2025版高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物第13讲氮及其氧化物氨和铵盐提能训练

这是一份2025版高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物第13讲氮及其氧化物氨和铵盐提能训练，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．(2024·北京怀柔区模拟)二十四节气是中国独有的传统文化，农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是谷雨节气。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是( C )
A．K B.P
C.N D.O
[解析] “雷雨肥田”是空气中的N2与O2在放电条件下反应产生NO，NO与O2反应产生NO2，NO2与水反应产生HNO3，进入土壤，N元素是农作物生长需要的营养元素，因此有“雷雨肥田”之说，故合理选项是C。
2．二氧化氮(NO2)是重要的空气污染物之一，科学家正寻求合适的化合物G和适当的条件以进行反应NO2＋G―→N2＋H2O＋nY(反应未配平)，从而将二氧化氮转化为无毒的N2。上式中的n为系数，但也可以为0，而Y必须为无毒的物质。从反应机理分析，上述反应式中的G肯定不可以是( B )
A．NH3 B.CO2
C．CH3CH2OH D.H2O2
[解析] 根据反应NO2＋G―→N2＋H2O＋nY，从原子守恒的角度分析，反应后生成H2O，则G中一定含氢元素，对比四个选项，只有CO2不含氢元素，故选B。
3．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理，装置如图1所示，利用排空气法收集NH3，将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中，完成喷泉实验。瓶内压强变化曲线如图2。下列说法错误的是( B )
A．三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉
B．由图2可知D点时喷泉最剧烈
C．实验结束后，水不能充满整个三颈烧瓶
D．图2中A—B段，是因为挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3
[解析] 氨气为碱性气体，遇到石蕊溶液显蓝色，所以三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉，故A正确；C点时压强最小，此时气体的溶解最快，C点时喷泉最剧烈，故B错误；收集的氨气不纯，含有少量杂质气体，因此实验结束后，水不能充满整个三颈烧瓶，故C正确；图2中A—B段压强减小，说明氨气溶解，是因为挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3，故D正确。
4．(2024·广东揭阳月考)氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示。下列说法不正确的是( A )
A．从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物
B．将N2转化为Q的过程属于氮的固定
C．可用氧化钙固体和浓氨水不加热来制取X
D．3.2 g Cu与一定体积10 ml/L Y溶液恰好完全反应，生成1.12 L(标准状况)NO、NO2混合气体，则Y溶液的体积为15 mL
[解析] 由题图可知，X为NH3，Q为NO，Z为NO2，P为N2O5，Y为HNO3，W为NH3·H2O。N2O5为酸性氧化物，NO2和水反应生成HNO3和NO，不是酸性氧化物，故A错误；氮的固定指的是游离态的氮转化为化合态的氮的过程，则将N2转化为NO的过程属于氮的固定，故B正确；X为氨气，可用氧化钙固体和浓氨水制取氨，该反应不加热也能实现，故C正确；3.2 g Cu的物质的量为eq \f(3.2 g,64 g/ml)＝0.05 ml,1.12 L NO、NO2混合气体在标准状况下的物质的量为eq \f(1.12 L,22.4 L/ml)＝0.05 ml，由原子守恒可知n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(气体)＝2×0.05 ml＋0.05 ml＝0.15 ml，V(HNO3溶液)＝eq \f(0.15 ml,10 ml/L)＝0.015 L＝15 mL，故D正确。
5．(2023·河北邯郸一模)水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是( C )
A．N2→NHeq \\al(＋,4)属于氮的固定
