2025版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第4章非金屬及其化合物第13講氮及其氧化物氨和銨鹽提能訓(xùn)練

第13講氮及其氧化物氨和銨鹽一、選擇題：本題共10小題，每小題只有一個選項符合題目要求。1．(2024·北京懷柔區(qū)模擬)二十四節(jié)氣是中國獨有的傳統(tǒng)文化，農(nóng)諺“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是谷雨節(jié)氣。下列元素在自然界中的轉(zhuǎn)化與“雷雨肥田”有關(guān)的是(C)A．K B.PC.N D.O[解析]“雷雨肥田”是空氣中的N2與O2在放電條件下反應(yīng)產(chǎn)生NO，NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2，NO2與水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3，進(jìn)入土壤，N元素是農(nóng)作物生長須要的養(yǎng)分元素，因此有“雷雨肥田”之說，故合理選項是C。2．二氧化氮(NO2)是重要的空氣污染物之一，科學(xué)家正尋求合適的化合物G和適當(dāng)?shù)臈l件以進(jìn)行反應(yīng)NO2＋G→N2＋H2O＋nY(反應(yīng)未配平)，從而將二氧化氮轉(zhuǎn)化為無毒的N2。上式中的n為系數(shù)，但也可以為0，而Y必需為無毒的物質(zhì)。從反應(yīng)機理分析，上述反應(yīng)式中的G確定不行以是(B)A．NH3 B.CO2C．CH3CH2OH D.H2O2[解析]依據(jù)反應(yīng)NO2＋G→N2＋H2O＋nY，從原子守恒的角度分析，反應(yīng)后生成H2O，則G中確定含氫元素，對比四個選項，只有CO2不含氫元素，故選B。3．現(xiàn)用傳感技術(shù)測定噴泉試驗中的壓強變更來相識噴泉試驗的原理，裝置如圖1所示，利用排空氣法收集NH3，將膠頭滴管中的水?dāng)D入三頸燒瓶中，完成噴泉試驗。瓶內(nèi)壓強變更曲線如圖2。下列說法錯誤的是(B)A．三頸燒瓶內(nèi)可以看到藍(lán)色噴泉B．由圖2可知D點時噴泉最猛烈C．試驗結(jié)束后，水不能充溢整個三頸燒瓶D．圖2中A—B段，是因為擠入三頸燒瓶的水吸取了NH3[解析]氨氣為堿性氣體，遇到石蕊溶液顯藍(lán)色，所以三頸燒瓶內(nèi)可以看到藍(lán)色噴泉，故A正確；C點時壓強最小，此時氣體的溶解最快，C點時噴泉最猛烈，故B錯誤；收集的氨氣不純，含有少量雜質(zhì)氣體，因此試驗結(jié)束后，水不能充溢整個三頸燒瓶，故C正確；圖2中A—B段壓強減小，說明氨氣溶解，是因為擠入三頸燒瓶的水吸取了NH3，故D正確。4．(2024·廣東揭陽月考)氮及其化合物的“價—類”二維圖如下所示。下列說法不正確的是(A)A．從物質(zhì)類別角度分析，P和Z都屬于酸性氧化物B．將N2轉(zhuǎn)化為Q的過程屬于氮的固定C．可用氧化鈣固體和濃氨水不加熱來制取XD．3.2gCu與確定體積10mol/LY溶液恰好完全反應(yīng)，生成1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO、NO2混合氣體，則Y溶液的體積為15mL[解析]由題圖可知，X為NH3，Q為NO，Z為NO2，P為N2O5，Y為HNO3，W為NH3·H2O。N2O5為酸性氧化物，NO2和水反應(yīng)生成HNO3和NO，不是酸性氧化物，故A錯誤；氮的固定指的是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的過程，則將N2轉(zhuǎn)化為NO的過程屬于氮的固定，故B正確；X為氨氣，可用氧化鈣固體和濃氨水制取氨，該反應(yīng)不加熱也能實現(xiàn)，故C正確；3.2gCu的物質(zhì)的量為eq\f(3.2g,64g/mol)＝0.05mol,1.12LNO、NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的物質(zhì)的量為eq\f(1.12L,22.4L/mol)＝0.05mol，由原子守恒可知n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(氣體)＝2×0.05mol＋0.05mol＝0.15mol，V(HNO3溶液)＝eq\f(0.15mol,10mol/L)＝0.015L＝15mL，故D正確。5．(2024·河北邯鄲一模)水體中的局部氮循環(huán)如圖所示。下列說法錯誤的是(C)A．N2→NHeq\o\al(＋,4)屬于氮的固定B．圖示轉(zhuǎn)化過程中N元素表現(xiàn)出7種價態(tài)C．硝化過程中含N物質(zhì)被氧化，反硝化過程中含N物質(zhì)被還原D．在NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N原子的雜化方式不完全相同[解析]N2→NHeq\o\al(＋,4)為空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，屬于氮的固定，A項正確；N2、NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH、NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)、NO、N2O中氮元素的化合價分別為0、－3、－1、＋3、＋5、＋2、＋1，表現(xiàn)出7種化合價，B項正確；硝化過程中N2→NHeq\o\al(＋,4)，氮元素化合價降低，被還原，C項錯誤；在NHeq\o\al(＋,4)、NH2OH中N原子實行sp3雜化，NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)中N原子實行sp2雜化，N原子的雜化方式不完全相同，D項正確。6．(2024·山西呂梁二模)下列涉及NO的試驗裝置不能達(dá)到對應(yīng)試驗?zāi)康牡氖?C)[解析]NO與O2反應(yīng)，不能選圖中排空氣法收集，故C選項錯誤。7．(2024·廣東佛山模擬)某同學(xué)設(shè)計試驗驗證NH3能還原CuO，裝置(部分夾持儀器已省略)如圖所示：下列說法錯誤的是(C)A．試劑X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固體混合物B．戊中盛放的試劑可能是堿石灰，目的是干燥氨氣C．裝置按合理依次連接為e→a→b→f→g→h→i→cD．證明NH3能還原CuO的試驗現(xiàn)象是甲中黑色粉末變?yōu)榧t色，丁中白色固體變?yōu)樗{(lán)色[解析]用裝置丙制取氨氣，再經(jīng)過裝置戊干燥氨氣，通入裝置甲與CuO反應(yīng)，可用裝置丁檢驗產(chǎn)物中含有水，最終用裝置乙吸取多余的氨氣，且能起到防倒吸作用。8．已知：①NO可與過氧化鈉粉末發(fā)生化合反應(yīng)生成NaNO2，②NO能被酸性KMnO4溶液氧化成NOeq\o\al(－,3)。某愛好小組設(shè)計了如圖所示的裝置制備NaNO2，下列說法不正確的是(A)A．裝置A無需加熱，滴入濃硝酸就能發(fā)生反應(yīng)B．裝置B中銅的作用是提高NO的生成率C．裝置C中裝的藥品可以是氫氧化鈉固體D．裝置E中的酸性KMnO4溶液的主要作用是吸取多余的NO[解析]濃硝酸和活性炭常溫下不反應(yīng)，A錯誤；裝置A中產(chǎn)生的二氧化氮，在裝置B中和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，其中硝酸和銅反應(yīng)生成一氧化氮，這樣可以提高NO的生成率，B正確；從裝置B中出來的一氧化氮中混入了二氧化碳和水蒸氣，這些都會和過氧化鈉反應(yīng)，須要除去，而一氧化氮不和氫氧化鈉反應(yīng)，二氧化碳和水蒸氣可以被氫氧化鈉固體吸取，C正確；含有一氧化氮的尾氣對環(huán)境有害，由題意可知一氧化氮可以被酸性高錳酸鉀溶液吸取，D正確。9．部分含N及Cl物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(B)A．可以通過a的催化氧化反應(yīng)制備cB．工業(yè)上通過a→b→c→d→e來制備HNO3C．濃的a′溶液和濃的c′溶液反應(yīng)可以得到b′D．加熱d′的固態(tài)鉀鹽可以產(chǎn)生O2[解析]由圖可得a為NH3，b為N2，c為NO，d為NO2，e為HNO3或硝酸鹽，a′為HCl，b′為Cl2，c′為HClO或次氯酸鹽，d′為HClO3或氯酸鹽，e′為HClO4或高氯酸鹽。氨氣和氧氣可以在加熱和催化劑條件下反應(yīng)生成NO，A正確；工業(yè)上通過4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2=2NO2,3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，即a→c→d→e來制備HNO3，B錯誤；可通過反應(yīng)2HCl(濃)＋NaClO=Cl2↑＋H2O＋NaCl得到氯氣，C正確；氯酸鉀受熱分解2KClO3eq\o(=,\s\up9(MnO2),\s\do8(△))2KCl＋3O2↑，可以產(chǎn)生O2，D正確。10．(2024·河北石家莊一模)合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖如下：下列說法錯誤的是(B)A．吸取塔中通入過量A目的是提高硝酸產(chǎn)率B．氧化爐中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶5C．