高考化学推断题综合题专练氮及其化合物附答案解析.docx
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高考化学推断题综合题专练氮及其化合物附答案解析
高考化学推断题综合题专练∶氮及其化合物附答案解析
一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．某同学在学习元素化合物知识的过程中，发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在
转化规律，绘制出如下转化关系图，图中A、B、C、D是由短周期元素组成的物质。
请回答：
（1）若A为单质，其焰色反应为黄色，C为淡黄色固体。
则组成A的元素在周期表中的位置是__，C的电子式为__。
（2）若A为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，C为红棕色气体。
①A→B反应的化学方程式是__。
过量的A的水溶液与AlCl3溶液反应离子方程式为__。
②A与C反应生成E和水，E是空气中含量最多的气体。
当生成19.6gE时，转移电子的物质的量为__mol。
（3）若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B→C反应的化学方程式是__，B与KMnO4溶液反应离子方程式为__。
【答案】第三周期第IA族
4NH3+5O2=4NO+6H2OAl3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+2.42SO2+O2
=2SO35SO2+2MnO42-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+
【解析】
【分析】
（1）若A为单质，其焰色反应为黄色，C为淡黄色固体，则A为Na，B为Na2O，C为Na2O2，D为NaOH；
（2）若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C是红棕色气体，则A为NH3，B为NO，C为NO2，D为HNO3；
（3）若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，以此解答。
【详解】
（1）若A为单质，其焰色反应为黄色，C为淡黄色固体，则A为Na，B为Na2O，C为Na2O2，D为NaOH，A的元素在周期表中的位置是第三周期第IA族，Na2O2的电子式为：
；
（2）若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C是红棕色气体，则A为NH3，B为NO，C为NO2，D为HNO3；
①A→B反应的化学方程式是：
4NH3+5O2=4NO+6H2O；过量的NH3的水溶液与AlCl3溶液反应生成氢氧化铝，离子方程式为：
Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；
②A与C反应生成E和水，E是空气中含量最多的气体N2，化学方程式为：
8NH3+6NO2
=7N2+12H2O，19.6gN2的物质的量为
=0.7mol，则消耗NH3的物质的量为0.8mol，NH3中N的化合价从-3价上升到0价转移3个电子，共转移电子的物质的量为0.8mol
3=2.4mol；
（3）若B为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4，B→C反应的化学方程式是：
2SO2+O2
2SO3；SO2与KMnO4溶液反应生成硫酸，离子方程式为：
5SO2+2MnO42-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。
2．原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X、Y、Z、W，其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物；Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2离子化合物。
（1）写出Y2O2的电子式：
__，其中含有的化学键是__。
（2）将ZO2通入品红溶液再加热的现象是__。
（3）写出X的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式__。
（4）XH3、H2Z和HW三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是_（填化学式）。
（5）由X、W组成的化合物分子中，X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出反应的化学方程式__。
【答案】
离子键、共价键品红先褪色，加热后恢复红色3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2ONH3NCl3＋3H2O=3HClO＋NH3
【解析】
【分析】
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，Y与氧元素可组成Y2O和Y2O2的离子化合物，Y为Na（因原子序数关系，Y不可能为H），其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物，可知X为N，Z为S，W为Cl，以此解答。
【详解】
由上述分析可知，X为N，Y为Na，Z为S，W为Cl，
（1）Na2O2为Na+与
组成的离子化合物，
中含有共价键，以此Na2O2的电子式为：
；所含化学键为：
离子键、共价键；
（2）SO2具有漂白性，能够漂白品红溶液，但其漂白过程具有可逆性，若加热漂白后的品红溶液，则溶液恢复至红色，故答案为：
品红先褪色，加热后恢复红色；
（3）稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，其化学方程式为：
