2024届高三新高考化学大一轮专题练习题—氮族元素及其化合物

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习题—氮族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·江西抚州·高三校联考期中）下列各物质间的转化在给定条件下不能实现的是
A．
B．
C．
D．
2．（2023春·河北·高三校联考期中）氮及其化合物在生活中有重要用途。下列关于氮及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A．氮气的化学性质很稳定，可用作某些反应的保护气
B．液氨汽化时要吸收大量的热，常用来作制冷剂
C．具有还原性和碱性，可用来检验氯气管道的泄漏
D．硝酸是强酸，可以用来与金属反应制
3．（2023春·广东广州·高三广州市真光中学校考期中）下列离子方程式正确的是
A．向稀硝酸中滴加Na2SO3溶液： +2H+= SO2↑+H2O
B．向Ba(OH)2溶液中加入稀H2SO4： Ba2++ OH- + H+ + = BaSO4↓+ H2O
C．酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水： 2Fe2++H2O2= 2Fe3+ +O2↑+ 2H+
D．用磨砂玻璃塞盖在盛放NaOH溶液的试剂瓶会发生反应： SiO2+ 2OH- = +H2O
4．（2023春·广东广州·高三广州市真光中学校考期中）如图所示的实验方案能达到实验目的的是

A．图甲验证对分解反应有催化作用
B．图乙用Cu和稀硝酸制取NO
C．图丙是实验室制取氨气的发生装置
D．图丁可用于收集氨气
5．（2023春·江苏南通·高三江苏省通州高级中学校考期中）下列有关氮及其化合物的性质和用途具有对应关系的是
A．性质稳定，可用于制取氨气
B．碳酸氢铵受热易分解，可用作氮肥
C．二氧化氮密度比空气大，可用于制硝酸
D．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂
6．（2023春·云南曲靖·高三曲靖市民族中学校考期中）下列指定反应的离子方程式正确的是
A．溶液腐蚀铜板：
B．向氢氧化钡溶液中加入少量稀硫酸：
C．室温下用稀溶解铜：
D．向酸性溶液中通入：
7．（2023春·天津和平·高三天津市第五十五中学校考期中）利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是

①
②
③
实验结论

A
浓硫酸

石蕊试液
酸性：
B
浓硫酸
蔗糖
品红溶液
浓硫酸具有脱水性、氧化性
C
稀盐酸

溶液
与可溶性钡盐反应均可生成白色沉淀
D
浓硝酸

溶液
酸性：硝酸>碳酸>硅酸

A．A B．B C．C D．D
8．（2023春·天津和平·高三天津市第五十五中学校考期中）下列叙述中正确的是
A．易液化，液氨常用作制冷剂
B．可用铁、铝制容器盛装浓硝酸和稀硝酸
C．铵盐受热分解一定都会产生氨气
D．可用淀粉-KI试纸鉴别红棕色的蒸气和气体
9．（2023春·广东江门·高三新会陈经纶中学校考期中）下列有关离子方程式书写，正确的是
A．用过量稀盐酸除去铜粉中少量铁粉：2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
B．用氨水与AlCl3溶液制Al(OH)3：3OH- + Al3+ = Al(OH)3↓
C．用NaOH浓溶液吸收少量SO2：OH- + SO2 = HSO
D．Cu与稀硝酸制NO：3Cu + 8H+ + 2NO= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
10．（2023春·广东江门·高三新会陈经纶中学校考期中）工业上可以废铜屑为原料制备硝酸铜，下列方法中，从环保角度看，最适合采用
A．Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2
B．Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2
C．Cu+O2→CuO，然后CuO+HNO3→Cu(NO3)2
D．Cu和浓硫酸加热→CuSO4，然后Ba(NO3)2+CuSO4→Cu(NO3)2
11．（2023春·广东江门·高三新会陈经纶中学校考期中）将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸不变蓝的是
A．加热浓氨水 B．加热饱和NH4Cl溶液
C．加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物 D．加热NH4Cl和浓NaOH的混合溶液
12．（2023春·重庆·高三校联考期中）下列离子方程式书写正确的是
A．少量通入到溶液中：
B．与浓硝酸溶液：
C．将通入溶液：
D．氨水和稀硫酸的反应：
13．（2023春·陕西·高三校联考期中）化学与生活、环境、生产息息相关。下列叙述错误的是
A．火力发电是电能转化为化学能的过程
B．酸雨的小于5.6，会损伤农作物
C．汽车发动机气缸工作时产生高温，会导致气缸内空气中的氮气被氧化生成而污染环境
D．硫酸钡可用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“钡餐”
14．（2023春·上海浦东新·高三华师大二附中校考期中）某无色溶液含有下列离子中的若干种：、、、、、、OH-、，向该溶液中加入铝粉，只放出，则溶液中能大量存在的离子最多有
A．3种 B．4种 C．5种 D．6种
15．（2023春·云南楚雄·高三统考期中）下列对于“封管”实验(夹持装置省略)现象的描述正确的是

