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高考二轮复习知识点:含氮物质的综合应用

更新时间:2023-07-28 浏览次数:26 类型:二轮复习
一、选择题
  • 1. (2022高三上·齐齐哈尔期中) 喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是(   )

     

    气体

    溶液

    A.

    H2S

    稀盐酸

    B.

    HCl

    稀氨水

    C.

    NO

    稀H2SO4

    D.

    CO2

    饱和NaHCO3溶液

    A . A   B . B   C . C   D . D
  • 2. (2023高三上·北京市月考) 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(   )
    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)
  • 3. (2023·浙江1月选考) 下列关于元素及其化合物的性质说法错误的
    A . 和乙醇反应可生成 B . 工业上煅烧黄铁矿生产 C . 工业上用氨的催化氧化制备 D . 常温下铁与浓硝酸反应可制备
  • 4. (2022高三上·淮安期中) 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(   )
    A . 自然固氮、人工固氮都是将转化为 B . 侯氏制碱法以为原料制备 C . 工业上通过催化氧化等反应过程生产 D . 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
  • 5. (2022·天津市) 燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是(   )

    A . 甲是空气中体积分数最大的成分 B . 乙是引起温室效应的气体之一 C . 反应(Ⅰ)在常温下容易发生 D . 反应(Ⅱ)中NO是氧化剂
  • 6. (2024高三上·龙岩开学考) 下列由实验现象所得结论错误的是(   )
    A . 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO 具有氧化性 B . 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ) C . 向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2 D . 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
  • 7. (2023·梅州模拟) 氮元素所形成物质的价类二维图如图所示,下列说法正确的是

    A . 可用湿润的蓝色石蕊试纸检验a B . 通过雷电作用将b转化为c,可实现氮的固定 C . d转化为e必须加入氧化剂 D . g中的氮原子均采用杂化
  • 8. (2023·天津市模拟) 合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法错误的是

    A . 合成氨采用400~500℃是为了提高原料转化率和反应速率 B . 湿润的淀粉­KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气 C . 生成固体1的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl D . 1L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1∶1
  • 9. (2023·广东模拟) 如图所示为氮元素的价类二维图。下列有关说法错误的是

    A . a的化学性质不活泼,常用作保护气 B . “雷雨发庄稼”涉及的转化过程包含a→c→d→e C . b与e按物质的量之比为1:1完全反应,所得生成物的水溶液呈中性 D . f既有氧化性,又有还原性
  • 10. (2023·岳阳模拟) 某小组探究的催化氧化,实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析正确的是

    A . ②中能用替代 B . ③、④中现象说明③中的反应是 C . ④中白烟的主要成分是 D . 反应结束后若⑤中溶液变蓝则溶液中一定含有
  • 11. (2023·辽阳模拟) 一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的 , 发生反应: , 经历两步反应:①;②。反应体系中的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是

    A . 曲线a是随时间的变化曲线 B . 时, C . 时,的生成速率大于消耗速率 D . 时,
  • 12. (2023·邯郸模拟) 水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是

    A . N2→NH属于氮的固定 B . 图示转化过程中N元素表现出7种化合价 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NH、NH2OH、NO和NO中N原子的杂化方式不完全相同
  • 13. (2023·湛江模拟) 物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度,下图为氮、硫及其部分化合物的价类二维图,下列说法错误的是

    A . 坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物 B . 的转化均能一步实现 C . c、d和i、j均属于酸性氧化物 D . f与l可以是同一种物质
  • 14. (2023·辽宁模拟) 氮元素的“价-类”二维关系如图所示。下列说法正确的是

    A . 基态氮原子核外电子空间运动状态有7种 B . 图中a→b→c→d是工业制硝酸的转化路线 C . 图中化合价所对应的氮的含氧酸均为强酸 D . 离子中的化学键形成方式不同,但成键后的化学键相同
  • 15. (2023·日照模拟) 某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是

    A . 过程I中发生还原反应 B . a和b中参与反应的数目相等 C . 过程Ⅱ的反应为 D . 过程I→Ⅲ的总反应为
  • 16. (2023·合肥模拟) 下表中各组物质不能按照如图所示的转化关系一步实现的是

    选项

    X

    Y

    Z

    A

    B

    Fe

    C

    D

    NO

    A . A B . B C . C D . D
  • 17. (2023高一下·开封月考) 部分含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

