2024届高三新高考化学大一轮专题练习——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--氮族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·陕西西安·高三西安市第八十五中学校考期中）判断下列说法不正确的是

A．X是N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应实现
2．（2023春·陕西西安·高三西安市第八十五中学校考期中）硫酸和硝酸是重要的化学试剂，下列说法正确的是
A．常温下，铁和稀硫酸或稀硝酸均能反应产生H2
B．常温下，铜和稀硝酸或浓硝酸均能反应产生无色气体
C．常温下，木炭和浓硫酸或稀硫酸均能反应产生气体
D．常温下，浓硫酸或浓硝酸均能使铝金属表面发生钝化
3．（2023春·辽宁大连·高三校联考期中）下列有关离子方程式的书写正确的是
A．通入溶液中：
B．向稀溶液中加入盐酸：
C．溶于NaOH溶液：
D．向溶液中通入：
4．（2023春·广东江门·高三江门市培英高级中学校考期中）下列物质性质对应的离子方程式书写错误的是
A．向硫酸氢钠溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性：
B．向1mol/L溶液中滴加盐酸：
C．用食醋清洗水垢()的原理：
D．实验室若用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上：
5．（2023春·广东江门·高三江门市培英高级中学校考期中）下列表述正确的是：
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
②锌与稀硝酸反应可以得到氢气
③检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液来检验
④足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，说明稀硝酸不能氧化
⑤浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有脱水性
⑥二氧化硫和二氧化氮都能形成酸雨，酸雨的pH等于5.6
A．①③④ B．①② C．①⑤ D．①②⑥
6．（2023春·陕西宝鸡·高三统考期中）已知NH4NO3爆炸时的反应为4NH4NO33N2↑＋2NO2↑＋8H2O↑，下列说法不正确的是
A．NH4NO3在高温下爆炸时有红棕色气体生成
B．NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，N2是氧化产物，NO2是还原产物
C．实验室不能用NH4NO3固体与Ca(OH)2固体混合加热制备NH3
D．乘坐火车时不能携带NH4NO3固体
7．（2023春·广东深圳·高三校联考期中）“价-类”二维图是学习元素化合物的工具，a～g分别表示不同价态的氮元素所对应的物质，其关系如图所示。下列说法正确的是
  
A．f属于强电解质
B．g受热分解一定能得到a
C．用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近a，产生白烟
D．浓的e溶液保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处
8．（2023春·福建南平·高三福建省南平市高级中学校考期中）中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中记载了古代化学研究成果。下列常见古诗文对应的化学知识错误的是

常见古诗文记载
化学知识
A
《本草纲目》中“石碱”条目下写道：“彼人采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁∙∙∙∙∙∙久则凝淀如石，浣衣发面，亦去垢发面”
利用石碱水解显碱性去油污
B
《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性最猛烈，能蚀五金，其水至强∙∙∙∙∙∙惟玻璃可盛”
强水为氢氟酸
C
《本草纲目》记载烧酒制法：“用浓酒和糟入甑，蒸令气上∙∙∙∙∙∙其清如水，味极浓烈，盖酒露也”
涉及的操作是蒸馏
D
《本草经集注》中记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法：“强烧之，紫青烟起∙∙∙∙∙∙云是真硝石也”
利用焰色反应区别硝石和朴硝
A．A B．B C．C D．D
9．（2023春·甘肃兰州·高三兰州一中校考期中）下列实验设计能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
制备NO
将铜丝插入浓硝酸中，再将产生的气体通入盛有水的洗气瓶
B
证明碳的非金属性比硅的强
将盐酸与石灰石反应产生的气体通入硅酸钠溶液中
C
证明氧化性：
将铜片加入到三氯化铁溶液中，观察铜片是否有溶解
D
检验某盐中是否含硫酸根
向盛某盐溶液的试管中滴入盐酸酸化的氯化钡，观察试管中是否产生白色沉淀

