17跟踪练-第17讲　氮及其氧化物　氨和铵盐-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁科版）

跟踪练(17)　氮及其氧化物　氨和铵盐 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．如图所示为氮元素的“价—类”二维图。下列说法错误的是(　　) A．a的化学性质不活泼，常用作保护气 B．“雷雨发庄稼”涉及的转化过程包含a→c→d→e C．b与e按物质的量之比为1∶1完全反应，生成物的水溶液呈中性 D．f既有氧化性，又有还原性 C　解析：图示为氮元素的“价—类”二维图，则a、b、c、d、e分别为氮气、氨、一氧化氮、二氧化氮或四氧化二氮、硝酸，f为含有＋3价氮元素的盐。氮气的化学性质不活泼，常用作保护气，A正确；“雷雨发庄稼”涉及自然固氮，转化过程包含氮气和氧气在雷电作用下生成一氧化氮、一氧化氮和氧气生成二氧化氮、二氧化氮和水生成硝酸，B正确；b与e按物质的量之比为1∶1完全反应，生成物的水溶液为硝酸铵溶液，铵根离子水解，溶液显酸性，C错误；f中氮元素处于中间价态，故既有氧化性，又有还原性，D正确。 2．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　) A．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 B　解析：H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。 3．氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是(　　) A．“雷雨肥庄稼”其原理属于人工固氮 B．实验室制备NH3的原理：NH4ClNH3↑＋HCl↑ C．以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl D．工业制硝酸过程中的物质转化：N2NO2HNO3 C　解析：“雷雨肥庄稼”属于自然固氮，A错误；实验室制备NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2，B错误；以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，化学方程式为NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，C正确；工业制硝酸过程中的物质转化：N2→NH3→NO→NO2→HNO3，D错误。 4．(2024·山东青岛统考)硝酸工业生产中常用纯碱溶液吸收排出的氮氧化物废气，废气中只含有NO、NO2两种气体。将一定量废气通入足量的Na2CO3溶液中被完全吸收，溶液中生成的NO、NO两种离子的物质的量与废气中NO2的物质的量分数x的变化关系如图所示。已知溶液中可发生以下两个反应： ①NO＋NO2 ＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2； ②2NO2＋Na2CO3===NaNO2 ＋NaNO3＋CO2。 下列说法不正确的是(　　) A．图中线段b表示NO B．x＝0.6时，反应中可收集到标准状况下44.8 L CO2 C．随x的增大，溶液中n(NO)＋n(NO)不变 D．若测得所得溶液中n(NO)为0.5 mol，则x为0.75 B　解析：由化学方程式和图像可知，NO单独不能被吸收：①当NO和NO2混合气体被Na2CO3溶液恰好完全吸收，满足n(NO2)∶n(NO)＝1，即x＝0.5，此时只生成NO，n(NO)＝0，n(NO)＝2 mol，所以线段a表示NO、线段b表示NO；②当气体只有NO2时，即x＝1.0，发生反应2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2，此时生成n(NO)＝n(NO)＝1 mol；③由x＝0.5和x＝1.0可知，一定量废气中n(NO2)≥n(NO)，并且n(NO2)＋n(NO)＝2 mo1，生成n(NO)＋n(NO)＝2 mol；④反应NO＋NO2＋Na2CO3===2NaNO2＋CO2和2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2均有n(N)＝2n(C)，即n(NO2)＋n(NO)＝2n(CO2)＝2 mol，所以n(CO2)＝1 mol。综上可知：线段a表示NO、线段b表示NO，A正确；由于废气中n(NO2)≥n(NO)，并且n(NO2)＋n(NO)＝2n(CO2)＝2 mol，即n(CO2)＝1 mol，标准状况下体积为22.4 L，B错误；当x＝0.5时，只生成NO，n(NO)＝2.0 mol；当x＝1.0时只发生反应2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2，此时生成n(NO)＝n(NO)＝1.0 mol；根据氮原子守恒可知混合气体的总的物质的量为2 mol，即溶液中n(NO)＋n(NO)不变，始终等于2 mol，C正确；设n(NO2)＝a，n(NO)＝b，则a＋b＝2 mol，发生反应①余下NO2的物质的量为a－b，发生反应②生成n(NO)＝0.5(a－b)＝0.5 mol，即a－b＝1 mol，联立方程组解得a＝1.5 mol，b＝0.5 mol，废气中NO2的物质的量分数x＝＝0.75，D正确。 5．(2024·辽宁大连育明高级中学期末)相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛放①NO2、②NO2和O2体积比4∶1的气体、③NO2和O2体积比1∶1的气体，并分别倒立在水槽里，充分溶解后，烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为(设烧瓶内液体未扩散到水槽里)(　　) A．5∶4∶4 B．4∶5∶5 C．1∶1∶1 D．2∶2∶1 A　解析：假设在标准状况下，设烧瓶的体积为V L，烧瓶①中发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，由方程式可知，硝酸溶液的体积为 L，溶液中硝酸的物质的量为＝ mol，则硝酸的浓度为＝ mol/L；烧瓶②中发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，由化学方程式可知，硝酸溶液的体积为V L，溶液中硝酸的物质的量为＝ mol，则硝酸的浓度为＝ mol/L；烧瓶③中发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，由化学方程式可知，反应中氧气过量、二氧化氮完全反应，硝酸溶液的体积为 L，溶液中硝酸的物质的量为＝ mol，则硝酸的浓度为＝ mol/L，则硝酸的浓度之比为 mol/L∶ mol/L∶ mol/L＝5∶4∶4，故选A。 