    A . 对应含氧酸的酸性强弱为: B . 工业上通过 来制备 C . 久置的水溶液会变小 D . 利用a还原c或者d可以消除氮氧化物的污染
  • 18. (2023·红桥模拟) 部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是(   )

    A . a的氧化或还原均可实现氮的固定 B . b是红棕色气体,b常温下可转化为c C . 常温下d的稀溶液可保存在铝制容器中 D . e的溶液一定呈中性
  • 19. (2023·大庆模拟) 氮及其化合物在生产生活中具有广泛的应用。在给定条件下,下列选项所示物质间的转化能实现的是(   )
    A . B . C . D .
二、多选题
  • 20. (2022·淄博模拟) 一种以沸石笼为载体对NO进行催化还原的原理如图所示。下列说法错误的是

    A . 反应④有极性键的断裂与生成 B . 反应②③均为氧化还原反应 C . 反应⑤的离子方程式为:Cu(NH3)+NO=N2+NH+H2O+Cu(NH3) D . 总反应还原1molNO消耗O211.2L(标准状况)
三、非选择题
  • 21. (2019·江苏) N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
    1. (1) N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为
    2. (2) NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为

      NO+NO2+2OH=2 +H2O

      2NO2+2OH= + +H2O

      ①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有(填字母)。

      A.加快通入尾气的速率

      B.采用气、液逆流的方式吸收尾气

      C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液

      ②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是(填化学式)。

    3. (3) NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为 的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。

      ①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl ,其离子方程式为

      ②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是

  • 22. (2016·新课标Ⅱ卷) 联氨(又称肼,N2H4 , 无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料.回答下列问题:

    1. (1) 联氨分子的电子式为,其中氮的化合价为

    2. (2) 实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为

    3. (3) ①2O2(g)+N2(g)═N2O4(l)△H1

      ②N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H2

      ③O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H3

      ④2N2H4(l)+N2O4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H4=﹣1048.9kJ•mol1

      上述反应热效应之间的关系式为△H4=,联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为

    4. (4)   联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似.联氨第一步电离反应的平衡常数值为(已知:N2H4+H+⇌N2H5+的K=8.7×107;Kw=1.0×1014).联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为

    5. (5) 联氨是一种常用的还原剂.向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是.联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀.理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是

  • 23. (2023·徐汇模拟) 现代农业要精准施肥,科学种植。以下是一种实验室测定土壤中含氮量的方法。
    1. (1) (一)提取土壤中的氮

      称取100g土壤于烧杯中,加入足量浓硫酸和一定量的催化剂,充分反应后过滤、洗涤滤渣,往滤液加入足量NaOH溶液,按如图进行蒸馏,用过量硼酸吸收生成的氨。

      已知:常温下,

      土壤中的氮元素主要存在形式。(填微粒符号)

    2. (2) 向土壤中加入浓硫酸和一定量催化剂的目的
    3. (3) 判断滤渣已洗涤干净的方法为
    4. (4) 丙装置的缺点为
    5. (5) 当丙中尾接管无明显液滴后,需升高温度继续蒸出水蒸气一段时间,目的为
    6. (6) (二)滴定测量含氮量

      将锥形瓶内溶液稀释至250mL,取出25.00mL稀释液,向其中滴加2~3滴甲基红(变色范围4.4~6.2),用盐酸标准溶液滴定。重复实验3次,平均消耗盐酸标准溶液18.00mL。

      滴定时,发生反应的离子方程式为

    7. (7) 该土壤样品的含氮量为(以N元素计算)。
  • 24. (2023·浦东模拟) 某污水处理工艺中,的转化途径如下图所示:

    完成下列填空:

    1. (1) 上述转化过程(选填“属于”或“不属于”)氮的固定。N原子核外能量最高的电子有个,这些电子(选填编号)

      a.所处的电子亚层相同                    b.自旋方向相同

      c.占据的轨道相同                        d.运动状态相同

    2. (2) 从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因
    3. (3) 中氢元素的化合价为价,写出的结构式,其所含共价键的类型为;若其分子的极性与相同,则它是(选填“极性”或“非极性”)分子。
    4. (4) 配平离子方程式:

      _NO+____

      若反应所得的氧化产物比还原产物多1.5mol,则该反应转移的电子为mol。

  • 25. (2023·鞍山模拟) 随着工业的发展,氨氮废水(主要含)的排放对环境造成很大的影响,常见的处理方法有:生物脱氮法、吹脱-氧化法、电化学氧化法等。请回答下列问题:
    1. (1) 氨氮废水排放最直接的影响是加速水体富营养化,可造成(填写一个可出现的环境问题);
    2. (2) 生物脱氮法流程如下:

      ①两步反应的最佳温度为35℃,当温度低于5℃,反应接近停止的原因是

      ②步骤I中若的消除速率为 , 则的消耗速率为

    3. (3) 吹脱-氧化法:

      ①吹脱时,在溶液中存在下述平衡: , 如图是不同温度下,水中变化的相对含量图:

      由图像可知,越大,水中含量越高,其原因是。50℃平衡的平衡常数

      ②氧化原理如下:

      (i)其他条件相同时,向一定体积的氨氮废水中通入 , 根据上述原理推测下列说法错误的是(填代号);

      a.该过程中N元素既有被氧化的过程又有被还原的过程

      b.优良的催化剂不但能降低的活化温度,还能提升的平衡转化率

      c.单位时间内生成的活性氧(O·)越多,对转化为无害物越有利

      d.随着温度升高、单位时间内的转化率提升说明该转化一定是吸热反应

      (ii)其他条件相同,不同催化剂X、Y在发生催化作用时,对比结果如下:

      催化剂

      转化温度(℃)

      转化率(%)

      选择性(%)

      X

      250

      90

      50

      Y

      225

      90

      90

      X催化剂Y催化剂(填“优于”或“劣于”);

    4. (4) 电化学氧化法:

      其原理为电解时阳极产生的羟基自由基氧化成为而被去除。实验结果表明,当溶液中存在时,转化率大幅提升(如图所示),其可能的原因是

  • 26. (2023·成都模拟) 汽车尾气的氮氧化物是大气污染物的主要来源,研究汽车尾气处理是环境保护的重要课题。试回答下列问题:
    1. (1) 有关汽车尾气的生成

      已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH1=+180.50kJ•mol-1

      ②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH2=-144.14kJ•mol-1

      ③2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g) ΔH3=-244.10kJ•mol-1

      则3NO(g)=N2O(g)+NO2(g) ΔH=

    2. (2) 用CO消除汽车尾气

      在催化剂a作用下将尾气转化为无污染的气体而除去。向密闭容器中充入10molCO(g)和8molNO(g)发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH,测得平衡时NO体积分数与温度、压强的关系如图。

      ①已知T2>T1 , 则反应ΔH0(填“>”、“=”或“<”)。

      ②该反应达到平衡后,为了同时提高反应速率和NO的平衡转化率,可采取的措施(填字母序号)。

      a.改用高效催化剂

      b.恒温恒容条件下,按投料比增大反应物浓度

      c.移去CO2

      d.升高温度

      e.缩小反应容器的体积

      ③在温度为T1、容器体积为4L的条件下,反应进行到10min时恰好在D点达到平衡。则从反应开始到平衡时,NO平均反应速率v(NO)=;若其他条件不变,升高温度,用分压表示的平衡常数Kp(填“变大”、“变小”或“不变”)。

      ④在X点,对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到平衡状态可能为图中点(填A~F)。

    3. (3) 用NH3消除汽车尾气

      新型催化剂b在含有少量O2条件下,能催化NH3 , 和NOx , 反应生成N2 , 且高温下活性很强。在盛有催化剂b的管式反应容器[如图(一)]中按一定比例匀速通入NH3、NOx、O2发生反应。NOx的除去率随反应温度变化曲线如图(二)所示。

      ①在50℃之前,NOx的除去率随温度升高而缓慢上升的原因是

      ②当温度高于300℃时,NOx除去率迅速下降的原因是

  • 27. (2023·东城模拟) 实验室常用NaOH溶液吸收NO2尾气,探究其适宜条件原理。20℃时,将4mL不同浓度NaOH溶液一次性推入中4mLNO2 , 观察现象。

    编号

    c(NaOH)

    现象

    2mol•L-1

    活塞自动内移,最终剩余约7mL无色气体

    6mol•L-1

    活塞自动内移,最终气体全部被吸收

    1. (1) NaOH溶液吸收NO2时生成两种钠盐,分别为NaNO2
    2. (2) 检验甲中剩余气体的方法:排出大注射器中的溶液,拔下导管,吸入少量空气,气体变为红棕色。用化学方程式表示检验的反应原理是
    3. (3) 某同学推测甲中产生无色气体的原因:局部OH-浓度过低,导致部分NO2与水反应。通过实验证明其成立:用与甲相同的装置、试剂和条件,将NO2缓慢推入NaOH溶液中,(补全实验现象)。
    4. (4) 进一步探究NO2与水或碱反应时还原产物价态不同的原理。