A．A B．B C．C D．D
10．（2023春·江西赣州·高三江西省大余中学校考期中）常温下，下列各组离子在指定条件下能大量共存的是
A．0.1mol•L-1HNO3溶液：Fe2+、Na+、Cl-、
B．使酚酞变红色的溶液：Na+、Cu2+、、
C．某无色溶液：H+、Na+、、
D．pH=1的溶液：Mg2+、K+、、
11．（2022春·辽宁大连·高三大连市第二十三中学校联考期中）下列设计的实验方案能达到实验目的的是
A．将通入溴水中，溴水褪色，证明具有漂白性
B．向无色溶液中加入盐酸酸化的溶液有白色沉淀出现，则该溶液中一定含有
C．向某溶液中加入溶液后加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，呈蓝色，则该溶液中一定有
D．验证反应是否可逆：向溶液中加入溶液，充分振荡，再滴加溶液，观察溶液是否变红
12．（2023春·山东聊城·高三山东聊城一中校考期中）由下列实验操作、现象、得出的结论错误的是

实验
结论
A
浓硝酸在光照条件下变黄
浓硝酸不稳定，见光易分解，生成的有色产物能溶于浓硝酸
B
向溴水中通入气体，溶液颜色褪去
说明有漂白性
C
向某溶液中加入NaOH溶液，加热，生成了能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有
D
常温下，将浓硫酸滴到pH试纸上，试纸先变红后变黑
浓硫酸具有酸性和脱水性

A．A B．B C．C D．D
13．（2023春·福建厦门·高三厦门一中校考期中）下列离子方程式正确的是
A．通入水中：
B．溶液中加入过量氨水：
C．溶液中加，紫色褪去：
D．铜和浓硝酸的反应：
14．（2023春·四川遂宁·高三射洪中学校考阶段练习）下列有关物质检验的操作、现象及结论都正确的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生
该溶液中一定含有
B
向某溶液中加入NaOH浓溶液，加热，产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
该溶液中一定含有
C
将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红
该溶液中一定含有Fe3+
A．A B．B C．C D．D

二、非选择题
15．（2022秋·山西太原·高三统考期中）侯德榜是中国重化学工业的开拓者，是近代化学工业的奠基人之一，他发明的“侯氏制碱法”工艺流程如下图所示，请据图回答下列问题。

(1)从图中可以看出，“侯氏制碱法”的主要原料是和_______。
(2)经“碳化”后得到晶体，利用溶解度曲线图分析，容易从溶液中析出的原因是_______。
(3)过滤出后，将其煅烧，反应的化学方程式是_______。
(4)“冷析”的原理是_______结晶，析出的晶体主要是_______，“冷析”的温度范围大约是_______。
(5)副产物氯化铵可用于_______(填一种)。
16．（2022春·湖北十堰·高三校考阶段练习）I.氮元素在生命活动中扮演着重要的角色。回答下列与氮及其化合物有关的问题：
(1)德国化学家哈伯、博施等成功地开发了将氮气转化为氨气的生产工艺。请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理：_______。写出在氨气的出气口处，检验有氨气生成的操作：_______。
(2)将氨气通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色。请用方程式解释原因：_______。
II.印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”溶解铜。
(3)写出该反应的离子方程式：_______。
(4)从使用过的腐蚀液中可以回收金属铜，下列试剂能实现的是_______(填序号)。
A．氯气 B．铁 C．硝酸 D．稀硫酸
(5)向使用过的腐蚀液中通入Cl2，可使Fe2＋转化为Fe3＋，写出反应的离子方程式：_______。
17．（2022秋·江西·高三校联考阶段练习）已知某短周期元素的氧化物为。根据下列信息，回答相关问题：
(1)实现“碳达峰和碳中和”的一种有效措施是开发高效催化剂电还原制备高附加值的产品，的结构式为_______。
(2)若常用于制造光导纤维。工业上，常用焦炭作还原剂以为原料制备R单质，氧化产物是_______(填化学式)。
(3)若向品红溶液，溴水中分别通入，溶液都能变为无色，在反应中依次表现_______性和_______性。
(4)如图所示，若固体W为铜粉或，向烧杯中通入，固体W逐渐溶解，在温室下自身部分转化，写出化学方程式：_______。

