专题7 阶段强化(三) 氮及其化合物-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

阶段强化(三)　氮及其化合物 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－8题，10－12题，每小题2分，共22分) 1.下列关于氮及其化合物的说法错误的是(　　) A.豆科植物的根瘤菌吸收空气中氮气的过程是物理变化 B.氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂 C.氮氧化物是形成光化学烟雾、酸雨和雾霾的一个重要原因 D.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合使用 答案：A 解析：豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮气，该过程氮元素由游离态转化为化合态，有新物质生成，是化学变化，故A错误；氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂，故B正确；氮氧化物是形成雾霾、光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，同时也可造成水体污染，故C正确；硝酸铵、碳酸氢铵是铵态氮肥，草木灰属于碱性物质，铵态氮肥能与碱性物质反应生成氨气，降低肥效，所以铵态氮肥不能与碱性物质混合使用，故D正确。 2.(2024·周口市太康县第一高级中月考)室温下，将充满红棕色NO2的试管倒立在水中，12 s时试管中只剩余无色气体，实验现象如图所示。下列分析正确的是(　　) A.NO2易溶于水，12 s时试管中液体为红棕色 B.试管中剩余的无色气体是NO，占试管体积的2/3 C.向试管中通入一定量的O2，最终试管中的气体占试管体积的1/9 D.取试管中的溶液，向其中加入少量CuO粉末，溶液显蓝色 答案：D 解析：NO2易溶于水，NO2和水发生反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，得到硝酸溶液，为无色溶液，A错误；NO2和水发生反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，所以试管中剩余的无色气体是NO，由3NO2～NO可知，剩余的无色气体占试管体积的1/3，B错误；试管中剩余气体为NO，通入一定量的O2，发生反应：4NO＋3O2＋2H2O4HNO3，若通入的O2与剩余的NO的体积比为3∶4，此时NO、O2和H2O恰好完全反应生成HNO3，液面上升可能充满试管，所以最终试管中的气体不一定占试管体积的1/9，C错误；NO2和水发生反应：3NO2＋H2O2HNO3＋NO，得到硝酸溶液，加入CuO粉末，CuO和硝酸反应生成硝酸铜，溶液显蓝色，D正确；故选D。 3.关于下列实验现象的说法不正确的是(　　) A.氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 B.实验1，由喷泉现象可知氨气极易溶于水 C.实验1，喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O和N D.实验2，加热过程中酚酞被漂白而褪色 答案：D 解析：酚酞遇碱显红色，氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色，故A 正确；挤压胶头滴管并打开止水夹，可形成喷泉，由喷泉现象可知氨气极易溶于水，故B正确；氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离，则烧瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O和N，故C正确；加热会降低气体的溶解度，且促进NH3·H2O分解释放出NH3，溶液的碱性减弱，红色逐渐变浅，直至褪色，故D错误；选D。 4.(2024·南宁市第二中学段考)下述实验中均有红棕色气体产生，经对比分析所得结论不正确的是(　　) (已知：碎玻璃中的各成分均不与HNO3发生反应。) A.由①中的红棕色气体，可推断产生的气体一定为混合气体 B.由②中的红棕色气体，说明②中木炭与浓硝酸发生了反应 C.由③中的红棕色气体，可说明浓硝酸具有挥发性 D.③的气体产物中检测出CO2，可说明木炭与浓硝酸发生了反应 答案：B 解析：加热条件下，浓硝酸分解生成二氧化氮、水和氧气，则产生的气体一定是混合气体，A项正确；碳与浓硝酸反应生成二氧化氮、二氧化碳，二氧化氮气体为红棕色，在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，不一定是与碳反应生成的NO2，B项错误；红热木炭没有接触浓硝酸，仅提高了环境温度，在加热条件下，浓硝酸可分解生成二氧化氮，③中的红棕色气体，可说明浓硝酸具有挥发性，C项正确；③的气体产物中检测出CO2，说明有碳元素参与了反应，由于碎玻璃不与浓硝酸反应，所以可说明木炭与浓硝酸发生了反应，D项正确。 5.(2025·保定市部分高中期中)利用下列实验装置不能达到实验目的的是(　　) A.制取一氧化氮 B.制取氯气 C.验证氨气极易溶于水 D.