名师整理高考化学一轮复习专题44 氮及其化合物练习.docx
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名师整理高考化学一轮复习专题44氮及其化合物练习
第四讲氮及其化合物
1．下列关于氮及其化合物的说法正确的是（ ）
A．N2分子的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧
B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂
C．NO可用向上排空气法或者排水法收集
D．浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发
【答案】B
【解析】Mg能在N2中燃烧，A项错误；NO能与空气中的O2反应生成NO2，C项错误；浓硝酸见光易分解，故保存在棕色瓶内，D项错误。
2．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。
汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物
B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2
C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4CO
4CO2＋N2
【答案】D
【解析】反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：
2NO＋O2===2NO2,2NO2＋4CO===N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4CO
4CO2＋N2。
3．下列说法不正确的是（ ）
A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解
B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性
C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成
【答案】A
【解析】A项中加入Cu（NO3）2固体后，Cu和H＋、NO
发生反应：
3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，该项不正确。
4．已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。
下列装置中不适宜做氨气尾气吸收的是（ ）
【答案】C
【解析】A项，氨气不溶于CCl4，不会发生倒吸；B项，导管末端连接倒置漏斗，漏斗下沿刚好没入水中可有效防止倒吸；C项，会发生倒吸；D项，导管末端连接干燥管，干燥管细口没入水中少许可有效防止倒吸。
5．为使天空更蓝，空气质量更好，很多电厂都采用了脱硫技术，现在又在考虑脱硝（氮），脱硝是除去煤燃烧过程中产生的（ ）
A．N2 B．NOx
C．NH3D．NH4NO3
【答案】B
【解析】N2和NH4NO3不需要处理，A、D项错误；燃烧过程中不会产生NH3，C项错误。
6.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12mol·L－1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是（ ）
①NO
②Fe3＋ ③H＋ ④NO
⑤NO2
A．① B．①⑤
C．②④⑤D．①②③⑤
【答案】B
【解析】Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3＋。
因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO
。
7．某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液（保持湿润），挂在铁架台上。
另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方（如右图）。
过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。
下表的组合中，能够实现上述变化的是（ ）
①
②
③
④
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
酚酞
石蕊
小烧杯中的溶液
浓盐酸
浓氨水
NaOH溶液
浓硫酸
A．①②B．③④
C．①④D．②③
【答案】A
【解析】浓盐酸易挥发，酸性气体HCl遇石蕊变红；浓氨水易挥发，碱性气体NH3遇酚酞变红。
8．等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是（ ）
A．FeOB．Fe2O3
C．FeSO4D．Fe3O4
【答案】A
【解析】FeO、FeSO4及Fe3O4（可写成Fe2O3·FeO）与稀硝酸反应时均为铁元素被氧化，且氧化产物均为Fe3＋，还原产物均为NO。
等质量的还原剂与稀硝酸反应时转移电子的物质的量越多，放出NO的物质的量越多，由FeO、FeSO4及Fe3O4的化学式及铁元素的化合价可看出等质量的三种物质参与反应时，FeO转移电子的物质的量最多。
Fe2O3与稀硝酸反应时无NO气体放出。
9．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。
观察下列四个“封管试验”（夹持装置未画出），判断下列说法正确的是（ ）
A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好
B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体
C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅
D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深
【答案】B
【解析】A选项，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl，A选项错误；B选项，I2易升华，正确；C选项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅，C选项错误；2NO22O4为放热反应，所以d内气体颜色变深，D选项错误。
10．为证明稀硝酸与铜反应产物中气体为NO，设计右图实验（实验过程中活塞2为打开状态），下列说法中不正确的是（ ）
A．关闭活塞1，加入稀硝酸至液面a处
B．在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率
C．通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行
D．反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，但不能证明该气体为NO
【答案】A
【解析】A选项，关闭活塞1，将无法加液体到液面a处，错误；C选项关闭活塞1，生成的NO把稀硝酸压向右边，使铜丝与稀硝酸分离，正确；D选项，想证明该气体为NO，必须使NO与O2接触，生成红棕色NO2。
11．实验室里可按如图所示的装置干燥、贮存某气体R，多余的气体可用水吸收，则R是（ ）
A．NO2B．HCl
C．CH4D．NH3
【答案】D
【解析】由储气瓶的连接方式知，瓶内只能收集密度小于空气的气体，NO2、HCl排除；由尾气吸收装置知，该气体为极易溶于水，C项被排除。
12．下列说法不正确的是（ ）
A．（北京T8）在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu（NO3）2固体，铜粉仍不溶解
B．（天津T3）某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性
C．（广东T12）铜与稀硝酸反应的离子方程式为：
3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
D．（江苏T3）HNO3―→NO―→NO2，以上各步变化能通过一步实现
【答案】A
【解析】A项中：