(5)若是一种绿色饮用水消毒剂。工业上，常用含+5价R的含氧酸盐和R的无氧酸浓溶液在常温下反应制备气态，另一种产物为单质，写出反应的离子方程式：_______。
18．（2022春·海南三亚·高三校考期中）汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质，这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源，必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
(1)汽车尾气中NO的来源是___________
A．汽油、柴油的燃烧产物
B．是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C．是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物
D．是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
(2)请写出催化转换器使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体的化学方程式：___________。
(3)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法有___________。(多选)
A．开发氢能源 B．使用电动车
C．限制车辆行驶 D．使用乙醇汽油

参考答案：
1．B
【详解】A．根据图中氮元素及其化合物的转化关系可知，氮的氧化物X中的氮元素的化合价为+5价，对应的物质是N2O5，A项正确；
B．NO和空气中氧气生成二氧化氮，故不可用排空气法收集NO气体，B项错误；
C．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，故工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，C项正确；
D．根据氧化还原反应原理分析，NH3可与NO2反应生成氮气，化学方程式为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O，D项正确；
答案选B。
2．D
【详解】A．常温下，铁和稀硫酸反应产生，稀硝酸为氧化性酸，与铁反应产生气体，A错误；
B．常温下，铜和稀硝酸产生无色气体，与浓硝酸反应产生红棕色气体，B错误；
C．浓硫酸具有强氧化性，加热时能与木炭反应，稀硫酸没有强氧化性，加热时不能与木炭反应，常温下，木炭与浓硫酸和稀硫酸都不能发生反应，C错误；
D．浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性，常温下，均能将铝表面氧化成致密的氧化膜，使铝发生钝化，D正确；
故选D。
3．B
【详解】A．通入溶液中离子方程式为：，A错误；
B．酸性条件下，硝酸根能氧化二价铁离子，离子方程式为，B正确；
C．溶于NaOH溶液离子方程式为：，C错误；
D．盐酸的酸性强于亚硫酸，依据强酸制备弱酸可知，向溶液中通入气体，不发生反应，D错误；
故答案选B。
4．B
【详解】A．硫酸氢钠与氢氧化钡为2: 1时溶液显中性，此时钡离子、氢氧根离子完全反应生成硫酸钡沉淀、水，离子方程式为：2H++SO+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O，A正确；
B．向1mol/L溶液中滴加盐酸，酸性条件下硝酸根离子氧化亚铁离子生成铁离子和一氧化氮气体，，B错误；
C．醋酸为弱酸，不能拆，用食醋清洗水垢(CaCO3)的离子方程式为：2CH3COOH+CaCO3=CO2↑+Ca2++2CH3COO-+H2O，C正确；
D．用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上，氢氧化钠和二氧化硅生成硅酸钠和水：SiO2+2OH-=SiO+H2O，D正确；
故选B。
5．C
【详解】①浓硝酸见光或受热易分解，所以保存在棕色试剂瓶，故①正确；
②锌与稀硝酸发生反应， 硝酸的氧化性较强，一般不会生成氢气，故②错误；
③硝酸溶液中的HNO3具有氧化性，将SO氧化为SO，再加氯化钡产生白色沉淀，不能证明原溶液中含有SO，故③错误；
④足量的铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色，是因为铁与浓硝酸反应产生的硝酸铁与过量的铁又发生氧化还原反应产生了硝酸亚铁，故④错误；
⑤浓硫酸滴到纸张上，纸脱水炭化变黑，说明浓硫酸具有脱水性，故⑤正确；
⑥酸雨的pH小于5.6，故⑥错误；
故选C。
6．B
【详解】A．由方程式可知，硝酸铵在高温下爆炸时有红棕色的二氧化氮生成，所以可以看到红棕色的烟雾，故A正确；
B．由方程式可知，硝酸铵在高温下爆炸时铵根离子中氮元素化合价升高被氧化，硝酸根离子中氮元素的化合价降低被还原，所以硝酸铵既是氧化剂又是还原剂，由得失电子数目守恒可知，氮气既是氧化产物也是还原产物，二氧化氮是还原产物，故B错误；
C．由硝酸铵受热易爆炸可知，实验室不能用硝酸铵固体与氢氧化钙固体混合加热制备氨气，故C正确；
