鲁科版 2023高考化学 一轮复习 十一 氮 的 循 环 课时练习

这是一份鲁科版 2023高考化学 一轮复习 十一 氮 的 循 环 课时练习，文件包含鲁科版2023高考化学一轮复习十一氮的循环课时练习教师版doc、鲁科版2023高考化学一轮复习十一氮的循环课时练习学生版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共29页， 欢迎下载使用。


十一 氮 的 循 环
题组一：氮及其氧化物
(建议用时：15分钟)
1．(2022·德州模拟)自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图：

下列叙述正确的是(　　)
A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定
B．催化剂a作用下氮原子发生了氧化反应
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
解析:选D。NH3→NO不属于氮的固定，A错误；催化剂a作用下，N的化合价降低，发生还原反应，B错误；催化剂a的表面只发生N2和H2中非极性键的断裂，没有极性键的断裂，C错误；催化剂可以缩短反应时间，提高单位时间内生成物的产量，D正确。
加固训练:
诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他在固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成两种无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是(　　)
A．CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用
B.汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2
C．CO在铂表面可能与O2、NOx反应
D．NOx、CO、CO2均为有毒气体
解析:选D。在该反应中铂是催化剂，起催化作用，A正确；根据信息“使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成两种无毒气体”，可以得出NOx在铂表面生成N2，B正确；CO能被O2、NOx氧化，所以CO在铂表面可能与O2、NOx反应，生成CO2和N2，C正确；CO2虽然能引起温室效应，但它是一种无毒的气体，D错误。
2．二氧化氮(NO2)是重要的空气污染物之一，科学家正寻求合适的化合物G和适当的条件以进行反应NO2＋G→N2＋H2O＋nY(反应未配平)，从而将二氧化氮转化为无毒的N2。上式中的n为系数，但也可以为0，而Y必须为无毒的物质。从反应机理分析，上述反应式中的G肯定不可以是(　　)
A．NH3　　　 B．CO2
C．CH3CH2OH　　 D．H2O2
解析:选B。根据反应NO2＋G→N2＋H2O＋nY，从原子守恒的角度分析，反应后生成H2O，则G中一定含氢元素，对比四个选项，只有CO2不含氢元素，故选B。
3．(2022·南京模拟)一定温度下，探究铜与稀硝酸的反应过程如图，下列说法不正确的是(　　)

A.过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
B．过程Ⅲ的反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大
C．由实验可知，NO2的存在可以加快反应速率
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
解析:选B。A.过程Ⅰ发生的反应为Cu和稀硝酸的反应，生成硝酸铜和NO、水，离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A正确；B.随着反应的进行，溶液里生成硝酸铜，根据氮元素守恒，溶液中c(HNO3)应比原硝酸浓度减小，加入NO2后反应速率加快，说明NO2对该反应具有催化作用，故B错误；C.过程Ⅲ中反应速率明显加快，是NO2溶解于水的缘故，说明NO2对该反应具有催化作用，所以NO2的存在可以加快反应速率，故C正确；D.无色气体中混有的NO遇空气中氧气能生成NO2，NO2溶解于水生成HNO3，所以铜可以继续溶解，故D正确。
4．(2022·滨州模拟)某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将该无色气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变成红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是(　　)
A．肯定有SO2和NO
B．肯定没有Cl2、O2和NO
C．可能有O2和Cl2
D．肯定有NO2
解析:选A。此无色混合气体，则没有Cl2、NO2，D错误；通过品红溶液后，品红溶液褪色，说明一定含有SO2；把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色，说明原混合气体中一定含有气体NO，A正确；肯定有NO气体，一定不含有O2，B、C错误。
5．研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO2＋NO2===SO3＋NO
②SO3＋H2O===H2SO4
③2NO＋O2===2NO2
NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下列变化中的作用相似的是(　　)
A．潮湿的氮气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B．在蔗糖中加入少量浓硫酸并不断搅拌
C．少量浓硫酸在加热条件下与铜反应
D．加入少量硫酸使乙酸乙酯水解
解析:选D。NO2参与硫酸型酸雨的形成时，发生了化学反应，反应后又重新生成，在反应中起催化作用。在乙酸乙酯的水解反应中，硫酸也起催化作用。

