内容正文:
专题7氮与社会可持续发展
第一单元
氮的固定
白题
基础过关
限时:l15min
题型1氮气的性质与氮的固定
C.NO2与H,0反应生成HNO3,所以NO2是
1.*(2025·河南周口高一月考)有报道称“氮
酸性氧化物
气能有效减少轮胎的噪音,延长轮胎使用寿命”,
D.不能用排空气法收集NO
关于氮气的性质的说法,错误的是
(
)5.*为了有效实现N0和NO,的相互转化,设计
A.通常情沉下,氮气性质很不活泼
如下实验:按图组装好实验装置,并检验装置气
B.可在氧气中燃烧,生成一氧化氮
密性,实验前用排水法收集半瓶NO气体。
C.在水中溶解度小(通常情况下)
D.跟氢气在一定条件下发生反应,氮气是氧
化剂
NO-
H,0车
2.*(2025·广西钦州高一期末)下列反应不
属于氮的固定的是
(1)打开止水夹a,推动针筒活塞,使02进入
A.人工合成氨
烧瓶。关闭止水夹,首先观察到烧瓶中的现
B.用氨气制尿素[C0(NH2)2]
象是
C.金属镁在氨气中燃烧
产生此现象的化学方程式为
D.雷雨天氨气与氧气反应
3.*(2025·贵州遵义高一期末)氨元素在大
(2)轻轻摇动烧瓶,观察到烧瓶中的现象为
自然中的循环如图所示,下列说法错误的是
(
产生此现象的化学方程式为
A.豆科类植物的
反硝化作用
N2
根瘤可直接
①
(3)欲使烧瓶中尽可能全充满液体,操作的关
硝
NO
O
固氮
键是
化
B.“雷雨发庄稼”
⑤
②)和0,
重难聚焦
用NH
NO.
与历程①有关
④
题型氮氧化物与氧气、水反应的计算
C.历程②涉及方
微生物
一有机氨
6.*将V mL NO和NO2的混
程式:4N0+302+2H20=
4HN0,
合气体通入水吸收后,得到
讲解
D.生成1molN2,硝化作用⑤与反硝化作用
amL无色气体A。将此无色气体A与等体
⑥转移的电子数之比为2:5
积的02混合,通入水充分吸收后,得到
题型2一氧化氮、二氧化氮的性质
5mL无色气体B,试回答:
4.*(2025·宁夏吴忠高一期中)下列关于氨
(1)A气体是
,B气体是
的氧化物的说法中正确的是
(
(2)A气体的体积是
mLe
A.氨的氧化物都是酸性氧化物,都是大气污染物
(3)V的取值范围是
B.氮的氧化物都既有氧化性,又有还原性
专题7黑白题033
黑题
应用提优
限时:25min
1.*科技前沿火箭使用偏二甲肼作燃料,四
NaNO2+C02。下列说法错误的是
氧化二氨作氧化剂。引燃后产生的高温气体
A.图中线段b表示NO,
主要有C02、H,0、NO、N2,但在卫星发射现场
B.x>0.5,随x的增大,溶液中n(NO3)+
却看到火箭尾部喷出大量红烟,产生红烟的
n(N0,)不变
原因是
C.x=0.8时,反应可收集到标准状况下22.4LC0,
A.高温下N2遇空气生成NO,
D.若所得溶液中n(N03)=0.4mol,则x=0.7
B.CO2和NO反应生成NO,和CO
压轴挑战
C.NO遇空气生成NO2
4.整某研究性学习小组的一个
D.H,0和NO反应生成H2和NO,
2.**(2025·山西运城高一月考)如图所示,
课题是“NO2能否支持木条燃
常温常压下在注射器里吸人20mLN0,然后
烧”,由于实验室中没有现成的NO2气体,该
吸入5mLH,0。若再吸入30mL空气(按02
小组的同学设计了两个方案(忽略N04的
体积占20%计算),夹住弹簧夹,观察现象(不
存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去)。
考虑摩擦力)。已知常温常压下,气体摩尔体
已知4HN0,(浓)△4N0,↑+0,↑+2H,0。
积为24.5L·mol-1,下列说法正确的是(
I.实验装置如图1所示。
mmnmmm
果102030405060mL
(1)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有
的同学得出“NO2不能支持木条燃烧”的结
A.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
B.最终剩余气体中N0体积为18mL
论。你认为这一结论
(填“正确”或
C.注射器的活塞最左端最终停在约36mL刻
“错误”),理由是
度处
带火星的木条
硝酸铜
带火星的木条
D.若反应前后液体体积不变,所得硝酸溶液
65%的
、硝酸
的浓度约为0.065mol·L-1
氢氧化
3.整(2025·辽宁沈阳高
↑n/mol
氢氧化
钠溶液
钠溶液
一期中)硝酸工业废气中2.0
图1
图2
6
一定量的N0和NO2能
Ⅱ.实验装置如图2所示。
10
被足量的Na2C0,溶液完
(2)硝酸铜固体受热分解的产物有氧化铜、
全吸收,溶液中生成
0.5
1.0
二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是
的NO?和NO,两种离子的物质的量与废气
0
中N02的物质的量分数xx=
(3)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复
燃了,有的同学得出“N02能支持木条燃烧”
n(N02)
的关系如图。已知溶液中
的结论。你认为这一结论
(填“正
n(NO)+n(NO2)
确”或“错误”),理由是
发生了两个反应:Na2CO3+N0+N02
2NaN02+C02、2N02+Na2C03
=NaNO+
必修第二册·SJ黑白题034(2)可知,N02与水反应产生的N0和原来的N0共20mL,若VmL
气体全部为N0,则V=20,若VmL气体全部为N02,根据化学方程式
3N0,+H20一2HN03+N0可知V=60,所以V的取值范围为
20<V<60.
四归纳总结
N0和02通入H20中并有气体剩余时,一般会有两种可能:一
是N0过量,剩余的气体为N0,二是02过量,剩余的气体为02;
出现这两种情况的后续现象不同,当将剩余气体与空气接触时,
若是NO,则气体变为红棕色,而O,仍然为无色。对于反应完全
的气体,则一定符合n(N0):n(02)=4:3。
黑题
应用提优
题号123
答案CDA
1.C解析:N2与O2在高温或放电条件下只能生成NO,A错误;C02
不具有强氧化性,不能氧化N0,B错误:燃烧后的高温气体成分有
C02、H20、N0、N2等无色气体,一氧化氮容易被空气中的氧气氧化
为二氧化氮,二氧化氨是红棕色气体,C正确:H20和NO不反应,
D错误。
2.D解析:在注射器中发生的反应为2N0+02一2N02和
3N02+H20=2HN03+N0,反应均为气体分子数减小的反应,活塞
应缓缓向左移动,A错误:常温常压下,气体体积之比等于其物质的
量之比,消耗氧气的体积为30mL×20%=6mL,参与反应的一氧化氨
的体积为8mL,则剩余气体中N0体积为12mL,B错误;根据题意,
开始时充入注射器的气体N0体积为20mL,水5mL(占用注射器中
气体的体积),随后充入30mL空气,总体积为55mL,随着反应的进
行,消耗了氧气6mL,一氧化氮8mL,常温常压下,水为液态,消耗的
体积约为5mLx103L·mLx2x18gml
24.5L·mol1-×
3X1.0g:m≈2.94×103mL,可
以忽略不计,即剩余水的体积约为5mL,最终容器内剩余体积约为
55mL-6mL-8mL=41mL,活塞最左端最终停在约41mL刻度处,
C错误;根据B项分析,可知生成的HNO3全部溶于水中,根据N元
