备战高考化学氮及其化合物的推断题综合复习及答案Word文档下载推荐.docx

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4NO+6H2O。

（2）分析工艺流程知此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是铁砂网（或铁）；

分析图示知图②和图③的含义分别是N2、H2被吸附在催化剂表面、N2、H2中化学键断裂。

（3）合成氨的反应为放热反应，在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是利用余热，节约能源；

在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是可使NO循环利用，全部转化成HNO3。

（4）碱液吸收法中，只有当NO和NO2的物质的量之比小于等于1:

1时尾气才能吸收完全，且生成物亚硝酸钠有毒，而NH3还原法生成物为氮气和水，对环境无影响，故两种方法中，符合绿色化学的是NH3还原法。

（5）设生产硝酸的NH3的物质的量为1mol，根据关系式：

NH3～HNO3和题给信息计算生成HNO3的物质的量为：

1mol×

96%×

92%=0.88mol；

根据反应：

NH3+HNO3＝NH4NO3知与硝酸反应的NH3的物质的量为0.88mol，故制HNO3用去NH3的质量占总消耗NH3的质量分数为：

×

100%=53%。

2．如图所示，在干燥的圆底烧瓶中充满某气体a，胶头滴管中吸有少量液体b，当把溶液b挤进烧瓶后，打开止水夹不能形成“喷泉”的组合是（）

A．AB．BC．CD．D

【答案】D

A.氨气极易溶于水，导致烧瓶内压强迅速减小，能形成喷泉，故A不符合题意；

B.氯化氢极易溶于水，导致烧瓶内压强迅速减小，能形成喷泉，B不符合题意；

C.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，导致烧瓶内压强迅速减小，能形成喷泉，故C不符合题意；

D.饱和氯化钠溶液中含有氯离子能抑制氯气的溶解，所以氯气不能使烧瓶内压强减小，不能形成喷泉，故D符合题意；

答案：

D。

【点睛】

根据形成喷泉的原理是使烧瓶内外产生压强差，所以只要考虑烧瓶内气体能否和滴管中的液体发生反应进行判断。

3．人类农业生产离不开氮肥，科学合理使用氮肥，不仅能提高化肥的使用率，而且能够更好地保护环境，请回答下列问题：

（1）将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮

①人工固氮，将N2→NH3，N2发生_________反应

②自然界固氮，可将少量N2转化为Ca（NO3）2等氮肥，转化途径如下（转化所需试剂及条件已略去）：

N2→NO→NO2→HNO3

Ca（NO3）2。

写出NO→NO2→HNO3的化学方程式__________、__________。

将HNO3转化为Ca（NO3）2，列举三种不同类别的化合物M_______（写化学式）。

（2）科学合理地保存、施用氮肥

①NH4HCO3需阴凉处保存，原因是__________（写化学方程式）。

②铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用，以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式________。

（3）过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高，加剧雾霾的形成。

（NH4）2SO4是雾霾的成分之一，其形成过程如下图所示（转化所需试剂及条件已略去）：

①X可能是______、_______。

Y是___________。

②尿素CO（NH2）2是一种常用化肥，缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C元素化合价为__________。

【答案】还原2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NOCaO、Ca（OH）2、CaCO3NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2ONH4＋+OH－=NH3↑+H2OSO3H2SO3H2SO4+4

【分析】

本题主要考察含N物质的化学性质，运用所学知识答题即可。

（1）①N2→NH3，N的化合价由0变为了-3，则N2作氧化剂，发生还原反应；

②NO→NO2的化学方程式为：

2NO+O2=2NO2；

NO2→HNO3的化学方程式为：

3NO2+H2O=2HNO3+NO；

HNO3

Ca（NO3）2，M可以是CaO、Ca（OH）2、CaCO3；

（2）①NH4HCO3需阴凉处保存，是因为该物质对热不稳定，受热易分解，相关的化学方程式为：

NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O；

②该离子方程式为：

NH4++OH-=NH3↑+H2O；

（3）①根据图可知，Y为H2SO4；

在自然环境中，SO2变为H2SO4的途径有两种：

、

，故X为SO3或H2SO3；

②尿素CO（NH2）2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3，说明尿素中N呈-3价，由于O呈-2价，H呈+1价，故可算得C呈+4价。

4．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。

耦合循环中的部分转化如下图所示。

（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的有________（填字母序号）。

a.N2转化为氨态氮b.硝化过程c.反硝化过程

（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。

①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为________。

②检验氨态氮肥中NH4+的实验方案是________。

（3）硝化过程中，含氮物质发生________（填“氧化”或“还原”）反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。

