化学氮及其化合物的专项培优练习题含答案含答案.docx

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化学氮及其化合物的专项培优练习题含答案含答案

化学氮及其化合物的专项培优练习题（含答案）含答案

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）

1．A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质，且物质A由1～2种短周期元素组成，在一定条件下有如图转化关系，请完成下列问题：

（1）若常温下A为有色气体。

①当F是一种金属单质时，请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式：

_________________。

②当C为直线形分子时，E具有漂白性，物质F焰色反应呈黄色，则C的电子式为________________；D中所含化学键的类型为____________________。

（2）若A为淡黄色固体，D为白色难溶于水的物质，且A和D的相对分子质量相等，请用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因：

_________________。

（3）若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的

，将B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一种不含金属元素的盐溶液，请写出A与H2O反应的化学方程式：

____________；B转化为C的化学方程式为______________。

【答案】Fe＋4H＋＋NO3-=Fe3＋＋NO↑＋2H2O

离子键、极性共价键Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋Mg3N2＋6H2O=3Mg（OH）2＋2NH3↑4NH3＋5O2

4NO＋6H2O

【解析】

【详解】

（1）①若F是一种金属单质，由转化关系可知，F为变价金属，F为铁，B与铁反应生成Fe3+；由于A为有色气体，与水反应生成B和E，则A为NO2，B为HNO3，E为NO，C为Fe（NO3）3，D为Fe（NO3）2；B与适量F反应生成C和气体E的离子方程式为：

Fe＋4H＋＋NO3-=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；

②A为有色气体，与水反应生成B和E，E具有漂白性，则A为Cl2，B为HCl，E为HClO，物质F的焰色反应为黄色，说明含有钠元素，C为直线型分子，结合转化关系可知，F为Na2CO3，C为二氧化碳，D为碳酸氢钠；二氧化碳的电子式为：

；D为碳酸氢钠，其中含有离子键、极性共价键。

（2）若A为淡黄色固体，能与水反应生成B和E，则A为过氧化钠，物质A和D的相对分子质量相同，则B为氢氧化钠，C为偏铝酸钠，F为铝盐，D为氢氧化铝，E为氧气；铝盐显酸性是因为铝离子水解造成的，离子方程式为：

Al3＋＋3H2O

Al（OH）3＋3H＋。

（3）若物质A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的

，则该元素为镁，B和D分别溶于水，所得溶液按恰当比例混合，可得一不含金属元素的盐溶液，为铵盐，则A含有氮元素，A为Mg3N2，B为氨气，F为氧气，C为一氧化氮，D为硝酸，E为氢氧化镁，A和水反应的化学方程式为：

Mg3N2＋6H2O=3Mg（OH）2＋2NH3↑，B转化为C的反应方程式为：

4NH3＋5O2

4NO＋6H2O。

2．A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下（部分反应条件及产物略去）。

（1）若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为__________________________。

（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为_____________，试用化学方程式表示该物质与二氧化碳气体的反应_______________________________。

将C长期露置于空气中，最后将变成物质D，D的化学式为_____________。

现有D和NaHCO3的固体混合物10g，加热至质量不再改变，剩余固体质量为9.38g，D的质量分数为________。

（3）若C是红棕色气体，A可能是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。

下图是实验室制取A气体的装置，请结合所学知识，回答下列问题：

①收集A的方法是________，验证A是否已经收集满的方法是_________（任写一种）。

②写出实验室制取A的化学方程式____________________________。

③若有5.35g氯化铵参加反应，则产生的A气体在标准状况下的体积为_______L。

④试写出C与水反应的化学方程式______________，反应可得到酸X。

如下图：

足量X的浓溶液与Cu反应，写出烧瓶中发生反应的离子方程式____________________。

实验完毕后，试管中收集到的气体的主要成分为__________（写化学式）

【答案】2SO2＋O2

2SO3过氧化钠2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2Na2CO383.2%向下排空气法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满。

