2024届高三新高考化学大一轮专题练习题-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题-氮族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·安徽芜湖·高三安徽省无为第一中学校考阶段练习）下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
操作
现象
解释或结论
A
过量的粉中加入稀硝酸，充分反应后，加溶液
溶液呈红色
稀硝酸将氧化为
B
箔插入浓硫酸中
无现象
箔表面被浓硫酸氧化，形成致密的氧化膜
C
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
D
向盛有紫色石蕊的溶液中通入二氧化硫气体
溶液变红但不褪色
二氧化硫没有漂白性

A．A B．B C．C D．D
2．（2023春·湖南·高三校联考期中）下列实验与结论相匹配的是
选项
实验
结论
A
向某溶液中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀
该溶液中一定有
B
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌，取上层清液于试管中，加入稀硝酸后再加入溶液
若溶液变红，说明菠菜中含有铁元素
C
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后变黑
浓硫酸具有氧化性
D
将电石与饱和食盐水反应产生的气体直接通入酸性溶液中，溶液褪色
乙炔具有还原性

A．A B．B C．C D．D
3．（2023·北京丰台·统考二模）由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是

实验操作和现象
结论
A
向溶液中滴加过量氯水，溶液变为橙色，再加入淀粉溶液，溶液变为蓝色
氧化性：
B
将补铁剂溶于盐酸，过滤，将滤液加入溶液中，溶液紫色褪去
补铁剂中含有二价铁
C
在溶液中滴加2滴溶液，溶液变为红褐色，再滴加溶液，产生蓝色沉淀
发生了水解反应和氧化还原反应
D
将充满的试管倒扣在盛有足量水的水槽中，试管中液面上升，试管顶部仍有少量气体
收集的中含有不溶于水的杂质气体

A．A B．B C．C D．D
4．（2023春·安徽阜阳·高三统考期中）通过喷泉实验可以验证气体是否极易溶于水。下列有关喷泉实验的说法错误的是

A．标准状况下甲装置中收集满HCl或NH3，进行喷泉实验后烧瓶中所得溶液浓度都为mol•L-1
B．标准状况下甲装置中收集满体积比为4∶1的NO2和O2，进行喷泉实验后烧瓶中所得溶液浓度为mol•L-1
C．甲装置中引发喷泉的操作：利用胶头滴管向烧瓶中挤入少量水，再打开止水夹引发喷泉
D．乙装置中引发喷泉的操作：打开止水夹，用热毛巾或冷毛巾敷烧瓶都可以引发喷泉
5．（2023春·江苏常州·高三统考期中）人类的认识依赖于生产活动。下列生产活动与所述的化学知识关联正确的是
选项
生产活动
化学知识
A
向薯片袋内充入氮气
氮气无色无味
B
用铁罐车运输浓硝酸
常温下，铁遇浓硝酸发生钝化
C
用氨水处理二氧化硫烟气
氨水具有挥发性
D
施用铵态氮肥时，要避开草木灰
铵态氮肥受热易分解

A．A B．B C．C D．D
6．（2023春·山东青岛·高三统考期中）为正盐，能将溶液中的还原为，可用于化学镀银。反应的离子方程式为。下列说法正确的是
A．上述反应中，氧化产物是
B．该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C．中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
D．是三元酸，与反应可生成三种盐
7．（2023春·北京西城·高三北京十四中校考期中）如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，打开弹簧夹c，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是


a(干燥气体)
b(液体)
A

水
B

水
C

饱和NaCl溶液
D

水

A．A B．B C．C D．D
8．（2023春·云南曲靖·高三曲靖市民族中学校考期中）下列指定反应的离子方程式正确的是
A．溶液腐蚀铜板：
B．向氢氧化钡溶液中加入少量稀硫酸：
C．室温下用稀溶解铜：
D．向酸性溶液中通入：
9．（2023春·天津和平·高三天津市第五十五中学校考期中）下列说法中正确的是
A．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO
B．二氧化硫能使紫色石蕊试液先变红后褪色
C．可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气
D．检验时，往试样中加入溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体
10．（2023春·福建泉州·高三晋江市第一中学校考期中）废旧CPU中的金(Au)、Ag和Cu回收的部分流程如下：

已知：。下列说法正确的是
A．“酸溶”时用浓硝酸产生的量比用稀硝酸的少
B．“操作a”需用到分液漏斗
C．用浓盐酸和也可以溶解金
D．用过量Zn粉将1mol 完全还原为Au，参加反应的Zn为1.5mol
11．（2023春·广东广州·高三广州市第十六中学校考期中）下列陈述I、II均正确并且有因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
SiO2是酸性氧化物
实验室用带胶塞的玻璃试剂瓶装氢氟酸
B
NH3极易溶于水
充满NH3试管倒置于水槽中，水面迅速上升
C
SO2有还原性
浓硫酸不能干燥SO2
D
向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体
该溶液中一 定含有

A．A B．B C．C D．D
12．（2023春·江苏扬州·高三统考期中）用如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性，其中能达到实验目的的是

A．用装置甲生成氨气 B．用装置乙干燥氨气
C．用装置丙验证氨气的还原性 D．用装置丁吸收多余的氨气
13．（2023春·山西大同·高三大同一中校考阶段练习）氮化铬(CrN)具有高的硬度和良好的耐磨性。实验室可利用与反应来制备氮化铬，可选择的装置如下图。下列说法错误的是

已知：为紫色单斜晶体，熔点为383℃，易升华，高温下易被氧气氧化，极易水解，CrN难溶于水，熔点1282℃
A．装置的连接顺序为：A→D→E→B→C→E
B．A装置中分液漏斗内盛放的是氯化铵溶液，圆底烧瓶中盛放的是氢氧化钠溶液
C．B与C之间采用粗玻璃管的目的是防止升华的冷凝堵塞导管
D．制得的CrN中往往含有少量，生成的化学方程式为：
14．（2023春·广东广州·高三广州市玉岩中学校考期中）某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示，下列有关说法正确的是

A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2
B．由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
D．③中反应的化学方程式：

二、非选择题
15．（2023春·重庆江津·高三校考期中）回答下列问题：
(1)正常雨水的pH值为________
(2)常在医疗上用作消化系统X射线检查的内服药剂“钡餐”的化学式为________
(3)在粗盐的提纯实验中，欲除去其中的杂质Mg2+，应加入的试剂为________ (填化学式)。
(4)任写出一个“氮的固定”的相关方程式________
(5)新型碳化硅(SiC)陶瓷可用作耐高温结构材料和半导体材料，其中的碳原子和硅原子通过________键连接的 。(填“离子”或“共价”)
(6)根据元素周期律的知识，请写出新型陶瓷氮化硅的化学式________
16．（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_____。

17．（2023春·上海宝山·高三上海市行知中学校考期中）自然界中的氮元素以氮气、氮氧化物和硝酸盐等形式存在，人类对氮元素的利用，就是实现氮元素在不同物质之间的转化。
(1)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是_______。
A．易溶于水，可用作制冷剂 B．具有强氧化性，可用于制
C．受热易分解，可用作化肥 D．性质稳定，可用于食品保护
(2)下图为氮元素的价类二维图。下列说法正确的是_______。

A．X属于酸性氧化物
B．转化为一定需要加入氧化剂
C．一定条件下，和反应可以转化成
D．实验室采用加热分解固体制取
(3)为了测定铁铜合金的组成，将15.2 g铁、铜合金加入200 mL某浓度的稀硝酸中，待合金完全溶解后，共收集到NO气体4.48 L(标准状况下)，并测得反应后溶液中的浓度为0.5 mol•L，若反应前后溶液的体积变化忽略不计，则下列判断正确的是_______。
A．反应后溶液中可能存在的金属阳离子有：、和
B．上述合金中铁与铜物质的量之比为
C．反应后的溶液中可继续溶解铁铜合金质量最多为1.9 g
D．原硝酸的物质的量浓度为 mol⋅L-1
(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别，若要除去铁制品表面的铜镀层应选择_____(填“浓”或“稀”)硝酸，原因是_______。
(5)①氨气是生产氮肥的主要原料，其电子式为_______。
②工业合成氨的化学方程式为_______。
③检验铵态氮肥中的实验方案是_______。
(6)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当与NO的物质的量之比为1∶1时与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为_______。

18．（2023春·安徽合肥·高三合肥一中校考阶段练习）硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素，其价-类二维图分别如图。

(1)图中物质“d”的化学式是___________；若不加任何其它试剂完成转化过程⑤，则⑤的反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)将一定量的a气体通入下列溶液中，能观察到白色沉淀现象的是___________(填标号)。
A．Ba(NO3)2溶液 B．CaCl2溶液 C．H2O2溶液 D．Na2CO3溶液
(3)写出反应③的离子方程式___________。
(4)a的水溶液与H2S发生反应可观察到的实验现象是___________。
(5)若e为钾元素的正盐，能被硫酸酸化的K2Cr2O7氧化为K2SO4，Cr2O被还原为Cr3+，请配平化学方程式：_________
___________K2SO3+___________K2Cr2O7+___________H2SO4=___________Cr2(SO4)3+___________K2SO4+___________H2O
(6)如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图：


