化学备战高考化学氮及其化合物解答题压轴题提高专题练习及答案解析.docx

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化学备战高考化学氮及其化合物解答题压轴题提高专题练习及答案解析

【化学】备战高考化学氮及其化合物解答题压轴题提高专题练习及答案解析

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．某同学在学习元素化合物知识的过程中，发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在

转化规律，绘制出如下转化关系图，图中A、B、C、D是由短周期元素组成的物质。

请回答：

（1）若A为单质，其焰色反应为黄色，C为淡黄色固体。

则组成A的元素在周期表中的位置是__，C的电子式为__。

（2）若A为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，C为红棕色气体。

①A→B反应的化学方程式是__。

过量的A的水溶液与AlCl3溶液反应离子方程式为__。

②A与C反应生成E和水，E是空气中含量最多的气体。

当生成19.6gE时，转移电子的物质的量为__mol。

（3）若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B→C反应的化学方程式是__，B与KMnO4溶液反应离子方程式为__。

【答案】第三周期第IA族

4NH3+5O2=4NO+6H2OAl3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+2.42SO2+O2

=2SO35SO2+2MnO42-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+

【解析】

【分析】

（1）若A为单质，其焰色反应为黄色，C为淡黄色固体，则A为Na，B为Na2O，C为Na2O2，D为NaOH；

（2）若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C是红棕色气体，则A为NH3，B为NO，C为NO2，D为HNO3；

（3）若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，以此解答。

【详解】

（1）若A为单质，其焰色反应为黄色，C为淡黄色固体，则A为Na，B为Na2O，C为Na2O2，D为NaOH，A的元素在周期表中的位置是第三周期第IA族，Na2O2的电子式为：

；

（2）若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C是红棕色气体，则A为NH3，B为NO，C为NO2，D为HNO3；

①A→B反应的化学方程式是：

4NH3+5O2=4NO+6H2O；过量的NH3的水溶液与AlCl3溶液反应生成氢氧化铝，离子方程式为：

Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；

②A与C反应生成E和水，E是空气中含量最多的气体N2，化学方程式为：

8NH3+6NO2

=7N2+12H2O，19.6gN2的物质的量为

=0.7mol，则消耗NH3的物质的量为0.8mol，NH3中N的化合价从-3价上升到0价转移3个电子，共转移电子的物质的量为0.8mol

3=2.4mol；

（3）若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，B→C反应的化学方程式是：

2SO2+O2

2SO3；SO2与KMnO4溶液反应生成硫酸，离子方程式为：

5SO2+2MnO42-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。

2．某溶液中可能含有

、

、

、

、

、

等离子，当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的质量随加入的NaOH的物质的量的变化如图所示：

（1）由此可知，该溶液中肯定含有的离子是______________________________________，且各离子的物质的量之比为___________________________________________

（2）该溶液中肯定不含的阳离子是________________。

（3）写出NaOH的物质的量从8mol到9mol发生的离子反应方程式：

____________________________

【答案】

、

、

、

、

【解析】

【分析】

从图中沉淀量随之氢氧化钠的加入量增加变化情况结合离子的性质可知：

开始发生酸碱中和，然后Al3+与碱反应，再NH4+与碱反应，最后沉淀与碱反应完全溶解，依据各段发生反应消耗的氢氧化钠的物质的量计算各种离子的物质的量。

【详解】

（1）从图象可知，开始时无沉淀产生，说明含有H+，发生反应：

H++OH-=H2O，该氢离子消耗NaOH溶液的物质的量为2mol，则n（H+）=2mol；图象中有一段平台，说明加入OH-时无沉淀生成，有NH4+，NH4++OH-=NH3·H2O，铵根消耗NaOH溶液的物质的量为3mol，则n（NH4+）=3mol；含有Al3+，发生反应Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，消耗NaOH溶液的物质的量为1mol，则n（Al3+）=1mol；根据电荷守恒，则溶液中一定含有负离子，故一定含有SO42-，n（SO42−）=

