第23講含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1．能從物質(zhì)類別、氮的化合價(jià)變化理解氮及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2.了解硫、氮的氧化物對(duì)環(huán)境的影響及防治方法?？键c(diǎn)一含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1．氮在自然界中的循環(huán)2．氮元素的“價(jià)—類”二維圖氮元素有多種可變化合價(jià)，物質(zhì)的種類較多，在復(fù)習(xí)時(shí)要從物質(zhì)類別和價(jià)態(tài)變化角度理解這些物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。3．含氮元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價(jià)在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O(2)歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價(jià)在同一反應(yīng)中只靠攏。如：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O題組一氮元素“價(jià)—類”二維圖的分析應(yīng)用1．（2024·湖北新高考聯(lián)盟聯(lián)考）“價(jià)—類”二維圖是學(xué)習(xí)元素化合物的工具，圖中a～g分別表示不同價(jià)態(tài)的氮元素所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是(A)A．液態(tài)a可用作制冷劑B．a(chǎn)與c不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)C．常溫下，稀的e溶液可以用鐵罐車運(yùn)輸D．f屬于強(qiáng)電解質(zhì)解析：由題圖可知，a為－3價(jià)的氫化物，即NH3；b為N2；c為＋2價(jià)的氧化物，即NO；d為＋4價(jià)的氧化物，即NO2或N2O4；e為＋5價(jià)的含氧酸，即HNO3；f為－3價(jià)的堿，即NH3·H2O；g為－3價(jià)的鹽，即銨鹽。液氨汽化時(shí)要吸收大量熱量，可用作制冷劑，A正確；NH3與NO在一定條件下可發(fā)生生成N2的歸中反應(yīng)，B錯(cuò)誤；常溫下鐵遇濃硝酸發(fā)生鈍化，濃硝酸可以用鐵罐車運(yùn)輸，但鐵遇稀硝酸會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，稀硝酸不能用鐵罐車運(yùn)輸，C錯(cuò)誤；NH3·H2O屬于弱電解質(zhì)，D錯(cuò)誤。2．（2024·遼寧六校協(xié)作體高三聯(lián)考）如圖是氮元素形成物質(zhì)的“價(jià)—類”二維圖及氮循環(huán)的部分信息：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．可通過(guò)雷電作用將b轉(zhuǎn)化為c，這是一種固氮方式B．可通過(guò)加氧化劑將e轉(zhuǎn)化為fC．a(chǎn)→c→d→f這幾個(gè)反應(yīng)中，均發(fā)生了氮元素被氧化的反應(yīng)D．h可與f反應(yīng)生成i解析：根據(jù)物質(zhì)類別及與氮元素化合價(jià)的關(guān)系可知：a是－3價(jià)的N的氫化物，則a是NH3；b是氮元素的單質(zhì)N2；c是＋2價(jià)的N的氧化物，則c是NO；d是＋4價(jià)的N的氧化物，則d是NO2或N2O4；e是＋5價(jià)的N的氧化物，則e是N2O5；f是＋5價(jià)的酸，則f是HNO3；g是＋3價(jià)的酸，則g是HNO2；h是－3價(jià)的堿，則h是NH3·H2O；i是NH4NO3。在雷電作用下，N2與O2反應(yīng)生成NO，從而實(shí)現(xiàn)了氮元素的單質(zhì)向化合物的轉(zhuǎn)化，這是一種固氮方式，A正確；e是N2O5，f是HNO3，N2O5與水反應(yīng)產(chǎn)生HNO3，反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)不變，因此反應(yīng)不需要加入氧化劑就可以實(shí)現(xiàn)，B錯(cuò)誤；NH3與O2在催化劑、加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生NO，NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2，NO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生HNO3、NO，在a→c→d→f這幾個(gè)反應(yīng)中，氮元素化合價(jià)升高，失去電子，被氧化，因此均發(fā)生了氮元素被氧化的反應(yīng)，C正確；HNO3與NH3·H2O發(fā)生中和反應(yīng)生成NH4NO3和水，D正確。題組二含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化3．（2024·廣東梅州高三期末）下列關(guān)于含氮化合物之間轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式書(shū)寫(xiě)不正確的是(C)A．氧化物轉(zhuǎn)化為酸：3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NOB．鹽轉(zhuǎn)化為氫化物：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2OC．氫化物催化氧化轉(zhuǎn)化為氧化物：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))4NO2＋6H2OD．酸轉(zhuǎn)化為氧化物：4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O解析：二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NO，A正確；氯化銨固體與氫氧化鈣固體共熱反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O，B正確；催化劑作用下氨氣與氧氣共熱發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O，C錯(cuò)誤；硝酸為不穩(wěn)定酸，光照條件下發(fā)生分解反應(yīng)生成二氧化氮、氧氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，D正確。4．（2024·遼寧鞍山二模）工業(yè)上利用圖1流程制備的亞硝酸鈉中常含有一定量的硝酸鈉雜質(zhì)，二者的溶解度隨溫度變化如圖2所示。下列說(shuō)法正確的是(A)A．氧化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2OB．再氧化時(shí)氧氣用量越多NaNO2產(chǎn)率越高C．操作為蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾D．N2保護(hù)條件下，低溫蒸干母液所得固體主要是NaNO3解析：氧化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O，A正確；氫氧化鈉溶液吸收時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋NO2＋NO=2NaNO2＋H2O、2NaOH＋2NO2=NaNO2＋NaNO3＋H2O，再氧化時(shí)氧氣用量過(guò)多，氧氣將NO全部氧化為二氧化氮，會(huì)使生成的NaNO2減少，降低了亞硝酸鈉的產(chǎn)率，B錯(cuò)誤；硝酸鈉溶解度隨溫度升高而增大的幅度不大，亞硝酸鈉溶解度隨溫度升高而增大的幅度較大，可采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方式讓亞硝酸鈉以晶體的形式析出，C錯(cuò)誤；硝酸鈉溶解度小于亞硝酸鈉溶解度，N2保護(hù)條件下，低溫蒸干母液所得固體主要是NaNO2，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二硫、氮的氧化物的污染及防治1．硫的氧化物對(duì)大氣的污染及其防治(1)硫的氧化物的來(lái)源、危害及治理(2)硫酸型酸雨的形成過(guò)程2．氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染及防治(1)常見(jiàn)的污染類型①光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線輻射量增加。(2)常見(jiàn)的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法工業(yè)尾氣中的NOx常用堿液吸收處理，NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)。②催化轉(zhuǎn)化法在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體(N2)，或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體（N2和CO2）。一般適用于汽車尾氣的處理。題組一硫酸型酸雨的形成及防治1．酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過(guò)程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過(guò)程如圖。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．光照能引發(fā)酸雨的形成B．所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)C．污染空氣能加快酸雨的形成D．優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能有效遏制酸雨污染解析：由圖示可知，酸雨形成的兩個(gè)途徑中都涉及了光照，故A正確；SO2變?yōu)镾O沒(méi)有元素化合價(jià)變化，不屬于氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；由題圖中信息可知，途徑Ⅱ的速率大于途徑Ⅰ，故C正確；優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能減少化石燃料的使用，能有效減少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，故D正確。2．火電廠、燃煤鍋爐是SO2污染集中、規(guī)模較大的行業(yè)，石灰石—石膏煙脫硫是除去SO2的一種常用方法。其過(guò)程如圖1。研究發(fā)現(xiàn)：pH和溫度會(huì)對(duì)石灰石漿液的脫硫效率產(chǎn)生一定影響；當(dāng)煙氣通入速率一定時(shí)，石灰石漿液的脫硫效率與漿液pH的關(guān)系如圖2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(C)eq\o(\s\up7(),\s\do5(圖2))A．煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高，吸收越快，吸收率越高B．石灰石漿液pH>5.7時(shí)，煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度增大C．將脫硫后的氣體通入KMnO4溶液，可粗略判斷煙氣脫硫效率的高低D．