第4章 第15讲 氮及其化合物（word练习）-【导学教程】2025年化学新编高考大一轮总复习（鲁科版）

[对应学生用书P353] 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．(2024·丰台模拟)清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外用，勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是(　　) A．鼻冲水是弱电解质 B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色 C．鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种 D．存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－ 解析　鼻冲水为氨水，氨水中的主要成分NH3·H2O为弱电解质，氨水本身为混合物，所以不是弱电解质，故A错误；氨水溶液显碱性可以使酚酞溶液变红，故B正确；氨水中含有的分子为：NH3、H2O、NH3·H2O，离子有NH、OH－、H＋，共六种，故C正确；氨水中存在如下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，故D正确。 答案　A 2．下列有关氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．N2难溶于水，可用作粮食保护气 B．氨水具有碱性，可用于去除烟气中的SO2 C．NO2具有还原性，与N2H4混合可用作火箭推进剂 D．HNO3具有氧化性，可用于生产氮肥NH4NO3 解析　用作粮食保护气的气体化学性质稳定且不与粮食反应，与氮气的溶解度无关，A错误；NO2具有氧化性，与N2H4混合反应生成氮气并放热，体现氧化性，C错误；HNO3具有氧化性，用硝酸与氨气反应生产氮肥NH4NO3，相关性质为硝酸的酸性，D错误。 答案　B 3．下列说法不正确的是(　　) A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2 解析　氮气与氧气在放电的条件下只能生成NO，NO继续被氧气氧化为NO，氮气不能一步生成NO2，D符合题意。 答案　D 4．(2024·苏州模拟)下列装置用于实验室制NO2并回收硝酸铜，能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取NO2 B．用装置乙除NO2中的少量HNO3 C．用装置丙收集NO2 D．用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O 解析　A．Cu与稀硝酸反应制取NO，不能制得NO2；B.NaHCO3溶液吸收HNO3生成CO2、引入新杂质，同时 NO2与H2O反应，不能选用NaHCO3除去NO2中的少量HNO3，洗气时气流方向应“长进短出”；D.Cu(NO3)2溶液中存在水解平衡：Cu(NO3)2＋2H2OCu(OH)2＋2HNO3，加热时由于HNO3的挥发，促进Cu(NO3)2的水解，将Cu(NO3)2溶液蒸干最终Cu(NO3)2 完全水解成Cu(OH)2，再进一步分解得到CuO固体，不能制得Cu(NO3)2·6H2O，从Cu(NO3)2溶液中获得Cu(NO3)2·6H2O的实验方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 答案　C 5．下图是NH3的两个性质实验，下列有关说法正确的是(　　) A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 解析　实验一是氨的喷泉实验，证明氨极易溶于水，形成的氨水为弱碱性溶液，酚酞溶液变红色，证明氨是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨是碱性气体。 答案　C 6．某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物，进行了下列三组实验，下列说法正确的是(　　) 实验操作(室温)及实验现象 ① 将足量的铜粉加入1 mL 10 mol·L－1 HNO3中，溶液呈绿色，产生红棕色气体 ② 将足量的铜粉加入100 mL 0.1 mol·L－1 HNO3中，溶液呈蓝色，产生无色气体 ③ 将足量的铁粉加入100 mL 0.1 mol·L－1 HNO3中，溶液呈浅绿色，无气体生成 A．实验①中消耗的铜粉质量大于实验② B．实验②中产生的气体可用向上排空气法收集 C．实验③中铁发生了钝化 D．以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关 解析　实验①反应后溶液呈绿色，产生红棕色气体，发生反应Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，实验②反应后溶液呈蓝色，产生无色气体，发生反应3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，①与②中硝酸的物质的量相等，故实验①中消耗的铜粉质量小于实验②，A错误；实验②中生成一氧化氮气体，一氧化氮易于氧气反应，故不能用排空气法收集，B错误；实验③反应后溶液呈浅绿色，无气体生成，故铁发生了钝化，C正确；根据实验①②可得浓硝酸生成二氧化氮、稀硝酸生成一氧化氮，但是与活泼性无关，D错误。 答案　C 7．(2024·北京高三模拟)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于下图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是(　　) A．加热时，①中上部汇集了固体 B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色 C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红 D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应 解析　加热氯化铵分解，在①中上方HCl与氨气化合生成氯化铵，A正确；氨气的水溶液显碱性，加热时氨气逸出，酚酞溶液褪色，冷却时氨气溶于酚酞溶液，溶液显红色，B错误；二氧化硫可使品红溶液褪色，化合生成无色物质，加热可分解，则加热时，③中溶液变红，冷却后红色褪去，C错误；可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，D错误。 答案　A 8．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　) ① ② ③ A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应 C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 解析　①中浓HNO3受热分解，发生反应：4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，产生的气体为混合气体，故A正确；由①可知，浓硝酸受热分解可生成红棕色气体NO2，所以“产生红棕色气体”不能说明②中木炭能与浓硝酸发生反应，故B正确；根据①和②，浓硝酸反应产生红棕色NO2时需要加热，所以浓硝酸具有挥发性才可与上方红热木炭接触，同时，N元素化合价降低，所以生成的NO2为还原产物，故C正确；红热的木炭可与空气中的O2反应生成CO2，故D错误。 答案　D 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 9．下图是氮元素形成物质的“价—类”二维图及氮循环的部分信息： 下列说法正确的是(　　) ①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式　②可通过加氧化剂将e转化为f　③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应 ④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应　⑤将f转化为d必须选用合适的还原剂才能实现　⑥h可与f反应生成i A．①③⑤⑥　　　　 B．②③④ C．①③⑥ D．①④⑤ 解析　根据物质类别及与N元素化合价的关系可知：a是NH3；b是N2；c是NO；d是NO2；e是N2O5；f是HNO3；g是HNO2；h是NH3·H2O；i是 NH4NO3。