氮及其化合物的轉化關系-2025年高考化學一輪復習講義（解析版）

第24講氮及其化合物的轉化關系

01能從物質類別、氮的化合價變化理解氮及其化合物的轉化關系。

02能從含氮物質的性質和轉化的視角解釋生產、生活中的相關現(xiàn)象。

重點?夯基易錯

1.氮元素的“價一類”二維圖

氮元素有多種可變化合價，物質的種類較多，在復習時要從物質類別和價態(tài)變化理解這些物質之間的轉化

關系。

氮元素化合價

+5

+4

NH3-凡0孫工

氫化物單質氧化物酸堿鹽物質類別

2.含氮元素物質之間的轉化關系

催化劑、△

Ca(OH)2,

NHQ、△eNH：

高壓、催化劑Mg,點燃

典型物質間轉化方程式再落實。

(1)工業(yè)合成氨：沖+3也口昌|藻'tlZNE；

△

(2)實驗室用NH4C1固體制NH3：2NH4Cl+Ca(OH)2=====2NH3t+2H2O+CaCl2；

(3)NH3的催化氧化：4NH3+5O2=維顰=4NO+6H2O；

(4)NC)2溶于水：3NO2+H2O=2HNO3+NO；

2+

(5)Cu溶于稀HNO3：3Cu+8H++2NOr=3Cu+2NOt+4H2O；

2+

(6)Cu溶于濃HNO3：Cu+4H++2NO?=Cu+2NO2f+2H2O；

△

(7)熾熱的炭在濃硝酸中燃燒：C+4HNO3(^)=====CO2t+4NO2t+2H2O；

光昭

(8)濃硝酸見光分解：4HNO3-4NO2t+O2f+2H2OO

方法?規(guī)律總結

1.牢記一條轉化主線：

N2一比一NH3一心—NO—吐-*N02—HgfHNO3—N"fNH4N03。

2.注意一種特殊的顏色：

N02——紅棕色氣體。

3.掌握兩種特殊的檢驗：

(1)NO：無色氣體一8一紅棕色

(2)NH4：國|」警F無色氣體亭黑『變藍

4.熟悉氨氣還原性的“四大體現(xiàn)”

⑴催化氧化：4NH3+502鱉辿4N0+6H2O

A

⑵被CuO氧化：2NH3+3CUO3CU+N2+3H2O

⑶被氯氣氧化：2NH3+3C12=N2+6HC1

或8NH3+3C12=N2+6NH4CI

(4)被氮氧化物氧化：

6NO+4NH3=5N2+6H2O

6NO2+8NH3=7N2+12H2O

5.注意鍍鹽與堿反應的兩個應用

(1)實驗室制NH3O

(2)檢驗銹鹽或NH］存在。

6.牢記硝酸的三個反應

(1)3Cu+8HNO3(W)=3CU(NO3)2+2N0f+4H2O；

(2)CU+4HNC>3(濃)=CU(NO3)2+2NC>2t+2H2O；

△

(3)C+4HNC)3(濃)—CO2t+4NO2t+2H2Oo

點撥?能力培養(yǎng)

1.自然界中氮的循環(huán)如圖所示。下列說法不正確的是()

｛大氣中的氮卜

制造蛋白質

被

細

菌

分

豆科植物：解

的根瘤固氮植物遺體

｛氨或錢鹽）

J亞硝酸鹽）

—I?（硝酸鹽）

A.工業(yè)合成氨屬于人工固氮

B.雷電作用下N2與。2發(fā)生了化學反應

C.在氮的循環(huán)中不涉及氧化還原反應

D.含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉化

【答案】C

【解析】工業(yè)合成氨是氮氣和氫氣在高溫、高壓和催化劑條件下生成氨氣，屬于人工固氮，故A正確；

雷電作用下N2與。2發(fā)生反應生成NO,故B正確；在氮的循環(huán)中，工業(yè)合成氨、雷電作用過程中N元素

化合價改變，涉及氧化還原反應，故C錯誤；含氮無機物與含氮有機化合物可相互轉化，如氨氣可合成尿

素，故D正確。

2.下列關于自然界中氮循環(huán)（如圖）的說法錯誤的是（）

A.①和②均屬于氮的固定

B.氫、氧元素也參與了自然界中的氮循環(huán)

