2024届高三新高考化学大一轮专题训练：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训练：氮族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·安徽·高三芜湖一中校联考阶段练习）下列关于氮及其化合物的说法正确的是
A．实验中常用排水法收集NO2气体 B．久置的浓硝酸浓度减小
C．NO→NO2的过程属于氮的固定 D．浓硝酸常温下不与铁反应
2．（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

操作和现象
结论和解释
A
铜丝溶解于稀，生成无色气体
金属能与强酸反应置换出氢气
B
能使热的氧化铜产生红色物质
有还原性
C
与混合加热不反应
N的非金属性弱
D
被溶液吸收
是酸性氧化物
A．A B．B C．C D．D
3．（2023春·北京西城·高三北京市第三中学校考期中）下列不能达到“实验目的”的“实验操作及现象”是
选项
实验目的
实验操作及现象
A
证明浓硫酸有脱水性
向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑
B
证明SO2具有漂白性
向品红溶液中通入SO2，溶液褪色
C
检验某溶液中含有
向某溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生
D
检验NH4Cl溶液中的
向NH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
A．A B．B C．C D．D
4．（2023春·湖南长沙·高三长郡中学校联考阶段练习）氨和硝酸是重要的化工原料，工业上常以N2为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知：“尾气处理”常用Na2CO3吸收含NOx尾气，发生的反应为：NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2。下列说法正确的是
  
A．氮元素在转化过程中均被氧化
B．为提高“合成塔”平衡体系中NH3的百分含量，应选择高温、高压的条件
C．HNO3中的氮原子采用的是sp3杂化形式
D．将含NO和NO2共2mol的尾气通入Na2CO3溶液中，若NOx被完全吸收，则消耗的Na2CO3的物质的量为1mol
5．（2023·河北·校联考三模）能正确表示下列反应的离子方程式的是
A．将少量氯气通入NaHSO3溶液中：HSO+H2O+Cl2=2Cl-+3H++SO
B．将少量NaAlO2溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中：AlO+HCO+H2O=Al(OH)3↓+CO
C．将Ba(OH)2溶液滴入明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶液中至沉淀质量最大：Al3++2SO+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO+2H2O
D．同物质的量浓度同体积的NH4H2PO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3•H2O
6．（2023春·河南濮阳·高三濮阳一高校考阶段练习）下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A．过量Fe粉和稀的反应：
B．溶液中加入足量NaOH溶液：
C．硫化钠溶液和硝酸混合：
D．向溶液中通入少量：
7．（2023春·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第二高级中学校考期中）下列各组物质中，不能按(“→”表示一步完成)关系相互转化的是

选项
a
b
c
A
Fe


B
NaOH


C
Si


D

NO

A．A B．B C．C D．D
8．（2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考期中）研究表明，氮氧化物()与二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，其转化关系如图所示。下列关于雾霾及其形成的叙述中，不正确的是

A．雾霾的形成与燃料燃烧有关
B．涉及氧化还原反应
C．雾霾中含有和
D．是形成无机颗粒物的催化剂
9．（2023春·云南大理·高三大理白族自治州民族中学校考期中）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
③锌与稀硝酸反应可以得到氢气
④浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有吸水性
⑤传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐
A．①③④ B．①②⑤ C．①⑤ D．①②④⑤
10．（2023春·四川广安·高三广安二中校考期中）下列离子方程式正确的是
A．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
B．用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体：
C．实验室用硫酸铝溶液和氨水制备氢氧化铝：Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D．用铁粉和过量的稀硝酸溶液反应制取少量NO：3Fe+8H++2 NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
11．（2023春·江苏盐城·高三江苏省响水中学校考期中）根据实验操作和现象得出的结论错误的是
选项
实验操作和现象
结论
A
取样于试管中，滴加稀硝酸，再加入适量BaCl2溶液，出现白色沉淀
溶液中含有
B
钠在空气中加热，发生剧烈反应，得到淡黄色固体
固体物质中含有Na2O2
C
取样于试管中，加入适量浓NaOH溶液并加热，在管口放一张湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝色
溶液中含有
D
取样于试管中滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，再加足量稀HNO3，沉淀不溶解
溶液中含有Cl-
A．A B．B C．C D．D
12．（2023春·辽宁大连·高三大连二十四中校考期中）下列反应不属于氮的固定的是
A．工业上用氮气和氢气合成氨气 B．豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨
C．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮 D．雷电时，氮气与氧气反应生成NO
13．（2023春·黑龙江牡丹江·高三牡丹江市第三高级中学校考期中）下列离子方程式正确的是
A．向1 mol∙L−1 HNO3溶液中加入铜片：3Cu＋2＋8H+=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O
B．向FeBr2溶液中通入足量Cl2：2Fe2+＋2Br-＋2Cl2=2Fe3+＋Br2＋4Cl-
C．向硫酸铜溶液中通入H2S气体：S2−＋Cu2+=CuS↓
D．过量铁粉加入稀硝酸中：Fe＋4H+＋=Fe3+＋NO↑＋2H2O
14．（2023春·河北石家庄·高三石家庄外国语学校校考期中）下列条件下的反应，放出H2最快的是

