高考化学易错题专题训练氮及其化合物练习题含详细答案.docx

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高考化学易错题专题训练氮及其化合物练习题含详细答案

高考化学易错题专题训练-氮及其化合物练习题含详细答案

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．人类农业生产离不开氮肥，科学合理使用氮肥，不仅能提高化肥的使用率，而且能够更好地保护环境，请回答下列问题：

（1）将N2转化为含氮化合物的过程称为固氮

①人工固氮，将N2→NH3，N2发生_________反应

②自然界固氮，可将少量N2转化为Ca（NO3）2等氮肥，转化途径如下（转化所需试剂及条件已略去）：

N2→NO→NO2→HNO3

Ca（NO3）2。

写出NO→NO2→HNO3的化学方程式__________、__________。

将HNO3转化为Ca（NO3）2，列举三种不同类别的化合物M_______（写化学式）。

（2）科学合理地保存、施用氮肥

①NH4HCO3需阴凉处保存，原因是__________（写化学方程式）。

②铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用，以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式________。

（3）过渡施用氮肥将导致大气中NH3含量增高，加剧雾霾的形成。

（NH4）2SO4是雾霾的成分之一，其形成过程如下图所示（转化所需试剂及条件已略去）：

①X可能是______、_______。

Y是___________。

②尿素CO（NH2）2是一种常用化肥，缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3则尿素中C元素化合价为__________。

【答案】还原2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NOCaO、Ca（OH）2、CaCO3NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2ONH4＋+OH－=NH3↑+H2OSO3H2SO3H2SO4+4

【解析】

【分析】

本题主要考察含N物质的化学性质，运用所学知识答题即可。

【详解】

（1）①N2→NH3，N的化合价由0变为了-3，则N2作氧化剂，发生还原反应；

②NO→NO2的化学方程式为：

2NO+O2=2NO2；NO2→HNO3的化学方程式为：

3NO2+H2O=2HNO3+NO；HNO3

Ca（NO3）2，M可以是CaO、Ca（OH）2、CaCO3；

（2）①NH4HCO3需阴凉处保存，是因为该物质对热不稳定，受热易分解，相关的化学方程式为：

NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O；

②该离子方程式为：

NH4++OH-=NH3↑+H2O；

（3）①根据图可知，Y为H2SO4；在自然环境中，SO2变为H2SO4的途径有两种：

、

，故X为SO3或H2SO3；

②尿素CO（NH2）2缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3，说明尿素中N呈-3价，由于O呈-2价，H呈+1价，故可算得C呈+4价。

2．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。

耦合循环中的部分转化如下图所示。

（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的有________（填字母序号）。

a.N2转化为氨态氮b.硝化过程c.反硝化过程

（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。

①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为________。

②检验氨态氮肥中NH4+的实验方案是________。

（3）硝化过程中，含氮物质发生________（填“氧化”或“还原”）反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。

该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为________mol。

（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理：

________、________。

【答案】aN2+3H2

2NH3取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+氧化0.066Fe3++2NH4+=6Fe2++N2↑+8H+10Fe2++2NO3-+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O

【解析】

【分析】

（1）氮的固定是氮元素由游离态变为化合态；

（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气；②铵根离子与碱反应放出氨气；

（3）硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子；

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，根据得失电子守恒，反应方程式是NH4++NO2-=N2+2H2O；

（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气。

【详解】

（1）a.N2转化为氨态氮，氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定；b.硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子，不是氮的固定；c.反硝化过程是硝酸根离子转化为氮气，不是氮的固定；选a；

（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式是N2+3H2

2NH3；

②铵根离子与碱反应放出氨气，检验铵态氮肥中NH4+的实验方法是：

取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+；

（3）硝化过程中，铵根离子转化为硝酸根离子，氮元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应。

（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，反应方程式是NH4++NO2-=N2+2H2O，生成1molN2转移3mol电子，当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.06mol。

（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气，反应的离子方程式是6Fe3++2NH4+=6Fe2++N2↑+8H+、10Fe2++2NO3-+12H+=10Fe3++N2↑+6H2O。

