2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案：第4章第5講氮及其重要化合物Word版含解析

1、PAGE PAGE 24第5課時(shí)必備知識氮及其重要化合物知識清單重要物質(zhì)N2；NO和NO2；HNO3；NH3；銨鹽基本規(guī)律硝酸與金屬、非金屬反應(yīng)的規(guī)律；含氮物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化知識點(diǎn)1氮及其氧化物1氮的固定2氮?dú)?1)物理性質(zhì)無色、無味氣體，密度比空氣略小，難溶于水。(2)從分子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識N2的化學(xué)性質(zhì)由于N2分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(NN)結(jié)合，斷開該化學(xué)鍵需要較多的能量，因此N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式：3MgN2 eq o(=,sup15(點(diǎn)燃) Mg3N2；N23H2 eq o(,sup15(高溫、高壓),sdo12(催化劑)

2、 2NH3；N2O2 eq o(=,sup15(放電或高溫) 2NO。3氮的氧化物(1)氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物氮氧化物N2ONON2O3NO2、N2O4N2O5氮元素的價(jià)態(tài)12345 N2O俗稱笑氣，有麻醉作用；只有N2O3和N2O5是酸性氧化物，其余均不是。(2)列表比較NO和NO2的性質(zhì)NONO2氮元素化合價(jià)2價(jià)4價(jià)物理性質(zhì)無色、不溶于水的氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體，易液化，易溶于水化學(xué)性質(zhì)O22NOO2=2NO2不反應(yīng)H2O不反應(yīng)3NO2H2O=2HNO3NOH2O、O24NO2H2O3O2=4HNO34NO22H2OO2=4HNO3氧化性有氧化性，但通常情況下表現(xiàn)出還原性強(qiáng)氧化性，在

3、溶液中能氧化S2、I、Fe2等離子對環(huán)境的影響有毒，大氣污染物之一有毒，大氣污染物之一制法試劑Cu和稀HNO3反應(yīng)Cu和濃HNO3反應(yīng)收集通常用排水法收集通常用向上排空氣法收集 氮的氧化物都有毒，其中NO2與N2O4之間存在平衡：2NO2N2O4在阿伏加德羅常數(shù)問題中要考慮該平衡的存在；NO、CO都能與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。(3)氮氧化物的污染光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。通關(guān)1 (易錯(cuò)排查)判

4、斷正誤(1)(2020江蘇卷)NO2通入水中制硝酸：2NO2H2O=2HNO eq oal(sup1(),sdo1(3) NO()(2)(2020山東卷)大氣中NO2參與酸雨形成不涉及氧化還原反應(yīng)()(3)(2019北京卷)除去NO中NO2，除雜試劑為H2O、無水CaCl2()(4)(2019天津卷)收集NO2氣體：()(5)(2018北京卷)熱銅絲插入稀硝酸中，產(chǎn)生無色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色()(6)(全國卷)密閉容器中2 mol NO與1 mol O2充分反應(yīng)，產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA()通關(guān)2 (新教材鏈接)(人教必修第一冊P18，2題改編)在NO2與水的反應(yīng)中()AN和H元素的化合價(jià)均發(fā)生變

5、化BNO2作氧化劑，H2O作還原劑C氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12D該反應(yīng)可用于實(shí)驗(yàn)室中NO2的尾氣處理CNO2與水發(fā)生反應(yīng)：3NO2H2O=2HNO3NO，N元素由4價(jià)變?yōu)?價(jià)和2價(jià)，則NO2既是氧化劑又是還原劑，其中起氧化劑與還原劑的NO2的物質(zhì)的量之比為12，C項(xiàng)正確。該反應(yīng)產(chǎn)生污染性氣體NO，不能用于NO2的尾氣處理，D項(xiàng)錯(cuò)誤。通關(guān)3 (2021北京師大附中檢測)在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中，充分反應(yīng)后剩余2 mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為()1.2 mL2.4 mL3 mL4 mLABC DD根據(jù)反應(yīng)4NO2O22H2O=4HN

6、O3分析，若剩余的氣體是O2，則V(NO2) eq f(4,5) (122)mL8 mL，V(O2)12 mL8 mL4 mL。若剩余的氣體是NO(2 mL)6 mL NO2，則V(O2) eq f(1,5) (126)mL1.2 mL。通關(guān)4 (深度思考)(2021山東德州檢測)同溫同壓下，在3支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是NO和NO2，NO2和O2，NH3和N2。將3支試管均倒置于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3，則下列的關(guān)系正確的是()AV1V2V3 BV1V3V2CV2V3V1 DV3V1V2B設(shè)各種氣體的體積都為1 L。根據(jù)

