第03讲 氮及其重要化合物（练习）（含答案） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

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题型一 氮气及其化合物
1．(2024·浙江省宁波市镇海中学选考模拟)氮及其化合物的转化具有重要应用，下列说法不正确的是( )
A．工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产HNO3
B．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为含氮化合物
C．氨气是重要的工业原料，可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品
D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
2．下列说法中正确的是( )
A．氮气的化学性质不如磷活泼，故氮元素的非金属性弱于磷元素
B．磷酸比硝酸稳定，所以磷元素的非金属性比氮元素强
C．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐
D．NO与O2反应生成NO2，属于氮的固定
3．不同价态含氮物质的转化如图所示，图中线路①②③是工业生产硝酸的主要途径。下列说法正确的是( )。
A．①中的反应属于置换反应
B．②中的反应属于氮的固定
C．③中的化学方程式：2NO2+H2O2HNO3
D．使用CuO作氧化剂可以实现④的转化
4．(2024·浙江省义乌中学模拟)氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是( )
A．合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和极性键的生成
B．氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
C．使用NaOH溶液吸收尾气中的氮氧化物，NO和NO2是酸性氧化物
D．向吸收塔中通入O2的作用是氧化NO
题型二 氮的固定和氮循环
5．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程如图所示，下列说法不正确的是( )
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中存在游离态的氮和化合态的氮
C．②中的含氮物质转化属于氮的固定
D．向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量
6．自然界中的氮循环部分转化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A．氮气分子结构稳定，常温很难和其他物质发生反应
B．Ⅰ过程属于氮的固定
C．工业上也是利用图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个转化来生产硝酸的
D．图中Ⅱ、Ⅲ为硝化过程，均可通过加入氧化剂实现
7．自然界中存在很多物质循环过程。下图是自然界中氮循环示意图，请回答下列问题：
(1)自然界中的固氮和人工固氮的共同点是_________________________。
(2)硝化细菌可以将氨氧化成亚硝酸，请配平该反应： NH3＋ O2→ HNO2＋ H2O______，其中还原产物为__________________。
(3)根据循环图判断下列说法不正确的是______。
a．氮元素均被氧化
b．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
c．工业合成氨属于人工固氮
d．模拟生物固氮是人工固氮发展的方向
题型三 氮的氧化物
8．标况下，将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中，充分反应后，下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散)( )
A．溶液体积占试管容积的2/3
B．此反应中水既不作氧化剂也不作还原剂
C．试管内溶液中溶质的物质的量浓度为1/22.4ml/L
D．若将试管中的气体改为氯化氢或氨气，则水充满试管
9．在一定温度和催化剂作用下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 ml，充分反应后所得产物中，经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。已知反应的化学方程式：4NH3＋6NOeq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))5N2＋6H2O，则下列说法正确的是( )
A．当转移的电子数约为3.612×1023时，则标准状况下有4.48 L氨气被还原
B．氧化产物和还原产物的物质的量比为3∶2
C．若以上反应进行完全，原混合物中NO与NH3的物质的量之比为可能为3∶7
D．若有混合物中有0.2 ml NH3，则参与反应的NO为0.8 ml
10．(2024·浙江省金华曙光中学质检)某化学反应在催化剂条件下的转化过程的微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A．该反应中，氧化性：NO＞CO2
B．该反应可表示为2NO+2CON2+2CO2
C．该反应中，被氧化与被还原的元素的质量之比为7：6
D．每生成标准状况下2.24LN2，转移的电子数为0.4NA
11．(2024•湖北省武汉市期中)硝酸工业常用碱溶液吸收废气中的NO、NO2气体。某实验小组将相同体积不同组成的废气分别通入到相同的足量溶液中充分吸收，测得生成的NO3-、NO2-两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数变化关系如图所示(图中仅画出部分关系)。下列说法正确的是( )
A．参与反应的NaOH物质的量为B．随值增大，溶液中n(NO3-) + n(NO2-)增大
C．当时，D．当时，反应中转移的电子为
题型四 氨气和铵盐
12．某同学探究氨气和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是( )
A．室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，比较氨水和NaOH碱性强弱
B．向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无NHeq \\al(＋,4)
C．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O
D．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3
13．实验室制取氨、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氨
B．用装置乙收集氨时气体应该从a口进b口出
C．装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜
D．可以用装置丁吸收氨，进行尾气处理
14．如下图，利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
题型五 硝酸的性质
15．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论错误的是( )
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
16．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
A．①② B．③④ C．②③④ D．②④
17．实验室可用 KNO3固体与酸反应制取硝酸，其实验装置如图所示(加热装置已省略)。
下列说法错误的是( )
A．该装置不用橡皮塞和橡皮管，可避免被酸腐蚀
B．制取硝酸时曲颈甑中盛放的是硝酸钾和稀硫酸
C．用流水冷却，可促进硝酸蒸气冷凝，避免形成酸雾
D．该装置用于制取液溴时，可在曲颈甑中加入 NaBr、MnO2及浓硫酸
18．一定温度下探究铜与稀硝酸的反应，反应过程如图：
下列说法不正确的是( )
A．过程Ⅰ中生成气体的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．过程Ⅲ反应速率比过程Ⅰ快的原因是反应放热使温度升高致使速率加快
C．当活塞不再移动时，即使再抽入空气，金属铜屑也不继续溶解
D．②振荡时，针管内可能会发生的反应有4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
题型六 硝酸的计算
19． 1.92g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672mL气体(标准情况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准情况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积为( )
A．672mLB．168mLC．504mLD．336mL
20．某稀溶液中含有4 ml KNO3和2.5 ml H2SO4，向其中加入1.5 ml Fe，充分反应(已知NOeq \\al(－,3)被还原为NO)。
下列说法正确的是( )
A．反应后生成NO的体积为28 L
B．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1
C．所得溶液中c(NOeq \\al(－,3))＝2.75 ml·L－1
D．所得溶液中的溶质只有FeSO4
21．将质量为32g的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2L的NO和NO2的混合气体，将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成NaNO3。下列说法不正确的是( )
A．标准状况下，通入的O2体积为5.6L
B．向反应后的溶液加NaOH，使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为1.0ml
C．标准状况下，混合气体构成是5.6L的NO和5.6L的NO2
D．硝酸的物质的量浓度为10.0ml·L−1
22．向500 mL稀硝酸中加入一定质量的铁粉，恰好使铁粉完全溶解，放出NO气体5.6 L(标准状况)，同时溶液质量增加9.3 g。下列判断正确的是( )
A．原溶液中投入铁粉物质的量是0.25 ml
B．原溶液中HNO3的浓度是 2.0 ml·L－1
C．反应后的溶液中还可溶解9.6 g铜
D．反应后的溶液中 c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶2
23．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24 L(标准状况下)，这些气体与一定体积O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入4 ml·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50 mL，下列说法正确的是( )。
A．参加反应的硝酸的物质的量为0.2 ml
B．消耗氧气的体积为2.24 L(标准状况下)
C．铜和硝酸反应过程中转移电子的物质的量为0.3 ml
D．混合气体中含NO2 1.12 L(标准状况下)
题型七 氮及其化合物综合实验探究
24．(2024·河北省部分学校高三七调考试)某化学教师利用如图装置(部分装置省略)改进铜与硝酸及相关反应。
回答下列问题：
(1)按图所示装置组装实验仪器，打开K1、K2、K3、K5，关闭K4，并向两侧烧杯中加水至 ，用气压法检查装置气密性。
(2)在集气瓶中的下层加入四氯化碳，上层加入水，并将绕有铜丝固定的封铁短玻璃导管固定于下层；关闭K2、K3、K4、K5，打开K1，用磁铁固定绕有铜丝固定的封铁短玻璃导管于试管口，加入浓硝酸，关闭，打开K2、K3、K5，将铜丝移入浓硝酸中，其中四氯化碳的作用是 ；铜与浓硝酸反应现象为 ；其反应的离子方程式为 。
(3)传感器读数逐步下降到1以下时，将铜丝与浓硝酸脱离， (填操作)，此时右侧烧杯内的溶液会倒吸入具支试管中，同时产生蓝色沉淀。
(4)用磁铁将集气瓶中的铜丝移至水层，水层中产生无色气体，同时溶液变为蓝色，水层发生反应的离子方程式为 。
(5)针筒中充满红棕色气体，颜色逐渐变浅，并产生白烟，白烟名称为 。
(6)左侧烧杯中溶液的作用： 。
(7)任写一条该实验设计的优点： 。
25．(2024•福建省福州市福建师大附中期中)某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。
(1)写出装浓氨水的仪器名称 。
(2)A装置中制取NH3的化学方程式是 ，实验室用两种固体混合加热制氮气的方程式是 。
(3)E装置中制取NO2的离子方程式 。
(4)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是 。
探究Ⅱ：用下列装置探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图 。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2； 。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为 (标准状况下，保留两位有效数字)。
