阶段性复习题型归纳二 氮与社会可持续发展（八大题型）（原卷版）-1

阶段性复习题型归纳二氮与社会可持续发展◆题型01氮及其化合物的物理性质和用途◆题型02氮及其化合物的化学性质◆题型03氮及其化合物的转化关系◆题型04工业合成氨与硝酸制备◆题型05与氮有关的反应机理分析◆题型06氮氧化物的无害化处理◆题型07有关氮及其化合物的实验探究◆题型08有关硝酸反应的计算题◆题型01氮及其化合物的物理性质和用途【典例1】下列有关含氮化合物的性质与用途具有对应关系的是A．NH4HCO3受热易分解，可用作化肥B．铁能与冷的浓硝酸反应，可用于制备氢气C．NH3具有氧化性，可用于生产硝酸D．液氨汽化时吸收大量的热量，可用作制冷剂【变式1-1】下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是A．N2化学性质稳定，可用于食品保鲜 B．NH3具有还原性，可用作制冷剂C．HNO3与水互溶，可用于制造硝酸盐 D．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥【变式1-2】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A．通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气B．铵盐受热易分解，实验室可利用固体分解制取氨气C．铁、铝常温下与浓硝酸不反应，可用铁质或铝制容器盛放浓硝酸D．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气◆题型02氮及其化合物的化学性质【典例2】下列叙述不正确的是A．NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水B．NO和NH3均可用排空气法收集C．NH3中的N元素只具有还原性D．NH3遇到挥发性强酸能产生白烟【典例3】下列除去杂质的操作方法正确的是A．NO中有少量的NO2：用水洗涤后再干燥B．食盐中有少量的NH4Cl：加过量的烧碱溶液后加热蒸干C．N2中有少量的O2：通过足量灼热的氧化铜D．硝酸中溶有少量BaCl2，可向硝酸中加入适量硫酸溶液【变式2-1】人类的认识依赖于生产活动。下列生产活动与所述的化学知识关联正确的是选项生产活动化学知识A向薯片袋内充入氮气氮气无色无味B用铁罐车运输浓硝酸常温下，铁遇浓硝酸发生钝化C用氨水处理二氧化硫烟气氨水具有挥发性D施用铵态氮肥时，要避开草木灰铵态氮肥受热易分解【变式2-2】下列叙述不正确的是A．易液化，液氨常用作制冷剂B．稀硝酸和铁反应产生的氢气可为工业制氨提供原料C．铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存D．和NO都不是碱性氧化物【变式2-3】氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是A．自然固氮、人工固氮都是将转化为B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和C．工业上通过催化氧化等反应过程生产D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【变式2-4】下列各组离子在碱性条件下可以大量共存，而在强酸性条件下不能大量共存的是A．K+、Na+、Cl-、SO B．Ca2+、Fe3+、NO、Cl-C．Ba2+、Na+、I-、NO D．NH、Fe2+、Cl-、NO◆题型03氮及其化合物的转化关系【典例4】（22-23·高一下·江苏淮安、宿迁七校·期中）在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是A．NO(g)HNO3(aq) B．稀硝酸NO2C．NO2(g)HNO3(aq) D．(aq)(aq)【变式4-1】自然界中的氮循环部分过程如图所示，有关循环过程的说法中，正确的是

A．固氮过程中，N2可能做还原剂B．硝化过程的反应物中，NH3属于盐C．反硝化过程中，必须有O2的参与D．氮元素可通过氨化过程从无机物转移到有机物中【变式4-2】用NaOH溶液吸收处理氮氧化物，主要反应为：、，在指定条件下，下列微粒间的转化能够实现的是A． B．C． D．【变式4-3】部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是A．将足量铜丝插入d的浓溶液只产生c气体B．a既可被氧化，也可被还原C．c溶于水可得d和bD．自然界可存在的转化◆题型04工业合成氨与硝酸制备【典例5】氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的流程如图：下列说法错误的是A．流程中的转化涉及复分解反应B．工业上可用铁槽车储运浓硝酸C．“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质D．为提高氮的利用率，尾气可循环进入“合成塔”【变式4-1】以和为原料制备主要过程如图所示。已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是A．0.1molA完全氧化为B和C时，消耗标准状况下体积为2.8LB．1.7gA和1.8gC含有的共价键数目分别为和C．和充分反应生成A分子的数目是D．0.1molD与、C完全转化为时，转移电子数目为【变式4-2】空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图：N2eq\o(→,\s\up7(H2、高温、高压、催化剂),\s\do5(转化①))NH3eq\o(→,\s\up7(O2、催化剂、△),\s\do5(转化②))NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(转化③))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O、O2),\s\do5(转化④))HNO3硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是()A．常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中B．BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体C．工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率D．转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3◆题型05与氮有关的反应机理分析【典例6】科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法正确的是A．转化成属于氮的固定B．图中氮的化合价仅有0、+3、+5C．转化过程中被甲醇氧化为N2D．与反应的离子方程式为：【变式5-1】硝酸厂烟气中含有大量氮氧化物(NOx)。常温下，将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中可实现无害化处理，其转化过程如图所示。下列说法正确的是A．反应Ⅰ的离子方程式为Ce4＋＋H2=Ce3＋＋2H＋B．反应Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1C．该转化过程的实质是NO被H2氧化D．反应过程中混合溶液内Ce3＋和Ce4＋离子总数一定保持不变【变式5-2】据《环境微生物学》报道，厌氧氨氧化菌中的某些生物酶可以促进和的转移(如下图中转移路径a、b和c)，从而将污水中的和转化为进入大气层(具体原理如下图中反应过程I、Ⅱ和Ⅲ)，该污水脱氮技术具有良好的应用前景。下列说法不正确的是A．过程I中发生还原反应B．路径a和b中转移的数目相等C．过程Ⅱ中参与反应的D．过程I→Ⅲ的总反应为◆题型06氮氧化物的无害化处理【典例7】某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如图流程。已知：，下列说法正确的是