金属(粉末状)/mol
酸的浓度和体积(mL)
反应温度
A
Mg
0.1
3mol/LH2SO4
10
20℃
B
Al
0.1
3mol/LHCl
10
20℃
C
Zn
0.1
3mol/LCH3COOH
10
20℃
D
Fe
0.1
8mol/LHNO3
10
20℃
A．A B．B C．C D．D

二、非选择题
15．（2021秋·广东汕头·高三校考期中）分析下面氧化还原反应中化合价变化关系，直接在方程式中用双线桥标出电子转移的方向和数目，并在横线上回答指定问题。3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1) 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O_______;氧化剂为_______，还原剂为_______，氧化产物_______，还原产物_______；
(2)被还原的元素为_______，被氧化的元素为_______，该反应中硝酸既表现_______性，又表现_______性。
16．（2022秋·陕西渭南·高三统考期末）氮和氮的化合物在国防、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。
(1)为爆炸物，在不同温度下加热分解，可能发生非氧化还原反应，也可能发生氧化还原反应，下列反应一定不可能发生的是_______(填字母)。
A． B．
C． D．
(2)化工厂可用浓氨水来检验，是否泄漏，有关反应的化学方程式为，该反应中氧化剂为_______(填化学式)，标准状况下，每生成2.24L，反应中转移电子的物质的量为_______mol。
(3)工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。在实验室利用如图装置探究能否被还原。

①A装置中盛放浓氨水的仪器名称是_______；试剂甲是_______。
②E装置中发生反应的离子方程式是_______。
③若能够被还原，预期观察到C装置中的现象是____，发生的化学方程式为____。
17．（2021秋·黑龙江鹤岗·高三校考期中）铁是人体含量最多的微量元素，这些铁在人体中不是以金属单质的形式存在，而是以和的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒，其中既有氧化性又有还原性的是___________。
A．        B．    C．
(2)工业盐的主要成分是，以前有许多起因误食而中毒的事件，其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力，这说明具有___________性。下列不能实现这种转化的物质是___________(填字母序号)
A．    B．    C．    D．浓硫酸
(3)在的反应中，表现了___________性和___________性，每有1个参加反应，被还原的为___________个，转移电子数___________个。
18．（2021春·重庆江津·高三校考期中）非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
ABCD
(1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是_______。
②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成了_______而污染环境。
(2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是：A_______；C_______。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式：_______。该反应_______(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。