C.④中每生成1molNOT,消耗2moiO2

D.③和⑤過程中氮元素分別被還原和氧化

【答案】D

【解析】反應①將N2轉化為NO,屬于氮的固定，反應②屬于植物固氮，A正確；由圖示知，氮循環(huán)過

程中涉及氫、氧元素，B正確；反應④是。2將NH3氧化為NO-N元素化合價由一3價升高到+5價，即

生成1molNOi■失去8moi電子，根據(jù)得失電子守恒可知每生成1molNO屋需要消耗2moic）2，C正確；反

應③中NO被氧化為NOI,反應⑤中NO屋被還原為N2,D錯誤。

3.如圖是氮元素形成物質的“價一類”二維圖及氮循環(huán)的部分信息:

化合價

氫單氧酸堿鹽物質類別

化質化

物物

下列說法正確的是（）

①可通過雷電作用將b轉化為c,這是一種固氮方式

②可通過加氧化劑將e轉化為f

③a-c-d-f這幾個反應中，均發(fā)生了N元素被氧化的反應

④g只具有氧化性，還可能與堿發(fā)生反應

⑤將f轉化為d必須選用合適的還原劑才能實現(xiàn)

⑥h可與f反應生成i

A.①③⑤⑥B.②③④

C.①③⑥D.①④⑤

【答案】C

【解析】根據(jù)物質類別及與N元素化合價的關系可知：a是NE，b是N2，c是NO,d是NO2，e是

N2O5,f是HNO3,g是HNC）2,h是NH3H2O,i是NH4NO3。①在雷電作用下N2與。2反應產生NO,這是

一種固氮方式，正確；②N2O5與水反應產生HNO3,反應過程中元素化合價不變，因此反應不需要加入氧

化劑就可以實現(xiàn)，錯誤；③在a-c-d-f這幾個反應中，N元素化合價升高，被氧化，因此均發(fā)生了N元

素被氧化的反應，正確；④g是HNO2,屬于酸，N元素化合價是+3價，處于中間價態(tài)，因此既具有氧化

性又具有還原性，同時也能與堿發(fā)生中和反應生成鹽和水，錯誤；⑤f是HNO3,光照條件下自身分解即可

生成NC）2（d）,可以不用其他還原劑，錯誤；⑥HNO3與NH3H2O發(fā)生中和反應生成NH4NO3和水，正確。

4.下列關系圖中，A是一種正鹽，B是氣態(tài)氫化物，C是單質，F(xiàn)是強酸。當X無論是強酸還是強堿時都

有如下轉化關系（其他產物及反應所需條件均已略去），當X是強堿時，過量的B跟Cb反應除生成C外，另

一產物是鹽酸鹽。

下列說法不正確的是（）

A.當X是強酸時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)可能是H2s。4

B.當X是強堿時，A、B、C、D、E、F中均含同一種元素，F(xiàn)是HNO3

C.當X是強酸時，C在常溫下是氣態(tài)單質

D.B和Cl2的反應為氧化還原反應

【答案】c

【解析】當X是強堿時，和強堿反應產生的氣態(tài)氫化物B可判斷為NH3,則A為錢鹽，過量的B跟C12

反應生成的鹽酸鹽是NH4CL則C為N2，由此判斷D為NO、E為NO?、F為HNO3；A和強酸反應生成的

B能被Cb氧化，且生成的C能被。2連續(xù)氧化，在常見的物質中可考慮A為硫化物，所以，當X是強酸時,

A、B、C、D、E、F可分別為（NH^S、H2S>S、S02>SO3、H2so4，故A、B正確，C錯誤；B是氨氣或

硫化氫，氨氣與Cb反應生成氯化鏤和氮氣，硫化氫和氯氣反應生成硫單質和氯化氫，因此B與氯氣的反應

是氧化還原反應，故D正確。

真題■明考向

1.（2024?廣東?高考真題）下列陳述I與陳述II均正確，且具有因果關系的是

選項陳述I陳述n

A酸性：CF3COOH<CC13COOH電負性：F>C1

B某冠雄與Li+能形成超分子，與K-則不能Li+與K+的離子半徑不同

