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1、（北京專用）2022年高考化學一輪復習 第13講 氮及其化合物作業(yè) 1.(2017北京海淀一模,6)二十四節(jié)氣是中國歷法的獨特創(chuàng)造,四月農(nóng)諺:“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是節(jié)氣谷雨。下列元素在自然界中的轉化與“雷雨肥田”有關的是(　　)　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.K B.N C.P D.C 2.(2017北京朝陽期中,6)已知物質X、Y、Z之間存在如下轉化關系,將裝滿氣體Z的試管倒扣在水槽中,溶液最終約充滿試管體積的2/3。則X是(　　) XYZ A.Na B.S C.CH4 D.NH3 3.(2017北京順義二模,7)氮元素在海洋中的循環(huán),是整個海洋生態(tài)系

2、統(tǒng)的基礎和關鍵。海洋中無機氮的循環(huán)過程可用下圖表示。下列關于海洋氮循環(huán)的說法正確的是(　　) A.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化 B.海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③ C.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與 D.向海洋排放含N的廢水會影響海洋中N的含量 4.(2017北京門頭溝一模,8)依據(jù)下圖中氮元素及其化合物的轉化關系,判斷下列說法的是(　　) A.X是N2O5 B.可用排空氣法收集NO氣體 C.工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸 D.由NH3→N2,從原理上看,NH3可與NO2反應實現(xiàn) 5.(2017北京理綜,12)下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得

3、結論不正確的是(　　) ① ② ③ A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體 B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應 C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 D.③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應 6.(2017北京西城二模,27)氨氮廢水中的氮元素多以N和NH3·H2O的形式存在。某工廠處理氨氮廢水的流程如下: 含N的廢水低濃度氨氮廢水含余氯廢水達標廢水 (1)Ⅰ中加入NaOH溶液,調pH=11并鼓入大量空氣。用離子方程式表示加NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　;鼓入大量空氣的目

4、的是　　　　　　。? (2)Ⅱ中加入適量NaClO溶液,控制pH在6~7,將氨氮轉化為無毒物質。 ①為了完全從廢水中去除氨氮,加入的NaClO與水體中N的物質的量之比最小是　　　　　。? ②過程Ⅱ發(fā)生3個反應: ⅰ.ClO-+H+ HClO ⅱ.N+HClO NH2Cl+H++H2O(NH2Cl中Cl元素為+1價) ⅲ. …… 已知:水體中以+1價形式存在的氯元素有消毒殺菌的作用,被稱為“余氯”。下圖為NaClO加入量與“余氯”含量的關系示意圖。其中氨氮含量最低的點是c點。 b點表示的溶液中氮元素的主要存在形式是(用化學式表示)　　　　　　　　;反應ⅲ的化學方程式是　　　　

5、　　　　　　　　　　　　　　。? (3)Ⅲ中用Na2SO3溶液處理含余氯廢水,要求達標廢水中剩余Na2SO3的含量小于5 mg·L-1。若含余氯廢水中NaClO的含量是74.5 mg·L-1,則處理10 m3含余氯廢水,至多添加10% Na2SO3溶液　　　　　kg(溶液體積變化忽略不計)。? B組　提升題組 7.(2015北京理綜,12)在通風櫥中進行下列實驗: 步驟 現(xiàn)象 Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡,液面上方變?yōu)榧t棕色 Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后,迅速停止 Fe、Cu接觸后,其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡 下列說法不正確的是(　　) A.Ⅰ中氣體由無色變紅棕色的化學

6、方程式:2NO+O2 2NO2 B.Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化層,阻止Fe進一步反應 C.對比Ⅰ、Ⅱ中現(xiàn)象,說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3 D.針對Ⅲ中現(xiàn)象,在Fe、Cu之間連接電流計,可判斷Fe是否被氧化 8.(2017北京海淀期中,10)某同學進行下列實驗: 裝置 操作 現(xiàn)象 將盛有濃硝酸的燒杯A放入盛有淀粉KI溶液的燒杯C中,然后將銅片放入燒杯A后,立即用燒杯B罩住 燒杯A液體上方立即出現(xiàn)大量紅棕色氣體;一段時間后,紅棕色氣體消失,燒杯A和C中的液體都變成藍色 下列說法合理的是(　　) A.燒杯A中發(fā)生反應:3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2

