2024届高三新高考化学大一轮专题练习：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：氮族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·安徽·高三芜湖一中校联考阶段练习）下列关于氮及其化合物的说法正确的是
A．实验中常用排水法收集NO2气体 B．久置的浓硝酸浓度减小
C．NO→NO2的过程属于氮的固定 D．浓硝酸常温下不与铁反应
2．（2023春·北京西城·高三北京市第三中学校考期中）下列不能达到“实验目的”的“实验操作及现象”是
选项
实验目的
实验操作及现象
A
证明浓硫酸有脱水性
向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑
B
证明SO2具有漂白性
向品红溶液中通入SO2，溶液褪色
C
检验某溶液中含有
向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生
D
检验NH4Cl溶液中的
向NH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
A．A B．B C．C D．D
3．（2023春·河南濮阳·高三濮阳一高校考阶段练习）下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A．过量Fe粉和稀的反应：
B．溶液中加入足量NaOH溶液：
C．硫化钠溶液和硝酸混合：
D．向溶液中通入少量：
4．（2023·全国·高三统考专题练习）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．熔点高，可用于做耐高温材料 B．显碱性，可用作制冷剂
C．受热易分解，可用作氮肥 D．具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
5．（2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考期中）研究表明，氮氧化物()与二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如图所示。下列关于雾霾及其形成的叙述中，不正确的是

A．雾霾的形成与燃料燃烧有关
B．涉及氧化还原反应
C．雾霾中含有和
D．是形成无机颗粒物的催化剂
6．（2023春·云南大理·高三大理白族自治州民族中学校考期中）对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式是
A．向溶液中通入少量SO2：
B．氯化铝溶液中加入过量的氨水：
C．室温下用稀溶解铜：
D．硅酸钠溶液中通入过量二氧化碳：
7．（2023春·云南大理·高三大理白族自治州民族中学校考期中）下列表述正确的是
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
②检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液来检验
③锌与稀硝酸反应可以得到氢气
④浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有吸水性
⑤传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐
A．①③④ B．①②⑤ C．①⑤ D．①②④⑤
8．（2023春·云南大理·高三大理白族自治州民族中学校考期中）代表阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．晶体中含有的硅氧键数目为
B．标准状况下，和的混合气体中分子数为
C．常温下，溶于过量浓硝酸，转移电子数为
D．64g Cu在加热条件下与足量浓硫酸反应，生成SO2分子的数目为NA
9．（2023春·四川广安·高三广安二中校考期中）下列有关说法正确的是
A．水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品
B．铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气
C．向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显的变化
D．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO4
10．（2023春·四川广安·高三广安二中校考期中）下列离子方程式正确的是
A．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
B．用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体：
C．实验室用硫酸铝溶液和氨水制备氢氧化铝：Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D．用铁粉和过量的稀硝酸溶液反应制取少量NO：3Fe+8H++2 NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
11．（2023春·四川广安·高三广安二中校考期中）下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是
A．由于浓硫酸和浓硝酸氧化性均较强，常温下都不可用铝制容器贮存
B．二者均只能使pH试纸变红
C．在空气中露置一段时间后，容器内酸液的浓度都减小
D．常温下都能与铜较快反应
12．（2023·重庆·重庆南开中学校考三模）室温下，下列各组微粒在指定溶液中可能大量共存的是
A．无色透明的水溶液中：、、
B．硝酸型酸雨的雨水中：、、
C．加入金属Al产生的水溶液中：、、
D．水电离的浓度为 mol/L的水溶液中：、、
13．（2023春·甘肃·高三民勤县第一中学校联考期中）如图所示，在注射器里吸入，然后吸入水。若再吸入，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察。下列叙述正确的是

A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C．最终剩余气体体积约为
D．所得硝酸溶液的浓度约为
14．（2023春·河北石家庄·高三石家庄外国语学校校考期中）下列关于物质的检验，说法正确的是
A．待检液加入稀HCl酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定有SO存在
B．待检液加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定有Cl-存在
C．待检液加入NaOH溶液并加热，有能使石蕊溶液变蓝的气体生成，则原溶液中定有NH存在
D．待检液加入盐酸，产生无色无味的气体，则原溶液中一定有CO存在