制取氨气 答案：D 解析：铜丝与稀硝酸常温下反应生成NO，可用此方法制取NO，故A正确；常温下，高锰酸钾可与浓盐酸反应生成氯气，此原理可用于制取氯气，故B正确；挤压胶头滴管，氨气溶于少量水中，导致烧瓶内压强减小，则气球会膨胀，可根据此现象验证氨气极易溶于水，故C正确；氢氧化钙和氯化铵固体加热生成氨气、水和氯化钙，为防止水回流导致试管炸裂，试管口应向下倾斜，故D错误。 6.(2025·成都市树德中学月考)如图是含氮化合物及单质的“类别—价态”二维图，结合二维图及氧化还原反应原理的基本规律，下列相关分析或预测错误的是(　　) A.NO、NO2和NH3在一定条件下均能反应，可用氨气处理氮氧化物 B.NO和NO2通入水的化学方程式： NO＋NO2＋H2O2HNO2 C.硝酸用于清洗粘有银的试管，因为银可以置换出稀硝酸中的H＋ D.NH3可能被HNO2氧化生成氮气N2 答案：C 解析：NO、NO2都能与NH3在一定条件下发生归中反应生成N2和H2O：6NO＋4NH35N2＋6H2O、6NO2＋8NH37N2＋12H2O，可用NH3处理氮氧化物，A项正确；NO中N为＋2价，NO2中N为＋4价，NO和NO2通入水中可发生反应的化学方程式为NO＋NO2＋H2O2HNO2，B项正确；在金属活动性顺序表中Ag处于H的后面，Ag不能置换出稀硝酸中的H＋，稀硝酸与Ag反应生成AgNO3、NO和H2O，C项错误；NH3中N为－3价，HNO2中N为＋3价，两者可发生归中反应生成N2：NH3＋HNO2N2↑＋2H2O，D项正确。 7.(2024·天水市第一中学月考)氮及其化合物的转化关系如图所示： 则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.上述所有标号的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 答案：D 解析：在工业上是用氨催化氧化方法制取硝酸，路线①②③就是工业生产硝酸的主要途径，A正确；雷电固氮就是空气中的N2与O2在放电作用下反应产生NO，NO被O2氧化产生NO2，NO2被水吸收得到硝酸，故路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径，B正确；在上述标号反应中都存在N元素化合价的变化，因此都是氧化还原反应，C正确；氮气与氧气在高温或放电时反应产生NO，无法一步得到二氧化氮，D错误；故选D。 8.(2021·江苏卷)下列选项所示的物质间转化能实现的是(　　) A.NO(g)HNO3(aq) B.稀HNO3(aq)NO2(g) C.NO(g)N2(g) D.N(aq)N2(g) 答案：C 解析：NO不溶于水也不与水反应，A错误；稀HNO3与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B错误；NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，C正确；O3有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误；答案选C。 9.(12分)NOx在工业生产中有多种用途，同时也会污染大气。 Ⅰ.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下： 已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。 (1)从图中选择制取N2气体的合适装置　　　　(填字母)，写出用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液制取N2的化学方程式：　　　　　　　　　　　　。 (2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有　　　　　　　、 　　　　　　　。 (3)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是　　　　　　　　　　　　　。 锥形瓶中还可观察到的现象是　　　　　　　。 (4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.工业上也常用溶液吸收法处理NOx。已知：NO不能与Na2CO3 溶液反应。 ①NO＋NO2＋Na2CO32NaNO2＋CO2 ②2NO2＋Na2CO3NaNO2＋NaNO3＋CO2 (5)当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是　　　　(填字母)。 A.1.3 B.1.6 C.1.8 D.1.9 答案：(1)A　NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O (2)干燥气体　控制气体流速调整N2和H2的配比 (3)氨气的催化氧化是一个放热反应，放出的热量使铂丝保持红热　有红棕色气体产生 (4)4NH3＋5O24NO＋6H2O (5)A 解析：(1)用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，所以选择A装置制取N2，饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液加热生成氯化钠、氮气、水，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O。(2)装置甲中盛有浓硫酸，氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有干燥气体、通过观察气泡控制气体流速调整N2和H2的配比的作用。