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

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．（海南省海口市2023年高三高考模拟化学试题）下列关于氮及其化合物的探究，结论和解释正确的是

A．A B．B C．C D．D

2．（河北省邯郸市2023届高考第三次模拟（保温卷）化学试题）下列离子方程式正确的是

A．联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，其二级电离方程式为：＋H2O⇌＋OH-

B．NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合：++H2O=Al(OH)3↓+CO2↑

C．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3+＋2I-=2Fe2+＋I2

D．Na2S2O3溶液与HClO溶液反应：2H＋＋=S↓＋SO2↑＋H2O

3．（2023春·上海静安·高三上海市回民中学校考期中）下列属于氮的固定的是

A．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO

B．NH4Cl和Ca(OH)2反应生成NH3

C．豆科作物把含氮化合物转变为蛋白质

D．将氨转化为硝酸，再转化为其他含氮的化合物

4．（2023·河北衡水·校联考二模）金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后可用于制硫酸，实现资源化利用。下列化学反应表示正确的是

A．硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强：

B．用足量的石灰乳吸收废气中的：

C．通入足量的硝酸钡溶液中有白色沉淀生成：

D．向溶液中通入少量：

5．（2023春·河北·高三泊头市第一中学校联考期中）实验室有如图所示的实验装置，下列说法错误的是

A．实验前关闭分液漏斗活塞，利用向右拉动注射器活塞的方法，可以检查装置的气密性

B．若用单位时间内的体积变化来表示化学反应速率，应等装置冷却至反应前温度以后计数更准确

C．若将稀硫酸换为稀硝酸，可以提高氢气的生成速率

D．利用这套实验装置可以测定和稀硫酸反应的速率

6．（2023春·北京大兴·高三统考期中）下列“实验结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是

A．A B．B C．C D．D

7．（2023春·甘肃金昌·高三永昌县第一高级中学校考期中）下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是

①医学上常用液氮作冷冻剂，是利用了氮气化学性质的不活泼性

②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气

③向溶液中滴加稀盐酸无明显的变化

④实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气

A．①③ B．①② C．①②③ D．①②③④

8．（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

9．（2023春·甘肃金昌·高三永昌县第一高级中学校考期中）将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是

A．反应剧烈程度：两者相同

B．消耗硝酸的物质的量：前者少，后者多

C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深

D．反应中转移的电子数目：两者相同

10．（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

11．（2023春·江苏淮安·高三马坝高中校考期中）下列离子方程式书写正确的是

A．铁与稀硝酸反应：

B．与足量的稀硝酸反应：

C．Cu与硫酸铁溶液反应：

D．溶液与足量铁粉反应：

12．（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

A．A B．B C．C D．D

13．（2023春·河北衡水·高三河北阜城中学校考阶段练习）C、N、S是重要的非金属元素，下列说法正确的是

A．硫单质在空气燃烧只能生成SO2

B．实验室用铜和浓硝酸反应制取NO

C．CO2、SO2、NO2都能与H2O反应，且原理相同

D．稀硫酸、稀硝酸与铁的反应均属于置换反应

14．（2023春·河南新乡·高三延津县第一高级中学校考期中）向某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，混合液中，随加入铁粉质量的变化如下图所示(假设硝酸只被还原为气体)。已知：不考虑溶液混合时体积和温度变化。下列说法错误的是

A．开始阶段反应的离子方程式为

B．从反应开始至反应结束的过程中，产生的气体的总体积为(标准状况下)

C．

D．原溶液中硫酸的浓度为

二、非选择题

15．（2022秋·河南·高三校联考阶段练习）氮及其化合物在工、农业等领域占据重要地位，但其氮氧化物(NOx)也会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题。回答下列问题：

(1)图是自然界中氮循环示意图：

①根据上图，分别写出人工固氮和自然固氮(雷电作用)的化学方程式：_______；_______。

②亚硝酸盐和铵盐反应可生成氮气。如反应：。该反应中，每生成6.72L(标准状况下)N2，转移_______mol电子。

③根据上图，下列说法正确的是_______(填字母)。

A．氮元素均被氧化

B．含氮无机物和含氮有机物可相互转化

C．氮、氢、氧三种元素均参与了氮循环

(2)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一、在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。

