易错点11 氮元素及其化合物-备战2023年高考化学考试易错题

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易错点11 氮元素及其化合物
易错题【01】氮的固定

易错题【02】氮的氧化物
（1）氮有多种价态的氧化物，如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
（2）氮的氧化物都有毒，其中NO2与N2O4之间存在平衡：2NO2N2O4，在阿伏加德罗常数问题中要考虑该平衡的存在；
（3）NO、CO均能与血红蛋白结合而使人中毒。。
易错题【03】硝酸的强氧化性
与金属反应
稀硝酸与铜反应的化学方程式： 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
浓硝酸与铜反应的化学方程式： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
与非金属反应
浓硝酸与C反应的化学方程式： C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
与还原性化合物反应
硝酸可氧化Fe2＋、H2S、SO2、Na2SO3、HI等还原性物质。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
①HNO3中N元素显+5价，处于最高价态，因此浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。
②反应过程中，HNO3的还原产物一般为HNO3(浓)―→NO2，HNO3(稀)―→NO。
③浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。
④常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，表面生成致密的氧化膜，并非不发生反应，故浓硝酸可以用铁桶盛放。
易错题【04】实验室制取氨的其他方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O

浓氨水＋NaOH固体
NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成

浓氨水＋CaO固体
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解，化学方程式为NH3·H2O＋CaO==NH3↑＋Ca(OH)2
氮元素“价-类二维图”

（1）牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物： N2NH3NONO2HNO3NH4NO3
（2）结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系： NH3NONO2HNO3
（3）明确含氮物质的连续氧化关系：N2NONO2HNO3
易错题【06】
（1）N元素的非金属性强于P元素，第一电离能大于P元素，原子半径小于P原子。
（2）氮气分子中氮氮三键含有1个σ键和2个π键，P原子的原子半径大于N原子，p轨道不能形成头碰头的π键，所以白磷分子的空间构型为正四面体形。
（3）NH3分子中N原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，N原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，分子的空间构型为三角锥形；NH4+离子中N原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，N原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR模型为正四面体形，分子的空间构型为正四面体形。
（4）NH3分子能形成分子间氢键，分子间作用力大于PH3，沸点高于PH3；NH3分子能与水分子形成分子间氢键，氨气极易溶于水。
（5）NO3—和NO2—离子中N原子的价层电子对数都为3、孤对电子对数分别为0、1，N原子的杂化方式为sp2杂化，VSEPR模型都为平面三角形，分子的空间构型分别为平面三角形和V形。
（6）NH3分子能与具有空轨道的氢离子、铜离子等形成配位键，所以化合物中N原子形成3个共价键，说明N原子没有形成配位键，当N原子的共价键数目为4时，说明N原子形成的共价键中有1个配位键。
典例分析
例1、氮及其化合物的“价-类”二维图如下所示。

下列说法正确的是（ ）
A. X 可通过加热氯化铵固体制取
B. 从物质类别角度分析，P 和 Z 都属于酸性氧化物
C. 将X转化为 Q的过程，属于氮的固定
D. 3.2g Cu与10 mol·L-1的Y溶液恰好反应，生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况)，则 Y 溶液的体积为 15 mL
5. D 【解析】X是NH3，加热氯化铵固体生成的NH3和HCl，遇冷重新生成NH4Cl，不能制取NH3，A错误；P是N2O5，Z是NO2或N2O4，而NO2、N2O4不是酸性氧化物，B错误；Q是NO，氨气转化为NO不属于氮的固定，C正确；Y是HNO3，3.2 g Cu为0.05 mol，与HNO3反应生成0.05 molCu(NO3)2，生成NO、NO2混合气体1.12L(标准状况)，则气体总物质的量为0.05mol，据N原子守恒可知原硝酸中n(HNO3)=0.05mol×2+0.05mol=0.15mol，故硝酸溶液的体积为0.15mol/(10mol·L—1)=0.015L=15mL，D正确。
例2、用下图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下：
装置
步骤
操作
现象