(3)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，发生氨气的催化氧化反应，该反应放热，所以能使铂丝保持红热。氨气催化氧化生成NO，NO在锥形瓶内与氧气反应生成NO2，锥形瓶中还可观察到的现象是有红棕色气体产生。(4)乙装置中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2O。(5)根据反应方程式，NO2能被碳酸钠溶液完全吸收；NO2和NO以1∶1混合后也能被完全吸收，NO不能与Na2CO3溶液反应，所以x在2～1.5之间，故x的值不可能是1.3，选A。 10.(2025·哈尔滨第九中学校月考)湿润的土壤中，氮元素的转化过程如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.上述转化环境不可能为碱性环境 B.反应过程中，须不断向体系中补充Fe3＋ C.过程Ⅱ中N为还原产物 D.上述过程中，N与N恰好完全反应的数目之比为1∶1 答案：A 解析：上述转化中存在铁离子、亚铁离子，这二者在碱性环境中会生成Fe(OH)3和Fe(OH)2，则环境不能为碱性环境， A正确；过程Ⅰ中亚铁离子转化为铁离子，Ⅱ中铁离子转化为亚铁离子，二者不断参与循环，则反应过程中，不需要向体系中补充Fe3＋， B错误；过程Ⅱ中铵根离子生成N，氮元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，N， C错误；上述过程中，总反应为硝酸根与铵根反应生成二氧化氮和亚硝酸根：6N＋N＋4H＋6NO2＋N＋4H2O，故NN6∶1，D错误；故选A。 11.(2024·鹤岗第一中学月考)某学习小组为研究铜与浓硝酸、稀硝酸反应的差异，设计了如图所示的实验装置(夹持装置已省略)。下列说法不正确的是(　　) A.C装置中装入一定量的水进行尾气处理 B.A中的离子方程式为Cu＋2N＋4H＋Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C.反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排出装置内的空气 D.当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol 答案：A 解析：研究铜与浓、稀HNO3反应的差异，先利用二氧化碳将装置中的空气排出，防止Cu与稀硝酸反应生成的NO被氧化，滴加浓硝酸时Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，在B中发生3NO2＋H2O2HNO3＋NO、3Cu＋8HNO33Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，C中收集到NO气体，最后尾气处理，据此分析作答。NO不溶于水，C装置中装入一定量的水不能进行尾气处理，故A项错误；A中铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu＋2N＋4H＋Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O，故B项正确；反应开始前通入过量的CO2气体，目的是排出装置内的空气，故C项正确；B中发生3NO2＋H2O2HNO3＋NO、3Cu＋8HNO33Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，因此当B中0.03 mol铜粉被氧化时，B中产生的NO气体大于0.02 mol，故D项正确。 12.向含有a mol Cu和b mol CuO的混合物中滴加6 mol·L－1的稀硝酸溶液至10 mL时，固体恰好完全溶解，得到标准状况下224 mL气体(纯净物)。下列说法正确的是(　　) A.a∶b＝3∶2 B.反应过程中转移0.01 mol电子 C.被还原的硝酸为0.06 mol D.将少量铁粉投入该稀硝酸中生成Fe(NO3)2 答案：A 解析：稀硝酸与铜反应生成NO，标准状况下224 mL气体的物质的量为0.01 mol；HNO3中N化合价从＋5价降低到＋2价，生成1 mol NO，转移3 mol电子，因此生成0.01 mol NO时，转移电子0.03 mol；Cu的化合价从0价升高到＋2价，转移的电子的物质的量为0.03 mol，根据得失电子守恒有a＝＝0.015 mol，根据氮原子守恒可知，b＝＝0.01 mol，则a∶b＝3∶2，A项正确；由分析可知，转移0.03 mol电子，B项错误；被还原的硝酸为生成NO的硝酸，物质的量为0.01 mol，C项错误；少量铁与硝酸反应生成硝酸铁，只有当铁粉过量后才能生成硝酸亚铁，D项错误。 13.(13分)某课外活动小组在实验室制备氨气、验证氨气的某些性质。 Ⅰ.氨气的制备 (1)图中三套装置中能制备干燥NH3的是　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)。 (2)上述方案中制备NH3的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.设计了如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。 (3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700 ℃以上，由此可知该反应是　　　　(填“吸热”或“放热”)反应，反应的化学方程式为　　　　　　　。 (4)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。 ①欲使氨气尽可能地都转化为硝酸，理论上n(NH3)∶n(O2)的最佳比例为　　　　。 ②B中试剂为　　　　，NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　； ③当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。白烟的化学式是　　　　。 答案：(1)丙 (2)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O (3)放热　4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)①1∶2　②水　用于吸收尾气，防止污染空气　③NH4NO3 解析：(1)甲装置不能干燥氨气，乙装置中氨气与浓硫酸反应，丙装置中氨气与碱石灰不反应，能用于干燥氨气，因此应选择丙装置制备干燥氨气。(2)氢氧化钙和氯化铵共热生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O。(3)酒精喷灯撤离，催化剂始终保持红热，且温度可达到700 ℃以上，说明该反应为放热反应；氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O。(4)①由4NH3＋5O24NO＋6H2O，4NO＋3O2＋2H2O4HNO3可得：NH3＋2O2HNO3＋H2O，则欲使氨气尽可能地都转化为硝酸，理论上原料氨气和氧气物质的量的最佳比例为1∶2；②氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮被氧化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，装置B中的试剂为水；一氧化氮、二氧化氮对环境有污染，氢氧化钠溶液用于吸收尾气，防止污染空气；③当比例不合适时，生成的一氧化氮被氧气氧化为红棕色的二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，可看到白烟，因此白烟为NH4NO3。 14.(13分)(2024·山东枣庄三中高一期末)某化学自主实验小组通过实验制备NH3并探究NH3的性质。 实验Ⅰ：利用图1装置制取氨气并探究NH3与Cl2的反应。 表格1：备选装置(水中含酚酞溶液) Ⅰ Ⅱ Ⅲ (1)装置A中烧瓶内的试剂可选用烧碱，推测可产生NH3的原因：　　　　　　 　　　　　　　。 (2)若探究氨气的溶解性，则需在K2的导管末端连接表格1中的装置　　　　(填序号)。当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是　　　　　　　 　　　　　　　。 (3)若探究氨气与氯气的反应，则需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。 ①装置D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 ②从K3处导管排出的气体中含有少量Cl2，则装置C中应盛放　　　　(填化学式)溶液，Cl2与其发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 实验Ⅱ：利用图2装置探究NH3与NO2的反应。 (4)装置E中反应的化学方程式为　　　　　　　。 答案：(1)烧碱溶于水放出大量的热促进浓氨水的分解 (2)Ⅱ或Ⅲ　用热毛巾将烧瓶D捂热至C中导管口有气泡冒出 (3)①3Cl2＋8NH36NH4Cl＋N2　②NaOH　Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O (4)Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 解析：实验Ⅰ目的是制取氨气并探究NH3与Cl2的反应，A装置制取氨气，B装置用于干燥氨气，打开K1、K2，用向下排空气法收集氨气；若打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置，则可验证氨气和氯气的反应。实验Ⅱ目的是探究NH3与NO2的反应，则A、E分别制备氨气、NO2，干燥后通入C中反应。(1)装置A选用烧碱可产生NH3的原因：烧碱溶于水放出大量的热促进浓氨水的分解。(2)氨气极易溶于水，若探究氨气的溶解性，需要防倒吸装置，则需在K2的导管末端连接表中的装置Ⅱ或Ⅲ。当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，用热毛巾将烧瓶D捂热，使氨气受热膨胀与水接触，即可引发喷泉。(3)①装置D中氨气与氯气反应产生白烟，可知有氯化铵生成，同时生成的无色无味的气体是氮气，反应方程式为3Cl2＋8NH36NH4Cl＋N2；②从K3处导管输出的气体中含有少量Cl2，氯气能与氢氧化钠反应，则装置C中应盛放NaOH溶液，Cl2与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O。(4)装置E用铜和浓硝酸反应制备NO2，反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $