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新高考化学一轮复习讲练测第12讲 氮及其化合物（练）（解析版）
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A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同
B．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素
C．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡
D．“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质
【答案】C
【解析】新制氯水中存在的微粒有Cl2、H2O、HClO、Cl－、ClO－、H＋和OH－，新制氨水中存在的微粒有NH3、H2O、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)、H＋和OH－，溶液中含有的粒子种类、数目均不相同，A错；氨水无漂白性，不能漂白有机色素，B错；氯水变质是因为HClO见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，变质的原理不相同。D错。
2．清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外用，勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是( )
A．鼻冲水是弱电解质
B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色
C．鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种
D．存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－
【答案】A
【解析】鼻冲水为氨水，氨水中的主要成分NH3·H2O为弱电解质，氨水本身为混合物，所以鼻冲水不是弱电解质，故A错误；氨水溶液显碱性可以使酚酞溶液变红，故B正确；氨水中含有的分子为NH3、H2O、NH3·H2O，离子有NHeq \\al(＋,4) 、 OH－、H＋，共六种，故C正确；氨水中存在如下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，故D正确。
3．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )
A．NO2起催化剂作用 B．NO只起催化剂作用
C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同分异构体
【答案】A
【解析】反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂、NO作还原剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属于同素异形体，D项错误。
4．将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少
B．反应中转移的电子总数稀硝酸少
C．试管内壁上的铜用浓硝酸除去最好，因反应速率快
D．两者用排水法收集的气体的体积相同
【答案】D
【解析】铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2 的量相同，浓硝酸被还原为NO2，氮原子价态由＋5价降到＋4价，每个氮原子只得1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成的NO2也比生成的NO多，用排水法收集气体时，NO2溶于水，发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故两种情况收集到的气体一样多。
5．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①③
【答案】D
【解析】NH4Cl受热可生成NH3和HCl，但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用①的方法制取氨气。③中试管口未向下倾斜，会导致加热产生的水蒸气冷凝后倒流入试管底部而使试管炸裂，③不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，故可用②的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以④符合要求。
6．将铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是( )
A．FeCl3 B．NaCl
C．KNO3 D．Cu(NO3)2
【答案】B
【解析】A项离子反应方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，铜粉溶解；C、D项离子反应方程式均为8H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜粉溶解；B项不反应。
7．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
【答案】B
【解析】H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
8．将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为( )
A．2∶1 B．1∶3
C．3∶1 D．1∶1
【答案】C
【解析】3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
3 1 2
30 mL 20 mL
V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL, V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶10 mL＝3∶1。
9．氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是( )
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2
【答案】D
【解析】氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，即氮气与氧气不能通过一步反应生成NO2。
10．利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是____________________________________________________________________________。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是____________________________________________________________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_____________________________________________；若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是__________________________________。
【解析】(1)打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，由于NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中，形成喷泉。
(2)先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，烧瓶Ⅱ中的压强迅速减小，烧瓶Ⅰ中的HCl气体会进入到烧瓶Ⅱ中，且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后关闭a活塞，打开b活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中，形成喷泉；先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后打开b活塞，不关闭a活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中，形成双喷泉
【答案】(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)
(2)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞 先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，打开b活塞
1．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )
A．两个实验均表现了NH3易溶于水
B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体