B．图示转化过程中N元素表现出7种价态
C．硝化过程中含N物质被氧化，反硝化过程中含N物质被还原
D．在NHeq \\al(＋,4)、NH2OH、NOeq \\al(－,2)和NOeq \\al(－,3)中N原子的杂化方式不完全相同
[解析] N2→NHeq \\al(＋,4)为空气中游离态的氮转化为化合态的氮，属于氮的固定，A项正确；N2、NHeq \\al(＋,4)、NH2OH、NOeq \\al(－,2)、NOeq \\al(－,3)、NO、N2O中氮元素的化合价分别为0、－3、－1、＋3、＋5、＋2、＋1，表现出7种化合价，B项正确；硝化过程中N2→NHeq \\al(＋,4)，氮元素化合价降低，被还原，C项错误；在NHeq \\al(＋,4)、NH2OH中N原子采取sp3杂化，NOeq \\al(－,2)和NOeq \\al(－,3)中N原子采取sp2杂化，N原子的杂化方式不完全相同，D项正确。
6．(2023·山西吕梁二模)下列涉及NO的实验装置不能达到对应实验目的的是( C )
[解析] NO与O2反应，不能选图中排空气法收集，故C选项错误。
7．(2024·广东佛山模拟)某同学设计实验验证NH3能还原CuO，装置(部分夹持仪器已省略)如图所示：
下列说法错误的是( C )
A．试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物
B．戊中盛放的试剂可能是碱石灰，目的是干燥氨气
C．装置按合理顺序连接为e→a→b→f→g→h→i→c
D．证明NH3能还原CuO的实验现象是甲中黑色粉末变为红色，丁中白色固体变为蓝色
[解析] 用装置丙制取氨气，再经过装置戊干燥氨气，通入装置甲与CuO反应，可用装置丁检验产物中含有水，最后用装置乙吸收多余的氨气，且能起到防倒吸作用。
8．已知：①NO可与过氧化钠粉末发生化合反应生成NaNO2，②NO能被酸性KMnO4溶液氧化成NOeq \\al(－,3)。某兴趣小组设计了如图所示的装置制备NaNO2，下列说法不正确的是( A )
A．装置A无需加热，滴入浓硝酸就能发生反应
B．装置B中铜的作用是提高NO的生成率
C．装置C中装的药品可以是氢氧化钠固体
D．装置E中的酸性KMnO4溶液的主要作用是吸收多余的NO
[解析] 浓硝酸和活性炭常温下不反应，A错误；装置A中产生的二氧化氮，在装置B中和水反应生成硝酸和一氧化氮，其中硝酸和铜反应生成一氧化氮，这样可以提高NO的生成率，B正确；从装置B中出来的一氧化氮中混入了二氧化碳和水蒸气，这些都会和过氧化钠反应，需要除去，而一氧化氮不和氢氧化钠反应，二氧化碳和水蒸气可以被氢氧化钠固体吸收，C正确；含有一氧化氮的尾气对环境有害，由题意可知一氧化氮可以被酸性高锰酸钾溶液吸收，D正确。
9．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( B )
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HNO3
C．浓的a′溶液和浓的c′溶液反应可以得到b′
D．加热d′的固态钾盐可以产生O2
[解析] 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。氨气和氧气可以在加热和催化剂条件下反应生成NO，A正确；工业上通过4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，即a→c→d→e来制备HNO3，B错误；可通过反应2HCl(浓)＋NaClO===Cl2↑＋H2O＋NaCl得到氯气，C正确；氯酸钾受热分解2KClO3eq \(=====,\s\up9(MnO2),\s\d8(△))2KCl＋3O2↑，可以产生O2，D正确。
10．(2023·河北石家庄一模)合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图如下：
下列说法错误的是( B )
A．吸收塔中通入过量A目的是提高硝酸产率
B．氧化炉中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶5
C．工业生产中可选择铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸
D．可用Na2CO3溶液吸收硝酸生产中的尾气
[解析] N2、H2在合成塔内反应生成NH3，经氨分离器分离得到较纯净的NH3，通过氧化炉氧化得到NO，反应为4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up9(催化剂),\s\d8(△))4NO＋6H2O，在吸收塔内发生反应：2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。吸收塔中通入过量A(O2)的目的是不断氧化NO2与水反应生成的NO，进而提高硝酸的产率，A正确；由以上分析可知氧化炉中氧化剂(O2)与还原剂(NH3)的物质的量之比为5∶4，B错误；常温下，铝遇浓硝酸发生钝化，工业生产中可选择铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸，C正确；硝酸生产中的尾气含有HNO3、NO2、NO，可用Na2CO3溶液吸收，D正确。