①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_______。

②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：。其原因是_______，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。

③氮氧化物(NOx)与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，发生反应：。上述反应可以视作分两步进行：第1步：_______；第2步：。

④NaClO溶液可吸收硝酸工业尾气中的NOx。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀硫酸调节)的减小而增大。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成和的离子方程式为

_______；简述NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高的原因：_______。

16．（2023春·江苏扬州·高三扬州市江都区丁沟中学校考期中）SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的排放。

(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：

①尿素水溶液热分解为和，该反应的化学方程式：_______。

②反应器中还原的化学方程式：_______。

③当燃油中含硫量较高时，尾气中在作用下会形成，使催化剂中毒，用化学方程式表示的形成：_______。

(2)NSR(储存还原)工作原理：

的储存和还原在不同时段交替进行，如图所示。

①通过BaO和的相互转化实现的储存和还原，储存的物质是_______。

②用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程，该过程分两步进行，下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。

第一步反应消耗的与的物质的量之比是_______。

③还原过程中，有时会产生笑气()。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下与以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是。将该反应的化学方程式补充完整： _______

17．（2022春·江苏盐城·高三校考期中）下图图1为氮元素及其化合物的转化关系，图2为实验室制取某气体的装置。完成下列填空：

(1)图1中X的化学式为_______。从化合价上看，X具有_______(填“氧化”或“还原”)性。

(2)实验室常用图2中的发生装置制备氨气，该反应化学方程式为_______。若要收集一瓶氨气，图2虚框中的连接图应为_______(选填编号，气体均从左面导管进入)。

(3)下列试剂不能用于干燥的是_______(选填字母)。

a.浓硫酸     b.碱石灰     c.NaOH固体     d.

(4)汽车排气管上装有催化转换器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO在催化下可相互反应转化为无毒无害气体排放，写出该反应的化学方程式_______。

18．（2023秋·辽宁沈阳·高三沈阳市第一二〇中学校考阶段练习）有下列物质：①固体；②熔融的；③；④稀硫酸；⑤；⑥铜；⑦氨水；⑧蔗糖晶体；⑨固体

(1)上述状态下的物质可导电的是_______(填序号，下同)。

(2)属于强电解质的是_______。

(3)写出在水溶液中的电离方程式：_______。

(4)写出用⑨制备胶体的化学方程式：_______。

(5)写出①的溶液与②的溶液恰好中和时的离子方程式：_______。

(6)⑥和③的稀溶液反应生成和NO，写出该反应的化学方程式：_______；该反应中体现氧化性和酸性的的个数比为_______。

参考答案：

1．B

【详解】A．铜丝溶解于稀HNO3，生成硝酸铜、NO、水，无色气体为NO，不会生成氢气，故A错误；

B．NH3能使热的氧化铜产生红色物质，原理是：，说明氨气具有还原性，故B正确；

C．N2与H2混合，在催化剂、加热的条件下反应生成氨气，没有催化剂时，加热速率慢，生成物的含量少，但不能说明N的非金属性弱，故C错误；

D．NO2被NaOH溶液吸收，生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，发生歧化反应，体现NO2的氧化性和还原性，没有体现酸性，故D错误；

故选：B。

2．A

【详解】A．氨的电离方程式为：，联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，其二级电离方程式为：＋H2O⇌＋OH-，A正确；

B．NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子：++H2O=Al(OH)3↓+，B错误；

C．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液，铁离子、硝酸根离子完全和碘离子反应生成亚铁离子和一氧化氮、碘单质：，C错误；

D．次氯酸具有强氧化性且为弱酸，不能拆；Na2S2O3溶液与HClO溶液反应氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子：，D错误；

故选A。

3．A

【详解】A．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO，游离态氮元素变为了化合态氮元素，故A符合题意；