D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
【答案】C
【解析】实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。
2．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为( )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【答案】D
【解析】首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2，则V(NO2)＝eq \f(4,5)×(12－2)mL＝8 mL，则混合气体中：V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL；若剩余的2 mL气体是NO，则混合气体中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×eq \f(1,5)＝1.2 mL，D项正确。
3．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为( )
A．112 mL B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
【答案】A
【解析】混合气体的总物质的量为eq \f(1.12 L,22.4 L·ml－1)＝0.05 ml，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 ml。设NO的物质的量为n1 ml，则NO2的物质的量为(0.05－n1)ml，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，V(NO)＝0.005 ml×22.4 L·ml－1＝0.112 L＝112 mL。
4．如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
【答案】A
【解析】NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，A项正确；NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4，B项错误；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等，C项错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是一种可溶性碱，NH3是氢化物，D项错误。
5．足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 ml·L－1 H2SO4溶液100 mL，则继续溶解的Cu的质量为( )
A．6.4 g B．9.6 g
C．19.2 g D．24 g
【答案】C
【解析】设原来溶解的Cu的物质的量为x，Cu失去的电子被N元素得到生成氮的氧化物，这些氮的氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3，可看成Cu失电子，O2得电子，则根据得失电子守恒可知，2x＝eq \f(1.12 L,22.4 L·ml－1)×4，解得x＝0.1 ml，所以原所得溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量为0.2 ml；
3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
1 ml 0.2 ml
H＋过量，所以继续溶解的Cu的质量为eq \f(0.2 ml,2)×3×64 g·ml－1＝19.2 g。
6.如图是进行气体性质实验的常用装置，下列对有关实验现象的描述中，不正确的是( )
A．若水槽中盛有水，试管中盛满SO2，可看到试管中液面上升
B．若水槽中盛有水，试管中盛满NO2，可看到试管中液面上升并充满试管
C．若水槽中盛有水(滴有酚酞)，试管中是NH3，可看到试管内液面上升并呈红色
D．若水槽中盛有NaOH溶液，试管中是Cl2，可看到试管内液面上升，黄绿色褪去
【答案】B
【解析】二氧化硫易溶于水，溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸，则可以看到液面上升，故A正确；二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则看到液面上升，但水不会充满整个试管，故B错误；氨气极易溶于水，溶于水的氨气部分与水反应生成一水合氨，一水合氨电离使溶液显碱性，遇酚酞变红，则看到液面上升并呈红色，故C正确；氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、水，则看到液面上升并且试管中黄绿色褪去，故D正确。
7．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是( )
A．X是N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
【答案】B
【解析】NO遇空气中的氧气会被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。
8．下列制取NH3并验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理均正确的是( )
【答案】B
【解析】氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，但在试管口氨和氯化氢又重新化合生成氯化铵，得不到氨，A项错误；氨具有还原性，氯气具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，又因为氨的密度小于空气的密度，氯气的密度大于空气的密度，所以长管通入NH3，短管通入Cl2，可以使其充分反应，装置和原理均正确，B项正确；氨的密度小于空气的密度，采用向下排空气法收集，即收集时应该是短管进、长管出，C项错误；氨极易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D项错误。
9．合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法不正确的是( )
A．合成氨采用400～500 ℃是为了提高原料转化率和反应速率
B．湿润的淀粉KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气
C．生成固体1的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
D．1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为1∶1
【答案】A
【解析】由题图可知，气体1为NO，气体2为NO2，NO2与水反应生成硝酸，固体1为NaHCO3，NaHCO3受热分解生成固体2，固体2为Na2CO3；1 L NO、NO2的混合气体与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为2NH3＋NO＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O，NO、NO2的体积比等于化学计量数之比，为1∶1，故D正确。
10.氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)下列有关NH3的说法中，不正确的是________(填字母)。
A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂下进行
B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D．NH3受热易分解，须置于冷暗处保存
(2)NH3易溶于水，标准状况下，用充满NH3的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为________ml·L－1。
(3)氨气燃烧的化学方程式为_________________________________________________。
(4)HNO3是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的__________性。
(5)“吸收塔” 尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：
①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2反应的原理为
Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋________＋CO2(请填写完成化学方程式)。
②氨转化法。已知7 ml氨恰好能将含NO和NO2共6 ml 的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________，若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将________ml的NOx转化为N2。