3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；
（4）NH3为碱性气体，H2S、HCl为酸性气体，NH3能够与H2S、HCl发生化学反应；
（5）N原子最外层电子数为5，Cl原子最外层电子数为7，由N、Cl组成的化合物分子中，N、Cl原子的最外层均达到8电子稳定结构，则该化合物为NCl3，其中N为-3价，Cl为+1价，NCl3与水反应生成一种具有漂白性的化合物，该化合物为HClO，其反应方程式为：
NCl3＋3H2O=3HClO＋NH3。
【点睛】
对于NCl3中元素化合价解释：
根据鲍林电负性标度，氮的电负性为3.04，氯的电负性为3.16，说明氯的电负性稍大于氮，根据一般性规则，电负性大的显负价，但根据实验证实NCl3的水解反应方程式应当如下：
第一步：
NCl3+H2O→NH3+HClO（未配平），由于HClO的强氧化性，再发生第二步反应：
NH3+HClO→N2+HCl+H2O（未配平），可见由理论推出的观点与实验事实是不相符的。
NCl3中元素化合价可根据以下原理解释：
氮和氯的电负性差值并不大，而氮原子的半径相对于氯原子来说要小得多，因此共用电子相对应当更偏向于氮，使得氮显-3价，氯显+1价。
3．非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
（1）若A在常温下是固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体：
①D的化学式：
_________；
②在工业生产中，B气体大量排放，被雨水吸收后形成____________污染环境。
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色气体。
①C的化学式为：
_________；
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，该反应的化学方程式为：
___________，该反应___（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。
【答案】H2SO4酸雨NO2Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O属于
【解析】
【分析】
根据框图，非金属单质A能发生连续氧化，含氧酸D为强酸，对应的是硫和氮等元素的转化。
（1）A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则A为S单质，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4；
（2）A在常温下为气体，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3，根据氧化还原反应的特点判断，据此分析解答。
【详解】
（1）A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则A为S单质，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4。
①由以上分析可知D是硫酸，化学式为H2SO4，故答案为：
H2SO4；
②在工业生产中大量排放的SO2气体被雨水吸收后形成了酸雨而污染了环境，故答案为：
酸雨；
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3。
①由以上分析可知C为NO2，故答案为：
NO2；
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，该反应中Cu的化合价升高，N的化合价降低，属于氧化还原反应，故答案为：
Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；属于。
【点睛】
解答本题的关键是物质的颜色和框图中的“连续氧化”特征，也是解答本题的突破口。
本题的易错点为A的判断，要注意A属于非金属单质。
4．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。
5．A、B、C、D、E各物质的关系如下图所示：
已知：
X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（1）无色液体A是_____，A与B反应的化学方程式是____________。
（2）由X转化为N2的化学方程式为______________。
（3）白色固体C的化学式为 _____。
由D转化为E的离子方程式为___。
【答案】浓氨水NH3·H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2OCa（OH）2CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-
【解析】
【分析】
X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，X为气体，则X为NH3，由C能与CO2生成白色沉淀D，CO2过量时又转化为无色溶液E，说明C可能是Ca（OH）2，D是CaCO3，E是Ca（HCO3）2。
常温下，产生氨气，以及根据X和C，推出A为氨水，B为生石灰，利用生石灰遇水放出热量，促使氨水分解，据此进行分析推断。
【详解】
（1）根据上述分析可知，A为氨水，氨水和氧化钙反应可以生成氨气，发生的反应是NH3·H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑；
（2）利用氨气的还原性，发生的反应方程式为：
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O；
（3）根据上述分析可知，白色沉淀是Ca（OH）2，D转化成E的离子反应方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca2＋+2HCO3－；
【点睛】
本题的突破口是X，X为气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明是X是氨气，因为氨气是中学阶段，学过的唯一一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，然后根据常温下，制备氨气，利用反应物的状态，推测A为氨水，B为生石灰，进一步进行推测。
6．关键环节训练A、B、C、D四物质有如下转化关系（反应条件和部分产物已略去）：
A
B
C
D。
回答下列问题：
（1）若A为气态氢化物和D能通过化合反应生成一种盐，则：
①简述检验A气体的方法________；
②写出D制备B的离子方程式_______；
③写出由A生成B的化学方程式_________；
④某同学用干燥的圆底烧瓶收集一瓶A气体，用滴入酚酞的水做喷泉实验，能观察到美丽的红色喷泉。
用方程式解释喷泉呈红色的原因____________；
（2）若A与B反应能生成一种淡黄色固体单质。
写出B→C的化学方程式__________；
（3）若A是金属单质，C是一种淡黄色固体。
写出C的电子式________说出C的一种用途_______。
（4）学法题：
结合A
B
C
D转化关系总结出连续氧化的物质有______（至少写出三组物质）。
【答案】用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则为氨气3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O4NH3+5O2
4NO+6H2ONH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌NH4++OH-2SO2+O2
2SO3
做供氧化剂C
CO
CO2，S
SO2
SO3，N2
NO
NO2
【解析】
【分析】
（1）若A为气态氢化物且和D能通过化合反应生成一种盐，则A为NH3，B为NO，C为NO2，D为HNO3；
（2）若A与B反应能生成一种淡黄色固体单质，则A为H2S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4；
（3）若A是金属单质，C是一种淡黄色固体，则A是Na，B是Na2O，C是Na2O2，D是NaOH；
据此分析解答。
【详解】
（1）①NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，可使红色石蕊试纸变蓝，所以，可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，若试纸变蓝，则为氨气，故答案为：
用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，则为氨气；
②稀硝酸和Cu反应可产生NO，离子方程式为：
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
③由A生成B的方程式为：
4NH3+5O2
4NO+6H2O，故答案为：
4NH3+5O2
4NO+6H2O；
④喷泉呈红色是因为，氨气与水反应生成了一水合氨，一水合氨电离产生了OH-，方程式为：
NH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌NH4++OH-，故答案为：
NH3+H2O⇌NH3∙H2O⇌NH4++OH-；
（2）B→C的化学方程式为：
2SO2+O2
2SO3，故答案为：
2SO2+O2
2SO3；
（3）Na2O2的电子式为：
，Na2O2可作供氧剂，故答案为：
；供氧剂；
（4）能连续被氧化的组合有很多，例如：
C
CO
CO2，S
SO2
SO3，N2
NO
NO2，故答案为：
C
CO
CO2，S
SO2
SO3，N2
NO
NO2。
7．为探究某无结晶水的正盐X（仅含有两种短周期元素）的组成和性质，设计并完成下列实验。
（气体体积已转化为标准状况下的体积）
已知：
B是空气的主要成分之一；C是一种强碱，且微溶于水，载人宇宙飞船内常用含C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2，以净化空气；D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。
（1）X的化学式为__________________。
（2）图中B的组成元素在元素周期表中的位置是______________。
（3）A的电子式为____________。
（4）X受热分解转变成A和B的化学反应方程式为____________。
【答案】LiN3第2周期VA族
3LiN3
Li3N+4N2↑
【解析】
【分析】
B是空气的主要成分之一，B为氮气或氧气；C是一种强碱，且微溶于水，C为LiOH，载人宇宙飞船内常用含C的过滤网吸收宇航员呼出的CO2，以净化空气，LiOH与反应生成Li2CO3；D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，D是NH3，确定B为氮气，NH3是2.24L合0.1mol，A中N为14g·mol－1×0.1mol=1.4g。
A为Li3N，3.5g中Li为3.5-1.4=2.1g，14.7gX中Li为2.1g，n（Li）=
=0.3mol，n（N）=
=0.9mol,n（Li）：
n（N）=0.3:
0.9=1:
3，X的化学式为：
LiN3。
【详解】
（1）由分析可知：
X的化学式为LiN3。
故答案为：
LiN3；
（2）B为氮气，组成元素N在元素周期表中的位置是第2周期VA族。
故答案为：
第2周期VA族；
（3）A为Li3N，Li最外层只有1个电子，显+1价，N最外层5个电子，得三个电子，显-3价，电子式为
。
故答案为：
；
（4）由分析X的化学式为：
LiN3，X受热分解转变成Li3N和N2，由质量守恒：
化学反应方程式为3LiN3
Li3N+4N2↑。
故答案为：
3LiN3
Li3N+4N2↑。
8．下列框图涉及到的物质所含元素中，除一种元素外，其余均为1～18号元素。