工業(yè)生產(chǎn)中可選擇鋁作為罐體材料盛裝大量濃硝酸D．可用Na2CO3溶液吸取硝酸生產(chǎn)中的尾氣[解析]N2、H2在合成塔內(nèi)反應(yīng)生成NH3，經(jīng)氨分別器分別得到較純凈的NH3，通過氧化爐氧化得到NO，反應(yīng)為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O，在吸取塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)：2NO＋O2=2NO2、3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。吸取塔中通入過量A(O2)的目的是不斷氧化NO2與水反應(yīng)生成的NO，進(jìn)而提高硝酸的產(chǎn)率，A正確；由以上分析可知氧化爐中氧化劑(O2)與還原劑(NH3)的物質(zhì)的量之比為5∶4，B錯誤；常溫下，鋁遇濃硝酸發(fā)生鈍化，工業(yè)生產(chǎn)中可選擇鋁作為罐體材料盛裝大量濃硝酸，C正確；硝酸生產(chǎn)中的尾氣含有HNO3、NO2、NO，可用Na2CO3溶液吸取，D正確。二、非選擇題：本題共4小題。11．(2024·廣東汕頭模擬)為了有效實現(xiàn)NO與NO2的相互轉(zhuǎn)化，設(shè)計如下試驗：按圖組裝好試驗裝置，并檢驗裝置氣密性，試驗前用排水法收集半燒瓶NO氣體。(1)打開彈簧夾，推動針筒活塞，使O2進(jìn)入燒瓶。關(guān)上彈簧夾，首先視察到燒瓶中的現(xiàn)象：燒瓶中氣體由無色變?yōu)榧t棕色，產(chǎn)生此現(xiàn)象時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋O2=2NO2。(2)輕輕搖動燒瓶，視察到燒瓶中的現(xiàn)象為①燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o色；②燒杯中水倒吸到燒瓶中(或燒瓶中液面上升)。產(chǎn)生此現(xiàn)象時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。[解析](1)無色的NO能與O2反應(yīng)產(chǎn)生紅棕色的NO2，化學(xué)方程式為2NO＋O2=2NO2。(2)輕輕搖動燒瓶，使得NO2與水發(fā)生反應(yīng)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，所以燒瓶中紅棕色氣體又變?yōu)闊o色，燒瓶中液面上升。12．氨氣在人類的生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。某化學(xué)愛好小組利用圖一裝置探究氨氣的有關(guān)性質(zhì)。(1)裝置A中圓底燒瓶內(nèi)試劑可選用ac(填字母)，裝置B的作用是干燥氨氣。a．堿石灰 b.濃硫酸c．生石灰 d.燒堿溶液(2)連接好裝置并檢驗裝置的氣密性后，裝入藥品，然后應(yīng)先Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。Ⅰ.打開旋塞逐滴向圓底燒瓶中加入濃氨水Ⅱ.加熱裝置C(3)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O，該反應(yīng)證明氨氣具有還原性；試驗中視察到裝置C中黑色固體變?yōu)榧t色，裝置D中無水硫酸銅變藍(lán)。(4)該試驗缺少尾氣吸取裝置，圖二中能用來吸取尾氣的裝置是Ⅱ、Ⅲ(填序號)。(5)氨氣極易溶于水，若標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將2.24L氨氣溶于水配成0.5L溶液，所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為0.2mol·L－1。[解析](1)裝置A用于制備氨氣，利用濃氨水受熱易揮發(fā)的特點，圓底燒瓶中可盛放堿石灰或生石灰；裝置B的作用是干燥氨氣。(2)先通一段時間的氨氣，解除裝置中的空氣，再點燃酒精燈。(3)化學(xué)方程式為3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O，氨氣中N的化合價上升，被氧化，作還原劑，具有還原性。(4)氨氣極易溶于水，要防止倒吸，因此選用的裝置是Ⅱ、Ⅲ。(5)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為eq\f(0.1mol,0.5L)＝0.2mol·L－1。13．(2024·黑龍江哈師大附中四模)試驗室模擬拉希法用氨和次氯酸鈉反應(yīng)制備肼(N2H4)，并探究肼的性質(zhì)。制備裝置如圖所示。已知：硫酸肼(N2H4·H2SO4)為無色無味鱗狀結(jié)晶或斜方結(jié)晶，微溶于冷水，易溶于熱水?