A．①管中出现深紫色气体，冷却后紫黑色固体又回到试管底部
B．②管中红色消失，冷却后红色不恢复
C．③管中溶液从无色变为红色，冷却后又变为无色
D．将③管中的换成也能观察到相同现象

二、填空题
16．（2022春·黑龙江双鸭山·高三校考阶段练习）在浓硝酸中放入铜片：
(1)开始反应的化学方程式为_______。
(2)若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6L(已折算成标准状况)气体。则所消耗的HNO3的物质的量为_______。
(3)在一定温度和压强下，将一容积为15mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为_______mL。
(4)标准状状况下，排空法收集氨气，做喷泉实验时，如果气体没有溢出，实验完成时所得溶液的物质的量浓度为_______mol/L(保留两位有效数字)
17．（2022春·湖北十堰·高三校考阶段练习）I.氮元素在生命活动中扮演着重要的角色。回答下列与氮及其化合物有关的问题：
(1)德国化学家哈伯、博施等成功地开发了将氮气转化为氨气的生产工艺。请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理：_______。写出在氨气的出气口处，检验有氨气生成的操作：_______。
(2)将氨气通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色。请用方程式解释原因：_______。
II.印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”溶解铜。
(3)写出该反应的离子方程式：_______。
(4)从使用过的腐蚀液中可以回收金属铜，下列试剂能实现的是_______(填序号)。
A．氯气 B．铁 C．硝酸 D．稀硫酸
(5)向使用过的腐蚀液中通入Cl2，可使Fe2＋转化为Fe3＋，写出反应的离子方程式：_______。
18．（2022秋·辽宁葫芦岛·高三校联考阶段练习）已知：为短周期主族元素中某元素的氧化物。根据下列信息，回答相关问题：
(1)若镁条在中燃烧生成黑色粉末(单质)和白色粉末，则的化学式为_______。
(2)若常温下，能与氢氟酸反应生成一种气体和一种液态化合物。和纯碱混合在铁坩埚中熔融生成R的含氧酸盐，和纯碱反应的化学方程式为_______。
(3)若向酸性溶液、含酚酞的烧碱溶液中分别通入无色气体，两溶液颜色均逐渐褪去。酸性溶液吸收的离子方程式为_______；向烧碱溶液中通入过量的离子方程式为_______。
(4)设NA为阿伏加德罗常数的值。若烧杯中固体W为银粉，向该烧杯中通入，固体W逐渐溶解(如图所示)，则的化学式为_______，向某密闭容器中充入和，则产物的分子数_______(填“大于”、“小于”或“等于”)2NA。

(5)若是一种绿色饮用水消毒剂，则具有_______性而能杀菌消毒；工业上，常用+5价R的含氧酸的钠盐和HR的浓溶液在常温下反应制备气态，同时还有R单质和水生成，该反应的离子方程式为_______。
19．（2022春·广东茂名·高三校考阶段练习）硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答：
(1)实现-2价硫向0价硫转化，需要加____剂。
(2)已知反应：SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4，该反应中的氧化产物是____，若生成0.5 mol H2SO4，则转移电子的物质的量是____mol。
(3)工业上可以通过氮气和氢气在一定条件下合成氨气。下列关于氨气的性质和用途描述正确的是____。
A．氨气易液化可以做制冷剂 B．可用排水法收集氨气
C．氨气是一种无色无味的气体 D．向氨水中滴加酚酞，溶液变红
(4)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是____(写出一种即可)。
(5)汽车尾气常含有NO、NO2、CO等，会污染空气。在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器，可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体，该反应的化学方程式为：____。