该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为________mol。

（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理：

________、________。

【答案】aN2+3H2

2NH3取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+氧化0.066Fe3++2NH4+=6Fe2++N2↑+8H+10Fe2++2NO3-+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O

（1）氮的固定是氮元素由游离态变为化合态；

（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气；

②铵根离子与碱反应放出氨气；

（3）硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子；

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，根据得失电子守恒，反应方程式是NH4++NO2-=N2+2H2O；

（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气。

（1）a.N2转化为氨态氮，氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定；

b.硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子，不是氮的固定；

c.反硝化过程是硝酸根离子转化为氮气，不是氮的固定；

选a；

（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式是N2+3H2

2NH3；

②铵根离子与碱反应放出氨气，检验铵态氮肥中NH4+的实验方法是：

取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+；

（3）硝化过程中，铵根离子转化为硝酸根离子，氮元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，反应方程式是NH4++NO2-=N2+2H2O，生成1molN2转移3mol电子，当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.06mol。

（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气，反应的离子方程式是6Fe3++2NH4+=6Fe2++N2↑+8H+、10Fe2++2NO3-+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O。

5．某港口化学品堆场发生火灾，消防队在未被告知着火可燃物类别的情况下，用水灭火时，发生了剧烈爆炸。

事后有关部门初步认定危化品部分清单：

钾、钠、氯酸钾、烧碱、氯化铵。

试回答：

⑴请你分析用水灭火时，随后发生了剧烈爆炸的原因是_____________________________。

⑵请写出氯化铵中NH4+的检验方法____________________________（简要说明操作步骤）。

⑶钠燃烧产物中可作为消防员呼吸面具供氧剂的是_________________（写化学式）。

⑷硝酸钾受热分解产生KNO2和O2，写出该反应的化学方程式______________________。

【答案】钠、钾能与水发生剧烈的放热反应，并释放出氢气。

氯酸钾受热分解产生氧气，氢气和氧气混合受热发生爆炸将氯化铵溶于水，取少量溶液于试管中，滴入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口上方用湿润的红色石蕊试纸检验，若发现试纸变蓝，则说明该溶液中含有NH4+Na2O22KNO3

2KNO2+O2↑

钠、钾等物质遇水会发生剧烈反应并产生氢气，而氯酸钾分解会产生氧气，氢氧混合受热后会发生爆炸，后面再根据要求来作答即可。

（1）根据分析，钠、钾与水发生剧烈反应并放出氢气，而氯酸钾受热产生氧气，氢气和氧气混合后发生剧烈的爆炸；

（2）铵离子可以通过加水溶解后，加入浓碱并加热的方法来检验，因为高中阶段只有氨气这一种碱性气体；

实验操作为：

将氯化铵溶于水，取少量溶液于试管中，滴入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口上方用湿润的红色石蕊试纸检验，若发现试纸变蓝，则说明该溶液中含有NH4+，

（3）过氧化钠可以作呼吸面具中的供氧剂，化学式为Na2O2；

（4）硝酸钾受热分解产生

和

的过程是一个自身氧化还原反应，氮从+5价降低到+3价，得2个电子，氧从-2价升高到0价，失2个电子，据此来写出氧化还原方程式即可：

。

6．Ⅰ.分别只用一种试剂除去下列各组中所含的少量杂质（括号内为杂质），在空格中填上需加入最适合的一种试剂：

（1）FeCl3溶液（FeCl2）________________，

（2）FeCl2溶液（FeCl3）________________，

（3）Fe粉末（Al）_______________，

Ⅱ.为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列实验：

取一定量合金，加入100mL0.3mol·

L－1稀硝酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560mL；

再加入0.2mol·

L－1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去300mLNaOH溶液。

则所取样品中铝的物质的量为___________，反应中转移的电子数为______________。

【答案】Cl2FeNaOH溶液0.055mol0.075NA

Ⅰ.

（1）氯气把FeCl2氧化为FeCl3；

（2）铁粉能把FeCl3还原为FeCl2；

（3）Fe与氢氧化钠不反应，Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气；

Ⅱ.镁铝合金与稀硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铝与一氧化氮气体，向反应后的溶液中加入0.2mol·

L-1 

NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3、NaAlO2，根据硝酸根守恒有n（NaNO3）=n（HNO3）-n（NO），根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaNO3）+n（NaAlO2），据此计算n（NaAlO2），再根据铝原子守恒n（Al）=n（NaAlO2）计算。

Ⅰ.