6.为了有效实现NO与NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半烧瓶NO气体。

(1)打开弹簧夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关上弹簧夹，首先观察到烧瓶中的现象：__________________________________，产生此现象时发生反应的化学方程式为______________________________________。
(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为
①____________________________；
②____________________________。
产生此现象时发生反应的化学方程式为_________________。
解析:(1)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2，化学方程式为2NO＋O2===2NO2。
(2)轻轻摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，烧瓶中液面上升。
答案：(1)烧瓶中气体由无色变为红棕色
2NO＋O2===2NO2
(2)①烧瓶中红棕色气体又变为无色
②烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
7．NO曾因污染空气而臭名昭著，但随着其“扩张血管和增强记忆力”等功能的发现，NO分子成为当前生命科学研究中的“明星分子”。请回答下列问题：
(1)在含有Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO)可转化为NO，写出Cu＋和NO在酸性溶液中反应的离子方程式：___________，反应中NO表现出________性。
(2)一定条件下NO可转化为N2O和另一种红棕色气体，反应的方程式为________________________________，在同温同体积条件下，完全转化时容器内压强与转化前容器内压强之比为_____________。
(3)将0.05 mol NO、0.03 mol O2的混合气体以适当的速率缓慢通入盛有100 mL水的集气瓶中，最终所得溶液中溶质的物质的量浓度为(设溶液体积变化忽略不计)__________。
解析:(1)NO转化为NO的过程中，氮元素的化合价降低，表现了氧化性，故Cu＋在反应中只能是还原剂，反应中铜元素化合价升高后转化为Cu2＋。
(2)红棕色气体是NO2，故有NO→N2O＋NO2，配平后得：3NON2O＋NO2，同温同体积时，气体压强之比等于其物质的量之比，完全反应后与反应前容器中压强之比为2∶3。
(3)NO与O2的混合气体溶于水发生反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由此可求出生成的HNO3为0.04 mol，故所得溶液中硝酸的浓度为0.4 mol·L－1。
答案：(1)Cu＋＋NO＋2H＋===Cu2＋＋NO↑＋H2O　 氧化
(2)3NON2O＋NO2　2∶3
(3)0.4 mol·L－1
题组二：硝酸
(建议用时：15分钟)
1．如图是工业上制备硝酸的示意图。下列说法错误的是(　　)

A.在转化器中氨气被催化氧化为NO
B．在吸收的过程中，过量氧气能使硝酸的产率提高
C．要得到浓硝酸可以向稀硝酸中加入生石灰再低温蒸馏
D．图中设置热交换器的目的是充分利用热能，节约能源
解析:选C。在转化器中氨气催化氧化生成一氧化氮和水，A正确；在吸收的过程中发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，通入过量的氧气，NO能够与氧气反应生成二氧化氮，从而使硝酸的产率提高，B正确；生石灰为氧化钙是碱性氧化物，和酸能反应，C错误；使用热交换器可以充分利用催化氧化反应放出的热量来提高炉气的温度，D正确。
加固训练:
如下装置制备硝酸(夹持装置略)，每个虚线框表示一个装置单元，其中正确的是(　　)

A.①②　　B．③④　　C．①③　　D．②④
解析:选A。NO2为酸性气体，装置③中碱石灰不能用来干燥NO2气体；因为NO2与水反应生成NO会污染空气，因此装置④缺少尾气吸收装置；③④错误，①②正确。
2．(2022·肇庆模拟)某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。

已知：在溶液中，FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法不正确的是(　　)
A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液
B．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应
C．实验结束后，先关闭分液漏斗的活塞，再熄灭酒精灯
D．装置J收集的气体中可能含有NO
解析:选C。稀硝酸与铜反应生成的NO能够被O2氧化，因此实验前需要通入N2，排除装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的NO中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的NO在加热时与铜的反应，未反应的NO可以利用FeSO4溶液检验。根据上述分析，装置F、I中的试剂依次为水、FeSO4溶液，A正确；若观察到装置H中红色粉末变黑色，说明NO与Cu发生了反应，B正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，停止通入NO，C错误；由于FeSO4＋NOFe(NO)SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的气体中可能含有NO，D正确。
3．(2022·武汉模拟)某同学做了以下两组实验：实验一：向一定量的稀硝酸中逐量加入Fe粉直至过量；实验二：向一定量的Fe粉中逐滴滴加稀硝酸直至过量。已知两实验中HNO3均被还原为NO。下列说法正确的是(　　)
A．实验一的还原产物只有NO
B．实验一反应结束后，向反应液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，无明显现象
C．若实验二中Fe的起始量为3 mol，当溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝2∶1时，还原产物为mol
D.两实验中生成等质量的NO时，消耗Fe的量一定相等
解析:选C。A.实验一中发生两步反应，第一步反应中还原产物为NO，第二步反应中还原产物为Fe(NO3)2，故A错误；B.实验一反应结束后，溶液中存在亚铁离子，向反应液中加入K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀，故B错误；C.若实验二中Fe的起始量为3 mol，当溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝2∶1时，Fe失去的电子为2 mol×2＋1 mol×3＝7 mol，N元素被还原为NO，则还原产物的物质的量为＝mol，故C正确；D.如果两个实验中都只发生第一步反应，实验一中生成1 mol NO，消耗1 mol Fe，实验二中生成1 mol NO，消耗mol Fe，所以消耗的Fe的量不相等，故D错误。
4．Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。

下列有关判断正确的是(　　)
A．若铜片为51.2 g，则生成0.2 mol NaNO3
B．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应
C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16 L
D．反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，又是还原产物
解析:选A。分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu2＋，HNO3→NaNO2，51.2 g Cu的物质的量为0.8 mol，共失去电子0.8 mol×2＝1.6 mol，由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得到1.6 mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol，由Na原子守恒可得另一种产物NaNO3的物质的量为0.2 mol，A正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B错误；部分NO2会转化为N2O4，而NO2、N2O4在标准状况下都不是气体，C错误；反应过程中生成的Cu(NO3)2是氧化产物，不是还原产物，D错误。
5．(2022·宝鸡模拟)当硝酸与金属或非金属反应时，反应物或反应条件不同，硝酸被还原的产物也不同。请回答下列问题：
(1)金属Zn与某浓度的硝酸反应时无气体产生，那么硝酸的还原产物为________(填化学式)。
(2)由200 mL 3 mol·L－1的稀硝酸和200 mL 2.5 mol·L－1的稀硫酸均匀混合而成(忽略溶液的体积变化)的混酸。将其分成两等份，分别与铜和铁反应，还原产物只有NO，则最多能溶解__________mol Cu和________g Fe。
(3)200 mL 16 mol·L－1的浓硝酸与3.2 g Cu反应，反应过程中还原产物只有NO2，则反应结束后，产生气体的体积为________(标准状况下)，溶液中c(H＋)∶c(NO)＝________∶________(忽略HNO3的挥发)。
(4)已知氮元素有许多化合价，其化合价有－3、0、＋1、＋2、＋3、＋4、＋5。下面数轴是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系：

金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是________。
解析:(1)硝酸被还原，N元素化合价降低，若无气体产生，则还原产物为NH4NO3(或NH)。
(2)设最多溶解x mol Cu，一份溶液中n(NO)＝0.3 mol，n(H＋)＝0.8 mol，据
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3　　 8　　 2
x　 0.8　 0.3(NO过量)
可知x＝0.3
因在反应中Fe和Cu的化合价变化均为2价，则最多溶解Fe的物质的量也是0.3 mol，质量为56 g·mol－1×0.3 mol＝16.8 g。
(3)浓硝酸与3.2 g Cu反应，反应过程中还原产物只有NO2，则铜完全反应，据电子守恒V(NO2)＝×2×22.4 L·mol－1＝2.24 L。
根据方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，可知3.2 g Cu完全反应，消耗n(H＋)＝0.2 mol，n(NO)＝0.1 mol，
c(H＋)∶c(NO)＝n(H＋)∶n(NO)＝(3.2－0.2)∶(3.2－0.1)＝30∶31。
(4)金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，说明硝酸被还原产生了硝酸铵。反应的化学方程式为4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O此化学反应中有10 mol HNO3参加反应，其中被还原的HNO3是1 mol。所以被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是1∶10。
答案：(1)NH4NO3(或NH)
(2)0.3　16.8　(3)2.24 L　30　31
(4)1∶10
6．(2022·泰安模拟)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律，探究NO2、NO与Na2O2反应的情况，从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性，于是提出如下假设：
假设1：Na2O2氧化NO2；
假设2：NO2氧化Na2O2。

