备考2024届高考化学一轮复习分层练习第四章非金属及其化合物第6讲氮及其氧化物氢化物和铵盐

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1.[2024南京六校调研]下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是（ D ）
A.N2分子内含有键，N2具有氧化性
B.NH3极易溶于水，液氨可用作制冷剂
C.NH3分子之间形成氢键，NH3（g）的热稳定性比PH3（g）的高
D.N2H4具有还原性，可用作喷气式发动机的燃料
解析 N2具有氧化性是因为其中的N为0价，未处于最低价态，与N2分子中含有氮氮三键无关，A不符合题意；液氨可用作制冷剂是因为液氨汽化时吸热，与NH3极易溶于水无关，B不符合题意；氢键影响的是物质的熔沸点，与物质的热稳定性无关，C不符合题意；N2H4具有还原性，可被氧气氧化，因此可用作喷气式发动机的燃料，D符合题意。
2.[2023苏锡常镇调研]下列化学反应表示正确的是（ B ）
A.用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2OHNO3＋NO
B.用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO＋NO2＋2OH－2NO2－＋H2O
C.雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：N2＋2O2放电2NO2
D.氨水吸收少量SO2尾气：NH3·H2O＋SO2NH4＋＋HSO3－
解析 A项，H、O原子数目不守恒，错误；C项，N2与O2在放电条件下生成NO，错误；D项，氨水吸收少量SO2尾气，生成SO32－，离子方程式为2NH3·H2O＋SO22NH4＋＋SO32－＋H2O，错误。
3.[2023黑龙江齐齐哈尔八校考试]室温下，将充满NO2的试管倒立在水中，实验现象如图。下列分析错误的是（ B ）
A.NO2易溶于水，不能用排水法收集
B.试管中剩余的无色气体是未溶解的NO2
C.取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为NO2与H2O反应的生成物中有酸
D.向试管中再缓缓通入一定量的O2，试管中的液面上升
解析 从题图中可以看出，水约占试管体积的23，表明NO2易溶于水，不能用排水法收集，A项正确；NO2呈红棕色，而试管中剩余气体呈无色，所以试管中剩余气体不是NO2，B项错误；紫色石蕊溶液显红色，表明溶液显酸性，从而表明NO2与H2O反应生成了酸等物质，C项正确；试管中剩余气体为NO，通入一定量的O2，发生反应4NO＋3O2＋2H2O4HNO3，NO气体转化为HNO3，所以试管中的液面上升，D项正确。
4.[2023湖南长沙雅礼中学检测]一种新型的合成氨的方法如图所示。下列说法正确的是（ C ）
A.反应①中N2发生了氧化反应
B.反应①和②均属于氮的固定
C.反应③为4LiOH通电 4Li＋2H2O＋O2↑
D.三步循环的总结果为N2＋3H2⇌ 2NH3
解析 由反应①和②可知，氮气和水是该循环过程的反应物，氨气是产物，由反应③可知氧气和水是产物。反应①中氮气得电子，发生还原反应，A错误；氮的固定是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，反应①属于氮的固定，反应②不属于氮的固定，B错误；反应③是LiOH在通电条件下生成Li、O2和H2O，反应方程式为4LiOH通电4Li＋2H2O＋O2↑，C正确；该合成氨反应中没有氢气参与，氢元素来源于水，且伴有氧气生成，三步循环的总结果为2N2＋6H2O4NH3＋3O2，D错误。
5.[2023南京二模]下列有关实验室制取、收集NO2并制备Cu（NO3）2·6H2O的实验原理和装置正确的是（ C ）
A.用装置甲制取NO2
B.用装置乙收集NO2
C.用装置丙吸收NO2
D.用装置丁蒸干溶液获得Cu（NO3）2·6H2O
解析 Cu与稀硝酸反应生成NO，A错误；应用向上排空气法收集NO2，B错误；NO2和NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和H2O，C正确；蒸干溶液不能获得含结晶水的Cu（NO3）2·6H2O，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，D错误。
6.[2023南京六校联考]实验室制取并收集少量NH3，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（ B ）
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3
D.用装置丁吸收NH3
解析 A项，浓氨水中存在平衡NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－，浓氨水遇CaO后，一方面CaO与水发生反应CaO＋H2OCa（OH）2，消耗了水，生成了OH－，使上述平衡逆向移动，有利于NH3生成，另一方面，CaO和水反应放出大量热，有利于NH3逸出，能达到实验目的；B项，氨气可与浓硫酸反应，应用碱石灰干燥氨气，不能达到实验目的；C项，氨气密度小于空气，可用向下排空气法收集氨气，能达到实验目的；D项，氨气极易溶于水，不溶于四氯化碳，氨气通入四氯化碳后逸出再被水吸收可防止倒吸，能达到实验目的。
7.[2024沈阳联考]如图是课外活动小组的同学设计的四个喷泉实验方案，下列有关操作不可能形成喷泉的是（ A ）
A.挤压装置①的胶头滴管使胶头滴管中的NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
解析 NO与NaOH溶液不反应，所以烧瓶中的气体压强不会有明显变化，不能形成喷泉，故A符合题意；HCl气体能够和AgNO3溶液反应，挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶，使烧瓶中气体压强减少，能形成喷泉，故B不符合题意；用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气，导致锥形瓶中压强增大，促使水进入烧瓶中，氨气极易溶于水，烧瓶中的气体压强减小，能形成喷泉，故C不符合题意；浓硫酸溶于水时放热，使得浓氨水受热分解产生氨气，使锥形瓶中压强增大，促进浓氨水进入烧瓶，浓氨水和氯化氢气体反应，烧瓶中的气体压强减小，能形成喷泉，故D不符合题意。
8.[2023江西六校联考]某化学兴趣小组设计利用工业废气（含N2、NO、CO2、CO、SO2）处理含NH4＋的工业废水X，设计思路如下：
下列说法正确的是（ C ）
A.反应①属于氧化还原反应
B.反应②中应该通入过量的空气
C.反应④的离子方程式为NH4＋＋NO2－N2↑＋2H2O
D.捕获产物d为酸性氧化物
解析 反应①是石灰乳吸收工业废气中CO2、SO2生成CaCO3和CaSO3的反应，属于复分解反应，A错误；空气少量时反应为4NO＋O2＋4NaOH4NaNO2＋2H2O，空气过量时反应为 4NO＋3O2＋4NaOH4NaNO3＋2H2O，由于反应②的产物是NaNO2，所以通入的空气不宜过量，B错误；根据试题提供的信息可知，NH4＋与NO2－发生氧化还原反应生成无污染的N2，则反应的离子方程式为NH4＋＋NO2－N2↑＋2H2O，C正确；根据题意，可以得出捕获产物d为CO，CO不属于酸性氧化物，D错误。
9.[2023鄂东南示范高中联考]已知氨气在空气中不能燃烧，为了探究在催化剂存在时氨气能否被空气中的氧气氧化，采用如图所示的装置进行实验。下列说法错误的是（ D ）
A.通入空气的目的是提供反应所需的空气与氨气的混合气
B.实验时应先加热硬质玻璃管至三氧化二铬红热，再鼓入空气
C.停止加热后继续鼓入空气，三氧化二铬保持红热，说明反应放热
D.实验时圆底烧瓶内可以看到红色的喷泉，溶液中可生成NH4NO3
解析 本实验是为了探究氨气能否被空气中的氧气催化氧化，空气可以带走浓氨水挥发产生的NH3，A项正确；实验时应先加热硬质玻璃管至三氧化二铬红热，即发挥催化剂活性，再鼓入空气，B项正确；停止加热后继续鼓入空气，三氧化二铬保持红热，说明该反应为放热反应，C项正确；实验中若NH3被氧气氧化为NO，NO被氧气氧化为NO2，烧瓶中有NO2、NH3、N2等，NH3溶于水显碱性，不会形成红色喷泉，但会产生硝酸铵，D项错误。