【解析】(1)A项，工业合成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，正确；B项，NH3可与碳酸等反应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，正确；C项，NH3可与硫酸或氯化钙发生化合反应，不正确；D项，NH3不易分解，不正确。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为eq \f(1,22.4) ml·L－1≈0.045 ml·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为4NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O。(4)在常温下浓硝酸能使铝、铁钝化，说明其具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液与NO2反应的原理为Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2。根据质量守恒定律可知，除NaNO3和CO2外，另一种产物为NaNO2。②7 ml氨失去21 ml电子，根据题意和得失电子守恒可得n(NO)＋n(NO2)＝6 ml,2n(NO)＋4n(NO2)＝21 ml，解得n(NO)＝1.5 ml，n(NO2)＝4.5 ml，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3，若用通式NOx表示氮氧化物，反应过程中NOx分子得到2xe－，则每摩尔氨可将eq \f(3,2x) ml的NOx转化为N2。
【答案】(1)CD (2)eq \f(1,22.4)(或0.045)
(3)4NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O
(4)氧化
(5)①NaNO2 ②1∶3 eq \f(3,2x)
1．(2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )
A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定
D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
【答案】D
【解析】SO2是无色气体，A错误；汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等，B错误；植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，C错误；石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3，故工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，D正确。
2．(2021·广东卷)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．a可经催化氧化生成b
B．b为红棕色，可转化为c
C．密闭体系中，c存在2NO2N2O4
D．d的溶液与Cu反应可生成b或c
【答案】B
【解析】根据图像可知，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即c为NO2，B说法错误；＋4价的含氮氧化物有NO2、N2O4，密闭体系中，c存在2NO2N2O4，C说法正确；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。
3．(2021·河北卷)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
【答案】B
【解析】浓H2SO4使糖类化合物脱水并炭化，体现了浓H2SO4的脱水性，A错误；溶液酸性越强，NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性越强，B正确；H3PO4的酸性比HI弱，加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，是因为H3PO4的沸点高且具有难挥发性，C错误；浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，D错误。
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝色
NH3是一种可溶性碱
A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同
B．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素
C．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡
D．“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质
【答案】C
【解析】新制氯水中存在的微粒有Cl2、H2O、HClO、Cl－、ClO－、H＋和OH－，新制氨水中存在的微粒有NH3、H2O、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)、H＋和OH－，溶液中含有的粒子种类、数目均不相同，A错；氨水无漂白性，不能漂白有机色素，B错；氯水变质是因为HClO见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，变质的原理不相同。D错。
2．清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外用，勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是( )
A．鼻冲水是弱电解质
B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色
C．鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种
D．存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－
【答案】A
【解析】鼻冲水为氨水，氨水中的主要成分NH3·H2O为弱电解质，氨水本身为混合物，所以鼻冲水不是弱电解质，故A错误；氨水溶液显碱性可以使酚酞溶液变红，故B正确；氨水中含有的分子为NH3、H2O、NH3·H2O，离子有NHeq \\al(＋,4) 、 OH－、H＋，共六种，故C正确；氨水中存在如下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，故D正确。
3．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )
A．NO2起催化剂作用 B．NO只起催化剂作用
C．NO2只起氧化剂作用 D．O3与O2为同分异构体
【答案】A
【解析】反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2作氧化剂、NO作还原剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属于同素异形体，D项错误。
4．将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少
B．反应中转移的电子总数稀硝酸少
C．试管内壁上的铜用浓硝酸除去最好，因反应速率快
D．两者用排水法收集的气体的体积相同
【答案】D
【解析】铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成的Cu(NO3)2 的量相同，浓硝酸被还原为NO2，氮原子价态由＋5价降到＋4价，每个氮原子只得1个电子，稀HNO3被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成的NO2也比生成的NO多，用排水法收集气体时，NO2溶于水，发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故两种情况收集到的气体一样多。
5．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①③
【答案】D
【解析】NH4Cl受热可生成NH3和HCl，但两者遇冷会重新反应生成NH4Cl，在此过程中还有可能出现堵塞导管的情况，因此不能用①的方法制取氨气。③中试管口未向下倾斜，会导致加热产生的水蒸气冷凝后倒流入试管底部而使试管炸裂，③不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑，故可用②的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的NH3，所以④符合要求。
6．将铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该盐不可能是( )
A．FeCl3 B．NaCl
C．KNO3 D．Cu(NO3)2
【答案】B
【解析】A项离子反应方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，铜粉溶解；C、D项离子反应方程式均为8H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜粉溶解；B项不反应。