二、非选择题：本题共4小题。
11．(2024·广东汕头模拟)为了有效实现NO与NO2的相互转化，设计如下实验：按图组装好实验装置，并检验装置气密性，实验前用排水法收集半烧瓶NO气体。
(1)打开弹簧夹，推动针筒活塞，使O2进入烧瓶。关上弹簧夹，首先观察到烧瓶中的现象： 烧瓶中气体由无色变为红棕色 ，产生此现象时发生反应的化学方程式为 2NO＋O2===2NO2 。
(2)轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为
① 烧瓶中红棕色气体又变为无色 ；
② 烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升) 。
产生此现象时发生反应的化学方程式为 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 。
[解析] (1)无色的NO能与O2反应产生红棕色的NO2，化学方程式为2NO＋O2===2NO2。(2)轻轻摇动烧瓶，使得NO2与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以烧瓶中红棕色气体又变为无色，烧瓶中液面上升。
12．氨气在人类的生产和生活中有着广泛的应用。某化学兴趣小组利用图一装置探究氨气的有关性质。
(1)装置A中圆底烧瓶内试剂可选用 ac (填字母)，装置B的作用是 干燥氨气 。
a．碱石灰 b.浓硫酸
c．生石灰 d.烧碱溶液
(2)连接好装置并检验装置的气密性后，装入药品，然后应先 Ⅰ (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
Ⅰ.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入浓氨水
Ⅱ.加热装置C
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 3CuO＋2NH3eq \(=====,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O ，该反应证明氨气具有 还原 性；实验中观察到装置C中 黑色固体变为红色 ，装置D中 无水硫酸铜变蓝 。
(4)该实验缺少尾气吸收装置，图二中能用来吸收尾气的装置是 Ⅱ、Ⅲ (填序号)。
(5)氨气极易溶于水，若标准状况下，将2.24 L氨气溶于水配成0.5 L溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度为 0.2 ml·L－1。
[解析] (1)装置A用于制备氨气，利用浓氨水受热易挥发的特点，圆底烧瓶中可盛放碱石灰或生石灰；装置B的作用是干燥氨气。
(2)先通一段时间的氨气，排除装置中的空气，再点燃酒精灯。
(3)化学方程式为3CuO＋2NH3eq \(=====,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O，氨气中N的化合价升高，被氧化，作还原剂，具有还原性。
(4)氨气极易溶于水，要防止倒吸，因此选用的装置是Ⅱ、Ⅲ。
(5)溶液中溶质的物质的量浓度为eq \f(0.1 ml,0.5 L)＝0.2 ml·L－1。
13．(2023·黑龙江哈师大附中四模)实验室模拟拉希法用氨和次氯酸钠反应制备肼(N2H4)，并探究肼的性质。制备装置如图所示。
已知：硫酸肼(N2H4·H2SO4)为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，易溶于热水。
回答下列问题：
(1)装置A试管中的试剂为 Ca(OH)2和NH4Cl ，仪器a的作用是 防止倒吸 。
(2)装置B中制备肼的化学方程式为 Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O 。
(3)装置C中仪器b的名称是 恒压滴液漏斗 ，该仪器中导管的作用为 平衡气压，使浓盐酸顺利滴下 。
(4)上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是 B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶 。
