13氮及其化合物主要考查氮氧化合物、氨、铵盐及硝酸的性质。铵根离子的检验、氨气的实验室制法、硝酸的强氧化性及硝酸的工业制法等尤为考查的比较多。1．【2022江苏卷】用化学用语表示NH3+HCl===NH4Cl中的相关微粒，其中正确的是（）A．中子数为8的氮原子：B．HCl的电子式：C．NH3的结构式：D．Cl−的结构示意图：2．【2022新课标2卷】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是（）A．雾和霾的分散剂相同B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关3．【2022新课标1卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用，回答下列问题：（1）1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为_______________。（2）F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡，体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O412\n(g)完全分解）：t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.5.45.949.261.262.363.1①已知：2N2O5(g)===2N2O5(g)+O2(g)ΔH1=−4.4kJ·mol−12NO2(g)===N2O4(g)ΔH2=−55.3kJ·mol−1则反应N2O5(g)===2NO2(g)+O2(g)的ΔH=_______kJ·mol−1。②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率v=2×10−3×(kPa·min−1)，t=62min时，测得体系中=2.9kPa，则此时的=________kPa，v=_______kPa·min−1。③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)________63.1kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________________________________________________________。④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。（3）对于反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)，R.A.Ogg提出如下反应历程：第一步N2O5NO3+NO2快速平衡第二步NO2+NO3NO+NO2+O2慢反应第三步NO+NO32NO2快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是__________（填标号）。A．v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)B．反应的中间产物只有NO3C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效D．第三步反应活化能较高4．【2022天津卷、节选】烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：Ⅰ.采样12\n采样步骤：①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。（1）采样步骤②加热烟道气的目的是___________________________________。Ⅱ.NOx含量的测定：将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO，加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液，加入V1mLc1mol·L−1FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2mol·L−1K2CrO7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗V2mL。（2）NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是___________。（3）滴定过程中发生下列反应：3Fe2++NO3−+4H+===NO↑+3Fe3++2H2O；Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O；则气样中NOx折合成NO2的含量为_________mg·m−3。（4）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）若缺少采样步骤③，会使测试结果_______________。若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果______________。1.【2022广西柳州一模】化学与生产、生活、社会密切相关，下列说法不正确的是（）A．钢铁在潮湿的空气中放置,易发生电化学腐蚀而生锈12\nB．SO2、NO、NO2都是大气污染物,它们在空气中都能稳定存在C．水泥、玻璃、陶瓷是生产、生活中用量最大的无机非金属材料D．用NH4Cl浓溶液除铁锈,因为NH4Cl水解显酸性2.【2022全国名校第二次大联考】下列由相关实验现象推出的结论正确的是（）A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨气B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOC．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体3.【2022郑州二模】次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，属于一元中强酸，具有较强的还原性。下列有关说法正确的是（）A．H3PO2溶于水的电离方程式为H3PO2H++H2POB．H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2+3OH−===PO+3H2OC．将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，H3PO2的还原产物为H3PO4D．用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为2H2O-4e−===O2↑+4H+4.【2022安徽十校联盟高三摸底考试】已知Ca3N2遇水发生水解反应，需密封保存。利用如下装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，下列说法正确的是（）A．①中发生反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+H2OB．③、④、⑥中依次盛放浓H2SO4、酸性氯化亚铁溶液、碱石灰C．②为安全瓶，作用是防止停止加热时①中的溶液进入③中D．实验结束后，取⑤中少量产物于试管中，加适量蒸馏水，再滴加石蕊试液，溶液变蓝5.【2022辽宁实验中学建模】Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列有关判断正确的是（）A．若铜片为51.2g，则生成0.2molNaNO3B．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应12\nC．标准状况下收集的氮氧化物为20.16LD．反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，又是还原产物6.【2022天津实验中学二次建模】已知NaNO2是色泽、味道与NaCl相似的盐，是导致某些建筑工地食物中毒的主要物质，它可与酸性KMnO4溶液发生反应：2MnO+5NO+X===Y+5NO+3H2O。下列叙述正确的是（）A．X是6H+、Y是2MnO2B．反应过程中溶液的pH减小C．还原产物是Mn2+D．当有0.1molY生成时转移电子数为NA7.【2022陕西安康第一次质检】为了证明NO也可以与氧气和水反应生成HNO3，某学生设计了如图所示装置(有关夹持装置已略去)，下列说法正确的是（）A．装置Ⅰ的U形管中盛放的是浓硝酸B．为观察到NO气体的生成,加入酸前后都应该关闭K1、K2C．紫色石蕊试液的作用是验证装置Ⅱ的长玻璃管中是否有硝酸生成D．装置Ⅲ不能用于制备氢气、二氧化碳气体8.【2022豫南九校第四次联考】下列实验过程中的现象及结论均正确的是（）ABCDA．锥形瓶中有气体产生，烧杯中溶液变浑浊，证明非金属性：Cl>C>SiB．形成美丽的红色喷泉，证明HCl极易溶于水C．配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时，定容时如图观察液面会使所配制的NaOH溶液浓度偏低D．只产生红褐色沉定，证明Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]9.【2022合肥高三调研】某研究性学习小组的同学为了制取NO并探究其性质,进行了如下实验。12\n试回答下列问题:（1）某同学用图甲装置进行实验，收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。该同学的推断不合理的理由是(用化学方程式表示)。（2）另一名同学设计了图乙装置进行实验，步骤如下：①在大试管中放入适量石灰石加入过量稀硝酸；②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中；③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体。其中步骤①的作用是。（3）当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，稀硫酸的作用是(填选项编号)，反应的离子方程式为。a．还原剂b．氧化剂c．提供氢离子d．提供热能（4）某些资料认为NO不能与Na2O2反应。有同学提出质疑，他认为NO易与O2发生反应，应该更容易被Na2O2氧化。查阅资料：a．2NO+Na2O2===2NaNO2b．6NaNO2+3H2SO4(稀)===3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2Oc．酸性条件下，NO能被MnO氧化成NO该同学利用图丙中装置来探究NO与Na2O2的反应(装置可重复使用)。图丙①装置的连接顺序为A→，装置E的作用是。②充分反应后，欲检验装置D中是否生成了NaNO2，请简述实验方案。10.【2022长沙六校联考】亚硝酸和亚硝酸盐在生产、医药等领域有着广泛应用。某校化学兴趣小组用如图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分。已知NO2和NO液化温度分别为21℃和-152℃。12\n（1）装置A中盛放70%硫酸的仪器名称为，反应前通入氮气的目的是；仪器的连接顺序(按从左到右连接)为A→→→→B。（2）在关闭弹簧夹、打开分液漏斗旋塞、滴入70%硫酸后，装置A中产生红棕色气体。确认装置A中产生的气体中含有NO，依据的现象是。（3）装置A中反应的化学方程式为。（4）如果没有装置C，对实验结论造成的影响是。答案与解析一、考点透视12\n1.【答案】C【解析】A项，中子数为8的氮原子的质量数为15，表示为，A项错误；B项，HCl中只含共价键，HCl的电子式为，B项错误；C项，NH3中含有3个N，一个H，NH3的结构式为，C正确；D项，Cl−最外层有8个电子，Cl−的结构示意图为，D项错误；答案选C。2.【答案】C【解析】A.雾和霾的分散剂均是空气；雾和霾的分散剂均是空气，分散质是水。霾的分散剂，分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同，A正确；B.根据示意图分析；由于氮氧化物和二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；C.在化学反应里能改变反应物化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂；NH3作为反应物参加反应转化为铵盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C错误；D.氮肥会释放出氨气；氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气的氨有关，由于氨肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度使用氨肥有关，D正确。答案选C。3.【答案】（1）O2（2）+53.1；30.0；6.0×10－2；大于；温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高；13.4（3）AC【解析】（1）根据还原剂失去电子转化为氧化产物判断；氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2；（2）①根据盖斯定律计算；已知：ⅰ.2N2O5(g)===2N2O4(g)+O2(g)△H1＝－4.4kJ·mol−1；ⅱ.2NO2(g)===N2O4(g)△H2＝－55.3kJ·mol−1；根据盖斯定律可知(ⅰ÷2)－ⅱ即得到N2O5(g)===2NO2(g)+1/2O2(g)△H1＝＋53.1kJ·mol−1；②根据压强之比是物质的量之比计算；根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1∶2，又因为压强之比是物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa×2＝5.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa，因此此时反应速率v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2（kPa·min－1）；③根据温度对压强和平衡状态的影响分析；由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1kPa。④12\n根据五氧化二氮完全分解时的压强计算出二氧化氮、氧气的压强，然后再根据二氧化氮转化的方程式计算平衡时二氧化氮、四氧化二氮的压强。根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2＝71.6kPa，氧气是35.8kPa÷2＝17.9kPa，总压强应该是71.6kPa+17.9kPa＝89.5kPa，平衡后压强减少了89.5kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，则反应的平衡常数Kp＝kPa≈13.4kPa；（3）根据三步反应的特点分析判断。A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确；B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。答案选AC。4.【答案】（1）防止NOx溶于冷凝水（2）2NO+3H2O2===2H++2NO+2H2O（3）23(c1V1-6c2V2)3V×104（4）偏低偏高【解析】（1）加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOX溶于水中。（2）NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO+3H2O2===2H++2NO+2H2O。（3）用c2mol·L−1K2CrO7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗V2ml，此时加入CrO为c2V2/1000mol；所以过量的Fe2+为6c2V2/1000mol；则与硝酸根离子反应的Fe2+为（c1V1/1000mol—c2V2/1000mol）mol；所以硝酸根离子为（c1V1/1000mol—6c2V2/1000mol）/3mol；根据氮元素守恒，硝酸根与NO2的物质的量相等；考虑到配制100ml溶液取出来20ml进行试验，所以NO2为5（c1V1/1000mol—6c2V2/1000mol）/3mol，质量为46×5（c1V1/1000mol—6c2V2/1000mol）/3molg，即230（c1V1/1000mol—6c2V2/1000mol）/3molg，这些NO2是Vl气体中含有的，所以含量为230（c1V1/1000mol—6c2V2/1000mol）/3Vmg.L−1，即为1000×230（c1V1/1000mol—6c2V2/1000mol）/3Vmg.m−3，所以答案是23×104（c1V1—6c2V2）/3Vmg.m−3。（4）若缺少采样步骤③，装置中有空气，则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量，测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质，一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化，计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的，所以测定结果偏高。二、考点突破1.【答案】B12\n【解析】钢铁在潮湿的空气中放置，钢铁中的碳和铁可形成原电池的两极，易发生电化学腐蚀而生锈，A选项正确；SO2、NO、NO2都是大气污染物，NO在空气中不能稳定存在，B选项不正确；水泥、玻璃、陶瓷是生产、生活中用量最大的无机非金属材料，是三大传统非金属材料，C选项正确；用NH4Cl浓溶液除铁锈，因为NH4Cl水解显酸性，酸与氧化铁反应而除去铁锈，D选项正确。2.【答案】D【解析】NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢，冷却后二者又重新结合生成NH4Cl，不能制备氨气，NH4HCO3受热分解生成氨气、二氧化碳和水，制得的氨气中混有二氧化碳，不能制备氨气，A选项错误；向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下NO具有强氧化性，会把SO氧化成SO，不能说明该溶液中一定有SO，B选项错误；Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，前者是由于稀HNO3的强氧化性，后者是由于Fe与稀H2SO4发生置换反应，C选项错误；NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体氯化铵，D选项正确。3.【答案】A【解析】次磷酸(H3PO2)属于一元中强酸，H3PO2溶于水的电离方程式为H3PO2H++H2PO；A项正确；次磷酸(H3PO2)属于一元中强酸，H3PO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2+OH−===H2PO+H2O，B项错误；次磷酸(H3PO2)具有较强的还原性，将H3PO2溶液加入到酸性高锰酸钾溶液中，H3PO2被氧化为H3PO4，即H3PO2的氧化产物为H3PO4，C项错误;用惰性电极电解NaH2PO2溶液，其阳极反应式为2H2O+H2PO-4e−===H3PO4+3H+，D项错误。4.【答案】D【解析】①中发生反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O，方程式没有配平，故A错误；②为安全瓶，作用是防止倒吸，产生的氮气需干燥后才能通入玻璃管中反应，④为干燥氮气的装置，选用浓H2SO4作干燥剂，③中放氯化亚铁是为了检验装置中的空气是否除尽，若有氧气，Fe2+会被氧化为Fe3+，⑥中放碱石灰，可防止空气中的H2O与Ca3N2反应，故B、C错误；实验结束后，取⑤中少量产物于试管中，加适量蒸馏水，发生水解生成Ca(OH)2和NH3，再滴加石蕊试液，溶液变蓝，故D正确。5.【答案】A【解析】分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu2+，HNO3→NaNO2，51.2gCu的物质的量为0.8mol，共失去电子0.8mol×2=1.6mol，由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得到1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，由Na元素守恒可得另一种产物NaNO3的物质的量为0.2mol，A正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B错误；部分NO2会转化为N2O4，而NO2、N2O4在标准状况下都不是气体，C错误；反应过程中生成的Cu(NO3)2是氧化产物，不是还原产物，D错误。6.【答案】C12\n【解析】因有酸性KMnO4溶液参与反应，故X是6H+，依据Mn原子守恒及得失电子守恒可确定Y是2Mn2+，由此可写出对应的离子方程式：2MnO+5NO+6H+===2Mn2++5NO+3H2O，故A、B项错误；C项正确；由化合价变化情况知，当有0.1molMn2+生成时转移电子数为0.5NA，D项错误。7.【答案】C【解析】A项，Cu与浓硝酸反应生成NO2，装置I的U形管中盛放的是稀硝酸，错误。B项，由于U形管中有空气，首先应该打开K1、关闭K2，然后向U形管的左侧长管口注入稀硝酸至U形管右侧胶塞下沿后，迅速关闭K1，观察到U形管内产生无色气体，再打开K1，U形管内立即出现红棕色,，说明生成了NO2，错误。C项，装置Ⅱ产生的NO和装置Ⅲ产生的O2在装置Ⅱ的长玻璃管中反应生成HNO3，紫色石蕊试液遇硝酸变红色，正确。D项，装置Ⅲ可用于固体与液体不加热条件下反应制备气体，如Zn与稀H2SO4反应制备H2、CaCO3与稀盐酸反应制备CO2等，错误。8.【答案】B【解析】氯化氢不是氯元素最高价氧化物对应的水化物，锥形瓶中有气体产生，不能证明非金属性：Cl>C,再者，盐酸有挥发性，挥发出的氯化氢会干扰证明非金属性：C>Si，故A结论错误；形成美丽的红色喷泉，证明HCl极易溶于水，故B现象及结论均正确；定容时俯视液面，会使所配制NaOH溶液的体积偏小，使所配制的NaOH溶液浓度偏高，故C结论错误；因为NaOH溶液过量，生成的Al(OH)3转化为NaAlO2，所以只产生红褐色沉定，不能证明Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]，故D结论错误。9.【答案】（1）3NO2+H2O===2HNO3+NO （2）石灰石与稀硝酸反应生成的CO2可将装置中的空气排出，防止空气对实验造成干扰 （3）c3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O （4）①B→C→B→D→E 吸收NO防止污染空气 ②取装置D中反应后的少量固体于试管中，加入稀硫酸,若产生无色气体，且该无色气体在试管口上方变为红棕色，则证明生成了NaNO2【解析】（1）由于NO2能与水发生反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO，所以题图甲装置中即使有NO2生成，集气瓶中收集到的也是无色的NO，故该同学的推断不合理。（2）由于2NO+O2===2NO2，利用石灰石与稀硝酸反应生成的CO2能将装置中的空气排出，从而防止空气对实验造成干扰。（3）铜过量时，溶液中的HNO3完全反应，生成Cu(NO3)2，在溶液中加入稀硫酸，提供H+，NO继续氧化Cu。(4)①根据实验目的，装置的连接顺序为NO发生装置(A)→气体净化装置[包括除去CO2的装置(B)、检验CO2是否除尽的装置(C)和干燥装置(B)]→NO与Na2O2的反应装置(D)→尾气处理装置(E)。②可利用查阅资料b中的反应检验装置D中是否生成了NaNO2。10.【答案】（1）分液漏斗 排尽装置内的空气，防止产生的NO被氧化成NO2，造成对装置A中反应产物检验的干扰 C E D （2）装置D中通入氧气后出现红棕色气体 （3）2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO↑+NO2↑+H2O 12\n（4）对NO的来源认识不清【解析】（1）装置A中盛放70%硫酸的仪器名称为分液漏斗。反应前通入氮气,目的是排尽装置内的空气，防止产生的NO被氧化成NO2，造成对装置A中反应产物检验的干扰。根据题意及实验目的可知，用装置C吸收水蒸气，用装置B处理尾气，用装置D检验NO，用装置E冷却NO2，所以仪器的连接顺序为A→C→E→D→B。（2）NO与氧气反应能生成红棕色的NO2，所以确认装置A中产生的气体中含有NO，依据的现象是装置D中通入氧气后出现红棕色气体。（3）装置A中硫酸与亚硝酸钠反应生成硫酸钠、NO、NO2和水，反应的化学方程式为2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO↑+NO2↑+H2O。（4）装置C的作用是干燥气体，如果没有装置C，水蒸气会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清。12