(1)甲同学设计如图装置进行实验：
①试管A中反应的离子方程式是________________________。
②待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞a和b；取下试管B，向其中加入适量Na2O2粉末，塞上塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。
③仪器C兼有防倒吸的作用，仪器C的名称为________。
结论：甲同学认为假设2正确。
(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷，为达到实验目的，在A、B之间应增加一个装置，该装置的作用是________。
乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，得出结论：假设1正确。则NO2和Na2O2反应的化学方程式是______________________________。
解析:(1)①Cu与浓硝酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；③仪器C为球形干燥管。
(2)Cu与浓硝酸反应生成的二氧化氮中含有水蒸气，水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气，所以要在A、B之间增加一个干燥装置，除去NO2气体中混有的水蒸气；若过氧化钠氧化二氧化氮，则生成硝酸钠，其反应的化学方程式为Na2O2＋2NO2===2NaNO3。
答案：(1)①Cu＋4H＋＋2NO===
Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
③球形干燥管
(2)除去NO2气体中混有的水蒸气
Na2O2＋2NO2===2NaNO3
题组三：氨气　铵盐
(建议用时：15分钟)
1．(2022·沈阳模拟)厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是(　　)

A.1 mol NH 所含的质子总数为10NA
B．1 mol联氨(N2H4)中含有5 mol σ键
C．1 mol NH经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，(假设每步转化均完全)得到氮气的体积约为11.2 L
D．该方法每处理1 mol NH，需要的NO为0.5 mol
解析:选B。1个NH含有11个质子，则1 mol NH所含的质子总数为11NA，A错误；联氨(N2H4)的结构简式为H2N—NH2，1 mol联氨含有4 mol N—H和1 mol N—N，B正确；题目未指明是否处于标准状况下，C错误；综合过程Ⅰ～Ⅳ的变化可得总方程式为NH＋NO===N2↑＋2H2O，则处理1 mol NH需要1 mol NO，D错误。
2．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理，装置如图1所示，利用排空气法收集NH3，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，完成喷泉实验。瓶内压强变化曲线如图2。下列说法错误的是(　　)

A.三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉
B．由图2可知D点时喷泉最剧烈
C．实验结束后，水不能充满整个三颈烧瓶
D．图2中A－B段，是因为挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3
解析:选B。氨气为碱性气体，遇到石蕊溶液显蓝色，所以三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉，故A正确；C点时压强最小，此时气体的溶解最快，C点时喷泉最剧烈，故B错误；收集的氨气不纯，含有少量杂质气体，因此实验结束后，水不能充满整个三颈烧瓶，故C正确；图2中A－B段压强减小，说明氨气溶解，是因为挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3，故D正确。
加固训练:
(2022·青岛模拟)如图所示是氨催化氧化制备硝酸的实验装置，下列有关叙述正确的是(　　)

A.烧杯中的紫色石蕊溶液不变色
B．圆底烧瓶中的气体一定为无色
C．加热后，通过三氧化二铬的气体由无色变为红棕色
D．三氧化二铬起氧化剂的作用
解析:选C。由实验装置可知，氨气被碱石灰干燥后，与氧气反应生成NO，圆底烧瓶中NO被氧化生成红棕色NO2，NO2与水反生成硝酸。硝酸遇石蕊变红，则烧杯中的紫色石蕊溶液变红，A错误；圆底烧瓶中的气体可能为红棕色，B错误；加热后，NH3通过三氧化二铬的催化作用生成无色NO，NO被空气氧化生成红棕色的气体NO2，C正确；氨气与氧气在三氧化二铬的催化作用下反应生成NO和水，D错误。
3．对废水中的NH3、NH采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：
NH NON2
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀，从而去除NH3、NH，下列有关说法正确的是(　　)
A．该废水大量直接排放，对水体的影响不大
B．微生物脱氮时可在高温下进行，以加快脱氮的速率
C．步骤a发生反应：NH＋2O2===NO＋H2O＋2H＋
D．化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，NH3、NH的去除率将升高
解析:选C。用微生物脱氮法处理的废水中还含有作催化剂的硝化细菌和反硝化细菌；用化学沉淀法处理的废水中还含有氯化钠等无机盐，二者不能大量直接排放，A错误；微生物在高温时会死亡，B错误；步骤a发生的反应为在硝化细菌的作用下，氧气将废水中的铵根离子氧化为硝酸根，C正确；化学沉淀法脱氮时，若溶液的碱性过强，镁离子会生成氢氧化镁沉淀，NH3、NH的去除率将下降，D错误。
4．(2022·哈尔滨模拟)氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。某化学兴趣小组利用图一装置探究氨气的有关性质。


(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________。(填序号)
a．碱石灰　b．浓硫酸　c．生石灰　d．烧碱溶液
实验室还可以用固体制备氨气，反应的化学方程式为______________。
(2)B的作用是________。
(3)连接好装置并检验装置的气密性后，装入试剂，然后应先________。(填a或b)
a．打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水
b．加热装置C
(4)实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应相关化学方程式为_________________。
该反应证明氨气具有________性。
(5)该实验缺少尾气吸收装置，图二中能用来吸收尾气的装置是__________。(填装置序号)
解析:浓氨水在碱石灰或生石灰的作用下生成氨气，在B中用碱石灰干燥，在C中加热条件下与氧化铜发生氧化还原反应生成水、氮气和铜，D可用于检验是否生成水，最后氨气用水吸收，因氨气极易溶于水，注意防止倒吸。(1)装置A是制备氨气的发生装置，浓氨水滴入固体碱石灰或氧化钙或固体氢氧化钠都可以生成氨气，浓硫酸和氨气发生反应，氨气易溶于烧碱溶液，不选择浓硫酸、氢氧化钠溶液制备氨气；实验室用氯化铵与氢氧化钙固体加热生成氨气、氯化钙和水，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。(2)B装置中的碱石灰起吸收气态的水、干燥氨气的作用。(3)装置连接好并检验装置的气密性后，装入药品，打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水发生反应生成氨气。(4)实验中观察到C中CuO粉末变红证明生成铜，D中无水硫酸铜变蓝生成水，并收集到一种单质气体，依据氧化还原反应分析，氧化铜氧化氨气为氮气，氧化铜被还原为铜，反应的化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O；氮元素化合价升高为0价，作还原剂，具有还原性。(5)氨气极易溶于水，尾气吸收需要防止倒吸，图二中能用来吸收尾气的装置是Ⅱ、Ⅲ，装置Ⅰ易发生倒吸。
答案：(1)ac　2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)干燥氨气　(3)a
(4)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O　还原
(5)Ⅱ、Ⅲ
题组四：不同价态含氮物质的转化
(建议用时：15分钟)
1．如图是氮元素的循环示意图，下列说法不正确的是(　　)

A.NO均由氮气经氧化反应得到
B．氮素化肥的生产属于人工固氮
C．循环中氮元素发生氧化、还原反应
D．尿素及动植物的遗体一定含氮元素
解析:选A。由氮元素的循环示意图知，NO除了可以经雷电天气由N2和O2反应得到，还可以是NH3在一些细菌的作用下得到，A错误。
2．(2022·武汉模拟)部分含氮物质的分类与相关化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)

A.图中a、b、c、d、e之间的转化均表示一步反应
B．c的颜色可能是红棕色
C．c与NaOH溶液反应可同时生成d和e
D．b、c在一定条件下均可被氮的氢化物还原为a
解析:选A。据题意知a是N2、b是NO、c是NO2、d是NaNO2、e是NaNO3；A.N2不能一步生成NO2，A错误；B.c可能是NO2，是红棕色气体，B正确；C.NO2的N元素是＋4价，处于中间价态，可与NaOH溶液发生歧化反应生成NaNO2和NaNO3，C正确；D.氮的氢化物NH3的N元素是－3价，处于最低价，可与NO、NO2发生归中反应，即NO、NO2可被氮的氢化物还原为N2，D正确。
3．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如图：

下列说法错误的是(　　)
A．上述工艺中吸收过程：尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，其目的是使尾气中NO、NO2提高吸收效率
B．为提高Ca(NO2)2的产率及纯度，则n(NO)∶n(NO2)应控制为1∶2
C．滤渣的主要成分为Ca(OH)2
D．生产中溶液需保持弱碱性
解析:选B。由流程可知，石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，生成Ca(NO2)2，过量的石灰乳以滤渣形式存在，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到无水Ca(NO2)2。在题述工艺的吸收过程中，尾气从吸收塔底部进入，气体会向上扩散，石灰乳从吸收塔顶部喷淋，其目的是使尾气中NO、NO2与石灰乳充分接触，NO、NO2就可以被充分吸收，故A正确；NO、NO2在溶液中与Ca(OH)2发生反应：NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O，n(NO)∶n(NO2)＝1∶1，恰好反应产生Ca(NO2)2，若NO2过量，会发生反应：4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋Ca(NO3)2＋2H2O，反应产物中含有杂质Ca(NO3)2，若n(NO)∶n(NO2)>1∶1，NO不能完全被吸收，故为提高Ca(NO2)2的产率及纯度，则n(NO)∶n(NO2)应控制为1∶1，故B错误；石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，生成Ca(NO2)2，Ca(NO2)2易溶于水，Ca(OH)2微溶于水，因此滤渣主要成分是Ca(OH)2，故C正确；在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解产生NO，不利于硝酸工业的尾气的吸收，故生产中溶液需保持弱碱性，D正确。
4．(2022·潍坊模拟)对如图所示实验的有关分析错误的是(　　)

A.NaOH溶液中的反应：4NO＋3O2＋4OH－===4NO＋2H2O
B．液面上方慢慢地出现红棕色气体
C．小试管中的反应：Cu＋2NO＋4H＋===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
D．试纸上I－被氧化，试纸变蓝色
解析:选C。Cu和稀硝酸反应生成NO，NO和空气中的氧气反应生成红棕色气体NO2，挥发的硝酸使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，B、D正确；NaOH溶液中的反应为4NO＋3O2＋4OH－===4NO＋2H2O，A正确；Cu和稀硝酸反应生成NO，反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，C错误。
5．(2022·首都师范大学附属中学模拟)含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系：

(1)转化Ⅱ中发生的系列反应，在工业上可以用来制备硝酸，写出①中反应的化学方程式：_________________。
(2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，若泄漏则可看到白烟，用化学方程式解释检验原理：_______________。
②向固体氧化钙中滴加浓氨水，可用于实验室制取少量氨，请结合化学用语简述原理：____________。
(3)现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨为原料制备纯碱。向一水合氨中通入过量的CO2，该反应的离子方程式为_____________。
(4)足量的铜溶于一定量的浓硝酸中，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L－1 H2SO4溶液100 mL，则继续溶解的Cu的质量为________。
解析:(1)转化Ⅱ中反应①是氨发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，是因为氨和氯气反应生成氯化铵和氮气，若泄漏则可看到白烟，化学方程式是8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
②氧化钙与水反应放热，生成的氢氧化钙溶于水增大了OH－浓度，氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，OH－浓度增大使平衡向左移动，氨挥发出来。
(3)向一水合氨中通入过量的CO2生成碳酸氢铵，该反应的离子方程式为NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO。
(4)设原来溶解的Cu的物质的量为x，Cu失去的电子被N元素得到生成氮的氧化物，这些氮的氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3，可看成Cu失电子，O2得电子。则根据得失电子守恒可知，2x＝×4，解得x＝0.1 mol，所以原所得溶液中NO的物质的量为0.2 mol；
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
1 mol　0.2 mol
H＋过量，所以继续溶解的Cu的质量为×3×64 g·mol－1＝19.2 g。
答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)①8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
②氧化钙与水反应放热，生成的氢氧化钙溶于水增大了OH－浓度，氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，OH－浓度增大使平衡向左移动，氨挥发出来
(3)NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO
(4)19.2 g