3．某港口化学品堆场发生火灾，消防队在未被告知着火可燃物类别的情况下，用水灭火时，发生了剧烈爆炸。

事后有关部门初步认定危化品部分清单：

钾、钠、氯酸钾、烧碱、氯化铵。

试回答：

⑴请你分析用水灭火时，随后发生了剧烈爆炸的原因是_____________________________。

⑵请写出氯化铵中NH4+的检验方法____________________________（简要说明操作步骤）。

⑶钠燃烧产物中可作为消防员呼吸面具供氧剂的是_________________（写化学式）。

⑷硝酸钾受热分解产生KNO2和O2，写出该反应的化学方程式______________________。

【答案】钠、钾能与水发生剧烈的放热反应，并释放出氢气。

氯酸钾受热分解产生氧气，氢气和氧气混合受热发生爆炸将氯化铵溶于水，取少量溶液于试管中，滴入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口上方用湿润的红色石蕊试纸检验，若发现试纸变蓝，则说明该溶液中含有NH4+Na2O22KNO3

2KNO2+O2↑

【解析】

【分析】

钠、钾等物质遇水会发生剧烈反应并产生氢气，而氯酸钾分解会产生氧气，氢氧混合受热后会发生爆炸，后面再根据要求来作答即可。

【详解】

（1）根据分析，钠、钾与水发生剧烈反应并放出氢气，而氯酸钾受热产生氧气，氢气和氧气混合后发生剧烈的爆炸；

（2）铵离子可以通过加水溶解后，加入浓碱并加热的方法来检验，因为高中阶段只有氨气这一种碱性气体；实验操作为：

将氯化铵溶于水，取少量溶液于试管中，滴入浓氢氧化钠溶液并加热，在试管口上方用湿润的红色石蕊试纸检验，若发现试纸变蓝，则说明该溶液中含有NH4+，

（3）过氧化钠可以作呼吸面具中的供氧剂，化学式为Na2O2；

（4）硝酸钾受热分解产生

和

的过程是一个自身氧化还原反应，氮从+5价降低到+3价，得2个电子，氧从-2价升高到0价，失2个电子，据此来写出氧化还原方程式即可：

。

4．将一定质量的铁粉加入装有100mL某浓度稀硝酸的容器中充分反应。

试回答:

（1）容器中剩余mg铁粉，收集到NO气体448mL（标准状况下）。

①所得溶液中溶质的化学式为__________。

②原稀硝酸的物质的量浓度为__________。

（2）向

（1）中所得的固液混合物中逐滴滴加稀硫酸至刚好不再产生遇空气变成红棕色的气体为止，此时容器中剩余铁粉ng。

①此时溶液中溶质的化学式为__________。

②m-n的值为_______（精确到0.1）。

【答案】Fe（NO3）20.8mol·L-1FeSO45.0

【解析】

【详解】

（1）①容器中剩有mg的铁粉，铁过量，所得溶液中的溶质为Fe（NO3）2；②硝酸完全反应生成硝酸亚铁与NO，NO的物质的量=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，根据电子转移守恒，参加反应的n（Fe）=0.02mol×

=0.03mol，由氮元素守恒可知：

n（HNO3）=2n[Fe（NO3）2]+n（NO）=2×0.03mol+0.02mol=0.08mol，故原硝酸的物质的量浓度=0.08mol÷0.1L=0.8mol/L；

（2）①向上述固-液混合物中逐滴加入稀硫酸，溶液中的反应顺序为：

Fe先和HNO3（氢离子由硫酸提供）生成NO，因为此时铁还是有剩余，所以硝酸根离子被消耗尽，硝酸根反应完全后，最后是Fe和H2SO4反应生成H2，至刚好不再产生遇空气变成红棕色的气体为止，此时溶液中的溶质为FeSO4；②Fe先和HNO3（氢离子由硫酸提供）生成NO，关系为：

3Fe～2NO3-，溶液中硝酸根离子的物质的量是0.08mol-0.02mol=0.06mol，所以消耗铁的物质的量是0.06mol×3/2=0.09mol，质量是0.09mol×56g/mol≈5.0g，即m-n的值为5.0。