由氨制硝酸：NHj和NO?均具有氧化性

CNH3-NO-NO2FHNO3

D苯酚與甲醛反應，可合成酚醛樹脂合成酚醛樹脂的反應是加聚反應

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】A.電負性F>C1,F的吸電子能力大于C1,導致CF3COOH中O-H鍵的極性大于CC13COOH中

O-H鍵的極性，故酸性：CF3COOH>CC13COOH,故陳述I不正確，A不符合題意；

B.冠酸最大的特點就是能與正離子，尤其是與堿金屬離子形成超分子，并且隨環(huán)的大小不同而與不同的

金屬離子形成超分子，某冠酸與Li+能形成超分子，與K+則不能，則說明Li+與K+的離子半徑不同，陳述I

與陳述n均正確，且具有因果關系，B符合題意；

C.由氨制硝酸過程中，N1做還原劑，體現(xiàn)了煙3的還原性，故陳述II不正確，C不符合題意；

D.苯酚與甲醛反應，可合成酚醛樹脂，該反應是縮聚反應，故陳述II不正確，D不符合題意；

故選Bo

2.（2023?江蘇?高考真題）氮及其化合物的轉化具有重要應用。下列說法不正確的是

A.實驗室探究稀硝酸與銅反應的氣態(tài)產物：HNC>3（稀）3-NO—JNO?

B.工業(yè)制硝酸過程中的物質轉化：N?「總高溫＞N03^HNC)3

催化劑

C.汽車尾氣催化轉化器中發(fā)生的主要反應：2N0+2coN2+2CO2

D.實驗室制備少量NH3的原理：2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3T+2H2O

【答案】B

【解析】A.Cu與稀硝酸的反應產物之一為NO,NO與氧氣發(fā)生反應2NO+C)2=2NQ生成NO2,A正確；

B.氮氣與氧氣在高溫條件下生成NO,但NO無法與水發(fā)生化學反應，B錯誤；

C.汽車尾氣催化轉化器主要將污染氣體NO、CO轉化為無污染的氣體，故該反應方程式為

催化劑

2NO+2C0N2+2CO2,C正確：

D.實驗室利用熟石灰和氯化鍍制備少量NH3,化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)/CaC12+2NH3T+2H2。,

D正確。

故選Bo

3.(2022?天津?高考真題)燃油汽車行駛中會產生CO、NO等多種污染物。下圖為汽車發(fā)動機及催化轉化

器中發(fā)生的部分化學反應。以下判斷錯誤的是

A.甲是空氣中體積分數(shù)最大的成分B.乙是引起溫室效應的氣體之一

C.反應(I)在常溫下容易發(fā)生D.反應(II)中NO是氧化劑

【答案】C

【分析】甲和氧氣反應生成一氧化氮，一氧化氮和一氧化碳反應生成甲和二氧化碳，再根據(jù)元素守恒，則

甲為氮氣。

【解析】A.甲是氮氣，氮氣空氣中體積分數(shù)最大的成分，故A正確；

B.乙是二氧化碳，則乙是引起溫室效應的氣體之一，故B正確；

C.由于氮氣含有氮氮三鍵，因此反應(I)在常溫下不容易發(fā)生，在高溫或放電條件下發(fā)生，故C錯誤；

D.一氧化碳和一氧化氮反應生成氮氣和二氧化碳，一氧化氮中氮化合價降低，因此反應(II)中NO是氧化

劑，故D正確。

綜上所述，答案為c。

4.(2021?江蘇?高考真題)用是合成氨工業(yè)的重要原料，NE不僅可制造化肥，還能通過催化氧化生產

HNO3；HNO3能溶解CU、Ag等金屬，也能與許多有機化合物發(fā)生反應；在高溫或放電條件下，用與。2反

應生成NO,NO進一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)AH=-116.4kJ-moH。大氣中過量的NO*和

水體中過量的NH；、NO］均是污染物。通過催化還原的方法，可將煙氣和機動車尾氣中的NO轉化為N2,

也可將水體中的NO；轉化為N2。在指定條件下，下列選項所示的物質間轉化能實現(xiàn)的是

HjO

A.NO(g)>HNO3(aq)

B.HNO3(aq)—^NO2(g)

CNO(g)一施號而~~>N2(g)

D.NO；(aq)-^->N2(g)

【答案】C

【解析】A.NO不溶于水也不與水反應，A錯誤；

B.稀HNC>3與Cu反應得到硝酸銅、水和NO,得不到NO2，B錯誤；

C.NO有氧化性，CO有還原性，在高溫、催化劑條件下二者可發(fā)生氧化還原反應轉化為無毒的N2和

CC>2，c正確；

D.。3有強氧化性，不能作還原劑將硝酸根離子還原，D錯誤；

答案選C。

演練■提能力

1.(2024?貴州遵義?二模)一定符合以下轉化過程的X是

X稀硝酸,溶液WNaOH溶液,Z加熱)X

A.FeOB.SiO2C.A12O3D.NH3

【答案】D

【解析】A.FeO與稀硝酸反應生成硝酸鐵溶液，硝酸鐵溶液與NaOH溶液反應生成氫氧化鐵沉淀，氫氧化

鐵加熱分解生成氧化鐵，不能生成FeO,所以不符合轉化關系，故A不選；

B.SiO2與稀硝酸不反應，故B不選；

C.AI2O3與稀硝酸反應生成硝酸鋁溶液，硝酸鋁溶液與少量NaOH溶液反應生成氫氧化鋁沉淀，但過量NaOH

溶液反應生成偏鋁酸鈉，氫氧化鋁加熱分解生成氧化鋁，偏鋁酸鈉加熱得不到氧化鋁，所以不一定符合，

故C不選;