素守恒,可知硝酸的浓度
8mL×10-3L·mL-
24.5L·mol-x5mlx10L·ml≈
0.065mol·L1,D正确。
3.A解析:当x=0.5时,N0和NO2物质的量相等,只发生反应
N0+N02+Na2C03=2NaN02+C02,n(N02)=2.0mdl,N03的物质
的量为0,因此a表示NO3,b表示NO2,A错误;n(NO3)+
n(NO2)=2mol,当x=1时,NO3和NO2物质的量相等,只发生反
2NO2+NazCO3-NaNOz+NaNO3+CO2,n(NO3)+n(NOz)=2mol,
此随x增大,n(NO3)+(NO2)不变,B正确:根据A和B选项分析以及
题中所给反应的化学方程式,有n(N02)+(N0)=2n(C02)=2mol,
即标准状况下,V(C02)=22.4L,C正确;只有2N02+Na2C03
一NaNO,+NaNO3+CO2反应中产生NO?,此反应中消耗
0.8molN02,生成N03、N02物质的量均为0.4mol,因为n(N02)+
n(N03)=2mol,因此反应NO+NO2+Na2C03=2NaN02+C02生
成N0,的物质的量为1.2mol,求出此反应中消耗n(N0)=0.6mol,
n(NO2)
n(N02)=0.6mol,x=n(No)+n(N02)
0.8mol+0.6mol=0.7,
2 mol
D正确。
必修第二册·SJ
压轴挑战
4.(1)错误带火星的木条熄灭可能是加热时产生的大量水蒸气造成
的(2)2Cu(N0,)2△2Cu0+4N02↑+02↑(3)正确硝酸铜
分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基
本相同,若NO,不支持燃烧,则木条不会复燃
解析:(1)由实验开始后木条上的火星逐渐熄灭得出“NO,不能支持
木条燃烧”的结论是错误的,因为带火星的木条熄灭可能是加热时产
生的大量水蒸气造成的。(3)由于硝酸铜分解产生的混合气体中氧
气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同,若NO,不支持燃
烧,则木条不会复燃。因此“NO2能支持木条燃烧”的结论正确。
第二单元
重要的含氮化工原料
课时1氨气
白题
基础过关
题号12345
答案CC DAA
1.C解析:氨气与浓硫酸能发生化学反应生成硫酸铵,无水氯化钙会
吸收氨气,故不能用浓硫酸或无水氯化钙干燥氨气,C错误。
2.C解析:氨溶于水所得溶液中含有一水合氨,一水合氨电离出铵根
离子和氢氧根离子,所以氨水显碱性,C错误。
3.D解析:锥形瓶口有少量红棕色气体出现,证明氨气催化氧化生成
的一氧化氮又与瓶口的氧气发生了反应生成NO2,D错误。
4.A解析:根据图②,400℃时,主要含氨生成物为N2,因此主要反应
方程式为4NH3+302
化剂6H,0+2N2,A正确;根据图②,PL-Rh
△
合金催化氧化NH3制NO,温度400℃不适宜,因为此时N0产率很
低,适宜温度为800℃,B错误:NH3不能使湿润的蓝色石蕊试纸变
色,应用湿润的红色石蕊试纸检验NH3是否反应完全,C错误;根据
图②,400℃时,生成的产物有N2、N0同时应该还有水生成,D错误。
重难聚焦
5.A解析:NO与NaOH溶液不反应,且难溶于水,故不能形成喷
泉,A错误:氨气极易溶于水,氨水显碱性,使酚酞变红,可形成红色
喷泉,B正确;CL2能与NaOH溶液反应生成无色溶液,故可形成无色
喷泉,C正确;HCl与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,故可形成白色
喷泉,D正确。
四归纳总结
