完整高中化学氮及其化合物计算题分类汇编难题推荐文档.docx
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完整高中化学氮及其化合物计算题分类汇编难题推荐文档
氮及其化合物
（一）氮气
1..氮元素存在形态
空气中含大量N2,是工业生产中N2的主要来源。
2.Nk的物理性质
氮气难溶于水，难液化，密度比空气略小（与空气密度相近），只能用排水法收集Nk。
3.Nb的化学性质
由于氮分子的键能很大，所以氮气的性质很稳定，只有在高温条件下才能发生一些化学变化。
高温高压
X
（1）与H2的反应：
N2+3H2-'催优剂2NH3
，一，，一_-放用_
（2）与Q的反应：
N2+O22NO
I点明
（3）与Mg的反应：
3Mg+N2MgNk
4.氮的固定
（1）定义：
把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。
（2）氮的同定的途径
①生物固氮
豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（钱态氮肥）作为养分吸收，所
以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。
②大气同氮
渗入土壤被植物根系吸收。
闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥）
（NH3）。
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2。
=2HNO3+NO
【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。
③工业固氮
氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨
工业上就是利用这个原理来合成氨的。
（二）一氧化氮和二氧化氮
1、一氧化氮：
无色气体，难溶于水，有很大毒性，在常温下极易被氧化成二氧化氮。
2NBQ-2NO
2、二氧化氮：
有刺激性气味的红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮。
3NO+H2O=2HNO+NO2NO2-——N2c4（无色）
注意：
关于氮的氧化物溶于水的几种情况的计算方法。
①NO或NO与Nb（或非Q）的混合气体溶于水时可依据：
3NO+HbC^2HNQ+NO利用气体体积变化差值进行计
管
舁。
②NO和Q的混合气体溶于水时，由4NO+2HaO+Q=4HNO可知，当体积比为
i
=4:
1,恰好完全反应
>4:
1,NO过量，剩余气体为NO
<4:
1,Q过量，乘余气体为Q
一_.入水中时，其反应是：
2NBQ作NO,3NO+H2O^2HN0NO,总反应式为：
4N82H83Q一
4HNO当体积比为
「=4:
3,恰好完全反应
V（NO）:
V（Q）>4:
3,NO过量，剩余气体为NO
|<4:
3,C2过量，乘余气体为Q
④NONO、Q三种混合气体通入水中，可先按①求出NO与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO
的体积即为NO的总体积，再按③方法进行计算。
（三）硝酸的化学性质
1、HNO具有酸的通性。
2、HNO具有强氧化性，表现在能与多数金属、非金属、某些还原性化合物起反应。
【注意】由于硝酸氧化性很强，任何金属与硝酸反应都不能放出氢气，在与不活泼金属如CukAg等反应时，浓硝
酸还原产物为NO,稀硝酸还原产物为NO（但不能认为稀硝酸的氧化性比浓硝酸强）；
这类反应中硝酸只有一部分体现氧化性被还原,另一部分体现酸性生成硝酸盐。
铁、铝常温下遇浓硝酸，由于浓硝酸具有强氧化性，所以在金属的表面形成一层致密的氧化膜，
阻止反应继续进行，这个过程叫钝化。
所以可用铁、铝容器装运浓硝酸（或浓硫酸）二
3、在溶液中NO一几乎与所有离子能大量共存，但注意，当溶液的酸性较强可形成硝酸溶液，具有还原性的某些离
子则不能与其大量共存，如N。
一、4、Fe2+中任意两者能大量共存，但三者则不能大量共存。
即：
NQ一在中性或碱性溶液中不表现氧化性，而在酸性溶液中表现强氧化性。
（四）氨气
1、氨的物理性质
氨气为无色、有刺激性气味的气体,比空气轻，易液化，极易溶于水（喷泉实验），氨水的密度小于水的密度，氨水的浓度一越高,密度越小。
2、氨的化学性质；
（1）与水反应，溶液呈碱性：
NH+H>O=^NH•H2O^=NH++OH
氨水中所含有微粒：
NH3•HO分子，NH+,OH,氨水中溶质通常看作为NH,而不是NH•HO。
（2
NH3+HNO=NH4NOHCl+NH3=NHClH2SO+2NH=（NH4）2SO
氨气与氯化氢相遇便产生,可用于NH与HCl的相互检验。
（3）还原性
NH分子中氮元素呈—3价，具有还原性，能在一定条件下与Q、CMCuO等反应，被它们氧化：
NH+Cl2=NH3+CuO=
NH+O2=NH3+O2=
3、氨气的实验室制法
A
（1）原理：
固态钱盐与碱加热反应：
2NH4C1+Ca（OH）2CaCl2+2NHT+2H2。
