2024届高三新高考化学大一轮专题训练-氮族元素及其化合物

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练-氮族元素及其化合物，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三新高考化学大一轮专题训练-氮族元素及其化合物
一、单选题
1．（2023春·四川成都·高三成都外国语学校校考期中）将铜镁合金完全溶解于某浓度的硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，当向反应后的溶液中加入一定浓度溶液时，金属离子全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为。和的混合气体中，的体积分数是
A． B． C． D．
2．（2023春·四川成都·高三成都外国语学校校考期中）下列有关元素化合物的说法正确的是
A．无水硫酸铜可以用来检验酒精中是否含少量水
B．铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气
C．实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除去氯化氢的方法制备氨气
D．向某待测液中先加入适量稀硝酸，再加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，说明原待测液中含有
3．（2023春·四川内江·高三四川省内江市第六中学校考期中）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将一块用砂纸打磨过的铝条放入试管，再加入98%浓硫酸3mL，铝条表面无明显现象
铝与浓硫酸常温下不反应
B
向试管中加入3mL溴水，再通入气体，溶液橙黄色褪去
具有漂白性
C
用玻璃棒蘸取浓点到蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色
浓具有酸性和强氧化性
D
将溶液X与盐酸反应产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
溶液X中一定含有

A．A B．B C．C D．D
4．（2023春·吉林长春·高三东北师大附中校考期中）一定量的镁铝合金与500mL2mol•L-1的稀HNO3完全反应生成2.24LNO(标况)，再向反应后的溶液中加入4mol•L-1NaOH溶液，使镁、铝元素恰好完全沉淀，则所加NaOH溶液体积是
A．175mL B．225mL C．275mL D．300mL
5．（2023春·广东广州·高三广东实验中学校考期中）某物质是一种高效消毒液，其结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且Y和Z位于不同周期。下列说法不正确的是

A．简单离子半径：
B．X和Z的氧化物对应的水化物均为强酸
C．简单氢化物的沸点：
D．可用X的简单氢化物检验输送Z单质的管道是否泄露
6．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）能正确表示下列反应的离子方程式是
A．硫化亚铁和过量硝酸混合：
B．向溶液中通入等物质的量的：
C．溶液中通入足量：
D．等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合：
7．（2023春·山东青岛·高三统考期中）为正盐，能将溶液中的还原为，可用于化学镀银。反应的离子方程式为。下列说法正确的是
A．上述反应中，氧化产物是
B．该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C．中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
D．是三元酸，与反应可生成三种盐
8．（2023春·北京西城·高三北京十五中校考期中）下列解释事实的方程式中，不正确的是
A．遇HCl产生白烟：
B．遇水：
C．氨水吸收少量防止污染空气：
D．铜和稀反应的离子方程式：
9．（2023春·江苏泰州·高三泰州中学校考期中）室温下，下列关于铁化合物的实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向和的混合溶液中滴入酸化的溶液振荡，观察溶液颜色的变化
比较氧化性的强弱
B
用还原，所得到的产物中加入稀盐酸，滴加溶液，观察颜色变化
是否已全部被还原
C
向溶液中加入几滴氯水，振荡，再加萃取，观察层颜色变化
比较还原性的强弱
D
将铁锈溶于浓盐酸中再向溶液中滴入几滴溶液，观察溶液颜色的变化
铁锈中是否含有二价铁

A．A B．B C．C D．D
10．（2023春·江西·高三统考期中）氮、硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关叙述错误的是

A．a和c′共同通入水中，可生成两种盐
B．工业上制备H2SO4的途径为b′→c′→d′→f′
C．d或d′均可与水发生反应，生成强酸
D．a′和f′的浓溶液反应，产物一定有b′和c′
11．（2023春·福建厦门·高三厦门市湖滨中学校考期中）关于实验室制取氨气的说法正确的是

A．虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制取氨气
B．用如图所示装置吸收NH3，是为了防止发生倒吸
C．既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3
D．通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气
12．（2023春·广东揭阳·高三揭阳市揭东第一中学校考期中）化学与生产密切相关。下列生产活动中，相应化学原理的解释错误的是
选项
生产活动
化学原理解释
A
用铝槽车运输浓硝酸
Al在冷的浓硝酸中发生钝化
B
葡萄酒生产过程中添加SO2
二氧化硫具有杀菌、防氧化功能
C
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
铁比铜金属性强
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜

A．A B．B C．C D．D

二、多选题
13．（2023春·湖南长沙·高三长沙市明德中学校考阶段练习）某100mL混合液中，和的物质的量浓度分别为0.4mol/L和0.1mol/L。向该混合液中加入1.92g铜粉，加热使反应发生完全。下列说法正确的是(忽略反应前后溶液体积变化)
A．所得溶液中 B．所得溶液中
C．标准状况下，所得气体的体积约为336mL D．反应中转移0.06mol的电子

三、非选择题
14．（2023春·高三课前预习）过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是___(填字母)。
a.H2O2 b.NH4Cl c.KNO3 d.NaOH
  
15．（2023·全国·高三专题练习）硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O]，是一种重要的化工原料，常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示。

滤渣2的主要成分是___________，滤渣2与稀硝酸反应时，需向装置内通入适量空气，这样做的目的是___________。
16．（2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考期中）氮及其化合物与生产生活及环境息息相关。请回答下列问题：
(1)在常温下性质很稳定，任意写出一种与此性质有关的用途：_______。
(2)硝酸与金属反应会产生氮氧化物。
①下列环境问题与氮的氧化物排放无关的是_______。
A．酸雨    B．光化学烟雾    C．臭氧层空洞    D．白色污染    E.温室效应
②在含有a g 的稀硝酸中，加入b    g铁粉充分反应，铁全部溶解并生成NO，有g 被还原，则可能为_______。
A．2：1    B．3：1    C．4：1    D．9：2
(3)汽车尾气中存在NO和CO，通过在排气管处加装催化剂，可以使其转化为对环境友好的物质，请写出发生反应的化学方程式_______，氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
(4)氮的同族元素锑(Sb)可形成酸性超过100%硫酸的酸——氟锑酸()，称为超强酸。氟锑酸可由与HF混合得到。
①制备氟锑酸一般在塑料容器中进行，不在玻璃仪器中进行的原因是_______(用化学方程式回答)
②1966年，美国研究员J·Lukas无意中将蜡烛扔进溶液中，发现蜡烛很快溶解，并放出。已知碳正离子稳定性：，写出等物质的量的异丁烷( )与发生反应的化学方程式：_______。
17．（2023春·江苏盐城·高三统考期中）氮的氧化物是主要的大气污染物，必须脱除才能排放。
(1)臭氧与空气中的氮氧化物，以及汽油、柴油等化石燃料的不完全燃烧所残留的_____(填字母)在紫外线照射下容易产生光化学烟雾。
a.惰性气体      b.碳氢化合物      c.二氧化碳
(2)汽车排气管内的催化剂能将CO和NO2转化为无害气体，发生的反应方程式为_____。
(3)工业上在催化剂作用下用NH3还原废气中NOx生成N2和H2O达到脱除目的，但当温度高于400℃时，NOx脱除率下降，原因可能是_____。
(4)工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。
①用Na2CO3溶液吸收硝酸工业尾气中的NO2，生成等物质的量的两种钠盐(一种为NaNO2)及一种气体，反应的离子方程式为_____。
②NaOH溶液浓度越大黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如题图所示，曲线II表示NO的物质的量______(填：“大于”、“小于”、“等于”)NO2物质的量。当NaOH溶液浓度高于0.5mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是_____。

18．（2023春·河北承德·高三承德县第一中学校联考期中）“价—类”二维图是元素化合物知识结构化的良好工具，如图是氮元素的“价—类”二维图。回答下列问题：

(1)N2的电子式为______。
(2)若物质B为NO2，实验室制备NO2不能用排水法收集的原因是______。
(3)A是重要的化工原料，可以合成C，写出工业上以A为原料制取C的第一步反应的化学方程式：______。
(4)实验室中，检验D溶液中含有阳离子的实验操作和现象是______。
(5)铜和足量的C的稀溶液反应，当生成11.2L(标准状况)气体时，转移电子的物质的量为______mol；反应中C表现的性质为______(填字母)。
A．只有还原性     B．还原性和酸性     C．只有氧化性      D．氧化性和酸性
(6)把盛有48mL由NO和NO2组成的混合气体的容器倒置于水中(保持同温同压)，待液面稳定后，容器内气体的体积变为24mL，则原混合气中NO的体积是______mL。