26．(2024•广东省广州市教学质量监测)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：
Ⅰ.氨气的制备
(1)实验室制备氨气的化学方程式为 。
(2)装置B中的干燥剂可以选用 。
(3)气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是 (填字母)，原因是 。
Ⅱ.氨气与二氧化氮的反应
(4)二氧化氮的制备：铜和浓硝酸产生NO2的离子方程式是 。
(5)将Ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入(5)中产生的NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中，Y管中实验现象是 ﹔反应的化学方程式 。
Ⅲ.某氨氮废水(NH4+、NH3·H2O)的生物法处理流程如图所示：
(6)检验氨氮废水中含有NH4+的方法是： 。
(7)过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现NH4+→NO2-→NO3-的转化；称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为： 。
1．(2024·江苏省南通市二模)下列含氮化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是( )
A．NH3中N存在孤电子对，NH3可用作配体
B．硬度大，可用作半导体材料
C．HNO3具有氧化性，可用于制备NH4NO3
D．NH3分子间存在氢键，NH3热稳定性高
2．(2024·甘肃省白银市三模)甲酸(HCOOH)可在纳米级表面分解为活性H2和CO2，经下列历程实现NO3-的催化还原。已知(Ⅱ)、(Ⅲ)表示Fe3O4 中的二价铁和三价铁，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．100mL3ml·L-1NaNO2溶液中含有的NO2-数目为0.3NA
B．生产中将催化剂处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解的速率
C．46 g由NO2和N2O4组成的混合气体中，含氧原子的总数为2NA
D．反应历程中生成的H+可调节体系pH，有增强NO3-氧化性的作用
3．(2024·北京市门头沟区一模)化学小组同学探究铜与过量浓硝酸反应后溶液呈绿色的原因。
资料：ⅰ．铜与浓硝酸反应过程中可生成HNO2，HNO2易分解产生无色气体。
ⅱ．HNO2是一种弱酸。HNO2电离出NO2-，NO2-与Cu2+发生如下反应：Cu2++4NO2-[Cu(NO2)4]2- (绿色)
下列说法不正确的是( )
A．依据实验①，向2 mL 3ml·L-1H2SO4通入稳定的NO2气流，溶液可能会变黄
B．实验④加入浓硝酸后可能发生H++NO2-=HNO2，使NO2-浓度下降，绿色消失
C．铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是：浓硝酸中溶解了生成的NO2呈黄色，黄色与蓝色叠加呈绿色
D．铜与过量浓硝酸反应溶液呈绿色可能原因是：铜与浓硝酸反应过程中，生成[Cu(NO2)4]2-使溶液呈绿色
4．(2024·安徽省淮北市一模)实验室中用如图装置，以氨气和钠为原料加热至制备氨基钠(NaNH2)，并检验气体产物．已知：NaNH2极易水解．下列说法正确的是( )
A．装置A中的药品是氯化铵固体
B．装置B和装置D均只起到干燥作用
C．实验时先点燃C处酒精灯，再点燃A处酒精灯
D．装置E中黑色粉末变成红色，证明有氢气生成\
5．(2024•江苏省扬州大学附属中学月考)氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式为 。
(2)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：
①氨转化法。已知7ml氨恰好能将含NO和NO2共6ml的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为 。
②NaClO溶液氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO3-的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示：
Ⅰ．酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO3-，其离子方程式： 。
Ⅱ．NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是 。
(3)吸收塔中通常将NO和气从下面通入，水从上面喷入，这样做的目的是： 。
6．(2024•四川省绵阳市期中)硝酸铜是一种重要的化工原料，可由工业含铜废料制备，含铜废料的主要成分为Cu、CuS、CuSO4等，制备流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“焙烧”时，CuS与空气中的O2反应生成CuO和SO2，该反应的化学方程式为 ，提高“焙烧”效率的方法为 。(任写一种)
(2)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为 。
(3)①“淘洗”所用时溶液A可以是 。(填标号)。
a．稀硝酸 b．浓硝酸 c．稀硫酸 d．㳖硫酸
②如何证明“淘洗”已完全 。
(4)“反应”阶段所用的试剂是20%的HNO3溶液和10%的H2O2溶液，反应过程中无红棕色气体生成。
①理论上反应所消耗的H2O2和HNO3的物质的量之比为 。
②若不加10%的H2O2溶液，只用20%的HNO3溶液，随着反应的进行，温度上升并出现大量红棕色气体，反应的离子方程式为 。
(5)某工厂用m1kg上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备Cu(NO3)2•3H2O，最终得到产品m2kg，产率为 。(分数化为最简)
7．(2024•河南省濮阳市第三次联考)硫酸铵[(NH4)2SO4]俗称硫铵、肥田粉。模拟以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸铵的一种流程如图所示：
回答下列问题：
(1)步骤ⅲ的目的是 。
(2)“煅烧”过程中发生反应的化学方程式为 ；在该反应中，36.0gFeS2完全反应时转移 ml电子。
(3)合成氨反应中，1mlN2和4mlH2在催化剂、高温、高压作用下合成NH3的物质的量 (填“>”“