5．有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：

Na＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO

、SO

、Cl－、SO32－、HCO

，取该溶液进行以下实验：

①取少量待测液，加入几滴石蕊试液，溶液呈红色。

②取少量待测液，浓缩后加入铜片和浓硫酸，加热，有无色气体产生，此无色气体遇空气变成红棕色。

③取少量待测液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生。

④取实验③中上层清液滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生，此沉淀不溶于稀硝酸。

⑤另取少量原溶液滴加NaOH溶液，有白色沉淀产生，当NaOH过量时，沉淀部分溶解。

（1）根据以上实验，溶液中肯定存在的离子是_________________；肯定不存在的离子是______________；尚不能确定的离子是_______________。

（2）写出②中有关反应的离子方程式：

________________________________________。

（3）写出⑤中沉淀溶解的离子方程式：

________________________________________。

（4）实验室检验Na＋一般用焰色反应即可确定，此实验做之前要用______清洗铂丝。

【答案】Mg2＋、Al3＋、

、

Fe2＋、Ba2＋、SO32－、

Na＋、Cl－3Cu＋8H＋＋2

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OAl（OH）3+OH-===

+2H2O稀盐酸

【解析】

【分析】

无色溶液中，有色离子不能存在，氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶于强碱中，白色且不溶于硝酸的白色沉淀是氯化银或硫酸钡，在酸性环境下，能和氢离子反应的离子不能共存，根据离子反应的现象以及离子共存的知识加以分析。

【详解】

因是无色溶液，Fe2+是浅绿色，所以不含Fe2+；

①由于滴加几滴石蕊试液，溶液呈红色，证明溶液显酸性，因此溶液中一定没有SO32-、HCO3-；②待测液浓缩后加入铜片和浓硫酸，加热，有无色气体产生，此无色气体遇空气变成红棕色，说明原溶液中一定含有NO3-；

③取少量待测液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定含有SO42-，故一定没有Ba2+；

④由于③的上层清液滴中加AgNO3溶液，有白色沉淀产生且不溶于稀硝酸，说明含有Cl-，但由于③中加入了BaCl2溶液，无法证明原溶液中是否存在Cl-；

⑤由于原溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，当NaOH过量时，沉淀部分溶解，则含有Al3+、Mg2+；

Na+在水溶液里无色，不会参与上述反应，所以无法判断原溶液中是否存在Na+；

（1）根据以上分析可知，溶液中一定存在的离子有Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-；肯定不存在的离子是Fe2+、Ba2+、SO32-、HCO3-；尚不能确定的离子是Na+、Cl-；