D.NH3與稀硝酸反應生成硝酸鏤溶液，硝酸鏤溶液與NaOH溶液反應生成一水合氨，一水合氨加熱分解生

成NE，符合轉化關系，故D選；

故答案為：D。

2.（2024?廣東?模擬預測）物質類別和元素價態(tài)是學習元素及其化合物性質的重要認識視角。部分含N及

C1物質的分類與相應化合價關系如圖所示，下列推斷不正確的是

+5+4+20-3-10+1+5+7

N的化合價C1的化合價

A.a和e反應可能得到b

B.工業(yè)上通過a->bfcfdfe來制備HNO3

C.e中N的雜化方式與e，中Cl的雜化方式不相同

D.濃a，溶液和濃c，溶液反應可以得到b

【答案】B

【分析】由圖可得a為NH3,b為N2，c為NO,d為NO2或四氧化二氮，e為HNO3或硝酸鹽，a'為HC1,

b'為Cb，c'為HC1O或次氯酸鹽，d'為HCIO3或氯酸鹽，e'為HCIO4或高氯酸鹽；

【解析】A.氨氣和硝酸生成硝酸鏤，可能生成氮氣，A正確；

B.工業(yè)上氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝酸,

而不是氨氣轉化為氮氣，B錯誤；

C.e為HNO3或硝酸鹽，N為sp2雜化，e'為HCIO4或高氯酸鹽，其中氯為sp3雜化，C正確；

D.根據(jù)氧化還原規(guī)律可知，濃氯水溶液和濃次氯酸溶液發(fā)生氧化還原反應可以得到氯氣單質，D正確；

故選B。

3.（2024?浙江?模擬預測）氯氣管道發(fā)生泄漏可用濃氨水檢驗：3C12+8NH3=6NH4C1+N2,下列說法不正

確的是（NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）

A.生成ImolN2時轉移電子為6NA

B.若產生白煙，說明此處有氯氣泄漏

C.C1?僅表現(xiàn)氧化劑，NH3僅表現(xiàn)還原性

D.2也有一定的氧化性，但氧化性比CL弱

【答案】C

【解析】A.反應中每生成Imol氮氣，氮元素由-3價變?yōu)?價，轉移電子的物質的量=lmolx2x3=6mol,則

個數(shù)為6NA，A正確；

B.如果氯氣管道漏氣，遇氨氣可立刻化合生成氯化鏤固體小顆粒，會看到有大量白煙生成，B正確；

C.反應中Cb為氧化劑，NE為還原劑，由方程式可知，當有8moiNH3參加反應，有2moi被氧化，即Ch

僅表現(xiàn)氧化性，NH3既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)出堿性，C錯誤；

D.2中N的化合價為0價處于中間價態(tài)，則用也有一定的氧化性，反應中Cb為氧化劑而、為氧化產物,

故N2的氧化性比Cb弱，D正確；

故答案為：Co

4.（2024?安徽阜陽?模擬預測）物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要維度。如圖為氮

元素及其部分化合物的價態(tài)一類別圖。下列說法正確的是

'汽化物單質釧化物含輒酸鹽物質類別

A.圖中各物質均參與自然界循環(huán)

B.c、d均為酸性氧化物

C.f不能檢驗氯氣管道是否漏氣

D.實驗室可用g的固體與NaOH固體加熱制備f

【答案】A

【分析】圖為氮元素及其部分化合物的價態(tài)一類別圖。由圖可知，a為硝酸鹽、b為硝酸、c為一氧化氮、d

為二氧化氮或四氧化二氮、e為氮氣、f為氨氣、g為鏤鹽。

【解析】A.氮氣和氧氣通過雷電生成NO,NO和氧氣生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸，硝酸進入

土壤中轉化為硝酸鹽，硝酸鹽可被植物轉化為有機物，然后排泄后轉化為氨氣等，各物質均參與自然界循

環(huán)，A正確；

B.NO為不成鹽氧化物，B錯誤；

C.氨氣和氯氣能發(fā)生反應生成白煙，能檢驗氯氣管道是否漏氣，C錯誤；

D.實驗室制取氨氣時是將氯化鏤與氫氧化鈣混合加熱，D錯誤；

故選Ao

5.（2024?遼寧沈陽?模擬預測）下列物質的生產流程不正確的是

A.NH3^^NO-^NO2-^HNO3

B.濃縮海水口9H%＞Mg（OH）2超酸＞MgCL溶液電解＞金屬Mg

SQ983%M

C.FeS2^MSO2^,a-＞3-'^-＞H2SQ4

D.濃縮海水含濱海水制器＞HBr溶液高濃度濱水蒸儲＞Br

不UH2。/2

【答案】B

【解析】A.氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮被氧氣氧化為二氧化氮，二氧化氮和水反應生成硝