①在雷电作用下N2与O2反应产生NO，从而实现了N元素的单质向化合物的转化，这是一种固氮方式，正确；②e是N2O5，f是HNO3，N2O5与水反应产生HNO3，反应过程中元素化合价不变，因此反应不需要加入氧化剂就可以实现，错误；③在a→c→d→f这几个反应中，N元素化合价升高，失去电子，被氧化，因此均发生了N元素被氧化的反应，正确；④g是HNO2，属于酸，N元素化合价是＋3价，介于最高价和最低价之间，因此既具有氧化性又具有还原性，同时也能与碱发生中和反应产生盐和水，错误；⑤f是HNO3，光照条件下自身分解即可生成NO2(d)，可以不用其他还原剂，错误；⑥HNO3与NH3·H2O发生中和反应产生NH4NO3和水，正确。 答案　C 10．某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气。 已知：在溶液中FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。 下列说法中不正确的是(　　) A．装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液 B．若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应 C．实验结束后，先关闭分液漏斗的活塞，再熄灭酒精灯 D．装置J收集的气体中一定不含NO 解析　稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置H中与铜反应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液，A项正确；若观察到装置H中红色粉末变为黑色，则NO与Cu发生了反应，B项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞，C项错误；由于FeSO4＋NO[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆反应，装置J收集的气体中可能含有NO，D项错误。 答案　CD 11.(2024·山东莱西开学考)某新型氨氮去除技术中的含氮物质转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ还需要加入氧化剂 B．过程Ⅱ反应后酸性减弱 C．过程Ⅲ中，参与反应的NO与N2H4的物质的量之比为4∶3 D．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的总反应为：NO＋NH===N2↑＋2H2O 解析　过程Ⅰ中氮元素的化合价由＋3价变为－1价，化合价降低，NO做氧化剂被还原，所以过程Ⅰ需加入还原剂，A错误；过程Ⅱ中NH2OH与NH反应生成N2H4，OH－被消耗，反应后碱性减弱，B错误；由题分析可知，过程Ⅲ中的反应离子方程式为4NO＋3N2H4＋4H＋===5N2↑＋8H2O，参与反应的NO与N2H4的物质的量之比为4∶3，C正确；过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的总反应为NO与NH发生归中反应得到N2，反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正确。 答案　CD 12．(2023·湖南茶陵摸底)将18 g铜和铁的混合物投入200 mL稀硝酸中，充分反应后得到溶液甲，并得到标准状况下2.24 L NO，金属质量减少8.4 g；继续加入200 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，得到溶液乙，又得到标准状况下2.24 L NO。若向溶液乙中加入KSCN溶液，溶液不变红；若向溶液乙中加入V mL 1 mol·L－1的NaOH溶液可将金属离子恰好沉淀完全。则下列说法正确的是(　　) A．向溶液乙中再加200 mL稀硝酸，又得到标准状况下1.12 L NO B．稀硝酸的物质的量浓度为1.0 mol·L－1 C．加入NaOH溶液的体积为600 mL D．减少的8.4 g金属为铜和铁 解析　向溶液乙中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明反应后的溶液中没有Fe3＋存在，也没有硝酸剩余。铁、铜全部生成二价离子。设18 g 铜和铁的混合物中铁的物质的量为x mol，铜为y mol，根据电子守恒，有2x＋2y＝(0.1＋0.1)×3，根据质量关系得56x＋64y＝18，联立计算得x＝0.15，y＝0.15，铁的质量为0.15 mol×56 g/mol＝8.4 g，铜的质量为0.15 mol×64 g/mol＝9.6 g。溶液乙中Fe2＋的物质的量为0.15 mol，所以再加200 mL 稀硝酸得NO的物质的量为0.05 mol，在标准状况下的体积为1.12 L，A正确；表现氧化性的硝酸的物质的量为0.2 mol，表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol×2＝0.6 mol，则n(HNO3)＝＝2.0 mol·L－1，B错误；溶液乙中Cu2＋和Fe2＋各0.15 mol，沉淀二者共需要NaOH的物质的量为0.15 mol×2＋0.15 mol×2＝0.6 mol，即需要加入1 mol·L－1 NaOH溶液的体积为600 mL，C正确；第一次加入稀硝酸后，金属质量减少8.4 g，说明此时参加反应的金属为Fe，Cu还未开始反应，D错误。 答案　AC 三、非选择题 13．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下： 回答下列问题： (1)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，反应的化学方程式是_________________________________________________________________。 (2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 (3)实验室中，检验溶液中含有NH的操作方法是________________________________________________________________________。 (4)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：________________，当反应消耗0.15 mol物质B时，转移电子的物质的量为____________________________ ____________________________________________。 解析　由氮元素化合价—物质类别关系图分析，A为氨气，B为二氧化氮，C为硝酸。(4)物质B为NO2，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的离子方程式为3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO，反应中3 mol NO2参加反应，转移电子总数为2 mol，当反应消耗0.15 mol 物质B时，转移电子的物质的量为0.15 mol×＝0.1 mol。 答案　(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O (2)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O (3)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液，稍微加热，若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，则证明溶液中含有NH (4)3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO　0.1 mol 14．某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。 探究Ⅰ：利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持及固定装置略去)。 (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)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________mol·L－1(保留两位有效数字)。 解析　(7)烧瓶中充满溶液，则反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比4∶1)总物质的量的，溶液体积等于烧瓶体积，设烧瓶体积为V L，则溶液的物质的量浓度为＝× mol·L－1≈0.036 mol·L－1。 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)0.036 学科网（北京）股份有限公司 $$