（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满）Ca（OH）2＋2NH4Cl

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O2.243NO2＋H2O＝2HNO3＋NOCu＋4H＋＋2NO3-＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2ONO

【解析】

【分析】

【详解】

（1）A是一种黄色单质固体，则为硫单质，与氧气点燃生成二氧化硫，B→C为二氧化硫与氧气催化氧化生成三氧化硫，则化学方程式为2SO2＋O2

2SO3，故答案为：

2SO2＋O2

2SO3；

（2）C是淡黄色固体，则C为过氧化钠；过氧化钠与二氧化碳反应的方程式为2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2；将过氧化钠长期露置于空气中，过氧化钠能与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与二氧化碳反应生成碳酸钠，即最后将变成Na2CO3；将Na2CO3和NaHCO3的固体混合物加热，则碳酸氢钠发生分解，剩余固体为碳酸钠，设碳酸钠的质量为mg，则碳酸氢钠的质量为（10-m）g，碳酸氢钠分解生成的碳酸钠的质量为

g，则

，m=8.32g，碳酸钠的质量分数为

=83.2%，故答案为：

过氧化钠；2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2；83.2%；

（3）C是红棕色气体，为二氧化氮，A可能是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，为氨气。

①氨气极易溶于水，密度比空气的小，则可用向下排空气法收集氨气，氨气为碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，且能与氯化氢反应生成白色的氯化铵固体，有白烟产生，利用以上两种方法可以检验氨气是否收集满；故答案为：

向下排空气法；将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口处，若产生大量白烟，则证明氨气已收集满）；

②实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体加热条件下制取氨气，化学方程式为Ca（OH）2＋2NH4Cl

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，故答案为：

Ca（OH）2＋2NH4Cl

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；

③根据化学反应方程式，1molNH4Cl~1molNH3，若有5.35g氯化铵参加反应，则产生的氨气在标准状况下的体积为

=

=

，故答案为：

2.24；

④二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，其化学方程式为3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO；足量浓硝酸与Cu反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NO3-＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；因为二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮，则试管中收集到的气体的主要成分为NO，故答案为：

3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO；Cu＋4H＋＋2NO3-＝Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；NO。

【点睛】

二氧化氮因为能与水发生反应，所以不能用排水法收集二氧化氮，而二氧化氮密度比空气密度大，则可用向上排空气法进行收集；一氧化氮密度与空气接近，则不能用排空气法收集，而一氧化氮难溶于水，可用排水法进行收集。

3．A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如图（部分反应条件及产物略去）。

（1）若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为____。

（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为____，试用化学方程式表示该物质与水的反应____。

将C长期露置于空气中，最后将变成物质D，D的化学式为____。

（3）若C是红棕色气体，A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。

请结合所学知识，写出实验室制取A的化学方程式____。

【答案】2SO2+O2

2SO3过氧化钠2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Na2CO32NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O

【解析】

【分析】

【详解】

（1）若A是一种黄色单质固体，为S，硫被氧气氧化变为二氧化硫，二氧化硫被氧气氧化生成三氧化硫，则B→C的化学方程式为2SO2+O2

2SO3；

（2）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C为过氧化钠，A为金属钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，其化学方程式表示该物质与水的反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，将过氧化钠长期露置于空气中，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，则D的化学式为Na2CO3；

（3）若C是红棕色气体，A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则A为氨气，B为一氧化氮，C为二氧化氮，实验室制取氨气用氯化铵和氢氧化钙加热反应，其化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。

4．A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如图所示（部分反应条件及产物略去）。

（1）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，则C的名称为________________，C可用在矿山、坑道、潜水或宇宙飞船等缺氧的场合，将人们呼出的CO2再转换成O2，以供呼吸之用，请用化学方程式表示该反应原理______________________。

（2）若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为________________。

（3）若A为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C是红棕色气体，且B和C易在空气形成光化学烟雾。