参考答案：
1．A
【详解】金属阳离子沉淀后生成氢氧化物，因此，， 根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=1mol，n(NO)+n(NO2)=，联立解得n(NO)=0.3mol，n(NO2)=0.1mol，相同条件下，体积分数等于物质的量分数，因此二氧化氮的体积分数为=25%，故选A。
2．A
【详解】A．白色无水硫酸铜粉末可吸收水变为蓝色晶体，此性质可用于检测酒精中是否含少量水，A正确；
B．铵盐都不稳定，但受热分解不一定都生成氨气，如硝酸铵，B错误；
C．实验室利用的是氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气，若只加热氯化铵固体，生成的氯化氢会与氨气继续化合重新生成氯化铵固体，此方法不能用于制备氨气，C错误；
D．稀硝酸具有强氧化性，若原溶液中含亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子，也会出现上述现象，D错误；
故选A。
3．C
【详解】A．常温下铝与浓硫酸发生钝化，在铝表面形成了一层致密的氧化膜，铝与浓硫酸常温下能反应，A错误；
B．溴水中通入SO2，Br2与SO2反应生成溴离子和硫酸根离子从而使溶液橙黄色褪去，SO2表现还原性，B错误；
C．玻璃棒蘸取浓HNO3点在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红体现浓硝酸的酸性，后红色褪去因为浓硝酸具有强氧化性，C正确；
D．溶液X与盐酸反应生成的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，此时有二氧化硫生成，溶液X中可能为亚硫酸氢根离子，不一定含有亚硫酸根离子，D错误；
故答案选C。
4．B
【详解】一氧化氮的物质的量是2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，由Mg、Al最终转化为氢氧化镁、氢氧化铝，最终溶液中溶质为NaNO3，由氮元素守恒n（NaNO3）=0.5L×2mol/L－0.1mol=0.9mol，由钠离子守恒n（NaOH）=n（NaNO3）=0.9mol，需要NaOH溶液的体积为0.9mol÷4mol/L=0.225L=225mL，故B正确。
故选：B。
5．B
【分析】X在形成共价型化合物时有3个共价键，故X为N，同理Y可以为S或O，Z为H、F、Cl，W为C或Si，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且Y和Z位于不同周期，故W为C、X为N、Y为O、Z为Cl。
【详解】A．电子层越多，粒子半径越大，核电荷数越大，粒子半径越小，可知，，A正确；
B．Cl的氧化物对应的水化物有HClO，HClO为弱酸，B错误；
C．NH3分子间含有氢键，NH3分子沸点高于CH4，C正确；
D．氨气与氯气反应产生大量白烟，D正确；
故答案为B。
6．D
【详解】A．硫化亚铁和过量硝酸混合会发生氧化还原反应，发生反应为：，故A错误；
B．因为还原性是Fe2+ > Br-，向FeBr2溶液中通入等物质的量的Cl2，Cl2会与Fe2+和Br-都反应，离子反应为：，故B错误；
C．NaHCO3中HCO不能拆，离子反应为：，故C错误；
D．等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合，则过量，完全反应，离子方程式正确，故D正确；
故选D。
7．A
【详解】A．上述反应失电子，P化合价从+1价升高到+5价，氧化产物为H3PO4，A正确；
B．该反应中，氧化剂为Ag+，还原剂为，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，B错误；
C．NaH2PO2中含有离子键、极性共价键，但是没有非极性共价键，C错误；
D．NaH2PO2为正盐，说明H3PO2为一元酸，D错误；
故答案选A。
8．C
【详解】A．氨气和氯化氢气体生成氯化铵小颗粒，出现白烟，A正确；
B．二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮气体，B正确；
C．氨气吸收少量的二氧化硫生成亚硫酸铵和水，，C错误；
D．铜和稀反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，D正确；
故选C。
9．C
【详解】A．中含有，酸化后引入，强氧化性也能将氧化而干扰实验，A不能达到探究目的；
B．若氧化铁未完全还原，加入稀盐酸时，氧化铁溶于稀盐酸得到铁离子，铁离子会和铁单质反应生成亚铁离子，滴加硫氰化钾溶液，溶液也不会变为红色，所以观察颜色变化不能确定是否已全部被还原，B不能达到探究目的；
C．氯水中含有，可以氧化，向溶液中加入几滴氯水，再加 CCl4萃取，层显紫色，说明有生成，说明的还原性弱于，C能达到探究目的；
D．浓盐酸也能和溶液反应，该实验无法确定二价铁离子，D不能达到探究目的；
答案选C。
10．D
【详解】A．a为，为，将二者同时通入水中，可以生成或两种盐，A正确；
B．工业制取硫酸可以S为原料，先生成，再氧化成，最后制得硫酸，B正确；
C．d为、为，二者与反应可得到和，二者均属于强酸，C正确；
D．为，的浓溶液为浓硫酸，二者的反应可以为、、，产物不一定同时生成S和，D错误；
故选D。
11．B
【详解】A．浓氨水加热法是一种实验室制取氨气的方法，A错误；
B． 氨气通入四氯化碳中不溶解、故不会引起倒吸，从四氯化碳中逸出后氨气被水吸收，故用如图所示装置吸收NH3，是为了防止发生倒吸，B正确；
C． 氨气极易溶于水、不可用排水法收集NH3，氨气密度比空气小，可用向下排空气法收集NH3， C错误；
D．氨气与酸反应生成铵盐，不可用浓硫酸氨气，氨气用碱石灰干燥， D错误；
答案选B。
12．C
【详解】A．常温下浓硝酸和Al发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步氧化，该现象为钝化现象，所以常温下可用铝容器盛放浓硝酸，A正确；
B．二氧化硫具有还原性，且能够使蛋白质发生变性，可用作葡萄酒抗氧化剂、杀菌，B正确；
C．FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板，方程式为：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，是由于Fe3+具有氧化性，而不是铁比铜金属性强，C错误；
D．常温下，铝能与空气发生反应，产生致密的氧化膜，阻止铝进一步被氧化，故Al具有很强的耐腐蚀能力，D正确；
故答案为：C。
13．BC
【分析】==0.03mol，n(H+)=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，，发生，判断过量后以不足量代入计算．,显然氢离子的物质的量0.06mol<0.08mol，因而H+不足，以H+为基准计算；
【详解】A．由氢离子的物质的量及离子方程式可知0.06mol氢离子反应，生成的铜离子的物质的量为0.06mol× =0.0225mol，故A错误；
B．，故B正确；
C．生成的NO的物质的量为0.06mol×=0.015mol，标准状况下生成NO的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL， 故C正确；
D．反应中转移的电子以铜计算，反应的铜为0.0225mol，则转移的电子为：0.0225mol×2=0.045mol，故D错误；
答案选：BC。
14．acd
【详解】根据已知信息可知，NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，则使NaNO2无害化排放需加入强还原剂，因为H2O2是常用的氧化剂，KNO3、NaOH没有还原性，NH4Cl中NH具有较强还原性，所以不能使NaNO2无害化排放的是acd。
15． Cu 将生成的NO、NO2氧化为硝酸，提高硝酸利用率，可以减少污染气体NO、NO2的产生
【详解】由于前面加入了适当过量的铁粉，铁置换出铜，因此滤渣2的主要成分是Cu，还有少量的Fe。滤渣2与稀硝酸反应时，金属与硝酸反应生成NO、NO2，向装置内通入适量空气，可以将NO氧化成NO2，最终转化为硝酸，提高硝酸利用率，并且可以减少污染气体NO、NO2的产生。
16．(1)用于保护气
(2) CDE BCD
(3) 2NO+2CON2+2CO2 2：1
(4) SiO2+4HF=SiF4↑+ 2H2O (CH3)3CH + HSbF6 = (CH3)3CSbF6 + H2