喷泉实验的原理是利用气体极易溶于某溶液或水的性质,引起压
强差,利用大气压将溶液或水压入烧瓶中。常见的能产生喷泉的
物质有NH3、HCl、NO2和水(含指示剂),C02、S02和NaOH溶
液等。
黑题
应用提优
题号12
答案DB
1.D解析:氨水加入生石灰,生石灰吸收水,且与水反应放出大量的
热,促进氨气的挥发,盐酸加入浓硫酸,浓硫酸吸水,且放出大量的
热,可促进氯化氢挥发,以此得到气体,A正确;在实验室中制备干
燥的氨气和氯化氢时,可选用相同的干燥剂,如硫酸钙等中性干燥
剂,B正确:实验中同时打开止水夹a、c、d,a导管中少量氨气和氯
化氢反应,使两瓶内压强减小,氨气溶于水显碱性,氯化氢溶于水
显酸性,即可分别形成蓝色和红色喷泉,C正确:喷泉结束后,将烧
黑白题14
瓶内溶液混合后呈紫色,蒸发时氯化铵分解,得不到氯化铵固体
D错误。
2.B解析:氢氧化钠固体溶于水会放出大量热,故装置A不需要加
热,A错误:装置E的作用是吸收剩余的氨气,同时防止水蒸气进人
装置D中,若撤去装置E,会导致水蒸气的质量增加,则测得氨氢比
偏小,B正确;生成的氨气中含有水蒸气,装置B的作用是干燥氨
气,NH?会和无水氯化钙反应,不能将碱石灰替换成无水氯化钙
C错误;标准状况下,VL氨气的物质的量为n(,)尸2.4L·m0
VL
24m,含有N原子的物质的量为出ml,装置D指重为水的质
量,则水的物质的量为8m,含有H原子的物质的量为号m,氨
气中含有N,H原子个数之比为品2d:gml=9p:1.2m,
V
D错误。
压轴挑战
3.(1)4N,+50,催化剂4N0+6H,0(2)①20+0,一2N0,
②NH4NO3(3)①增加减少②abc
催化剂
解析:(1)氨催化氧化反应的化学方程式为4NH,+50,
4N0+6H20。(2)①氨气发生催化氧化反应的产物一氧化氨极易和
氧气化合生成二氧化氮,反应的化学方程式为2N0+02一2NO2,
所以装置F中有红棕色气体产生:②乙观察到装置F中只有白烟生
成,白烟是由于氨气和硝酸发生化学反应NH3+HNO,一NH4NO3,
生成了白色的NH4NO,固体。(3)①为了充分氧化氨气,氧气需过
量,故需增加氧气的量或减少氨气的量。由气体的干燥装置可知,装
置A为制取氧气的装置,装置B为制取氨气的装置,故可增加装置A
中的产气量或减少装置B中的产气量:②装置E是氨气的催化氧化
装置,从装置中出来的气体中有氧气、氨气、一氧化氨和水蒸气,会发
生反应4N0+2H20+302—4HN03、NH3+HN0,—NH4N03,所以
为了避免装置F中生成硝酸铵,实现在F中看到红棕色的二氧化氮,
需除去水或氨气,需在装置E、F间增加一个装置,该装置可以将氨气
或水除去,a中碱石灰可以吸收水蒸气,可以通过防倒吸的b装置吸
收氨气,可以通过©中浓硫酸吸收氨气和水蒸气,实现在F中看到红
棕色的二氧化氨。
课时2硝酸
白题
基础过关
题号12345
答案AB C CB
1.A解析:敞口放置的浓硝酸,浓度变低是因为浓硝酸的挥发性和不
稳定性,A正确;稀硝酸与Cu反应生成NO和硝酸铜时,HNO3中N
元素化合价部分发生变化,既表现强氧化性又表现酸性,B错误:硝
酸具有强氧化性,与金属反应生成氮氧化物等还原产物,不产生氢
气,C错误;常温下,向浓硝酸中投入F片,发生钝化,不会产生大量
的红棕色气体,钝化不是不反应,而是反应生成了致密的不溶于浓硝
酸的氧化物薄膜覆盖在铁的表面,阻止了内部的铁进一步反应
D错误。
四易错提醒
金属的钝化问题常见于两种金属“铁、铝”,两种酸“浓硫酸、浓硝
酸”,一个条件“常温下”,要求这三个方面同时具备,金属才会钝
化。考生常因只关注到其中一个方面,便急于判断而出错。另
外,钝化体现了浓硫酸、浓硝酸的强氧化性,属于化学变化,并不
