高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物精品一课一练

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1．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．①③ B．②③


C．①④ D．②④


【答案】A


【解析】①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，不能用来制备氨气，故①错误；②向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，使浓氨水中的氨气逸出，故②正确；③固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，故③错误；④浓氨水易挥发，浓氨水加热可以制取NH3，故④正确；制取氨气的装置和选用的试剂错误的有①③，故选A。


2．喷泉是一种常见的自然现象，如下图是化学教材中常用的喷泉实验装置，在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是





A．HCl和H2O B．CO2和NaOH溶液


C．NH3和H2O D．O2和H2O


【答案】D


【详解】


A.HCl极易溶于水，则可形成喷泉，A不符合题意；


B.二氧化碳极易与NaOH反应，产生压强差，形成喷泉，B不符合题意；


C.氨气极易溶于水，可形成喷泉，C不符合题意；


D.氧气不溶于水，则不能形成喷泉，D符合题意；


3．取三张湿润的蓝色石蕊试纸放在玻璃片上，然后按顺序分别滴加98.3%的硫酸、新制氯水、浓氨水，三张试纸最后呈现的颜色是


A．红、白、蓝B．黑、白、蓝


C．白、白、蓝D．黑、红、蓝


【答案】B


【详解】


浓硫酸具有脱水性，能使试纸变黑，氯水中含有HClO，能漂白试纸，浓氨水显碱性，能使试纸变蓝，答案选B。


4．将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬（催化剂），充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8mL O2。原混合气体中O2的体积可能是（假设氨全部被氧化；气体体积均已换算成标准状况）（ ）


A．134.4mLB．313.6mL


C．287.5mLD．268.8mL


【答案】B


【详解】


最终收集到44.8mL气体为氧气，发生反应有：4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，设氧气总体积为y，氨气总体积为x，则：①x+y=448mL；由于氨气完全反应，则x体积氨气消耗氧气体积为：x×5/4=5x/4，同时生成NO体积为x，生成的NO完全反应消耗氧气的体积为：x×3/4=3x/4，则：②5x/4+3x/4+44.8mL=y，联立①②解得：x=134.4mL、y=313.6mL，即：氧气体积为313.6mL；答案选B。


5．下列有关氮元素的单质及其化合物的说法错误的是( )


①氮气与氧气在放电的条件下可直接生成NO2 ②铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气 ③向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显的变化 ④实验室加热氯化铵固体，用碱石灰除氯化氢的方法制备氨气


A．①③④B．①③


C．①④D．①②③④


【答案】D


【详解】


①放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，①错误；②NH4NO3加热到190℃时分解生成一氧化二氮和水，若加热到300℃左右时分解生成氮气、硝酸和水，②错误；③向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，同时自身被还原生成一氧化氮，③错误；④氯化铵受热易分解，冷却时又生成氯化铵，所以得不到氨气，④错误；答案选D。


6．为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是


A．NH4HCO3B．NH4Cl


C．(NH4)2CO3D．NH4NO3


【答案】A


【详解】


气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明该气体是氨气，即该氮肥中含有NH4＋。另一种气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体是CO2。取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量氯化钡溶液，没有明显变化，这说明该氮肥中没有SO42－和CO32－，因此该氮肥应该是碳酸氢铵；


7．实验室可用下图所示装置干燥、收集某气体R，则R可能是





A．SO2B．NH3


C．HClD．Cl2


【答案】B


【详解】


A、SO2属于酸性氧化物，不能用此装置干燥、收集气体，故A错误；


B、NH3是碱性气体且密度小于空气的密度，可以用此装置干燥、收集NH3，故B正确；


C、HCl是酸性气体，不能用碱石灰干燥，故C错误；


D、Cl2不能用碱石灰干燥，且氯气的密度大于空气的，故D错误；


8．氨的催化氧化是制硝酸的主要反应之一,其微观示意图如下。下列说法正确的是（ ）





A．甲的化学式为NH3 , 其水溶液呈碱性


B．该反应中元素的化合价都发生改变


C．该反应中甲、乙的质量比为17 :32


D．生成物丙、丁的分子个数比为1:2


【答案】A


【详解】


依据图示的分子结构可知，该反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；


A.通过观察题中的图示可知，甲是氨气，其水溶液是氨水，呈碱性，A正确；


B.由方程式和化合价原则可知，该反应中氢元素的化合价没有发生改变，B错误；


C.由方程式可知，该反应中甲、乙的质量比为(17×4)：(32×5)=17：40，C错误；


D.由方程式可知，生成物丙、丁的分子个数比为：4：6=2：3，D错误。


故合理选项是A。


9．起固定氮作用的化学反应是


A．氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气


B．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮


C．氨气经催化氧化生成一氧化氮


D．由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵


【答案】A


【详解】


A. 氮元素由游离态转化为化合态，故A正确；


B. 氮元素始终是化合态，故B错误；


C. 氮元素始终是化合态，故C错误；


D. 氮元素始终是化合态，故D错误；


10．氨水中存在的微粒有


①NH3 ②NH3·H2O ③H2O ④OH- ⑤NH4＋ ⑥H＋


A．只有①②③④B．只有②④⑤⑥


C．只有①②③④⑤D．全部


【答案】D


【详解】


氨水中存在电离平衡：NH3+ H2ONH3·H2ONH4＋+OH-，存在的三种分子：NH3、NH3·H2O、H2O，三种离子：NH4＋和OH-和水中少量的H＋，①②③④⑤⑥符合题意，D项正确；


11．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )


A．若管道漏气遇氨就会产生白烟


B．该反应利用了Cl2的强氧化性


C．该反应中HCl是氧化产物


D．生成1ml N2有6ml电子转移


【答案】C


【详解】


A.若管道漏气生成氯化氢，氯化氢与氨气反应生成氯化铵而会产生白烟，A正确；


B.反应中氯元素的化合价从0价降低到—1价，因此该反应利用了Cl2的强氧化性，B正确；


C. 该反应中HCl是还原产物，C错误；


D.氮元素的化合价从—3价升高到0价，则生成1mlN2有6ml电子转移，D正确；


12．检验铵盐时，可将少许待测物放入试管中，然后( )


A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验


B．加水溶解，加入酸溶液观察现象


C．加入碱溶液，加热，滴入酚酞溶液


D．加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验


【答案】D


【详解】


A.铵盐受热分解生成氨气的同时，往往也会生成酸性气体，如NH4Cl、NH4HCO3等，所以无法用湿润的红色石蕊试纸放置于试管口检验，故A错误；


B.铵盐遇酸无明显变化，故B错误；


C.铵盐与碱溶液混合后溶液呈碱性，滴入酚酞溶液变红证明溶液中有OH－，不能证明生成了氨分子，故C错误；


D.若加热，生成的氨气逸出，使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则可说明有氨分子生成，故D正确；


13．氮元素是地球大气中含量最多的元素，请完成下列有关问题：


（1）写出氮元素的原子结构示意图：_____________。


（2）通常情况下，氮气性质不活泼，其原因是__________。


A．氮分子是双原子分子 B．氮元素的非金属性很强


C．氮原子的半径较小 D．破坏氮分子中的化学键很难


（3）N2的电子式：__________，将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是_______


A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3


B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO


C．NH3经过催化氧化生成NO


D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3


（4）氨气的电子式：__________________。


（5）实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气。写出此反应的化学方程式______________。


（6）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________。








（7）用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图1装置进行喷泉实验，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉，原因(用方程式表示) _________________________。


（8）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法__________________________。


（9）NH4NO3是常用的铵态氮肥，在施用时若受热会释放出________而降低肥效。检验NH4+的方法是______。


【答案】 D A Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O AC NH3∙H2ONH4++OH− 打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，再将热源移开，水进入烧瓶内，氨气溶解于水中产生压强差，即发生喷泉 氨气 加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体


【详解】


(1)N原子核外有7个电子，核外电子排布是2、5，则N原子结构示意图为：；


(2)A．氮分子是双原子分子，但双原子分子组成的物质可能活泼，如Cl2，N2不容易反应与是否是双原子分子无关，故A错误；


B．氮元素的非金属性很强，原子获得电子能力强，氮气要参加反应，首先应该变为单个原子，因此不能证明氮气性质不活泼，故B错误；


C．氮原子的半径较小，原子获得电子能力强，与氮气性质不活泼无关，故C错误；


D．N2是双原子分子，2个N原子共用三对电子，断裂N≡N需要消耗很高的能量，因此氮气不容易参加化学反应，D故正确；


故答案是D；


(3)N2分子中2个N原子形成3个共价键，使每个N原子都达到稳定结构，所以N2的电子式：；将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。


A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3，氮元素的单质变为化合物，属于人工固氮，故A正确；


B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO，氮元素的单质变为化合物，属于氮的固定，是自然固氮，故B错误；


C．NH3经过催化氧化生成NO，是N元素的化合物的转化，不是氮的固定，故C错误；


D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3，是N元素的化合物的转化，不是氮的固定，故D错误；


故答案为A；


(4)在NH3中，N原子最外层有5个电子，N原子与三个H原子形成3个共价键，从而使每个原子都达到稳定结构，NH3的电子式：结合形成NH3，所以NH3的电子式为；


(5)消石灰与氯化铵固体混合加热产生氨气、氯化钙和水，此反应的化学方程式为：Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；


(6)A．氯化铵不稳定受热易分解，但是氨气与氯化氢遇冷又极易反应生成氯化铵固体，不能用于制备氨气，故A错误；


B．向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，有利于浓氨水中的氨气逸出，故B正确；


C．固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，所以利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气需试管口应略向下倾斜，故C错误；


D．浓氨水易挥发，加热能够促进氨气的逸出，可以用来制备氨气，故D正确；


故答案为AC；


(7)用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图1装置进行喷泉实验，当挤压滴管的胶头时，水进入烧瓶中，氨气溶于水，使烧瓶内气体压强减小，烧杯内的水不断进入烧瓶，由于氨气溶于水形成的一水合氨电离产生NH4+、OH−，水溶液显碱性，因此可以得到红色喷泉，用方程式表示为：NH3∙H2O NH4++OH−；


(8)如果只提供如图2的装置，引发喷泉的方法是打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，再将热源移开，水进入烧瓶内，氨气溶解于水中产生压强差，即发生喷泉；


(9)NH4NO3是常用的铵态氮肥，在施用时若受热，就会发生分解反应释放出氨气而降低肥效；检验NH4+的方法是加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体。


14．实验室中可用如图所示的装置合成NH3。试回答下列问题：





（1）请写出装置甲的三个作用：①________、②_______、③________。


（2）从乙导出的气体是________，检验产物的简单化学方法是________。


【答案】干燥氮气和氢气速 使氮气和氢气混合均匀 通过观察气泡控制气体比例和流速 N2、H2、NH3 用红色的石蕊试纸放在导气管口，如果湿润的红色石蕊试纸变蓝，则有氨气


【详解】


（1）装置甲的三个作用：干燥氮气和氢气；使氮气和氢气混合均匀；通过观察气泡控制气体比例和流速，故答案为干燥氮气和氢气；使氮气和氢气混合均匀；通过观察气泡控制气体比例和流速；（2）氮气和氢气合成氨反应为可逆反应，不能进行到底，所以从乙装置出来的气体有未反应的N2、H2和生成的NH3， 氨气为碱性气体，与水反应生成一水合氨，一水合氨显碱性，能够使红色石蕊试纸变蓝，检验产物的简单化学方法：用红色的石蕊试纸放在导气管口，如果湿润的红色石蕊试纸变蓝，则有氨气，故答案为N2、H2、NH3；用红色的石蕊试纸放在导气管口，如果湿润的红色石蕊试纸变蓝，则有氨气。