第5章 第2节 氮及其化合物（word版）-【精英1号】2024年高一化学学考名师解析与训练·课时作业手册

第二节　氮及其化合物 1．下列叙述与氮的固定无关的是(　　) A．工业上氮气与氢气化合成氨气 B．工业上将氨气转化为硝酸和其他含氮化合物 C．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为含氮化合物 D．电闪雷鸣的雨天，空气中的氮气会与氧气发生反应，并最终转化为硝酸盐被植物吸收 【答案】B 【解析】氮的固定是指把游离态的氮转化为含氮化合物的过程。 2．在通常条件下，把下列物质混合，不能发生反应的是(　　) A．H2O和NO2 B．Fe和浓硝酸 C．NO和O2 D．N2和O2 【答案】D 【解析】通常状况下，N2很稳定，不与任何物质发生化学反应，只有在高温、高压、催化剂或放电条件下，N2才能与O2化合，H2O和NO2、NO和O2在通常条件下很容易反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，B中铁遇浓硝酸发生钝化，钝化本身就是化学反应生成致密氧化膜，A、B、C项不可选。故D为正确选项。 3．下列关于NO和NO2的说法中，正确的是(　　) A．NO2是红棕色气体，易溶于水，属于酸性氧化物 B．NO2可由N2和O2直接化合得到 C．NO和NO2均既可以用排空气法收集，又可以用排水法收集 D．NO和NO2在一定条件下可以相互转化 【答案】D 【解析】A选项，NO2不是酸性氧化物；B选项，在高温或放电条件下，N2和O2直接化合生成NO；C选项，NO易与空气中的氧气反应生成NO2，只能用排水法收集，NO2能与水反应，只能用排空气法收集；D选项，NO和氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO。综上所述，答案选D。 4．发射卫星的运载火箭，其推进剂引燃后发生剧烈反应，产生大量的高温气体从火箭尾部喷出。引燃后产生的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO，这些气体均无色，但在卫星发射现场却看到火箭喷出大量“红烟”，产生“红烟”的原因是(　　) A．高温下，N2遇空气生成NO2 B．NO遇空气生成NO2 C．CO2与NO反应生成CO与NO2 D．NO和H2O反应生成H2和NO2 【答案】B 【解析】NO在空气中能被氧气氧化为NO2，NO2是红棕色气体。 5．氮及其化合物的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) N2―→NH3NO①NO2HNO3 A．转化①是自然固氮的主要途径 B．转化③过程中气体颜色会加深 C．转化④必须再加入氧化剂才能实现 D．路线②③④是工业生产硝酸的主要途径 【答案】C 【解析】氮气和氧气在雷电作用下生成一氧化氮，是自然固氮的主要途径，故A正确。NO是无色气体，NO2是红棕色气体，转化③过程中气体颜色会加深，故B正确。NO2溶于水，与水反应产生HNO3和NO，反应中有N元素的化合价的升与降，因此反应属于氧化还原反应。在该反应中NO2既作氧化剂，又作还原剂，因此不需要加入氧化剂就可以实现上述转化关系，故C错误。根据工业上生成硝酸的路径：合成氨―→氨的催化氧化―→一氧化氮转化为二氧化氮―→二氧化氮和水反应获得硝酸，所以路线②③④是工业生产硝酸的主要途径，故D正确；故选C。 6．关于氨的下列叙述中，错误的是(　　) A．氨易液化，液氨常用作制冷剂 B．氨气易溶于水，可用来做喷泉实验 C．实验室常用向下排空气法收集氨气 D．氨气溶于水能导电，氨气是电解质 【答案】D 【解析】氨气易液化，液氨常用作制冷剂，A正确；氨气极易溶于水，可用来做喷泉实验，B正确；氨气密度比空气小，常用向下排空气法收集，C正确；氨气溶于水，能与水反应生成电解质一水合氨，其水溶液能导电，但氨气是非电解质。 7．下列离子方程式书写正确的是(　　) A．氯化铵固体和熟石灰混合加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O B．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH＋OH－NH3·H2O C．氨水中加入盐酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O D．氯化铝溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ 【答案】C 【解析】该反应属于固体间的加热反应，不能写成离子形式，A错误；加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O，离子方程式应为NH＋OH－NH3↑＋H2O，B错误；符合反应原理及离子方程式书写要求，C正确；一水合氨是弱碱，不能完全电离，向氨水中滴加氯化铝溶液应生成Al(OH)3沉淀，离子方程式应为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，D错误。 8．氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以生成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料。下列物质的性质与用途具有对应关系的是　　(　　) A．HNO3具有氧化性，可用于溶解单质Cu B．N2性质稳定，可用于合成氨 C．NH3·H2O易分解，可用于除去烟气中的SO2 D．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥 【答案】A 【解析】HNO3具有氧化性，能将单质Cu溶解转化成Cu(NO3)2，A项符合题意；N2用于合成NH3是因为N2与H2在催化剂、高温和高压下能化合成NH3，该反应中N2表现氧化性，与N2性质稳定无关，B项不符合题意；NH3·H2O除去烟气中的SO2发生反应NH3·H2O＋SO2===(NH4)2SO3＋H2O，该反应中体现NH3·H2O的碱性，与NH3·H2O易分解无关，C项不符合题意；NH4HCO3用作氮肥是因为含氮元素，与NH4HCO3受热易分解无关，D项不符合题意；答案选A。 9．如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是(　　) A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体 B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性 C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于外界大气压 D．用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验 【答案】D 【解析】NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验，A正确；氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色，B正确；NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于外界大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉，C正确；Cl2在水中的溶解度较小，不能用该装置做喷泉实验，D错误。 10．检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是(　　) A．加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝 B．将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊溶液，看是否变红 C．加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性 D．加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液，看是否变红 【答案】A 【解析】检验铵盐的方法：将某固体(或其溶液)与强碱共热，若产生刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原固体为铵盐。 11．可生成硝酸的酸性氧化物的分子式是　　(　　) A．HNO3 B．NO2 C．N2O5 D．NO 【答案】C 【解析】能生成硝酸的氧化物有NO2、NO、N2O5，但NO2、NO不属于酸性氧化物，N2O5为酸性氧化物，符合题意的是C；故答案为C。 12．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图进行实验，则澄清石灰水的变化可能是(　　) A．①不变浑浊，②变乳白色 B．①变为乳白色浑浊，②不变浑浊 C．①②均变为乳白色浑浊 D．①②都不变浑浊 【答案】B 【解析】气体X的成分为CO2和NO2，两者的物质的量之比为1∶4，通过①时NO2被水吸收，生成的NO和CO2进入石灰水中，会生碳酸钙沉淀；通过②时，NO2会与石灰水直接发生歧化反应消耗石灰水，CO2可能无法与石灰水反应，故B符合题意。 13．氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮元素化合价—物质类别的关系如图所示，下列说法错误的是(　　) A．工业上将A转化为其他铵态化肥属于人工固氮 B．通常情况下N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气 C．在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，物质C体现强氧化性 D．物质B和水反应，当消耗6.72 L(标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为0.2 mol 【答案】A 【解析】A为NH3，工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于含氮化合物之间的转化，不属于人工固氮，故A错误；N2的化学性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气，故B正确；C为硝酸，碳与浓硫酸反应生成二氧化氮和二氧化碳，只体现硝酸的强氧化性，故C正确；B为二氧化氮，NO2和水反应的方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，N元素由＋4价上升到＋5价，又由＋4价下降到＋2价，标准状况下6.72 L NO2的物质的量为＝0.3 mol，当消耗0.3 mol NO2时，生成0.1 mol NO，转移电子的物质的量为0.2 mol，故D正确；故选A。 14．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下实验。实验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)。 (1)设计装置A的目的是____________。 (2)B中反应的离子方程式是______________________________。 (3)将注射器F中的空气推入E中，E中的现象______________________________， 其方程式为__________________________________________。 (4)装置D的作用是___________________________________________________。 【答案】(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除对气体产物观察的干扰　(2)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　(3)无色气体变为红棕色　2NO＋O2===2NO2　(4)吸收NO、NO2等尾气，防止污染空气 【解析】(1)利用装置A中碳酸钙和稀硝酸反应生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以排除空气中的氧气对气体产物观察的干扰，为达此目的应进行的操作是打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K。 (2)在完成(1)中的操作后，关闭K，将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中铜丝上产生气泡，稀硝酸液面上气体仍无色，溶液变为蓝色，即铜丝与稀硝酸反应生成了硝酸铜、NO、H2O，离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。 (3)为进一步证明产物是NO，将注射器F中的空气推入E中，NO与空气中氧气反应生成二氧化氮，则观察到E装置中无色气体变为红棕色，反应的化学方程式是2NO＋O2===2NO2。 (4)D装置的作用是吸收NO、NO2等尾气，防止污染空气。 15．下图是有关氮的循环示意图。请回答下列问题。 (1)过程①中通过__________________的作用将空气中的氮气固定下来。请写出②中合成氨反应的化学方程式：________________________________。 (2)请写出③中固氮反应的化学方程式：________________________________。 (3)过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是______(填字母)。 a．H2O2　　　b．NH4Cl　　　c．KNO3 【答案】(1)豆科作物的根瘤菌　N2＋3H22NH3　(2)N2＋O22NO　(3)ac 学科网（北京）股份有限公司 $$