①则A为________________（填写化学式，下同），C为___________________；实验室用熟石灰与氯化铵固体共热制取A，写出此化学方程式：

_____________________________。

②写出C与水反应的化学方程式：

____________________________________。

【答案】过氧化钠2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22SO2+O2

2SO3NH3NO22NH4Cl+Ca（OH）2

 CaCl2+2NH3↑+2H2O3NO2+H2O＝2HNO3+NO

【解析】

【分析】

高中阶段黄色固体有过氧化钠、硫单质、溴化银等。

能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，红棕色气体为二氧化氮。

【详解】

（1）若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，根据颜色推断A为Na、B为Na2O、C为Na2O2，过氧化钠能与CO2反应生成碳酸钠与氧气，反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑。

（2）若A是一种黄色单质固体，则A是S单质，属于B是二氧化硫，C是三氧化硫，则B→C的化学方程式为2SO2+O2

2SO3。

（3）①若C是红棕色气体，A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A为NH3，B为NO，C为NO2。

实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下反应制备氨气，反应的方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。

②C为NO2，与水反应生产硝酸和NO，反应的方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。

5．A、B、C、D、E各物质的关系如下图所示：

已知：

X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（1）无色液体A是_____，A与B反应的化学方程式是____________。

（2）由X转化为N2的化学方程式为______________。

（3）白色固体C的化学式为　_____。

由D转化为E的离子方程式为___。

【答案】浓氨水NH3·H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑2NH3+3CuO

3Cu+N2+3H2OCa（OH）2CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-

【解析】

【分析】

X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，X为气体，则X为NH3，由C能与CO2生成白色沉淀D，CO2过量时又转化为无色溶液E，说明C可能是Ca（OH）2，D是CaCO3，E是Ca（HCO3）2。

常温下，产生氨气，以及根据X和C，推出A为氨水，B为生石灰，利用生石灰遇水放出热量，促使氨水分解，据此进行分析推断。

【详解】

（1）根据上述分析可知，A为氨水，氨水和氧化钙反应可以生成氨气，发生的反应是NH3·H2O+CaO=Ca（OH）2+NH3↑；

（2）利用氨气的还原性，发生的反应方程式为：

2NH3+3CuO

3Cu+N2+3H2O；

（3）根据上述分析可知，白色沉淀是Ca（OH）2，D转化成E的离子反应方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca2＋+2HCO3－；

【点睛】

本题的突破口是X，X为气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明是X是氨气，因为氨气是中学阶段，学过的唯一一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，然后根据常温下，制备氨气，利用反应物的状态，推测A为氨水，B为生石灰，进一步进行推测。

6．由三种元素组成的化合物A，按如下流程进行实验。

气体B为纯净物，溶液C焰色反应为砖红色，气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

请回答：

（1）组成A的三种元素是________，A的化学式是________。

（2）固体A与足量稀盐酸反应的化学方程式是________。

（3）气体E与甲醛在一定条件可生成乌洛托品（

学名：

六亚甲基四胺），该反应的化学方程式是________（乌洛托品可以用分子式表示）。

【答案】

、

、

（或

）

【解析】

【分析】

溶液C焰色反应为砖红色说明溶液C中含有Ca元素，可知沉淀F为CaCO3，4.00g碳酸钙的物质的量为

，根据元素守恒可知固体A中含有Ca元素，其质量为0.04mol×40g/mol=1.60g；气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体E为NH3，所以溶液D中含有NH4+，根据元素守恒可知溶液C中含有N元素，固体A中含有N元素；气体B为纯净物，其物质的量为

，固体A中Ca元素的质量为1.60g，则其他元素为1.90g-1.60g=0.30g，可先假设E为一种常见的气体，若该气体为NO、NO2、O2，则固体A中另外一种元素为O，而0.02molNO或NO2或O2所含氧元素的质量均大于0.30g，故不合理，若该气体为H2，固体A中另外一种元素为H，则符合题意，同时可以参考CaH2与水的归中反应生成氢气。