①
打开止水夹，挤压胶头，使浓硝酸滴入试管
产生红棕色气体，溶液变为绿色
②
一段时间后，关闭止水夹，推动注射器活塞使部分水进入试管
注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色
③
一段时间后，打开止水夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气
注射器中无色气体变为红棕色
下列说法不正确的是（ ）
A.①中反应的化学方程式是
B.②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是与反应导致压强减小
C.③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO
D.待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生
C【解析】①中用与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，产生红棕色气体NO2，A正确；NO2与水发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，气体的总物质的量减小，压强减小，注射器内剩余的水被“吸入”试管，B正确；②中推动注射器活塞使部分水进入试管，NO2与水反应生成NO，故③的现象不能证明②中Cu与硝酸生成NO，C错误；②中反应停止后，铜片剩余，溶液中含Cu(NO3)2，滴加少量稀硫酸，发生反应：3Cu+2NO3—+8H+==3Cu2++2NO↑+4H2O，D正确。
例3、氮化铬具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性能，因而具有广泛应用前景。实验室制备CrN反应原理为 CrCl3 +NH3CrN+3HCl，装置如图所示：

下列说法错误的是（ ）
A. 装置①还可以用于制取O2、Cl2、CO2等气体
B. 装置②、④中分别盛装NaOH溶液、KOH固体
C. 装置③中也可盛装维生素C ，其作用是除去氧气
D. 装置⑤ 中产生的尾气冷却后用水吸收得到纯盐酸
D【解析】装置①可以用双氧水（MnO2作催化剂）制取氧气，用浓盐酸与高锰酸钾制取氯气，用盐酸与碳酸钙制取二氧化碳气体，A正确；装置②中的NaOH溶液可以吸收装置中的二氧化碳气体，④中的KOH固体可以吸收水分，B正确；装置③中的亚硫酸钠可以除去装置中的氧气，也可盛装维生素C，C正确； 装置⑤中产生的尾气有反应生成的HCl，还有未完全反应的NH3，所以冷却后用水吸收得到的不是纯盐酸，D错误。
例4、某小组探究Cu与HNO3反应，发现有趣的现象。室温下，溶液A遇铜片立即产生气泡，而相同条件下3mol∙L-1稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少量气泡产生。

（1）铜与稀硝酸反应的化学方程式：______。
（2）分析溶液A的成分后，同学们探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
①假设1：______对该反应有催化作用。
实验验证：向B中加入少量硝酸铜，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。
结论：假设1不成立。
②假设2：NO2对该反应有催化作用。
方案1：向放有铜片的B中通入少量NO2，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同学认为应补充对比实验：向放有铜片的B中加入数滴5mol∙L-1硝酸，无明显变化。补充该实验的目的是______。
方案2：向A中鼓入N2数分钟得溶液C。相同条件下，铜片与A、B、C溶液的反应速率：v(A)＞v(C)＞v(B)。该实验能够证明假设2成立的理由是______。
③经检验，A溶液中还含有少量HNO2。实验证明HNO2也对该反应有催化作用，操作和现象是：向含有铜片的B溶液中______。
结论：NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。
（3）请推测Cu与稀硝酸反应中NO2和HNO2参与的可能催化过程：
①Cu+2NO2+2H+=Cu2++2HNO2
②______。
③______。
【答案】（1）3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
（2）①Cu2+
②排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响；鼓入N2可以带走溶液中的NO2，因此三份溶液中NO2的浓度A＞C＞B，反应速率随NO2浓度降低而减慢，说明NO2对该反应有催化作用
③加入少量的NaNO2，B中铜片上立即生成气泡，反应持续进行
（3）②NO+HNO2+H+=2NO2+H2O
③2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O等)
【解析】（1）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；
（2）①由实验设计和实验结论可知，假设1为铜离子对铜与硝酸的反应有催化作用，故答案为：Cu2+；
②由假设2可知，方案1设计的目的是通过向含有铜片的B溶液中通入二氧化氮，反应速率明显加快，而含有铜片的B溶液中滴入稀硝酸，反应无明显变化证明二氧化氮与水反应生成生成硝酸，硝酸浓度增大对铜与硝酸的反应速率加快无影响；方案2设计的目的是通过向含有铜片的A溶液中通入氮气排出溶液中的二氧化氮，降低溶液中二氧化氮的浓度得到溶液中二氧化氮浓度大的A、二氧化氮浓度小的C和没有二氧化氮的B三组对比实验，由反应速率v(A)＞v(C)＞v(B)证明二氧化氮的浓度越大，对铜与硝酸的反应催化效果越好，从而说明二氧化氮对铜与硝酸的反应有催化作用，故答案为：排除通NO2带来的硝酸浓度增大的影响；鼓入N2可以带走溶液中的NO2，因此三份溶液中NO2的浓度A＞C＞B，反应速率随NO2浓度降低而减慢，说明NO2对该反应有催化作用；
③由实验目的可知，向含有铜片的B溶液中加入亚硝酸钠后，亚硝酸钠与溶液中的硝酸反应生成亚硝酸，亚硝酸浓度增大，若铜片上立即生成气泡，反应持续进行证明亚硝酸对铜与硝酸的反应有催化作用，故答案为：加入少量的NaNO2，B中铜片上立即生成气泡，反应持续进行；
（3）由铜与稀硝酸反应的方程式和反应①可知，若二氧化氮和亚硝酸参与反应，反应②和③中硝酸和亚硝酸应是反应的反应物，一氧化氮和二氧化氮是反应的生成物，则反应②可能为硝酸与亚硝酸反应生成二氧化氮和水，反应③可能为亚硝酸分解生成一氧化氮、二氧化氮和水或铜与硝酸、亚硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为NO+HNO2+H+=2NO2+H2O、2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O等)，故答案为：NO+HNO2+H+=2NO2+H2O；2HNO2=NO+NO2+H2O(或Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2NO+2H2O等)。


