上海市2023年高考化学模拟题汇编-04氮族元素及其化合物

上海市2023年高考化学模拟题汇编-04氮族元素及其化合物

一、单选题

1．（2023·上海杨浦·统考二模）室温下，能完全溶解和反应后的固体混合物的试剂是

A．稀 B．浓 C．溶液 D．浓

2．（2023·上海杨浦·统考二模）与物质溶解度无关的实验是

A．通入饱和食盐水中析出晶体 B．用水吸收尾气中

C．冷却熔融态硫，得到淡黄色固体 D．加热浓氨水得到氨气

3．（2023·上海杨浦·统考二模）海洋生物参与氮循环的过程如图所示，下列说法正确的是

A．图中微粒间的转化均属于氧化还原反应 B．酸性环境有利于反应①

C．反应③可能有氧气参与反应 D．反应③、⑤属于氮的固定

4．（2023·上海杨浦·统考二模）室温下，将充满的试管倒立于水中，充分反应，如图所示，下列分析错误的是

A．不能用排水法收集

B．剩余的无色气体约占试管体积的

C．试管中的溶液能使石蕊试液变红色

D．向试管中缓慢通入，液面上升但不可能充满试管

5．（2023·上海普陀·统考二模）向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的物质的量(Y)与加入NaOH的物质的量(X)之间的关系正确的是

A． B．

C． D．

6．（2023·上海普陀·统考二模）下列变化过程中，存在氮元素被氧化过程的是

A．工业合成氨 B．NO2溶于水 C．NH4Cl热分解 D．KNO3熔化

7．（2023·上海普陀·统考二模）下列实验中，能够正确描述反应的离子方程式的是

A．索尔维法制纯碱，处理母液时发生的离子反应：NH3＋HCO=NH＋CO

B．海水提溴工艺中，用纯碱溶液富集Br2：3Br2＋3CO=5Br－＋BrO＋3CO2↑

C．用石灰乳制漂白粉：Ca2+＋2OH－＋Cl2 =Ca2+＋Cl－＋ClO－＋H2O

D．用足量Na2S2O3的碱性溶液除去水中的Cl2：4Cl2＋S2O＋5H2O =10H+＋2SO＋8Cl－

8．（2023·上海徐汇·统考一模）下列离子常用“气体法”检验的是

A．SO B．NH C．Cl— D．Fe3+

9．（2023·上海·一模）下列能达到实验目的的是

A．A B．B C．C D．D

10．（2023·上海·一模）可以检验Na2SO3固体部分变质的试剂是

A．Ba(NO3)2溶液 B．BaCl2溶液

C．BaCl2溶液、稀硝酸 D．BaCl2溶液、稀盐酸

11．（2023·上海徐汇·统考一模）用硝石(NaNO3)和浓硫酸反应能制取硝酸，该反应利用了浓硫酸的

A．强酸性 B．难挥发性 C．脱水性 D．强氧化性

12．（2023·上海徐汇·统考一模）关于氮肥的说法正确的是

A．尿素属于铵态氮肥 B．植物吸收氮肥属于氮的固定

C．使用碳铵应深施盖土 D．硫铵与草木灰混用肥效增强

13．（2023·上海嘉定·统考一模）我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图所示)，促进了世界制碱技术的发展.下列有关说法正确的是（   ）

A．沉淀池中的反应物共含有五种元素

B．过滤得到的“母液”中一定只含有两种溶质

C．图中X可能是氨气

D．通入氨气的作用是使溶液呈碱性，促进二氧化碳的吸收，更多地析出沉淀

14．（2023·上海嘉定·统考一模）下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是

A．A B．B C．C D．D

二、原理综合题

15．（2023·上海嘉定·统考一模）某研究小组将2molNH3、3molNO和一定量的O2充入2L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)+Q，NO的转化率随温度变化的情况如图1所示：

(1)平衡常数表达式为K=______；在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)=______。

(2)已知，298K时，相关物质的相对能量如图2所示，反应的Q=______。

(3)在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是______。

(4)用NaClO氧化也可除去氨氮(溶液中以NH3或形式存在)，已知：NH3+NaClO→N2+H2O+NaCl(未配平)，NH3与NaClO反应时，氧化剂与还原剂物质的量之比为______。

(5)请简述氨氮溶液中含有的检验方法：______。

参考答案：

1．A

【分析】铝和氧化铁高温条件下发生铝热反应生成铁和氧化铝。

【详解】A．铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸氯和水，则稀硫酸能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故A正确；

B．室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，不能持续反应，则浓硫酸不能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故B错误；

C．铁与氢氧化钠溶液不反应，则氢氧化钠溶液不能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故C错误；

D．室温下，铁在浓硝酸中发生钝化，不能持续反应，则浓硝酸不能完全溶解铁和氧化铝固体混合物，故D错误；

故选A。

2．C

【详解】A．氯化氢极易溶于水，通入饱和食盐水中会使溶液中氯离子浓度增大，降低氯化钠溶解度便于析出氯化钠晶体，则氯化氢通入饱和食盐水中析出晶体与氯化钠的溶解度有关，故A不符合题意；

B．氯化氢极易溶于水，所以用水吸收尾气中氯化氢与溶解度有关，故B不符合题意；

C．冷却熔融态硫，得到淡黄色固体与硫的熔点有关，与硫的溶解度无关，故C符合题意；

D．加热浓氨水，浓氨水受热分解生成氨气，温度升高，氨气的溶解度减小便于氨气逸出，则加热浓氨水得到氨气与氨气的溶解度有关，故D不符合题意；

故选C。

3．C

【详解】A．铵根离子种氮元素-3价，氨气分子中氮元素-3价，即①不属于氧化还原反应，A错误；

B．氨气属于碱性气体，能与氢离子作用生成铵根离子，故酸性环境不利于反应①，B错误；

C．N2H4中氮元素显-2价，氮气中氮元素显0价，氮元素化合价升高发生氧化反应，又氧气具有氧化性，故反应③可能有氧气参与反应，C正确；

D．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程，③、⑤都是将化合态的氮转化为游离态的氮，故不属于氮的固定，D错误；

故选C。

4．D

【分析】二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，则将充满二氧化氮的试管倒立于水中，反应生成的一氧化氮气体约占试管体积的。

【详解】A．由分析可知，二氧化氮易溶于水，与水发生反应，不能用排水法收集，故A正确；

B．由分析可知，将充满二氧化氮的试管倒立于水中，反应生成的一氧化氮气体约占试管体积的，故B正确；

C．由分析可知，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应生成的硝酸能使石蕊试液变红色，故C正确；

D．由分析可知，将充满二氧化氮的试管倒立于水中，反应生成的一氧化氮气体约占试管体积的，向试管中缓慢通入氧气，氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮、二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，所以试管中液面上升，若通入的氧气与一氧化氮的体积比为3：4，一氧化氮和氧气、水恰好反应生成硝酸，液面能充满试管，故D错误；

故选D。

5．C

【详解】向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，先后发生的离子方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓、+OH-=NH3·H2O、Al(OH)3+OH-=2H2O+，故上述图像符合题意的有C，故答案为：C。

6．B

【详解】A．工业合成氨的反应为：，氮元素从0价降到-3价，被还原；A不符合题意；

B．NO2溶于水的化学反应方程式为：，氮元素从+4价升高到+5价，又降到+2价，氮元素既被氧化，又被还原，B符合题意；

C．NH4Cl热分解的化学反应方程式为：，氮元素化合价不变，C不符合题意；

D．KNO3熔化没有发生化学变化，D不符合题意；

故选B。

7．B

【详解】A．索尔维法制纯碱的母液中还含有、在母液中加入生石灰以回收NH3，发生反应有：CaO+H2O=Ca2++2OH-、Ca2++OH-+→CaCO3↓+H2O、+OH-→NH3↑+H2O， 故不涉及NH3＋=＋，A错误；

B．海水提溴工艺中，用纯碱溶液富集Br2的离子方程式为：3Br2＋3CO=5Br－＋BrO＋3CO2↑，B正确；

C．石灰乳在离子方程式书写时不能拆，故用石灰乳制漂白粉的离子方程式为：Ca(OH)2＋Cl2 =Ca2+＋Cl－＋ClO－＋H2O，C错误；

D．碱性溶液中不可能生成大量的H+，用足量Na2S2O3的碱性溶液除去水中的Cl2的离子方程式为：4Cl2＋S2O＋10OH- =5H2O＋2SO＋8Cl－，D错误；

故答案为：B。

8．B

【详解】A．检验硫酸根离子的方法为向待测液中先加入稀盐酸，无明显现象，再加入氯化钡溶液产生白色沉淀，说明待测液中一定含有硫酸根离子，此法为沉淀法，故A不合题意；

B．检验铵根离子的方法为向待测液中加入氢氧化钠溶液，并加热，有刺激性气味并能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，说明待测液中一定含有铵根离子，此法为气体法，故B符合题意；

C．检验氯离子的方法为向待测液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，说明待测液中一定含有氯离子，此法为沉淀法，故C不合题意；