【详解】

（1）根据分析可知固体A中的三种元素为：

Ca、N、H；Ca的常见化合价为+2价，已知固体A中Ca元素的物质的量为0.04mol，质量为1.60g，N元素的和H元素质量为0.04g共0.30g，N的相对原子质量为14，氢的相对原子质量为1，据此可推测A的化学式可能为Ca4N2H2，化为最简整数比为

；

（2）根据产物可知A与盐酸反应的产物中含有NH4+，H2，Ca2+，根据电子守恒和元素守恒可知方程式为：

；

（3）气体E为为NH3，甲醛为HCHO，根据元素守恒可知方程式为：

（或

）

。

7．有一瓶无色澄清的溶液，其中可能含NH4+、K＋、Na＋、Mg2＋、H＋、Cu2＋、CO32-、I－中的一种或几种，取该溶液进行如下实验：

①用pH试纸检验，发现溶液呈强酸性。

②取部分溶液，逐滴加入NaOH稀溶液，使溶液逐渐从酸性转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成。

③将②得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

根据上述实验事实回答下列问题：

（1）在溶液中，肯定存在的离子有________，肯定不存在的离子有________，不能确定是否存在的离子有________。

（2）写出实验③中的离子方程式：

___________________________________________________。

【答案】

、H＋、I－Mg2＋、Cu2＋、

K＋、Na＋

【解析】

【分析】

无色溶液中一定不存在有色的Cu2+，

①用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性，则一定存在大量的H+，碳酸根离子与氢离子反应，所以一定不存在

，根据溶液电中性判断一定存在碘离子；

②另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中及滴加完毕后，溶液中均无沉淀生成，则一定不存在Mg2+；

③将②得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，则一定存在

；

而溶液中是否含有K＋、Na＋不能确定，根据以上分析进行解答。

【详解】

（1）根据上述分析可知，肯定存在的离子有：

、H＋、I－；肯定不存在的离子有：

；Mg2＋、Cu2＋、

；不能确定是否存在的离子有：

K＋、Na＋；

（2）实验③为

与OH-反应在加热条件下产生氨气的反应，其反应离子方程式为：

。

【点睛】

高中阶段对于K+、Na+的检验，常见方法有：

①根据焰色反应确定，若焰色反应火焰为黄色，则说明溶液中含有钠元素；若焰色反应为紫色或透过蓝色钴玻璃观察焰色为紫色，则说明溶液中含有钾元素，②可根据电荷守恒进行分析。

8．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系（反应条件已经略去）：

（1）若A、B、C、D均是10电子粒子，请写出A、D的化学式：

A___；D___。

（2）若A和C均是18电子粒子，且A为阴离子，B和D均是10电子粒子，则A与B在溶液中反应的离子方程式为___。

【答案】NH4+H2OHS-+OH-=S2-+H2O

【解析】

【分析】

（1）若A、B、C、D均是10电子粒子，框图显示，A、B反应生成C和D，C和氢离子反应得到A，B可以和氢离子反应得到D，则A为

，B为

，C为NH3，D为H2O，据此填空；

（2）若A和C均是18电子粒子，且A为阴离子，B和D均是10电子粒子，则A为HS-，B为

，C为

，D为H2O，据此填空；

【详解】

（1）据分析A为

，B为

，C为NH3，D为H2O；

答案为：

NH4+；H2O；

（2）据分析A为HS-，B为

，C为

，D为H2O，则HS-与OH-在溶液中反应的离子方程式为

9．a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：

其中：

a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水化物。

（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质（用化学式表示）：

a______；b______；c______；d______；e______。

（2）如果a是一种常见气体，试推断这五种物质（用化学式表示）：

a______；b______；c______；d______；e______。

【答案】SH2SSO2SO3H2SO4N2NH3NONO2HNO3

【解析】

【分析】

【详解】

（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，则a是硫，所以b是硫化氢，c是SO2，d是三氧化硫，e是硫酸，化学式分别为S、H2S、SO2、SO3、H2SO4。