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。 6．Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是(　　) A．装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸 B．C中硬质玻璃管中发生反应：3Ca＋2NH3Ca3N2＋3H2 C．实验过程中，先启动A处反应，一段时间后再点燃C处酒精灯 D．从产品纯度考虑，C、D装置之间应该增加E装置 D　解析：装置D中球形干燥管连接导管，末端插入稀硫酸中，防止倒吸，A正确；硬质玻璃管中干燥的NH3与Ca反应生成Ca3N2和H2，B正确；实验时，先滴入浓氨水制取NH3，利用生成的NH3排出装置内的空气，再点燃C处酒精灯加热，C正确；C和D之间要增加干燥装置，应使用无水CaCl2，D错误。 7．(2024·福建泉州统考)利用下图实验装置，探究NO与Cu能否发生氧化还原反应。下列说法错误的是(　　) A．装置②中的水可除去NO2和硝酸蒸气 B．当装置④中红棕色气体消失时，再点燃酒精灯 C．因反应生成N2，故无需尾气处理 D．装置④中红色固体变黑说明NO能氧化Cu C　解析：装置①中铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，整个装置中残留有空气，NO能与O2反应NO2，并且硝酸具有挥发性，通过装置②中的水吸收除去混合气体中的NO2和硝酸蒸气，通过装置③中的浓硫酸干燥，得到较为纯净的一氧化氮，加热条件下NO在装置④中与Cu反应，根据氧化还原反应规律可知，若装置④中红色固体变黑，说明NO能氧化Cu生成N2和CuO。硝酸具有挥发性，NO2和水反应生成硝酸和NO，装置②中的水可除去NO2和硝酸蒸气，A正确；当装置④中红棕色气体消失时，说明装置中空气已排尽，可排除氧气的干扰，再点燃酒精灯进行实验，B正确；反应生成了N2，但尾气中仍含有一定量的NO，会造成环境污染，需进行尾气处理，C错误；若装置④中红色固体变黑，即Cu发生氧化反应生成了黑色的CuO，说明NO能氧化Cu，D正确。 8．(NH4)2SO4是一种常见的化肥，其溶解度随着温度的升高而增大，某工厂用石膏、NH3、H2O和CO2制备(NH4)2SO4的工艺流程如图所示： 下列说法正确的是(　　) A．通入NH3和CO2的顺序不能互换 B．操作2为将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得(NH4)2SO4 C．步骤②中反应的离子方程式为Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH D．通入的NH3和CO2均应过量，且工艺流程中CO2可循环利用 AB　解析：CO2能溶于水，NH3易溶于水，应先通入足量NH3，使溶液呈碱性，然后再通入适量CO2，顺序不可以互换，A正确；向CaSO4悬浊液中通入足量NH3，使溶液呈碱性，再通入适量CO2利于反应的进行，步骤2反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀；操作2是溶液中得到溶质固体的过程，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，可得(NH4)2SO4，B正确；步骤2反应的离子方程式为CaSO4＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH＋SO，C错误；反应过程中CO2参与反应生成硫酸铵和碳酸钙，碳酸钙分解生成二氧化碳，工艺流程中产生的CO2可循环利用，应通入适量CO2，否则碳酸钙会溶解，D错误。 三、非选择题 9．某化学小组设计了如下有关氮的化合物的实验。请按要求回答下列问题。 (1)硝酸的制备实验：如图所示a～f装置。 ①装置a的最佳选择为____(填“甲”或“乙”)。 ②装置b中Na2O2的作用是________________________________。 (2)硝酸的性质实验： ①常温下，同学甲在上图实验结束后，用pH计测得装置e中溶液的pH＝1.00。 ⅰ.这说明e中发生的反应可能为(写化学方程式)_________________________________ ________________________________________________________________________； ⅱ.同学乙做同样实验，测得e中溶液的pH＝6.00，可能原因是__________。 ②用如图所示装置进行硝酸与铜的反应实验。 ⅰ.请在h方框中补全该实验所需装置图并标注所需试剂； ⅱ.硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中，请用化学方程式说明其原因：________________。 答案：(1)①乙　②和水蒸气反应生成氧气 (2)①ⅰ.2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===NO＋2HNO3(或4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，或4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3) ⅱ.过量的氨中和了生成的硝酸生成了硝酸铵(合理即可) ②ⅰ.　ⅱ.4HNO34NO2 ↑＋O2 ↑＋2H2O 解析：(1)①将浓氨水滴入NaOH固体制氨气不需加热，操作简单，且有水蒸气进入装置b，装置a的最佳选择为乙。②装置b中Na2O2的作用是和水蒸气反应生成氧气，提供氨催化氧化的原料。 (2)①ⅰ.常温下，同学甲在实验结束后，用pH计测得装置e中溶液的pH＝1.00，说明e中产生了硝酸。ⅱ.同学乙做同样实验，测得e中溶液的pH＝6.00，可能原因是过量的氨中和了生成的硝酸生成了硝酸铵(合理即可)。 学科网（北京）股份有限公司 $$