7、+2NO↑+4H2O B.紅棕色氣體消失只與NO2和燒杯C中的KI發(fā)生反應有關 C.燒杯C中溶液變藍只與NO2和C中溶液發(fā)生反應有關 D.若將銅片換成鐵片,則C中的液體也可能變藍 9.(2017北京石景山一模,10)某同學進行有關銅、硝酸、硫酸化學性質的實驗,實驗過程如圖所示: 下列說法正確的是(　　) A.①中溶液呈藍色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,稀硝酸被還原為NO2 B.②中溶液存在:c(Cu2+)+c(H+)=c(N)+c(OH-) C.由上述實驗得出結論:常溫下,Cu既可與稀硝酸反應,也可與稀硫酸反應 D.③中反應的化學方程式:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4

8、 4CuSO4+2NO↑+4H2O 10.(2017北京海淀期中,12)合成氨及其相關工業(yè)中,部分物質間的轉化關系如下: 下列說法不正確的是(　　) A.甲、乙、丙三種物質中都含有氮元素 B.反應Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化劑相同 C.Ⅵ的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用 D.Ⅴ中發(fā)生反應:NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl 11.(2017北京理綜,27)SCR和NSR技術可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放。 (1)SCR(選擇性催化還原)工作原理: ①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應的化學方程式:? 　　　

9、　　　　　　。? ②反應器中NH3還原NO2的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。? ③當燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學方程式表示(NH4)2SO4的形成:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ④尿素溶液濃度影響NO2的轉化,測定溶液中尿素(M=60 g·mol-1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉化為NH3,所得NH3用過量的V1 mL c1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 mol·L-1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質的質量分數(shù)是　　　　　　　　

10、　。? (2)NSR(NOx儲存還原)工作原理: NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示。 圖a 圖b ①通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質是　　 　。? ②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖b表示該過程相關物質濃度隨時間的變化關系。第一步反應消耗的H2與Ba(NO3)2的物質的量之比是　　 　。? ③還原過程中,有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關。在有氧條件下,15NO與NH3以一定比例反應時,得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該

11、反應的化學方程式補充完整: 　　　　　　　　　?NNO+　H2O 答案精解精析 A組　基礎題組 1.B　氮氣和氧氣在閃電的作用下反應生成NO,NO經(jīng)過一系列的化學變化,最終轉化為植物所需要的氮肥,故選B。 2.D　分析可知,Z是NO2,故X可能是N2或NH3。 3.D　A項,由轉化關系圖可知,海洋中的氮循環(huán)起始于氮的還原;B項,屬于固氮作用的是②;C項,反硝化過程中氮元素化合價降低,被還原,故應加入還原性物質,不會有氧氣參與;D項,硝酸根離子增多,反硝化作用增強,會影響海洋中N的含量。 4.B　A項,X為+5價的氮的氧化物,故X是N2O5;B項,N

12、O能與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮,故不能用排空氣法收集NO;C項,氨氣催化氧化生成NO,NO被氧氣氧化為NO2,用水吸收NO2可制得硝酸;D項,根據(jù)氧化還原反應的相關知識可知,NH3可與NO2反應生成N2。 5.答案　D?、壑械腃O2可能是空氣中的氧氣與木炭反應的產(chǎn)物。 6.答案　(1)N+OH- NH3·H2O　將NH3吹出 (2)①3∶2 ②NH2Cl　2NH2Cl+HClO N2↑+3HCl+H2O (3)13.1 解析　(1)含N的廢水中加入NaOH溶液,調pH=11,廢水中的N和NaOH發(fā)生反應,離子方程式為N+OH- NH3·H2O;鼓入大量空氣可以將NH3吹出;