二、非选择题
15．（2023春·福建·高三校联考期中）研究氮及其化合物的性质具有极为重要的意义。
(1)能形成酸雨，写出转化为的化学方程式：______________________
(2)将38.4 g铜与一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，则NO2的体积为____________L。
(3)取一定量的于试管中。滴加溶液，反应的离子方程式是_______。
(4)野外焊接钢轨常采用铝热反应，发生的反应为。
a．该反应所属基本反应类型是_______。
b．该反应中，氧化剂是_______；现有0.5 mol铝参加反应，则电子转移_______mol。
16．（2023春·山西运城·高三统考期中）回答下列问题：
(1)硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。甲、乙两位同学用铜和硫酸做原料，设计了两种制取硫酸铜的方案。
方案甲：铜与浓硫酸加热直接反应，即；
方案乙：由。
这两种方案，你认为哪一种方案更合理？_______，理由是_______。
(2)氨和硝酸是重要的工业产品，如图是工业合成氨及制备硝酸的流程示意图：

①合成塔中发生反应的化学方程式为_______。
②向吸收塔中通入空气的作用是_______。
③氧化炉中发生反应的化学方程式为_______。标准状况下，被氧化为时转移电子的数目为_______。
④吸收塔中出来的尾气可用具有碱性的溶液吸收，其中既是氧化剂又是还原剂，且三种产物的物质的量之比为1∶1∶1，写出反应的化学方程式：_______。
17．（2023春·江苏盐城·高三统考期中）氮的氧化物是主要的大气污染物，必须脱除才能排放。
(1)臭氧与空气中的氮氧化物，以及汽油、柴油等化石燃料的不完全燃烧所残留的_____(填字母)在紫外线照射下容易产生光化学烟雾。
a.惰性气体      b.碳氢化合物      c.二氧化碳
(2)汽车排气管内的催化剂能将CO和NO2转化为无害气体，发生的反应方程式为_____。
(3)工业上在催化剂作用下用NH3还原废气中NOx生成N2和H2O达到脱除目的，但当温度高于400℃时，NOx脱除率下降，原因可能是_____。
(4)工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。
①用Na2CO3溶液吸收硝酸工业尾气中的NO2，生成等物质的量的两种钠盐(一种为NaNO2)及一种气体，反应的离子方程式为_____。
②NaOH溶液浓度越大黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如题图所示，曲线II表示NO的物质的量______(填：“大于”、“小于”、“等于”)NO2物质的量。当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是_____。

18．（2023春·湖南邵阳·高三湖南省邵东市第一中学校考期中）研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用疏元素的基本途径，回答下列问题：
I．某小组同学设计实验实现不同价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下：
①溶液②浓硫酸③溶液④稀硫酸⑤酸性溶液⑥品红溶液⑦铜片
实验序号
预期转化
选择试剂
证明实现转化的现象
ⅰ



ⅱ

②⑥⑦

(1)实验i选择的试剂是①和_______(填序号)，证明实现转化的现象是_______。
(2)实验ii中发生反应的化学方程式是________，证明实现转化的现象是________。
II．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
(3)稀盐酸不与Cu反应，若在稀盐酸中加入(常见氧化剂，作氧化剂时还原产物为水)后，则可使铜顺利溶解，溶液呈现蓝色。则该反应的离子反应方程式为___________。
(4)在100mL浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应。
①生成的气体在标准状况下的实际体积为___________(填序号)。
a．等于20.61L            b．大于20.61L            c．小于20.61L
②若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如溶液)，则该反应的离子方程式为___________。