（2）如果a是一种常见气体，则符合转化关系的是氮气，则b是氨气，C是NO，d是NO2，e是硝酸，化学式分别为N2、NH3、NO、NO2、HNO3。

10．如图是中学化学中常见物质之间的一些反应关系，其中部分产物未写出。

常温下X是固体，B和G是液体，其余均为气体。

根据下图关系推断：

（1）写出化学式：

X_______，A________，B_______。

（2）实验室收集气体D和F的方法依次是_______法、________法。

（3）写出C→E的化学方程式：

____________。

（4）请写出A与E反应生成D的化学方程式：

_______________

（5）检验物质A的方法和现象是________________

【答案】NH4HCO3或（NH4）2CO3NH3H2O排水向上排空气2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O24NH3+5O2

4NO+6H2O用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在）

【解析】

【分析】

常温下X是固体，B和G是液体，其余均为气体，气体C能与Na2O2反应得到气体E，应是二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，则C为CO2，E为O2，固体X既能与酸反应生成气体A，又能与碱反应生成气体C，故X应为碳酸形成的铵盐，则X为NH4HCO3或（NH4）2CO3，故A为NH3，B为H2O，D为NO，F为NO2，G为HNO3，据此解答。

【详解】

常温下X是固体，B和G是液体，其余均为气体，气体C能与Na2O2反应得到气体E，应是二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，则C为CO2，E为O2，固体X既能与酸反应生成气体A，又能与碱反应生成气体C，故X应为碳酸形成的铵盐，则X为NH4HCO3或（NH4）2CO3，故A为NH3，B为H2O，D为NO，F为NO2，G为HNO3；

（1）由上述分析可知，X为NH4HCO3或（NH4）2CO3，A为NH3，B为H2O；

（2）NO易与空气中氧气反应生成NO2，则实验室收集气体D（NO）的方法为：

排水法；NO2能与水反应生成NO和硝酸，则收集气体F（NO2）的方法是：

向上排空气法；

（3）C→E是CO2与Na2O2反应生成碳酸钠与O2，反应的化学方程式为：

2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2；

（4）氨气和氧气在催化剂作用下生成NO，发生反应的化学方程式为4NH3+5O2

4NO+6H2O；

（5）氨气的水溶液显碱性，故检验氨气的方法是用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在）。

【点睛】

此类题的解答一般有以下步骤：

思维起点的选择：

思维起点是指开始时的思维指向、思维对象或思维角度，推断题中的思维起点应是最具特征的某个条件（包括文字叙述或某个变化过程）；思维过程的展开：

解题者在确定思维起点的基础上，利用题目所给信息，结合已有的化学知识和解题经验，不断地缩小问题状态与目标状态的距离；思维过程的检验：

将上述思维过程的结果代入题中，检查一下是否符合题中条件；本题可从两性氧化物及海水中的无机盐，展开思维的空间，寻找目标答案。

11．如图所示每一方框表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体，且加热X生成的A与C的物质的量之比为1∶1，B为常见液体。

试回答下列问题：

（1）X是________（填化学式，下同），F是__________。

（2）A―→D反应的化学方程式为_______。

（3）G与Cu的反应中，G表现的性质为______。

（4）X与过量NaOH溶液反应生成C的离子方程式为_____________。

（5）以C、B、D为原料可生产G，若使amolC完全转化为G，理论上至少需要D___mol。

【答案】NH4HCO3NO22Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2酸性和氧化性NH4+＋HCO3—＋2OH－=2H2O＋CO32—＋NH3↑2a

【解析】

【分析】

X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A，A能与过氧化钠反应生成气体