3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，该项不正确。
13．在如右图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体c呈喷泉状态喷出，最终几乎充满烧瓶。
则a和b分别是表中的（ ）
a（干燥气体）
b（液体）
A
NO2
H2O
B
NO
4mol·L－1NaOH溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
1mol·L－1盐酸
【答案】D
【解析】A项能形成喷泉，但最终溶液充满烧瓶的
，不符合题意；B、C项不能形成喷泉；D项能形成喷泉，且溶液最终充满烧瓶。
14．无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。
将100mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为（ ）
A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2
【答案】B
【解析】因为是无色混合气体，所以没有NO2，从反应流程看，气体部分被浓硫酸吸收，说明存在NH3，通过足量的Na2O2后，气体显红棕色，说明生成了NO2，则原来气体中存在NO以及CO2，最后气体被水吸收后有气体剩余，可能是生成的NO和过量的氧气，也可能含有N2，所以原混合气体中一定有NH3、NO、CO2，可能有N2，符合题意的是B项。
15．将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2mL气体分别是（ ）
A．1.2mL，NO B．2.4mL，O2
C．3.5mL，O2D．4mL，NO
【答案】A
【解析】解题依据的化学反应原理为：
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
设O2的体积为x，剩余的气体有两种可能：
①若剩O2，则V剩＝x－
（12mL－x）＝2mL，
解得x＝4mL，选项B、C不正确。
②若剩NO，则V剩＝
[（12mL－x）－4x]＝2mL，
解得x＝1.2mL，选项D不正确，选项A正确。
16．在标准状况下将1.92g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1.12L，则混合气体中NO的体积为（ ）
A．112mLB．1008mL
C．224mLD．448mL
【答案】A
【解析】气体的总物质的量为
＝0.05mol，
1．92g铜的物质的量为0.03mol。
设NO的物质的量为n1，则NO2为0.05－n1
根据得失电子相等得：
3n1＋（0.05mol－n1）×1＝0.03mol×2解得n1＝0.005mol，
V（NO）＝0.005mol×22.4L/mol＝0.112L＝112mL。
17．用废铁皮制取铁红（Fe2O3）的部分流程示意图如下：
（1）步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。
硝酸分解的化学方程式为___________________________________________________________________。
（2）步骤Ⅱ中发生反应：
4Fe（NO3）2＋O2＋（2n＋4）H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe（NO3）2，该反应的化学方程式为__________________
________________________________________________________________________。
（3）上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是________（任写一项）。
【答案】
（1）4HNO3
4NO2↑＋O2↑＋2H2O
（2）4Fe＋10HNO3
4Fe（NO3）2＋NH4NO3＋3H2O
（3）氮氧化物排放少
【解析】
（1）硝酸分解生成NO2、O2和H2O。
（2）根据流程示意图可知，废铁皮与硝酸反应时有Fe（NO3）2、NH4NO3生成，根据得失电子守恒、元素守恒即可完成方程式。
（3）上述生产流程中，氮元素以NO
和NH
的形式存在，无污染。
18．化学实验要符合“绿色化学”理念。
某实验小组对“铜与浓硝酸反应”进行了探究性实验。
试回答下列问题：
（1）写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：
_______________________________________
________________________________________________________________________。
（2）与装置Ⅰ相比，装置Ⅱ的优点是________________________________，装置Ⅲ除具有装置Ⅱ的优点外，还具有的优点是__________________________________________________。
（3）在装置Ⅲ中，若使NO2气体充满烧瓶，应先关闭弹簧夹________，再打开弹簧夹________；当气体充满烧瓶后，将铜丝提起，然后把a、b、c都关闭，并把烧瓶置于沸水中，下列情况不变的是________。
A．颜色
B．质量
C．气体的平均相对分子质量
D．密度
E．压
（4）为了验证NO2与水的反应，欲使烧杯中的水进入烧瓶的操作是______________________________。
【答案】
（1）Cu＋4H＋＋2NO
===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
【解析】
（2）比较三种装置的结构，结合本实验原理，装置Ⅱ比装置Ⅰ优越的地方有：
无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染；装置Ⅲ的优点还有：
可控制反应随时进行，随时停止。
（3）若要让NO2充满烧瓶，需要关闭开关c、打开a和b；由于在烧瓶中存在2NO2（g）N2O4（g） ΔH<0，在沸水中，平衡左移，颜色加深、气体平均相对分子质量减小，压强增大，但是混合气体的质量和密度不变。
（4）若要让烧杯中的水进入烧瓶，则应减小烧瓶内的气压，所以可采取措施：
关闭a和c，打开b，对烧瓶水浴加热，则一部分NO2气体进入NaOH溶液进行反应，再降温，则烧瓶中气压会减小，此时打开c，关闭b，水即进入烧瓶。
（2）无氮的氧化物逸出，避免了对空气的污染 可控制反应随时进行，随时停止 （3）c a、b BD
（4）关闭a和c，打开b，继续对烧瓶水浴加热，待气体不再放出时关闭b，停止加热，打开c
19．（10分）将红热的固体单质甲放入久置呈黄色的溶液乙中，剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气反应，且有以下变化：
请回答下列问题：
（1）甲________、乙________、丙________、B________（填化学式）。
（2）甲与乙反应的化学方程式为________________________________________________
____________________________________________________________。
（3）乙与丙也能反应，写出离子方程式___________________________________________
_________________________________________________。
（4）若常温下A的体积是5.6L，则相同条件下从澄清石灰水中挥发出的B的体积约为________L。
【答案】
（1）C HNO3 Cu NO
（2）C＋4HNO3（浓）
CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
（3）Cu＋4H＋＋2NO3－===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
（4）1.49
【解析】由溶液乙久置呈黄色可知乙为浓硝酸，从而知甲为炭，气体A为CO2和NO2混合气体，B为NO；由C为蓝色溶液可推知C中含有Cu2＋，即丙为铜。
