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氮及其化合物的转化复习目标 1.了解氮及其化合物的转化关系。
2.了解NO x 与H 2O 、金属与HNO 3的相关计算。
3.了解其他含氮化合物的性质。
考点一 氮及其化合物的相互转化1．氮在自然界中的循环2．含氮元素物质之间的转化关系(1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如：3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O(2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如：6NO ＋4NH 3=====△5N 2＋6H 2O NO 2＋NO ＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 3．氮元素的“价类二维图”氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
题组一氮在自然界中的循环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。
下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D．向海洋中排放含NO－3的废水会影响海洋中NH＋4的含量答案 D解析A项，海洋中的氮循环起始于氮的还原，错误；B项，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，错误；C项，反硝化作用是氮元素化合价降低的过程，反硝化细菌在氧气不足的条件下还原N，不一定有氧气参与，错误；D项，由氮的循环过程可知，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，会进一步影响海洋中NH＋4的含量，正确。
2．(2020·河南联考)一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。
回答下列问题：(1)氮的原子结构示意图为______________。
(2)图中属于“氮的固定”的是__________(填字母，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是________。
(3)若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
第13讲 氮及其化合物（精准检测卷）时间：50分钟一、选择题（12个小题，每小题只有一个正确选项，每题5分，共60分） 1．自然界中氮的部分循环过程如图，有关说法正确的是A ．过程①和①均属于自然固氮B ．X→Y 发生化合反应C ．NH 3→N 发生氧化还原反应D ．若为硫循环，X 在空气中点燃可得Y2．下列过程中，氮元素被氧化的是A ．铵根离子的检验B ．工业固氮C ．大气固氮D ．生物固氮3．在指定条件下，下列选项所示物质间转化能实现的是A ．浓HNO 3(aq)Cu(s)−−−→NO(g)B ．NH 3(g)2O ，Δ催化剂−−−→NO 2(g) C ．NH 4Cl(s)()2Ca(OH)s Δ−−−−→NH 3(g) D ．NO(g)()NaOH aq →NaNO 3(aq) 4．元素的价－类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。
结合氮及其化合物“价类”二维图，下列分析或预测正确的是A ．N 2O 3、NO 2、N 2O 5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物B ．HNO 3、HNO 3、NaNO 3、NH 3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质C ．可用浓盐酸检测输送NH 3的管道是否发生泄漏D ．HNO 3具有强氧化性，可溶解铜、银、金等不活泼金属5．一定温度下，铜与稀3HNO 反应的过程如下：下列说法错误的是A ．I 中生成的无色气体是NOB ．III 的反应速率比I 快的原因是2NO 溶于水，对反应具有催化作用C ．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解D ．将上述1mL 无色气体与1mL 氧气混合通入水中，恰好能完全被水吸收 6．将体积比为3:1的2NO 和NO 混合气体(共4mol)依次通入下列三个分别装有足量①3NaHCO 饱和溶液、①浓硫酸、①过氧化钠的装置后，用排水法将残余气体收集起来，则收集到的气体(同温同压下测定)是A ．20.5mol OB ．0.67mol NOC ．21mol NO 和20.25mol OD ．22mol O 7．下列有关硝酸的说法不正确的是A ．实验室常用稀硝酸与金属锌反应制备氢气B ．用玻璃棒蘸取浓硝酸，靠近蘸有浓氨水的玻璃棒会冒白烟C ．浓硝酸可与非金属单质例如碳反应，表现出强氧化性D ．氮氧化物是大气污染物，会产生硝酸型酸雨和光化学烟雾等环境问题8．下列反应的离子方程式书写正确的是A ．NH 4Cl 溶液中加入NaOH 浓溶液共热时反应的离子方程式为+4NH +OH -∆==NH 3↑+H 2OB ．NO 2通入水中制硝酸：2NO 2+H 2O=2H ++3NO -+NOC ．HNO 3溶液与氨水反应：H ++OH －=H 2OD ．铜与浓硝酸的反应：Cu+4H ++23NO -=Cu 2++2NO↑+2H 2O9．称取4.08g 银、铜合金溶于一定量的浓硝酸中充分反应，金属全部溶解，产生的气体通入水中，再通入448mLO 2(标准状况)，气体全部被水吸收，则该合金中铜的物质的量为 A ．0.01mol B ．0.02mol C ．0.03mol D ．0.04mol10．100mL 某混合酸中，c(HNO 3)为0.4mol/L ，c(H 2SO 4)为0.2mol/L 。
专题17氮及其化合物(建议完成时间：45分钟实际完成时间：_______分钟)目录考点一氮及其化合物的结构、性质及应用考点二氮及其化合物制备的工艺流程考点三氮及其化合物的有关计算考点一氮及其化合物的结构、性质及应用1(2023·江苏盐城·盐城中学校考二模)下列有关物质的性质与用途的对应关系正确的是A.N2性质不活泼，可作为粮食保护气B.NH3具有还原性，可用作制冷剂C.N2H4的熔沸点较低，可用作火箭推进剂D.NH4Cl受热易分解，可用作铁的除锈剂【答案】A【解析】A．氮气含有氮氮三键，化学性质稳定，一般不与物质发生反应，可用作保护气，A正确；B．液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用，可用作制冷剂，与其还原性无关，B不正确；C．N2H4在空气中燃烧或与过氧化氢H2O2反应时，能生成大量气体(N2和水蒸气)，因此可用作火箭燃料，与其熔沸点较低无关，C 不正确；D．因为NH4Cl在水中电离出的NH+4，NH+4水解使溶液显酸性，因此可作为铁的除锈剂，与其受热易分解无关，D不正确。
答案选A。
2(2023秋·云南昆明·高三昆明市官渡区第二中学校考开学考试)用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜。
①铜与稀硝酸反应；②铜与浓硝酸反应；③铜先与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。
以下叙述不正确的是A.三种途径所消耗铜的质量相等B.三种途径所消耗硝酸的物质的量是①>②>③C.途径③的制备方法最符合“绿色化学”理念D.途径①中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3：2【答案】B【解析】三种方法制取硝酸铜的有关反应原理用方程式表示分别为：①铜与稀硝酸反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；②铜与浓硝酸反应：Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；③铜先与氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应：2Cu+O22CuO，CuO+2HNO3=Cu(NO3)2；A. 根据Cu元素守恒，铜元素都反应生成了硝酸铜，所以制取等量的硝酸铜消耗铜的质量相等，A正确；B. 假设反应制取3mol Cu(NO3)2，三种方法消耗的硝酸的物质的量分别是8mol、14mol、6mol，可见三种途径所消耗硝酸的物质的量大小关系为：②>①>③，B错误；C. 途径③的制备方法中硝酸中的N元素全部转化为硝酸铜，原子利用率最高，且没有污染环境的气体NO、NO2等的产生，最符合“绿色化学”理念，C正确；D. 途径①中3mol Cu作还原剂，被氧化；而参加反应的硝酸，8mol HNO3中只有2mol被还原，所以被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3：2，D 正确；故合理选项是B。
高考化学一轮复习目录第一章化学计量在实验中的应用第1 讲物质的量、气体摩尔体积第2 讲物质的量浓度第二章化学物质及其变化第1 讲物质的组成、性质及分类第2 讲离子反响离子方程式第3 讲氧化复原反响的根本概念第4 讲氧化复原反响的规律和应用第三章金属及其化合物第1 讲碱金属元素——钠第2 讲铁及其化合物第3 讲镁及其化合物第4 讲铝及其化合物第四章常见的非金属及其化合物第1 讲无机非金属材料的主角——硅第2 讲富集在海水中的元素——氯第3 讲硫及其化合物第4 讲氮的氧化物和硝酸第5 讲氨和铵盐第五章物质结构与元素周期律第1 讲元素周期表第2 讲元素周期律第3 讲化学键第六章化学反响中的能量变化电化学第1 讲化学反响中的能量变化实验探究：中和热的测定第2 讲原电池化学电源第3 讲电解池金属的电化学腐蚀与防护第七章化学反响速率和化学平衡第1 讲化学反响速率第2 讲化学反响的方向和限度第3 讲化学平衡移动第八章水溶液中的离子平衡第1 讲弱电解质的电离平衡第2 讲水的电离和溶液的酸碱性第3 讲盐类的水解第4 讲难溶电解质的溶解平衡第九章认识有机化合物第1 讲有机物的结构特点和分类第2 讲研究有机化合物的方法第十章烃第1 讲脂肪烃第2 讲芳香烃第十一章烃的衍生物第1 讲卤代烃第2 讲醇酚第3 讲醛羧酸酯第十二章根本营养物质、高分子化合物第1 讲根本营养物质第2 讲进入合成有机高分子化合物的时代第十三章化学实验根底第1 讲化学实验根底知识实验探究：“仪器改造〞与“一器多用〞第2 讲物质的检验、别离和提纯第3 讲实验方案的设计与评价第4 讲探究性化学实验。
第13讲氮及其化合物A组基础题组1.下列有关氮气用途的说法不正确的是( )A.作焊接金属的保护气B.制硝酸和化肥的原料C.食品袋中充氮气来防腐D.与氧气反应制NO从而制硝酸2.(2016山东聊城模拟)下列反应中,氨既表现还原性,又表现碱性的是( )A.2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2OB.4NH3+5O2 4NO+6H2OC.8NH3+3Cl2 N2+6NH4ClD.NH3·H2O N+OH-3.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是( )A.用装置甲制备氨气B.用装置乙除去氨气中少量水C.用装置丙收集氨气D.用装置丁吸收多余的氨气4.在容积为672 mL的烧瓶里充满NO、NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,去塞后再通入280 mL氧气,恰好完全反应,且水充满烧瓶(气体体积都折合成标准状况下)。