参考答案：
1．B
【详解】A．能与水反应，不能用排水法收集，只能用向上排空气法收集，A项错误；
B．浓硝酸有挥发性，久置的浓硝酸会变为稀硝酸，浓度减小，B项正确；
C．氮的固定是指游离态的氮转化为含氮化合物，C项错误；
D．常温下，浓硝酸与铁发生钝化，钝化是化学变化，D项错误；
故选B。
2．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。
3．C
【详解】A．向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，证明浓硫酸有脱水性，A正确；
B．向品红溶液中通入SO2，溶液褪色，证明SO2具有漂白性，B正确；
C．溶液中如果有银离子，滴加氯化钡后，也会生成白色沉淀，C错误；
D．向NH4Cl溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明产生NH3，因此该操作可以检验NH4Cl溶液中的，D正确；
故选C。
4．D
【详解】A．由表格数据可知，时，的物质的量变化量为、的物质的量变化量为，则反应生成的的物质的量为，则的平均反应速率为，故A错误；
B．由表格数据可知，反应达到平衡时，的物质的量变化量为的物质的量变化量为，则反应生成的的物质的量为，则反应①的反应速率慢于反应②，反应速率越快，说明活化能越小，则反应①的活化能比反应②的活化能高，故B错误；
C．由化学反应速率定义可知，反应开始后，体系中和的浓度变化量之比，、为定值，所以反应开始后，体系中和的浓度之比保持不变，故C错误；
D．由表格数据可知，反应达到平衡时，的物质的量变化量为、的物质的量变化量为，则反应生成的的物质的量为，生成的转化率为，故D正确；
故选D。
5．C
【详解】A．Cl2有强氧化性，具有还原性，Cl2能将氧化为，而Cl2是少量的，则生成的能与反应生成，反应的离子方程式为，A错误；
B．将少量溶液滴入溶液中，反应的离子方程式为，B错误；
C．将溶液滴入明矾溶液中至沉淀质量最大，反应的离子方程式为，C正确；
D．电离出的优先和氢氧化钠溶液反应，同物质的量浓度同体积的溶液与氢氧化钠溶液混合，OH-只与反应，反应的离子方程式为，D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．过量Fe粉和稀反应后，Fe有剩余，所以溶液中铁元素以Fe2+形式存在，同时生成NO气体等：，A正确；
B．溶液中加入足量NaOH溶液，、都与OH-发生反应，分别生成NH3∙H2O、等，B不正确；
C．硝酸具有强氧化性，能将Na2S、H2S氧化，所以将硫化钠溶液和硝酸混合，没有H2S生成，C不正确；
D．HClO具有强氧化性，能将CaSO3、SO2等氧化，所以向溶液中通入少量，最终没有CaSO3生成，D不正确；
故选A。
7．C
【详解】A．Fe和氯气反应生成FeCl3、FeCl3和Fe反应生成FeCl2，FeCl2和锌反应生成ZnCl2和Fe，故选A；
B．NaOH和过量CO2反应生成，和NaOH反应生成，和Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀和NaOH，故不选B；
C．和水不反应，不能通过一步反应生成，故选C；
D．稀和铜反应生成NO，NO和氧气反应生成NO2，NO2和水反应生成，故不选D；
选C。
8．D
【详解】A．氮氧化物()与二氧化硫在形成雾霾，雾霾的形成与燃料燃烧有关，故A正确；
B．二氧化硫到三氧化硫，化合价升高，氮氧化物到五氧化二氮，化合价升高，因此涉及氧化还原反应，故B正确；
C．根据图中信息雾霾中含有和，故C正确；
D．氨气与硝酸或硫酸生成硝酸铵或硫酸铵颗粒，氨气参与反应且量减少，因此不是形成无机颗粒物的催化剂，故D错误。
综上所述，答案为D。
9．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②错误；
③锌与稀硝酸发生反应， 硝酸的氧化性较强，氮元素化合价降低被还原，不会生成氢气，故③错误；
④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④错误；
⑤传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐，故⑤正确；
故选①⑤，选C。
10．B
【详解】A．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合的离子方程式为：H++OH-═H2O，故A错误；
B．用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体，离子方程式为： ，故B正确；
C．硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵，正确的离子方程式为：Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH，故C错误；
D．用铁粉和过量的稀硝酸溶液反应制取少量NO，离子方程式为：Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O，故D错误；
故选：B。
11．A
【详解】A．加稀硝酸，若溶液中含有亚硫酸根离子，则被氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡溶液，会出现白色沉淀，故不能证明溶液中含有，故A错误；
B．钠在空气中加热，发生剧烈反应，得到淡黄色固体，则固体物质中含有Na2O2，故B正确；
C．氨气溶于水显碱性。取样于试管中，加入适量浓NaOH溶液并加热，在管口放一张湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝色，溶液中含有，故C正确；
D．AgCl不溶于水，也不溶于酸。取样于试管中滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，再加足量稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中含有Cl-，故D正确；
故选A。
12．C
【分析】将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，据此判断解答。
【详解】A．工业上用氮气和氢气合成氨气，空气中游离态的氮转化为含氮化合物，属于氮的固定，故A不选；
B．豆科植物根瘤菌将氮气转化为氨，空气中游离态的氮转化为含氮化合物，属于氮的固定，故B不选；
C．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，属于氮的不同化合态之间转化，不是氮的固定，故C选；
D．雷电时，氮气与氧气反应生成NO，空气中游离态的氮转化为含氮化合物，属于氮的固定，故D不选。
故选C。
13．A
【详解】A．向1 mol∙L−1 HNO3溶液中加入铜片，反应生成硝酸铜、NO和水：3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，故A正确；
B．向FeBr2溶液中通入足量Cl2，反应生成溴单质和氯化铁：2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-，故B错误；
C．向硫酸铜溶液中通入H2S气体：H2S +Cu2+=CuS↓+2H+，故C错误；
D．过量铁粉加入稀硝酸中，反应生成硝酸亚铁、NO和水：3Fe+8H++2=3Fe3++2NO↑+ 4H2O，故D错误；
综上所述，答案为A。
14．A
【详解】决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质，影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂、固体表面积等。金属性越强，溶液中氢离子浓度越大，温度越高，反应速率越快，但硝酸是氧化性酸，与金属反应得不到氢气。上述金属中镁的金属性强于铝和锌，稀硫酸中氢离子浓度最大，所以产生氢气的速率最快，答案选A。
15．(1) HNO3 Cu Cu(NO3)2 NO
(2) N Cu 氧化性 酸性