=

=4mol；则该溶液中肯定含有的离子是H+，NH4+，Al3+，SO42−；各离子的物质的量之比为

；

（2）最后溶液中无沉淀，说明溶液中不含Mg2+和Fe3+；

（3）NaOH的物质的量从8mol到9mol表示的是沉淀的溶解，最后变成0，是氢氧化铝的溶解，离子反应方程式为

O。

3．如图中每一个方格表示有关的一种反应物或生成物，其中A、C为无色气体。

（1）写出有关物质的化学式X：

___；F__。

（2）写出A→D的化学方程式___。

（3）写出实验室制备C的化学方程式___。

【答案】NH4HCO3或（NH4）2CO3NO22CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2

【解析】

【分析】

根据框图，X既能与盐酸反应，又能与NaOH反应，分别生成气体A和C，则X应为弱酸的铵盐，气体A能与过氧化钠反应，故A为CO2，则D为碳酸钠或氧气；C能够发生催化剂作用下能够与D反应，则C为NH3，D为O2，则X应为NH4HCO3或（NH4）2CO3，B为H2O，结合转化关系可知，E为NO，F为NO2，G为HNO3，据此分析解答。

【详解】

（1）由以上分析可知X为NH4HCO3或（NH4）2CO3，F为NO2，

故答案为：

NH4HCO3或（NH4）2CO3；NO2；

（2）Na2O2和CO2的反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2CO2+2Na2O2 =2Na2CO3+O2，故答案为：

2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2；

（3）实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气，反应的方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O，

故答案为：

2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。

4．已知如图中H是无色液体，号称生命之源，B是空气中含量最多的物质，E是红棕色气体。

（1）C的化学式是___。

（2）D和E都是大气污染物，D转化成E的化学方程式是___。

（3）E和H的反应中，氧化剂和还原剂的质量比是___。

【答案】NH3NO＋O2=2NO21∶2

【解析】

【分析】

H是无色液体，号称生命之源，推断为H2O，B是空气中含量最多的物质为N2，E是红棕色气体，经过两步氧化得到判断为NO2，结合流程图分析可知，H为H2O，A为H2，B为空气中的N2，C为NH3，D为NO，E为NO2，E和水反应生成硝酸和一氧化氮，C+F=G，是NH3+HNO3=NH4NO3，依据判断的物质回答问题。

【详解】

H是无色液体，号称生命之源，推断为H2O，B是空气中含量最多的物质为N2，E是红棕色气体，经过两步氧化得到判断为NO2，结合流程图分析可知，H为H2O，A为H2，B为空气中的N2，C为NH3，D为NO，E为NO2，E和水反应生成硝酸和一氧化氮，C+F=G，是NH3+HNO3=NH4NO3；

（1）C的化学式为NH3；

（2）D和E都是大气污染物，NO转化为NO2的化学方程式分别是2NO+O2=2NO2；

（3）E和H反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO，依据元素化合价变化分析可知，一氧化氮为还原产物，硝酸为氧化产物，所以氧化剂和还原剂的质量比是1:

2。

【点睛】

考查物质推断的关系分析判断，解题一般解题思路：

①审清题意，从题干迅速浏览、整体扫描、产生印象，尽量在框图中把相关信息表示出来，明确求解要求；②找“题眼”即找到解题的突破口，此步非常关键；③从题眼出发，联系新信息及所学的旧知识，依物质的特性或转移特征来确定“突破口”，大胆猜测，顺藤摸瓜，进行综合分析、推理，初步得出结论；④验证确认将结果放入原题检验，完全符合才算正确。

5．现有下列表格中的几种离子

阳离子

Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、K+

阴离子

NO3﹣、OH﹣、Cl﹣、CO32﹣、Xn﹣（n＝1或2）

A、B、C、D、E是由它们组成的五种可溶性物质，它们所含的阴、阳离子互不相同。

（1）某同学通过比较分析，认为无须检验就可判断其中必有的两种物质是____和_______（填化学式）.