上述方法中用石灰石漿液吸收64gSO2理論生成22gCO2解析：煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度越高，氣體二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就會(huì)逸出溶液使吸收率降低，故A錯(cuò)誤；石灰石漿液pH>5.7時(shí)，煙氣脫硫效率降低的原因是石灰石的溶解度減小，石灰石的濃度減小，故B錯(cuò)誤；脫硫后的氣體是否殘存二氧化硫，含多少，可以利用高錳酸鉀溶液褪色的程度和快慢粗略判斷煙氣脫硫效率，故C正確；總反應(yīng)為2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O=2CaSO4·2H2O＋2CO2，1mol二氧化硫反應(yīng)生成1mol二氧化碳，即每吸收64g二氧化硫理論上生成44g二氧化碳，故D錯(cuò)誤。三種常見(jiàn)的SO2尾氣處理方法(1)鈣基固硫法：用生石灰和含硫的煤混合后燃燒反應(yīng)原理：CaO＋SO2eq\o(=,\s\up7(△))CaSO3，2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4?？偡磻?yīng)方程式：2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4。(2)氨水脫硫法：采用噴霧吸收法，霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2反應(yīng)原理：2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4（或生成NH4HSO3，然后進(jìn)一步氧化）。(3)鈉堿脫硫法：用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2反應(yīng)原理：2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2=Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3。題組二氮的氧化物與環(huán)境污染3．光化學(xué)煙霧通常呈現(xiàn)淡藍(lán)色，其主要成分及簡(jiǎn)單形成機(jī)理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．光化學(xué)煙霧有強(qiáng)氧化性B．氮氧化物還可引發(fā)酸雨等污染問(wèn)題C．光化學(xué)煙霧成分中含有烴和烴的衍生物D．光化學(xué)煙霧呈現(xiàn)淡藍(lán)色是因?yàn)楹蠳O2解析：光化學(xué)煙霧中的臭氧、NO2、過(guò)氧乙酰硝酸酯都有強(qiáng)氧化性，故A正確；氮氧化物還可引發(fā)酸雨、臭氧層空洞等污染問(wèn)題，故B正確；光化學(xué)煙霧成分中含有碳?xì)浠衔锖腿?、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯，碳?xì)浠衔锛礋N類，醛、酮、過(guò)氧乙酰硝酸酯屬于烴的衍生物，故C正確；NO2是紅棕色氣體，光化學(xué)煙霧呈現(xiàn)淡藍(lán)色是由于光的折射和反射，故D錯(cuò)誤。4．(1)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體。寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式：2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2。(2)用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。如4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O，寫(xiě)出氨氣轉(zhuǎn)化NO2的化學(xué)方程式：8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))7N2＋12H2O，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為4∶3。(3)工業(yè)尾氣中氮氧化物常采用堿液吸收法處理。①NO2被燒堿溶液吸收時(shí)，生成兩種鈉鹽，其物質(zhì)的量之比為1∶1，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。②NO與NO2按物質(zhì)的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是NaNO2。③NO2、NO的混合氣體能被足量的燒堿溶液完全吸收的條件是n(NO2)≥n(NO)，若不能完全吸收，你認(rèn)為可以采取哪種最簡(jiǎn)單的措施確保有害氣體被完全吸收：補(bǔ)充適量空氣。1．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)（2024·山東卷）石灰乳除去廢氣中二氧化硫，體現(xiàn)了Ca(OH)2的堿性。(√)(2)（2022·全國(guó)甲卷）溫室氣體是形成酸雨的主要物質(zhì)。(×)(3)（2021·河北卷）工業(yè)廢氣中的SO2可采用石灰法進(jìn)行脫除。(√)2．（2022·江蘇卷）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是(A)A．自然固氮、人工固氮都是將N2轉(zhuǎn)化為NH3B．侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4ClC．工業(yè)上通過(guò)NH3催化氧化等反應(yīng)過(guò)程生產(chǎn)HNO3D．多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”解析：固氮是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物，不一定是轉(zhuǎn)化為NH3，比如將N2轉(zhuǎn)化為NO，A錯(cuò)誤；侯氏制堿法發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2O＋NH3＋CO2＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，B正確；氮元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成了自然界的“氮循環(huán)”，D正確。3．（2023·江蘇卷）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是(B)A．實(shí)驗(yàn)室探究稀硝酸與銅反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物：HNO3（稀）eq\o(→,\s\up7(Cu))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2B．工業(yè)制硝酸過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：N2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(放電或高溫))NOeq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3C．汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)：2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2D．實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O解析：Cu與稀硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物之一為NO，NO與氧氣發(fā)生反應(yīng)：2NO＋O2=2NO2，生成NO2，A正確；氮?dú)馀c氧氣在放電或高溫條件下反應(yīng)生成NO，但NO無(wú)法與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且工業(yè)制硝酸第一步為NH3的催化氧化，B錯(cuò)誤；汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器主要將污染氣體NO、CO轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的氣體，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO＋2COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2CO2，C正確；實(shí)驗(yàn)室利用熟石灰和氯化銨制備少量NH3，化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正確。4．（2024·江蘇卷）催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的焓變，常見(jiàn)催化劑有金屬及其氧化物、酸和堿等。催化反應(yīng)廣泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金剛石、CO2和H2制CH3OCH3（二甲醚）、V2O5催化氧化SO2等。催化劑有選擇性，如C2H4與O2反應(yīng)用Ag催化生成（環(huán)氧乙烷）、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。催化作用能消除污染和影響環(huán)境，如汽車尾氣處理、廢水中NOeq\o\al(－,3)電催化生成N2、氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞。我國(guó)在石油催化領(lǐng)域領(lǐng)先世界，高效、經(jīng)濟(jì)、綠色是未來(lái)催化劑研究的發(fā)展方向。下列化學(xué)反應(yīng)表示正確的是(D)A．汽車尾氣處理：2NO＋4COeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋4CO2B．NOeq\o\al(－,3)電催化為N2的陽(yáng)極反應(yīng)：2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋＋10e－=N2↑＋6H2OC．硝酸工業(yè)中NH3的氧化反應(yīng)：4NH3＋3O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2N2＋6H2OD．CO2和H2催化制二甲醚：2CO2＋6H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))CH3OCH3＋3H2O解析：該化學(xué)方程式質(zhì)量不守恒，A錯(cuò)誤；NOeq\o\al(－,3)電催化生成N2，氮元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)是在陰極發(fā)生反應(yīng)，B錯(cuò)誤；硝酸工業(yè)中NH3發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO，C錯(cuò)誤；CO2和H2催化制二甲醚的化學(xué)方程式遵循質(zhì)量、得失電子守恒，D正確。課時(shí)作業(yè)23（總分：60分）一、選擇題（每小題3分，共33分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意）1．酸雨是對(duì)呈酸性（pH小于5.6）降水的統(tǒng)稱。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．空氣中的SO2溶于水，最終形成酸雨B．汽車排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣都含有氮氧化物C．工業(yè)廢水任意排放是造成酸雨的主要原因D.為了減少酸雨的形成，必須減少SO2的排放量，對(duì)燃料脫硫處理解析：二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸能被空氣中的氧氣氧化為硫酸，形成酸雨，A正確；汽車排放的尾氣、硝酸廠和化肥廠的廢氣都含有氮氧化物，B正確；工業(yè)廢水任意排放造成水污染，與酸雨無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；燃料脫硫可減少二氧化硫的排放，減少酸雨的形成，D正確。2．（2024·遼寧名校高三11月聯(lián)考）2023年7月1日起，我國(guó)對(duì)不符合國(guó)六排放標(biāo)準(zhǔn)6b階段的汽車禁止生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售。降低汽車尾氣中有害氣體（主要含CO、碳?xì)浠衔?、NOx等）的含量是車企研發(fā)的重點(diǎn)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．NO2是形成酸雨的重要物質(zhì)B．NO是內(nèi)燃機(jī)中發(fā)生反應(yīng)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2NO產(chǎn)生的C．尾氣中CO和碳?xì)浠衔锸瞧腿紵怀浞中纬傻腄．汽車尾氣處理時(shí)，CO和碳?xì)浠衔锉贿€原，NOx被氧化解析：NO2導(dǎo)致硝酸型酸雨產(chǎn)生，A正確；汽車內(nèi)燃機(jī)中溫度很高，N2和O2在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成NO：N2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2NO，B正確；汽油為含碳元素的物質(zhì)，其未完全燃燒會(huì)生成CO和碳?xì)浠衔铮珻正確；汽車尾氣處理時(shí)，CO和碳?xì)浠衔锉谎趸蒀O2和H2O，NOx中氮元素化合價(jià)降低，被還原生成N2，D錯(cuò)誤。3．（2025·江蘇蘇州高三期中）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是(C)A．實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)NHeq\o\al(＋,4)的存在：NHeq\o\al(＋,4)eq\o(→,\s\up7(OH－),\s\do5(△))NH3B．工業(yè)制硝酸過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：NH3eq\o(→,\s\up7(O2，催化劑),\s\do5(高溫))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3C．鐵與足量的稀硝酸反應(yīng)：3Fe＋8HNO3（?。?3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2OD．汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)：2NOx＋2xCOeq\o(=,\s\up7(催化劑))N2＋2xCO2解析：銨根離子和氫氧化鈉共熱生成氨氣，可以檢驗(yàn)銨根離子存在，A正確；氨氣催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮可與水反應(yīng)生成硝酸，B正確；硝酸具有強(qiáng)氧化性，鐵與足量的稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水，C錯(cuò)誤；汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的主要反應(yīng)為氮氧化合物和一氧化碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無(wú)毒的氮?dú)夂投趸?，D正確。4．（2025·廣東潮州高三期末）氨廣泛應(yīng)用于化工、化肥、制藥等領(lǐng)域，一種新型合成方法如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A．反應(yīng)①屬于人工固氮B．反應(yīng)②為氧化還原反應(yīng)C．該轉(zhuǎn)化過(guò)程總反應(yīng)為2N2＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))4NH3＋3O2D．反應(yīng)⑤在無(wú)水環(huán)境中進(jìn)行時(shí)有白煙產(chǎn)生解析：反應(yīng)①是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，屬于人工固氮，A正確；反應(yīng)②中，各元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生改變，不是氧化還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；分析總的轉(zhuǎn)化過(guò)程可看出總反應(yīng)為N2與H2O的反應(yīng)，總反應(yīng)為2N2＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))4NH3＋3O2，C正確；反應(yīng)⑤是HCl與NH3反應(yīng)生成氯化銨固體，因此在無(wú)水環(huán)境中反應(yīng)時(shí)有白煙產(chǎn)生，D正確。5．（2024·山東日照二模）部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合物關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．b具有堿性和還原性B．反應(yīng)Ⅰ中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1C．