（1）氯气把FeCl2氧化为FeCl3，用氯气除去FeCl3溶液中FeCl2；

（2）铁粉能把FeCl3还原为FeCl2，用铁粉除去FeCl2溶液中的FeCl3；

（3）Fe与氢氧化钠不反应，Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉；

Ⅱ.镁铝合金与稀硝酸反应生成硝酸镁、硝酸铝与一氧化氮，向反应后的溶液中加入0.2mol·

NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3、NaAlO2，根据硝酸根守恒有n（NaNO3）=n（HNO3）-n（NO）=0.1L×

0.3mol/L-

=0.03mol-0.025mol=0.005mol，根据钠离子守恒有n（NaOH）=n（NaNO3）+n（NaAlO2），故n（NaAlO2）=0.3L×

0.2mol/L-0.005mol=0.055mol，根据铝原子守恒n（Al）=n（NaAlO2）=0.055mol；

，氮元素化合价由+5变为+2，生成1molNO转移3mol电子，所以反应中转移的电子数为

0.075NA。

7．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，逐渐成为城市空气主要污染源。

（1）写出CO2的电子式_____________；

CO2带来的主要环境问题是________。

（2）汽车尾气中的CO来自于________________，NO来自于_________________。

（3）NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式___________________。

（4）在适宜温度下采用合适催化剂，CO和NO相互反应生成参与大气循环的无毒气体。

写出反应化学方程式_______________。

（5）在催化剂作用下，可用氨气将NO和NO2转化为无毒气体，写出NO2和NH3反应生成无毒气体的化学方程式______________。

（6）当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下与氨气形成（NH4）2SO4，用化学方程式表示（NH4）2SO4的形成_________________。

【答案】

温室效应燃料不完全燃烧在汽车气缸内的高温下N2、O2反应产生3NO2+H2O=2HNO3+NO2CO+2NO

2CO2+N26NO2+8NH3

7N2+12H2O2SO2+O2+2H2O+4NH3=2（NH4）2SO4

（1）C原子与2个O原子形成4个共价键，使分子中每个原子都达到8个电子的稳定结构，CO2过多会导致温室效应；

（2）汽车燃料不完全燃烧产生CO，N2、O2在汽车气缸内的高温下反应产生NO；

（3）NO2与水反应产生HNO3和NO；

（4）在适宜温度下采用合适催化剂，CO和NO反应产生CO2和N2；

（5）NH3具有还原性，可以与NO2反应产生N2、H2O，根据电子守恒、原子守恒书写反应方程式；

（6）SO2、O2、NH3、H2O反应形成（NH4）2SO4。

（1）在CO2分子中，C原子与2个O原子形成四个共用电子对，电子式为：

；

CO2在空气中含量过高，会导致温室效应；

（2）汽车尾气中的CO来自于燃料的不完全燃烧，NO来自于进入汽车气缸的空气中的N2、O2在高温下反应产生；

（3）NOx能形成酸雨，NO2与水反应产生HNO3和NO，NO2转化为HNO3的化学方程式为：

（4）在适宜温度下采用合适催化剂，CO和NO相互反应生成参与大气循环的无毒气体是CO2和N2，反应方程式为：

2CO+2NO

2CO2+N2；

（5）NO2和NH3在一定条件下发生氧化还原反应生成无毒气体N2和水，反应的化学方程式为：

6NO2+8NH3

7N2+12H2O；

（6）SO2、O2、NH3、H2O会发生氧化还原反应形成（NH4）2SO4，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应的方程式为：

2SO2+O2+2H2O+4NH3=2（NH4）2SO4。

本题以汽车尾气的成分为线索，考查了非金属元素的化合物的形成、结构、性质、作用，危害治理方法，考查了氧化还原反应的化学方程式的书写与配平，共价化合物的电子式的书写。

掌握元素及化合物的性质是本题解答的关键。

体现了化学知识就在我们身边，环境污染与化学反应有关，治理污染也离不开化学知识，用事实说明学好化学的重要性。

8．已知19.2gCu与过量的200mL5mol/L稀硝酸充分反应，反应方程式如下：

3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

（1）写出该反应的离子方程式：

________；

（2）标准状况下，产生NO气体的体积为：

转移电子的物质的量为______；

反应后NO3-的物质的量浓度为：

______。

（忽略反应前后溶液体积的变化）

【答案】3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4.48L0.6mol4mol/L

（1）根据离子方程式的拆写原则，硝酸和硝酸铜拆为离子，结合电荷守恒书写；

（2）先计算19.2g铜的物质的量，再结合反应方程式确定需消耗硝酸的物质的量，由反应可知被还原的硝酸和生成的NO的物质的量，最后根据N元素守恒计算溶液中含有的NO3-的物质的量，根据c=

计算反应后NO3-的物质的量浓度。

（1）Cu与稀硝酸反应方程式为：

3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，在该反应中，硝酸和硝酸铜是易溶的强电解质，拆为离子，其余物质仍然用化学式表示，则该反应的离子方程式为：

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

（2）19.2g铜的物质的量n（Cu）=19.2g÷

64g/mol=0.3mol，由反应可知，0.3molCu消耗0.8molHNO3，则根据元素化合价升降与电子转移关系可知被还原的硝酸和生成的NO均为0.2mol，则生成NO的体积V（NO）=0.2mol×

22.4L/mol=4.48L；

根据反应方程式可知3mol金属Cu反应转移电子的物质的量是6mol，则0.3mol金属铜参加反应转移电子的物质的量为0.6mol，在200mL5mol/L稀硝酸中含有NO3-的物质的量是n（NO3-）=5mol/L×

0.2L=1mol，反应中被还原的硝酸为0.2mol，被还原的硝酸变为NO气体，则溶液中剩余的NO3-的物质的量n（NO3-）=1mol-0.2mol=0.8mol，则其物质的量浓度是c=

=4mol/L。

本题考查氧化还原反应的知识，明确元素的化合价变化及原子守恒的方法来分析是解答本题的关键，注意反应中化学计量数与转移电子数目的关系解答，试题培养了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。

9．如图是模拟工业制硝酸原理的实验装置。

先用酒精灯对硬质玻璃管里的三氧化二铬加热，然后把空气鼓入盛有浓氨水的锥形瓶，当三氧化二铬保持红热状态时，移去酒精灯。

根据题意回答问题：

（1）硬质玻璃管里发生反应的化学方程式为______。

当三氧化二铬红热时，要移去酒精灯，原因是：

（2）圆底烧瓶里的实验现象是______，鼓入空气的作用是______。

（3）实验过程中，如果慢慢地鼓入空气，石蕊溶液的颜色______。

（4）实验结束后，在圆底烧瓶内壁上有时会看到少量无色晶体，写出生成该晶体的化学方程式：

（5）工业上要获得浓度较大的硝酸，往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁或浓硫酸，然后______（填一种操作名称）。

（6）实验室里保存浓硝酸要用棕色瓶的原因是__________________（用化学方程式表示）。

【答案】4NH3+5O2

4NO+6H2O该反应是放热反应，温度太高可能使催化剂的活性降低有红棕色气体产生提供O2，且促进氨的挥发变红色NH3+HNO3=NH4NO3蒸馏4HNO3（浓）

4NO2↑+2H2O+O2↑

（1）氨气具有还原性，在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO；

根据反应反应放热，温度会影响催化剂的活性；

（2）根据NO2为红棕色气体；

鼓入空气有利于氨气的逸出，同时提供氧气；

（3）根据酸能使石蕊溶液变红；

（4）根据NO2与水反应生成硝酸，进而与氨气生成硝酸铵；

（5）根据硝酸和其他溶液是互溶的液体利用硝酸沸点低，容易挥发分析；

（6）根据硝酸不稳定，易分解。

（1）氨气具有还原性，在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO，反应为4NH3+5O2

4NO+6H2O，该反应是放热反应，温度太高可能使催化剂的活性降低；

（2）产生的NO能和O2反应生成红棕色的NO2，鼓入空气有利于氨气的逸出，同时提供氧气；

（3）NO2易与水反应生成硝酸，硝酸具有酸性，能使石蕊溶液变红色；

（4）NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3：

NH3+HNO3=NH4NO3；

（5）硝酸和硝酸镁溶液或硫酸是互溶，可以利用硝酸沸点低，容易挥发变为气体的性质，采取蒸馏的方法分离；

（6）硝酸不稳定，光照容易分解，故硝酸应盛于棕色瓶，密封放于阴暗处。

本题考查硝酸的制取、保存等知识，涉及氨气的制取、性质以及二氧化氮和硝酸铵等知识，注意把握元素化合物知识的理解和应用。

10．原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物；

Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2离子化合物。

（1）写出Y2O2的电子式：

__，其中含有的化学键是__。

（2）将ZO2通入品红溶液再加热的现象是__。

（3）写出X的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式__。

（4）XH3、H2Z和HW三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是_（填化学式）。

（5）由X、W组成的化合物分子中，X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一