【详解】（1）氮气在常温下稳定：比如用于保护气；
（2）臭氧层空洞主要是氟氯烃引起的，白色污染主要是塑料引起的，温室效应是二氧化碳气体过量排放引起的，故选答案：CDE；
Fe与HNO3反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。
(1)若Fe过量，发生反应：3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
则有=3∶8，解得：a：b=3:1
此为a∶b的最小值。
(2)若HNO3过量，发生反应：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
则有=1：1，解得：a：b=9：2
此为a：b的最大值。
所以a：b的取值范围为3：1≤a：b≤9：2，即a：b的比值在此范围内均合理，故选BCD。
（3）NO与CO在催化剂和加热的作用下发生反应，生成N2和CO2，反应的化学方程式2NO+2CON2+2CO2，其中一氧化碳失去电子发生氧化反应，为还原剂，CO2为氧化产物，一氧化氮得到电子，发生还原反应，被还原，N2为还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1；
（4）玻璃仪器中含有SiO2与HF发生反应：SiO2+4HF=SiF4↑+ 2H2O。
答案为SiO2+4HF=SiF4↑+ 2H2O；
由已知信息知，异丁烷可以提供碳正离子与F-结合形成卤化物，同时(CH3)3C+稳定反应中易形成。所以反应为：(CH3)3CH + HSbF6 =(CH3)3CSbF6 + H2。答案为(CH3)3CH + HSbF6 = (CH3)3CSbF6 + H2。
17．(1)b
(2)4CO+2NO24CO2+N2
(3)当温度高于400℃时，氨气可能会和氧气发生反应4NH3+5O24NO+6H2O，或者催化剂失去活性
(4) 2NO2+CO=NO+ NO+CO2 大于 NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，气体在液体中的流动性变差，不利于气体的吸收，所以对氮氧化物的吸收率下降