酸和一氧化氮，故A正確；

B.電解氯化鎂溶液得不到單質鎂，應電解熔融態(tài)氯化鎂得金屬鎂，故B錯誤；

C.空氣中燃燒硫鐵礦有二氧化硫生成，二氧化硫被氧氣催化氧化為三氧化硫，用濃硫酸吸收三氧化硫制備

硫酸，故C正確；

D.海水濃縮后向其中通入氯氣，氯氣將澳離子氧化為澳單質，通過熱空氣吹出、二氧化硫還原、氯氣再次

氧化可以富集得到濃澳水，通過蒸儲即可得到較為純凈得澳單質，故D正確；

故選B。

6.冬季燃煤排放的大量活性澳化合物BrCl能通過光解釋放澳自由基（用Br表示）和氯自由基（用C1表

示），從而影響大氣中自由基（OH、HO2）的濃度，其循環(huán)原理如圖所示。下列說法錯誤的是

A.BrCl可以與水反應生成HC1和HBrOB.HOBr分子中中心原子采用sp?雜化

C.澳自由基和氯自由基均具有強氧化性D.BrCl的排放會造成臭氧空洞、水中汞含量超標等

【答案】B

【分析】燃煤排放的大量活性澳化合物BrCl能通過光解釋放澳自由基（用Br表示）和氯自由基（用C1表示）,

n

Br自由基能將Hg。氧化為Hg,也能與03作用生成BrO自由基；BrO自由基與HO2自由基作用可生成

HOBr,也可與NO2作用生成BrONCh，BrONCh在氣溶膠中也能轉化為HOBr,HOBr與Cl自由基在氣溶膠

中反應重新轉化為BrCl=

【解析】A.BrCl中Br顯+1價，C1顯-1價，可以與水發(fā)生復分解反應生成HC1和HBrO,A正確；

B.HOBr的中心0原子的價層電子對數(shù)為2+殳詈=4,發(fā)生sp3雜化，B錯誤；

C.澳自由基和氯自由基最外層都有7個電子，都易得到電子從而具有強氧化性，C正確；

D.BrCl的排放會消耗大氣中的將Hg。氧化為Hgn,從而造成臭氧空洞、水中汞含量超標等，D正確；

故選Bo

7.氨既是一種重要的化工產品，又是一種重要的化工原料。下圖為合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意圖。

下列說法合理的是

合成塔-*氨分離器->氧化爐->吸收塔->尾氣處理裝置

硝酸

A.高溫、高壓.催化劑條件均有利于提高合成氨的產率

B.物質A的有效成分是

C.經(jīng)“氨分離器”產生的尾氣應用堿液處理

D.“氧化爐”中氧化劑與還原劑的物質的量之比為4:5

【答案】B

【解析】A.合成氨是放熱反應，高溫不利于提高合成氨的產率，催化劑不影響平衡移動，所以不能提高合

成氨的產率，A錯誤；

B.氧化爐內的反應為4NH3+5C）2=4NO+6H2。，B正確；

C.經(jīng)“氨分離器”產生的尾氣是未反應的N2和H2,應返回“合成塔”循環(huán)利用，且二者不能與堿液反應，C

錯誤；

D.“氧化爐”內NH3與。2反應生成NO和H2O,氧化劑與還原劑的物質的量之比為5：4,D錯誤；

故選B。

8.空氣中的氮氣可通過人工固氮獲得氨氣，氨氣是重要的化工原料，通過氨氧化法可制得硝酸，反應過程

如圖：

2_____耳、量趴高壓—S化劑—XTTT____QZUSOL

N轉化③轉化④

2轉化①NH3轉化②NONO2HNO3

硝酸是一種強氧化性酸，制硝酸工業(yè)產生的尾氣中含有氮氧化物，應處理后才能排放。下列說法不正確的

是（）

A.常溫下，濃硝酸可盛放在鋁制或鐵制容器中

B.BaSO3固體能溶于稀硝酸，生成Ba（NC?3）2，放出SO2氣體

C.工業(yè)上，當轉化①的反應達到平衡時，需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應的原料氣送回合成

塔以提高原料的利用率

D.轉化④中，當r（NO2）:r（O2）=4:1時，理論上NC>2全部轉化為HNO3

【答案】B

【解析】硝酸是強氧化性酸，BaSC>3固體能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸鋼，硝酸被還原生成NO,B錯

誤。

9.水合?。∟2H4近2。）是重要的氫能源穩(wěn)定劑，其制備的反應原理為NaC10+2NH3=N2H4-H2O+NaCl。下

列裝置和操作不能達到實驗目的的是（）

A.裝置甲用于制備NH3,試劑X是氯化鈣

B.用裝置乙作為反應過程的安全瓶

C.制備水合月井時從裝置丙的a口通入NH3

D.用裝置丁吸收反應中過量的NH3

【答案】A

【解析】濃氨水需受熱或加入堿性物質才能分解產生NH3,CaCb不能使?jié)獍彼纸?，A項錯誤；化學實

驗裝置中的安全瓶的進氣管和出氣管均較短，B項正確；氨氣密度比空氣小，為了利于氨氣與NaClO溶液

反應，應從裝置丙的a口通入氨氣，C項正確；氨氣會污染環(huán)境，用裝置丁可吸收過量的NH3,并能防倒吸,

D項正確。

10.氨基甲酸鏤（NH2coONH。易分解，易水解，難溶于CCL。某小組設計如圖所示裝置制備氨基甲酸鏤。

已知：2NH3（g）+CO2（g）UUNH2COONH4（S）AH<0

下列分析錯誤的是（）

A.A裝置的優(yōu)點是能夠隨時控制反應的發(fā)生和停止

B.裝置B、C、E中試劑可分別為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸、P2O5固體

C.裝置D使用冰水浴

D.裝置F中所用試劑可為NH4cl與熟石灰

【答案】B

【解析】A裝置為碳酸鈣與鹽酸反應制備CO?的簡易裝置，該裝置的優(yōu)點是能夠隨時控制反應的發(fā)生和

停止，A正確；氨基甲酸鍍易水解，進入裝置D的氣體必須是干燥純凈氣體，左側裝置B、C試劑可分別

為飽和碳酸氫鈉溶液、濃硫酸，制備純凈干燥的CO2，裝置F可用NH4cl與熟石灰制備氨氣，E中試劑需

干燥氨氣，可以選用堿石灰，但不能選用P2O5固體，B錯誤、D正確；制備氨基甲酸鏤的反應為放熱反應,

制得的物質易分解，所以裝置D需降溫，使用冰水浴，C正確。

四、氮及其化合物的轉化與典型物質性質探究

11.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關（如下圖所示）。下列敘述錯誤的是（）

無

NOx-^-N2O5^^HNO:iNH4NO3

機

顆

燃NHs

粒

料

so2-^SO3^H2Sof^（NHXsO4物

燃

燒

-（顆粒物）------------------

A.霧和霾的分散劑相同

B.霧霾中含有硝酸鏤和硫酸鍍

C.NH3是形成無機顆粒物的催化劑

D.霧霾的形成與過度施用氮肥有關

【答案】C

【解析】霧和霾的分散劑都是空氣，A項正確；NH3參與反應生成鏤鹽，是反應物，不是催化劑，C項錯

誤；過度施用氮肥會增加大氣中氨的含量，D項正確。

12.部分含氮物質的分類與相應氮元素的化合價關系如圖所示。下列說法錯誤的是（）

+5

+4

+2

,,,

氧

酸

鹽

化

物

-3

A.a可經(jīng)催化氧化生成b

B.b為紅棕色，可轉化為c

C.密閉體系中，C存在21爪）2口口刈04

D.d的溶液與Cu反應可生成b或c

【答案】B

【解析】由題中信息知，a為NH3,b為NO,NH3可經(jīng)催化氧化生成NO,A說法正確；b為NO,為無

色氣體，與氧氣反應可轉化為c,即NO?，B說法錯誤；d為硝酸，Cu與稀硝酸反應生成NO,與濃硝酸反

應生成NO2,D說法正確。

13.（2024?北京?高考真題）HNC>3是一種重要的工業(yè)原料?？刹捎貌煌牡粗苽銱NC>3。

（1）方法一：早期以硝石（含NaNOs）為氮源制備HNC）3,反應的化學方程式為：

H2s0式濃）+NaNC）3=NaHSO4+HNO3T。該反應利用了濃硫酸的性質是酸性和.

