第23講含氮物質之間的轉化綠色化學與環境保護(說明:選擇題每小題3分)層次1基礎性1.(2025·江西贛州五校聯考)下列有關環境保護與綠色化學的敘述錯誤的是()A.綠色化學的核心是如何對被污染的環境進行無毒無害的治理B.減少廢舊電池的隨意丟棄,有利于減緩對土壤和水體的破壞C.用乙烯與氧氣在Ag催化下制備環氧乙烷的原子利用率為100%,符合綠色化學理念D.開發高效氫能、太陽能等新型電動汽車,可以解決城市機動車尾氣排放問題2.“綠色化學實驗”已走進課堂,下列做法符合綠色化學的是()①實驗室收集氨氣采用圖甲所示裝置②實驗室中做氯氣與鈉反應的實驗時采用圖乙所示裝置③實驗室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸生成銨鹽的實驗④實驗室中采用圖丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應A.②③④ B.①②③C.①②④ D.①③④3.(2025·江蘇南通名校聯考)空氣中的氮氣可通過人工固氮獲得氨氣,氨氣是重要的化工原料,通過氨氧化法可制得硝酸,反應過程如下:N2NH3NONO2HNO3硝酸是一種強氧化性酸,制硝酸工業產生的尾氣中含有氮氧化物(NOx),應處理后才能排放。下列說法正確的是()A.BaSO3固體能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,同時放出SO2氣體B.工業上,當轉化①的反應達到平衡時,需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應的原料氣送回合成塔以提高原料的利用率C.工業尾氣中NOx常用堿液吸收處理,NO、NO2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)D.向濃硝酸中插入紅熱的炭,產生紅棕色氣體,則可證明炭與濃硝酸反應一定生成NO24.(12分)如圖是氮元素的幾種價態與物質類別的對應關系,回答下列問題:(1)寫出N2的一種用途:。

(2)從N元素化合價分析,N2具有氧化性和還原性。各舉一例說明(用化學方程式表示)。氧化性:。

還原性:。

(3)HNO3與圖中的物質C常用于檢驗Cl-的存在,則C的化學式為。(4)實驗室制取物質B的化學方程式為。

(5)NO2與水反應生成物質A的化學方程式為。

(6)濃硝酸與木炭在加熱條件下反應的化學方程式為。

層次2綜合性5.(2025·黑龍江雙鴨山統考)下圖是某元素常見物質的“價—類”二維圖,其中d為紅棕色氣體,f和g均為正鹽且焰色試驗的火焰為黃色。下列說法不正確的是()A.e的濃溶液可以用鋁槽車運輸B.氣體a、c均可用濃硫酸干燥C.常溫下,將充滿d的密閉燒瓶置于冰水中,燒瓶內紅棕色變淺D.d可與NaOH溶液反應生成f和g6.(2025·湖南長沙一中月考)從廢舊CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如下:已知HAuCl4H++AuCl4-,下列說法正確的是(A.酸溶時,硝酸只體現氧化性B.向過濾所得濾液中加入過量濃氨水,可以分離Cu2+、Ag+C.溶金時NaCl的作用為增強硝酸的氧化性D.向1molHAuCl4中加入過量Zn使其完全還原為Au,需消耗2molZn7.(2024·江蘇如皋期初調研)亞硝酸鈉是一種工業鹽,在生產、生活中應用廣泛。現用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品探究亞硝酸鈉與硫酸的反應及氣體產物的成分。已知氣體的沸點為NO2:21℃,NO:-152℃。下列說法錯誤的是()A.用裝置b代替裝置a的好處是便于控制反應的發生與停止B.反應前應打開彈簧夾,先通入一段時間氮氣,除去裝置中的空氣C.裝置中冰水浴的作用是冷凝,使NO2液化D.裝置中熱水浴有利于促進NO2生成,便于檢驗是否有NO生成層次3創新性8.(10分)(2024·陜西渭南模擬)結合所給圖示回答相關問題:(1)從元素化合價和物質類別兩個角度學習、研究物質的性質及轉化,是一種行之有效的方法。氮元素的“價—類”二維圖的信息如圖所示:①寫出X的電子式:,Y的化學式:。

②圖中關于NO2轉化為HNO3的反應過程,下列說法不正確的是(填字母)。

a.氮元素的化合價不發生變化b.NO2生成HNO3過程中,NO2被還原c.若用NO2與H2O反應制取HNO3,可生成另一種產物NO(2)研究表明硝酸與金屬反應時,最容易生成亞硝酸(HNO2,弱酸),然后才轉化成NOx,如果溶液中存在更強的氧化劑,如過氧化氫,可以將新產生的亞硝酸再氧化成硝酸。如圖為金屬在不同濃度的HNO3—H2O2混合溶液中的溶解速率和生成NOx的體積V的變化示意圖。①最佳溶解金屬的混合溶液中HNO3的質量分數為,理由是。

②過氧化氫與亞硝酸反應的化學方程式為。

(3)在焙燒NH4VO3的過程中,固體質量的變化(縱坐標)隨溫度變化的曲線如圖所示,210℃時,剩余固體物質的化學式為。

第23講含氮物質之間的轉化綠色化學與環境保護1.A解析:綠色化學的核心是利用化學原理和技術手段,減少或消除產品在生產和應用中涉及的有害化學物質,實現從源頭減少或消除環境污染,A錯誤。2.C解析:實驗室采用圖甲所示裝置收集NH3,在收集的過程中用滴有酚酞的水檢驗NH3收集滿并吸收逸出的NH3,防止污染環境,符合綠色化學的要求,①合理;實驗室中做Cl2與鈉的反應實驗時采用圖乙所示裝置,浸有堿液的棉球可以吸收多余的氯氣,防止污染環境,符合綠色化學的要求,②合理;實驗室中用玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水做氨氣與酸反應生成銨鹽的實驗,揮發的HCl氣體和NH3會污染環境,不符合綠色化學的要求,③不合理;實驗室中采用圖丙所示裝置進行銅與稀硝酸的反應,生成的氮氧化物可以收集在氣球里,防止污染環境,符合綠色化學的要求,④合理。3.B解析:BaSO3會被稀硝酸氧化成BaSO4,A錯誤;減小生成物的濃度,平衡正向移動,可以提高原料氣的利用率,B正確;NO和NO2恰好與氫氧化鈉反應的化學方程式為NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,NO2被NaOH溶液吸收:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,NO、NO2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),C錯誤;濃硝酸可能受熱分解產生NO2,D錯誤。4.答案(1)作保護氣、保存糧食(或合成氨、制硝酸等)(2)N2+3H22NH3(或N2+3MgMg3N2)N2+O22NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(5)3NO2+H2O2HNO3+NO(6)4HNO3(濃)+CCO2↑+4NO2↑+2H2O5.B解析:由題干信息,d為紅棕色氣體氧化物,則d為NO2,說明該圖為N元素的“價—類”二維圖,從而可知:a為NH3、b為N2、c為NO、d為NO2、e為HNO3,f和g均為正鹽且焰色試驗的火焰為黃色,說明g、f含有Na+,則f為NaNO3、g為NaNO2。e濃溶液即濃硝酸,由于常溫下鋁在濃硝酸中發生鈍化,故可以用鋁槽車運輸濃硝酸,A正確;氣體a為NH3,不能用濃硫酸干燥,c為NO,可用濃硫酸干燥,B錯誤;d為NO2,常溫下,反應2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,將充滿d的密閉燒瓶置于冰水中,平衡正向移動,故燒瓶內紅棕色變淺,C正確;d為NO2,發生反應2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,即NO2可與NaOH溶液反應生成f(即NaNO3)和g(即NaNO2),D正確。6.D解析:酸溶時,銀、銅與硝酸溶液反應生成硝酸銀、硝酸銅、氮的氧化物和水,反應中氮元素部分化合價降低被還原,硝酸表現酸性和強氧化性,A錯誤;Cu2+、Ag+都能與過量氨水反應生成銅氨絡離子和銀氨絡離子,則用過量氨水無法分離銅離子和銀離子,B錯誤;加入硝酸和氯化鈉的混合溶液的目的是將金溶解得到HAuCl4溶液,其中氯化鈉的作用是提供氯離子與金離子形成AuCl4-配離子,C錯誤;加入鋅粉的目的是將HAuCl4轉化為金,由題意可知HAuCl4為強酸,在溶液中完全電離出的氫離子也能與鋅反應,則由得失電子數目守恒可知,1molHAuCl4完全反應時,消耗鋅的物質的量為1mol×32+1mol×127.A解析:b代替a利于液體流下,不能控制反應的發生與停止。8.答案(1)①H··N····H··H(2)①10.5%溶解速率最快,生成的NOx少②HNO2+H2O2HNO3+H2O(3)HVO3解析:(1)①由圖可知,化合物X是NH3,電子式為H··N····H··H;化合物Y是氮的氧化物,氮元素的化合價為+5價,所以Y的化學式為N2O5。②NO2轉化為HNO3的反應過程,氮元素化合價從+4價升高到+5價,化合價發生改變,a錯誤;NO2轉化為HNO3的過程中,氮元素化合價升高,NO2被氧化,b錯誤;NO2與H2O反應制取HNO3的化學方程式為3NO2+H2(2)①根據圖示可知,HNO3的質量分數為10