【详解】（1）臭氧与空气中的氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后，产生一种有毒的烟雾，为光化学烟雾，答案选b；
（2）CO和NO2在催化剂的作用下反应生成无害气体CO2和N2，反应的化学方程式为：4CO+2NO24CO2+N2；
（3）当温度高于400℃时，氨气可能会和氧气发生反应4NH3+5O24NO+6H2O，导致氨气的浓度减小，所以NOx的脱出率减小；
（4）①用碳酸钠溶液吸收二氧化氮，生成等物质的量的硝酸钠、亚硝酸钠和一种气体，气体为二氧化碳，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：2NO2+CO=NO+ NO+CO2；
②NaOH溶液与NO、NO2反应的化学方程式为：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O，当n(NO)=n(NO2)时，气体刚好能被充分吸收，当n(NO2) 18．(1)
(2)NO2易溶于水，且会与水反应生成NO
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)取少量D溶液于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝
(5) 1.5 D
(6)12

【详解】（1）N2中两个N原子间形成三键，其电子式为，故答案为：；
（2）NO2易溶于水，且会与水反应生成NO，因此不能用排水法收集NO2，故答案为：NO2易溶于水，且会与水反应生成NO；
（3）由上述分析可知，A为NH3，可以合成硝酸，工业上以NH3为原料制取硝酸的第一步反应为氨的催化氧化，反应的化学方程式为，故答案为：；
（4）铵根离子与碱反应生成氨气，氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，因此检验D溶液中含有的实验操作和现象为：取少量D溶液于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝则含有，故答案为：取少量D溶液于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝则含有；
（5）①C为硝酸，铜与稀硝酸发生反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成2molNO转移6mol电子，11.2L NO(标准状况)物质的量为，生成0.5mol转移的电子的物质的量为1.5mol；②反应时硝酸中氮元素部分化合价降低，部分化合价不变，所以硝酸既表现氧化性，又表现酸性，故答案为：①1.5；②D；
（6）一氧化氮和水不反应，二氧化氮和水能反应，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，设二氧化氮的体积为x，则二氧化氮与水反应生成一氧化氮的体积为，最后容器内的气体为反应生成的一氧化氮和未反应的一氧化氮的总和，即：+（48-x）=24，解得x=36，则混合气体中二氧化氮的体积为36mL，则混合气体中的一氧化氮体积=(48-36)mL=12mL，故答案为：12。