（2）发生装置：
固+固+加热型，与制备氧气相似;
（3）收集：
向下排空气法。
（4）干燥：
在干燥管中盛放碱石灰作干燥剂。
不能用浓硫酸、P2。
、无水氯化钙作干燥剂，因CaCl2吸
收氨气生成CaCl2•8NH。
（5）验满：
a.用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口，若变蓝，则满；b.蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，若
产生白烟，则满。
［特别提醒］:
①制氨气所用钱盐不能用硝钱、碳俊。
因加热过程中NHNO可能发生爆炸性的分解反应，
发生危险；而碳钱受热极易分解产生CO,使生成的NH中混有较多的CO杂质。
②消石灰不能用NaOH
KOH弋替，原因是：
a、NaOHKOHM有吸湿性、易结块，不利于产生NH;b、在高温下能腐蚀大试管。
③因氨气比空气轻，易与空气发生对流，所以收集时，导气管应插入收集气体的试管底部附近，管口塞
一团干燥的棉花团，来防止NH3与空气对流，确保收集到纯净的氨气。
④制备NH也可以通过加热浓氨
水的方法，利用NH3-H2ONHT+H2O原理制备。
也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备，原理：
烧
碱溶于水为放热反应，促进NH-H2。
的分解，增大c（OH）使上述可逆反应向左移动，而产生NH。
课堂练习：
1、将8mLNO2和Q的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒，充分反应后，剩余气体为1mL,则原混合气体
中NO和Q的体积比可能为（）
A.7：
5B.3：
7C.7：
1D.1：
7
2、同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO;②NO和Q;③NH
和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V、V2、V3,则下列关系正确的
是（）
A.Vi>V>MB,V>M>%C.V2>V3>VD.M>V>%
3、在相同状况下，将下列四种混合气体：
①体积比为3：
1的NH和N2'②体积比为1：
1的NO和N2③体积比
为1：
1的NO和Q'④体积比为4：
1的NO和Q,分别置于相同的四支试管中并倒置于水槽中，充分反应后液面上升高度分别为h、h2、h3、h4,下列关系正确的是（）
A.hi>h2>h3>h4B,h4>h3>h2>hiC.h4>hi>h3>h2D,h2>h3>hi>h4
4、在常温下向盛满水并倒置于水槽中的试管里先后通入4mLNO2、4mLNO、5mLO2,经过一段时间后，试管里
剩余的气体有（）
A.NOB.QC.NO和QD.NO和Q
6、把盛有48mLNONO混合气体的容器，倒置于水中（同温、同压），待液面稳定后，容器内气体体积变为24mL
则：
⑴原混合气体中，NO是mL,NO是mL。
⑵若在剩余24mL气体中，通入6mLO,待液面稳定后，容器内气体体积为mL。
⑶若在剩余24mL气体中，通入24mLO,待液面稳定后，容器内气体体积为mL。
⑷若在原48mLNONO
混合气体中，通入mLO2,倒置在水面上，气体会全部吸收。
7、常温下，将N5口Q两种气体按物质的量1:
3混合，则其平均相对分子质量（）
A.40.7B.46C.36D.44
8、现有10mLNO^NO混合气体，其平均相对分子量为36.4,通入一定量的Q后，还是10mLNO^NO混合气体,
但平均相对分子量为39.6,通入Q的体积是（）
A.1mLB.3mLC.5mLD.10mL
9、反应NO+O+NO+H2AHNO（未配平）是多组化学计量数的化学方程式，当氧气有1/3被NOS原时，此反应各物质化学计量数之比是
10、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物，当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的
量之比为2：
1时，还原产物是（）
A.NOB.NOC.N2OD.N2
11、物质的量之比为2：
5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N20,反应结束后锌没有剩余，则该反应中
被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（）
A.1：
4B,1：
5
C.2：
3D,2：
5
12、某稀硝酸能与5.4g铝恰好反应，当这份酸在与铁反应时，最多消耗铁的量为（）
A.16.8gB.0.4molC.11.2gD.0.2mol
13、已知镁和稀硝酸反应时，每有1molHNQ反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是A.NOB.N2OC.NHNOD.NO
14、Al可以与稀硝酸反应，已知HNO被还原为NO。
若标准状况有3.36LNO生成，则参加反应的Al的质量为g,参加反应的硝酸为mol