D．检验铁离子的方法为向待测液中加入硫氰化钾溶液，溶液立即变为血红色，说明待测液中一定含有铁离子，此法为显色法，故D不合题意；

故选B。

9．D

【详解】A．固体加热试管口需要向下倾斜，A错误；

B．带有水蒸气的氨气能与P2O5反应，故不能用P2O5干燥氨气，B错误；

C．氨气密度小于空气需要用向上排空气法收集其他，在万能瓶中需要短进长出，C错误；

D．氨气极易溶于水，但不溶于四氯化碳，可以通过四氯化碳层在进入水层吸收氨气，可以防止倒吸，D正确；

故答案为：D。

10．D

【分析】Na2SO3固体部分变质说明含有杂质Na2SO4；

【详解】A．Ba(NO3)2溶液与Na2SO3或Na2SO4反应均生成白色沉淀，无法检验Na2SO3固体部分变质，A不符合题意；

B．BaCl2溶液与Na2SO3或Na2SO4反应均生成白色沉淀，无法检验Na2SO3固体部分变质，B不符合题意；

C．BaCl2溶液与Na2SO3反应生成BaSO3白色沉淀，BaCl2溶液与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀，稀硝酸具有氧化性，能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡，硫酸钡不能和稀硝酸反应，所以白色沉淀不会消失，所以不含硫酸钠也会有白色沉淀，无法检验Na2SO3固体部分变质，C不符合题意；

D．BaCl2溶液与Na2SO3反应生成BaSO3白色沉淀，BaCl2溶液与Na2SO4反应生成BaSO4白色沉淀，BaSO3和稀盐酸反应生成BaCl2、H2O、SO2，BaSO4和稀盐酸不反应，故Na2SO3固体部分变质会有一部分沉淀溶解在稀盐酸中，能检验Na2SO3固体部分变质，D符合题意；

故选D。

11．B

【详解】难挥发性酸可以制易挥发性酸，所以用硝石(NaNO3)和浓硫酸反应能制取硝酸，利用了浓硫酸的难挥发性，故选B。

12．C

【详解】A．尿素属于有机物，不是铵盐，属于有机氮肥，不属于铵态氮肥，故A错误；

B．植物吸收氮肥是吸收化合态的氮元素，不属于氮的固定，故B错误；

C．碳铵受热容易分解，易溶于水，使用碳铵应深施盖土，避免肥效损失，故C正确；

D．将硫酸铵与碱性物质草木灰混合施用时，会放出氨气，降低肥效，故D错误；

故选C。

13．D

【详解】A．沉淀池中发生的反应的反应物是氯化钠、氨气、二氧化碳和水，所以含有钠、氯、氮、氢、碳、氧六种元素，故A错误；

B．过滤得到的“母液”中含有的溶质有碳酸氢钠、氯化铵，还有可能含有过量的氯化钠，故B错误；

C．碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，所以X是二氧化碳，故C错误；

D．氨气的水溶液显碱性，能更好的吸收二氧化碳，使反应物浓度大，反应速度快，故D正确；

故答案为D。

14．D

【详解】A．生石灰溶于水放出大量的热，增大氢氧根离子浓度，有利于氨气的逸出，NH3制备可以采取浓氨水和生石灰制取，可用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝则说明NH3为碱性气体，故A正确；

B．利用浓硫酸的高沸点性，可以制取HCl气体，pH试纸变红，则说明气体为酸性气体，故B正确；

C．浓盐酸和二氧化锰加热可以制取Cl2，Cl2可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，说明KI转化为I2，则说明Cl2有强氧化性，故C正确；

D．SO2使品红溶液褪色体现的是SO2的漂白性，故D错误；

故选D。

15．(1)          0.171 mol·L-1·min-1

(2)+2072.04 kJ∙mol-1

(3)反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低

(4)3:2

(5)先取一定量溶液放入试管，加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，从而证明溶液中含有

【详解】（1）反应4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)，平衡常数表达式为K=；在5min内，温度从420K升高到580K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)==0.171 mol·L-1·min-1。答案为：；0.171 mol·L-1·min-1；

（2）298K时，4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)+Q，Q=4×(-46.11kJ∙mol-1)+6×(90.25kJ∙mol-1)-5×(0kJ∙mol-1)-6×(-285.83kJ∙mol-1)=+2072.04 kJ∙mol-1。答案为：+2072.04 kJ∙mol-1；

（3）该反应为放热反应，温度升高，将抑制反应的正向进行，则在有氧条件下，温度580K之后NO生成N2的转化率降低的原因可能是：反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低。答案为：反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，一氧化氮的转化率降低；

（4）由反应NH3+NaClO→N2+H2O+NaCl(未配平)，可建立如下关系式：3NaClO——2NH3与反应时，氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2。答案为：3:2；

（5）检验氨氮溶液中含有时，可先加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，具体检验方法为：先取一定量溶液放入试管，加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，从而证明溶液中含有。答案为：先取一定量溶液放入试管，加热浓缩，再加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，从而证明溶液中含有。

【点睛】书写平衡常数表达式时，需注意各物质的状态。