7、3NO2H2O=2HNO3NO，即剩余NO的體積V1 eq blc(rc)(avs4alco1(1f(1,3) L。根據(jù)4NO2O22H2O=4HNO3，即剩余O2的體積V2 eq blc(rc)(avs4alco1(1f(1,4) L。剩余N2的體積V31 L，故三支試管中剩余氣體的體積大小為V1V3V2。知識點(diǎn)2氨和銨鹽1氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)電子式密度氣味水溶性比空氣小強(qiáng)烈刺激性氣味極易溶于水(1700)2.從物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)角度認(rèn)識NH3的化學(xué)性質(zhì)(1)與水的反應(yīng)NH3H2ONH3H2ONH eq oal(sup1(),sdo1(4) OH。氨氣溶于水得到氨水，屬于混合物，含有“三分

8、子”NH3H2O、H2O、NH3和“三離子”NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 、OH、H。 氨水與一水合氨不同，氨水是NH3的水溶液，屬于混合物，而NH3H2O純凈物，是一元弱堿，不穩(wěn)定，受熱易分解：NH3H2O eq o(=,sup15() NH3H2O。(2)與酸的反應(yīng)NH3與酸(如鹽酸、硫酸、硝酸等)反應(yīng)生成相應(yīng)銨鹽。蘸有濃鹽酸(或濃硝酸)的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，產(chǎn)生白煙，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為HClNH3=NH4Cl、HNO3NH3=NH4NO3。(3)與鹽溶液的反應(yīng)將NH3通入某些鹽溶液(如MgCl2、AlCl3等)中反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。例如，將過量NH3通入Al

9、Cl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 。(4)氨氣的還原性NH3中N元素顯3價(jià)，處于氮元素的最低價(jià)，因此NH3具有還原性。性質(zhì)化學(xué)方程式催化氧化4NH35O2 eq o(=,sup15(催化劑),sdo12() 4NO6H2O被CuO氧化2NH33CuO eq o(=,sup15() 3CuN23H2O被氯氣氧化2NH3(少量)3Cl2=N26HCl或8NH3(足量)3Cl2=N26NH4Cl被氮氧化物氧化6NO4NH3 eq o(=,sup15(催化劑),sdo12() 5N26H2O6NO28NH3 eq

10、 o(=,sup15(催化劑),sdo12() 7N212H2O NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。3氨的實(shí)驗(yàn)室制法(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物一般加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，化學(xué)方程式為：2NH4ClCa(OH)2 eq o(=,sup15() 2NH3CaCl22H2O。裝置：固體固體 eq o(,sup15() 氣體(與用KClO3或KMnO4制O2的裝置相同)。收集：只能用向下排空氣法。驗(yàn)滿方法：A用濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色；B將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，現(xiàn)象是產(chǎn)生白煙。尾氣處理：收集時(shí)，一般在管口塞一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉

11、花球，可減小NH3與空氣的對流速度，收集到純凈的NH3，同時(shí)也可避免污染空氣。(2)實(shí)驗(yàn)室制取氨的其他方法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水化學(xué)方程式為NH3H2O eq o(=,sup15() NH3H2O濃氨水NaOH固體NaOH溶于水放熱，促使氨水分解。且OH濃度的增大有利于NH3的生成濃氨水CaO固體CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少；反應(yīng)放熱，促使氨水分解，化學(xué)方程式為NH3H2OCaO=NH3Ca(OH)24.銨鹽及NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 的檢驗(yàn)(1)銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽都是白色固體，均易溶于水。(2)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(填離子方程式)(3)NH eq

12、 oal(sup1(),sdo1(4) 的檢驗(yàn)未知液 eq o(,sup15(OH) 呈堿性 eq o(,sup15() 濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色，則證明溶液中含有NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 。通關(guān)1 (易錯(cuò)排查)判斷正誤(1)(2020天津卷)檢驗(yàn)溶液中的NH eq oal(sup1(),sdo1(4) ，所用試劑是NaOH溶液，濕潤的藍(lán)色石蕊試紙()(2)(2020全國卷)同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合：NH eq oal(sup1(),sdo1(4) OH=NH3H2O()(3)(2019江蘇卷)NH4HCO3受熱易分解，故可用作化肥()(4)(2

