5.2 氮及其化合物 同步练习 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.2 氮及其化合物 同步练习 1．汽车在剧烈碰撞后，安全气囊会弹出并充满一种保护气体。该气体在空气中含量最高，其分子式为（　　） A．O2 B．CO C．N2 D．CO2 2．（2023高一下·河北期中）常温下，下列有关的说法正确的是（　　） A．为无色气体 B．摩尔质量为46 C．密度比空气小 D．具有还原性 3．氮气化学性质稳定的原因是（　　） A．氮的非金属性弱 B．氮气的熔沸点低 C．氮气难溶于水 D．氮分子中原子间共价键不易断裂 4．关于铵盐的叙述：①绝大多数铵盐易溶于水；②铵盐中氮元素均为-3价；③铵盐受热易分解；④铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应；⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是（　　） A．①②③④⑤ B．③④⑤ C．①③⑤ D．①②④ 5．安徽古代科学家方以智在其《物理小识》卷七《金石类》中指出：有硇水者，剪银块投之，则旋而为水。其中的“硇水”指（　　） A．硝酸 B．硫酸 C．盐酸 D．醋酸 6．（2022高一下·成都期末）下列有关含氮物质的说法错误的是（　　） A．工业上合成氨气属于氮的固定 B．NO2属于酸性氧化物 C．液氨可用作制冷剂 D．常温下，浓硝酸可储存在铁制容器中 7．（2022高一下·芜湖期末）在实验室里，某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨气的方案，其中简易、可行的是（　　） A．加热浓氨水，产生的气体通过浓硫酸 B．加热氯化铵固体，产生的气体通过无水氯化钙 C．在生石灰中加入浓氨水，产生的气体通过碱石灰 D．氮气和氢气的混合气体通过铁触媒，并加热至500℃，再通过碱石灰 8．（2022高一下·凉州期中）NH3具有广泛的用途。实验室常用下图所示装置制取并收集NH3。 （1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的化学方程式为　 　。 （2）干燥NH3应选用的干燥剂是　 　。 （3）图1中方框内收集NH3的装置可选用图2中的　 　(填序号)。 （4）尾气处理装置中使用倒置漏斗的作用是　 　。 （5）用方程式表示烧杯中液体变红的原因　 　。 一、选择题 9．关于氮族元素的说法中正确的是（　　） A．最高正价都是+5价，最低负价都是﹣3价 B．随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大 C．单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大 D．所形成的气态氢化物，以BiH3最不稳定 10．N2是空气的重要组成部分，因此有科学家依据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的，其原理主要依据是（　　） A．液氮的沸点为﹣195.8℃，远低于常温 B．N2在空气中燃烧放热 C．N2的化学性质很稳定 D．N2在空气中的体积分数为78% 11．（2023高一下·太原期中）实验室制取少量氨气涉及下列装置，其中正确的是（　　） A．①是NH3发生装置 B．②是NH3吸收装置 C．③是NH3发生装置 D．④是NH3收集、检验装置 12．农业生产中常用到的氮肥很多是铵盐，检验某化肥中铵盐的方法是：取出少量待检物于试管中，然后（　　） A．加热，将红色石蕊试纸放在试管口检验 B．加入苛性钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验 C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液 D．用鼻子闻 13．某种盐与浓硫酸及铜共热，有红棕色气体生成；该盐与烧碱混合共热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体生成．有关该盐的叙述不正确的是（　　） A．该盐的名称为硝酸铵 B．该盐的水溶液pH＜7 C．该盐的化学式为NH4HCO3 D．该盐可做氮肥，不宜与草木灰混用 14．（2023高一下·南通期末）硝酸是一种易挥发的液体，硝酸和纤维素可发生酯化反应制备硝酸纤维。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（　　） A．性质稳定，可用作食品保护气 B．极易溶于水，常用作制冷剂 C．受热易分解，可用作氮肥 D．具有强氧化性，可用于制备硝酸纤维 15．（2023高一下·广州期末）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是（　　） A．工业上通过催化氧化等系列反应生产 B．自然固氮、人工固氮都是将转化为 C．