参考答案：
1．A
【详解】A．与溶液不反应，不能实现，A项符合题意；
B．和NaOH反应生成Na2SiO3，Na2SiO3溶液和二氧化碳反应生成H2SiO3，能实现，B项不符合题意；
C．S燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，C项不符合题意；
D． 加热分解产生，和Ca(OH)2反应生成NaOH和CaCO3，D项不符合题意；
故选A。
2．D
【详解】A．氮气含氮氮三键，键能大，因此氮气的化学性质很稳定，常用作某些反应的保护气，故A不符合题意；
B．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度降低，因此常用来作制冷剂，故B不符合题意；
C．具有还原性和碱性，氯气和氨气反应生成氯化铵和氮气，观察到的现象是有白烟生成，因此氨气可用来检验氯气管道的泄漏，故C不符合题意；
D．硝酸是强酸，硝酸与金属反应生成氮的氧化物，其性质与用途不符，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
3．D
【详解】A．稀硝酸是一种氧化性酸，正确的离子反应方程式为：，故A错误；
B．向Ba(OH)2溶液中加入稀H2SO4：，故B错误；
C．酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水：，故C错误；
D．玻璃中的成分二氧化硅可以和氢氧化钠反应，反应的离子方程式为：SiO2+ 2OH- = +H2O，故D正确；
故选D。
4．B
【详解】A．验证氯化铁是该反应的催化剂，应固定温度为单一变量，A错误；
B．稀硝酸与铜反应得到NO，NO难溶于水，可用排水法收集，B正确；
C．实验室制取氨气，试管口应该向上倾斜，C错误；
D．收集氨气，应该用向下排空气法，且应该用双孔胶塞，或者在圆底烧瓶口用一团棉花，D错误；
故选B。
5．D
【详解】A．氮气具有氧化性，和氢气反应生成氨气，不是因为氮气稳定，A错误；
B．碳酸氢铵提供铵根离子，所以可以做氮肥，不是因为其分解，B错误；
C．二氧化氮能和水反应生成硝酸，故用于制取硝酸，C错误；
D．液氨汽化时需要吸收大量的热，使周围环境温度降低，故可以做制冷剂，D正确；
故选D。
6．C
【详解】A．溶液腐蚀铜板：，A错误；
B．氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2，离子方程式为，B错误；
C．铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，离子方程式为，C正确；
D．溶液显酸性，不会有氢氧根离子参与反应，D错误；
故选C。
7．B
【详解】A．浓硫酸和氯化钠反应会生成盐酸，原理是高沸点酸制取低沸点酸，A错误；
B．浓硫酸具有脱水性和强氧化性，使蔗糖变黑，且产生二氧化硫气体，二氧化硫会使品红溶液褪色，B正确；
C．稀盐酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，二氧化硫与硝酸钡溶液发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，不能证明二氧化硫与可溶性钡盐的反应，C错误；
D．浓硝酸具有挥发性，所以硝酸与碳酸钠反应产生的二氧化碳气体中可能含有挥发的硝酸，使硅酸钠溶液中产生白色沉淀，所以不能证明碳酸与硅酸酸性的强弱，D错误；
故选B。
8．A
【详解】A．液氨汽化吸收大量的热，具有制冷作用可用作制冷剂，A正确；
B．常温下，铁、铝在浓硝酸中发生钝化，所以铁、铝制容器盛装浓硝酸，但能与稀硝酸反应，不能盛装，B错误；
C．如硝酸铵加热条件下发生氧化还原反应，生成氮气等，C错误；
D．蒸气和气体都可氧化淀粉-KI使其变蓝，可用通入水中，看溶液颜色进行鉴别，D错误；
故选A。
9．D
【详解】A．铁与稀盐酸反应的离子方程式应该为：Fe + 2H+ ＝ Fe2+ + H2↑，A错误；
B．氨水是弱碱，书写离子方程式的时候要写成化学式，故AlCl3溶液中加入足量的氨水离子方程式为：，B错误；
C．用NaOH浓溶液吸收少量SO2得到亚硫酸钠和水：2OH- + SO2 = SO+ H2O，C错误；
D．单质铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮，可制取NO：3Cu + 8H+ + 2NO= 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O， D正确；
选D。
10．C
【详解】A．铜与浓硝酸反应产生NO2，NO2有毒，污染空气，故A不符合题意；
B．铜与稀硝酸反应产生NO，NO有毒，污染空气，故B不符合题意；
C．铜与空气中氧气加热条件下反应生成CuO，CuO与稀硝酸反应生成硝酸铜和水，氧气来源丰富，也不产生污染的气体，故C符合题意；
D．铜与浓硫酸加热产生硫酸铜和二氧化硫，二氧化硫是引起酸雨的主要原因，故D不符合题意；
答案为C。
11．B
【详解】A．加热浓氨水，会挥发产生氨气，氨分子与湿润的红色石蕊试纸上的水反应产生氨水，其中的一水合氨电离产生OH-，使试纸变为蓝色，正确；
B．加热饱和NH4Cl溶液，水蒸发，但没有氨气逸出，所以湿润红色石蕊试纸不会变蓝色，错误；
C．加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，发生反应：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O，产生的氨遇湿润的红色石蕊试纸上的水反应产生氨水，其中的一水合氨电离产生OH-，使试纸变为蓝色，正确；
D．加热NH4Cl和浓NaOH的混合溶液，生成氨气，氨分子与湿润的红色石蕊试纸上的水反应产生氨水，其中的一水合氨电离产生OH-，使试纸变为蓝色，正确。
故选B。
12．C
【详解】A．少量SO2通入NaOH溶液，反应的离子方程式为SO2+2OH-=+H2O，A错误；
B．铜与浓硝酸反应生成NO2，离子方程式为Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O，B错误；
C．NO2与水反应生成硝酸和NO，离子方程式为3NO2+H2O=2H++2+NO，C正确；
D．氨水和稀硫酸反应的离子方程式为NH3·H2O+H+=H2O+，D错误；
故答案选C。
13．A
【详解】A．火力发电时化学能先转换为热能，热能又转化为机械能，机械能最终转化为电能，即通过多次能量转化将燃料中的化学能转化为电能，故A错误；
B．pH小于5.6的雨水就是酸雨， 酸雨造成土壤酸化，不利于植物生长，损伤农作物，破坏森林和草原，故B正确；
C．汽车发动机气缸工作时产生高温，氮气和氧气反应生成而污染环境，故C正确；
D．硫酸钡难溶于水、难溶于酸，不易被X射线透过，可用作消化系统X射线检查的内服药剂，因此硫酸钡俗称“钡餐”，故D正确；
答案选A。
14．A
【详解】无色溶液中一定不存在Fe3+，溶液中加入金属铝，发生反应并只生成氢气，若溶液呈酸性，则不存在、OH-、，故溶液不可能为酸性，溶液呈碱性，则不存在H+、、Al3+、，一定存在Ba2+、OH-，可能存在，此时溶液中能大量存在的离子最多有3种，因此溶液中能大量存在的离子最多有3种，答案选A。
15．C
【详解】A．单质碘易升华，①管中出现深紫色气体，冷却后紫黑色固体大部分出现在试管上方，A项错误；
B．②管中红色消失，冷却后氨气又溶解于水中，红色恢复，B项错误；
C．③管中溶液从无色变为红色，冷却后二氧化硫又溶解，因此溶液又变为无色，C项正确；
D．漂白品红溶液为永久漂白，加热后不会变红，D项错误。
答案选C。
16．(1)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)0.65mol
(3)8.75
(4)0.045