20．如图中A～J分别代表相关反应中的一种物质，已知A分解得到等物质的量的B、C、D，已知B、D为常温下气态化合物，C为常温下液态化合物，图中有部分生成物未标出。
请填写以下空白：
（1）A的化学式________，B的电子式________。
（2）写出下列反应的化学方程式：
D＋G―→H_______________________________________________________________；
F＋J―→B＋C＋I___________________________________________________________。
（3）写出A＋NaOH―→D的离子方程式_________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
（1）NH4HCO3
（2）4NH3＋5O2
4NO＋6H2O C＋4HNO3（浓）===CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
（3）NH4＋＋HCO3－＋2OH－
NH3↑＋CO32－＋2H2O
【解析】C为常温下液态化合物，又能与过氧化钠反应，则C为H2O，G为O2；B为常温下气态化合物，又能与镁反应，则B为CO2；A在加热的条件下能与NaOH反应生成D为常温下气态化合物，说明A为铵盐，D为NH3，A分解得到等物质的量的B、C、D，则A为NH4HCO3，可根据上述推导进行推断解答。
21．（17分）铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应的产物不同，实验现象也不同。
（1）某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验装置。
请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。
药品：
稀硝酸、稀盐酸、Zn粒、CaCO3固体
步骤：
①检查装置的气密性；
②_______________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________
______________________________；
④_______________________________________________________________________；
⑤______________________________；
⑥用注射器向试管内推入氧气（或空气）。
（2）推入氧气或空气的目的是_______________________________________________
_________________________。
（3）分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu2＋浓度差异引起的，你同意这种看法吗？
________（填“同意”或“不同意”），原因是________________________________________
________________________________________________________________________________________________________；
另一同学提出溶液呈“绿色”是Cu2＋与NO2混合的结果，请你设计一个实验证明之
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________（简述实验方案和实验现象）。
【答案】
（1）②向试管中加入一定量的CaCO3固体
③向试管中倒入过量的稀HNO3，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞
④待反应完全后，将右边导管插入试管内接近液面
⑤将铜丝插入到溶液中
（2）检验生成的NO气体
（3）不同意 铜片质量相同，溶液体积相同，生成的Cu2＋浓度相同 加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色
【解析】本题主要考查硝酸的性质（强氧化性）、化学实验等知识的应用及在实验中探索发现问题、解决问题的能力。
22．（15分）某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化
（1）氨催化氧化的化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态，停止加热后仍能保持红热，该反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。
（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是____________________________________________________。
（4）为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置________（填装置代号）；化合物X为________（只写一种），Na2O2的作用是___________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
（1）4NH3＋5O2
4NO＋6H2O
（2）放热
（3）浓H2SO4 生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
（4）1 NH4Cl 与HCl反应生成氧气（合理答案均给分）
【解析】本题是一道综合性较强的实验题。
氨的催化氧化，首先要制备NH3和O2，可得出装置1的作用：
制备NH3和O2。
在装置2中NH3和O2在催化剂、加热条件下，反应生成NO和H2O。
（3）利用装置3除去H2O，在装置4中NO被氧化为NO2。
若取消装置3，在装置4中生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3。
（5）装置5是制备NH3和O2。
23．氨气在工农业生产中有重要应用。
（1）①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：
________________________；
②NH3的稳定性比PH3________（填写“强”或“弱”）。
（2）如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。
①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________（写化学式，一种即可）。
③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe（OH）2↓＋2NH
和________________________。
（3）空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。
在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：
_____________________
________________________________________________________________________。
（4）在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸（HNO2），反应的化学方程式为________________________，若反应中有0.3mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为________g（小数点后保留两位有效数字）。
【答案】
（1）①⋮⋮N ②强
（2）①NH3＋HCl===NH4Cl
②NH4HSO4或[（NH4）2SO4]
③4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3
（3）氨在水中存在平衡：
NH3＋H2ONH3·H2ONH
＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除
（4）2NH3＋3O2
2HNO2＋2H2O 2.35
【解析】
（1）
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