10.[工业尾气吸收处理][2024福州检测]用NaOH溶液和含Ce4＋的溶液吸收工业尾气中的SO2和NO，通过一系列反应获得Na2S2O4和NH4NO3产品的工艺流程如下。
下列说法错误的是（ D ）
A.装置Ⅰ加入NaOH溶液是为了吸收SO2
B.装置Ⅱ中反应后溶液pH减小
C.装置Ⅲ中阴极反应式为2HSO3－＋2e－＋2H＋S2O42－＋2H2O
D.装置Ⅳ中反应的条件是高温、高压、催化剂
解析 SO2可与NaOH溶液反应，NO不与NaOH溶液反应，故向装置Ⅰ中加入NaOH溶液可以吸收SO2，A项正确；装置Ⅱ中Ce4＋将NO氧化为NO3－和NO2－，自身被还原为Ce3＋，离子方程式分别为NO＋3Ce4＋＋2H2ONO3－＋3Ce3＋＋4H＋、NO＋Ce4＋＋H2ONO2－＋ Ce3＋＋2H＋，所以反应后溶液pH减小，B项正确；装置Ⅲ为电解槽，由题图知，阴极反应为HSO3－得电子生成S2O42－，C项正确；高温条件下NH4NO3易分解，D项错误。
11.[2023辽宁朝阳检测]氨可以与灼热的氧化铜发生反应生成氮气和铜，某小组同学设计了如图1所示的装置进行该反应的验证。回答下列问题。
图1图2
（1）A中反应的化学方程式为 2NH4Cl＋Ca（OH）2△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 。如图2装置能用于快速制取氨气，其中固体粉末X为 CaO（或NaOH等强碱） （填化学式）。
（2）①下列物质可用作B中盛装试剂的是 A （填标号）。
A.碱石灰B.浓硫酸
C.五氧化二磷D.氢氧化钠溶液
②大烧杯中冰水的作用是 冷凝水蒸气及收集未反应的NH3 。
（3）C中发生反应的化学方程式为 2NH3＋3CuO△N2＋3Cu＋3H2O 。能证明有铜生成的实验现象是 C中的固体由黑色逐渐变成红色 。
（4）E中收集的氮气中可能存在少量一氧化氮，可采取简单的实验方法检验：向E中通入氧气， 气体立即变为红棕色 （填实验现象），证明E中含有一氧化氮。
（5）实验完成后，取出C中Cu和CuO的混合物，称得其质量为11.2 g，向其中加入一定量的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，同时收集到标准状况下的NO 2.24 L，则该混合物中Cu和CuO的物质的量之比为 15∶2 。
解析 （1）A中NH4Cl和Ca（OH）2在加热条件下反应生成氨气。题图2中，在浓氨水中加强碱或生石灰，放出大量的热，促进NH3·H2O分解放出氨气。（2）①NH4Cl和Ca（OH）2反应生成的氨气中含有水蒸气，B的作用是除去氨气中的水蒸气，且不能与氨气反应，因此不能使用酸性干燥剂，排除浓硫酸和五氧化二磷，NaOH溶液不能用于干燥气体，故只有A项符合题意。②大烧杯中冰水的作用是将反应生成的水蒸气冷凝及收集未反应的NH3形成氨水收集在试管中。（3）根据题意可知，氨可以与灼热的氧化铜发生反应生成氮气和铜，结合原子守恒可知还有水生成，反应的化学方程式为2NH3＋3CuO△N2＋3Cu＋3H2O。能证明有铜生成的实验现象是C中的固体由黑色逐渐变成红色。（4）常温下，一氧化氮与氧气混合可直接反应生成红棕色的二氧化氮。（5）Cu与稀硝酸发生反应3Cu＋2NO3－＋8H＋3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，n（NO）＝·ml－1＝0.1 ml；n（Cu）＝32n（NO）＝0.15 ml，混合物中Cu的质量为0.15 ml×64 g·ml－1＝9.6 g；则混合物中CuO的质量为11.2 g－9.6 g＝1.6 g，CuO的物质的量为1.6g80g·ml－1＝0.02 ml，因此该混合物中Cu和CuO的物质的量之比为 0.15 ml∶0.02 ml＝15∶2。
12.[2023天津河东区二模]某实验小组拟在实验室模拟工业合成氨，并进行氨的催化氧化。
Ⅰ.实验室模拟合成氨的流程如下：
已知：实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液在加热条件下反应制取氮气。
（1）图中制取氮气的装置是 a （填标号）；制取氢气的装置是 b （填标号）。
