專題02-氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化(人教版2019必修第二冊)(原卷版)

2021-2022學(xué)年高一化學(xué)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)專題突破專題02氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化方法探究氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系部分轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式如下：N2+O22NO3Mg+N2Mg3N22NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NON2+3H22NH3NH3+H2ONH3·H2ONH3+H+=4NH3+5O24NO+6H2ONH3·H2ONH3↑+H2OAl3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑NaOH+NH4NO3NH3↑+NaNO3+H2O典例剖析典例1利用氮元素的價類二維圖可以設(shè)計氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化路徑，下列說法不正確的是A．工業(yè)固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3B．可利用Cu與硝酸的反應(yīng)，將N元素轉(zhuǎn)化為NO或NO2C．由氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮化合物的反應(yīng)中，必須提供氧化劑D．實(shí)驗(yàn)室可利用氫氧化鈣固體與NH4Cl固體混合加熱制備NH3典例2非金屬單質(zhì)A經(jīng)如圖所示的過程轉(zhuǎn)化為含氧酸D，已知D為強(qiáng)酸，請回答下列問題：ABCD（1）若A在常溫下為固體，B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體。①D的化學(xué)式是___________，檢驗(yàn)D的稀溶液中主要陰離子的試劑是___________；②在工業(yè)生產(chǎn)中，B氣體的大量排放被雨水吸收后會形成___________而污染環(huán)境。（2）若A在常溫下為氣體，C是紅棕色的氣體。①A的化學(xué)式為___________；②寫出C→D轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式___________③D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________，該反應(yīng)中D體現(xiàn)的性質(zhì)有___________。精選習(xí)題1．氮元素在海洋中的循環(huán)是整個海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無機(jī)氮的循環(huán)過程可用下圖表示。下列關(guān)于海洋中的氮循環(huán)的說法正確的是A．過程①屬于化學(xué)變化B．屬于固氮作用的是過程③C．反硝化作用是氮元素發(fā)生氧化反應(yīng)D．向海洋中排放含的廢水會影響海洋中的含量2．將濕潤的紅色石蕊試紙放在進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)的試管口，試紙不變成藍(lán)色的是A．加熱濃氨水 B．加熱NH4HCO3固體C．加熱NH4Cl和Ca(OH)2的混合物 D．加熱NH4Cl晶體3．宇宙飛船的運(yùn)載火箭的推進(jìn)器引燃后發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量高溫氣體，從火箭尾部噴出。引燃后的高溫氣體成分有CO2、H2O、N2、NO等，這些氣體均無色，但在衛(wèi)星發(fā)射現(xiàn)場看到火箭噴射出大量的紅煙，產(chǎn)生紅煙的原因是()A．高溫下N2遇空氣生成NO2B．NO遇空氣反應(yīng)生成NO2C．CO2與NO反應(yīng)生成NO2D．NO與H2O反應(yīng)生成NO25．工業(yè)上以氮?dú)鉃橹饕现苽湎跛?，其轉(zhuǎn)化過程如下所示，其中氮元素只被還原的一步是N2NH3NONO2HNO3A．① B．② C．③ D．④6．下列反應(yīng)中硝酸既能表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是A．能使紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色B．與銅反應(yīng)放出一氧化氮?dú)怏w，生成硝酸銅C．與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w，生成硝酸鈉D．與單質(zhì)硫混合共熱時生成硫酸和二氧化氮7．研究表明，氮氧化物(NOx)和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：下列關(guān)于霧霾及其形成的敘述中，不正確的是A．與燃料燃燒有關(guān) B．涉及氧化還原反應(yīng)、化合反應(yīng)等C．霧霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4 D．NH3是形成無機(jī)顆粒物的催化劑8．某混合氣體中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的兩種或多種。現(xiàn)將此無色透明的混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色，下列關(guān)于原混合氣體成分的判斷正確的是A．肯定有SO2和NO2 B．肯定只有NOC．可能有Cl2和O2 D．肯定沒有Cl2、O2和NO29．一定溫度下，將甲和乙組成的混合氣體通入過量的丙溶液中，一定沒有沉淀產(chǎn)生的是（）ABCD甲氣體NO2SO2NH3SO2乙氣體SO2SO3SO2CO2丙溶液BaCl2溶液BaCl2溶液BaCl2溶液BaCl2溶液10．Ⅰ．工業(yè)上硝酸的制備和自然界中硝酸的生成既有相同之處，又有區(qū)別。圖中路線a、b、c是工業(yè)制備硝酸的主要途徑，路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮過程中生成硝酸的途徑。(1)寫出的一種用途_______。(2)實(shí)驗(yàn)室制取的化學(xué)方程式為_______。(3)寫出工業(yè)制硝酸中a過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。Ⅱ．氮肥廠的廢水直接排放會造成污染，目前氨氮廢水處理方法主要有吹脫法、化學(xué)沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥廠的氨氮廢水中氮元素多以和的形式存在。該廠技術(shù)團(tuán)隊設(shè)計該廢水處理方案流程如下：(4)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈械姆椒╛______(寫出所需試劑、操作及現(xiàn)象)(5)過程②、③：在微生物亞硝酸菌和硝酸菌作用下實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化，稱為硝化反應(yīng)?？杀籣______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)最終氧化成。(6)過程④：在一定條件下向廢水中加入甲醇實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，稱為反硝化反應(yīng)。此過程中甲醇(C元素價)轉(zhuǎn)化為，寫出此過程的化學(xué)方程式_______。11．某興趣小組為驗(yàn)證草酸氫銨晶體受熱分解后除水之外的產(chǎn)物，設(shè)計了如圖實(shí)驗(yàn)。已知：Ⅰ．NH4HC2O4NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O。Ⅱ．PdCl2(aq)可用于檢驗(yàn)一氧化碳：CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末，使溶液變渾濁)。（1）為避免空氣中的某些成分對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾，點(diǎn)燃酒精燈前，須預(yù)先向裝置中通入一段時間的某種氣體作保護(hù)氣，該氣體可以是___(填序號)。A．干燥的N2 B．干燥的CO2 C．干燥的Cl2 D．空氣（2）能證明有NH3產(chǎn)生的現(xiàn)象是___。（3）指出該裝置的一處缺陷___。12．如圖是氮元素的幾種價態(tài)與物質(zhì)類別的對應(yīng)關(guān)系。請回答下列問題：（1）寫出N2的一種用途：___________。（2）B物質(zhì)的電子式為：___________。（3）HNO3與圖中的物質(zhì)C常用于檢驗(yàn)Cl-的存在，則C的化學(xué)式為___________。（4）實(shí)驗(yàn)室制取物質(zhì)B的化學(xué)方程式為___________。（5）濃硝酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。（6）從N元素化合價角度分析，上圖中涉及的六種物質(zhì)只有還原性的是___________(填化學(xué)式，下同)，既有氧化性又有還原性的是___________。13．某化學(xué)活動小組對中學(xué)化學(xué)教材中“氨的催化氧化”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(固定裝置已略去)。請回答下列問題：(1)若裝置A中使用的藥品是NH4HCO3固體，則A需要的儀器有試管、導(dǎo)管、橡膠塞和_______(填選項序號)。A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________________。

a.錐形瓶

b.酒精燈c.燒瓶

d.蒸發(fā)皿(2)裝置B的作用是_____________；裝置D的作用是___________________。(3)裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。(4)若A、B中藥品足量，則可以觀察到裝置F中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________。(5)該裝置存在的主要缺陷是_______________________________________。14．工業(yè)生產(chǎn)硝酸的尾氣中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假設(shè)不含N2O4)，對生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來較大的威脅。(1)工業(yè)上也常用Na2CO3溶液吸收法處理NOx。已知：NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)。NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)當(dāng)NOx被Na2CO3溶液完全吸收時，x的值不可能是___________(填字母)。A．1.9B．1.8C．1.6D．1.3(2)用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時，吸收液質(zhì)量就增加44g，則NOx中的x值為___________。15．由三種短周期非金屬元素形成的常見單質(zhì)A、B、C，在一定條件下有如下反應(yīng)：A+B→甲(氣)，B+C→乙(氣)，請根據(jù)不同情況回答下列問題：(1)若標(biāo)準(zhǔn)狀況下A、B、C、甲、乙均為氣體，且甲和乙化合生成固體丙時有白煙產(chǎn)生。①丙的化學(xué)式是_________，丙中含有的化學(xué)鍵類型為______________②工廠常用氣體甲檢驗(yàn)裝有氣體C的管道是否泄漏，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________(2)若常溫下B為固體，A、C為氣體且氣體乙有刺激性氣味，甲在空氣中充分燃燒可生成乙。①乙的化學(xué)式是___________②向氫氧化鈉溶液中通人過量的乙，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________③將乙與(1)中某單質(zhì)的水溶液充分反應(yīng)可生成兩種強(qiáng)酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________鏈接高考1．（2021·河北）硫和氮及其化合物對人類生存和社會發(fā)展意義重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的環(huán)境問題也日益受到關(guān)注，下列說法正確的是A．NO2和SO2均為紅棕色且有刺激性氣味的氣體，是酸雨的主要成因B．汽車尾氣中的主要大氣污染物為NO、SO2和PM2.5C．植物直接吸收利用空氣中的NO和NO2作為肥料，實(shí)現(xiàn)氮的固定D．工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除2．（2021·河北）關(guān)于非金屬含氧酸及其鹽的性質(zhì)，下列說法正確的是A．濃H2SO4具有強(qiáng)吸水性，能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會隨溶液的pH減小而增強(qiáng)C．加熱NaI與濃H3PO4混合物可制備HI，說明H3PO4比HI酸性強(qiáng)D．濃HNO3和稀HNO3與Cu反應(yīng)的還原產(chǎn)物分別為NO2和NO，故稀HNO3氧化性更強(qiáng)3．（2021·山東）下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得結(jié)論錯誤的是A．向NaHSO3溶液中滴加氫硫酸，產(chǎn)生淡黃色沉淀，證明HSO具有氧化性B．向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，證明Fe3O4中含F(xiàn)e(Ⅱ)C．向濃HNO3中插入紅熱的炭，產(chǎn)生紅棕色氣體，證明炭可與濃HNO3反應(yīng)生成NO2D．向NaClO溶液中滴加酚酞試劑，先變紅后褪色，證明NaClO在溶液中發(fā)生了水解反應(yīng)4．（2019·江蘇）在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是A．NaCl(aq)Cl2(g)FeCl2(s)B．MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgO(s)C．S(s)SO3(g)H2SO4(aq)D．N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)5．（2017·上海）將NH3通過灼熱的CuO，發(fā)現(xiàn)生成一種紅色的單質(zhì)和一種氣體單質(zhì)，這種氣體單質(zhì)是A．O2 B．H2 C．N2 D．NO6．（2019·江蘇）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）N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為________。（2）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NO+NO2+2OH?2+H2O2NO2+2OH?++H2O①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