专题02-氮及其化合物之间的转化(人教版2019必修第二册)(原卷版)

2021-2022学年高一化学期末复习重点专题突破专题02氮及其化合物之间的转化方法探究氮及其化合物的转化关系部分转化的化学方程式如下：N2+O22NO3Mg+N2Mg3N22NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NON2+3H22NH3NH3+H2ONH3·H2ONH3+H+=4NH3+5O24NO+6H2ONH3·H2ONH3↑+H2OAl3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑NaOH+NH4NO3NH3↑+NaNO3+H2O典例剖析典例1利用氮元素的价类二维图可以设计氮及其化合物之间的转化路径，下列说法不正确的是A．工业固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3B．可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或NO2C．由氮气转化为含氮化合物的反应中，必须提供氧化剂D．实验室可利用氢氧化钙固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3典例2非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：ABCD（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是___________，检验D的稀溶液中主要阴离子的试剂是___________；②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后会形成___________而污染环境。（2）若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。①A的化学式为___________；②写出C→D转化的化学方程式___________③D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式___________，该反应中D体现的性质有___________。精选习题1．氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。下列关于海洋中的氮循环的说法正确的是A．过程①属于化学变化B．属于固氮作用的是过程③C．反硝化作用是氮元素发生氧化反应D．向海洋中排放含的废水会影响海洋中的含量2．将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸不变成蓝色的是A．加热浓氨水 B．加热NH4HCO3固体C．加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物 D．加热NH4Cl晶体3．宇宙飞船的运载火箭的推进器引燃后发生剧烈反应，产生大量高温气体，从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量的红烟，产生红烟的原因是()A．高温下N2遇空气生成NO2B．NO遇空气反应生成NO2C．CO2与NO反应生成NO2D．NO与H2O反应生成NO25．工业上以氮气为主要原料制备硝酸，其转化过程如下所示，其中氮元素只被还原的一步是N2NH3NONO2HNO3A．① B．② C．③ D．④6．下列反应中硝酸既能表现出酸性又表现出氧化性的是A．能使紫色石蕊溶液变为红色B．与铜反应放出一氧化氮气体，生成硝酸铜C．与碳酸钠反应放出二氧化碳气体，生成硝酸钠D．与单质硫混合共热时生成硫酸和二氧化氮7．研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如图所示：下列关于雾霾及其形成的叙述中，不正确的是A．与燃料燃烧有关 B．涉及氧化还原反应、化合反应等C．雾霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4 D．NH3是形成无机颗粒物的催化剂8．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，下列关于原混合气体成分的判断正确的是A．肯定有SO2和NO2 B．肯定只有NOC．可能有Cl2和O2 D．肯定没有Cl2、O2和NO29．一定温度下，将甲和乙组成的混合气体通入过量的丙溶液中，一定没有沉淀产生的是（）ABCD甲气体NO2SO2NH3SO2乙气体SO2SO3SO2CO2丙溶液BaCl2溶液BaCl2溶液BaCl2溶液BaCl2溶液10．Ⅰ．工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处，又有区别。图中路线a、b、c是工业制备硝酸的主要途径，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮过程中生成硝酸的途径。(1)写出的一种用途_______。(2)实验室制取的化学方程式为_______。(3)写出工业制硝酸中a过程中反应的化学方程式：_______。Ⅱ．氮肥厂的废水直接排放会造成污染，目前氨氮废水处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以和的形式存在。该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下：(4)检验某溶液中是否含有的方法_______(写出所需试剂、操作及现象)(5)过程②、③：在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现的转化，称为硝化反应。可被_______L(标准状况)最终氧化成。(6)过程④：在一定条件下向废水中加入甲醇实现转化，称为反硝化反应。此过程中甲醇(C元素价)转化为，写出此过程的化学方程式_______。11．某兴趣小组为验证草酸氢铵晶体受热分解后除水之外的产物，设计了如图实验。已知：Ⅰ．NH4HC2O4NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O。Ⅱ．PdCl2(aq)可用于检验一氧化碳：CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。（1）为避免空气中的某些成分对实验产生干扰，点燃酒精灯前，须预先向装置中通入一段时间的某种气体作保护气，该气体可以是___(填序号)。A．干燥的N2 B．干燥的CO2 C．干燥的Cl2 D．空气（2）能证明有NH3产生的现象是___。（3）指出该装置的一处缺陷___。12．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题：（1）写出N2的一种用途：___________。（2）B物质的电子式为：___________。（3）HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的存在，则C的化学式为___________。（4）实验室制取物质B的化学方程式为___________。（5）浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为___________。（6）从N元素化合价角度分析，上图中涉及的六种物质只有还原性的是___________(填化学式，下同)，既有氧化性又有还原性的是___________。13．某化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行实验探究，设计了如下图所示的实验装置(固定装置已略去)。请回答下列问题：(1)若装置A中使用的药品是NH4HCO3固体，则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和_______(填选项序号)。A装置中发生反应的化学方程式为：_________________。

a.锥形瓶

b.酒精灯c.烧瓶

d.蒸发皿(2)装置B的作用是_____________；装置D的作用是___________________。(3)装置C中发生反应的化学方程式为_______________________________。(4)若A、B中药品足量，则可以观察到装置F中的实验现象是____________。(5)该装置存在的主要缺陷是_______________________________________。14．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假设不含N2O4)，对生态环境和人类健康带来较大的威胁。(1)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是___________(填字母)。A．1.9B．1.8C．1.6D．1.3(2)用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为___________。15．由三种短周期非金属元素形成的常见单质A、B、C，在一定条件下有如下反应：A+B→甲(气)，B+C→乙(气)，请根据不同情况回答下列问题：(1)若标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生。①丙的化学式是_________，丙中含有的化学键类型为______________②工厂常用气体甲检验装有气体C的管道是否泄漏，请写出该反应的化学方程式______________(2)若常温下B为固体，A、C为气体且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙。①乙的化学式是___________②向氢氧化钠溶液中通人过量的乙，所发生反应的离子方程式是________________________③将乙与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是___________________链接高考1．（2021·河北）硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除2．（2021·河北）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强3．（2021·山东）下列由实验现象所得结论错误的是A．向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸，产生淡黄色沉淀，证明HSO具有氧化性B．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)C．向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生成NO2D．向NaClO溶液中滴加酚酞试剂，先变红后褪色，证明NaClO在溶液中发生了水解反应4．（2019·江苏）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)5．（2017·上海）将NH3通过灼热的CuO，发现生成一种红色的单质和一种气体单质，这种气体单质是A．O2 B．H2 C．N2 D．NO6．（2019·江苏）N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为________。（2）NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为NO+NO2+2OH−2+H2O2NO2+2OH−++H2O①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________（填字母）。A．加快通入尾气的速率B．采用气、液逆流的方式吸收尾气C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