反應(yīng)Ⅱ過(guò)程中生成0.1molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移1mol電子D．反應(yīng)Ⅲ能有效降低水體中的氮元素含量解析：據(jù)題干部分含氮物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合物關(guān)系圖，可知a為NH3、b為N2H4、c為銨鹽、d為亞硝酸鹽、e為硝酸鹽；b為肼，結(jié)構(gòu)式為H2N—NH2，氨基具有堿性，N呈－2價(jià)，化合價(jià)可升高具有還原性，A正確；反應(yīng)Ⅰ中－3價(jià)氮化合價(jià)變?yōu)?價(jià)，得到氧化產(chǎn)物氮?dú)猓?價(jià)氮化合價(jià)變?yōu)?價(jià)，得到還原產(chǎn)物氮?dú)?，結(jié)合得失電子守恒可知，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1，B正確；反應(yīng)Ⅱ?yàn)橄跛岣x子被亞鐵離子還原為氮?dú)?，氮化合價(jià)由＋5變?yōu)?，則生成0.1molN2時(shí)，轉(zhuǎn)移0.1mol×2×5＝1mol電子，C正確；反應(yīng)Ⅲ為d轉(zhuǎn)化為c，＋3價(jià)氮轉(zhuǎn)化為－3價(jià)，亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)殇@鹽，不能有效降低水體中的氮元素含量，D錯(cuò)誤。6．（2024·河北邢臺(tái)五岳聯(lián)盟模擬）部分含氮物質(zhì)的“價(jià)—類”二維圖如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．a(chǎn)分子含18個(gè)電子B．c的酸根離子的空間結(jié)構(gòu)為V形C．水和d反應(yīng)生成e和bD．e的濃溶液保存于棕色試劑瓶中解析：結(jié)合氮元素的化合價(jià)以及分類，可知a為N2H4，b為N2，c為HNO2，d為NO2或N2O4，e為HNO3。肼分子含18個(gè)電子，A正確；NOeq\o\al(－,2)中N為sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為V形，B正確；NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，不能生成N2，C錯(cuò)誤；濃硝酸見(jiàn)光易分解，應(yīng)儲(chǔ)存于棕色試劑瓶中，D正確。7．（2024·廣東江門一模）某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（裝置中空氣已排盡）探究氮的氧化物的性質(zhì)。下列說(shuō)法不正確的是(C)A．裝置Ⅰ中產(chǎn)生紅棕色氣體，體現(xiàn)濃硝酸的強(qiáng)氧化性B．將裝置Ⅱ浸入熱水浴中，氣體顏色變深，說(shuō)明2NO2(g)?N2O4(g)是放熱反應(yīng)C．裝置Ⅲ中的溶液變藍(lán)，說(shuō)明NO2氧化了金屬銅D．向裝置Ⅴ中加入蒸餾水，無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色解析：銅與濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色氣體NO2，體現(xiàn)濃硝酸的強(qiáng)氧化性，A正確；將裝置Ⅱ浸入熱水浴中，氣體顏色變深，說(shuō)明2NO2(g)?N2O4(g)平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，B正確；NO2溶于水生成硝酸，裝置Ⅲ中的溶液變藍(lán)是硝酸氧化了金屬銅，不是NO2氧化了銅，C錯(cuò)誤；向裝置Ⅴ中加入蒸餾水，Na2O2與水反應(yīng)生成O2，O2與無(wú)色氣體NO反應(yīng)生成紅棕色氣體NO2，無(wú)色氣體變?yōu)榧t棕色，D正確。8．碳酸鹽約占海水鹽分的0.34%，一種海水脫硫的新工藝如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(C)A．SO2排入大氣易引起酸雨B．海水吸收二氧化硫時(shí)可能有CO2逸出C．處理后的海水pH增大D．海水脫硫工藝簡(jiǎn)單，投資及運(yùn)行費(fèi)用低解析：SO2排入大氣易引起硫酸型酸雨，A正確；由于SO2溶于水后形成的H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3，海水中含有碳酸鹽，故海水吸收二氧化硫時(shí)可能有CO2逸出，B正確；天然海水中由于含有碳酸鹽而呈堿性，處理后的海水中碳酸鹽的量減少變成了硫酸鹽，硫酸鹽呈中性，故處理后海水的pH減小，C錯(cuò)誤；海水脫硫是利用天然海水的堿度中和煙氣中的酸性氣體SO2，將大氣中的SO2轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，該工藝簡(jiǎn)單，投資及運(yùn)行費(fèi)用低，D正確。9．（2024·東北三省新高考模擬）硝酸可用于制化肥、農(nóng)藥、染料等。工業(yè)制備硝酸的過(guò)程如下圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A．圖中A和B分別為氧氣和水B．合成氨原料氣未凈化可能引起催化劑“中毒”C．尾氣中的氮氧化合物可用Na2CO3溶液吸收處理D．合成氨塔中采用高溫高壓有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率解析：由題給流程可知，高溫高壓、催化劑作用下氮?dú)夂蜌錃庠诤铣伤蟹磻?yīng)生成氨氣，向氨分離器得到的氨氣中通入氧氣，氨氣在氧化爐中與氧氣共熱發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮在吸收塔中與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮。由分析可知，A和B分別為氧氣和水，故A正確；合成氨原料氣中含有能使催化劑中毒的雜質(zhì)氣體，所以原料氣通入合成塔之前必須做凈化處理，故B正確；碳酸鈉溶液呈堿性，能與氮氧化合物反應(yīng)，所以為防止氮氧化合物排放污染空氣，可以用碳酸鈉溶液處理尾氣中的氮氧化合物，故C正確；合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯(cuò)誤。10．（2025·河南漯河高三期末）硝酸鹽污染已成為一個(gè)日益嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，甲酸(HCOOH)在納米級(jí)Pd表面分解為活性H2和CO2，再經(jīng)下列歷程實(shí)現(xiàn)NOeq\o\al(－,3)的催化還原，進(jìn)而減少污染。已知Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示Fe3O4中二價(jià)鐵和三價(jià)鐵。下列說(shuō)法正確的是(B)A．納米級(jí)Pd可以改變Pd的化學(xué)性質(zhì)B．HCOOH分解時(shí)，碳?xì)滏I和氧氫鍵發(fā)生了斷裂C．NOeq\o\al(－,2)是NOeq\o\al(－,3)催化還原過(guò)程的催化劑D．在整個(gè)歷程中，1molH2可還原1molNOeq\o\al(－,3)解析：納米級(jí)Pd可以增大接觸面積，但不會(huì)改變Pd的化學(xué)性質(zhì)，A錯(cuò)誤；已知甲酸在納米級(jí)Pd表面分解為活性H2和CO2，則HCOOH分解時(shí)，碳?xì)滏I和氧氫鍵發(fā)生了斷裂，B正確；NOeq\o\al(－,2)是NOeq\o\al(－,3)催化還原過(guò)程的中間產(chǎn)物，C錯(cuò)誤；1molNOeq\o\al(－,3)轉(zhuǎn)化為0.5molN2，轉(zhuǎn)移5mol電子，1molH2轉(zhuǎn)移2mol電子，所以在整個(gè)歷程中，2.5molH2可還原1molNOeq\o\al(－,3)，D錯(cuò)誤。11．（2025·八省聯(lián)考陜西卷）下列物質(zhì)在一定條件下的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。E、G、Q、R均為氣體，其中R為紅棕色。下列說(shuō)法正確的是(A)A．E、G、Q、R、T所含同種元素化合價(jià)依次升高B．E的水溶液能導(dǎo)電，所以E是電解質(zhì)C．Q和E可用排水法收集D．銅與不同濃度的T溶液反應(yīng)均可生成Q解析：由題圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系和R為紅棕色可知，E、G、Q、R、T均為含氮物質(zhì)，故E為NH3、G為N2、Q為NO、R為NO2、T為HNO3。由分析可知，E、G、Q、R、T所含同種元素化合價(jià)依次升高，A符合題意；NH3是非電解質(zhì)，B不符合題意；NH3極易溶于水，不能用排水法收集，C不符合題意；銅和濃硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物是二氧化氮，銅和稀硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物是一氧化氮，D不符合題意。二、非選擇題（共27分）12．（14分）（2025·山東東營(yíng)高三期末）研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。(1)上圖為某市某日空氣質(zhì)量報(bào)告，當(dāng)日的首要空氣污染物為PM10。汽車尾氣（含CO、SO2和NOx等）是城市空氣的污染源之一。三元催化可以將汽車尾氣中的CO和NOx進(jìn)行凈化處理，該過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2xCO＋2NOxeq\o(=,\s\up7(催化劑))2xCO2＋N2。(2)硝酸工業(yè)廢氣中有氮氧化物(NOx)，利用尿素消除NOx污染的轉(zhuǎn)化反應(yīng)為ⅰ.NO＋O2→NO2，ⅱ.NO2＋CO(NH2)2→無(wú)污染氣體。尿素中碳元素的化合價(jià)為＋4，反應(yīng)ⅱ的化學(xué)方程式為6NO2＋4CO(NH2)2=4CO2＋7N2＋8H2O。(3)用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。其他條件相同，NO轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,3)的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH（用稀鹽酸調(diào)節(jié)）的變化如圖所示。①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NOeq\o\al(－,3)，其離子方程式為3HClO＋2NO＋H2O=3Cl－＋2NOeq\o\al(－,3)＋5H＋。②NaClO溶液的初始pH越小，NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是溶液pH越小，溶液中HClO的濃度越大，氧化NO的能力越強(qiáng)。(4)通過(guò)如下流程可實(shí)現(xiàn)SO2和NO綜合處理并獲得保險(xiǎn)粉(Na2S2O4)和硝酸銨。裝置Ⅲ中生成Ce4+與S2Oeq\o\al(2-,4)的物質(zhì)的量之比為2∶1。解析：(1)由題圖可知，當(dāng)日的首要空氣污染物為PM10；三元催化可以將汽車尾氣中的CO和NOx轉(zhuǎn)化成對(duì)空氣無(wú)污染的氮?dú)夂投趸?，反?yīng)的化學(xué)方程式為2xCO＋2NOxeq\o(=,\s\up7(催化劑))2xCO2＋N2。(2)尿素中碳元素的化合價(jià)為＋4；反應(yīng)ⅱ為NO2和CO(NH2)2反應(yīng)生成無(wú)污染的物質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程