答案为：

Mg2+、Al3+、NO3-、SO42-；Fe2+、Ba2+、SO32-、HCO3-；Na+、Cl-；

（2）②中原溶液加入铜片和浓硫酸并加热生成NO，离子方程式为：

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；

答案为：

3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O。

（3）⑤中加NaOH溶液，生成的白色沉淀为Mg（OH）2和Al（OH）3，当NaOH过量时，部分溶解的是Al（OH）3，离子方程式为：

Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；

答案为：

Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O。

（4）溶液里的钠离子是否存在一般用焰色反应来确定，钠离子的焰色反应为黄色，实验之前，为防止杂质的干扰，用稀盐酸先清洗铂丝；

答案为：

稀盐酸。

6．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系（反应条件已经略去）：

（1）若A、B、C、D均是10电子粒子，请写出A、D的化学式：

A___；D___。

（2）若A和C均是18电子粒子，且A为阴离子，B和D均是10电子粒子，则A与B在溶液中反应的离子方程式为___。

【答案】NH4+H2OHS-+OH-=S2-+H2O

【解析】

【分析】

（1）若A、B、C、D均是10电子粒子，框图显示，A、B反应生成C和D，C和氢离子反应得到A，B可以和氢离子反应得到D，则A为

，B为

，C为NH3，D为H2O，据此填空；

（2）若A和C均是18电子粒子，且A为阴离子，B和D均是10电子粒子，则A为HS-，B为

，C为

，D为H2O，据此填空；

【详解】

（1）据分析A为

，B为

，C为NH3，D为H2O；

答案为：

NH4+；H2O；

（2）据分析A为HS-，B为

，C为

，D为H2O，则HS-与OH-在溶液中反应的离子方程式为

7．A、B、C、D是四种常见气体单质。

E的相对分子质量比F小16，且F为红棕色。

有关的转化关系如图所示（反应条件与部分反应的生成物略去）。

请回答下列问题：

（1）D的化学式为__，Y的化学式为__，E的化学式为__。

（2）Y与氧化铜反应，每生成1molB消耗3mol氧化铜，该反应的化学方程式为__。

（3）Y与E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为__。

（4）气体F和气体SO2在通常条件下同时通入盛有BaCl2溶液的洗气瓶中（如图所示），洗气瓶中是否有沉淀生成？

__，理由是__。

【答案】H2NH3NO2NH3＋3CuO

N2＋3Cu＋3H2O6NO＋4NH3

5N2＋6H2O有二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸可将二氧化硫或亚硫酸氧化成硫酸，硫酸与氯化钡反应可生成硫酸钡沉淀

【解析】

【分析】

A、B、C、D是四种常见气体单质．E的相对分子量比F的小16，且F为红棕色，可推知F为NO2，E为NO，C为O2，B为N2，结合转化关系，气体单质D、A反应得到X，气体单质D与B反应得到Y，X与Y反应冒白烟，应是氨气与HCl反应，可推知D为氢气、A为氯气、X为HCl、Y为氨气，D与C反应生成Z为水，F与Z反应生成G为HNO3，据此解答。

【详解】

A、B、C、D是四种常见气体单质．E的相对分子量比F的小16，且F为红棕色，可推知F为NO2，E为NO，C为O2，B为N2，结合转化关系，气体单质D、A反应得到X，气体单质D与B反应得到Y，X与Y反应冒白烟，应是氨气与HCl反应，可推知D为氢气、A为氯气、X为HCl、Y为氨气，D与C反应生成Z为水，F与Z反应生成G为HNO3；

（1）由上述分析可知，D的化学式为H2，Y的化学式为NH3，E的化学式为NO；

（2）NH3与氧化铜反应，每生成1mol N2消耗3mol氧化铜，还原产物中Cu应是化合价为a，则：

3（2-a）=2×3，解得a=0，故生成Cu，该反应的化学方程式为：

2NH3+3CuO

N2+3Cu+3H2O；

（3）Y和E在一定条件下可反应生成B和Z，这是一个具有实际意义的反应，可消除E对环境的污染，该反应的化学方程式为4NH3+6NO

5N2+6H2O；

（4）二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸可将二氧化硫或亚硫酸氧化成硫酸，硫酸与氯化钡反应可生成硫酸钡沉淀，故气体NO2和气体SO2在通常条件下同时通入盛有BaCl2溶液的洗气瓶中，洗瓶中有沉淀生成。

8．氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。

已知X是红棕色气体，能与水反应；Y是黄绿色气体，能使湿润的有色布条褪色。

请回答下列问题：

（1）X的化学式为_________；

（2）X与水反应生成NO和一种酸，该酸的名称为________；

（3）Y能使湿润的有色布条褪色，说明Y的水溶液具有____（填“漂白”或“酸”）性。

【答案】NO2硝酸漂白

【解析】

【分析】

氧化物X、单质Y都能对大气造成污染。

已知X是红棕色气体，能与水反应；X为NO2，Y是黄绿色气体，能使湿润的有色布条褪色，Y为Cl2。

【详解】

⑴X的化学式为NO2；故答案为：

NO2。

⑵X与水反应生成NO和一种酸，3NO2+H2O=2HNO3+NO，该酸的名称为硝酸；故答案为：

硝酸。

⑶Y能使湿润的有色布条褪色，Cl2+H2O=HCl+HClO，HClO具有漂白性，说明Y的水溶液具有漂白性；故答案为：

漂白。

9．中学化学中几种常见物质的转化关系如下图所示：

将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体。

请回答下列问题：

（1）红褐色胶体中F粒子直径大小的范围：

___________________________。

（2）写出C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：

__________________________________。

（3）写出鉴定E中阳离子的实验方法和现象：

_______________________________________。

（4）有学生利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体，主要操作包括：

滴入过量盐酸，_________、冷却结晶、过滤。

过滤操作除了漏斗、烧杯，还需要的玻璃仪器为_______________________。

（5）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。

FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，反应的离子方程式为____________________________。