D．由硝酸铵受热易爆炸可知，乘坐火车时不能携带硝酸铵固体，否则会发生意外事故，故D正确；
故选B。
7．D
【分析】由图可知，a为-3价的氢化物，即NH3，b为N2，c为+2价的氧化物，即NO，d为+4价的氧化物，即NO2或N2O4，e为+5价的含氧酸，即HNO3，f为-3价的碱，即NH3•H2O，g为-3价的盐，即铵盐，据此分析作答。
【详解】A．根据分析可知，f为NH3•H2O，属于弱碱弱电解质，故A错误；
B．铵盐受热分解不一定得到a，可能得到氮的氧化物，如硝酸铵在不同温度的分解，故B错误；
C．根据分析可知，浓硫酸不易挥发，故用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近NH3，不会产生白烟，故C错误；
D．根据分析可知，a为HNO3，浓硝酸见光易分解，故应保存在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处，故D正确；
故选：D。
8．B
【详解】A．彼人采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁∙∙∙∙∙∙，则石碱是碳酸钾，碳酸钾水解显碱性，油污在碱性条件下水解，因此利用石碱水解显碱性去油污，故A正确；
B．强水为硝酸，故B错误；
C．用浓酒和糟入甑，蒸令气上∙∙∙∙∙∙其清如水，主要涉及蒸馏过程，将乙醇蒸出，故C正确；
D．硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)两者含金属离子不同，因此利用焰色反应区别硝石和朴硝，故D正确。
综上所述，答案为B。
9．C
【详解】A．铜与浓硝酸反应生成NO2，故A错误；
B．盐酸易挥发，盐酸也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，应改用硫酸制取二氧化碳，再通入硅酸钠溶液中，故B错误；
C．铜片加入氯化铁中溶解，发生反应：，作氧化剂，为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，故C正确；
D．检验某盐中是否含硫酸根，应先加足量盐酸，无明显变化后再加入氯化钡，若产生白色沉淀说明含有硫酸根，故D错误；
故选：C。
10．D
【详解】A．在酸性条件下，、Fe2+之间发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故A不符合；
B．使酚酞变红色的溶液呈碱性，Cu2+、、OH-之间相互反应，在溶液中不能大量共存，故B不符合；
C．为有色离子，不满足溶液无色的条件，故C不符合；
D．pH=1的溶液呈酸性，Mg2+、K+、、之间不反应，都不与氢离子反应，在酸性溶液中能够大量共存，故D符合；
故答案为D。
11．C
【详解】A．SO2使溴水褪色是因为二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，体现二氧化硫的还原性，故A错误；
B．白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡，由实验及现象可知，溶液中可能含银离子或硫酸根离子，但二者不能同时存在，故B错误；
C．向某溶液中加入溶液后加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，呈蓝色，即产生了氨气，则该溶液中一定有，故C正确；
D．要验证这个反应是否是可逆反应，加入的KI必须过量，过量了经检验还有Fe3+，则可证明这个反应是可逆的，而题目给的FeCl3和KI的物质的量之比为5：2，FeCl3过量，所以无法验证这个反应是否是可逆反应的，故D错误；
故选C。
12．B
【详解】A．硝酸在光照条件下分解为NO2和O2、H2O，变黄由于溶解了红棕色的NO2，A项正确；
B．SO2与溴水发生了氧化还原反应而褪色非漂白，B项错误；
C．加入碱产生了碱性气体为NH3，该溶液中一定存在铵根，C项正确；
D．pH试纸变红说明它呈酸性，同时纸张纤维变黑即有机物中H、O被脱掉表现为脱水，D项正确；
故选B。
13．B
【详解】A．次氯酸是弱酸，通入水中应该为：，故A错误；
B．溶液中加入过量氨水，生成氢氧化铝沉淀：，故B正确；
C．溶液中加，紫色褪去，得失电子不守恒，应该为：，故C错误；
D．铜和浓硝酸的反应二氧化氮气体：，故D错误。
综上所述，答案为B。
14．D
【详解】A．向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，能产生白色沉淀还可以是AgCl，A错误；
B．向某溶液中加入NaOH浓溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，气体是氨气，说明含有铵根离子，B错误；
C．能使品红褪色的气体不一定是SO2，还可以是Cl2等，C错误；
D．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中一定含有Fe3+，D正确；
答案选D。
15．(1)NaCl
(2)在相同温度下的溶解度比NaCl、NH4Cl的均小
(3)
(4) 冷却
(5)制氮肥