参考答案：
1．B
【详解】A．能与水反应，不能用排水法收集，只能用向上排空气法收集，A项错误；
B．浓硝酸有挥发性，久置的浓硝酸会变为稀硝酸，浓度减小，B项正确；
C．氮的固定是指游离态的氮转化为含氮化合物，C项错误；
D．常温下，浓硝酸与铁发生钝化，钝化是化学变化，D项错误；
故选B。
2．C
【详解】A．向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，证明浓硫酸有脱水性，A正确；
B．向品红溶液中通入SO2，溶液褪色，证明SO2具有漂白性，B正确；
C．溶液中如果有银离子，滴加氯化钡后，也会生成白色沉淀，C错误；
D．向NH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明产生NH3，因此该操作可以检验NH4Cl溶液中的，D正确；
故选C。
3．A
【详解】A．过量Fe粉和稀反应后，Fe有剩余，所以溶液中铁元素以Fe2+形式存在，同时生成NO气体等：，A正确；
B．溶液中加入足量NaOH溶液，、都与OH-发生反应，分别生成NH3∙H2O、等，B不正确；
C．硝酸具有强氧化性，能将Na2S、H2S氧化，所以将硫化钠溶液和硝酸混合，没有H2S生成，C不正确；
D．HClO具有强氧化性，能将CaSO3、SO2等氧化，所以向溶液中通入少量，最终没有CaSO3生成，D不正确；
故选A。
4．A
【详解】A．Al2O3是离子化合物，熔点高耐高温，可用于做耐高温材料，性质与用途具有对应关系， A符合题意；
B．NH3加压易液化，气化时吸收大量的热使环境温度降低，可用作制冷剂，性质与用途不具有对应关系，B不符合题意；
C．NH4HCO3作氮肥，是利用其溶解后的铵根离子可被植物吸收，性质与用途不具有对应关系，C不符合题意；
D．ClO2 具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，有毒性且也不能用于自来水的杀菌消毒，性质与用途不具有对应关系，D不符合题意；
故选A。
5．D
【详解】A．氮氧化物()与二氧化硫在形成雾霾，雾霾的形成与燃料燃烧有关，故A正确；
B．二氧化硫到三氧化硫，化合价升高，氮氧化物到五氧化二氮，化合价升高，因此涉及氧化还原反应，故B正确；
C．根据图中信息雾霾中含有和，故C正确；
D．氨气与硝酸或硫酸生成硝酸铵或硫酸铵颗粒，氨气参与反应且量减少，因此不是形成无机颗粒物的催化剂，故D错误。
综上所述，答案为D。
6．D
【详解】A．向溶液中通入少量SO2，不发生反应，故A错误；
B．氯化铝溶液中加入过量的氨水，生成氢氧化铝沉淀：，故B错误；
C．室温下用稀溶解铜，生成硝酸铜、一氧化氮和水：，故C错误；
D．硅酸钠溶液中通入过量二氧化碳，生成硅酸沉淀和碳酸氢钠溶液：，故D正确。
综上所述，答案为D。
7．C
【详解】①浓硝酸见光或受热易分解，所以保存在棕色试剂瓶，故①正确；
②硝酸溶液中的HNO3具有氧化性，将SO氧化为SO，再加氯化钡产生白色沉淀，不能证明原溶液中含有SO，故②错误；
③锌与稀硝酸发生反应， 硝酸的氧化性较强，氮元素化合价降低被还原，不会生成氢气，故③错误；
④浓硫酸滴到纸张上，纸脱水炭化变黑，说明浓硫酸具有脱水性，故④错误；
⑤传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐，故⑤正确；
故选①⑤，选C。
8．D
【详解】A．二氧化硅晶体中每个硅原子周围与四个氧原子结构形成四面体结构，因此晶体中含有的硅氧键数目为，故A错误；
B．标准状况下，和的混合气体物质的量为0.1mol，则混合气体分子数为，故B错误；
C．常温下，不会溶于过量浓硝酸，由于发生钝化现象，因此无法计算转移电子数，故C错误；
D．64g Cu在加热条件下与足量浓硫酸反应，根据，则生成SO2分子的数目为NA，故D正确；
综上所述，答案为D。
9．D
【详解】A．水泥、玻璃、青花瓷都属于硅酸盐工业产品，水晶、玛瑙不是工业产品，A错误；
B．铵盐都不稳定，受热分解不一定都生成氨气，比如硝酸铵受热分解没有氨气生成，B错误；
C．向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，因为在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原生成一氧化氮，所以溶液颜色由浅绿色变为黄色，有气泡冒出，遇空气显红棕色，C错误；
D．“钡餐”是医疗上作消化系统射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO4，硫酸钡不溶于酸，可用于X射线造影，D正确；
故选D。
10．B
【详解】A．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合的离子方程式为：H++OH-═H2O，故A错误；
B．用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体，离子方程式为： ，故B正确；
C．硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，正确的离子方程式为：Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH，故C错误；
D．用铁粉和过量的稀硝酸溶液反应制取少量NO，离子方程式为：Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O，故D错误；
故选：B。
11．C
【详解】A．常温下浓硫酸、浓硝酸和铝都发生钝化，所以可用铝制容器贮存，A项错误；
B．二者均具有强氧化性，能使pH试纸先变红后褪色，B项错误；
C．放置在空气中，浓硝酸挥发，导致溶质减小，最终浓度会降低；浓硫酸吸水，导致浓度也会降低，C项正确；
D．铜与浓硫酸反应需要加热，而浓硝酸不需要即可反应，故D项错误；
答案选C。
12．C
【详解】A．为橙红色，不符合无色条件，故A错误；
B．硝酸型酸雨具有强氧化性，能氧化还原性的离子，所以不能大量共存，故B错误；
C．加入金属Al生成的氢气的水溶液为弱氧化性酸或强碱溶液，如果溶液呈强碱性，这几种离子之间不反应且和OH−不反应，能大量共存，故C正确；
D．水电离的H＋浓度为1×10−12mol/L的水溶液中，水的电离被抑制，溶液呈酸性或碱性，高锰酸根离子氧化甲醇而不能大量共存，故D错误；
故答案选C。
【点睛】本题考查离子共存，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确离子的性质、离子共存条件是解本题关键。
13．A
【详解】A．遇空气中氧气生成，为红棕色气体，溶于水生成，气体由红棕色变为无色，A项正确；
B．可观察到注射器活塞缓缓向左移动，B项错误；
C．由可知，消耗完，有剩余，剩余气体体积为，C项错误；
D．没有注明状态，无法计算，D项错误；
故选A。
14．C
【详解】A．待检液加入稀HCl酸化的BaCl2溶液，不能排除氯离子的干扰，可能生成AgCl沉淀，故A错误；
B．待检液加入AgNO3溶液，生成的白色沉淀不一定是氯化银，可能为硫酸银沉淀，故B错误；
C．检液加入NaOH溶液并加热，有能使石蕊溶液变蓝的气体生成，该气体为NH3，则原溶液中定有NH存在，故C正确；
D．待检液加入盐酸，产生无色无味的气体，该气体可能是CO2，则原溶液中存在CO或HCO，故D错误；
故选C。
15．(1)
(2)3.36
(3)
(4) 置换反应 1.5