13、(2)①利用得失電子守恒知,加入的NaClO與水體中N的物質的量之比最小是3∶2; ②觀察圖像判斷出,ab段發(fā)生的是反應ⅱ,故b點表示的溶液中氮元素的主要存在形式是NH2Cl;bc段“余氯”含量減少,說明+1價的氯元素減少,則反應ⅲ的化學方程式是2NH2Cl+HClO N2↑+3HCl+H2O; (3)Na2SO3溶液與NaClO溶液反應的化學方程式為Na2SO3+NaClO Na2SO4+NaCl,則處理10 m3含余氯廢水需要n(Na2SO3)=n(NaClO)=74.5 mg·L-1×(10×103)L×10-3g·mg-1÷74.5 g·mol-1=10 mol,則m(Na2SO3

14、)=10 mol×126 g·mol-1×10-3kg·g-1=1.26 kg;達標廢水中最多殘留Na2SO3的質量為5 mg·L-1×(10×103)L×10-6kg·mg-1=0.05 kg,故至多添加10% Na2SO3溶液的質量為=13.1 kg。 B組　提升題組 7.答案　C　A項,Fe與稀HNO3反應生成NO,無色的NO易被空氣中的O2氧化為紅棕色的NO2,化學方程式為2NO+O2 2NO2;B項,Ⅱ中現(xiàn)象說明Fe遇到濃HNO3易發(fā)生鈍化,表面形成致密的氧化層,阻止Fe進一步反應;C項,濃HNO3的氧化性強于稀HNO3;D項,Fe、Cu、濃HNO3可構成原電池,連接電流計可

15、以判斷Fe是否被氧化。 8.D　A項,Cu 和濃HNO3反應生成NO2;B項,紅棕色氣體消失,也可能是NO2和水反應所致;C項,燒杯C中溶液變藍也可能是因為揮發(fā)出的硝酸和C中溶液發(fā)生了反應;D項,濃硝酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)出的硝酸也能使C中的液體變藍。 9.D　A項,銅片與稀硝酸反應生成NO;B項,②中溶液為Cu(NO3)2溶液,由電荷守恒知,2c(Cu2+)+c(H+)=c(N)+c(OH-);C項,常溫下,銅不能與稀硫酸反應;D項,③中反應的化學方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O。 10.B　從題給的流程圖看,甲為N2,乙為NO,丙為NO2,

16、丁為NaHCO3。A項,甲、乙、丙三種物質中都含有氮元素;B項,反應Ⅱ和反應Ⅲ的氧化劑均為氧氣,反應Ⅳ的氧化劑為NO2;C項,反應Ⅵ為碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,二氧化碳可再次利用;D項,反應Ⅴ為侯氏制堿法原理,化學方程式為NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3↓+NH4Cl。 11.答案　(1)①CO(NH2)2+H2O CO2+2NH3 ②8NH3+6NO2 7N2+12H2O ③2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4 ④ (2)①BaO ②8∶1 ③415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O 解析　(1)④n(NH3)=2

17、n(H2SO4)-n(NaOH)=2c1V1×10-3 mol-c2V2×10-3mol n[CO(NH2)2]=n(NH3)= mol m[CO(NH2)2]=n[CO(NH2)2]×60 g·mol-1 = mol×60 g·mol-1 =(6c1V1-3c2V2)×10-2 g 則a g尿素溶液中尿素的質量分數(shù)為:×100%=。 (2)①觀察圖a可知BaO起到了儲存NOx的作用。②觀察圖b可知,當Ba(NO3)2用H2還原時,氮元素開始時轉化為NH3,由得失電子守恒可得消耗的H2與Ba(NO3)2的物質的量之比為8∶1。③分析可知,反應物15NO、NH3與產(chǎn)物15NNO的化學計量數(shù)應是一樣的,然后結合得失電子守恒及原子守恒可得反應的化學方程式。