专题16氮及其重要化合物教师版备战2020高考化学一轮必刷题集

专题16氮及其重要化合物1．下列叙述不正确．．．的是（）A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂B．与金属反应时，稀HNO3可能被还原为更低价态，则稀HNO3氧化性强于浓HNO3C．常温下，可使用铁或铝制容器储存浓硫酸D．稀HNO3和活泼金属反应时得不到氢气【答案】B【解析】A、根据氨气的物理性质：NH3易液化，液氨汽化时吸收大量的热，通常用作制冷剂，选项A正确；B、氧化性的强弱和得电子的能力有关，和得电子的多少无关，浓HNO3氧化性强于稀HNO3，选项B不正确；C．常温下，浓硫酸和铁、铝能发生氧化还原反应而生成一层致密的氧化物薄膜阻止进一步被氧化，该现象为钝化现象，可使用铁或铝制容器储存浓硫酸，选项C正确；D．由于稀HNO3具有强氧化性，与活泼金属反应时不生成氢气，一般生成NO，还可以生成硝酸铵等，选项D正确。2．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于(一种固体催化剂)合成的原理示意图如图。下列说法错误的是A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1B．该过程中涉及极性键和非极性键的断裂与生成C．基于合成的过程属于氮的固定D．工业中，氨经一系列反应可以得到硝酸【答案】A【解析】A.该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2，氮气是氧化剂、水是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，A项错误；B.该过程中，既有极性键（N-H、O-H）的断裂与生成，也有非极性键（NN、O=O）的断裂与生成，B项正确；C.基于合成的过程是将氮气转化为氨气的过程，属于氮的固定，C项正确；D.工业中，氨可以通过与氧气催化氧化得到NO，NO被氧化为NO2，NO2再与水反应生成硝酸，D项正确。3．光化学烟雾的形成机理如图所示。下列叙述错误的是A．光化学烟雾的分散剂是空气B．氧原子是产生光化学烟雾的催化剂C．PAN（）属于有机物D．光化学烟雾与氮氧化物和碳氢化合物大量排放有关【答案】B【解析】A．光化学烟雾的二次污染物O3、醛类、PAN及硝酸分散在空气中，分散剂为空气，故A正确；B．根据示意图，氧原子是中间体，不是产生光化学烟雾的催化剂，故B错误；C．PAN()中含有碳元素，属于有机物，故C正确；D．由图示知光化学烟雾的形成与氮氧化合物和碳氢化合物的大量排放有关，故D正确。4．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论错误的是①②③A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B．②中红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应【答案】D【解析】A.加热条件下浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气，故正确；B.②中可能是浓硝酸分解产生的红棕色气体，故正确；C.③中浓硝酸和碳没有直接接触，装置中有红棕色气体，说明浓硝酸有挥发性，挥发出的浓硝酸与热的碳反应生成二氧化氮气体，氮元素化合价降低，二氧化氮为还原产物，故正确；D.③的气体产物中检测出CO2，可能是碳加热时与空气中的氧气反应生成的，故错误。5．在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是A．NO2是该过程的中间产物B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应C．汽车尾气的主要污染成分包括CO和NOD．催化转化总反应为2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2【答案】B【解析】A、由题目提供的图可知：2NO+O2=2NO2，2NO2+4CO4CO2+N2，NO2是该过程的中间产物，故A正确；B、NO与O2在通常条件下就可化合生成红棕色的NO2，故B错误；C、汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO，故C正确；D、根据①2NO+O2=2NO2②2NO2+4CO4CO2+N2，①+②可得：2NO+O2+4CO4CO2+N2，故D正确。6．喷泉是一种常见的自然现象，如下图是化学教材中常用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是A．HCl和H2OB．CO2和NaOH溶液C．NH3和H2OD．O2和H2O【答案】D【解析】A.HCl极易溶于水，则可形成喷泉，A不符合题意；B.二氧化碳极易与NaOH反应，产生压强差，形成喷泉，B不符合题意；C.氨气极易溶于水，可形成喷泉，C不符合题意；D.氧气不溶于水，则不能形成喷泉，D符合题意。7．汽车尾气的治理是减轻空气污染的有效途径。科学家研究发现TiO2的混凝土或沥青可以适度消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下。下列关于“消除”过程的叙述错误的是A．部分光能转变为化学能B．消除总反应为：4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O4HNO3C．使用纳米TiO2，产生的光生电子和空穴更多，NOx消除效率更高D．1mol比1mol羟基（·OH）多9NA个电子（NA为阿伏伽德罗常数）【答案】D【解析】A.由图可知，在TiO2的催化作用下，紫外线提供能量，发生反应4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O4HNO3，即有部分光能转化为化学能，故A正确；B.根据流程分析可知，消除总反应为：4NOx＋（5－2x）O2＋2H2O4HNO3，故B正确；C.纳米TiO2与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和空穴更多，从而消除更多的NOx，故C正确；D.1molO2-含有17mol电子，1mol羟基（·OH）含有9mol电子，即1mol比1mol羟基（·OH）多8NA个电子，故D错误。8．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应④的离子方程式为4NH4+＋5O2＝2NO2-＋6H＋＋N2O＋5H2O，下列说法正确的是A．①②均属于固氮反应B．海洋中的反硝化作用一定有氧气参加C．反应④中每生成1molH2O共转移2mole－D．向海洋排放含NO3-的废水可能影响海洋中氮的循环【答案】D【解析】A.氮的固定是游离态的氮变为化合态的氮，①不属于氮的固定，②是氮的固定，故A错误；B．反硝化作用：反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程，不一定有氧参加，故B错误；C.