已知：用NaOH溶液进行尾气处理时的化学反应为：，。
为了防止环境污染，用NaOH溶液进行尾气处理，若尾气能完全被吸收，则尾气中NO2与NO的体积必须满足的条件是：___________。

参考答案：
1．C
【详解】A．过量的粉中加入稀硝酸，充分反应后生成的是硝酸亚铁，如加入KSCN溶液，无明显变化，现象和结论错误，A错误；
B．铝箔表面本来就有一层致密的氧化膜，与浓硫酸发生钝化反应，看似无明显现象，结论不准确，B错误；
C．浓氨水显碱性，用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，试纸变蓝色，说明浓氨水呈碱性，C正确；
D．二氧化硫为酸性氧化物，能使紫色石蕊溶液变红，二氧化硫具有漂白性，能漂白纸浆、毛和丝等，但不能漂白酸碱指示剂，D错误；
故选BC。
2．B
【详解】A．滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀，有可能是原溶液中的与反应生成氯化银沉淀，不一定是与反应，则该溶液中不一定有，故A错误；
B．硝酸能氧化亚铁离子，加硝酸后再加KSCN溶液变红，虽然不能说明菠菜汁中含Fe2+还是Fe3+，但元素质量守恒，可以说明菠菜中含有铁元素，故B正确；
C．试纸先变红后变黑，体现了浓硫酸具有酸性和脱水性，故C错误；
D．产生的乙炔气体中含有还原性气体硫化氢、磷化氢等杂质，所以将气体直接通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，不一定是乙炔与酸性KMnO4溶液反应导致的结果，不能说明乙炔具有还原性，故D错误；
故选B。
3．C
【详解】A．过量氯水也会将碘离子转化为碘单质，不能得出相应结论，A不符合题意；
B．引入的氯离子也会酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色，干扰了亚铁离子的检验，不能得出相应结论，B不符合题意；
C．溶液变为红褐色，说明水解生成了氢氧化铁沉淀；再滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明铁离子被还原为亚铁离子，能得出相应结论，C符合题意；
D．二氧化氮和水生成硝酸和不溶于水的一氧化氮气体导致试管顶部仍有少量气体，不能得出相应结论，D不符合题意；
故选C。
4．B
【详解】A．标准状况下甲装置中收集满HCl或NH3，两者均极易溶于水，且设其体积为VL，则进行喷泉实验后烧瓶中所得溶液浓度都为mol•L-1，A正确；
B．，用体积比为4∶1的和进行喷泉实验时，实验后两者恰好反应生成硝酸，溶液充满烧瓶，设其总体积为VL，所得硝酸的浓度为 mol•L-1，B错误；
C．甲装置中胶头滴管挤入的水将气体溶解形成压强差而引发喷泉，C正确；
D．乙装置中用热毛巾敷烧瓶可以使氨气逸出与水接触而引发喷泉，同样如果用冷毛巾敷烧瓶可以使烧瓶中气体压强降低，则水进入烧瓶而引发喷泉，D正确；
故选B。
5．B
【详解】A．用氮气来保存薯片，与氮气的化学性质稳定有关，与其盐酸无关，A错误；
B．铁在常温时遇到浓硫酸会钝化，可以用用铁罐车运输浓硝酸，B正确；
C．氨水具有碱性，可以吸收二氧化硫烟气，C错误；
D．草木灰溶于水显碱性，铵态氮肥中的铵根离子遇草木灰容易生成氨气而使其失效，D错误；
故选B。
6．A
【详解】A．上述反应失电子，P化合价从+1价升高到+5价，氧化产物为H3PO4，A正确；
B．该反应中，氧化剂为Ag+，还原剂为，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，B错误；
C．NaH2PO2中含有离子键、极性共价键，但是没有非极性共价键，C错误；
D．NaH2PO2为正盐，说明H3PO2为一元酸，D错误；
故答案选A。
7．D
【详解】A．二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，溶液不能充满烧瓶，故A不符合题意；
B．乙烯不溶于水，在常温下不与水反应，不能形成喷泉，故B不符合题意；
C．氯气不溶于饱和食盐水，不能形成压强差，不能形成喷泉，故C不符合题意；
D．氨气极易溶于水，并与水反应生成一水合氨，导致烧瓶内压强小于大气压，且反应后无气体剩余，烧杯中的液体d呈喷泉状喷出，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
8．C
【详解】A．溶液腐蚀铜板：，A错误；
B．氢离子、氢氧根离子和水的计量数都是2，离子方程式为，B错误；
C．铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，离子方程式为，C正确；
D．溶液显酸性，不会有氢氧根离子参与反应，D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．一氧化氮的密度与空气接近且能与空气中氧气反应不能用排空气法收集，A错误；
B．二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，B错误；