1．（2022·江苏·高考真题）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．自然固氮、人工固氮都是将转化为
B．侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C．工业上通过催化氧化等反应过程生产
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．（2022·广东深圳·一模）下列关于HF、、的说法不正确的是
A．HF、、都是由极性键形成的极性分子
B．HF、、中共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小
C．、的中心原子杂化方式相同
D．比HF的沸点高是由于HF分子间不能形成氢键
3．（2022·广东·梅州市梅江区梅州中学模拟预测）已知反应：，该反应可用于提纯末端炔烃。下列说法不正确的是
A．的电子式为 B．基态氮原子的价电子排布图：
C．的空间充填模型为 D．中键与键的个数比为1：1
4．（2022·上海金山·二模）液氨中存在：2NH3(l) NH＋NH。下列有关化学用语表示正确的是
A．NH3的比例模型： B．NH的空间构型：三角锥形
C．NH的电子式： D．平衡常数表达式：
5．（2022·北京·高考真题）某的多孔材料刚好可将“固定”，实现了与分离并制备，如图所示：

己知：
下列说法不正确的是
A．气体温度升高后，不利于的固定
B．被固定后，平衡正移，有利于的去除
C．制备的原理为：
D．每制备，转移电子数约为
6．（2022·山东·高考真题）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是

A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成的反应历程有2种
C．增大NO的量，的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
7．（2021·重庆·高考真题）25°时， 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．1.0 mol·L-1I氯化钡溶液中： Mg2+、K+、Br-、
B．1.0 mol·L-1 硫酸中： A13+、 Na+、Cl-、
C．pH=1l 的氨水中： Fe2+、 Na+、、ClO-
D．pH=1的硝酸中： Fe3+、K+、I-、
8．（2022·浙江·高考真题）亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是

方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液，再加溶液和足量稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B
加到少量溶液中，再加硫酸酸化，振荡
若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡
若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液，再加入溶液和稀硝酸，振荡
若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
9．（2021·福建·高考真题）明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分产物已省略)如下：

下列说法错误的是
A．FeSO4的分解产物X为FeO B．本流程涉及复分解反应
C．HNO3的沸点比H2SO4的低 D．制备使用的铁锅易损坏
10．（2022·江苏·启东中学模拟预测）发生催化氧化反应生成，强碱条件下能被氧化生成；可被继续氧化生成，也可被氧化生成，能与溶液反应产生银镜；是一种弱酸，酸性与醋酸相当。下列有关含氮化合物的性质与制备说法正确的是
A．分析结构可推得，难溶于水
B．分析结构可推得，相同条件下还原性应强于
C．制备时应将慢慢通入溶液中
D．可向溶液中通来制备
11．（2022·广东广州·模拟预测）部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，下列推断不合理的是

A．可以通过a的催化氧化反应制备c
B．工业上通过a→b→c→d→e来制备
C．浓的a′溶液和浓的c溶液反应可以得到b′
D．加热d′的固态钟盐可以产生
12．（2022·青海·模拟预测）实验室可用 KNO3固体与酸反应制取硝酸，其实验装置如下图所示(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，可促进硝酸蒸汽冷凝，避免酸雾
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
13．（2022·上海徐汇·三模）水合肼()可用作还原剂。其制备原理为：。用下图装置制取水合肼的相关说法正确的是

A．装置的连接顺序：f→a→b→d→c→e B．装置M可快速制
C．可用代替水 D．操作过程中要快速滴加NaClO溶液
14．（2022·广东广州·模拟预测）室温下，某同学用下图中装置在通风棚中进行如下实验：
实验
现象

试管Ⅰ中开始无明显现象，后逐渐有微小气泡生成，反应越来越剧烈，试管口上方出现红棕色气体，溶液呈蓝色。
试管Ⅱ中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色：之后向溶液中持续通入，溶液又变为蓝色。

下列说法不正确的是A．试管Ⅰ中浅红棕色气体为，由铜还原硝酸生成
B．等质量的Cu完全溶解时，Ⅰ中消耗的更少
C．试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同，可能是由于溶有
D．蓝色的呈平面四边形结构，中心离子不可能为杂化
15．（2021·江苏·高考真题）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、生成N2的选择性[100%]与温度的关系如图所示。

下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃
D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
16．（2022·海南·高考真题）磷酸氢二铵[]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。

回答问题：
(1)实验室用和制备氨气的化学方程式为_______。
(2)现有浓质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的溶液，则需浓_______mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭，打开。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时，停止通，即可制得溶液。若继续通入，当时，溶液中、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为_______时，停止通。
17．（2022·广东惠州·二模）某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)，装置如图：

已知：①CS2不溶于水，比水重；NH3 不溶于CS2；②E内盛放有CS2、水和固体催化剂。
实验步骤如下：
(1)制备NH4SCN溶液：CS2+3NH3NH4SCN + NH4HS (该反应比较缓慢)
①实验前，先要进行的操作是______。
②实验开始时打开K1，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入E中，至CS2消失。
则：装置A中反应的化学方程式是_______；装置C的作用是_________
(2)制备KSCN溶液：熄灭A处的酒精灯，关闭K1，将装置D加热至95-100℃除去杂质，一段时间后，打开K2，缓缓加入适量的KOH溶液，继续保持加热，制得KSCN溶液。
①E的仪器名称是_____。
②写出制备KSCN溶液的化学反应方程式______。
(3)制备硫氰化钾晶体：先滤去E中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩，冷却结晶，_______，_______，干燥，得到硫氰化钾晶体。
(4)测定晶体中KSCN的含量：称取1.0g样品配成100mL溶液，量取20.00mL于锥形瓶中，加入几滴Fe(NO3)3溶液做指示剂，用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。
①滴定时发生的反应：SCN- + Ag+= AgSCN↓(白色)。则滴定终点的现象是_____。
②晶体中KSCN的质量分数为______。
18．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）在生活中亚硝酸钠(NaNO2)应用十分广泛，少量可做食品的护色剂，可防止肉毒杆菌在肉类食品中生长，还可用于治疗氰化物中毒等。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2，该学习小组利用下列装置设计制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去，部分仪器可重复使用)。

