精选高考化学易错题专题复习氮及其化合物及详细答案

精选高考化学易错题专题复习氮及其化合物及详细答案

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．在下列物质转化中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16，E 是酸，当 X 无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：

当 X 是强酸时，A、B、C、D、E 均含同一种元素； 当 X 是强碱时，A、B、C、D、E 均含另外同一种元素。 请回答：

(1)A 是_____，Y 是_____。

(2)当X 是强酸时，B 是_____。写出C 生成D 的化学方程式：____________。 (3)当X 是强碱时，B 是_____，写出 D 生成E 的化学方程式：__________________________________。 【答案】（NH4）2S O2 H2S 2SO+O?22【解析】 【分析】

本题中C、D的变化和D的相对分子质量比C的大16是题中一个最具有特征的条件，通过分析可初步判断D比C多一个氧原子，A为（NH4）2S，联想已构建的中学化学知识网络，符合这种转化关系的有：SO2→SO3，NO→NO2，Na2SO3→Na2SO4等，由此可推断Y为O2，由于E为酸，则D应为能转化为酸的某物质，很可能为SO3、NO2等，当X是强酸时A、B、C、D、E均含同一种元素，则B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4，Z为H2O，当X是强碱时，则B为NH3，C为NO，D为NO2，E为HNO3，Z为H2O，据此答题； 【详解】

（1）由上述分析推断可知，A为（NH4）2S，Y为O2，故答案为：（NH4）2S；O2； （2）当X是强酸时，根据上面的分析可知，B是 H2S，C生成D的化学方程式为

催化剂催化剂催化剂2SO3 NH3 3NO2+H2O=2HNO3+NO

2SO2+O2?2SO3，故答案为：H2S；2SO2+O2?2SO3；

（3）当X是强碱时，根据上面的分析可知，B是 NH3，D生成E的化学方程式为

3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：NH3；3NO2+H2O=2HNO3+NO。

【点睛】

本题解题的关键是D 的相对分子质量比 C 的相对分子质量大16，由此推断D比C多一个氧原子，则Y为氧气，以此逐步推断出其他物质。

2．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题

（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 浓度/mol·L-1 K+ 4×10-6 Na+ 6×10-6 NH4+ 2×10-5 SO42- 4×10-5 NO3- 3×10-5 Cl- 2×10-5 根据表中数据判断待测试样为__（填“酸”或“碱”）性，表示该试样酸碱性的c(H+)或c(OH-)=___mol·L-1。

（2）煤燃烧排放的烟气中含有SO2和NOx，易形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。

（____）ClO2-+（____）NO+（____）OH-=（____）Cl-+（____）NO3-+______

（3）为减少SO2对环境的污染，常将煤炭转化为清洁的气体燃料，并将烟气进行处理，吸收其中的SO2。

①写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：__。

②以下物质可以用来吸收烟气中SO2的是__（填字母代号）。 a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3 （4）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。

①汽车启动时汽缸温度高，汽缸中会生成NO，化学方程式为___。

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO。在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为无污染、无毒性的两种气体，其化学反应方程式为___。 【答案】酸 10-4 3 4 4 3 4 2H2O C+H2O2CO+2NO【解析】 【分析】

（1）根据电荷守恒判断溶液的酸碱性；

（2）根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平方程式； （3）①焦炭与水蒸气反应生成CO和H2； ②SO2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收；

（4）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氢气在汽缸中会生成NO；

②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为氮气、二氧化碳。 【详解】

（1）根据表格数据，试样所含水溶性无机离子所带电荷总数是c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)-2c(SO42

－

CO+H2 ab N2+O22NO

2CO2+N2

)-c(NO3－)-c(Cl－)= 4×10-6+6×10-6+2×10-5-2×4×10-5-3×10-5-2×10-5 =-1×10-4，根据溶液的电中性原

则，溶液中应该含有带正电荷的氢离子，c(H+)=1.0×10－4mol/L，所以溶液呈酸性； （2）ClO2-中氯元素化合价由+3降低为-1，NO中N元素化合价由+2升高为+5，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒，烟气脱硝过程的离子方程式3ClO2-+4NO+3OH-=3Cl-+4NO3-+2 H2O；

（3）①焦炭与水蒸气反应生成CO和H2，反应方程式是C+H2O=CO+H2；

②SO2是酸性氧化物，能被碱性溶液吸收，Ca(OH)2呈碱性，能吸收SO2生成亚硫酸钙和水；Na2CO3呈碱性，能吸收SO2；CaCl2与SO2不反应 ；NaHSO3与SO2不反应；故选ab； （4）①汽车启动时汽缸温度高，氮气和氢气在汽缸中生成NO，化学方程式为是N2+O2=2NO；