下列有关叙述中,正确的是( )A.总反应可能为NO+NO2+O2+H2O 2HNO3B.总反应可能为4NO+8NO2+5O2+6H2O 12HNO3C.生成HNO3的物质的量浓度接近0.03 mol·L-1D.生成HNO3的物质的量浓度约为0.45 mol·L-15.(2016福建福州八中质检)对下列事实的解释正确的是( )A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定B.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性C.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化Fe2+D.锌与稀硝酸反应得不到氢气,说明稀硝酸能使锌钝化6.(2016湖南湘潭模拟)NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。
下列有关表述正确的是( )A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的盐类物质均可以水解7.38.4 g铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到气体22.4 L(标准状况),反应消耗的硝酸可能是( )A.1.0 molB.1.6 molC.2.2 molD.2.4 mol8.下列有关实验原理或操作正确的是( )A.用干燥的pH试纸鉴别SO2和Cl2两种气体B.盐酸滴定氨水时,用甲基橙作指示剂C.实验室用图①装置制备并收集少量的NO2D.实验室用图②装置除去H2中混有的少量NH39.Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物,这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液,反应过程及有关数据如下图所示:下列有关判断正确的是( )A.若铜片为51.2 g,则生成0.2 mol NaNO3B.常温下,Cu遇浓硝酸发生钝化,不可能发生上述反应C.标准状况下收集的氮氧化物为20.16 LD.反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物,也是还原产物10.某同学用下列装置(固定装置、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。
回答下列问题:(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为;若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是(填装置序号),该装置中所盛试剂应具有的性质是。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是,分液漏斗中装的试剂是,收集装置应选择(填装置序号)。
B组提升题组11.(2016河北邯郸模拟)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两等份。
向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。
向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。
下列分析或结果错误的是( )A.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,BC段产生氢气B.原混合酸中N物质的量为0.4 molC.第二份溶液中最终溶质为FeSO4D.取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液的pH=112.(2016安徽合肥模拟)将9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12 L NO,剩余4.8 g金属;继续加入100 mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12 L NO。
若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是( )A.原混合物中铜和铁各0.075 molB.稀硝酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1C.第一次剩余4.8 g金属为铜和铁D.再加入上述100 mL稀硝酸,又得到标准状况下1.12 L NO13.(2016安徽滁州模拟)某化学学习小组采用下列装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知:4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O)。
请回答下列问题:(1)检查装置气密性后,将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,立即伸入三颈瓶中,并塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈瓶中气体的颜色为,产生该气体的化学反应方程式是。
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,反应一段时间后可观察到C中出现白色沉淀,该白色沉淀为(写化学式)。
其中的Ba(OH)2溶液(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替,理由是。
(3)装置B的作用是。
(4)装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。
①下列对该气体的检验方法合适的是(填序号)。
A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化B.将润湿的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内,观察试纸是否变红C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气,则氧气的来源是。