【详解】（1）从图中可以看出，“侯氏制碱法”的主要原料是和NaCl。
（2）经“碳化”后得到晶体，利用溶解度曲线图分析，容易从溶液中析出的原因是在相同温度下的溶解度比NaCl、NH4Cl的均小。
（3）煅烧生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式是。
（4）“冷析”的原理是冷却结晶，析出的晶体主要是，“冷析”的温度范围大约是，因为该温度范围内溶解度较其它差距大。
（5）副产物氯化铵可用于制氮肥。
16．(1) N2+3H22NH3 将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气(或用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近出气口，有白烟生成，说明生成氨气)
(2)NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌+OH-
(3)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
(4)B
(5)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

【详解】（1）工业合成氨是用氢气和氮气在高温、高压、催化剂的条件下进行的，化学方程式为N2+3H22NH3；在氨气的出气口处，检验有氨气生成的操作是将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒上，靠近出气口，试纸变蓝，说明生成氨气(或用玻璃棒蘸取浓盐酸，靠近出气口，有白烟生成，说明生成氨气)；
（2）氨气溶解于水得氨水，NH3∙H2O电离出和OH-离子，电离方程式为NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌+OH-；
（3）FeCl3具有氧化性，能被Cu还原生成FeCl2，铜被氧化为CuCl2，离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+；
（4）在金属活动性顺序表中位于Cu之前的金属(K、Ca、Na除外)能和铜盐发生置换反应生成Cu，所以可以用Fe置换出Cu，氯气、硝酸、硫酸都不能置换出Cu，故选B；
（5）Cl2具有强氧化性，可使Fe2+转化为Fe3+，自身被还原生成氯离子，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。
17．(1)
(2)
(3) 漂白 还原
(4)
(5)

【解析】（1）
依题意，实现双碳达标，关键是回收和利用，CO2中C和O共用2对电子对，其结构式为；
（2）
二氧化硅与焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳，C元素化合价升高，焦炭做还原剂，氧化产物是CO；
（3）
品红溶液中通入，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，表现漂白性，具有还原性，能与溴水发生氧化还原反应而使其溶液褪色，表现还原性；
（4）
碳酸钙与酸反应，铜与强氧化性酸反应，故与水反应生成硝酸。常温下，能发生二聚反应生成，反应的化学方程式为：；
（5）
二氧化氯足自来水绿色消毒剂，可以用氯酸钠和浓盐酸反应制备，该反应中还原产物为二氧化氯，氧化产物为氯气，反应的离子方程式：。
18．(1)C
(2)CO+NO N2+CO2
(3)ABD

【分析】本题考查氮的氧化物对环境的影响，需结合题给信息解题。
（1）
汽油、柴油的主要成分是碳氢化合物，燃烧产物不能产生NO，汽车尾气中NO的来源应是空气中氮气和氧气在汽车缸内高温环境下的反应产物，故选C。
（2）
根据题给信息，CO和NO反应生成无毒气体氮气和二氧化碳，故反应方程式是CO+NO N2+CO2；
（3）
开发氢能源，有利于减少污染，A选项正确；使用电动车，较少化石燃料的使用，可减小污染，B选项正确；限制车辆行驶不能控制污染，故选项错误；使用乙醇汽油，生成二氧化碳和水，减小污染，D选项正确，故选ABD。