高考化学易错题专题复习氮及其化合物练习题.docx

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高考化学易错题专题复习氮及其化合物练习题

高考化学易错题专题复习-氮及其化合物练习题

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．下列除杂方法不能达到实验目的的是

A．加热除去食盐中少量的NH4Cl固体

B．用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2

C．用稀盐酸除去铜粉中少量的铁粉

D．用BaCl2溶液除去NaCl溶液中的K2SO4

【答案】D

【解析】

【详解】

A．可用加热的方法使食盐中少量的NH4Cl固体分解成气体而分离：

NH4Cl

NH3↑+HCl↑，A选项不符合题意；

B．亚硫酸酸性比碳酸酸性强，且CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度小，所以可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2，B选项不符合题意；

C．铁能溶于稀盐酸，而铜不溶，所以可用稀盐酸除去铜粉中少量的铁粉，C选项不符合题意；

D．NaCl溶液中的K2SO4，用BaCl2溶液只能除去硫酸根离子，不能除去钾离子，D选项符合题意；

答案选D。

【点睛】

常用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的比碳酸酸性强的气体（如：

HCl、SO2等），原因：

一、能除去酸性气体，且生成的气体是CO2，不带入杂质；二、CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度小。

2．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

【解析】

【分析】

（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。

【详解】

（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。

3．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↑

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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：

。

4．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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

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·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）=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。

5．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

【解析】

【分析】

（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。

【详解】

（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：

3NO2+H2O=2HNO3+NO；

（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。

【点睛】

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。

6．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↑

【解析】

【分析】

（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。

【详解】

（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。

【点睛】

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。

7．X、Y、Z是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下（X、Y、Z、E、F为英文字母，部分反应条件及产物略去）

I.若Y是一种易溶于水，且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体。

（1）Y气体的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，化学方程式为_____。

（2）Z的水溶液可以制得某种强酸E。

实验室用98%的浓E（ρ=1.84g·cm−3）溶液配制l.5mol·L−1稀E溶液240 mL。

①制该稀E溶液需要使用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒和_____；

II.若Z是淡黄色固体粉末。

在呼吸面具或潜水艇中由Z和CO2制备氧气的化学反应方程式为_____。

III.若Z是红棕色气体。

（1）试写出Z与水反应制备另一种强酸F的化学方程式_____。

（2）2.0g铜镁合金完全溶解于100mL密度为1.40g·mL−1质量分数为63%的浓F溶液中，得到Z和N2O4（Z和N2O4均为浓F溶液的还原产物）的混合气体1792mL（标准状况），向反应后的溶液中加入1.0mol·L−1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀，得到3.7g沉淀。

则合金中铜与镁的物质的量之比为_____，加入NaOH溶液的体积为_____mL。

【答案】2NH3⋅H2O+SO2=（NH4）2SO3+H2O250mL容量瓶2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O23NO2+H2O=2HNO3+NO2:

31300

【解析】

【分析】

I．若Y是一种易溶于水，且能使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体，则Y为SO2；

II．若Z是淡黄色固体粉末，则Z为Na2O2；

III．若Z是红棕色气体，则Z为NO2，X为N2或NH3，Y为NO。

【详解】

I.

（1）根据分析，Y为SO2，SO2的大量排放会形成酸雨，在工业上可以用足量氨水吸收，生成亚硫酸铵和水，其反应的化学方程式为：

2NH3⋅H2O+SO2=（NH4）2SO3+H2O，故答案为：

2NH3⋅H2O+SO2=（NH4）2SO3+H2O。

（2）①二氧化硫氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水得硫酸，E是硫酸。

实验室用98%浓硫酸（ρ=1.84mg⋅cm−3）溶液配制1.5mol⋅L−1稀硫酸溶液240mL，依据配制溶液的步骤可知，需用的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶，故答案为：

250mL容量瓶。

II.根据分析，Z为Na2O2，在呼吸面具或潜水艇中Na2O2和CO2制备O2的化学反应方程式为：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，故答案为：

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。

III.