【分析】在浓硝酸中放入铜片，浓硝酸被还原得到NO2，随着硝酸浓度下降，则得到NO。
【详解】（1）浓硝酸中放入铜片，浓硝酸被还原得到NO2，反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
（2）12.8g铜的物质的量为0.2mol，跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6L(已折算成标准状况)气体， 物质的量为0.25mol，该气体是NO2或NO2、NO的混合物，根据氮原子守恒，则被还原的HNO3的物质的量0.25mol，与Cu2+生成Cu(NO3)2的HNO3物质的量为0.4mol，故所消耗的HNO3的物质的量为0.25+0.4=0.65(mol)。
（3）反应3NO2+H2O=2HNO3 +NO，根据题意，15mLNO2与水反应生成NO的体积5mL，由反应：4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知，通入mLO2则恰好生成HNO3，试管内物气体剩余，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为+5=8.75(mL)。
（4）设烧瓶的体积为V，标准状状况下，氨气的物质的量为mol，如果气体没有溢出，实验完成时所得溶液的物质的量浓度为 mol/L。
17．(1) N2+3H22NH3 将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气(或用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近出气口，有白烟生成，说明生成氨气)
(2)NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌+OH-
(3)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(4)B
(5)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

【详解】（1）工业合成氨是用氢气和氮气在高温、高压、催化剂的条件下进行的，化学方程式为N2+3H22NH3；在氨气的出气口处，检验有氨气生成的操作是将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气(或用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近出气口，有白烟生成，说明生成氨气)；
（2）氨气溶解于水得氨水，NH3∙H2O电离出和OH-离子，电离方程式为NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌+OH-；
（3）FeCl3具有氧化性，能被Cu还原生成FeCl2，铜被氧化为CuCl2，离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；
（4）在金属活动性顺序表中位于Cu之前的金属(K、Ca、Na除外)能和铜盐发生置换反应生成Cu，所以可以用Fe置换出Cu，氯气、硝酸、硫酸都不能置换出Cu，故选B；
（5）Cl2具有强氧化性，可使Fe2+转化为Fe3+，自身被还原生成氯离子，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。
18．(1)
(2)
(3)
(4) 小于
(5) 强氧化

【详解】（1）金属镁与CO2反应生成黑色固体碳单质和MgO白色固体，发生反应的化学方程式为：，则的化学式为CO2；
（2）二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，故RO2为SiO2，在高温下与纯碱反应生成硅酸钠和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（3）①酸性KMnO4具有强氧化性，酚酞遇碱变为红色，则通入SO2能使两溶液颜色褪去，酸性KMnO4溶液与SO2反应的离子方程式为：；
②SO2为酸性气体能与烧碱溶液发生反应，过量的SO2与氢氧化钠反应生成NaHSO3，反应的离子方程式为：；
（4）①硝酸具有强氧化性能溶解银单质，则RO2为NO2,二氧化氮溶于水产生硝酸的化学方程式为：；
②NO2存在可逆反应：，可逆反应分子总数减小，则2molNO2和1molO2充入容器反应后产物分子总数小于2NA；
（5）①ClO2是自来水绿色消毒剂，二氧化氯中氯原子的化合价降低具有强氧化性，则ClO2具有强氧化性而能杀菌消毒；
②用+5价R的含氧酸的钠盐为NaClO3和浓HCl在常温下反应生成ClO2、Cl2和H2O，根据化合价变化规律可知，还原产物为二氧化氯，氧化产物为氯气，则反应的离子方程式为：。
19．(1)氧化
(2) H2SO4 1
(3)AD
(4)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，证明氨气已满；或者用玻璃棒蘸浓盐酸(浓硝酸)靠近试管口，若产白烟，证明氨气已满
(5)2CO+2NON2+2CO2

【解析】（1）
S元素的化合价由-2价变为S单质的0价，元素化合价升高，失去电子，被氧化，所以需要加入氧化剂；
（2）
在反应SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4中，S元素化合价由反应前SO2中的+4价变为反应后H2SO4中的+6价，化合价升高，失去电子被氧化，所以该反应中的氧化产物是H2SO4；根据方程式可知：每反应产生1 mol H2SO4，反应过程中转移2 mol电子，则若生成0.5 mol H2SO4，则转移电子的物质的量是1 mol；
（3）
A．氨气的沸点高，易液化，液氨汽化会从周围环境中吸收大量热，导致环境温度降低，故液氨可以做制冷剂，A正确；
B．NH3极易溶于水，因此不能使用排水的方法收集氨气，B错误；
C．氨气是一种无色有刺激性气味的气体，C错误；
D．氨气的水溶液叫氨水，氨水中NH3∙H2O电离产生OH-，使溶液显碱性，因此向氨水中滴加酚酞，溶液变红色，D正确；
故合理选项是AD；
（4）
氨气的水溶液显碱性，可以使湿润的红色湿润试纸变为蓝色，所以实验室检验试管里氨气是否收集满的方法可以是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，证明氨气已满；或者根据NH3与HCl混合产生NH4Cl固体而产生白烟现象，因此也可以用玻璃棒蘸浓盐酸(浓硝酸)靠近试管口，若产白烟，证明氨气已满；
（5）
在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器，可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体，它们分别是CO2、N2，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：2CO+2NON2+2CO2。