（2）氮气和氢气通过装置甲，装置甲的作用除了将气体混合外，还有 干燥气体 、 根据气泡产生速度控制氢气和氮气的流速 。
（3）原料气通入合成装置合成氨反应的化学方程式是 N2＋3H22NH3 。
Ⅱ.氨的催化氧化
（4）将从合成器流出并经冷却后的气体连续通入装置乙的水中进行吸收， 不会 （填“会”或“不会”）发生倒吸，原因是 有大量的氮气和氢气未能转化为氨，这样会缓解氨气极易溶于水产生的压强差，不会发生倒吸 。
（5）用装置乙吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入装置乙的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是 反应放热 ，锥形瓶中还可观察到的现象是 有红棕色气体生成，有白烟生成 。
（6）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H＋、OH－、 NH4＋ 、 NO3－ （填离子符号）。
解析 （1）结合题给信息氮气的实验室制法可得，制取N2的装置为液、液加热装置，故选装置a；可用锌和稀硫酸反应制取氢气，属于固、液不加热类型，故选用装置b。（2）氮气和氢气通过盛有浓硫酸的装置甲，装置甲的作用是将氮气、氢气混合并干燥气体，通过观察气泡产生速度控制氢气和氮气的流速。（3）合成氨反应的化学方程式为N2＋3H22NH3。（4）合成氨的反应是可逆反应，工业合成氨中有大量的氮气和氢气未能转化为氨，这样会缓解氨气极易溶于水产生的压强差，不会发生倒吸。（5）氨的催化氧化反应4NH3＋5O2催化剂△4NO＋6H2O是一个放热反应，将经加热的铂丝插入装置乙的锥形瓶内，能使铂丝保持红热，且反应生成的NO遇到空气中的氧气会生成红棕色的二氧化氮。（6）氨的催化氧化反应生成的NO继续和空气中的氧气反应生成红棕色的NO2气体，NO2和水反应生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H＋、OH－、NH4＋、NO3－。
13.[结合反应历程图示考查氮及其化合物]NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图所示：
下列说法正确的是（ D ）
A.增大NH3浓度会影响催化剂对其他气体的吸附
B.总反应的化学方程式为4NH3＋2O2＋2NO催化剂3N2＋6H2O
C.反应过程中催化剂本身未发生价态的变化
D.当消耗标准状况下11.2 L O2时，整个过程转移 6 ml 电子
解析 由图给反应历程可知反应物有NH3、NO、O2，生成物有N2、H2O，且反应物NH3、O2、NO的物质的量之比为4∶1∶4，则总反应的化学方程式为4NH3＋O2＋4NO催化剂 4N2＋6H2O，根据题图可知，反应1为快反应，故增大NH3浓度不会影响催化剂对其他气体的吸附，A、B错误。反应过程中，根据元素V所形成的化学键的变化特点，可以得出催化剂在转化过程中发生了价态的变化，C错误。标准状况下11.2 L O2的物质的量为·ml－1＝0.5 ml，根据总反应的化学方程式可知，消耗1 ml O2时转移12 ml电子，则消耗0.5 ml O2时转移6 ml电子，D正确。
14.[微观示意图＋电化学][2024四川绵阳南山中学考试]氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，NH3在某电极表面的氧化过程的微观示意图如图（另一电极上通入O2）。下列说法不正确的是（ B ）
A.该催化氧化法的总反应为4NH3＋3O22N2＋6H2O
B.参与上述氧化过程的10电子微粒有OH－、NH3、NH2－、NH2－、N3－
C.过程①～③中有极性键断裂，过程④中存在非极性键形成
D.使用该方法处理氨氮废水时，两个电极材料不可能均为铁
解析 根据题意及题图，结合原子守恒知，氨气在电化学催化氧化处理中生成氮气和水，A项正确；NH2－、NH2－、N3－中氮元素均为－3价，氨气在失电子的过程中N化合价应逐渐升高，不可能生成NH2－、NH2－、N3－，B项错误；①②③中均有极性键N—H的断裂，④中有非极性键NN的形成，C项正确；若铁作阳极，则阳极Fe失去电子而非NH3失去电子，D项正确。