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通用版高考化学一轮复习
课时突破练16　 氮及其氧化物　氨和铵盐
必备知识基础练
1.(2024·广东揭阳期末改编)下列关于NO和NO2的说法正确的是(　　)
A.NO2是红棕色气体,可与水反应生成HNO3,故属于酸性氧化物
B.NO2可由N2和O2直接化合得到
C.NO和NO2均能与水反应
D.NO和NO2在一定条件下可以相互转化
2.(2024·山东青岛期初调研)氮是生命的基础,氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。实验室可选用下列装置和试剂制备氨气,并干燥、收集和处理尾气,下列说法正确的是(　　)
A.①和②均可用于实验室制备氨气
B.③中盛有碱石灰或无水氯化钙可用于干燥氨气
C.④可用于收集氨气,气流方向为a进b出
D.⑤中盛有稀硫酸可用于氨气的尾气处理
3.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∶1
C.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
4.(2024·华中师大附中模拟)某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:
下列说法正确的是(　　)
A.固体1的成分为CaCO3、CaSO3
B.X可以是空气,但不能过量
C.捕获剂所捕获的气体主要是N2
D.处理含N废水时,发生的反应为N+5N+4H+6NO↑+4H2O
5.(2024·辽宁省实验中学模拟)我国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径,各基元反应及活化能Ea(kJ·mol-1)如图所示,下列说法错误的是(　　)
A.生成NH3的各基元反应中,N元素均被还原
B.生成NH3的总反应方程式为5H2+2NO2H2O+2NH3
C.生成N2的总反应方程式为2H2+2NON2+2H2O
D.在Pd/SVG催化剂上,NO更容易被H2还原为N2
关键能力提升练
6.(2024·河南南阳期末改编)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有紫色石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是(　　)
A.在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气,用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.在实验室中制备干燥的氨气时,可以选用碱石灰作干燥剂
C.实验中同时打开弹簧夹a、c、d,即可在烧瓶Ⅰ、Ⅱ中分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后转移至蒸发皿中蒸干,可得氯化铵固体
7.(2024·北京门头沟一模)为吸收工业尾气中的NO和SO2,设计如图流程,同时还能获得连二亚硫酸钠(Na2S2O4,其结晶水合物又称保险粉)和NH4NO3产品(Ce为铈元素)。
下列说法不正确的是(　　)
A.工业尾气中的NO和SO2排放到大气中会形成酸雨
B.装置Ⅱ的作用是吸收NO
C.装置Ⅲ中Ce4+从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用
D.装置Ⅳ中氧化1 L 2 mol·L-1 N,至少需要标准状况下22.4 L O2
8.(2024·山西运城二模)过硫酸铵[(NH4)2S2O8]被广泛用于金属及半导体材料的表面处理剂和印刷线路的刻蚀剂。实验室选用下列装置制备(NH4)2S2O8,反应原理为H2O2+2H2SO4+2NH3(NH4)2S2O8+2H2O。
下列说法正确的是(　　)
A.装置B中固体药品为NH4Cl
B.装置C的作用是干燥氨气
C.制备(NH4)2S2O8时仪器的连接顺序为c→g(f)→f(g)→b→a→d→e
D.装置D的作用是收集氨气
9.(2024·重庆巴蜀中学调研)氨气(NH3)是一种重要的化工原料,其中约80%用来生产各种氮肥。
(1)氨气的制备
①实验室通过加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨,该反应的化学方程式为 　。
②工业上以氮气和氢气为原料合成氨,该反应的化学方程式为　 。
其中氮元素的化合价　　　　(填“升高”或“降低”),反应中每生成2 mol NH3,消耗H2的物质的量为　　　 mol。
③我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温、常压和可见光条件下合成了氨,其过程如图所示。
该反应的化学方程式为 　。
反应中每转移6 mol e-,生成NH3的体积为　　　 L(标准状况下)。
(2)氮肥的制备和应用
主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):N2NO2HNO3硝酸盐[如NH4NO3]。
①写出NO2HNO3的化学方程式: 　。
②将HNO3转化为NH4NO3,列举两种不同类别的化合物M:　(写化学式)。
③NH4NO3常作为水培植物营养液的氮肥来源。若配制0.2 mol·L-1的NH4NO3溶液480 mL,需要NH4NO3固体的质量　　　 g。
参考答案
1.D　解析 酸性氧化物与水反应只生成酸,二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,不是酸性氧化物,A错误;N2与O2发生化合反应生成NO,不能一步生成NO2,B错误;NO与水不反应,C错误;NO与氧气反应可以生成NO2:2NO+O22NO2,NO2与水反应生成硝酸和NO:3NO2+H2O2HNO3+NO,两者可以相互转化,D正确。
2.C　解析 氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口遇冷反应生成氯化铵,则装置①不能用于制备氨气,A错误;氯化钙能吸收氨气,则不能用无水氯化钙干燥氨气,B错误;氨气的密度比空气的密度小,应用向下排空气法收集氨气,则装置④可用于收集氨气,且气流方向为a进b出,C正确;氨气与硫酸反应生成硫酸铵,将氨气直接通入稀硫酸中会产生倒吸,则装置⑤不能用于氨气的尾气处理,D错误。
3.C　解析 NaHCO3不是化肥,A错误;NO2与水发生反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B错误;制NaHCO3时是向饱和NaCl溶液中依次通入NH3和CO2,D错误。
4.B　解析 工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO)通过过量的石灰乳,二氧化碳、二氧化硫被吸收,生成碳酸钙和亚硫酸钙,气体1为一氧化氮、一氧化碳和氮气,气体1和空气接触,再通过氢氧化钠溶液,一氧化氮、氧气和氢氧化钠反应生成亚硝酸钠,氧气不能过量,否则生成硝酸钠,亚硝酸钠和含铵根离子的溶液反应生成无污染的气体,该气体应为氮气,气体2中有氮气和一氧化碳,N2为无污染气体,捕获剂所捕获的气体主要是一氧化碳,据此解答。固体1中含有CaCO3、CaSO3和过量的Ca(OH)2,A错误;X可以是空气,但不能过量,B正确;捕获剂所捕获的气体主要是一氧化碳,C错误;亚硝酸钠和含铵根离子的溶液反应生成的无污染的气体应为氮气,不是NO,发生的反应为N+NN2↑+2H2O,D错误。
5.D　解析 由图示知,生成NH3的过程:OHOH2OH2OH·H2H3,每步反应中N元素化合价均降低,均被还原,A正确;NO与H2反应生成NH3和H2O:2NO+5H22NH3+2H2O,B正确;NO与H2反应生成N2和H2O,总反应方程式为2H2+2NON2+2H2O,C正确;NO被氧化为N2的活化能明显大于氧化生成NH3的活化能,故在该催化剂作用下,NO更容易被还原为NH3,D错误。
6.D　解析 浓氨水加入生石灰,生石灰吸收水,且与水反应放出大量的热,促进氨气的挥发,浓盐酸加入浓硫酸,浓硫酸吸收水,且放出大量的热,可促进氯化氢挥发,以此可得到气体,A正确;氨气为碱性气体,可用碱石灰干燥,B正确;打开弹簧夹a、c、d,氨气和氯化氢反应而导致压强减小,从而形成喷泉,氨水呈碱性,则可分别形成蓝色和红色喷泉,C正确;氯化铵不稳定,加热易分解,不能直接蒸干,D错误。
7.C　解析 工业尾气中的NO可与氧气生成NO2,NO2与水反应得硝酸,形成硝酸型酸雨,SO2与水反应得H2SO3,H2SO3被氧气氧化为硫酸,会形成硫酸型酸雨,A正确;装置Ⅱ中加入Ce4+,酸性条件下,NO和Ce4+发生氧化还原反应,生成N、N,B正确;装置Ⅲ(电解槽)中阳极发生反应Ce3+-e-Ce4+,从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用,C错误;装置Ⅳ中N被氧气氧化为N的离子方程式为2N+O22N,1 L 2 mol·L-1溶液中含N为1 L×2 mol·L-1=2 mol,即消耗1 mol O2,标准状况下体积为22.4 L,D正确。
8.C　解析 氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢,在试管口两者反应生成氯化铵,不能作为制取氨气的药品,B中装的药品应为氯化铵固体和氢氧化钙固体,A错误;该实验中氨气不需要干燥,C中装的P2O5的作用是吸收氨气,防止污染空气,B错误;制备(NH4)2S2O8时A为反应的发生装置,B制取反应物氨气,D为防止氨气倒吸的装置,C为尾气处理装置,故仪器的连接顺序为c→g(f)→f(g)→b→a→d→e,C正确;装置D的作用是防止氨气倒吸,D错误。
9.答案 (1)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
②N2+3H22NH3　降低　3
③2N2+6H2O4NH3+3O2　44.8
(2)①3NO2+H2O2HNO3+NO　②NH3、NH3·H2O、(NH4)2CO3等　③8.0
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