13、018海南卷)除去氨氣中的水蒸氣：通過盛有P2O5的干燥管()(5)(2018江蘇卷)NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3()(6)(山東卷)加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消失，試管口有晶體凝結(jié)，則NH4Cl固體可以升華()通關(guān)2 (人教必修1P103，4題改編)下列方法中，能用于實(shí)驗(yàn)室里制取氨的是()A向燒瓶中的澄清石灰水中滴加NH4Cl稀溶液B加熱試管中的氯化銨固體C向燒瓶中濃氨水中加入Na2SO4固體D將分液漏斗中的濃氨水滴入裝有生石灰的燒瓶中D向燒瓶中的澄清石灰水中滴加NH4Cl稀溶液，生成的NH3H2O濃度較小，不易分解，不能制得NH3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加熱NH4Cl

14、固體生成的NH3和HCl遇冷會(huì)重新反應(yīng)生成NH4Cl，不能制取NH3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；向燒瓶中濃氨水中加入Na2SO4固體，無明顯放熱現(xiàn)象，NH3H2O不能分解，不能制得NH3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向生石灰中滴加濃氨水，CaO與水反應(yīng)，使溶劑(水)減少，反應(yīng)放熱，促使氨水分解放出NH3，D項(xiàng)正確。通關(guān)3 (2020全國卷)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()氣體溶液AH2S稀鹽酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2飽和NaHCO3溶液B從原理上來說，只要圓底燒瓶內(nèi)的氣體易溶于膠頭滴管內(nèi)所吸有的液體即可使燒瓶內(nèi)的氣壓在短時(shí)間內(nèi)迅速減小，與大氣壓形成較大的壓力差，即可形成噴泉。H

15、2S為酸性氣體，在稀鹽酸中的溶解度較小，A項(xiàng)不能形成噴泉；HCl為酸性氣體，稀氨水呈堿性，HCl氣體在稀氨水中的溶解度較大，B項(xiàng)極易形成噴泉；NO氣體不溶于稀硫酸，且和稀硫酸不反應(yīng)，C項(xiàng)不能形成噴泉；CO2氣體難溶于飽和碳酸氫鈉溶液，D項(xiàng)不能形成噴泉。通關(guān)4 (2021湖南株洲檢測)“封管實(shí)驗(yàn)”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點(diǎn)，下列關(guān)于三個(gè)“封管實(shí)驗(yàn)”(夾持裝置未畫出)的說法正確的是()A加熱時(shí)，中上部匯集了NH4Cl固體B加熱時(shí)，中溶液變紅，冷卻后又都變?yōu)闊o色C加熱時(shí)，中溶液紅色褪去，冷卻后溶液變紅，體現(xiàn)SO2的漂白性D中都包括溶液褪色的過程，其褪色原理相同A加熱時(shí)，NH4Cl固體分解生成N

16、H3和HCl，在玻璃管的上部重新生成NH4Cl固體，A項(xiàng)正確；含NH3的酚酞溶液顯紅色，加熱時(shí)逸出NH3，溶液變成無色，冷卻后重新變?yōu)榧t色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；含SO2的品紅溶液無色，加熱時(shí)SO2逸出，溶液變紅，冷卻后溶液又變成無色，C項(xiàng)錯(cuò)誤；中溶液褪色是由于NH3逸出，溶液的堿性減弱，中溶液褪色是由于SO2使品紅溶液漂白褪色，其褪色原理不同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。通關(guān)5 (2020北京卷)某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將NH4Cl固體加入試管中，并將濕潤的pH試紙置于試管口，試管口略向下傾斜，對試管底部進(jìn)行加熱試紙顏色變化：黃色藍(lán)色(pH10)黃色紅色(pH2)；試管中部有白色固體附著將飽和NH4Cl溶液滴

17、在pH試紙上試紙顏色變化：黃色橙黃色(pH5)下列說法不正確的是()A根據(jù)中試紙變藍(lán)，說明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng)B根據(jù)中試紙顏色變化，說明氨氣比氯化氫氣體擴(kuò)散速率快C中試紙變成紅色，是由于NH4Cl水解造成的D根據(jù)試管中部有白色固體附著，說明不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3C氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，其水溶液顯酸性，會(huì)使?jié)駶櫟膒H試紙變紅，根據(jù)中試紙變藍(lán)，說明NH4Cl發(fā)生了分解反應(yīng)，A項(xiàng)正確；根據(jù)中試紙顏色變化，說明氨氣比氯化氫氣體擴(kuò)散速率快，B項(xiàng)正確；中試紙變成紅色，是由于NH4Cl分解產(chǎn)生的氯化氫造成的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)試管中部有白色固體附著，說明氯化銨分解產(chǎn)生的氨氣和氯化氫在擴(kuò)散過程中由