已知：NO能被高锰酸钾氧化，但不能被浓硫酸氧化。
回答下列问题：
(1)利用所给的部分装置仪器和药品制备NaNO2，仪器连接顺序为_______(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)反应开始前和结束后都需要打开止水夹a，通入过量氮气，该操作的目的是_______。
(3)盛水的洗气瓶的作用是_______。
(4)如果实验前未通入过量氮气，硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为_______。
(5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液中发生的主要反应的离子方程式为_______。
(6)芳香伯胺类药物在盐酸存在下，能定量地与亚硝酸钠发生重氮化反应。原理为ArNH2+NaNO2+2HCl=[Ar-N≡N]Cl+NaCl+2H2O，用已知0.5000mol·L-1的盐酸滴定含0.36g亚硝酸钠和足量芳香伯胺类药物的混合物溶液25.00mL，平行三次实验得消耗的盐酸的平均体积为20.00mL，亚硝酸钠的含量为_______%(保留三位有效数字)。
19．（2022·上海静安·二模）五氧化二氮(N2O5)是一种绿色硝化剂，在军用炸药、火箭推进剂、医药等工业中得到广泛应用。常温下N2O5为白色固体，可溶于二氯甲烷等氯代烃溶剂，微溶于水且与水反应生成硝酸，高于室温时不稳定。回答下列问题：
(1)1840年，Devill将干燥的氯气通入无水硝酸银中，首次制得了固体N2O5。该反应的氧化产物为空气中的主要成分之一，写出反应的化学方程式：_______。
(2)某化学兴趣小组设计用臭氧(O3)氧化法制备N2O5，反应原理为 N2O4+O3→N2O5+O2。实验装置如下图：

装置B的仪器名称是_______；装置E的作用是_______。实验时，先将三口烧瓶C浸入_______ (填字母编号)中，打开装置A中分液漏斗的活塞，随即关闭。一段时间后C中液体变为红棕色。然后打开活塞K，通过臭氧发生器向三口烧瓶中通入含有臭氧的氧气。
a.热水        b.冰水        c.自来水        d.饱和食盐水
(3)C中二氯甲烷(CH2Cl2)的作用是_______ (填字母编号)。判断C中反应已结束的简单方法是_______。
a.溶解反应物NO2        b.充分混合反应物使其反应更加充分       c.控制O3的通入速度        d.溶解生成物N2O5
(4)该装置存在一处明显缺陷，请指出_______。
(5)N2O5粗产品中常含有N2O4。该兴趣小组用滴定法测定N2O5粗产品的纯度。取2.0g粗产品，加入20.00mL 0.1250mol·L-1酸性高锰酸钾溶液。充分反应后，用0.1000mol·L-1 H2O2溶液滴定剩余的高锰酸钾，达到滴定终点时，消耗H2O2溶液17.50mL。已知：N2O4与KMnO4发生反应的离子方程式为5N2O4+2MnO+2H2O→Mn2++10NO+4H+，H2O2与KMnO4发生反应的离子方程式为5H2O2+2MnO+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O，H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解。判断滴定到达终点的方法是_______。粗产品的纯度为_______(结果保留三位有效数字)。
参考答案
1．A【详解】A．自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误；
B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；
C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，C正确；
D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，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”，D正确；
故选A。
2．D【详解】A．HF、、都是由极性键形成的极性分子，A项正确；
B．半径：N>O>F，HF、、中共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小，B项正确；
C．、中心原子的杂化方式都为sp3，C项正确；
D．HF分子中的F原子能形成1个氢键，H2O分子中的O原子能形成两个氢键，故H2O的沸点更高，D项错误；
故答案选D。
3．A【详解】A．电子式为，A错误；
B．基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，则其价电子排布图： ，B正确；
C．H2O空间构型为V形，且氧原子半径大于H原子，图示空间充填模型正确，C正确；
D．银离子和氰酸根离子形成的配位键属于σ键，氰酸根离子中的碳氮三键中含有一个σ键和2个π键，故σ键和π键的个数比为4：4=1：1，D正确；
故答案选A。
4．C【详解】A．该模型为球棍模型，NH3的比例模型为，故A错误；
B．中N原子价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，该离子为四面体结构，故B错误；
C．中N原子和2个H原子形成N-H键，N原子还存在2个孤电子对，的电子式，故C正确；
D．平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，平衡常数，故D错误；
故选：C。
5．D【详解】A．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A正确；
B．四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；
C．由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为，故C正确；
D．四氧化二氮转化为硝酸时，生成1mol硝酸，反应转移1mol电子，则每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为0.4mol×6.02×1023=2.408×1023，故D错误；
故选D。
6．D【详解】A．根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；
B．根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；
C．NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；
D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误；
答案选D。
7．B【详解】A．Ba2+与生成BaSO4，不能大量共存，A项错误；
B．该条件下各离子之间不发生反应，可以大量共存，B项正确；
C． Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀，不能大量共存，C项错误；
D．硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应，不能大量共存，D项错误；
答案选B。
8．C【详解】A．样品若为NaCl，依然会出现白色沉淀，A错误；
B．氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；
C．亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；
D．稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀，D错误；
故选C。
9．A【详解】A．据图可知FeSO4分解时生成SO2和SO3，部分S元素被还原，则Fe元素应被氧化，X为Fe2O3，A错误；
B．H2SO4与KNO3在蒸馏条件下生成HNO3和K2SO4，为复分解反应，B正确；
C．H2SO4与KNO3混合后，蒸馏过程中生成HNO3，说明HNO3的沸点比H2SO4的低，C正确；