（1）Z为NO2，X为N2或NH3，Y为NO，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，其化学反应方程式为：

3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：

3NO2+H2O=2HNO3+NO。

（2）F为HNO3，金属离子全部沉淀时，得到3.7g沉淀为氢氧化铜和氢氧化镁，所以沉淀中氢氧根离子的质量为3.7g−2g=1.7g，氢氧根离子的物质的量为：

，根据电荷守恒可知，金属提供的电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则：

，计算得出：

，所以合金中铜与镁的物质的量之比是0.02：

0.03=2:

3；标准状况下，NO2和N2O4混合气体的物质的量为：

，设二氧化氮的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.08−a）mol，根据电子转移守恒可知，a×1+（0.08−a）×2×1=0.1，计算得出：

a=0.06mol，则N2O4的物质的量为0.02mol，根据钠离子守恒可知，氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量，根据氮元素守恒可知，硝酸钠的物质的量为：

−0.06mol−0.02mol×2=1.3mol，所以需要氢氧化钠溶液的体积为：

，故答案为：

2:

3；1300。

8．由三种短周期非金属元素形成的常见单质A、B、C，在一定条件下有如下反应：

A+B→甲（气），B+C→乙（气），请根据不同情况回答下列问题：

（1）若标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生。

①丙的化学式是_________，丙中含有的化学键类型为______________

②工厂常用气体甲检验装有气体C的管道是否泄漏，请写出该反应的化学方程式______________

（2）若常温下B为固体，A、C为气体且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙。

①乙的化学式是___________

②向氢氧化钠溶液中通人过量的乙，所发生反应的离子方程式是________________________

③将乙与

（1）中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸，该反应的化学方程式是___________________

【答案】NH4Cl离子键、极性共价键8NH3+3Cl2=N2+6NH4ClSO2SO2+OH-=HSO3-SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4

【解析】

【分析】

（1）若在标准状况下A、B、C、甲、乙均为气体，且甲和乙化合生成固体丙时有白烟产生，应是氯化氢与氨气反应生成氯化铵，则丙为NH4Cl，甲、乙分别为HCl、NH3中的一种，结合转化关系可知B为H2，A、C分别是Cl2、N2的一种。

（2）若常温下B为固体，A、C为气体，且气体乙有刺激性气味，甲在空气中充分燃烧可生成乙，结合转化关系可推知，B为S、A为H2、C为O2、甲为H2S、乙为SO2。

【详解】

（1）①丙为氯化铵，其化学式为NH4Cl，NH4Cl中铵根离子与氯离子之间是离子键，铵根离子中氮原子与氢原子之间是极性共价键，所以化学键类型为离子键、极性共价键，故答案为：

NH4Cl；离子键、极性共价键。

②甲是HCl、NH3中的一种，C分别是Cl2、N2的一种，工厂常用NH3检验装有Cl2的管道是否泄漏，则甲是NH3，C是Cl2，其反应的化学方程式：

8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl，故答案为：

8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。

（2）①乙是二氧化硫，其化学式是SO2，故答案为：

SO2。

②乙为SO2，氢氧化钠溶液中通人过量的SO2，其化学反应方程式为：

SO2+NaOH=NaHSO3 ，离子反应方程式为：

SO2+OH-=HSO3- ，故答案为：

SO2+OH-=HSO3- 。

③乙为SO2，与Cl2的水溶液充分反应可生成两种强酸，即盐酸和硫酸，其化学反应化学方程式是SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，故答案为：

SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。

9．已知A、B、C、D为气体，其中A为黄绿色，D极易溶于水，形成的溶液可使酚酞变红，它们之间的转化关系如下图①所示：

（1）将气体B点燃，把导管伸入盛满气体A的集气瓶，反应过程中的实验现象有_________（填序号）

①放热②黄绿色褪去③瓶口有白雾④瓶口有白烟⑤安静燃烧，发出黄色火焰⑥安静燃烧，发出苍白色火焰

（2）实验室制D的化学方程式为__________________________________。

（3）实验室可用如上图②所示装置收集D，下列叙述正确的是__________（填序号）。

①D气体不能用排水法收集

②干燥管里盛有碱石灰

③图②中的a为干棉花团，其作用是防止氨气逸出

（4）气体D催化氧化的化学方程式为_________________________________。

（5）物质E的化学式是_______；E在下列物质分类中所属的物质种类是_______（填序号）。

①电解质②化合物③混合物④纯净物⑤非电解质⑥盐

检验物质E中阳离子的操作方法______________________________________

【答案】①②③⑥Ca（OH）2+2NH4Cl

CaCl2+H2O+2NH3↑①②4NH3+5O2

4NO+6H2ONH4Cl①②④⑥取E少许于试管，加入浓NaOH溶液，加热，生成无色有刺激性气味的气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变为蓝色，证明E中有NH4+

【解析】

【分析】

为黄绿色气体，应为Cl2，D极易溶于水，形成的溶液可使酚酞变红，应为NH3，A、B、C、D为气体，则B是H2，C是HCl，所以E是NH4Cl，结合对应物质的性质以及题目要求可解答该题。

【详解】

（1）氢气在氯气