18、化合生成氯化銨，則不宜用加熱NH4Cl的方法制備NH3，D項(xiàng)正確。知識點(diǎn)3硝酸1物理性質(zhì)硝酸是無色易揮發(fā)的液體，有刺激性氣味。2化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性HNO3不穩(wěn)定，見光或受熱易發(fā)生分解，化學(xué)方程式為：4HNO3(濃) eq o(=,sup15(或光照),sdo12() 2H2O4NO2O2。(2)強(qiáng)氧化性HNO3中N元素顯5價(jià)，處于最高價(jià)態(tài)，因此濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，濃度越大，氧化性越強(qiáng)，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越高。反應(yīng)過程中，HNO3的還原產(chǎn)物一般為HNO3(濃)NO2，HNO3(稀)NO。與金屬反應(yīng)稀硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O濃硝酸與

19、銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O與非金屬反應(yīng)濃硝酸與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：C4HNO3(濃) eq o(=,sup15() CO24NO22H2O與還原性化合物反應(yīng)硝酸可氧化Fe2、H2S、SO2、Na2SO3、HI等還原性物質(zhì)。如稀硝酸與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式：_3Fe24HNO eq oal(sup1(),sdo1(3) =3Fe3NO2H2O(3)與有機(jī)物的反應(yīng)硝化反應(yīng)(與反應(yīng))：顏色反應(yīng)：含有苯基的蛋白質(zhì)遇到濃硝酸時(shí)變黃色。 濃硝酸能使紫色石蕊溶液先變紅，后褪色，該反應(yīng)過程中濃硝酸表現(xiàn)出強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性。常溫下，鐵、鋁遇濃硝酸能發(fā)生“鈍化

20、”，表面生成致密的氧化膜，并非不反應(yīng)，故濃硝酸可以用鐵桶盛放。3工業(yè)制法(1)NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO：4NH35O2 eq o(=,sup15(催化劑),sdo12() 4NO6H2O。(2)NO進(jìn)一步氧化生成NO2：2NOO2=2NO2。(3)用水吸收NO2生成HNO3：3NO2H2O=2HNO3NO。通關(guān)1 (易錯(cuò)排查)判斷正誤(1)(2020江蘇卷)室溫下，Cu與濃HNO3反應(yīng)放出NO氣體()(2)(2019江蘇卷)Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化()(3)(2019江蘇卷)室溫下用稀HNO3溶解銅：Cu2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 2H=Cu22NO2H2O

21、()(4)(全國卷)1 mol Fe溶于過量硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA()(5)(海南卷)將鐵屑放入稀HNO3中證明Fe比H2活潑()通關(guān)2 (2021江西上饒檢測)利用下列各組中物質(zhì)間的反應(yīng)制備和收集少量氣體，能采用如圖實(shí)驗(yàn)裝置的是()A濃氨水與固體氫氧化鈉B稀硝酸與銅片C濃硫酸與銅片D濃硝酸與銅片B該裝置適用于固體與液體(或液體)在常溫下反應(yīng)制取氣體，收集氣體采用排水法。NH3易溶于水，不能采用排水法收集，A項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硝酸與銅常溫下反應(yīng)生成NO，NO難溶于水，可用排水法收集，B項(xiàng)正確；濃硫酸與銅在常溫下不發(fā)生反應(yīng)，需要加熱，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硝酸與銅反應(yīng)生成NO2，NO2與水能發(fā)生反應(yīng)，不能用排水

22、法收集NO2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。通關(guān)3 (2021北京密云區(qū)一模)下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生，對比分析所得結(jié)論正確的是()A由中的紅棕色氣體，可推知反應(yīng)還有氧氣產(chǎn)生B紅棕色氣體表明中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C由可說明濃硝酸具有揮發(fā)性和強(qiáng)氧化性D的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)A濃硝酸在灼熱碎玻璃作用下分解，生成紅棕色氣體是NO2，同時(shí)還生成O2、H2O，A項(xiàng)正確；中產(chǎn)生的紅棕色氣體，可能是木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，也可能是濃硝酸受熱分解生成，B項(xiàng)錯(cuò)誤；中紅熱木炭未與濃硝酸接觸，產(chǎn)生紅棕色氣體NO2，說明濃硝酸具有揮發(fā)性，不能判斷是木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，還是濃硝酸受熱分解生成

23、NO2，故不能說明濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2，不能說明木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)，其原因是空氣中O2及濃硝酸受熱分解生成的NO2都具有氧化性，都可能與木炭發(fā)生反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。通關(guān)4 (深度思考)銅和鎂的合金4.6 g完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4 480 mL的NO2氣體和336 mL的N2O4氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為()A9.02 gB8.51 gC8.26 g D7.04 gB最終生成的沉淀是氫氧化鎂和氫氧化銅，所以沉淀增加的質(zhì)量就是和金屬陽離子結(jié)合的OH的質(zhì)量。由于金屬陽離子結(jié)合的OH的物質(zhì)