（2）物质C中含有离子Xn﹣．为了确定Xn﹣，现将

（1）中的两种物质记为A和B，当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则X为__（填字母）

a．Br﹣b．CH3COO﹣c．SO42﹣d．HCO3﹣

（3）将Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，则物质D一定含有上述离子中的________（填相应的离子符号），写出Cu溶解的离子方程式_______。

（4）E溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质，E是_______（填化学式）。

【答案】K2CO3Ba（OH）2CNO3﹣3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2OFeCl3

【解析】

【分析】

根据离子间的反应（离子共存）和相互间反应的现象判断离子的组合，从而确定五种物质。

【详解】

（1）五种物质都可溶，阴离子中CO32﹣的只能和K+组成可溶性物质，和其他阳离子都不共存，所以其中一种物质为K2CO3，阴离子中的OH﹣除了和K+共存外，只能和Ba2+共存，所以另一种物质为Ba（OH）2。

这两种物质无须检验就可判断；

（2）A和B分别为K2CO3和Ba（OH）2中的一种。

物质C中含有离子Xn﹣，当C与A的溶液混合时产生蓝色沉淀，向该沉淀中滴入足量稀HNO3，沉淀部分溶解，剩余白色固体，则可确定C中有Cu2+，不溶于硝酸的白色沉淀应为BaSO4，所以X为SO42-，C为CuSO4；

（3）将Cu投入装有足量D溶液的试管中，Cu不溶解，再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，则物质D一定含有上述离子中的NO3-，硫酸提供了H+，硝酸根离子在酸性环境下具有强氧化性，可以把铜氧化为Cu2+，Cu逐渐溶解，稀硝酸被还原为NO，在试管口遇到氧气生成红棕色的NO2，Cu溶解的离子方程式为3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++2NO↑+4H2O；

（4）E溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质，E中含Fe3+，氧化了I-生成I2，使淀粉变蓝，阴离子只剩Cl-，所以E是FeCl3。

6．A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，在一定条件下有如图转化关系，请完成下列问题：

（1）若常温下A为有色气体。

①当F是一种金属单质时，请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：

_________________。

②当C为直线形分子时，E具有漂白性，物质F焰色反应呈黄色，则C的电子式为________________；D中所含化学键的类型为____________________。

（2）若A为淡黄色固体，D为白色难溶于水的物质，且A和D的相对分子质量相等，请用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：

_________________。

（3）若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的

，将B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一种不含金属元素的盐溶液，请写出A与H2O反应的化学方程式：

____________；B转化为C的化学方程式为______________。

【答案】Fe＋4H＋＋NO3-=Fe3＋＋NO↑＋2H2O

离子键、极性共价键Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋Mg3N2＋6H2O=3Mg（OH）2＋2NH3↑4NH3＋5O2

4NO＋6H2O

【解析】

【详解】

（1）①若F是一种金属单质，由转化关系可知，F为变价金属，F为铁，B与铁反应生成Fe3+；由于A为有色气体，与水反应生成B和E，则A为NO2，B为HNO3，E为NO，C为Fe（NO3）3，D为Fe（NO3）2；B与适量F反应生成C和气体E的离子方程式为：

Fe＋4H＋＋NO3-=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

②A为有色气体，与水反应生成B和E，E具有漂白性，则A为Cl2，B为HCl，E为HClO，物质F的焰色反应为黄色，说明含有钠元素，C为直线型分子，结合转化关系可知，F为Na2CO3，C为二氧化碳，D为碳酸氢钠；二氧化碳的电子式为：

；D为碳酸氢钠，其中含有离子键、极性共价键。

（2）若A为淡黄色固体，能与水反应生成B和E，则A为过氧化钠，物质A和D的相对分子质量相同，则B为氢氧化钠，C为偏铝酸钠，F为铝盐，D为氢氧化铝，E为氧气；铝盐显酸性是因为铝离子水解造成的，离子方程式为：

Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋。

（3）若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的

，则该元素为镁，B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一不含金属元素的盐溶液，为铵盐，则A含有氮元素，A为Mg3N2，B为氨气，F为氧气，C为一氧化氮，D为硝酸，E为氢氧化镁，A和水反应的化学方程式为：

Mg3N2＋6H2O=3Mg（OH）2＋2NH3↑，B转化为C的反应方程式为：

4NH3＋5O2

4NO＋6H2O。

7．A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如图所示（部分反应条件及产物略去）。

（1）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为________________，C可用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的CO2再转换成O2，以供呼吸之用，请用化学方程式表示该反应原理______________________。

（2）若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为________________。

（3）若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C是红棕色气体，且B和C易在空气形成光化学烟雾。

①则A为________________（填写化学式，下同），C为___________________；实验室用熟石灰与氯化铵固体共热制取A，写出此化学方程式：

_____________________________。

②写出C与水反应的化学方程式：

____________________________________。

【答案】过氧化钠2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22SO2+O2

2SO3NH3NO22NH4Cl+Ca（OH）2

 CaCl2+2NH3↑+2H2O3NO2+H2O＝2HNO3+NO

【解析】

【分析】

高中阶段黄色固体有过氧化钠、硫单质、溴化银等。

能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，红棕色气体为二氧化氮。

【详解】

（1）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，根据颜色推断A为Na、B为Na2O、C为Na2O2，过氧化钠能与CO2反应生成碳酸钠与氧气，反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑。

（2）若A是一种黄色单质固体，则A是S单质，属于B是二氧化硫，C是三氧化硫，则B→C的化学方程式为2SO2+O2

2SO3。

（3）①若C是红棕色气体，A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A为NH3，B为NO，C为NO2。

实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下反应制备氨气，反应的方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。

②C为NO2，与水反应生产硝酸和NO，反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。

8．如图中A～H均为中学化学中常见的物质，A、B、H为气体，反应①是重要的工业反应，它们之间有如下转化关系（反应中生成的水已略去）。

请回答以下问题：

（1）B是_____，D是_____，G是_____，H是_____（填化学式）。

（2）工业上常利用反应①制取漂白粉，该反应的化学方程式：

__________，漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学反应方程式为_________。

（3）A中元素的原子结构示意图为________。

（4）F在溶液中的电离方程式为_________。

（5）上述反应中属于氧化还原反应的是_______（填写序号）。

【答案】CO2CaCl2HClOO22Cl2＋2Ca（OH）2===Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2OCa（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO

HCl===H＋＋Cl－①⑤

【解析】

【分析】

A为黄绿色气体，应为Cl2，与石灰乳反应得到C，C能与气体B反应得到E，而E与石灰水反应也得到E，可推知B为CO2，则E为CaCO3，C为Ca（ClO）2，D为CaCl2，G为HClO，F为HCl，H为O2，据此分析。

【详解】

A为黄绿色气体，应为Cl2，与石灰乳反应得到C，C能与气体B反应得到E，而E与石灰水反应也得到E，可推知B为CO2，则E为CaCO3，C为Ca（ClO）2，D为CaCl2，G为HClO，F为HCl，H为O2。

（1）B是CO2，D是CaCl2，G是HClO，H是O2；

（2）工业上常利用反应①氯气与石灰乳反应制取漂白粉，该反应的化学方程式：

2Cl2＋2Ca（OH）2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O，漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学反应方程式为Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；

（3）A为氯元素，其原子结构示意图为

；

（4）F为HCl，在溶液中的电离方程式为HCl=H＋＋Cl－；

（5）上述反应中属于氧化还原反应的是①2Cl2＋2Ca（OH）2=Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2O氯元素化合价由0价变为+1价和-1价、⑤2HClO

2HCl+O2↑。

9．如图所示每一方框表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体，且加热X生成的A与C的物质的量之比为1∶1，B为常见液体。