（2）方法二：以NH3為氮源催化氧化制備HNO3,反應原理分三步進行。

?-------1I!-------1ci、m1-------

INH,寧NO'3hi5rlHN。

①第I步反應的化學方程式為=

②針對第II步反應進行研究：在容積可變的密閉容器中，充入2nmo/M9和nmoio?進行反應。在不同壓強

下（Pi、P2），反應達到平衡時，測得NO轉化率隨溫度的變化如圖所示。解釋y點的容器容積小于x點的容

器容積的原因

(3)方法三：研究表明可以用電解法以N?為氨源直接制備HNC>3,其原理示意圖如下。

①電極a表面生成NO；的電極反應式：o

②研究發(fā)現(xiàn)：N轉化可能的途徑為NZ,NOINO]。電極a表面還發(fā)生iii.H2O^O2Oiii的存在，有利

于途徑ii,原因是。

(4)人工固氮是高能耗的過程，結合Nz分子結構解釋原因_____。方法三為N?的直接利用提供了一種新的思

路。

【答案】(1)難揮發(fā)性

催化劑

(2)4NH+5O^=4NO+6HOZNO+O?U2NO2,該反應正向氣體分子總數(shù)減小，同溫時，p1

32△2

條件下NO轉化率高于P2,故P1>P2，X、y點轉化率相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響

+

⑶N2-10e+6H2O=2NO-+12H反應iii生成O”。?將NO氧化成NO?,NO2更易轉化成NO]

(4)2中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程

【解析】(1)濃硫酸難揮發(fā)，產物HNC>3為氣體，有利于復分解反應進行，體現(xiàn)了濃硫酸的難揮發(fā)性和酸性。

_催化劑

(2)①第I步反應為氨氣的催化氧化，化學方程式為4NH3+5O2^=4NO+6Hq；

A

②2NO+O2U2NO2,該反應正向氣體分子總數(shù)減小，同溫時，Pl條件下NO轉化率高于P2,故P/P2,根

T

據(jù)V=x、y點轉化率相同，則n相同，此時壓強對容積的影響大于溫度對容積的影響，故y點的容

器容積小于x點的容器容積。

(3)①由電極a上的物質轉化可知，氮元素化合價升高，發(fā)生氧化反應，電極a為陽極，電極反應式為

+

N2-10e+6H2O=2NO；+12H；

②反應iii生成。2，。2將NO氧化成NO.NO?更易轉化成NO］。

(4)N?中存在氮氮三鍵，鍵能高，斷鍵時需要較大的能量，故人工固氮是高能耗的過程。

14.某化學自主實驗小組通過實驗探究NH3、NO2的性質。

探究I：利用如圖所示裝置探究NO?能否被NH3還原(Ki、冷為止水夾，夾持及固定裝置略去)。

(1)A裝置中制取NH3的化學方程式是________________________________________________

(2)甲、乙分別是(填字母)。

a.濃硫酸、堿石灰

b.堿石灰、堿石灰

c.堿石灰、無水氯化鈣

d.五氧化二磷、五氧化二磷

(3)若NO2能夠被NH3還原，預期C裝置中能觀察到的現(xiàn)象是

(4)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是_________________________________________________

探究II：探究NO2、。2混合氣體的噴泉實驗。

(5)請在G裝置中的虛線上描出導管實線圖。

(6)G裝置中濃硫酸有三種作用：混合NO2、O2氣體；干燥NO?、。2；

(7)將G裝置上面的圓底燒瓶收集滿氣體(標準狀況下)進行噴泉實驗，若混合氣體全部被吸收，則所得溶液

物質的量濃度為mol-LT(結果保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】(l)NH3-H2O+CaO=NH3t+Ca(OH)2(2)c(3)C裝置中混合氣體顏色變淺

（4）缺少尾氣處理裝置（5）5（進氣管短，出氣管長）（6）觀察氣泡的速率，控制混合氣體的比例

（7）0.036

【解析】⑺燒瓶中充滿溶液，貝『恰好發(fā)生反應4NO2+O2+2H2O=4HNC）3,HNO3的物質的量是恰好完