D．硫酸、硝酸均可以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，D正确；
综上所述答案为A。
10．B【详解】A．的结构简式为H2N-NH2，由结构简式可知，分子能与水分子形成氢键，能溶于水，A错误；
B．氨分子中含有3个氮氢共价键，铵根离子中含有4个氮氢共价键，相同条件下破坏3个共价键需要消耗的能量小于4个共价键需要消耗的能量，所以相同条件下还原性应强于，B正确；
C．若将氨气慢慢通入次氯酸钠溶液中，具有强氧化性的次氯酸钠溶液能将氧化，导致的产率降低，C错误；
D．碳酸的酸性弱于醋酸，由的酸性与醋酸相当可知，二氧化碳不可能与溶液反应制得，否则违背强酸制弱酸的原理，D错误；
故选B。
11．B【分析】由图可得a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3或硝酸盐，a＇为HCl，b＇为Cl2，c＇为HClO或次氯酸盐，d＇为HClO3或氯酸盐，e＇为HClO4或高氯酸盐。
【详解】A．氮气和氧气可以在高温或放电条件下通过化合反应生成NO，A正确；
B．工业上通过 ，，，即 a→ c→ d→ e 来制备 HNO3 ，B错误；
C．可通过反应 得到氯气，C正确；
D．氯酸钾受热分解 ，可以产生 O2 ，D正确；
故答案为B。
12．B【详解】A．硝酸具有强氧化性，会腐蚀橡皮塞和橡皮管，A项正确；
B．该反应的原理是利用高沸点浓硫酸制备低沸点的硝酸，则曲颈甑中盛放的是硝酸钾和浓硫酸，B项错误；
C．硝酸沸点低，用流水冷却，可促进硝酸蒸汽冷凝，避免酸雾，C项正确；
D．NaBr、MnO2及浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸钠、溴单质、硫酸锰和水，溴单质易挥发，则可用该装置制取液溴，D项正确；
答案选B。
13．B【详解】A．M中制备氨气，氨气通过安全瓶防倒吸，为使氨气充分反应，氨气由长导管通入次氯酸钠溶液中反应生成水合肼，最后尾气处理，装置的连接顺序为f→a→b→c→d→e，故A错误；       
B．氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应放热，温度升高，氢氧化钙使氨水中氢氧根离子浓度增大，所以装置M可快速制，故B正确 ；
C．水吸收尾气，氨气难溶于四氯化碳，不能用代替水，故C错误；
D．次氯酸钠具有氧化性，若操作过程中快速滴加NaClO溶液，可能被NaClO氧化，故D错误；
选B。
14．A【详解】A．试管 Ⅰ 中Cu与稀硝酸反应生成NO，然后NO与氧气反应生成浅红棕色气体NO2，A错误；
B．3mol Cu消耗8mol稀硝酸，1molCu消耗4mol浓硝酸，则等质量的Cu完全溶解时，I中消耗的HNO3更少，B正确；
C．二氧化氮为红棕色气体，则II中反应后溶液颜色与试管I中的不同，是由于溶有NO2，C正确；
D．蓝色的呈平面四边形结构，中心离子应是sp2杂化，D正确；
故选A。
15．D【详解】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，故A错误；
B．根据图像，在175～300 ℃范围，随温度的升高，N2的选择率降低，即产生氮气的量减少，故B错误；
C．根据图像，温度高于250℃ N2的选择率降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，根据图像，温度应略小于225℃，此时氨气的转化率、氮气的选择率较大，故C错误；
D．氮气对环境无污染，氮的氧化物污染环境，因此高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂，故D正确；
答案为D。
16．(1)
(2)11.5
(3)     平衡气压防倒吸     倒吸
(4)         
(5)     酚酞     无     浅红
【解析】（1）实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；
（2）根据公式可得，浓H3PO4的浓度，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，因此配制100mL 1.7mol/L的H3PO4溶液，需要浓H3PO4的体积V=；
（3）由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；
（4）继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH＞10.0时，溶液中OH-、、的浓度明显增加；
（5）由(4)小问可知，当pH为8.0~9.0时，可制得(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅红时，停止通入NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。
17．(1)     检查装置气密性     2NH4Cl+ Ca(OH)2 CaCl2+ 2NH3↑+ 2H2O     观察气泡流速，以便控制加热温度
(2)     三颈烧瓶     NH4SCN + KOHKSCN + NH3↑+H2O
(3)     过滤     洗涤
(4)     当滴入最后一滴AgNO3溶液时，红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复     97%
【解析】在装置A中加热氢氧化钙和氯化铵固体制取氨气，装置B中干燥氨气，氨气易溶于水、不溶于二硫化碳，通过观察装置C中气泡流速，可控制装置A的加热温度，在装置D的三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口，从而使反应物充分接触，防止发生倒吸。在装置D中发生反应获得NH4SCN，由装置D分液漏斗加入KOH溶液与NH4SCN反应生成KSCN。滴定时发生的离子反应为SCN-+Ag+=AgSCN↓，以Fe(NO3)3为指示剂，SCN-与Fe3+反应使溶液呈红色，当滴定结束时溶液红色消失，据此判断滴定终点现象。由反应消耗AgNO3的物质的量确定样品中KSCN的物质的量，进而可得其质量分数。
（1）实验前，应进行的操作是检查装置的气密性；装置A是制取氨气的装置，药品为NH4Cl与Ca(OH)2，发生反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，因为氨气不溶于CS2，所以与CS2反应缓慢，应缓慢通气，从而得出装置C的作用可能是通过观察气泡的快慢来调节氨气的流速，以便控制加热温度，答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；观察气泡流速，以便控制加热温度；
（2）①E的仪器名称为三颈烧瓶；
②根据上述分析可知，KOH溶液与NH4SCN反应生成KSCN，其化学反应方程式为：NH4SCN + KOHKSCN + NH3↑+H2O；
（3）制备KSCN晶体：减压蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，以获得硫氰化钾晶体，故答案为：过滤；洗涤；
（4）①滴定时发生的离子反应为SCN－＋Ag+＝AgSCN↓，则刚好沉淀完时的锥形瓶中颜色变化是：红色褪为无色（或“浅黄色”、“黄色”），即滴定终点现象为：当滴入最后一滴AgNO3溶液时，红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复；
②由反应SCN－＋Ag+＝ AgSCN↓，可得出n(KSCN)=n(AgNO3)=0.1000mol/L×0.02L
=0.002mol，KSCN的质量分数为：=97％，答案为：97％。
18．(1)bghefcd(dc)efi或bghefed(dc)i
(2)反应前为排尽装置内的空气，防止过氧化钠或NO与其反应；反应后为排尽装置内NO，防止拆卸装置时污染环境
(3)除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO
(4)2NO2+Na2O2=2NaNO3
(5)3+5NO+4H+=3Mn2++5+2H2O
(6)95.8%
【解析】本实验先用稀硝酸与Cu反应制取NO，反应方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，结合提示2NO+Na2O2═2NaNO2，2NO2+Na2O2═2NaNO3可知，为保证产品纯度，应避免二氧化氮产生，故反应开始前打开止水夹K，通入氮气排除装置内的空气，用盛水的洗气瓶为进一步保障除去二氧化氮，盛有浓硫酸的洗气瓶的作用为干燥NO，防止水蒸气与过氧化钠反应产生氧气进而影响产品纯度，最后盛放酸性高锰酸钾用于除去过量的NO防止污染环境，据此分析答题。
(1)本实验利用反应2NO+Na2O2=2NaNO2制备亚硝酸钠，首先利用铜与浓硝酸反应制备NO2，用水除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO，用浓硫酸干燥NO，反应后用酸性高锰酸钾吸收未反应的NO气体，防止污染空气，连接顺序为bghefed(dc)efi或bghefcd(dc)i，故答案为：bghefed(dc)efi或bghefcd(dc)i；
(2)反应前为排尽装置内的空气，防止过氧化钠或NO与其反应；反应后为排尽装置内NO，防止拆卸装置时污染环境，故答案为：反应前为排尽装置内的空气，防止过氧化钠或NO与其反应；反应后为排尽装置内NO，防止拆卸装置时污染环境；
(3)水的作用是除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO，故答案为：除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO；
(4)未通入过量氮气，NO会与空气中的氧气反应，生成NO2气体，硬质玻璃管中发生的副反应为2NO2+Na2O2=2NaNO3，故答案为：2NO2+Na2O2=2NaNO3；
(5)酸性高锰酸钾溶液可氧化NO气体，反应的离子方程式为3+5NO+4H+=3Mn2++5+2H2O，故答案为：3+5NO+4H+=3Mn2++5+2H2O；
(6)根据反应ArNH2十NaNO2十2HCl=[Ar-N≡N]Cl+NaCl+2H2O，可知NaNO2~2HCl，设NaNO2的浓度为c，可得，得c=0.2000mol/L，亚硝酸钠的含量=100%≈95.8%，故答案为：95.8%。
19．(1)2Cl2+4AgNO3→4AgCl↓+2N2O5+O2
(2)     球形干燥管     防止空气中的水蒸气进入C中     b
(3)     abd     液体中红棕色褪去
(4)缺少尾气处理装置
(5)     溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色     79.3%
【解析】装置A中Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，装置B中装有无水氯化钙，可以干燥NO2，二氧化氮可以发生可逆反应生成四氧化二氮，装置C中发生的反应为，N2O5常温下为白色固体，可溶于二氯甲烷等氯代烃溶剂，所以二氯甲烷的作用为溶解反应物，充分混合反应物使其反应更加充分也可以溶解产物N2O5。装置D为保护装置，防止倒吸，N2O5可与水反应生成硝酸，故E装置的作用为防止空气中的水蒸气进入C中与N2O5反应。
(1)干燥的氯气通入无水硝酸银中，生成了N2O5和氧气，反应的方程式为：。
(2)装置B的名称为球形干燥管，因为N2O5可与水反应生成硝酸，所以E的作用为防止空气中的水蒸气进入C中。二氧化氮生成四氧化二氮的正反应是放热反应，将C浸入冰水中，装置内温度降低，反应平衡正向移动，可以生成更多的N2O4以便后续与臭氧反应。
(3)二氯甲烷可溶解反应物NO2，充分混合反应物使其反应更加充分，此外也可以溶解生成物N2O5，可通过观察二氯甲烷中臭氧的鼓泡速率了解其流速，但是无法控制臭氧的通入速度。装置C中NO2溶于二氯甲烷使溶液变红棕色，故当红棕色褪去可推断C中反应已结束。
(4)该装置中没有尾气处理装置，最后的浓硫酸无法吸收多余的二氧化氮，会造成环境污染。
(5)酸性高锰酸钾为紫红色，随着H2O2的加入，高锰酸钾不断消耗，当高锰酸钾消耗完时溶液紫红色褪去，故滴定终点的现象为溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色。达到滴定终点时，消耗H2O2的物质的量为17.5mL×0.1mol/L=0.00175mol，根据H2O2与高锰酸根离子反应的化学方程式可知，H2O2消耗的高锰酸钾为，共加入高锰酸钾物质的量为20mL×0.125mol/L=0.0025mol，则N2O4消耗的高锰酸钾为0.0025-0.0007=0.0018mol，根据N2O4与高锰酸根离子反应的方程式可知，与0.0018mol高锰酸根离子反应的N2O4的物质的量为，则2.0g产品中含有N2O5的质量为，所以粗产品的纯度为。