试回答下列问题：

（1）X是________（填化学式，下同），F是__________。

（2）A―→D反应的化学方程式为_______。

（3）G与Cu的反应中，G表现的性质为______。

（4）X与过量NaOH溶液反应生成C的离子方程式为_____________。

（5）以C、B、D为原料可生产G，若使amolC完全转化为G，理论上至少需要D___mol。

【答案】NH4HCO3NO22Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2酸性和氧化性NH4+＋HCO3—＋2OH－=2H2O＋CO32—＋NH3↑2a

【解析】

【分析】

X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为CO2、D为O2，X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3，A与C物质的量之比为1：

1，且B为常见液体，可以推知X为NH4HCO3、B为H2O，C（氨气）与D（氧气）反应生成E为NO，E与氧气反应生成F为NO2，F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2，则G为HNO3，据此解答。

【详解】

X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为CO2、D为O2，X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3，A与C物质的量之比为1：

1，且B为常见液体，可以推知X为NH4HCO3、B为H2O，C（氨气）与D（氧气）反应生成E为NO，E与氧气反应生成F为NO2，F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2，则G为HNO3；

（1）由上述分析可知，X是NH4HCO3； F是NO2；

（2）A→D为Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和O2，发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；

（3）Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物，反应中N元素的化合价部分为不变化，部分降低，故硝酸表现酸性、氧化性；

（4）NH4HCO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式为NH4+＋HCO3—＋2OH－

2H2O＋CO32—＋NH3↑；

（5）以NH3、H2O、O2为原料可生产HNO3，使a mol NH3完全转化为HNO3，根据电子转移守恒，理论上至少需要氧气的物质的量=

=2amol。

10．如图是中学化学常见物质的转化关系（某些反应条件及部分产物已略去），A、G为日常生活中的常见金属。

B、C、E、I、J为气体，其中C为黄绿色气体，M为红褐色胶体。

（1）D与G反应的化学方程式________。

（2）L→N的离子方程式_____________。

（3）H→I的化学方程式____________。

（4）现将一试管J气体倒立于水槽中一段时间后，水面上升但不充满；若使水充满整个试管，应向试管中通入一定量_____（填气体的化学式），此时试管中溶液的浓度为____mol/L（气体体积按标准状况计算）（保留两位有效数字）。

【答案】8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9Fe3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O4NH3+5O2

4NO+6H2OO20.045

【解析】

【分析】

B、C、E、I、J为气体，其中C为黄绿色气体，则C是Cl2；A、G为日常生活中的常见金属，A能和水蒸气反应，则A是Fe，铁和B反应生成D，B是气体，则D是Fe3O4，B为O2，E是H2；M为红褐色胶体，M为Fe（OH）3；则F是FeCl3，H为NH3，I为NO，J为NO2，K为HNO3；G是生活中常见金属，能发生置换反应，则G是Al；过量铁和稀硝酸反应生成L，L是Fe（NO3）2，硝酸亚铁被氧化生成N，N为Fe（NO3）3，据此分析解答。

【详解】

（1）D是Fe3O4，G是Al，二者反应的化学方程式为8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9Fe，故答案为：

8Al+3Fe3O4

4Al2O3+9Fe；

（2）L→N为硝酸亚铁酸化后被氧化生成铁离子，反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：

3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O；

（3）H为NH3，I为NO，氨气催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为：

4NH3+5O2

4NO+6H2O，故答案为：

4NH3+5O2

4NO+6H2O；

（4）现将一试管气体J（NO2）倒立于水槽中一段时间后，水面上升但不充满；若使水充满整个试管，应向试管中通入一定量氧气，发生反应：

4NO2+O2+2H2O=4HNO3；设原试管中二氧化氮气体体积为VL，物质的量为

=

mol，所得溶液中硝酸的物质的量为

mol，溶液的物质的量浓度为

≈0.045mol/L，故答案为：

O2；0.045。

【点睛】

解答此类试题的关键是寻找突破口正确推断出物质。

本题的易错点为

（2），要注意在溶液中H+、Fe2+、NO3-要发