通用版高考化学一轮复习课时突破练17 硝酸 含氮物质之间的转化

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名称 通用版高考化学一轮复习课时突破练17 硝酸 含氮物质之间的转化
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2025-10-13 08:57:20

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通用版高考化学一轮复习
课时突破练17 硝酸 含氮物质之间的转化
必备知识基础练
1.(2024·河南新乡模拟改编)某小组探究铜与硝酸反应,实验装置(夹持装置已省略)如图所示。
已知:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O。实验完毕后,取少量C中溶液,加稀硫酸酸化并分成甲、乙两份,进行如下实验:
实验 操作 现象
① 向甲中滴加淀粉KI溶液 溶液变蓝色
② 向乙中滴加酸性KMnO4溶液 溶液褪色
下列叙述错误的是(  )
A.仪器A称为“具支试管”
B.装置B可用作安全瓶,防倒吸
C.装置A中先生成NO2,后生成NO
D.实验①和②表明:酸性介质中N既有氧化性又有还原性
2.(2024·浙江金华十校联考)氮及其化合物的相互转化对生产生活意义重大。NH3可发生如下转化:
下列说法不正确的是(  )
A.过程Ⅰ同时可生成副产物,可用作氮肥
B.若试剂A是NaClO,其还原产物为NaCl
C.过程Ⅲ若有3 mol HN3生成,则转移20 mol电子
D.试剂B具有氧化性
3.(2024·黑龙江哈尔滨三校联考)硝酸是一种重要的化工产品,下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法中不正确的是(  )
A.合成塔中反应的化学方程式为N2+3H22NH3
B.工业生产中,用澄清石灰水进行尾气处理
C.在氧化炉和吸收塔中,A均作为氧化剂
D.工业生产中,可用铝质容器来盛装浓硝酸
4.(2024·广东深圳调研)利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体,再进行性质探究实验,下列说法不正确的是(  )
A.装置4的反应中,硝酸体现出酸性和氧化性
B.旋转阀门连通装置1、2,2中气体颜色不变
C.装置4若换成浓氨水和碱石灰,可进行氨气的性质探究
D.连通装置1、2实验后,装置3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理
5.自然界中时刻存在着氮的转化。如图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化示意图。
下列叙述正确的是(  )
A.N2→NH3、NH3→NO均属于氮的固定
B.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D.在催化剂a作用下,氮原子发生了氧化反应
关键能力提升练
6.(2024·浙江绍兴二模)探究氮元素及其化合物的性质,下列实验方案、现象和结论都正确的是(  )
选项 实验方案 现象 结论
取少量溶液,滴加NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中不含N
取少量Fe(NO3)2溶液,滴入硫酸酸化的H2O2溶液 溶液变黄色 氧化性:H2O2比Fe3+强
Mg投入一定浓度的硝酸中 Mg完全溶解,未出现气泡 可能有 Mg(NO3)2和NH4NO3生成
向浓硝酸中插入红热的炭 产生红棕色气体 炭可与浓硝酸反应生成NO2
7.(2024·湖南邵阳一模)如图是氮及其化合物的“价—类”二维图,结合二维图及氧化还原反应的基本规律,下列相关分析或预测错误的是(  )
A.在日光照射下,二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧
B.NO、NO2和NH3在一定条件下均能反应,可用氨气处理氮氧化物
C.液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境,可用加热NH4NO3的方法制取氨气
D.联氨(N2H4)可能被亚硝酸(HNO2)氧化生成氢叠氮酸(HN3)
8.(2024·浙江宁波二模)从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如下:
已知HAuCl4H++AuC,下列说法正确的是 (  )
A.酸溶时,硝酸只体现氧化性
B.向过滤所得滤液中加入过量浓氨水,可以分离Cu2+、Ag+
C.溶金时NaCl的作用为增强硝酸的氧化性
D.向1 mol HAuCl4中加入过量Zn使其完全还原为Au,需消耗2 mol Zn
9.(2024·湖南张家界期末)某学习小组为验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,设计如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。
[查阅资料]
NO与NaOH溶液不反应;NO2与NaOH溶液能反应(2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O)。
备选药品:浓硝酸、2.4 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、NaOH溶液及CO2气体。
回答下列问题:
(1)连接好装置,紧接着的操作步骤是                       ,再加入药品,打开装置①中的弹簧夹后通入CO2气体一段时间,关闭弹簧夹,将装置④中导管末端伸入倒置的烧瓶内,然后通过①中          (填仪器名称)滴入浓硝酸,进行实验。
(2)装置①中发生反应的化学方程式为  。
(3)若用质量分数为63.0%的浓硝酸(密度为1.25 g·cm-3)配制250 mL 2.4 mol·L-1的稀硝酸,除量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒外,还要用到的玻璃仪器有        ,则需量取63.0%的浓硝酸体积为         mL。
(4)装置中盛有水的洗气瓶的主要作用是  (用化学方程式回答)。
(5)根据实验设计,装置③中盛放的试剂是  。
(6)实验证明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,则②和③装置中的实验现象是  。
参考答案
1.D 解析 由仪器A的构造可知A为具支试管,A正确;因二氧化氮易溶于水,直接通入NaOH溶液中会发生倒吸,装置B可作安全瓶,防止倒吸,B正确;铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,随反应进行硝酸浓度减小,铜与稀硝酸反应生成NO,C正确;由反应可知二氧化氮与NaOH反应生成硝酸钠和亚硝酸钠两种盐,在C溶液中加硫酸,滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝色,体现硝酸根在酸性条件下的强氧化性,乙中溶液滴加酸性高锰酸钾溶液体现亚硝酸根离子的还原性,D错误。
2.C 解析 过程Ⅰ的化学方程式为4NH3+COCl2CO(NH2)2+2NH4Cl,副产物中含N元素,可用作氮肥,A正确;CO(NH2)2中N元素的化合价为-3价,N2H4中N元素的化合价为-2价,试剂A具有氧化性,若试剂A是NaClO,其还原产物为NaCl,B正确;过程Ⅲ的化学方程式为N2H4+HNO2HN3+2H2O,生成1 mol HN3转移 mol电子,每生成3 mol HN3,则转移10 mol电子,C错误;NH2OH中N元素的化合价为-1价,NH3中N元素的化合价为-3价,试剂B具有氧化性,D正确。
3.B 解析 氮气和氢气在氨合成塔中合成氨气,N2、H2合成NH3的反应为可逆反应,在高温、高压、催化剂条件下进行,A正确;生产硝酸工业的尾气中含有NO、NO2,可以使用NaOH溶液作吸收剂,澄清石灰水浓度小,工业生产中,不适合用澄清石灰水进行尾气处理,B错误;在氧化炉和吸收塔中,A(氧气)均作为氧化剂,C正确;铝在浓硝酸中发生钝化,可用铝质容器来盛装浓硝酸,D正确。
4.B 解析 注射器4中稀硝酸与铜反应:3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,硝酸体现出氧化性和酸性,A正确;连通装置1、2后 ,NO与空气中氧气反应生成红棕色NO2气体,颜色改变,B错误;装置4若换成浓氨水和碱石灰,会生成NH3,故可进行NH3的性质探究,C正确;连通装置1、2实验后生成NO2气体,装置3中NaOH溶液与NO2反应:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,可进行尾气的吸收处理,D正确。
5.B 解析 将游离态的氮转化为含氮元素的化合物,称为氮的固定。由此可知,NH3→NO不属于氮的固定,A错误;催化剂可以加快反应速率,提高单位时间内生成物的产量,B正确;在催化剂a的作用下,N2中的氮氮三键断裂,此处断裂的是非极性共价键,C错误;在催化剂a的作用下发生如下过程:N2→NH3,氮元素的化合价降低,发生还原反应,D错误。
6.C 解析 氨气极易溶于水,滴加NaOH溶液反应后,由于没有加热,导致氨气没有逸出,则试纸不变蓝,不能确定原溶液中是否含有N,A错误;向硝酸亚铁溶液中加入酸性物质,H+与N共同作用可将Fe2+氧化为Fe3+而使溶液变黄色,故此实验操作和现象不能证明是H2O2的氧化性强于Fe3+,B错误;Mg与硝酸可以发生氧化还原反应:4Mg+10HNO34Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O,此时Mg完全溶解,未出现气泡,生成Mg(NO3)2和NH4NO3,C正确;浓硝酸在热炭作用下受热分解也可以产生NO2,无法证明NO2是由浓硝酸与炭反应产生的,D错误。
7.C 解析 在日光照射下,二氧化氮能使氧气经过复杂的反应生成臭氧,臭氧与空气中的一些碳氢化合物作用,产生有毒的光化学烟雾,A正确;NO、NO2和NH3在一定条件下均能发生归中反应,产物是氮气和水,因此氨气可用于处理氮氧化物,B正确;液氨汽化吸热,可用于制造低温环境,但是NH4NO3中氮元素化合价既有-3价又有+5价,其可能发生自身的氧化还原反应,故其受热分解的产物不一定有NH3,且NH4NO3受热有爆炸的风险,故不能通过加热NH4NO3来制备NH3,C错误;依据价态分析,N2H4(N显-2价)和HNO2(N显+3价)反应可能生成HN3(N显-价),联氨N2H4中氮的化合价由-2价变为-价,化合价升高,联氨被氧化,D正确。
8.D 解析 酸溶时,银、铜与硝酸反应生成硝酸银、硝酸铜、氮的氧化物和水,反应中部分氮元素化合价降低被还原,硝酸表现酸性和强氧化性,A错误;Cu2+、Ag+都能与过量氨水反应生成铜氨络离子和银氨络离子,则用过量氨水无法分离铜离子和银离子,B错误;加入硝酸和氯化钠的混合溶液的目的是将金溶解得到HAuCl4溶液,其中氯化钠的作用是提供氯离子与金离子形成AuC配离子,C错误;加入锌粉的目的是将HAuCl4转化为金,由题意可知HAuCl4为强酸,在溶液中完全电离出的氢离子也能与锌反应,则由得失电子数目守恒可知,1 mol HAuCl4完全反应时,消耗锌的物质的量为1 mol×+1 mol×=2 mol,D正确。
9.答案 (1)检查装置的气密性 分液漏斗
(2)Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3)250 mL容量瓶 48.0
(4)3NO2+H2O2HNO3+NO
(5)浓硝酸
(6)装置②中液面上方气体仍为无色,装置③中液面上方气体由无色变为红棕色
解析 (1)连接好装置后先检查装置的气密性,再加入药品;盛浓硝酸的仪器是分液漏斗。
(2)装置①是铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)配制250 mL 2.4 mol·L-1的溶液需要250 mL的容量瓶。设需量取的浓硝酸体积为V mL,则
=250 mL×10-3 L·mL-1×2.4 mol·L-1,V=48.0。
(4)生成的二氧化氮与水反应,把二氧化氮转化为NO,反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。
(5)③中盛放的是浓硝酸,能把NO氧化为NO2,最后被⑤中的氢氧化钠溶液吸收,②中盛放的是稀硝酸,不能氧化NO,最后用排水法收集尾气。
(6)②中稀硝酸不能氧化NO,②中气体仍为无色,③中浓硝酸能氧化NO生成NO2,气体由无色变为红棕色。
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