根据4NH4+＋5O2＝2NO2-＋6H＋＋N2O＋5H2O，氮元素化合价-3价变化为+1价和+3价，氧元素化合价0价变化为-2价，电子转移总数20e-，生成1molH2O共转移4mole－，故C错误；D．向海洋排放含NO3-的废水，硝酸根离子浓度增大，反硝化作用增强，破坏原有的化学平衡和生态平衡，可能会影响海洋中氮的循环，故D正确。9．氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，人类活动影响了氮循环中的物质转化，如右图所示。下列说法中，不正确．．．的是A．工业合成氨属于人工固氮过程B．硝化过程中氮元素被还原C．含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化D．反硝化过程有助于稳定N2在大气中的含量【答案】B【解析】A．人工固氮是人为的条件下将氮元素的单质转化为化合物的过程，所以工业上用氮气和氢气合成氨气属于人工固氮过程，A正确；B．硝化过程中氨气、铵根离子中-3价的氮元素化合价变化为NO2-、NO3-中的+3价、+5价氮，元素的化合价升高，失电子被氧化，发生氧化反应，B错误；C．NO2-、NO3-经同化作用变为动植物蛋白中的N元素，动植物蛋白经氨化作用过转化为氨气或铵根离子，故含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化，C正确；D．反硝化过程，生成氮气，向大气提供氮气，即反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响，D正确。10．氮化锂(Li3N)常作固体电解质和催化剂，遇水蒸气剧烈反应生成氢氧化锂和氨气。某实验小组用一瓶氮气样品制备纯净的氮化锂的装置如图所示。已知：连苯三酚碱性溶液能定量吸收少量O2，氯化亚铜盐酸溶液能定量吸收少量CO生成Cu(CO)Cl·H2O且易被O2氧化；在加热条件下，CO2与锂发生剧烈反应。下列说法正确的是A．干燥管e中试剂为无水CuSO4，用于检验氮气中的水蒸气B．为了减少气体用量，先点燃酒精灯再通入氮气C．a、c中试剂分别为连苯三酚碱性溶液、浓硫酸D．a装置可以换成盛装赤热铜粉的硬质玻璃管【答案】C【解析】A.干燥管e主要作用是防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入，干扰实验，应该装有碱石灰，故A错误；B.未发生反应前，装置中有空气，空气中含有氧气和二氧化碳，会干扰实验，在加热以前，需要先通入一段时间气体，排尽装置中的空气，故B错误；C.原料气中干扰气体要依次除去，a中盛放连苯三酚碱性溶液除去氧气，b中盛放氯化亚铜盐酸溶液除去一氧化碳，c中盛放浓硫酸干燥，故C正确；D.a装置若换成盛装赤热铜粉的硬质玻璃管，可除去氧气，但同时生成的氧化铜可以和一氧化碳继续反应，生成二氧化碳，干扰实验，故D错误。11．水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体，是一种重要的精细化工原料，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是()甲乙丙丁A．装置甲中试剂X可以选择生石灰B．装置乙作为反应过程的安全瓶C．装置丙制备水合肼时氨气从b口进入D．装置丁可用于吸收多余的尾气【答案】C【解析】A项：装置甲用于制备氨气，试剂X可以是生石灰，利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出，A项正确；B项：氨气极易溶于水，为防止倒吸，用装置乙作为安全瓶置于甲乙之间，B项正确；C项：为有利于氨气与NaClO溶液反应，制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入，C项错误；D项：氨气会污染环境，实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸，D项正确。12．练江整治已刻不容缓，其中以印染工业造成的污染最为严重。某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气（主要含N2、CO2、SO2、NO、CO），设计了如下工业流程：下列说法错误的是A．气体I中主要含有的气体有N2、NO、COB．X在反应中作氧化剂，可通入过量的空气C．处理含NH4+废水时，发生离子方程式是：NH4++NO2-=N2↑+2H2OD．捕获剂所捕获的气体主要是CO【答案】B【解析】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成固体I为CaCO3、CaSO3，气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，气体I通入气体X，用NaOH溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到NaNO3，NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成氮气，则气体II含有CO、N2，捕获剂所捕获的气体主要是CO。A．工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，因Ca(OH)2过量，则固体I为主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，气体I是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO，A正确；B．由分析可知，气体I是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO，气体I通入气体X，用氢氧化钠溶液处理后到的NaNO2，X可为空气，但不能过量，否则得到NaNO3，B错误；C．NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体，应生成N2，发生氧化还原反应，离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O，C正确；D．气体II含有CO、N2，经捕获剂所捕获的气体主要是CO，D正确。13．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D．利用上述关系制取NaHCO3的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2、NH3，然后过滤得到NaHCO3【答案】C【解析】A．NaHCO3不是化肥，故A项错误；B．由方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，NO2既作氧化剂又作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故B项错误；C．在NH3和NO2中N元素的化合价分别是-3价、+4价，由于在两种化合价之间有0价、+2等价态，因此在一定条件下可发生氧化还原反应，故C项正确；D．由于CO2在NaCl溶液中溶解度不大，所以制NaHCO3时是向饱和