【答案】1~100nm2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O取少量E于试管中，用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液，加热试管，若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明铵根离子存在蒸发浓缩玻璃棒2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

【分析】

将D溶液滴入沸水中可得到以F为分散质的红褐色胶体，则F是Fe（OH）3、D是Fe2（SO4）3、E是NH4Cl、A是单质Fe、B是FeS、C是FeSO4。

【详解】

（1）根据胶体的定义，红褐色氢氧化铁胶体中氢氧化铁胶体粒子直径大小的范围是1~100nm。

（2）C是FeSO4，Fe2+被双氧水氧化为Fe3+，反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O。

（3）E是NH4Cl溶液，铵根离子与碱反应能放出氨气，鉴定E中铵根离子的实验方法和现象是：

取少量E于试管中，用胶头滴管滴加适量的氢氧化钠溶液，加热试管，若生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明铵根离子存在。

（4）利用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体，主要操作包括：

滴入过量盐酸，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

根据过滤操作的装置图

可知，过滤操作除了漏斗、烧杯，还需要的玻璃仪器为玻璃棒。

（5）FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，铁元素化合价由+3升高为+6，氯元素化合价由+1降低为-1，反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O。

10．某混合物的水溶液中，只可能含有以下离子中的若干种：

K+、Mg2+、Fe2+、Al3+、NH4+、Cl-、CO32-和SO42-。

现每次取100.00mL进行实验：

（已知：

NH4++OH-

NH3↑+H2O）

①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；

②第二份加入足量NaOH后加热，收集到气体0.896L（标准状况下）

③第三份加入足量BaCl2溶液后得干燥沉淀6.27g，沉淀经足量盐酸洗涤，干燥后剩余2.33g。

请回答：

（1）c（CO32-）=_________mol/L；

（2）K+是否存在？

__________；若存在，浓度范围是__________（若不存在，则不必回答第2问）；

（3）根据以上实验，不能判断______（填离子符号）是否存在。

若存在此离子，如何进行检验？

_____________________________________________________。

【答案】0.2存在c（K+）≥0.2mol/LCl-取少量原试液，加足量硝酸钡溶液过滤，取滤液加足量稀硝酸和硝酸银溶液，若有沉淀证明存在Cl-，否则无Cl-

【解析】

【分析】

先根据实验现象判断溶液中存在的离子，不存在的离子，可能存在的离子；

（1）先判断③中酸洗涤前后质量减少的量的成分，再根据减少的沉淀的量计算碳酸根离子的浓度；

（2）先确定实验③中酸洗后沉淀的成分，计算硫酸根离子的物质的量，根据氨气的体积计算铵根离子的物质的量，再根据溶液中阴阳离子所带电荷相等，判断钾离子是否存在；若存在，根据阴阳离子的电荷相等，求出钾离子的物质的量，再根据物质的量浓度公式计算钾离子的物质的量浓度；

（3）根据实验现象判断；根据氯离子的检验方法检验，但先判断硫酸根离子的干扰。

【详解】

根据实验①现象判断：

该溶液中可能含有Cl-、CO32-、SO42-；根据实验②现象判断，该溶液中含有NH4+；根据实验③现象判断，该溶液中含有CO32-和SO42-离子，同时排除溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+；

（1）根据实验③现象，酸洗涤沉淀前后，质量减少，减少的质量为碳酸钡的质量，则碳酸钡的物质的量为

=0.02mol，由原子守恒可知，碳酸根的物质的量浓度=

＝

=0.2mol/L；

（2）根据实验③现象，酸洗涤沉淀后沉淀的质量为硫酸钡的质量，其物质的量为

=0.01mol；由生成的NH3为0.896L，可知铵根离子的物质的量为

=0.04mol；根据溶液中阴阳离子所带电荷相等得，钾离子存在；一个硫酸根离子、一个碳酸根离子都各带两个单位的负电荷，一个铵根离子、一个钾离子各带一个单位的正电荷，设其物质的量为xmol，根据溶液中阴阳离子所带电荷相等列方程式， 0.02mol×2+0.01