从巩固到提高高考化学二轮微专题09 氮族元素

试卷更新日期：2023-01-21 类型：二轮复习

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一、单选题

1. 下列物质的用途利用其氧化性的是（）

A、氨气用于制备硝酸 B、二氧化硫用于葡萄酒和果酒的生产 C、FeCl₃溶液用于制作简易印刷电路板 D、浓盐酸用于检查氨气运输管道是否有泄漏

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2. 下列物质的转化在给定条件下均能一步完成的一组是（）

A、 $N a C l (a q) \to_{}^{通电} C l_{2} \to_{}^{石灰乳} 漂白粉$ B、 $A l_{2} O_{3} \to_{}^{盐酸} A l C l_{3} \to_{}^{通电} A l$ C、 $N_{2} \to_{高温}^{O_{2}} N O_{2} \to_{}^{H_{2} O} H N O_{3}$ D、 $S \to_{点燃}^{O_{2}} S O_{3} \to_{}^{H_{2} O} H_{2} S O_{4}$

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3. 对下列现象或事实的解释错误的是（）

选项	现象或事实	解释
A	明矾可用于生活用水的净化	$A l {(O H)}_{3}$ 胶体具有杀菌消毒的作用
B	用铁罐贮存浓硝酸	常温下铁在浓硝酸中钝化
C	用氯化铁溶液蚀刻覆铜线路板	$F e^{3 +}$ 的氧化性比 $C u^{2 +}$ 的强
D	漂白粉在空气中久置变质	$C a {(C l O)}_{2}$ 与 $C O_{2}$ 、 $H_{2} O$ 反应，生成的 $H C l O$ 分解

A、A B、B C、C D、D

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4. 某短周期元素的价类二维图如图所示，其中y是一种常见气体，a为酸式盐，e的相对分子质量比d大16.以下判断正确的有（）
①a的水溶液一定显酸性
②x既可能是强酸，也可能是强碱
③y是O₂
④若d为酸性氧化物，则其具有漂白性
⑤e与水反应一定能生成一种强酸

A、5个 B、4个 C、3个 D、2个

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5. 下列“类比”或“对比”不合理的是（）

A、Mg在 ${CO}_{2}$ 中点燃反应生成MgO和C则Ca在 ${CO}_{2}$ 中点燃反应生成CaO和C B、NaClO溶液与 ${CO}_{2}$ 反应生成 ${NaHCO}_{3}$ 和HClO，则 $Ca {(ClO)}_{2}$ 溶液与少量 ${CO}_{2}$ 反应生成CaCO₃和HClO C、 ${Na}_{3} N$ 与盐酸反应生成NaCl和 ${NH}_{4} Cl$ ，则 ${Mg}_{3} N_{2}$ 与盐酸反应生成 ${MgCl}_{2}$ 和 ${NH}_{4} Cl$ D、NaOH溶液与少量 ${AgNO}_{3}$ 溶液反应生成 ${Ag}_{2} O$ 和 ${NaNO}_{3}$ ，则氨水与少量 ${AgNO}_{3}$ 溶液反应最终生成 ${Ag}_{2} O$ 和 ${NH}_{4} {NO}_{3}$

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6. 室温下，将充满NO₂的试管倒立在水中，实验现象如图。下列分析错误的是（）

A、NO₂易溶于水，不能用排水法收集 B、试管中剩余的无色气体是未溶解的NO₂ C、取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为NO₂与H₂O反应生成了酸 D、向试管中再缓缓通入一定量的O₂ ，试管中的液面上升

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7. $N H_{3}$ 催化脱除 $N O$ 的反应机理如图所示。下列说法错误的是（）

A、脱除 $N O$ 的反应中 $N H_{3}$ 作还原剂 B、反应过程中V元素的化合价发生变化 C、每脱除 $1 m o l N O$ 消耗 $0.25 m o l O_{2}$ D、 $N H_{3}$ 脱除 $N O$ 的化学方程式为： $4 N H_{3} + 6 N O = 5 N_{2} + 6 H_{2} O$

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8. 根据下列装置和物质，能达到相应实验目的的是（）

A、分离碘和酒精 B、进行酸碱中和滴定 C、制备并收集NH₃ D、制备NaHCO₃

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9. 由下列实验操作及现象得出的结论正确的是（）

选项	实验操作	现象	结论
A	取5 mL0.11 mol·L^-1KI 溶液于试管中，加入1 mL0.1 mol·L^-1FeCl₃溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液	溶液变血红色	KI与FeCl₃的反应有一定限度
B	向溶液X中滴加少量NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口	石蕊试纸不变蓝	溶液X中肯定不含 $N H_{4}^{+}$
C	将硫酸酸化的H₂O₂溶液滴入Fe(NO₃)₂溶液中	溶液变黄色	氧化性：H₂O₂> Fe³⁺ (酸性条件)
D	向一定浓度的CuSO₄溶液中通入适量H₂S气体	产生黑色沉淀	H₂S的酸性比H₂SO₄的强

A、A B、B C、C D、D

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10. 氮气及其重要化合物的转化关系如如图，则下列说法正确的是（）

A、路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是工业生产硝酸的主要途径 B、反应①②③均需要使用催化剂 C、路线Ⅲ的另一种反应物为水时，每1mol $N O_{2}$ 反应，转移电子数目为N_A D、已知某条件下 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ 2 N H_{3} (g)$ $Δ H = - 92.4 k J / m o l$ ，该条件下每合成1molNH₃放出的热量为46.2kJ

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11. 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注，下列说法正确的是（）

A、汽车尾气中NO，主要来源于汽油、柴油的燃烧 B、二氧化硫不仅可以漂白纸浆，还能杀菌消毒 C、植物直接吸收利用空气中的NO和NO₂作为肥料，实现氮的固定 D、工业废气中的SO₂和CO₂均可采用石灰法进行脱除

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12. 下列有关氮及其化合物的性质和用途具有对应关系的是（）

A、氮气难溶于水，可用于合成氨 B、硝酸见光易分解，可用于制氮肥 C、二氧化氮密度比空气大，可用于制硝酸 D、液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂

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13. 实验室用浓氨水和生石灰反应生成 $N H_{3}$ ，按照生成、净化、收集、尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是（）

A、 B、 C、 D、

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14. 利用氮元素价类二维图可以从不同角度研究含氨物质的性质及其转化关系。下列说法错误的是（）

A、通过转化①②③可实现工业制硝酸 B、自然界可实现上述转化④ C、实验室可用 $N H_{4} N O_{3}$ 与 $C a (O H)_{2}$ 共热制取 $N H_{3}$ D、预测 $N H_{3}$ 与 $N O$ 可以反应生成 $N_{2}$

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二、综合题

15. 用化学知识回答下列问题。

(1)、I．实验室配制 $500 m L 0.3 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $N a O H$ 溶液。
需称量 $N a O H$ 固体g。

(2)、在该溶液的配制过程中，用到的玻璃仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、。

(3)、如果在定容时仰视，则溶液浓度。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)

(4)、II．根据元素化合物相关知识填空。
$N a_{2} O_{2}$ 中阳离子与阴离子个数比，检验其组成中所含阳离子的方法是。

(5)、在潜水艇和消防员的呼吸面具中， $N a_{2} O_{2}$ 所发生反应的化学方程式为，从氧化剂和还原剂的角度分析，在这个反应中 $N a_{2} O_{2}$ 的作用是。

(6)、 $N a_{2} S i O_{3}$ 的水溶液俗称水玻璃，具有黏结力强、耐高温等特性，可以用作黏合剂和防火剂。实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞。请用反应的化学方程式解释原因。

(7)、科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：(已知 $N O_{x}$ 为 $N O$ 和 $N O_{2}$ 混合物)
回答下列问题：
①从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有(填化学式)。
②图中物质溶于水所得溶液呈碱性的是(填化学式)。
③写出 $S O_{2}$ 与 $O_{2}$ 反应生成 $S O_{3}$ 的化学方程式：。
④氨气与一氧化氮 $(N O)$ 在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为。

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16. 废水中过高的氨氮(以 $N H_{3} 、 N H_{4}^{+}$ 形式存在)含量，可通过化学沉淀、电解或微生物催化等方法处理后达到国家规定的排放标准。

(1)、化学沉淀法：控制溶液 $p H = 10$ ，向含氨氮(以为例)的废水中以一定比例投加 $M g C l_{2} \cdot 6 H_{2} O$ 和 $N a_{2} H P O_{4} \cdot 12 H_{2} O$ ，生成难溶于水的磷酸铵镁 $(M g N H_{4} P O_{4})$ 沉淀。
①该法需先投加的试剂是。

②溶液 $p H$ 过高，氨氮去除率会下降。其原因是。

(2)、电解法：电解 $N a C l$ 溶液，用电极附近产生 $N a C l O 、 H C l O$ 将氨氮氧化去除。废水中的氮剩余量随 $ρ (C l^{-})$ 的变化如图所示，当 $ρ (C l^{-}) > 8000 m g \cdot L^{- 1}$ 时，氮剩余量随 $ρ (C l^{-})$ 增大而增多的可能原因是。

(3)、生物硝化反硝化法。
①如图所示，通过硝化和反硝化细菌将废水中的氨氮转化为氮气去除。

ⅰ)反应过程中需控制废水的 $p H$ 在8~8.2，温度保持 $15 ℃$ 。控制该条件的原因是。

ⅱ)反硝化过程：硝化产生的 $N O_{2}^{-}$ 和 $N O_{3}^{-}$ 和水体有机物(以 $C H_{3} O H$ 为例)在反硝化细菌作用下生成氮气和碳酸盐，溶液的 $p H$ 上升。写出 $N O_{2}^{-}$ 和 $C H_{3} O H$ 反应的离子方程式：。

②科学家发现某些生物酶体系可以促进 $H^{+}$ 和 $e^{-}$ 的转移(如途径a、b和c)，能将海洋中的转化为 $N_{2}$ 进入大气层，反应过程如图所示。从电子、电荷守恒的角度描述转化为 $N_{2}$ 过程为。

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17.

(1)、I.食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸。
配制250mL0.1mol/L的醋酸溶液，需5mol/L醋酸溶液的体积为mL(保留到小数点后一位)

(2)、下列关于某容积的容量瓶的操作，正确的是。

(3)、II.人工固氮合成氨，并通过氨氧化法制取硝酸的流程如图所示。
“合成塔”内发生的化学反应中作氧化剂的是(填化学式)，金属镁在该氧化剂中燃烧的化学方程式为，其产物遇水生成的有刺激性气味气体的电子式为，分子构型为；“氧化炉”中氨气发生反应的化学方程式为。

(4)、常温下，工业上选择铁或铝作盛装浓硝酸的罐体材料的主要原因是

(5)、为了避免生成硝酸的过程中氮的氧化物污染环境，可用氨气处理尾气，将其转化为大气中含有的无害气体，以处理 $N O_{2}$ 为例，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

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18. 氮及其化合物是工农业生产中的重要原料。请按要求回答下列问题。

(1)、氮气的电子式为；构成氨分子的原子中电负性较大的是；氨分子的空间构型为。

(2)、自然界中氮循环涉及以下过程。
①NH $_{4}^{+}$ 转化为可被植物吸收NO $_{3}^{-}$ 的过程如图：
NH $_{4}^{+}$ $\to_{土壤中的细菌}^{O_{2}}$ NO $_{2}^{-}$ $\to_{土壤中的细菌}^{O_{2}}$ NO $_{3}^{-}$
此过程中的氧化剂是。
②N₂和H₂在固氮酶的作用下得到NH₃ ，被水吸收生成被植物吸收的NH $_{4}^{+}$ ，其中固氮酶的作用是。工业固氮路径与之有些相似，请完善如下转化过程(写化学式)：、。
N₂ $\to_{()}^{高温高压、催化剂}$ NH₃ $\to_{}^{S O_{2} + H_{2} O}$ （）
雷雨发庄稼的固氮过程如下，补充中间物质的化学式：、、。
N₂→（）→（）→（）→NO $_{3}^{-}$ (硝酸盐)

(3)、氨气水溶性的探究
①根据氨的分子结构预测其水溶性：，预测依据的是(写一条)。
②利用如图装置进行实验，观察的现象是；合理的验证操作为。
③新制的氨水中含氮元素的微粒有NH₃、、，用合理的化学用语解释：。

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19. 金属锂 $(L i)$ 的化学性质与镁相似，在加热的条件下锂能与氮气反应生成氮化锂 $(L i_{3} N)$ ．某课题组设计了下图实验装置制备氮化锂（部分夹持装置省略）．
已知：①实验室用 $N H_{4} C l$ 溶液和 $N a N O_{2}$ 溶液共热制备 $N_{2}$ ． ② $L i_{3} N$ 遇水剧烈反应．
回答下列问题：

(1)、实验室将锂保存在（填“煤油”“石蜡”或“水”）中；装置B中盛装的试剂是；装置D的作用是．

(2)、本实验的步骤有：①装药品；②点燃A处酒精灯；③检查装置气密性；④点燃C处酒精灯．则正确的操作先后顺序为（填序号）．

(3)、氮化锂是一种非常有前途的储氢材料，其储氢原理可表示为： $L i_{3} N (s) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} L i_{2} N H (s) + L i H (s)$ ； $L i_{2} N H (s) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} L i N H_{2} (s) + L i H (s)$ ．
①下列有关储氢原理的说法正确的是（填标号）．
A．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
B．储氢过程中两反应的平衡常数相同
C．若两反应中生成等量的 $L i H$ ，则转移电子数之比为 $1 ： 2$
D．反应中涉及的3种单核离子的半径大小顺序为 $N^{3 -} > H^{-} > L i^{+}$
② $L i N H_{2}$ （2氨基锂）是（填“氧化产物”或“还原产物”）．
③氮化锂储存氢气最多可达 $L i_{3} N$ 质量的 $%$ （精确到0.1）．

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三、实验探究题

20. 肼 $(N_{2} H_{4})$ 是一种重要的工业产品，实验室用 $N H_{3}$ 与 $C l_{2}$ 合成肼 $(N_{2} H_{4})$ 并探究肼的性质。实验装置如图所示：
相关物质的性质如下：

性状
熔点/℃
沸点/℃
性质
$N_{2} H_{4}$
无色液体
1.4
113
与水混溶、强还原性
$N_{2} H_{6} S O_{4}$
无色晶体
254
/
微溶于冷水，易溶于热水
回答下列问题：

(1)、装置A试管中的试剂为(填化学式)。

(2)、C装置中制备氯气的化学方程式为。

(3)、装置B中制备肼的离子方程式为，该装置中a仪器的作用是。

(4)、上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是。

(5)、①探究 $N_{2} H_{4}$ 的性质。反应结束后取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，然后置于冰水浴中冷却，试管底部出现无色晶体。写出反应的化学方程式：。(水合肼为二元弱碱，电离方式与一水合氨类似)
②测定胼的质量分数。取装置B中的溶液 $6.4 g$ ，调节溶液 $p H$ 为6.5左右，加水配成 $250 m L$ 溶液，移取 $25.00 m L$ 于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用 $c m o l \cdot L^{- 1}$ 的碘溶液滴定(杂质不参与反应)，滴定过程中有无色、无味、无毒气体产生。滴定终点平均消耗标准溶液 $20.00 m L$ ，产品中肼的质量分数为 $%$ 。

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	性状	熔点/℃	沸点/℃	性质
$N_{2} H_{4}$	无色液体	1.4	113	与水混溶、强还原性
$N_{2} H_{6} S O_{4}$	无色晶体	254	/	微溶于冷水，易溶于热水

从巩固到提高 高考化学二轮微专题09 氮族元素

一、单选题

二、综合题

三、实验探究题

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