24、的量，就是金屬失去電子的物質(zhì)的量，所以根據(jù)得失電子守恒可知，金屬失去電子的物質(zhì)的量是 eq f(4.48 L,22.4 Lmol1) eq f(0.336 L,22.4 Lmol1) 20.23 mol，所以和金屬陽離子結(jié)合的OH的物質(zhì)的量也是0.23 mol，質(zhì)量是3.91 g，則沉淀的質(zhì)量是8.51 g，B項(xiàng)正確。知識點(diǎn)4氮及其化合物的轉(zhuǎn)化1借助“價(jià)類二維圖”認(rèn)識氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系2含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)“歧化反應(yīng)”同一物質(zhì)中N元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。例如，3NO2H2O=2HNO3NO、2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。(2)“歸中反應(yīng)”不同物質(zhì)

25、中N元素的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏。例如，6NO4NH3 eq o(=,sup15() 5N26H2O、NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O。通關(guān)1 (北京卷)下列關(guān)于自然界中氮循環(huán)(如下圖)的說法不正確的是()A氮元素均被氧化B工業(yè)合成氨屬于人工固氮C含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化D碳、氫、氧三種元素也參與了氮循環(huán)A利用N23H2 2NH3進(jìn)行人工固氮時(shí)，氮元素被還原，A項(xiàng)錯(cuò)誤；工業(yè)合成氨屬于人工固氮，B項(xiàng)正確；圖中由硝酸鹽制造蛋白質(zhì)、由動(dòng)物排泄物及遺體得到氨或銨鹽，說明含氮無機(jī)物和含氮有機(jī)物可相互轉(zhuǎn)化，C項(xiàng)正確；圖中蛋白質(zhì)參與了氮循環(huán)，而蛋白質(zhì)含有碳、氫、氧，D項(xiàng)正確。通關(guān)2 (

26、2021貴州貴陽檢測)氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是()A路線是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑B路線、是雷電固氮生成硝酸的主要途徑C上述所有標(biāo)號的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)D氮?dú)饪稍谧懔康难鯕庵型ㄟ^一步反應(yīng)生成NO2D氮?dú)夂脱鯕庠诜烹娀蚋邷貤l件下反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，氮?dú)馀c氧氣不能直接生成NO2。通關(guān)3 (2021山東濰坊檢測)氨氮廢水超標(biāo)排放是水體富營養(yǎng)化的重要原因，可用以下流程處理： eq avs4al(高濃度,氨氮廢水) eq o(,sup15(NaOH溶液/加熱),sdo12(avs4al(鼓入空氣,) eq avs4al(低濃度,氨氮廢水) eq o(,su

27、p15(微生物),sdo12() eq avs4al(含硝,酸廢水) eq o(,sup15(甲醇（CH3OH）),sdo12() 達(dá)標(biāo)廢水下列說法正確的是()A過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B過程中NH eq oal(sup1(),sdo1(4) NO eq oal(sup1(),sdo1(3) ，每轉(zhuǎn)化1 mol NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NAC過程中CH3OHCO2，甲醇作還原劑D過程中HNO3N2，轉(zhuǎn)移10 mol e時(shí)可生成N2 11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C過程中發(fā)生反應(yīng)：NH eq oal(sup1(),sdo1(4) OH eq o(=

28、,sup15(),sdo12() NH3H2O，屬于非氧化還原反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過程中NH eq oal(sup1(),sdo1(4) NO eq oal(sup1(),sdo1(3) ，N元素由3價(jià)升高到5價(jià)，則轉(zhuǎn)化1 mol NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8NA，B項(xiàng)錯(cuò)誤；過程中CH3OHCO2，C元素由2價(jià)升高到4價(jià)，甲醇作還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)正確；過程中HNO3N2，N元素由5價(jià)降低到0價(jià)，則轉(zhuǎn)移10 mol e時(shí)可生成1 mol N2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，D項(xiàng)錯(cuò)誤。通關(guān)4 (2021河南開封檢測)NH3是一種重要的化工原料，可以制備

29、一系列物質(zhì)(如圖所示)，下列說法正確的是()ANH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥BNH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解CNH3和NO2在一定條件下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)D圖中所涉及的O2都要用純氧C化肥是含氮、磷、鉀的一些植物營養(yǎng)物質(zhì)，NaHCO3不是化肥，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2CO3受熱不易分解，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3和NO2在一定條件下可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如生成氮?dú)猓珻項(xiàng)正確；NONO2過程需要空氣就可以，不一定要用純氧，D項(xiàng)錯(cuò)誤。通關(guān)5 (深度思考)一定條件下，含氮元素的物質(zhì)可發(fā)生如圖所示的循環(huán)轉(zhuǎn)化?；卮鹣铝袉栴}：(1)氮的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_。(2)圖中屬于“氮的固定”的是_(填字母，

30、下同)；轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生非氧化還原反應(yīng)的是_。(3)若“反應(yīng)h”是在NO2和H2O的作用下實(shí)現(xiàn)，則該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_。(4)若“反應(yīng)”是在酸性條件下由NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 與Zn的作用實(shí)現(xiàn)，則該反應(yīng)的離子方程式為_。解析(1)N元素位于第二周期A族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(2)氮的固定是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，根據(jù)循環(huán)圖可知，屬于氮的固定的是k和c；發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，說明反應(yīng)前后各元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化，則屬于非氧化還原反應(yīng)的是a和l。(3)反應(yīng)h的化學(xué)方程式為3NO2H2O=2HNO3NO，HNO3是氧化產(chǎn)物，NO是還原產(chǎn)物，因此氧化產(chǎn)

31、物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為21。(4)根據(jù)信息，ZnHNO eq oal(sup1(),sdo1(3) Zn2N2OH2O，根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒以及原子守恒得離子方程式為4Zn2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 10H=4Zn2N2O5H2O。答案(1)(2)k和ca和l(3)21(4)4Zn2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 10H=4Zn2N2O5H2O訓(xùn)練(二十一)氮及其重要化合物1(2021山西太原調(diào)研)依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，判斷下列說法中不正確的是()AX是N2O5B可用排空氣法收集NO氣體C工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝

32、酸D從原理上看，NH3可與NO2反應(yīng)實(shí)現(xiàn)NH3N2的轉(zhuǎn)化BNO遇空氣中的氧氣被氧化為NO2，不可用排空氣法收集NO氣體，故B錯(cuò)誤。2(2020北京師大附中檢測)下圖是噴泉實(shí)驗(yàn)裝置圖，下列說法正確的是()A燒瓶中的溶液呈紅色，則原氣體一定是SO2B形成噴泉的原因是燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)大于外界大氣壓C燒瓶中的溶液呈藍(lán)色，則原氣體可能是氨氣D若將石蕊溶液改成氫氧化鈉溶液，則CO、CO2均能形成噴泉C燒瓶中溶液呈紅色， 說明氣體為酸性氣體，可能是HCl等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；形成噴泉的原因是氣體溶于水或與水反應(yīng)，導(dǎo)致燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓，B項(xiàng)錯(cuò)誤；燒瓶中的溶液呈藍(lán)色，說明溶液呈堿性，則原氣體可能是氨氣，C項(xiàng)正確；

33、CO不溶于NaOH溶液，也不發(fā)生反應(yīng)，不能形成噴泉，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2020山東臨沂模擬)下列制取NH3、驗(yàn)證其還原性、收集并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)D濃氨水滴到堿石灰中，放出大量的熱，促使NH3H2O分解放出NH3，A項(xiàng)正確；NH3中N元素顯3價(jià)，可被CuO氧化生成N2，CuO被還原為Cu而由黑色變?yōu)榧t色，B項(xiàng)正確；NH3的密度小于空氣的密度，可采用向下排空氣法收集NH3，C項(xiàng)正確；導(dǎo)管末端插入水中，NH3易溶于水，易引起倒吸，不能起到防止倒吸的作用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4(2021重慶第一中學(xué)檢測)如圖，試管中充滿NO2，現(xiàn)向其中緩慢通入O2，用水吸收NO2(假設(shè)每次通入的O2

34、能完全反應(yīng))。下列說法正確的是()A當(dāng)試管內(nèi)溶液的pH不再變化時(shí)，說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3(假設(shè)試管內(nèi)的溶質(zhì)不向水槽中擴(kuò)散)B當(dāng)試管內(nèi)氣體不是紅棕色時(shí)，說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3C水槽內(nèi)的水改為稀鹽酸，有利于吸收NO2D水槽內(nèi)的水改為稀NaOH溶液，有利于吸收NO2D試管中發(fā)生反應(yīng)：4NO2O22H2O=4HNO3，根據(jù)NO2HNO3，c(HNO3) eq f(f(V（NO2）,Vm),V（溶液）) ，消耗的NO2的體積等于試管中溶液的體積，即V(NO2)V(溶液)，則c(HNO3) eq f(1,Vm) ，故試管內(nèi)溶液的pH始終不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)3NO2H2O=2HNO3NO，當(dāng)試管