【分析】反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、N元素化合价由+ 5价变为+2价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以氧化剂是HNO3、还原剂是Cu，氧化剂被还原、还原剂被氧化，Cu被氧化，N被还原，还原剂对应的产物是氧化产物，氧化产物是Cu (NO3)2；氧化剂对应的产物是还原产物，还原产物是NO。
【详解】（1）根据分析可知，该反应的双线桥是：；
根据分析可知，氧化剂是HNO3、还原剂是Cu，氧化产物是Cu (NO3)2，还原产物是NO。
（2）根据分析可知，氧化剂被还原、还原剂被氧化，Cu被氧化，N被还原，硝酸种一部分N元素降价，一部分N元素没有发生化合价升降，所以硝酸既表现出氧化性，又表现出酸性。
16．(1)C
(2) Cl2 0.6
(3) 分液漏斗 碱石灰 红棕色颜色变浅，最后褪为无色

【详解】（1）A．N元素的化合价部分由-3升到0，部分由+5降到0，O元素的化合价由-2升到0，元素化合价有升有降，可能发生，A不符合题意；
B．非氧化还原反应，可能发生，B不符合题意；
C．N元素的化合价由-3升到+5，O元素的化合价由-2升到0，元素化合价只升不降，不可能发生，C符合题意；
D．N元素的化合价部分由-3升到0，部分由+5降到0，元素化合价有升有降，可能发生，D不符合题意；
故选C。
（2）Cl元素由0价降到-1价，被还原，Cl2为氧化剂，N元素由-3价升到0价，被氧化，NH3为还原剂，故该反应的氧化剂为Cl2；标准状况下，2.24LN2为0.1mol，生成0.1molN2，转移的电子数为0.6mol。
（3）A装置制备NH3，B装置干燥NH3，E装置制备NO2，D装置干燥NO2，C为NH3和NO2的反应装置，据此进行分析。
①A装置中盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗；试剂甲干燥NH3，应为碱石灰；
②E装置为浓硝酸和Cu的反应，其离子方程式为；
③NH3和NO2反应生成N2和水，NO2逐渐减少至反应完，故C装置中的现象是红棕色颜色变浅，最后褪为无色；发生的化学方程式为。
17．(1)B
(2) 氧化 C
(3) 酸 氧化 1 3

【详解】（1）A．Fe处于最低价，只有还原性，故A不符合题意；
B．Fe2+处于中间价态，既有还原性也有氧化性，故B符合题意；
C．Fe3+处于最高价，只有氧化性，故C不符合题意；
答案为B；
（2）根据题意，NaNO2将Fe2+转化成Fe3+，铁元素化合价升高，亚铁离子作还原剂，NaNO2作氧化剂，表现氧化性；不能实现Fe2+转化成Fe3+，说明该物质不具有强氧化性，或者氧化性比Fe3+弱，
A．Cl2具有强氧化性，能将Fe2+转化成Fe3+，故A不符合题意；
B．氧气具有强氧化性，能将Fe2+转化成Fe3+，故B不符合题意；
C．氯化铁虽然具有强氧化性，但不能将Fe2+转化成Fe3+，故C符合题意；
D．浓硫酸能将Fe2+转化成Fe3+，故D不符合题意；
答案为：氧化；C；
（3）在这个反应中，部分硝酸中N的化合价由+5价→+2价，硝酸表现氧化性，部分硝酸中N的化合价没发生变化，硝酸表现酸性，根据反应方程式，4个硝酸分子中，有3个硝酸表现酸性，1个硝酸表现氧化性，因此1个Fe参加反应，被还原的硝酸为1个；1个Fe参加反应，化合价变化3，转移电子数为3；故答案为酸；氧化；1；3。
18．(1) H2SO4 酸雨
(2) N2 NO2 Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于

【详解】（1）由B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体可知B是SO2，A在常温下为固体，则单质A为S，C为SO3，D为H2SO4。
①D的化学式是H2SO4。
②SO2的大量排放被雨水吸收后会形成酸雨，酸雨腐蚀建筑物、植物等，污染环境。
（2）①因为C是红棕色气体，所以C为NO2，故B为NO，A为N2，D为HNO3。
②D为HNO3, HNO3浓溶液在常温下可与铜反应并生成NO2气体，该反应的化学方程式Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；该反应有化合价的变化，属于氧化还原反应。