【化学】（新教材）2021-2022学年下学期高一暑假巩固练习2 氮及其化合物 学生版

例1．NH3是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。工业上常用N2和H2合成NH3，实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量NH3。实验室制取NH3时，下列装置能达到相应实验目的的是

A．装置甲生成NH3 B．装置乙干燥NH3

C．装置丙收集NH3 D．装置丁吸收NH3尾气   

例2．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如图所示，下列说法错误的是

A．II、III和IV是工业上制取硝酸的过程

B．图中氮肥含氮量17.5%

C．在I、IV、V、VI处流程中，物质被循环利用

D．反应V的化学方程式为

1．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指

A．稀氨水 B．硝酸 C．水玻璃 D．氢氟酸

2．下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是

A．N2化学性质稳定，可用于食品保鲜   B．NH3具有还原性，可用作制冷剂

C．HNO3与水互溶，可用于制造硝酸盐  D．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥

3．谚语、古诗词、古文等都是我国传统文化的瑰宝。下列有关解读错误的是

A．“三月打雷麦谷堆”，在雷电作用下实现了氮的固定过程

B．“朝坛雾卷，曙岭烟沉”，雾有丁达尔现象是因为胶体粒子对光有散射作用

C．“司南之杓（勺），投之于地，其柢（勺柄）指南”，司南中“杓”的材质为Fe2O3

D．“如握盐雪不冰，强烧之，紫青烟起…云是真硝石也”，利用焰色试验检验硝石（KNO3）真伪

4．病毒学研究证实，一氧化氮对病毒有直接控制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是

A．一氧化氮是一种红棕色气体

B．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集

C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到

D．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合

5．对于下列事实的解释错误的是

A．加热碳酸氢铵晶体产生气体，说明铵盐不稳定，受热易分解

B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定

C．浓硝酸滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后变白，说明浓硝酸既有酸性又有强氧化性

D．常温下铁和金都不溶于浓硝酸，说明铁和金都不与浓硝酸反应

6．一种新型合成氨的方法如图所示。下列说法不正确的是

A．过程①属于“氮的固定”，发生了还原反应

B．过程中的氢化物均为共价化合物

C．总反应为

D．过程中所涉及反应均为氧化还原反应

7．下列有关铵盐的说法中正确的是

A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有

B．绝大多数铵盐都易溶于水

C．向盛有硫酸亚铁铵溶液的试管中滴加少量溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝

D．铵盐都能与碱反应，不能与酸反应

8．下列气体去除少量杂质的方法中，不能实现目的的是

A．A B．B C．C D．D

9．利用这一过程制备，有关上述各物质的叙述不正确的是

A．工业固氮的常用方法是用和合成

B．加热固体制备的方法是不可取的

C．可利用与硝酸的反应将N元素转化为或

D．溶于水生成硝酸，故属于酸性氧化物

10．在相同温度和压强下，向两支不同体积的试管中分别通入和一定体积的混合气体，并将试管倒立于盛有水的水槽中，待试管内液面不变后再分别通入充分反应后，均剩余气体，则原体积可能为

①2L       ②3L       ③4L       ④4.5L       ⑤6.5L

A．①③ B．①⑤ C．③④ D．②⑤

11．已知NH3和HCl都是能用来做喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行如图所示实验（实验结束后两烧瓶内充满溶液）。下列说法错误的是

A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉

B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸

C．若烧瓶中气体改为NO2，则所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同

D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也能引发喷泉

12．将23.6 g某铜银合金与足量a mol/L的硝酸充分反应后，放出的气体与标准状况下的氧气2.8 L混合，通入水中恰好完全被吸收，此合金中铜的质量是

A．6.4 g B．12.8 g C．19.2 g D．25.6 g

13．同学们欲验证与的转化，在实验室中进行了如下图所示的实验。（夹持仪器已省略）

（1）关闭开关K，打开分液漏斗活塞，向石灰石中滴加浓硝酸，此操作的目的是_______。

（2）待石灰石反应停止后，将铜丝插入过量浓硝酸中，铜丝与浓硝酸反应的离子方程式是_______。

（3）广口瓶中水的作用是_______，有关反应的化学方程式是_______。

（4）欲证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是，应进行的操作是_______，观察到的现象是_______。

14．化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。

探究I：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）。

（1）A装置中制取NH3的化学方程式是____________________________。

（2）甲、乙分别是____（填字母）。

a．浓硫酸、碱石灰                b．碱石灰、碱石灰

c．碱石灰、无水氯化钙        d．五氧化二磷、五氧化二磷

（3）若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是______________。

（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是________________。

探究II：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。

（5）请在G装置中的虚线上描出导管实线图。

（6）G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；____。

（7）常温常压下，G装置上的圆底烧瓶集满气体进行喷泉实验，若最终液体充满整个烧瓶，则所得溶液物质的量浓度为________mol·L-1（已知常温常压下气体摩尔体积为VL/mol）。

例1．【答案】D

【解析】A．实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气，制取装置中试管口应该略向下倾斜，防止水倒流引起试管炸裂，A错误；B．氨气可以和硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，B错误；C．氨气密度比空气小，应该用向下排空气法收集，C错误；D．氨气直接通入四氯化碳中，随后氨气被水吸收，可以防倒吸，D正确；故选D。   

例2．【答案】B

【解析】氮气和氢气可以合成氨，所以甲是氮气，氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体，加热分解可以得到碳酸钠纯碱；氨气和氧气反应，催化氧化得到NO，NO遇到氧气变为二氧化氮，二氧化氮和水之间反应生成硝酸，硝酸和氨气之间反应得到硝酸铵，属于一种氮肥，所以乙是NO，丙是NO2，丁是NaHCO3。A．工业制硝酸是用氨气和氧气发生催化氧化反应生成NO，NO再与氧气反应生成NO2，二氧化氮和水之间反应生成硝酸，则II、III和IV是工业上制取硝酸的过程，故A正确；B．图中氮肥是硝酸铵NH4NO3，含氮量，故B错误；C．反应I生成NH3循环利用，反应IV的NO2和水反应生成NO可进入III循环利用，反应V生成的NH4Cl受热分解NH3可循环利用，反应VI生成的碳酸氢钠受热分解生成纯碱、水和二氧化碳，二氧化碳在上述流程中能被再次利用，故C正确；D．氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体，发生反应：NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，故D正确；故选B。

1．【答案】B

【解析】根据题干信息可知“强水”能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛，这说明具有强氧化性，但不能腐蚀玻璃，因此应该是硝酸，氨水显碱性，水玻璃是硅酸钠溶液，氢氟酸没有强氧化性。答案选B。

2．【答案】A

【解析】A．N2化学性质稳定，可以作保护气，且无毒，可用于食品保鲜，具有对应关系，A符合题意；B．NH3具有还原性，可以作还原剂，NH3易液化，气化时吸收大量的热，可用作制冷剂，不具有对应关系，B不符题意；C．HNO3与水互溶，配制一定比例的硝酸溶液，HNO3与碱性氧化物、部分盐、碱反应产生硝酸盐，因此可用于制造硝酸盐，不具有对应关系，C不符题意；D．NH4HCO3中的氮以铵根的形式存在，易被植物吸收，可用作氮肥，不具有对应关系，D不符题意；答案选A。

3．【答案】C

【解析】A．在雷电作用下空气中的氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮气体，一氧化氮不溶于水，在常温下易跟空气中的氧气化合，生成红棕色的二氧化氮气体，二氧化氮易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮，硝酸进一步转化为可以被植物吸收的硝酸盐，增加土壤中氮肥含量，有利于作物生长，故A正确；B．丁达尔现象是可见光通过胶体粒子时产生的散射作用，雾是一种胶体，故B正确；C．司南中“杓”的材质为有磁性的物质，四氧化三铁具有磁性，所以司南中“杓”的材质为Fe3O4，故C错误；D．钾的焰色反应为紫色，利用焰色反应可以检验硝石的真伪，故D正确；故答案为C。

4．【答案】C

【解析】A．一氧化氮是一种无色气体，A错误；B．一氧化氮难溶于水，可以用排水法收集，B错误；C．氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，C正确；D．常温常压下，一氧化氮与空气中的氧气直接反应生成二氧化氮，D错误；故选C。

5．【答案】D

【解析】A．加热碳酸氢铵晶体产生气体，说明铵盐不稳定，受热易分解，A正确；B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定，光照条件下分解产生二氧化氮，溶于浓硝酸中，颜色变黄，B正确；C．浓硝酸滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红明浓硝酸有酸性，后变白说明浓硝酸有强氧化性，C正确；D．常温下铁遇浓硝酸钝化，钝化是化学变化，D错误；故选D。

6．【答案】D

【解析】A．过程①是氮气和镁化合生成氮化镁，属于“氮的固定”，氮元素化合价降低，发生了还原反应，A正确；B．过程中的氢化物氨气、水和氯化氢均只含有共价键，均为共价化合物，B正确；C．根据示意图可知反应物是氨气和氯化氢，生成物是氨气和氯气，则总反应为，C正确；D．反应②③中没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，D错误；选D。

7．【答案】B

【解析】A．铵盐分解不一定产生氨气，如在400℃以上分解生成、和，A项错误；B．铵盐为离子化合物，绝大多数铵盐都易溶于水，B项正确；C．加入少量NaOH，与反应生成，不会产生，C项错误；D．弱酸的铵盐（如、等）既能与碱反应，又能与酸反应，D项错误。故答案选B。

8．【答案】A

【解析】A．SO2和CO2均不与饱和亚硫酸钠溶液反应，故不能用饱和亚硫酸钠溶液来除去SO2中的CO2，A符合题意；B．虽然能发生反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，而NO本身不与NaOH溶液反应，且由于NO2的含量很少，则能用NaOH溶液来除去NO中的NO2，B不合题意；C．将混有O2的N2通过灼热的铜网，发生反应2Cu+O22CuO，则能够除去N2中的O2，C不合题意；D．由于HCl易溶于水，Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，故能用饱和食盐水来除去Cl2中的HCl，D不合题意；故答案为A。

9．【答案】D

【解析】A．和合成是工业固氮的一种方法，故A正确；B．直接加热氯化铵分解为氨气和氯化氢，氯化氢和氨气在试管口又生成氯化铵，加热固体制备的方法是不可取的，故B正确；C．铜和稀硝酸反应生成一氧化氮气体，铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，可利用与硝酸的反应，将元素转化为或，故C正确；D．溶于水生成硝酸和，发生氧化还原反应，不属于酸性氧化物，故D错误；选D。

10．【答案】D

【解析】根据4NO2+O2+2H2O＝4HNO3、4NO+3O2+2H2O＝4HNO3，剩余1.5L气体，可能为NO，也可能为氧气，以此来计算。

则一定体积的NO和3.75L体积的氧气发生4NO+3O2+2H2O＝4HNO3

①若剩余气体为NO，则由反应可知，消耗NO为5L，则原NO的体积为1.5L+5L=6.5L；

②若剩余气体为氧气，则4NO+3O2+2H2O＝4HNO3中反应的氧气为2.25L，则原NO的体积为2.25×4/3=3L。故选D。

11．【答案】C

【解析】A．氨气和氯化氢都是极易溶于水的气体，氨气溶于水显碱性，遇到石蕊试液变蓝色，氯化氢溶于水显酸性遇到石蕊试液变红色，NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉，选项A正确；B．氨气是碱性气体，氯化氢是酸性气体，制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸，选项B正确；C．设二氧化氮体积为1L，根据反应方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO，可知反应产生硝酸物质的量n(HNO3)=，溶液的体积为HNO3的体积，所以HNO3的物质的量浓度c(HNO3)==0.0446mol/L，设氨气或氯化氢体积为1L，氨气和氯化氢气体形成喷泉实验形成的溶液浓度==0.0446mol/L，若改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者相同，选项C错误；D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，用双手捂住烧瓶，待导气管气泡冒出后，冷却烧瓶会引发喷泉，选项D正确；答案选C。