是没有发生化学反应。
正本参考答案
2.B解析:装置a中出现红棕色气体,还生成了硝酸铜,浓硝酸体现氧
化性和酸性,A错误;注入水后,红棕色的二氧化氮与水反应生成硝
酸和无色的一氧化氮,故气体红棕色变浅,B正确:铜与稀硝酸反应
生成一氧化氮,C错误;一氧化氮为不成盐氧化物,NO2与NaOH反
应生成两种盐,且N元素化合价发生变化,不属于酸性氧化物
D错误。
3.C解析:在工业上用氨催化氧化法制取硝酸,路线①②③是工业生
产硝酸的主要途径,A正确:空气中的N2与02在放电的作用下反应
生成NO,NO被O2氧化生成NO2,NO2被水吸收得到硝酸,故路线
I、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氨生成硝酸的主要途径,B正确:氨气与氧气在高
温或放电时反应产生NO,无法一步得到二氧化氨,C错误:在上述反
应中都存在N元素化合价的变化,因此都是氧化还原反应,D正确。
4.C解析:a是氮气,氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成一氧
化氮,而不能直接转化为二氧化氮,C错误。
重难聚焦
5.B解析:将一定质量的铜溶于100mL11mol·L1的浓硝酸中,铜和硝
酸反应生成硝酸铜、NO、NO2,待铜完全溶解后,生成0.4 mol NO2和NO
的混合气体,并测得反应后的溶液中H*的浓度为1mol·L1,说明反应
剩余硝酸的物质的量为1mol·L-1×0.1L=0.1mol,根据N元素守恒,反
应生成硝酸铜的物质的量为ⅡmlLx0.1L-04ml-01m侧l_
2
0.3mol,设生成N0的物质的量为x,生成NO2的物质的量为y,则x+
y=0.4mol,根据得失电子守恒,3x+y=0.3mol×2=0.6mol,解得x=
0.1mol,y=0.3mol,故生成的N0在标准状况下的体积为0.1mol×
22.4L·mol-1=2.24L。
黑题
应用提优
题号12
3
4
5
答案DC
BBC
1.D解析:NO,不一定为酸性氧化物,例如NO等,A错误:五氧化二
氨和硝酸中氨元素的化合价相同,所以反应②是非氧化还原反应,
B错误;由图示可知氨气参与反应生成铵盐,为反应物,不是催化剂,
C错误;NH3可能来自过度施用氮肥,因为铵盐不稳定,易分解产生
氨气,D正确。
2.C解析:N2、H2合成氨气时,N元素化合价降低,N2作氧化剂,A错
误;氧化炉中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水,B错误;调节通
入空气的比例,发生反应NH,+20,催化剂NO,+H,0,理论上可以
将氧化炉中的含氮物质完全转化为HNO3,C正确:铜和浓硝酸反应
生成硝酸铜、二氧化氮和水,不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料,
D错误。
3.B解析:木炭和浓硝酸发生氧化还原反应,其化学方程式为C+
4HN0,(浓)△C0,↑+4N0,↑+2H,0,A正确;②中红热木炭可能
只是热介质,使得浓硝酸发生分解反应生成NO,,不能表明木炭与浓
硝酸发生了反应,B错误:由③说明浓硝酸具有挥发性,挥发出来的浓
硝酸与红热木炭作用,生成红棕色气体NO2,氮元素的化合价降
低,N02为还原产物,C正确;①中灼热的碎玻璃不能与浓硝酸发生反
应,浓硝酸受热发生分解反应产生NO2和氧气,是混合气体,D正确。
4.B解析:直接用稀硝酸溶解铜渣时硝酸的还原产物为N0,不能被利
用,而加人稀硫酸及鼓入氧气均可节约硝酸用量,A正确;硫酸铜晶
体含结晶水,应用冷却结晶法获得,将含硫酸铜的滤液蒸发浓缩、冷
黑白题15