A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO4B．捕获剂所捕获的气体主要是COC．X可以是空气，且需过量D．处理含废水时，发生的反应：【典例8】我国空气质量预报的内容主要包括三个方面：二氧化硫、氮氧化物(NOx)、悬浮颗粒物等三种大气污染物的浓度。（1）与氮氧化物有关的全球或区域性大气环境问题有(填字母序号)。a.酸雨

b.沙尘暴

c.光化学烟雾

d.温室效应（2）为了降低汽车尾气对大气的污染，目前最有效的方法是给汽车安装尾气净化装置。它能将尾气中的CO和NO在催化剂作用下，发生反应转化为无害气体，其反应的化学方程式为。（3）酸雨是指pH＜5.6的降水，主要是由人为排放到大气中的等酸性气体转化而成的。在煤中加入适量的石灰石就可以减少酸雨的危害，则发生反应的化学方程式为。【变式6-1】工业废水中的氨氮(以、形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到国家规定的排放标准。（1）微生物法：酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为，再与作用生成。①转化为的离子方程式为。②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为。（2）次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO，氨氮转化为而除去。①NaClO氧化的离子方程式为。②一定pH下，NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时，总氮的去除率随的增大不升反降的原因是。（3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，为羟基自由基，其氧化性比更强。①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为。②其它条件不变调节废水的pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大，后变化较小，可能的原因是。【变式6-2】氮元素及其化合物的转化关系如图所示：（1）反应①②③④⑤中不属于氧化还原反应的是。（2）已知1mol氨气发生反应②，完全反应生成NO和水蒸气时放出226kJ的热，该反应的热化学方程式是。（3）汽车尾气净化装置中，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。①该过程的中间产物是。②催化转化过程中，理论上每生成1mol时，转移的电子为mol。（4）实验室中，浓硝酸需用棕色试剂瓶盛放，并置于冷暗处的原因是。（5）是农业生产中常用的一种氮肥。①中氮元素的质量分数是。②实验室中检验某种化肥是铵态氮肥的方法是。(写出操作步骤、现象和结论)【变式6-3】含氮化合物的处理对环境保护意义重大。（1）用H2或CO催化还原NO均能达到消除污染的目的，反应的还原产物为。（2）实验室常用NaOH溶液吸收NOx(NO和NO2的混合气体)，反应的化学方程式如下：(已知NO不能与NaOH溶液反应，不考虑NO2与N2O4的转化)NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O①若NOx能被NaOH溶液完全吸收，则x的取值范围为。②若用100mL5mol/LNaOH吸收NOx，NaOH恰好完全反应，则被吸收的NOx的体积为(标准状况)。（3）用V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图所示，则总反应方程式为。（4）一种将氨氮()废水中的氮元素转变为N2脱除的机理如图：已知：氧气浓度越高，厌氧氨氧化菌活性越低。①参与I中反应的n()∶n(O2)=。②废水溶解氧浓度(DO)对氮的脱除率的影响如图所示。当1mg/L<DO<2mg/L时，随着DO的增大氮的脱除率下降，其原因可能是。◆题型07有关氮及其化合物的实验探究【典例9】实验室用如图所示装置(夹持装置已省略)进行制备及性质实验。下列说法正确的是A．在甲的烧瓶中加入浓硫酸制备干燥B．乙中的集气瓶内应a导管长、b导管短C．若将丙中的换成苯，仍能防止倒吸D．向收集的中通入少量，出现白烟【变式7-1】研究性学习小组设计了如下图所示实验装置(部分夹持装置已省略)制备NO，并进行NO的检验和性质探究实验。已知：NO在溶液中发生反应(棕色)，该反应可以用于检验NO。（1）仪器a的名称是。装置A内发生主要反应的离子方程式为。（2）实验开始前，向装置中通入一段时间的目的是。（3）装置B、C中蒸馏水和无水的作用分别是、。（4）装置D中Fe粉与NO以物质的量之比发生反应，生成和另一种固体产物。该固体产物的化学式为。（5）进行实验时，装置E中的实验现象为。（6）装置F集气瓶中收集的气体是和(填化学式)。【变式7-2】某学习小组为探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。请回答下列问题：（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是________________________________________________________________________。（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后________________________________________________________________________。（3）装置①中发生反应的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________________。（4）装置②的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________________，发生反应的化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________。（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是___________________________________________________________________________________________________________。（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验方案来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是________(填字母)。a．加热该绿色溶液，观察颜色变化b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化【变式7-3】亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知：①NO＋NO2＋2OH-=2＋H2O；②气体液化的温度：NO2为21℃，NO为-152℃。

（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、、、B。（2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是。（3）在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是；②装置E的作用是。（4）如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为。（5）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是。◆题型08有关硝酸反应的计算题【典例10】硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10mL0.