1、高考化学氮及其化合物大题培优 易错 难题附答案解析高考化学氮及其化合物(大题培优 易错 难题)附答案解析一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)1A、B、C、D四种物质之间有如图所示的转化关系。已知:A是气体单质,C 是红棕色气体。回答下列问题:(1)写出C的化学式:_;(2)写出A的电子式_;(3)写出CD转化的化学方程式_。【答案】NO2 3NO2H2O=2HNO3NO 【解析】【分析】A是气体单质,C是红棕色气体,则A为N2,B为NO,C为NO2,D为HNO3。【详解】(1)C是红棕色气体,为NO2,;故答案为:NO2;(2)N2 中N原子最外层为5个电子,两个N原子间形成三个共用电子对
2、,氮气的电子式为:;故答案为:;(3)二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,CD转化的化学方程式:3NO2H2O=2HNO3NO,故答案为:3NO2 +H2O2HNO3+NO。2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。丙的化学式是 _ ,丙中含有的化学键类型为 _ 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。乙的化
3、学式是 _ 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 _ 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+6NH4Cl SO2 SO2+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
4、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)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。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)乙是二氧化硫,其化学式是SO2,故
5、答案为:SO2。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-。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。3下列AH八种物质存在如下图所示的转化关系(反应条件、部分产物未标出)。已知A是正盐,B能使品红溶液褪色,G是红棕色气体。试回答下列问题:(1)写出下列各物质的化学式:A_;B_。(2)按要求写出下列反应的有关
6、方程式EF反应的化学方程式_;GH反应的离子方程式_。(3)写出H的浓溶液与木炭反应的化学方程式_。(4)检验D中阴离子的方法是_。【答案】(NH4)2SO3 SO2 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2H+2NO3-+NO C+4HNO(浓)4NO2+CO2+2H2O 取少量该溶液于试管中,加足量稀盐酸酸化,未见沉淀生成再加入少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则证明该溶液中含有SO42- 【解析】【分析】G是红棕色气体,则是NO2,F和氧气反应生成二氧化氮,所以F是NO;A是正盐,和氢氧化钠反应生成E,E和氧气反应生成NO,则E是NH3,A是铵盐;二氧化氮和某种物质反应
7、后能生成NO和H,则是和水反应生成硝酸和NO,所以H是硝酸;B能使品红溶液褪色,且B能和氧气反应生成C,所以B是SO2,C是SO3,A是正盐且是铵盐,反应后能生成二氧化硫,所以A是(NH4)2SO3,三氧化硫和水反应生成硫酸,则D是硫酸,据此分析解答。【详解】(1)通过以上分析知,A是(NH4)2SO3;B是SO2;(2)高温、催化剂条件下,氨气和氧气反应生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,离子方程式为:3NO2+H2O=2H+2NO3-+NO;(3)加热条件下,碳和浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应方程式为:C+4HN
8、O3(浓)4NO2+CO2+2H2O;(4)D中含有硫酸根离子,硫酸根离子的检验方法是:取少量该溶液于试管中,加足量稀盐酸酸化,未见沉淀生成,再加入少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则证明该溶液中含有SO42-。4下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。请回答下列问题:(1)A在B中燃烧的现象是_。(2)D+EB的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是_。(3)G+JM的离子方程式是_。(4)Y受热分
9、解的化学方程式是_。(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2的试剂是 _。【答案】放出大量的热,产生苍白色火焰 2:1 3AlO2+Fe3+6H2O=3Al(OH)3+Fe(OH)3 4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2 酸性高锰酸钾溶液 【解析】【分析】F是地壳中含量最多的金属元素的单质,则F为Al,转化关系中X电解得到三种物质,为电解电解质与水型,A、B为气态单质,二者为氢气和氯气,二者反应生成D,D为HCl,E为黑色固体,为氧化物,和HCl反应又生成B气体,A为H2,B为Cl2,E为MnO2,电解X是电解氯化钠溶液,C为NaOH,与Al反应生成G,G为NaAlO2;M为红褐色沉
10、淀为Fe(OH)3,所以J是含三价铁离子的物质,是H和D反应生成,证明J为FeCl3,H、I为氧化物判断H为Fe2O3,I为红棕色气体为NO2,结合转化关系可知,N为HNO3,Y为Fe(NO3)3,结合物质的性质来解答。【详解】(1) A为H2,B为Cl2,H2在Cl2中燃烧的现象是:气体安静燃烧,放出大量的热,火焰呈苍白色,并有白雾产生;(2) D+EB的反应为MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O,MnO2中Mn元素化合价降低,被还原,HCl 中Cl元素化合价升高,被氧化,4mol盐酸参与反应,发生氧化反应的盐酸为2mol,另外2mol盐酸显酸性,则n(被氧化的物质HCl):n(被
11、还原的物质MnO2)=2:1;(3) G(NaAlO2)+J(FeCl3)M(Fe(OH)3)的反应是在水溶液中发生的双水解反应,反应离子方程式是:3AlO2+Fe3+6H2O=3Al(OH)3+Fe(OH)3;(4)依据分析推断可知Y为Fe(NO3)3,受热分解生成二氧化氮和氧化铁,依据原子守恒配平书写的化学方程式是:4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2;(5)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量待测液于试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫色褪去,证明原溶液中含有Fe2+,反之没有Fe2+。5由三种元素组成的化合物A,按如下流程进行实验。气体B为纯净物,溶液C焰
12、色反应为砖红色,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请回答:(1)组成A的三种元素是_,A的化学式是_。(2)固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是_。(3)气体E与甲醛在一定条件可生成乌洛托品(学名:六亚甲基四胺),该反应的化学方程式是_(乌洛托品可以用分子式表示)。【答案】、 (或) 【解析】【分析】溶液C焰色反应为砖红色说明溶液C中含有Ca元素,可知沉淀F为CaCO3,4.00g碳酸钙的物质的量为,根据元素守恒可知固体A中含有Ca元素,其质量为0.04mol40g/mol=1.60g;气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体E为NH3,所以溶液D中含有NH4+,根据元素守恒可知溶液C中含有N
13、元素,固体A中含有N元素;气体B为纯净物,其物质的量为,固体A中Ca元素的质量为1.60g,则其他元素为1.90g-1.60g=0.30g,可先假设E为一种常见的气体,若该气体为NO、NO2、O2,则固体A中另外一种元素为O,而0.02mol NO或NO2或O2所含氧元素的质量均大于0.30g,故不合理,若该气体为H2,固体A中另外一种元素为H,则符合题意,同时可以参考CaH2与水的归中反应生成氢气。【详解】(1)根据分析可知固体A中的三种元素为:Ca、N、H;Ca的常见化合价为+2价,已知固体A中Ca元素的物质的量为0.04mol,质量为1.60g,N元素的和H元素质量为0.04g共0.30
14、g,N的相对原子质量为14,氢的相对原子质量为1,据此可推测A的化学式可能为Ca4N2H2,化为最简整数比为;(2)根据产物可知A与盐酸反应的产物中含有NH4+,H2,Ca2+,根据电子守恒和元素守恒可知方程式为:;(3)气体E为为NH3,甲醛为HCHO,根据元素守恒可知方程式为:(或)。6已知X是一种黄绿色气体,X、Y、Z都是有刺激性气味的气体,M是一种金属单质,D是一种盐,受热易分解。有以下转化关系,部分产物未标出。试回答:(1)写出下列物质的化学式:X_、Y_、M_、D_。(2)写出下列反应的离子方程式_,_,_。(3)Z是合成硝酸的重要原料,请写出其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程
