第25讲 氮及其化合物的转化关系 2024高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考） 课件

这是一份第25讲 氮及其化合物的转化关系 2024高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考） 课件，共35页。PPT课件主要包含了复习目标，必备知识，专项突破，缺少尾气处理装置，观察气泡的速，真题演练，A或B，dcfei，红棕色气体颜色，慢慢变浅等内容，欢迎下载使用。
1.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。2.能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。
1.氮元素的“价—类”二维图氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
2.含氮元素物质之间的转化关系
典型物质间转化方程式再落实。(1)工业合成氨：_________________________；(2)实验室用NH4Cl固体制NH3：__________________________________________；(3)NH3的催化氧化：____________________________；
(4)NO2溶于水：___________________________；(5)Cu溶于稀HNO3：_______________________________________；(6)Cu溶于浓HNO3：______________________________________；(7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧：_____________________________________________________________；(8)浓硝酸见光分解：_______________________________。
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
1.自然界中氮的循环如图所示。下列说法不正确的是
一、氮在自然界中的循环
A.工业合成氨属于人工固氮B.雷电作用下N2与O2发生了化学反应C.在氮的循环中不涉及氧化还原反应D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化
工业合成氨是氮气和氢气在高温、高压和催化剂条件下生成氨气，属于人工固氮，故A正确；雷电作用下N2与O2发生反应生成NO，故B正确；在氮的循环中，工业合成氨、雷电作用过程
中N元素化合价改变，涉及氧化还原反应，故C错误；含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，如氨气可合成尿素，故D正确。
2.(2022·石家庄高三模拟)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是
A.①和②均属于氮的固定B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环C.④中每生成1 ml ，消耗2 ml O2D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化
反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由图示知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；
二、氮及其化合物的转化与物质推断
3.下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是A.当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4B.当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3C.当X是强酸时，C在常温下是气态单质D.B和Cl2的反应为氧化还原反应
当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3，则A为铵盐，过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C为N2，由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3；A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化，且生成的C能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故A、B正确，C错误；B是氨气或硫化氢，氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应是氧化还原反应，故D正确。
4.(2022·河北三河市第一中学模拟)如图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的部分信息：
下列说法正确的是①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式②可通过加氧化剂将e转化为f③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现⑥h可与f反应生成iA.①③⑤⑥ B.②③④ C.①③⑥ D.①④⑤
根据物质类别及与N元素化合价的关系可知：a是NH3，b是N2，c是NO，d是NO2，e是N2O5，f是HNO3，g是HNO2，h是NH3·H2O，i是NH4NO3。①在雷电作用下N2与O2反应产生NO，这是一种固氮方式，正确；②N2O5与水反应产生HNO3，反应过程中元素化合价不变，因此反应不需要加入氧化剂就可以实现，错误；③在a→c→d→f这几个反应中，N元素化合价升高，被氧化，因此均发生了N元素被氧化的反应，正确；
④g是HNO2，属于酸，N元素化合价是＋3价，处于中间价态，因此既具有氧化性又具有还原性，同时也能与碱发生中和反应生成盐和水，错误；⑤f是HNO3，光照条件下自身分解即可生成NO2(d)，可以不用其他还原剂，错误；⑥HNO3与NH3·H2O发生中和反应生成NH4NO3和水，正确。
三、氮及其化合物的转化与物质制备
5.(2022·江苏镇江市模拟)空气中的氮气可通过人工固氮获得氨气，氨气是重要的化工原料，通过氨氧化法可制得硝酸，反应过程如图：
硝酸是一种强氧化性酸，制硝酸工业产生的尾气中含有氮氧化物，应处理后才能排放。下列说法不正确的是
A.常温下，浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中B.BaSO3固体能溶于稀硝酸，生成Ba(NO3)2，放出SO2气体C.工业上，当转化①的反应达到平衡时，需不断地从混合气体中分离出NH3，将未 反应的原料气送回合成塔以提高原料的利用率D.转化④中，当V(NO2)∶V(O2)＝4∶1时，理论上NO2全部转化为HNO3
硝酸是强氧化性酸，BaSO3固体能溶于稀硝酸，被氧化生成硫酸钡，硝酸被还原生成NO，B错误。
6.(2022·江苏如皋中学开学考)水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列装置和操作不能达到实验目的的是
A.装置甲用于制备NH3，试剂X是氯化钙B.用装置乙作为反应过程的安全瓶C.制备水合肼时从装置丙的a口通入NH3D.用装置丁吸收反应中过量的NH3
浓氨水需受热或加入碱性物质才能分解产生NH3，CaCl2不能使浓氨水分解，A项错误；化学实验装置中的安全瓶的进气管和出气管均较短，B项正确；氨气密度比空气小，为了利于氨气与NaClO溶液反应，应从装置丙的a口通入氨气，C项正确；氨气会污染环境，用装置丁可吸收过量的NH3，并能防倒吸，D项正确。
7.(2022·山东淄博市模拟)氨基甲酸铵(NH2COONH4)易分解，易水解，难溶于CCl4。某小组设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。
下列分析错误的是A.A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止B.装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、P2O5固体C.装置D使用冰水浴D.装置F中所用试剂可为NH4Cl与熟石灰
A装置为碳酸钙与盐酸反应制备CO2的简易装置，该装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止，A正确；氨基甲酸铵易水解，进入装置D的气体必须是干燥纯净气体，左侧装置B、C试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸，制备纯净干燥的CO2，装置F可用NH4Cl与熟石灰制备氨气，E中试剂需干燥氨气，可以选用碱石灰，但不能选用P2O5固体，B错误、D正确；制备氨基甲酸铵的反应为放热反应，制得的物质易分解，所以装置D需降温，使用冰水浴，C正确。
四、氮及其化合物的转化与典型物质性质探究
8.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，夹持及固定装置略去)。
(1)A装置中制取NH3的化学方程式是__________________________________。
NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
(2)甲、乙分别是________(填字母)。a.浓硫酸、碱石灰b.碱石灰、碱石灰c.碱石灰、无水氯化钙d.五氧化二磷、五氧化二磷
(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是________________________。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是___________________。
C装置中混合气体颜色变浅
探究Ⅱ：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。
答案　 (进气管短，出气管长)
(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(标准状况下)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______ ml·L－1(结果保留两位有效数字)。
率，控制混合气体的比例
1.(2018·全国卷Ⅱ,8)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是
A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关
雾和霾的分散剂都是空气，A项正确；NH3参与反应生成铵盐，是反应物，不是催化剂，C项错误；过度施用氮肥会增加大气中氨的含量，D项正确。
2.(2021·广东1月适应性测试，10)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A.a可经催化氧化生成bB.b为红棕色，可转化为c
D.d的溶液与Cu反应可生成b或c
由题中信息知，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即NO2，B说法错误；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。
3.(2016·全国卷Ⅰ,26)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：(1)氨气的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的______，反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
2NH4Cl＋Ca(OH)2
②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。
氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，其密度小于空气，应采用向下排空气法收集，氨气极易溶于水，尾气处理时应防止倒吸，则要收集一瓶干燥的氨气，仪器的连接顺序为发生装置→dcfei。
(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的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。
Z中NaOH溶液产生倒