B．NH4Cl和Ca(OH)2加热反应生成NH3、氯化钙和水，不是游离态氮元素变为了化合态氮元素，不属于氮的固定，故B不符合题意；

C．豆科作物把含氮化合物转变为蛋白质，不是游离态氮元素变为了化合态氮元素，不属于氮的固定，故C不符合题意；

D．将氨转化为硝酸，再转化为其他含氮的化合物，不是游离态氮元素变为了化合态氮元素，不属于氮的固定，故D不符合题意；

综上所述，答案为A。

4．C

【详解】本题主要考查对离子方程式的书写正误判断，侧重考查学生分析和解决问题的能力。

A．氧原子个数不相等，不符合质量守恒定律，A错误；

B．石灰乳是浊液，不能拆写成离子形式，B错误；

C．SO2在酸性条件下可与发生氧化还原反应：

，C正确；

D．具有还原性，具有强氧化性，会发生氧化还原反应，D项错误。

故答案为：C。

5．C

【详解】A．检查装置的气密性一般是利用气压的原理，在图2装置中，关闭A处活塞，将注射器的活塞拉出一定距离，过一段时间后再松开活塞，如活塞回到原位，说明气密性良好，否则漏气，故A正确；

B．锌与稀硫酸的反应为放热反应，若没有冷却至反应前温度，反应放出的热量会使测得的氢气体积偏大，导致用氢气的体积变化表示化学反应速率出现误差，故B正确；

C．稀硝酸具有强氧化性，Zn和稀硝酸反应生成NO而不是H2，故C错误；

D．和稀硫酸生成CO2，利用这套实验装置可以测定和稀硫酸反应的速率，故D正确；

故选C。

6．B

【详解】A．蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，有C单质生成体现了浓硫酸的脱水性，A正确；

B．某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为CO2或SO2，溶液中可能有亚硫酸根离子、碳酸氢根离子等，不一定有碳酸根离子，B错误；

C．某溶液中加入浓NaOH，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，该溶液中一定有铵根离子，C正确；

D．紫色石蕊溶液中加入氯水，溶液先变红是因为氯水中有氢离子呈酸性，再褪色是因为氯水中含有次氯酸具有强氧化性能漂白石蕊溶液，D正确；

故答案选B。

7．D

【详解】①液氮气化时吸收大量的热，使周围温度降低，因此医学上常用液氮作冷冻剂，故①错误；②铵盐都不稳定，受热分解不一定都生成氨气，比如硝酸铵受热分解没有氨气生成，故②错误；③向溶液中滴加稀盐酸，会发生氧化还原反应，有无色气泡产生，无色气体变为红棕色，故③错误；④加热氯化铵固体生成氨气和氯化氢，氯化氢和氨气在试管口变为氯化铵，因此不能用加热氯化铵的方法制备氨气，故④错误；因此①②③④错误；故D错误。

综上所述，答案为D。

8．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。

9．D

【详解】A．铜和浓稀硝酸反应剧烈程度不同，浓硝酸更剧烈些，A错误；

B．1mol铜消耗4摩尔浓硝酸，消耗8摩尔稀硝酸，B错误；

C．浓硝酸产生红棕色的二氧化氮，稀硝酸产生无色的一氧化氮，C错误；

D．铜的量相同，故反应转移电子数相同，D正确；

故选D。

10．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。

11．C

【详解】A．铁与稀硝酸反应，生成铁的硝酸盐、一氧化氮和水，没有H2生成，A不正确；

B．CaCO3难溶于水，与足量的稀硝酸发生复分解反应时，CaCO3不能拆成离子，应以化学式表示，B不正确；

C．Cu与硫酸铁溶液反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，离子方程式为：，C正确；

D．溶液与足量铁粉反应，生成FeCl2：，D不正确；

故选C。

12．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。

13．A

【详解】A．硫单质燃烧只能生成氧化物SO2，不能生成SO3，A正确；

B．浓硝酸被还原生成二氧化氮气体，实验室用铜和稀硝酸反应制取NO，B错误；

C．CO2、SO2、NO2都能与H2O反应，但原理不同，NO2与水反应生成硝酸和NO，属于氧化还原反应，而CO2、SO2与水反应不是氧化还原反应，C错误；

D．稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，属于置换反应；硝酸是氧化性酸，稀硝酸与铁反应生成硝酸铁、NO和水，不是置换反应，D错误；

答案选A。

14．B

【详解】A．由图示并结合氧化性：可知，第一阶段发生反应为：，A项正确；

B．第一该阶段消耗，即，反应消耗的物质的量为，生成的物质的量为；第二阶段发生反应：；第三阶段发生反应为：，该阶段消耗铁粉，即，则生成氢气的物质的量为，所得气体总物质的量为，体积为，B项错误；

C．由化学方程式可得，，则，C项正确；

D．当加入时，溶质恰好为，，原溶液中硫酸的物质的量为，则原溶液中硫酸的浓度为，D项正确；

答案选B。

15．(1)               0.9     BC

(2)     2CO+2NON2+2CO2     根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为IIA族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大     2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)          NaClO溶液的初始pH越小，HClO浓度越大，NO转化率越高。

【详解】（1）①人工固氮和自然固氮(雷电作用)的化学方程式为、；

②由化学方程式可知，该反应为氮元素的价态归中反应，可知N2～3e-，则生成0.3mol N2转移0.9mol电子；

③A．根据上图氮元素有被氧化也有被还原的，如硝酸盐被还原转化为其它含氮化合物，A错误；

B．含氮无机物和含氮有机物可相互转化，B正确；

C．氮、氢、氧三种元素均参与了氮循环，C正确；

故选BC。

（2）①NO被CO还原生成氮气，2CO+2NON2+2CO2；

②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为IIA族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强；

③总反应减去第2步反应可得第一步反应2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)；

④酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl−和的离子方程式为；是NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高的原因pH越小，HClO浓度越大，NO转化率越高。

16．(1)              

(2)     BaO     8:1    

【详解】（1）①尿素水溶液热分解为和，该反应的化学方程式：；

②反应器中还原生成N2和H2O，具有还原性，发生反应的化学方程式：；

③尾气中在和NH3作用下会形成，生成的化学方程式为：；

（2）①由图可知储存过程中，NO与O2反应生成NO2，发生反应的化学方程式为：，BaO和NO2反应生成，则储存的物质是BaO；

②由图可知，第一步通入H2与反应后产生NH3，第二步随着反应的进行产生NH3增多，生成物变为N2，则第一步反应的化学方程式为：，第一步反应消耗的与的物质的量之比8:1；

③有氧条件下，与以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是，可知氧气参加反应，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为：。

17．(1)          氧化

(2)          ①

(3)ad

(4)

【解析】（1）

图1中X是N的+5价氧化物，化学式为。+5价为N的最高价，从化合价上看，X具有氧化性。

（2）

图2装置适合用氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气，反应化学方程式为。氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，图2虚框中的连接图应为①。

（3）

a.氨气是碱性气体，能和浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故选a；     

b.氨气是碱性气体，能用碱石灰干燥，故不选b；     

c. 氨气是碱性气体，能用NaOH固体干燥，故不选c；     

d.氨气和反应生成，不能用干燥氨气，故选d；

选ad。

（4）

汽车尾气中的有害气体CO和NO在催化下可相互反应转化为无毒无害的氮气和二氧化碳，反应的化学方程式。

18．(1)②④⑥⑦

(2)①②③⑨

(3)

(4)

(5)

(6)          1：3

【分析】（1）金属或石墨能导电，或者电解质的水溶液能导电，除酸以外的电解质在熔融状态下能导电。

（2）强电解质包括强酸、强碱，大部分盐。

（3）硫酸氢钾电离出钾离子和硫酸根离子和氢离子。

（4）利用氯化铁溶液水解生成氢氧化铁胶体。

（5）氢氧化钡和硫酸氢钾反应生成中性溶液，即生成硫酸钾和硫酸钡和水。

（6）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，其中硝酸表现酸性和氧化性。

【详解】（1）①固体不能导电；②熔融的能导电；③不能导电；④稀硫酸能导电；⑤不导电；⑥铜能导电；⑦氨水能导电；⑧蔗糖晶体不导电；⑨固体不能导电，故能导电的有②④⑥⑦。

（2）氢氧化钡和硫酸氢钾、硝酸、氯化铁为强电解质。故选①②③⑨。

（3）在水溶液中的电离方程式：；

（4）氯化铁制取氢氧化铁胶体的方程式为：

（5）氢氧化钡和硫酸氢钾反应生成中性溶液时，得到硫酸钾溶液和硫酸钡和水，反应的离子方程式为：；

（6）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，方程式为：，其中8个硝酸中有2个硝酸表现氧化性，6个硝酸表现酸性，故二者比例为2:6=1:3。