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” D．侯氏制碱法以为原料制备和 二、非选择题 16．（2023高一下·长沙月考）已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，回答下列问题。 （1）①~④各步转化中，属于氮的固定的是　 　(填序号)。 （2）实验室制备少量氨气时，常用浓氨水滴到生石灰固体的方法制取。 ①该方法制备的原理是　 　。 ②干燥氨气不可选用的试剂是　 　(填字母)。 a．浓硫酸 b．碱石灰 c．氯化钙固体 d．氢氧化钠固体 （3）工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2，可用以下方法吸收： ①水吸收法。用水直接吸收NO2存在明显的缺陷，需通入适量的氧气加以改进，用化学方程式说明通入适量氧气的优势　 　。 ②NaOH溶液吸收法。发生的反应有：2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O，NaOH+NO2=　 　+NaNO2+H2O(填化学式，不需要配平方程式)。 ③用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气，关系如图： (α表示尾气里NO、NO2中NO2的含量) i．根据图和题中相关信息可得知　 　(填字母)。 a．NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大 b．NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大 c．吸收后的尾气中含量较多的气体是NO ii．标准状况下，当α等于50%时，用一定量尾气与足量NaOH溶液做喷泉实验，求实验后得到的NaNO2溶液的物质的量浓度　 　(保留两位有效数字)。 17．（2022高一下·芜湖期末）元素的价类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像(如图)。依据图中氮及其化合物的转化关系，回答下列问题： （1）如图中，X的化学式为　 　；写出与催化氧化生成NO的化学方程式　 　。 （2）铜与浓硝酸反应的实验现象为：反应剧烈进行，铜丝逐渐变细，溶液变绿，试管上方出现红棕色气体。铜与浓硝酸反应的离子方程式为　 　，某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是在溶液中达到饱和，的饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色。请你设计实验验证他的猜想：　 　。 （3）为了有效实现NO和的相互转化，设计如下实验：按如图组装好实验装置，并检查装置气密性，实验前用排水法在烧瓶中收集半瓶NO气体。打开止水夹a，缓慢推动针筒活塞，使适量氧气进入烧瓶。关上止水夹a，预测烧瓶中的现象是　 　。 答案解析 1．【答案】C 【解析】空气中含量最高的气体是氮气，故C符合题意。 2．【答案】D 【解析】A、NO2是一种红棕色气体，A不符合题意； B、NO2的摩尔质量是46g·mol－1，B不符合题意； C、NO2的密度比空气大，C不符合题意； D、NO2中氮元素由＋4价，易被氧化成NO3－，具有还原性，D符合题意； 故答案为：D 3．【答案】D 【解析】A．氮的原子半径小，最外层电子数多，非金属性强，不符合题意； B．氮气虽然熔沸点低，但与化学稳定性无关，不符合题意； C．氮气难溶于水，与化学稳定性无关，不符合题意； D．氮分子中原子间共价键不易断裂，化学性质稳定，符合题意。 故答案为：D。 4．【答案】C 【解析】 ①绝大多数铵盐易溶于水，①正确； ②铵盐中氮元素不只有-3价，硝酸铵中的氮元素化合价为+5、-3，②错误； ③铵盐受热易分解，③正确； ④铵盐能跟碱反应，有的铵盐也能跟酸反应，例如碳酸铵和盐酸，④错误； ⑤铵态氮肥跟碱性物质如草木灰混合施用，会产生氨气，氨气属于易挥发气体，使氮肥效果降低。 ⑤ 正确。 故答案为：C。 5．【答案】A 【解析】硇水可以溶解银块，所以硇水是硝酸， 故答案为：A。 6．【答案】B 【解析】A． 工业上合成氨气是N2和H2化合生成NH3，是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，属于氮的固定，A不符合题意； B．二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，元素化合价发生变化，NO2不属于酸性氧化物，B符合题意； C．氨气容易液化，气化时吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，C不符合题意； D． 常温下，铁在浓硝酸中会钝化，则浓硝酸可储存在铁制容器中，D不符合题意； 故答案为：B。 7．【答案】C 【解析】A．