【详解】（1）NO2与H2O反应产生HNO3，转化为的化学方程式：。
（2）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，随着反应的进行，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，38.4 g Cu的物质的量为，反应时失去电子数目为2×0.6mol=1.2mol，根据电子得失守恒规律，反应整个过程为HNO3NO2、NO时得到1.2mol电子，NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L，其的物质的量为0.5mol，设NO2的物质的量为x；则x+(0.5 mol -x)×3=1.2mol，x=0.15mol，故标准状态下NO2的体积为3.36L。
（3）与溶液发生复分解反应产生氢氧化铁沉淀，反应的离子方程式是。
（4）对于反应：
a．该反应所属基本反应类型是置换反应。
b．该反应中，铁元素化合价降低，氧化剂是；根据关系式： 0.5 mol铝参加反应，则电子转移1.5mol。
16．(1) 方案乙 原料利用率高，无污染产生
(2) 促进转化为，同时使、尽可能全部转化为 或

【详解】（1）方案甲中，铜和浓硫酸反应的化学方程式是，生成二氧化硫，污染空气，硫元素不能完全利用，方案乙与方案甲相比，原料利用率高，无污染产生，故方案乙更合理；
（2）①由图知，合成塔中氮气和氢气化合成氨气，则发生反应的化学方程式为；
②向吸收塔中通入空气的作用是促进转化为，同时使、尽可能全部转化为；
③氧化炉中发生反应为氨气被氧化生成NO，化学方程式为。标准状况下，物质的量为0.5mol，氮元素化合价由-3价变为+2价，每分子氨气转移5个电子，故被氧化为时转移电子的数目为或；
④吸收塔中出来的尾气可用具有碱性的溶液吸收，其中既是氧化剂又是还原剂，且三种产物的物质的量之比为1∶1∶1，反应的化学方程式。
17．(1)b
(2)4CO+2NO24CO2+N2
(3)当温度高于400℃时，氨气可能会和氧气发生反应4NH3+5O24NO+6H2O，或者催化剂失去活性
(4) 2NO2+CO=NO+ NO+CO2 大于 NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，气体在液体中的流动性变差，不利于气体的吸收，所以对氮氧化物的吸收率下降

【详解】（1）臭氧与空气中的氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后，产生一种有毒的烟雾，为光化学烟雾，答案选b；
（2）CO和NO2在催化剂的作用下反应生成无害气体CO2和N2，反应的化学方程式为：4CO+2NO24CO2+N2；
（3）当温度高于400℃时，氨气可能会和氧气发生反应4NH3+5O24NO+6H2O，导致氨气的浓度减小，所以NOx的脱出率减小；
（4）①用碳酸钠溶液吸收二氧化氮，生成等物质的量的硝酸钠、亚硝酸钠和一种气体，气体为二氧化碳，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2NO2+CO=NO+ NO+CO2；
②NaOH溶液与NO、NO2反应的化学方程式为：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O，当n(NO)=n(NO2)时，气体刚好能被充分吸收，当n(NO2)