7．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
【答案】B
【解析】H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
8．将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为( )
A．2∶1 B．1∶3
C．3∶1 D．1∶1
【答案】C
【解析】3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ΔV
3 1 2
30 mL 20 mL
V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL, V(NO2)∶V(NO)＝30 mL∶10 mL＝3∶1。
9．氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是( )
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2
【答案】D
【解析】氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，即氮气与氧气不能通过一步反应生成NO2。
10．利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是____________________________________________________________________________。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是____________________________________________________________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_____________________________________________；若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是__________________________________。
【解析】(1)打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，由于NH3极易溶于水，使烧瓶内气体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中，形成喷泉。
(2)先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，烧瓶Ⅱ中的压强迅速减小，烧瓶Ⅰ中的HCl气体会进入到烧瓶Ⅱ中，且与NH3化合生成NH4Cl而产生白烟。
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后关闭a活塞，打开b活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中，形成喷泉；先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后打开b活塞，不关闭a活塞，烧瓶中的水便会同时进入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中，形成双喷泉
【答案】(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)
(2)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞 先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，打开b活塞
1．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )
A．两个实验均表现了NH3易溶于水
B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体
D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
【答案】C
【解析】实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。
2．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为( )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【答案】D
【解析】首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2，则V(NO2)＝eq \f(4,5)×(12－2)mL＝8 mL，则混合气体中：V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL；若剩余的2 mL气体是NO，则混合气体中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×eq \f(1,5)＝1.2 mL，D项正确。
3．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为( )
A．112 mL B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
【答案】A
【解析】混合气体的总物质的量为eq \f(1.12 L,22.4 L·ml－1)＝0.05 ml，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 ml。设NO的物质的量为n1 ml，则NO2的物质的量为(0.05－n1)ml，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，V(NO)＝0.005 ml×22.4 L·ml－1＝0.112 L＝112 mL。
4．如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
【答案】A
【解析】NH3能与HCl发生化合反应，生成NH4Cl白色固体，A项正确；NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成(NH4)2SO4，B项错误；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等，C项错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是一种可溶性碱，NH3是氢化物，D项错误。
5．足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 ml·L－1 H2SO4溶液100 mL，则继续溶解的Cu的质量为( )
A．6.4 g B．9.6 g
C．19.2 g D．24 g
【答案】C
【解析】设原来溶解的Cu的物质的量为x，Cu失去的电子被N元素得到生成氮的氧化物，这些氮的氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3，可看成Cu失电子，O2得电子，则根据得失电子守恒可知，2x＝eq \f(1.12 L,22.4 L·ml－1)×4，解得x＝0.1 ml，所以原所得溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量为0.2 ml；
3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
1 ml 0.2 ml
H＋过量，所以继续溶解的Cu的质量为eq \f(0.2 ml,2)×3×64 g·ml－1＝19.2 g。
6.如图是进行气体性质实验的常用装置，下列对有关实验现象的描述中，不正确的是( )
A．若水槽中盛有水，试管中盛满SO2，可看到试管中液面上升
B．若水槽中盛有水，试管中盛满NO2，可看到试管中液面上升并充满试管
C．若水槽中盛有水(滴有酚酞)，试管中是NH3，可看到试管内液面上升并呈红色
D．若水槽中盛有NaOH溶液，试管中是Cl2，可看到试管内液面上升，黄绿色褪去
【答案】B
【解析】二氧化硫易溶于水，溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸，则可以看到液面上升，故A正确；二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则看到液面上升，但水不会充满整个试管，故B错误；氨气极易溶于水，溶于水的氨气部分与水反应生成一水合氨，一水合氨电离使溶液显碱性，遇酚酞变红，则看到液面上升并呈红色，故C正确；氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、水，则看到液面上升并且试管中黄绿色褪去，故D正确。
7．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是( )
A．X是N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化
【答案】B