15、在一定温度下，某浓度的HNQ与Zn反应，生成NO2和NO的物质的量之比为1:
3,则要使1mol
Zn完全反应，需要HNO的物质的量为（）
A.2.8molB.2.6molC.2.4molD.0.8mol
16、已知Cu2s与某浓度的硝酸反应时，生成硝酸铜和硫酸，若反应中Cu2s与HNQ的物质的量之比
为2:
13,则该反应的还原产物为（）
A.N2OB.NOC.NQD.N2Q
17、Cu2s与一定浓度的HNQ反应，生成Cu（NO3）2、CuSQNO、NO和H2O,当NO2和NO的物质
的量之比为1：
1时，实际参加反应的Cu2s与HNO的物质的量之比为
18、足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO、N2Q、NO的混合气体，这些气体与1.68LQ（标准》犬况）
混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH§液至Cu2+恰好完
全沉淀，则消耗NaOH^^的体积,是（）
A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL
19、向一定量的Fe、FeO和Fe?
O的混合物中加入120mL4mol•LT的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344LNO（标准X^况），往所得溶液中加入KSCM§液，无血红色出现。
若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为（）
A.0.24molB.0.21molC.0.16molD.0.14mol
20、将32g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO^NO混合气体在标准状况下的体积为11.2
L。
欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOHm^中全部转化为NaNO,至少需要30%勺双氧水g。
21、将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物（含NON2Q、NO）的混合物共0.9mol,这些气体恰
好能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收，生成含NaNO^NaNO的盐溶液，其中NaNO的物质的量为（）
A.0.2molB.0.4molC.0.8molD.0.9mol
22、1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。
若向该混合液中加入足量的铜
粉，则最多能溶解铜粉的质量是多少？
23、在某100mL混合酸中，HNO的物质的量浓度为0.4mol-L1,HSQ的物质的量浓度为0.2mol-L\向其中
加入2.56g铜粉，微热，待充分反应后，溶液中Cu2＋的物质的量浓度为（）
A.0.4mol•L1B.0.3mol•L1C.0.225mol•L1D.无法计算
24、有某硫酸和硝酸的混合溶液20mL,其中含有硫酸的浓度为2mol•1一，含硝酸的浓度为1mol•1一，现向其
中加入0.96g铜粉，充分反应后（假设只生成NO气体），最多可收集到标准状况下的气体的体积为（）
A．89.6mLB．112mLC．168mLD．224mL
X。
再向所得溶液中加入过量的
25、将11.2g的Mg-Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体
NaOH§液，产生21.4g沉淀。
根据题意推断气体X的成分可能是（）
A．0.3molNO2B．0.2molNO2
C．0.1molNO、0.3molNO2D．0.6molNO
26、将MgCu组成的混合物26.4g投入到适量的稀硝酸中，固体完全溶解，收集到标准状况下的NO气体8.96
L,向反应后的溶液中加入过量的5mol-L1的NaOH§y夜300mL,金属离子完全沉淀。
则形成沉淀的质量是（）
A．43.2gB．46.8g
C．53.6gD．63.8g
27、1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%勺浓硝酸中，得到NO和N2Q的混合气体1120mL（标准X^况），向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确的是（）
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2：
1B.该浓硝酸中HNO的物质的量浓度是14.0mol/L
C.NQ和N2Q的混合气体中，NO的体积分数是80%D.得到2.54沉淀时，加入脂。
体^液的体积60mL
29、一定量的CuS和CutS的混合物投入足量的HNO中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在
Cu2+和SQ2-）加入足量NaOH产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g,若上述气体为NO和NO的混合
物，且体积比为1：
1,则V可能为
A.9.0LB.13.5LC.15.7LD.16.8L
30、某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g（已
知硝酸只被还原为NO气体）。
向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示：
下列分析或结果错误的是（）
A.混合酸中NG的物质的量为0.2mol
B.OA段产生的是NOAB段的反应为Fe+2Fe3+===3F€2+,BC段产生氢气
C.溶液中最终溶质为FeSO
D．c（H2SO4）为5mol/L
31、一种工业尾气中含有NG口NO（通常表示为NO）,NO是空气中主要污染物之一。
处理尾气的方法较多。
方法一：
氨气还原法：
NH3+NOx-N2+H2O（未配平），
方法二：
用碱液吸收2NO+2NaO+NaNO+NaNO3+H2O,NO+NC2+2NaO+2NaNQ+H2O
（1）NO中x的取值范围为;
（2）NO中n（NO）/n（NO2）=（用含“x”的代数式表示）；
（3）当x=1.75时，若用方法一消除NO,则应通入氨气与NO#：
积比（同温同压）V（NH）/V（NOx）R；
（4）若气体中除含NO（NOF口NO）外，还含有体积分数为y的N2Q,用方法二处理1mol这种气体，气体完全被吸收。
计算：
①满足气体完全被吸收的y和x的关系式②若y=0.2,求生成NaN解口NaNO勺质量
32、硝酸发生氧化还原反应时，硝酸浓度越小，对应还原产物中氮的化合价越低。
现有一定量铝粉和铁粉的混合
物，与1000mL很稀的HNO充分反应，反应过程中HNO的还原产物只有两种：
一种是Nb,另一种则以硝酸盐的形
式留在溶液中，已知产生的N的体积为940.8mL（标准状况）。
在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol•L一的
NaOHB液，所加NaOH^^的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示。
况淀的物电的;山niul
DE
°f27oHMtiCHi码"mL
试回答下列问题：
（1）AE过程中发生反应的离子方程式为
（2）B值为。
（3）原稀HNO）溶液的物质的量浓度为。
33、某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。
他们设计了如下装置分别加热了NaN@
Cu（NQ）2、AgNQ（加热及夹持装置未画出）
（1）甲同学加热的是NaN@加热过程发现：
装置②中产生气泡，部分石蕊试液被压至装置③中，且石蕊试液不
变色；用带火星的木条检验②中的气体，木条复燃；分析装置①中剩余的固体得知，剩余固体中含有N元
素且显+3价。
请写出NaNO受热分解的化学方程式：
;
（2）乙同学加热的是Cu（NO）2。
加热过程发现：
装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。
装置①
中的固体逐渐变为黑色。
请写出Cu（NO）2受热分解的化学方程式：
实验过程
中还应看到的现象为。
（3）丙同学加热的是AgN@加热过程发现：
装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中气泡部分消失，剩余的气体也能使带火星的木条复燃。
石蕊试液也逐渐变为红色，有少量液体被压至装置③中。
装置①中的固体逐渐变为黑色。
丙同学据此写出了AgNO受热分解可能的两种化学方程式：
△A
（I）4AgNO32Ag2O+4NOT+Od,（n）2AgNO32Ag+2NOT+QT。
请你分析，可能正确的是哪一个并说明理由：
。
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的：
;
（4）由上述3个实验的结果，请你推测：
硝酸盐受热分解的产物可能与有关。
34、实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化俊溶液加热后反应制取氮气.
（1）从图中选择制取气体的合适装置：
氮气、氢气
（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有、。
（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，（“会”或“不会”）发生倒吸，原因
（4）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同「时将经加热的钳丝插入乙装置的锥形瓶内，能使钳丝保持红
热的原因是：
锥形瓶中还可观察到的现象是：
。
（5）写出乙装置中氨氧化的化学方程式：
。
（6）反应结束后锥形瓶内溶液中含有H+、OH，、。
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