已知：
A、F为无色气体单质，B为具有刺激性气味的气体，C为黑色氧化物，E为红色金属单质（部分反应的产物未列出）。
请回答下列问题：
（1）D的化学式为__；F的结构式为__。
（2）A与B生成D的反应在工业上是生产__的反应原理之一。
（3）E与G的稀溶液反应的离子方程式为__。
（4）B和C反应的化学方程式为__。
（5）J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀。
写出SO2还原J生成K的离子方程式：
__。
【答案】NON≡N硝酸3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O3CuO+2NH3
3Cu+N2+3H2O2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−
【解析】
【分析】
E为红色金属单质，应为Cu，则C为CuO，B为具有刺激性气味的气体，应为NH3，可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu，生成的气体单质F为N2，可与氧气在放电条件下反应生成NO，则A为O2，D为NO，G为HNO3，H为Cu（NO3）2，I为Cu（OH）2，J为CuCl2，J、K是同种金属的不同氯化物，K为白色沉淀，则K应为CuCl，据此分析解答。
【详解】
（1）由以上分析可知D为NO，F为N2，结构式为N≡N；
（2）O2与NH3发生催化氧化生成NO和水，NO被氧化生成NO2，溶于水生成硝酸，因此O2与NH3发生催化氧化生成NO是工业生成硝酸的重要反应之一；
（3）G为HNO3，稀硝酸与铜反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3−=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（4）B为NH3，可与CuO在加热条件下发生氧化还原反应生成单质Cu，反应的方程式为3CuO+2NH3
3Cu+N2+3H2O；
（5）SO2还原CuCl2生成CuCl的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42−。
9．非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题。
（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体:
①D的化学式是________；
②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境。
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色的气体:
①A、C的化学式分别是：
A________；C________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式_______________________________________________。
该反应________（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应。
【答案】H2SO4酸雨N2NO2Cu＋4HNO3（浓）==Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O属于
【解析】
【分析】
【详解】
（1）S被O2氧化生成SO2，SO2再被O2氧化生成SO3，SO3与水反应生成H2SO4；
（2）N2被O2氧化生成NO，NO再被O2氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3
10．a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：
其中：
a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水化物。
（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质（用化学式表示）：
a______；b______；c______；d______；e______。
（2）如果a是一种常见气体，试推断这五种物质（用化学式表示）：
a______；b______；c______；d______；e______。
【答案】SH2SSO2SO3H2SO4N2NH3NONO2HNO3
【解析】
【分析】
【详解】
（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，则a是硫，所以b是硫化氢，c是SO2，d是三氧化硫，e是硫酸，化学式分别为S、H2S、SO2、SO3、H2SO4。
（2）如果a是一种常见气体，则符合转化关系的是氮气，则b是氨气，C是NO，d是NO2，e是硝酸，化学式分别为N2、NH3、NO、NO2、HNO3。
11．如图中A～H均为中学化学中常见的物质，A、B、H为气体，反应①是重要的工业反应，它们之间有如下转化关系（反应中生成的水已略去）。
请回答以下问题：
（1）B是_____，D是_____，G是_____，H是_____（填化学式）。
（2）工业上常利用反应①制取漂白粉，该反应的化学方程式：
__________，漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学反应方程式为_________。
（3）A中元素的原子结构示意图为________。
（4）F在溶液中的电离方程式为_________。
（5）上述反应中属于氧化还原反应的是_______（填写序号）。
【答案】CO2CaCl2HClOO22Cl2＋2Ca（OH）2===Ca（ClO）2＋CaCl2＋2H2OCa（ClO）2＋CO
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