浓硫酸能吸收氨气，不能得到纯净干燥氨气，A不符合题意； B．加热氯化铵固体，产生的氨气和氯化氢气体在试管口又生成氯化铵固体，氨气也不能用无水氯化钙，不能得到纯净干燥氨气，B不符合题意； C．在生石灰中加入浓氨水，得到氨气，产生的气体通过碱石灰得到干燥，能制取纯净干燥氨气，C符合题意； D．氮气和氢气的混合气体通过铁触媒，并加热至500℃，可得到氨气，但操作复杂，消耗能量高，实验室里不具有简易和可行性， D不符合题意； 故答案为：C。 8．【答案】（1）Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O （2）碱石灰 （3）② （4）防止倒吸 （5）NH3+H2O=NH3 ▪ H2O 【解析】实验室常用Ca(OH)2和NH4Cl固体受热制备氨气，因为氨气的密度小于空气，因此采用向下排空气法收集，NH3有毒，必须尾气处理，一般是通入到水中，利用NH3极易溶于水的性质吸收，注意防倒吸；干燥氨气常用碱石灰，一般不能用CaCl2干燥，因为NH3能与CaCl2发生反应。 (1)实验室用熟石灰和氯化铵固体混合加热制取NH3，其方程式为Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O； (2)氨气是碱性气体，干燥氨气常选用的干燥剂为碱石灰、氢氧化钠固体等； (3)氨气的密度小于空气的密度，采用向下排空气法收集，图2装置中氨气应该短进长出，即选②； (4)氨气有毒，为防止污染空气，必须进行尾气处理，因为氨气极易溶于水，因此倒置漏斗的作用是防止倒吸。 (5)氨气溶于水，和水生成氨水，氨水溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，反应为NH3+H2O=NH3 ▪ H2O。 9．【答案】B 【解析】解：A．锑和铋是金属，只有正价，高正价是+5价，没有负价，故A错误； B．同一主族，从上往下，随着原子序数的增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，故B正确； C．从上往下，从非金属到金属，从分子晶体到金属晶体，而同一主族元素形成的金属晶体的熔、沸点随着原子序数的增大而减弱．故从氮到锑，单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大；但铋的熔、沸点比锑低，故C错误； D．从上往下，金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，但Bi是金属，没有氢化物，故D错误， 故选B． 10．【答案】A 【解析】解：液氮气化时吸收热量，体积膨胀而驱动机车转动，此过程中不产生污染物，保护了环境，故选A． 11．【答案】C 【解析】A. 用氯化铵和氢氧化钙加热制氨气，A不符合题意 ； B. 应将倒放漏斗接触水面，B不符合题意 ； C. NaOH溶于水放热使浓氨水分解生成氨气，C符合题意 ； D. 应在试管口塞一团棉花，验满用红色石蕊试纸，D不符合题意 ； 故答案为：C 。 12．【答案】B 【解析】A．直接加热铵盐晶体虽然也可分解产生氨气，但同时会生成其他气体，混合气体及水蒸气在到达试管口之前即又冷却化合成原铵盐晶体附着在试管壁上，故无法使湿润红色石蕊试纸变蓝，A不符合题意； B．加入苛性钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验，将白色固体放入试管加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，石蕊试纸变蓝色，证明是氨气，则该盐中含有铵根离子，B符合题意； C．加强碱溶液后加热，再滴入无色酚酞试液，因为强碱溶液呈碱性，不能确定是否有铵根离子，C不符合题意； D．不是所有的铵盐均易分解产生氨气，故有些铵盐不一定有刺激性气味，D不符合题意； 故答案为：B。 13．【答案】C 【解析】解：某种盐与浓硫酸及铜共热，有红棕色气体生成，即生成二氧化氮，说明这种盐是硝酸盐；该盐与烧碱混合共热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体生成，即产生氨气，说明是铵，则这种盐是硝酸铵， A、该盐的名称为硝酸铵，故A正确； B、硝铵是强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，故B正确； C、是硝酸铵，而不是NH4HCO3，故C错误； D、硝酸铵是氮肥，碳酸钾是强碱弱酸盐，两者混合使用发生双水解，影响肥效，故D正确； 故选C． 14．【答案】A 【解析】A、N2常温下很稳定，可以作为食品保护气，A正确； B、NH3易液化，可以作为制冷剂，B错误； C、碳酸氢铵中含有氮元素，可以作为氮肥； D、硝酸为含氧酸，分子中含有羟基，可以制备硝酸纤维，D错误； 故答案为：A 15．【答案】B 【解析】A、氨催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，A错误； B、自然固氮是将氮气经过一系列反应生成硝酸，人工固氮是将氮气转化为氨气，B正确； C、氮元素在自然界中以多种形式存在，包含了单质到一氧化氮、二氧化氮、硝酸盐、铵盐之间的转化，C错误； D、侯氏制碱法以饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠和氯化铵，D错误； 故答案为：B 16．【答案】（1）① （2）生石灰遇水生成氢氧化钙并大量放热(或CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑)；ac （3）4NO2+O2+2H2O=4HNO3；NaNO3；bc；0.045 mol/L 【解析】氮气和氢气在高温高压催化剂条件下反应生成氨气，氨气与氧气在催化剂存在条件下反应生成一氧化氮，一氧化碳与氧气反应生成二氧化氮。二氧化氮和水反应生成硝酸，同时反应产生一氧化氮。 (1)、氮的固定是氮元素的单质变为氮的化合物的过程，有上述转化过程中属于氮的固定的是①，故答案为：① (2)、①实验室制备少量氨气时，常用浓氨水滴到生石灰固体的方法制取，这是由于氧化钙与水反应产生氢氧化钙反应放出热量导致NH3•H2O分解产生氨气和水，该反应的方程式生石灰遇水生成氢氧化钙并大量放热(或CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑)，故答案为：生石灰遇水生成氢氧化钙并大量放热(或CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑) ； ② 浓硫酸或与氨气发生反应，因此不能使用浓硫酸干燥氨气，a符合题意；碱石灰显碱性，与氨气不能发生反应，因此可以用于干燥氨气，b不符合题意；氯化钙固体能够与氨气反应产生，不能能做氨气的干燥剂，c符合题意；氢氧化钠固体呈碱性与氨气不能发生反应，因此可以用于干燥氨气，d不符合题意；故答案为：ac ； (3)、①二氧化氮与水反应产生硝酸和一氧化氮，在用水吸收二氧化氮时，鼓入氧气可以使一氧化氮进一步被氧化，从而可促进其吸收反应，产生硝酸，总的反应为4NO2+O2+2H2O=4HNO3，故答案为：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 ； ②依据氧化还原反应原理，二氧化氮与氢氧化钠溶液反应的方程式为 2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O，故答案为：NaNO3 ； ③i．a．根据图示可知，氢氧化钠溶液浓度较大时，二氧化碳吸收率并不是很大，a错误； b．根据图示可知，混合气体中二氧化碳含量越大。氮氧化物的吸收率越大，b正确； c．用不同浓度氢氧化钠溶液吸收二氧化碳含量不同的尾气的关系图示可知，二氧化氮含量越大，氮氧化物的吸收率越大，氢氧化钠溶液吸收一氧化氮，二氧化氮混合物时会发生反应。据此可知，只有当混合气体中气体时气体会被完全吸收，一氧化氮气体不能单独被氢氧化钠溶液吸收，故吸收后的尾气中含有较多的气体是一氧化氮，c正确；故答案为：bc ； ii．标准状况下，当α等于50%时，气体是一氧化碳，二氧化碳等体积的混合气体，用一定量尾气与足量NaOH溶液做喷泉实验，发生反应 2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O， 反应后产生的NaNO2物质的量与气体的物质的量相等，假设混合气体的体积是VL，则实验后得到的NaNO2溶液的物质的量浓度，故答案为：0.045 mol/L 。 17．【答案】（1）； （2）；取少量该绿色溶液，加入适量的蒸馏水之后，溶液变为蓝色 （3）烧瓶中出现红棕色气体，后又慢慢变为无色；烧杯中水会倒吸进入烧瓶 【解析】(1)根据图示可知，X为+5价的氧化物，则化学式为；与在催化氧化生成NO和水，化学方程式为，故答案为：；； (2)铜与浓硝酸反应的实验现象为：反应剧烈进行，铜丝逐渐变细，溶液变绿，试管上方出现红棕色气体，可知铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，则离子方程式为；在溶液中达到饱和，的饱和溶液呈黄色，硝酸铜溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色，设计实验验证他的猜想是降低溶液浓度，即取少量该绿色溶液，加入适量的蒸馏水之后，溶液变为蓝色，故答案为：；取少量该绿色溶液，加入适量的蒸馏水之后，溶液变为蓝色； (3)氧气与NO反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和水，则瓶中气压降低，则烧瓶中的现象是烧瓶中出现红棕色气体，后又慢慢变为无色；烧杯中水会倒吸进入烧瓶，故答案为：烧瓶中出现红棕色气体，后又慢慢变为无色；烧杯中水会倒吸进入烧瓶。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$