35、中氣體不是紅棕色時(shí)，不能說明NO2全部轉(zhuǎn)化為HNO3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NO2與稀鹽酸不反應(yīng)， C項(xiàng)錯(cuò)誤；NO2與NaOH溶液能夠發(fā)生反應(yīng)：2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O，水槽內(nèi)的水改為稀NaOH溶液，有利于吸收NO2, D項(xiàng)正確。5(2021山東青島檢測)為了探究濃硝酸的性質(zhì)，進(jìn)行以下五組實(shí)驗(yàn)，均觀察到紅棕色氣體。下列分析錯(cuò)誤的是()A將帶火星的木條靠近的試管口，木條復(fù)燃，說明NO2能支持燃燒B中的鐵片鈍化，紅棕色氣體由濃硝酸分解產(chǎn)生，中溶液變?yōu)榫G色C實(shí)驗(yàn)對比，中的紅棕色氣體可能是由揮發(fā)的濃硝酸受熱分解產(chǎn)生的D五支試管中的紅棕色氣體均為還原產(chǎn)物B灼熱的玻璃棒插入濃硝酸中，HNO3分解

36、生成NO2、O2和H2O，帶火星的木條靠近的試管口，木條復(fù)燃，說明NO2和O2均能支持燃燒，A項(xiàng)正確；灼熱的鐵片在濃硝酸中發(fā)生反應(yīng)，且生成紅棕色的NO2，不能鈍化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硝酸具有強(qiáng)揮發(fā)性，揮發(fā)出的HNO3(g)受灼熱木炭作用，發(fā)生分解生成紅棕色NO2，C項(xiàng)正確；紅棕色氣體均為NO2，都是HNO3被還原生成，均為還原產(chǎn)物，D項(xiàng)正確。6(2021山東日照模擬)室溫下，某興趣小組用下圖所示裝置在通風(fēng)櫥中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管中開始無明顯現(xiàn)象，逐漸有微小氣泡生成，越來越劇烈，液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體，溶液呈藍(lán)色試管中劇烈反應(yīng)，迅速生成大量紅棕色氣體，溶液呈綠色；之后向綠色溶液中持續(xù)通入N2，

37、溶液變?yōu)樗{(lán)色下列說法不正確的是()A試管中紅棕色氣體為NO2，由硝酸還原生成B等質(zhì)量的Cu完全溶解時(shí)，試管中消耗的HNO3多C將Cu換成Fe之后重復(fù)實(shí)驗(yàn)，依然是試管中反應(yīng)更劇烈D試管中反應(yīng)后溶液顏色與試管I中的不同，是由于溶有NO2CCu與濃硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，則試管中紅棕色氣體為NO2，A項(xiàng)正確；等質(zhì)量的Cu分別與稀硝酸、濃硝酸完全反應(yīng)時(shí)，消耗HNO3的物質(zhì)的量之比為23，則試管中消耗的HNO3多，B項(xiàng)正確；常溫下Fe在濃硝酸中發(fā)生鈍化，試管I中反應(yīng)更劇烈，C項(xiàng)錯(cuò)誤；試管中反應(yīng)生成NO2，綠色溶液持續(xù)通入N2，將溶于溶液中的NO2排出，溶液變?yōu)樗{(lán)色，D項(xiàng)正確。7(2

38、021遼寧丹東檢測)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NO與銅粉的反應(yīng)并檢驗(yàn)NO，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略)。實(shí)驗(yàn)開始前，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，排盡裝置內(nèi)的空氣。已知：在溶液中FeSO4NOFe(NO)SO4(棕色)，該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)NO。下列說法中不正確的是()A裝置F、I中的試劑依次為水、硫酸亞鐵溶液B若觀察到裝置H中紅色粉末變黑色，則NO與Cu發(fā)生了反應(yīng)C實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，再關(guān)閉分液漏斗的活塞D裝置J收集的氣體中一定不含NOD裝置F盛有水，用于吸收揮發(fā)出的HNO3；裝置I中盛有FeSO4溶液，用于檢驗(yàn)NO，A項(xiàng)正確。裝置H中紅色粉末變黑色，說明Cu生成了CuO，則NO與Cu發(fā)生了反