C．浓盐酸与氨气反应产生白烟，所以可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气，C正确；
D．检验时，往试样中加入溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，D错误；
故选C。
10．C
【分析】硝酸与金不反应，与银和铜反应，酸溶后操作a过滤得到金，滤液中含金属离子为铜离子和银离子，经过溶金分离后得到氯金酸溶液，用锌粉还原得到金。
【详解】A．浓硝酸被还原产生NO2，产生1molNO2得1mol电子，稀硝酸被还原产生NO，产生1molNO得3mol电子，金属的量相同，“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的多，A错误；
B．“操作a”为过滤，需要用到烧杯、玻璃棒、普通漏斗，B错误；
C．浓盐酸和在溶液中电离产生氢离子和硝酸根离子，相当于有硝酸，也可以溶解金，C正确；
D．，氢离子也会与锌反应，参加反应时转移的电子物质的量为4mol，消耗锌的物质的量为2mol，D错误；
故选C。
11．B
【详解】A．二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，与SiO2是酸性氧化物无关，故A错误；
B．因为NH3极易溶于水，所以充满NH3的试管倒置于水槽中，水面迅速上升，二者有因果关系，故B正确；
C．浓硫酸具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，硫元素化合价为+4和+6价，同元素相邻价态步方式氧化还原反应，浓硫酸不能氧化二氧化硫，所以能干燥二氧化硫，故C错误；
D．检验氨气，利用湿润的红色石蕊试纸，则操作和结论不合理，故D错误；
故选：B。
12．C
【详解】A．实验室用氯化铵直接加热不能制得氨气，应加热氯化铵和氢氧化钙固体制备氨气，则装置甲不能生成氨气，故A错误；
B．无水氯化钙会吸收氨气生成八氨合氯化钙，则不能用无水氯化钙干燥氨气，则装置乙不能用于干燥氨气，故B错误；
C．氨气极易还原性，在加热条件下能与氧化铜共热反应生成氮气、铜和水，则装置丙能验证氨气的还原性，故C正确；
D．氨气极易溶于水，将氨气直接通入溶液中会产生倒吸，则装置丁不能用于吸收多余的氨气，故D错误；
故选C。
13．B
【分析】A中制备氨气，D装置用来控制NH3的流速以及检验后续装置是否堵塞，E装置干燥氨气，B装置中氨气和CrCl3反应制备氮化铬，由于易升华，粗导管是为了防止堵塞，CrCl3极易水解，E装置可防止空气中的水进入C中，故装置的连接顺序为A→D→E→B→C→E。
【详解】A．根据分析，装置的连接顺序为：A→D→E→B→C→E，A正确；
B．氯化铵溶液与氢氧化钠溶液反应制备氨气时需要加热，题中无加热装置，B错误；
C．根据分析，B与C之间采用粗玻璃管的目的是防止升华的冷凝堵塞导管，C正确；
D．制得的CrN中往往含有少量，根据杨阿虎还原反应原理，生成的化学方程式为：，D正确；
故选B。
14．D
【分析】由实验可知，①中发生3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，②中观察到Cu剩余，则硝酸完全反应，③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，以此来解答。
【详解】A．①中发生3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，生成硝酸铜溶液为蓝色，试管口NO被氧化生成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原生成NO，A错误
B．由分析可知，Cu在常温下既可与稀硝酸反应，不能与稀硫酸反应，B错误；
C．③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与Cu反应，故硝酸的氧化性强，C错误；
D．由分析可知，③中反应的化学方程式为：，D正确；
故答案为：D。
15．(1)大于5.6
(2)BaSO4
(3)NaOH
(4)N2十3H22NH3
(5)共价
(6)Si3N4

【详解】（1）正常雨水的pH为大于5.6。
（2）BaSO4不溶于胃酸，因此通常用BaSO4制作钡餐。
（3）Mg2+能与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀从而除去，同时不能引入杂质离子，因此加入的试剂为NaOH。
（4）氮气和氢气在高温高压催化剂条件下反应生成氨气，化学方程式为N2十3H22NH3。
（5）碳化硅为共价化合物，其中的碳原子和硅原子通过共价键连接。
（6）氮化硅中氮为-3价，硅显+4价，依据化合价代数和为0，可知氮化硅中氮原子数为4个，硅原子数为3个，化学式为Si3N4。
16．(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)