【解析】NO遇空气中的氧气会被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。
8．下列制取NH3并验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理均正确的是( )
【答案】B
【解析】氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，但在试管口氨和氯化氢又重新化合生成氯化铵，得不到氨，A项错误；氨具有还原性，氯气具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，又因为氨的密度小于空气的密度，氯气的密度大于空气的密度，所以长管通入NH3，短管通入Cl2，可以使其充分反应，装置和原理均正确，B项正确；氨的密度小于空气的密度，采用向下排空气法收集，即收集时应该是短管进、长管出，C项错误；氨极易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D项错误。
9．合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法不正确的是( )
A．合成氨采用400～500 ℃是为了提高原料转化率和反应速率
B．湿润的淀粉KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气
C．生成固体1的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
D．1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积比为1∶1
【答案】A
【解析】由题图可知，气体1为NO，气体2为NO2，NO2与水反应生成硝酸，固体1为NaHCO3，NaHCO3受热分解生成固体2，固体2为Na2CO3；1 L NO、NO2的混合气体与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质，反应方程式为2NH3＋NO＋NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))2N2＋3H2O，NO、NO2的体积比等于化学计量数之比，为1∶1，故D正确。
10.氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题：
(1)下列有关NH3的说法中，不正确的是________(填字母)。
A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂下进行
B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D．NH3受热易分解，须置于冷暗处保存
(2)NH3易溶于水，标准状况下，用充满NH3的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为________ml·L－1。
(3)氨气燃烧的化学方程式为_________________________________________________。
(4)HNO3是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的__________性。
(5)“吸收塔” 尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：
①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2反应的原理为
Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋________＋CO2(请填写完成化学方程式)。
②氨转化法。已知7 ml氨恰好能将含NO和NO2共6 ml 的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________，若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将________ml的NOx转化为N2。
【解析】(1)A项，工业合成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，正确；B项，NH3可与碳酸等反应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，正确；C项，NH3可与硫酸或氯化钙发生化合反应，不正确；D项，NH3不易分解，不正确。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为eq \f(1,22.4) ml·L－1≈0.045 ml·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为4NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O。(4)在常温下浓硝酸能使铝、铁钝化，说明其具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液与NO2反应的原理为Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2。根据质量守恒定律可知，除NaNO3和CO2外，另一种产物为NaNO2。②7 ml氨失去21 ml电子，根据题意和得失电子守恒可得n(NO)＋n(NO2)＝6 ml,2n(NO)＋4n(NO2)＝21 ml，解得n(NO)＝1.5 ml，n(NO2)＝4.5 ml，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3，若用通式NOx表示氮氧化物，反应过程中NOx分子得到2xe－，则每摩尔氨可将eq \f(3,2x) ml的NOx转化为N2。
【答案】(1)CD (2)eq \f(1,22.4)(或0.045)
(3)4NH3＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O
(4)氧化
(5)①NaNO2 ②1∶3 eq \f(3,2x)
1．(2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )
A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定
D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
【答案】D
【解析】SO2是无色气体，A错误；汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物、固体颗粒物等，B错误；植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，C错误；石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3，故工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，D正确。
2．(2021·广东卷)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．a可经催化氧化生成b
B．b为红棕色，可转化为c
C．密闭体系中，c存在2NO2N2O4
D．d的溶液与Cu反应可生成b或c
【答案】B
【解析】根据图像可知，a为NH3，b为NO，NH3可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为无色气体，与氧气反应可转化为c，即c为NO2，B说法错误；＋4价的含氮氧化物有NO2、N2O4，密闭体系中，c存在2NO2N2O4，C说法正确；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO2，D说法正确。
3．(2021·河北卷)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )
A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C．加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强
D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强
【答案】B
【解析】浓H2SO4使糖类化合物脱水并炭化，体现了浓H2SO4的脱水性，A错误；溶液酸性越强，NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性越强，B正确；H3PO4的酸性比HI弱，加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，是因为H3PO4的沸点高且具有难挥发性，C错误；浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，D错误。
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝色
NH3是一种可溶性碱
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