39、應(yīng)，B項(xiàng)正確。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為防止倒吸，要先熄滅酒精燈，待冷卻后關(guān)閉分液漏斗的活塞，C項(xiàng)正確。由于FeSO4與NO的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，NO不能被裝置I中FeSO4溶液完全吸收，且NO與水不反應(yīng)，故裝置J收集的氣體中一定含有NO，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8(2021北京大興區(qū)檢測)某學(xué)習(xí)小組為研究銅與濃、稀HNO3反應(yīng)的差異，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。下列說法不正確的是()A反應(yīng)開始前通入過量的CO2氣體，目的是排除裝置內(nèi)的空氣BA中的離子方程式為：Cu2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 4H=Cu22NO22H2OC當(dāng)B中0.03 mol銅粉被氧化時(shí)，B中產(chǎn)生的NO氣體大于0.02 molDC裝

40、置中裝入一定量的水進(jìn)行尾氣處理D研究銅與濃、稀HNO3反應(yīng)的差異，先利用二氧化碳將裝置中的空氣排出，防止Cu與稀硝酸反應(yīng)生成的NO被氧化，滴加濃硝酸時(shí)Cu與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，在B中發(fā)生3NO2H2O=2HNO3NO、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，C中收集到NO氣體，最后尾氣處理。反應(yīng)開始前通入過量的CO2氣體，目的是排除裝置內(nèi)的空氣，A項(xiàng)正確；A中銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為Cu2NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 4H=Cu22NO22H2O，B項(xiàng)正確；B中發(fā)生3NO2H2O=2HNO3NO、3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H

41、2O，因此當(dāng)B中0.03 mol銅粉被氧化時(shí)，B中產(chǎn)生的NO氣體大于0.02 mol，C項(xiàng)正確；NO不溶于水，C裝置中裝入一定量的水不能進(jìn)行尾氣處理，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9(2021安徽滁州檢測)Cu與濃硝酸反應(yīng)生成氮的氧化物，這些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反應(yīng)過程及有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是()A若銅片為51.2 g，則生成0.2 mol NaNO3B常溫下，Cu遇濃硝酸發(fā)生鈍化，不可能發(fā)生上述反應(yīng)C標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集的氮氧化物為20.16 LD反應(yīng)過程中生成的Cu(NO3)2既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物A分析整個(gè)反應(yīng)過程可知僅有兩種元素的化合價(jià)發(fā)生變化

42、，即CuCu2，HNO3NaNO2，51.2 g Cu的物質(zhì)的量為0.8 mol，共失去電子0.8 mol21.6 mol，由得失電子守恒可知HNO3NaNO2得到1.6 mol電子，故產(chǎn)物中NaNO2的物質(zhì)的量為0.8 mol，由Na原子守恒可得另一種產(chǎn)物NaNO3的物質(zhì)的量為0.2 mol，A項(xiàng)正確；常溫下，Cu能與濃硝酸反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；部分NO2會(huì)轉(zhuǎn)化為N2O4，而NO2、N2O4在標(biāo)準(zhǔn)狀況下都不是氣體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)過程中生成的Cu(NO3)2是氧化產(chǎn)物，不是還原產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10(2021黑龍江大慶檢測)Zn與硝酸反應(yīng)時(shí)，硝酸溶液的濃度不同，產(chǎn)物也不同。與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)的

43、Zn與被還原硝酸的物質(zhì)的量關(guān)系如圖。還原產(chǎn)物為NH4NO3的曲線是()A生成1 mol NH4NO3時(shí)，HNO3得到8 mol電子，據(jù)得失電子守恒可知，反應(yīng)要消耗4 mol Zn，必然生成4 mol Zn(NO3)2，故生成NH4NO3時(shí)，消耗Zn和被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比為4 mol1 mol41。11(2019江蘇卷，節(jié)選)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物，含有氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收，主要反應(yīng)為：NONO22OH=2NO eq oal(sup1(),sdo1(2) H2O2NO22OH=NO eq

44、 oal(sup1(),sdo1(2) NO eq oal(sup1(),sdo1(3) H2O下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有_(填字母)。A加快通入尾氣的速率B采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C吸收尾氣過程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾，得到NaNO2晶體，該晶體中的主要雜質(zhì)是_(填化學(xué)式)；吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是_(填化學(xué)式)。(2)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NO eq oal(sup1(),sdo1(3) 的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié))的變化如圖所示。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO eq oal(sup1(),sdo1(3) ，其離子方程式為_。NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是_。解析(1)根據(jù)化學(xué)平衡的影響因素，為提高尾氣中NO和NO2的去除率，采用氣、液逆流的方式吸收尾氣可保證尾氣更充分地吸收，吸收尾氣過程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液，可提高尾氣的轉(zhuǎn)化率。由尾氣吸收的主要反應(yīng)NONO22OH=2NO eq