15、式_。【答案】 Cl2 SO2 Fe NH4Cl Cl2SO22H2O=2ClSO424H 2Fe3SO22H2O=2Fe2SO424H Fe33NH33H2O=Fe(OH)33NH4 4NH3+5O2 4NO+6H2O【解析】X是一种黄绿色气体,X为氯气;X、Z都是有刺激性气味的气体,Z和C的溶液反应生成红褐色沉淀氢氧化铁,则Z为NH3,C为铁盐,氨气和氯气反应生成D,D是一种盐,D为铵盐;Y是有刺激性气味的气体,氯气和Y、水反应生成A和B,A能和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀,则A中含有氯离子,B能和盐酸酸化的氯化钡反应生成白色沉淀,则B中含有硫酸根离子,根据元素守恒及物质的性质知,
16、Y为SO2,A为盐酸,B为硫酸;M是金属单质,能和X生成可溶性铁盐,根据元素守恒知,M是Fe;(1)通过以上分析知,X、Y、M、D分别是Cl2、SO2、Fe、NH4Cl,故答案为:Cl2;SO2;Fe;NH4Cl;(2)X是氯气、Y是二氧化硫,二者在水溶液里发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸,离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO4 2-+4H+;C是氯化铁、Y是二氧化硫,氯化铁溶液和二氧化硫发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸,离子方程式为:2Fe 3+SO2+2H2O=2Fe 2+SO42-+4H+;Z是氨气、C是氯化铁,二者反应生成氢氧化铁和氯化铵,离子方程式为:Fe 3+3NH
17、3+3H2O =Fe(OH)3+3NH4+,故答案为:Cl2+SO2+2H2O=2Cl-+SO4 2-+4H+;2Fe 3+SO2+2H2O=2Fe 2+SO42-+4H+;Fe 3+3NH3+3H2O=Fe(OH)3+3NH4+;(3)氨气与氧气在催化剂的作用下反应生成一氧化氮,反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O。点睛:本题考查了无机物推断,根据物质的颜色、物质的特殊气味等为突破口,采用正逆结合的方法进行推断,再结合物质的氧化性、还原性是解答本题的关键。本题的易错点为氯气与二氧化硫的反应方程式的书写,需要根据生成物的现象结合氧化
18、还原反应的规律分析书写。7几种常见物质的转化关系如下图所示,图中每一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:请填写下列空白:(1)物质X可以是_,C是_, F是_。(2)反应的化学方程式是_,反应的化学方程式是_。【答案】(NH4)2CO3或NH4HCO3 NH3 NO2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 4NH3+5O24NO+6H2O 【解析】【分析】本题考查无机推断,反应能与Na2O2反应,熟悉的知识是H2O或CO2与Na2O2的反应,因为A为气体,则A为CO2,D为O2,X与盐酸反应生成CO2,说明X中含有CO32或HCO3,X与NaOH共热反应,生成气体C
19、,则C为NH3,即X为(NH4)2CO3或NH4HCO3,B为H2O,反应是NH3与氧气反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析,X为(NH4)2CO3或NH4HCO3,C为NH3,F为NO2;(2)反应的方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,反应发生氨的催化氧化,即反应方程式为: 4NH3+5O24NO+6H2O。【点睛】本题的突破口在与过氧化钠反应,中学阶段学过能与过氧化钠反应的物质是CO2和H2O,根据A为气体,则A为CO2,2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,即D为O2,X与NaOH共热产生气体,化合
20、物能与NaOH共热产生气体,则气体是NH3,然后进一步进行分析即可。8如图中AH均为中学化学中常见的物质,A、B、H为气体,反应是重要的工业反应,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】CO2 CaCl2 HClO O2 2Cl22Ca(OH)2=
21、Ca(ClO)2CaCl22H2O Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO HCl=HCl 【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
22、,H是O2;(2)工业上常利用反应氯气与石灰乳反应制取漂白粉,该反应的化学方程式:2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O,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)2CO2H2O=CaCO32HClO;(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=HCl;(5)上述反应中属于氧化还原反应的是2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O氯元素化合价由0价变为+1价和-1价、2HClO2HCl+ O2。9如图的各方框表示一种反应物或生成物(某些物质已经略去),其中
23、常温下A、C、D为无色气体,C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(1)写出物质X的化学式:_。(2)写出下列变化的化学方程式:AD:_;GE:_;FG:_。(3)实验室里,常用加热固体混合物的方法制取气体C,请写出化学方程式:_。【答案】NH4HCO3(或(NH4)2CO3) 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 3NO2H2O=2HNO3NO 2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O 【解析】【分析】和过氧化钠反应的气体是二氧化碳气体,生成氧气,氧气与C在催化剂作用下反应,说明C为氨气,E为一氧化氮,F为二氧化氮,G为硝酸,
24、B为水蒸气。【详解】根据X分解得到水、二氧化碳、氨气得出X可能为NH4HCO3(或(NH4)2CO3),故答案为NH4HCO3(或(NH4)2CO3)。AD是过氧化钠和水的反应,其方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,故答案为:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。GE是铜和硝酸的反应,其方程式为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,故答案为:3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。FG是二氧化氮和水的反应,其方程式为3NO2H2O=2HNO3NO,故答案为:3NO2H2O=2HNO3NO。实验室里常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制
25、取气体C,其化学方程式:2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O,故答案为:2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。10从物质A(某正盐)的水溶液出发有下面所示的一系列变化:(1)写出AF物质的化学式:A_;B_;C_;D_;E._;F_。(2)写出EF的化学方程式_。(3)鉴别物质F中阴离子的方法是_。【答案】(NH4)2SO3 (NH4)2SO4 SO2 NH3 K2SO3 K2SO4 K2SO3Br2H2O=K2SO42HBr F中的阴离子是硫酸根离子,可以加入盐酸、氯化钡溶液看是否产生沉淀来鉴别 【解析】【分析】根据框图可知,A即与酸反应生成气体C,又与碱反应
26、生成气体D,则A为弱酸弱碱盐;C与氨水生成A,D与C的溶液反应生成A,则D为NH3,A为铵盐;A的浓溶液与稀H2SO4反应生成B和C,则B是(NH4)2SO4,F为K2SO4;A的浓溶液与KOH溶液反应生成E和D,E和溴水反应生成K2SO4,则E为K2SO3、C为SO2、A为(NH4)2SO3。【详解】(1)由以上分析可知,A为(NH4)2SO3、B为(NH4)2SO4、C为SO2、D为NH3、E为K2SO3、F为K2SO4;(2)EF的反应为K2SO3溶液与溴水发生氧化还原反应生成硫酸钾和氢溴酸,反应的化学方程式为K2SO3Br2H2O=K2SO42HBr;(3)F为K2SO4,阴离子为SO
27、42-,可用酸化的BaCl2检验SO42-,具体操作是取少量F的溶液加入BaCl2和盐酸的溶液,若产生白色沉淀,证明SO42-的存在。11A、B、C、D是四种常见气体单质。E的相对分子质量比F小16,且F为红棕色。有关的转化关系如图所示(反应条件与部分反应的生成物略去)。请回答下列问题:(1)D的化学式为_,Y的化学式为_,E的化学式为_。(2)Y与氧化铜反应,每生成1molB消耗3mol氧化铜,该反应的化学方程式为_。(3)Y与E在一定条件下可反应生成B和Z,这是一个具有实际意义的反应,可消除E对环境的污染,该反应的化学方程式为_。(4)气体F和气体SO2在通常条件下同时通入盛有BaCl2溶
28、液的洗气瓶中(如图所示),洗气瓶中是否有沉淀生成?_,理由是_。【答案】H2 NH3 NO 2NH33CuON23Cu3H2O 6NO4NH35N26H2O 有 二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸可将二氧化硫或亚硫酸氧化成硫酸,硫酸与氯化钡反应可生成硫酸钡沉淀 【解析】【分析】A、B、C、D是四种常见气体单质E的相对分子量比F的小16,且F为红棕色,可推知F为NO2,E为NO,C为O2,B为N2,结合转化关系,气体单质D、A反应得到X,气体单质D与B反应得到Y,X与Y反应冒白烟,应是氨气与HCl反应,可推知D为氢气、A为氯气、X为HCl、Y为氨气,D与C反应生成Z为水,F与Z反应生成G为HNO3,据此解答。【详解】A、B、C、D是四种常见气体单质E的相对分子量比F的小16,且F为红棕色
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