(5)①探究性质。取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，置于冰水浴冷却，试管底部得到结晶。写出生成结晶的反应的离子方程式 N2H4＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===N2H6SO4↓ 。
②测定B中溶液肼的质量分数。称取装置B中溶液m g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成100 mL溶液，移取25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴指示剂，用c ml/L的标准碘溶液滴定，滴定过程中发生反应：N2H4＋2I2===N2＋4HI。指示剂可选用 淀粉溶液 ，滴定终点平均消耗标准碘溶液V mL，产品中肼的质量分数为 eq \f(6.4cV,m)% 。
[解析] (1)加热固体制NH3，故装置A中试剂为Ca(OH)2和NH4Cl；因NH3极易溶于水，装置a可以防倒吸。
(2)根据题干信息，装置B中Cl2和NaOH反应生成NaClO，然后NaClO和NH3反应产生肼。
(3)仪器b为恒压滴液漏斗，导管的作用为平衡气压，使浓盐酸顺利滴下。
(4)由题图知，Cl2中混有的HCl未除去，HCl会消耗NaOH，从而导致产品产率降低；可在B、C之间增加盛有饱和食盐水的洗气瓶，将HCl除去。
(5)①根据提示信息，硫酸肼为无色无味鳞状结晶或斜方结晶，微溶于冷水，可知试管底部得到的结晶为硫酸肼，肼与NH3类似，类比可写出对应的离子方程式为N2H4＋2H＋＋SOeq \\al(2－,4)===N2H6SO4↓。②淀粉遇碘变蓝，应使用淀粉溶液作为指示剂；根据反应N2H4＋2I2===N2＋4HI，n(N2H4)∶n(I2)＝1∶2，m g溶液中含肼的物质的量n(N2H4)＝eq \f(cV×10－3,2) ml×eq \f(100,25.00)＝2cV×10－3 ml，故样品中肼的质量分数为eq \f(2cV×10－3 ml×32 g/ml,m g)×100%＝eq \f(6.4cV,m)%。
14．(2024·河北石家庄模拟)氮化钙(Ca3N2)是一种重要试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇水强烈水解，产生刺激性气味气体。实验室设计如图装置用Ca与N2反应制备Ca3N2，并对Ca3N2纯度进行测定。回答下列问题。
Ⅰ.Ca3N2的制备
(1)仪器a的名称为 蒸馏烧瓶 ，E装置的主要作用是 液封(或隔绝空气中的氧气进入硬质玻璃管与Ca和Ca3N2反应) 。
(2)实验开始时应首先点燃 A (填“A”或“C”)处酒精灯，当观察到 E装置中有均匀的气泡产生 时点燃另一处酒精灯。
Ⅱ.Ca3N2纯度的测定(已知所含的杂质不与水反应产生气体)
(3)方案一：①按图1所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂；②测定虚线框内装置及试剂的质量m1；③关闭 K1 (填“K1”或“K2”，下同)，打开 K2 ，用分液漏斗加入足量水，至不再产生气体；④ 打开K1，通一段时间的N2 ；⑤再次测定虚线框内装置及试剂的质量m2。则产品中Ca3N2的质量分数表达式为 eq \f(37m2－m1,51)×100% 。
(4)方案二：按图2所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。打开分液漏斗活塞向三颈烧瓶中加入蒸馏水，打开K持续通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，并用100 mL 1.00 ml·L－1的稀硫酸标准溶液完全吸收(液体体积变化忽略不计)，从烧杯中量取10.00 mL的吸收液注入锥形瓶中，用1.00 ml·L－1 NaOH标准溶液滴定过量的稀硫酸，到终点时消耗12.60 mL NaOH溶液。则产品中Ca3N2的质量分数为 91.3 %(结果保留一位小数)。
[解析] Ca3N2的制备实验中，A装置中饱和NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热发生反应制备N2，B装置中碱石灰用于干燥N2，C装置中Ca与N2加热反应制备Ca3N2，D装置中的碱石灰防止E中水蒸气进入C中与Ca和Ca3N2反应，E装置的作用是液封、隔绝空气中的氧气进入硬质玻璃管与Ca和Ca3N2反应。
(3)根据图1装置知，方案一的原理是Ca3N2与H2O反应产生NH3，U形管中碱石灰除去NH3中的H2O(g)，浓硫酸增加的质量为反应生成NH3的质量，由NH3的质量结合N守恒测定Ca3N2的纯度。
(4)方案二的原理是Ca3N2与H2O反应产生NH3，NH3完全被稀硫酸标准溶液吸收后，用NaOH标准溶液滴定过量硫酸，则与NH3反应的硫酸＝硫酸的总量－与NaOH反应的硫酸，根据方程式、结合原子守恒测定Ca3N2的纯度。