12．【答案】B

【解析】铜、银与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸银与氮的氧化物，氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸，纵观整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，根据二者质量与电子转移列方程计算。在标准状况下2.8 L的氧气的物质的量为n(O2)=，铜、银与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸银与氮的氧化物，氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸，在整个反应过程中，金属提供的电子等于氧气获得的电子数。设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量关系可得方程式：64x+108y=23.6 g；根据电子守恒可得2x+y=0.125×4 mol，解得x=0.2 mol，y=0.1 mol，则混合物中Cu的质量m(Cu)=0.2mol×64 g/mol=12.8 g，故选B。

13．【答案】（1）生成二氧化碳，排出装置中的空气

（2）    

（3）将NO2转化为NO    

（4）打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气     圆底烧瓶中气体变为红棕色

【解析】关闭开关K，打开分液漏斗活塞，浓硝酸和石灰石反应生成二氧化碳，利用二氧化碳排出装置中的空气，待石灰石反应停止后，将铜丝插入过量浓硝酸中，浓硝酸与铜丝反应生成二氧化氮，水吸收二氧化氮生成硝酸和一氧化氮，打开K，空气进入烧瓶与一氧化氮反应生成二氧化氮，最后用NaOH吸收尾气。

（1）关闭开关K，打开分液漏斗活塞，向石灰石中滴加浓硝酸，浓硝酸和石灰石反应生成二氧化碳，利用二氧化碳排出装置中的空气，防止对后续实验的干扰，故答案为：生成二氧化碳，排出装置中的空气；

（2）铜与浓硫酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为；

（3）二氧化氮与水发生反应，从而将NO2转化为NO，故答案为：将NO2转化为NO；；

（4）NO能被空气氧化成红棕色的NO2，欲证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是NO，应打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气，若观察到圆底烧瓶中气体变为红棕色，说明NO被氧化成NO2，从而证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是NO，故答案为：打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气；圆底烧瓶中气体变为红棕色。

14．【答案】（1）NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2

（2）c

（3）C装置中混合气体颜色变浅

（4）缺少尾气吸收装置

（5）（进气管短，出气管长）

（6）观察气泡的速率，控制混合气体的比例

（7）

【解析】探究I：A装置用于制备氨气，B装置用于干燥氨气，E装置用于制备NO2，D装置用于干燥NO2，C装置中NO2与NH3发生反应；

探究II：F装置用于制取氧气，H装置用于制取NO2，G装置用于混合NO2、O2气体，干燥NO2、O2，并观察气泡的速率，以便于控制混合气体的比例，圆底烧瓶用于收集NO2、O2气体。

（1）浓氨水与生石灰由于发生反应：NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2，放出氨气；

（2）干燥氨气只能用碱石灰，五氧化二磷会吸收碱性气体氨气，氨气容易与无水氯化钙形成配合物；干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或者无水氯化钙，但是不能用碱石灰，因为二氧化氮可与碱石灰发生反应，故选c；

（3）NO2为红棕色气体，若NO2能被氨气还原，则装置C中的混合气体颜色变浅；

（4）氨气和二氧化氮均会对环境造成污染，此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气吸收装置；

（5）氧气和二氧化氮的密度均比空气密度大，故应进气管短，出气管长，故G装置中的虚线上描出导管实线图为；

（6）G装置中浓硫酸有三种作用：除了混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2以外，还有观察气泡的速率，以便于控制混合气体的比例；

（7）烧瓶中充满溶液，反应4NO2 +O2 + 2H2O = 4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量等于恰好完全反应的NO2和O2（体积比4∶1）总物质的量的，容器体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设容器总体积为V容器，则溶液浓度为，即。