14. (2016四川成都模拟)硝酸是极其重要的化工原料,工业上将产生的NO2在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
(1)工业上用水吸收NO2生产HNO3,生成的气体经多次氧化、用水吸收的循环操作充分转化为硝酸(假定上述过程无其他损失)。
试写出上述反应的化学方程式: 。
(2)为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO3,某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)。
①检查装置气密性良好后,为观察到NO气体生成,打开K1,关闭K2,应从U形管的长管口注入稀硝酸至后,迅速关闭K1,观察到U形管内的现象是。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是。
答案全解全析A组基础题组1.D 氮气的化学性质不活泼,能防止金属在高温下被空气中的氧气氧化,A正确;氮气可用于合成氨,氨可作制硝酸和化肥的原料,B正确;食品袋中充氮气可防止食品缓慢氧化而变质,C正确;氮气与氧气的反应很难进行,不能用氮气与氧气反应制NO,D错误。
2.C A、B项,氮元素的化合价升高,氨表现还原性;C项,氨既表现还原性,又表现碱性;D项,氨只表现碱性。
3.D 装置甲中试管口应稍向下倾斜,A错误;氨气能与浓硫酸反应,B错误;装置丙中只有气体的流入口,没有气体的流出口,C错误;氨气在水中的溶解度非常大,被水吸收时容易产生倒吸的现象,装置丁可以防止倒吸,D正确。
4.B V(NO2+NO)∶V(O2)=12∶5,因烧瓶中的气体最终均生成了HNO3,故所得溶液的体积与溶解的NO2、NO 体积相等,故c(HNO3)=[V(NO2+NO)÷22.4 L·mol-1]÷V(NO2+NO)=0.045 mol·L-1。
5.A 1 mol铜反应需要消耗4 mol HNO3,同时生成二氧化氮,污染环境,通常利用硝酸与氧化铜反应制取硝酸铜,与浓硝酸挥发性无关,故B项错误;铁与硝酸反应首先生成硝酸铁,溶液呈浅绿色是过量的铁与铁离子反应生成亚铁离子所致,故C项错误;硝酸为氧化性酸,与锌反应不能生成氢气,生成氮的氧化物等,与钝化无关,故D项错误。
6.C NaHCO3不是化肥,A错;Na2CO3受热不易分解,B错;题图中所涉及的盐类物质中NaCl不能水解,D错。
7.C 由关系式Cu+2HNO3(酸)~Cu(NO3)2,HNO3(氧化剂)~NO2(或NO),可知反应消耗的HNO3的物质的量为×2+=1.2 mol+1 mol=2.2 mol。
8.B 检验气体性质时试纸需润湿,A项错;不能用排水法收集NO2气体,C项错;若U形管中盛装大量液态干燥剂,将导致气体无法通过,D项错。
9.A 分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化,即Cu→Cu2+,HNO3→NaNO2,51.2 g Cu为0.8 mol,共失电子0.8 mol×2=1.6 mol,由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6 mol电子,故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol,由Na原子守恒可知另一种产物NaNO3为0.2 mol,A正确;常温下,Cu能与浓硝酸反应,B错误;部分NO2会转化为N2O4,而N2O4在标准状况下不是气体,C错误;反应过程中生成的Cu(NO3)2是氧化产物,D错误。
10.答案(1)2NH 4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O ③⑦氨气难溶于该试剂,该试剂不易挥发,不与氨气反应(2)碱石灰(或CaO等合理答案) 浓氨水(或浓NH4Cl溶液等合理答案) ⑥解析(1)装置①适用于“固固加热”制取气体,制取NH3时可选用NH4Cl和Ca(OH)2。
若要测定NH3的体积,根据题给装置知必须用排液法,而NH3极易溶于水,故不能用排水法,所用的试剂必须不与NH3反应,也不易挥发,并且NH3应难溶于该试剂。
(2)装置②是“固液反应”制取气体的装置,制取NH3时,可用浓氨水和碱石灰(或CaO等)反应。
B组提升题组11.D 向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g,消耗0.3 mol铜,据得失电子守恒计算可得生成0.2 mol NO;向另一份中逐渐加入铁粉,铁粉先跟氧化性强的硝酸反应生成NO,由图可知该反应消耗铁的物质的量是0.2 mol,根据得失电子守恒,生成的NO也是0.2 mol,此时硝酸根离子已经反应完,据氮原子守恒可知原HNO 3的物质的量为0.4 mol,B项正确;AB段的反应为Fe+2Fe3+ 3Fe2+,BC段产生氢气,OA段产生NO,A项正确;第二份溶液中最终溶质为FeSO4,C项正确;OA段和BC段共消耗H+ 1.0 mol,则原溶液中H+为2.0 mol,取20 mL原混合酸加水稀释至1 L后溶液中c(H+)=0.2 mol/L,即pH=0.7,D项错误。
12.A 第一次加稀硝酸时有金属剩余,溶解的4.2 g金属均被氧化为+2价,溶解的金属的物质的量为×3×=0.075 mol,金属的摩尔质量为=56 g·mol-1,是铁;第二次加稀硝酸后金属完全溶解,由题意可知Fe2+未被氧化,溶解的4.8 g金属也一定被氧化为+2价,金属的摩尔质量为=64 g·mol-1,是铜,故A正确、C错误;c(HNO3)==2 mol·L-1,B错误;再加100 mL稀2+参与反应生成0.025 mol NO,硝酸,反应为3Fe2++4H++N 3Fe3++NO↑+2H标准状况下体积为0.56 L,故D错误。