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置A試管中的試劑為Ca(OH)2和NH4Cl，儀器a的作用是防止倒吸。(2)裝置B中制備肼的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O、NaClO＋2NH3=N2H4＋NaCl＋H2O。(3)裝置C中儀器b的名稱是恒壓滴液漏斗，該儀器中導(dǎo)管的作用為平衡氣壓，使?jié)恹}酸順當(dāng)?shù)蜗隆?4)上述裝置存在一處缺陷，會導(dǎo)致肼的產(chǎn)率降低，改進(jìn)方法是B、C之間增加盛有飽和食鹽水的洗氣瓶。(5)①探究性質(zhì)。取裝置B中溶液，加入適量稀硫酸振蕩，置于冰水浴冷卻，試管底部得到結(jié)晶。寫誕生成結(jié)晶的反應(yīng)的離子方程式N2H4＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=N2H6SO4↓。②測定B中溶液肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱取裝置B中溶液mg，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調(diào)整溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成100mL溶液，移取25.00mL置于錐形瓶中，并滴加2～3滴指示劑，用cmol/L的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定，滴定過程中發(fā)生反應(yīng)：N2H4＋2I2=N2＋4HI。指示劑可選用淀粉溶液，滴定終點平均消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液VmL，產(chǎn)品中肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(6.4cV,m)%。[解析](1)加熱固體制NH3，故裝置A中試劑為Ca(OH)2和NH4Cl；因NH3極易溶于水，裝置a可以防倒吸。(2)依據(jù)題干信息，裝置B中Cl2和NaOH反應(yīng)生成NaClO，然后NaClO和NH3反應(yīng)產(chǎn)生肼。(3)儀器b為恒壓滴液漏斗，導(dǎo)管的作用為平衡氣壓，使?jié)恹}酸順當(dāng)?shù)蜗隆?4)由題圖知，Cl2中混有的HCl未除去，HCl會消耗NaOH，從而導(dǎo)致產(chǎn)品產(chǎn)率降低；可在B、C之間增加盛有飽和食鹽水的洗氣瓶，將HCl除去。(5)①依據(jù)提示信息，硫酸肼為無色無味鱗狀結(jié)晶或斜方結(jié)晶，微溶于冷水，可知試管底部得到的結(jié)晶為硫酸肼，肼與NH3類似，類比可寫出對應(yīng)的離子方程式為N2H4＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=N2H6SO4↓。②淀粉遇碘變藍(lán)，應(yīng)運用淀粉溶液作為指示劑；依據(jù)反應(yīng)N2H4＋2I2=N2＋4HI，n(N2H4)∶n(I2)＝1∶2，mg溶液中含肼的物質(zhì)的量n(N2H4)＝eq\f(cV×10－3,2)mol×eq\f(100,25.00)＝2cV×10－3mol，故樣品中肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(2cV×10－3mol×32g/mol,mg)×100%＝eq\f(6.4cV,m)%。14．(2024·河北石家莊模擬)氮化鈣(Ca3N2)是一種重要試劑，常溫下為棕色固體，在空氣中會被氧化，遇水猛烈水解，產(chǎn)生刺激性氣味氣體。試驗室設(shè)計如圖裝置用Ca與N2反應(yīng)制備Ca3N2，并對Ca3N2純度進(jìn)行測定?；卮鹣铝袉栴}。Ⅰ.Ca3N2的制備(1)儀器a的名稱為蒸餾燒瓶，E裝置的主要作用是液封(或隔絕空氣中的氧氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管與Ca和Ca3N2反應(yīng))。(2)試驗起先時應(yīng)首先點燃A(填“A”或“C”)處酒精燈，當(dāng)視察到E裝置中有勻整的氣泡產(chǎn)生時點燃另一處酒精燈。Ⅱ.Ca3N2純度的測定(已知所含的雜質(zhì)不與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體)(3)方案一：①按圖1所示連接裝置，檢查裝置氣密性后加入試劑；②測定虛線框內(nèi)裝置及試劑的質(zhì)量m1；③關(guān)閉K1(填“K1”或“K2”，下同)，打開K2，用分液漏斗加入足量水，至不再產(chǎn)