      【查阅资料】

      i.NO2遇水时发生反应:a.

      b. 

      ii.酸性条件下,可与对氨基苯残酸发生不可逆反应,所得产物遇萘乙二胺变红,且原溶液中越大,红色越深。

      【实验】将2mLNO2推入5mL下列试剂中,随即取出0.1mL溶液,滴加到等量对氨基苯磺酸溶液(盐酸酸化)中,再加入等量萘乙二胺溶液,加水定容到相同体积,对比溶液颜色。

      编号

      试剂

      溶液颜色

      溶液均呈红色,丁与戊颜色几乎相同,丙的颜色更浅

      6mol•L-1NaOH溶液

      酸性对氨基苯磺酸溶液

      ①通过实验(填编号)对比,说明NO2遇水时发生了反应a和b。

      ②从化学反应速率的角度分析,NO2与水或碱反应时还原产物价态不同的原因是

    5. (5) 若用0℃的NaOH溶液重复实验甲,最终剩余约3mL(20℃)无色气体。

      综上,用NaOH溶液吸收NO2尾气,适宜的条件是(写出两点即可)。

  • 28. (2023·朝阳模拟) 工业烟气中常含有(NO、)。用NaClO溶液将氧化为 , 实现烟气中的脱除。
    1. (1) 在大气中会形成酸雨。形成酸雨的过程中,NO表现性。
    2. (2) 向NaClO溶液中加入硫酸,研究初始pH对脱除率的影响,结果如下。

      已知:

      ①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是

      ②将pH=3.5时NaClO溶液脱除NO的离子方程式补充完整:

      □NO+□     +□          

      ③pH<5.5时,分析脱除率随溶液初始pH升高而增大的可能原因:

    3. (3) 用分别将脱除前后的全部转化为 , 并用库仑仪测定的量,可计算脱除率。库仑仪工作的原理和装置如下:

      检测前,电解质溶液中的保持定值时,电解池不工作。进入电解池后与反应,库仑仪便立即自动进行电解到又回到原定值,测定结束。通过测定电解消耗的电量可以求出的物质的量。

      在电解池中被还原为NO的离子方程式为

      ②将脱除前、后等体积的烟气分别用上述装置进行测定,电解时转移电子的物质的量分别为amol、bmol。脱除率是

      ③测量结束后,电解池中还检测到少量 , 这将导致测定结果(填“偏高”或“偏低”),需进行校正。

  • 29. (2023·乌鲁木齐模拟) 下图是氮在生态系统中的循环。细菌和电催化可促使含氮物质进行氧化还原反应。

    1. (1) 写出N在周期表中的位置中N元素的化合价为
    2. (2) 依据图中所示的氮循环,写出自然界中固氮的一种途径
    3. (3) 氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一、实验室中检验可以用溶液,产生气体使湿润的色石蕊试纸变色。
    4. (4) 硝化过程中,含氮物质发生(填“氧化”或“还原”)反应。
    5. (5) 铵态氮()与亚硝态氮()可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生氮气时,转移电子的物质的量为
    6. (6) 由于过度的人为干预,水体中的硝酸盐水平正在增加。硝酸盐转化为无害氮的反硝化作用,可以通过电催化法来实现,写出在中性介质中硝酸盐转化为氮气的阴极电极反应式
  • 30. (2022·浙江模拟) 由三种短周期元素组成的化合物A,常温下为无色晶体,易分解、易爆炸,水溶液中相对稳定,是二元含氧酸,一定条件下可用作还原剂。A的制备可以经过如下步骤实现:

    已知:A的相对分子质量为62,在氧气中灼烧可得物质的量之比为2:1的两种气体;钠汞齐是单质钠溶于单质汞形成混合物,是一种强还原剂;B、E含有相同的阴离子。

    请回答:

    1. (1) A的组成元素名称是
    2. (2) A中所有原子都满足稀有气体原子的电子层结构,且具有对称性,则A的结构式为
    3. (3) B的水溶液显碱性,用离子方程式表示其原因:
    4. (4) C是氯碱工业产物之一,写出由X生成B的化学方程式:
    5. (5) 将A加入到碘水中,碘水褪色,生成三种酸,物质的量之比为1:1:6,写出发生的方程式:

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