②在汽车尾气系统中装上催化转化器可使CO和NO反应转化为氮气、二氧化碳，其化学反应方程式为2CO+2NO=2CO2+N2。

氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质，工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图：

催化剂高温高温

已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O (1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、__________(填化学式)。

(2)若实验室需要配制3 mol·L-1NaOH溶液1L进行模拟测试，需称取NaOH固体质量为__________g。

(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为__________。

(4)验证废水中NH4+已基本除净的方法是___________(写出操作、现象与结论)。 (5)气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是__________。 (6)捕获剂捕获的气体主要是__________(填化学式)。

(7)流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O；I2可以使淀粉变蓝。根据上述反应，选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl。需选用的物质是__________(填序号)。

①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤白醋 A．①③⑤ B．①②④ C．①②⑤ D．①②③⑤

【答案】CaCO3 、CaSO3 120 NH4++NO2-=N2↑+2H2O 取少量处理后废水于试管中，加入NaOH溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象则可证明NH4+已基本除净 气体1转化为气体2时，其中NO:NO2物质的量之比为1：1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2，若空气过量，则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空气不能过量 CO C 【解析】 【分析】

工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)用过量石灰乳吸收，CO2、SO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3、CaSO3，成为固体1的主要成分，此时气体1为NO、CO、N2；通入适量空气，

主要与NO作用生成NO2，成为空气2的主要成分；通入NaOH溶液中，从产物NaNO2看，前面通入的空气，只能将一部分NO氧化为NO2，否则生成的NaNO2中会混入NaNO3；NO2-与NH4+发生氧化还原反应，生成N2和H2O，气体3为CO，被捕获剂捕获。 【详解】

(1)从以上分析可知，固体1的主要成分有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3。答案为：CaCO3、CaSO3；

(2)若实验室需要配制3 mol·L-1 NaOH溶液1L进行模拟测试，需称取NaOH固体质量为3 mol·L-1 ×1L×40g/mol=120 g。答案为：120；

(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水时，NO2-与NH4+反应生成N2和H2O，反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O。答案为：NH4++NO2-=N2↑+2H2O；

(4)验证废水中NH4+已基本除净，可加碱检测气体的性质，方法是取少量处理后废水于试管中，加入NaOH溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象则可证明NH4+已基本除净。答案为：取少量处理后废水于试管中，加入NaOH溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若无明显现象则可证明NH4+已基本除净；

(5)由以上分析知，气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是气体1转化为气体2时，其中n(NO):n(NO2)物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2，若空气过量，则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空气不能过量。答案为：气体1转化为气体2时，其中n(NO):n(NO2)物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2，若空气过量，则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，因此空气不能过量；

(6)由以上分析可知，捕获剂捕获的气体主要是CO。答案为：CO；

(7)鉴别NaNO2和NaCl，需利用反应2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O，所以需加I-、淀粉、酸，从而确定选用的物质是①②⑤，故选C。答案为：C。 【点睛】

检验NaNO2和NaCl，若使用AgNO3溶液，会生成AgCl、AgNO2白色沉淀，再加入稀硝酸，AgNO2溶解，而AgCl不溶解，所以也可用硝酸酸化的硝酸银溶液进行鉴别。

3．氮元素是地球大气中含量最多的元素，请完成下列有关问题： （1）写出氮元素的原子结构示意图：_____________。 （2）通常情况下，氮气性质不活泼，其原因是__________。 A．氮分子是双原子分子 B．氮元素的非金属性很强 C．氮原子的半径较小 D．破坏氮分子中的化学键很难

（3）N2的电子式：__________，将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是_______ A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO C．NH3经过催化氧化生成NO D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3

（4）氨气的电子式：__________________。

（5）实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气。写出此反应的化学方程式______________。

（6）下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是________。

（7）用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图1装置进行喷泉实验，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉，原因(用方程式表示) _________________________。

（8）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法__________________________。 （9）NH4NO3是常用的铵态氮肥，在施用时若受热会释放出________而降低肥效。检验NH4+的方法是______。 【答案】AC NH3?H2O

D

A

Ca(OH)2+2NH4Cl

CaCl2+2NH3↑+2H2O

NH4++OH? 打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，

赶出玻璃导管内的空气，再将热源移开，水进入烧瓶内，氨气溶解于水中产生压强差，即发生喷泉 氨气 加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体 【解析】 【分析】

(1)氮原子的核电荷数是7；

(2)氮气分子为两个氮原子通过共用3对电子形成共价键，该N≡N非常稳定，破坏需要吸收很高的能量，据此解答；

(3)N2分子中存在氮氮叁键，将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮，结合氨元素的形态变化判断即可；

(4)氨气是共价化合物，存在3个N-H键； (5)加热消石灰与氯化铵固体得氨气、氯化钙和水；

(6)A．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl；

B．CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，有利于氨气的生成； C．固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜；