5.2氮及其化合物 同步练习 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第5章 化工生产中的重要非金属元素 第2节 氮及其化合物 同步练习 1、 选择题 1．（25-26高一下·全国·课前预习）众多元素的循环使地球上的生命生生不息，例如氮的循环、碳的循环等。下列有关说法错误的是 A．人工固氮均是将转化为 B．汽车尾气中排放的氮氧化物是由游离态氮转化来的 C．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中氮气的过程是化学变化 D．植物秸秆燃烧时释放出氮氧化物，参与了氮的循环 2．（23-24高一下·甘肃兰州·阶段练习）化学应用体现在生产、生活的方方面面，下列用法不合理的是 A．氧化铁可用作红色颜料 B．碳酸氢钠可用作食品膨松剂 C．无水氯化钙可用于干燥氨气 D．常温下，钢瓶可用于储存液氯 3．（25-26高一上·山东泰安·期末）明代古籍《金石类》中记载“有硇水(硝酸)者，剪银块投之，则旋而为水”。下列有关该现象的说法错误的是 A．硇水与银块的反应是氧化还原反应 B．旋而为水的“水”是含有硝酸银的溶液 C．硇水浓度不同，与银块反应的产物可能不同 D．若用稀盐酸代替硇水，银块也能快速溶解 4．（24-25高一下·上海·期中）关于说法正确的是 A．遇到HCl产生白雾 B．利用受热分解可制得 C．可用湿润的红色石蕊试纸检验 D．沸点低，故极易溶于水 5．（25-26高一·江苏常州）下列关于氨、铵盐的说法正确的是(　　) A．氨水是一种弱碱，可以使酚酞变红 B．所有铵盐都不稳定，均可分解得到NH3 C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O D．可用升华法来分离NaCl和NH4Cl 6．（25-26高一上·上海·期末）下列离子方程式书写正确的是(　　) A．实验室用氯化铵和熟石灰制取氨：NH＋OH－NH3↑＋H2O B．NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热：NH＋OH－NH3·H2O C．氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O D．氨水中加入氯化铁溶液：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 7．（25-26高一上·陕西汉中·期末）实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是 A．是氨气发生装置 B．是氨气发生装置 C．是氨气吸收装置 D．是氨气收集、检验装置 8．（25-26高一上·北京·月考）1827年，英国科学家法拉第进行了喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是 A．图1：喷泉实验 B．图2：干燥 C．图3：收集 D．图4：制备 9．（25-26高一下·全国·课后作业）右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是 A． 烧瓶中立即出现白烟 B．烧瓶中立即出现红棕色 C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性 D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体 10．（25-26高三上·安徽·月考）氮循环是地球生态系统中的重要循环之一，下列有关说法正确的是 A．氮气可以用于冶炼金属镁时的保护气 B．过程①和②均为自然固氮 C．过程②发生的反应有、 D．过程③和④均有生成或消耗时，则转移电子数之比为4︰5 11．（25-26高一上·山西忻州·期末）在25℃、101kPa下，溶于水的喷泉实验装置如图所示（烧瓶内充满）。已知该条件下的气体摩尔体积约为，下列说法错误的是 A．实验所用烧瓶需事先干燥 B．挤压胶头滴管，打开弹簧夹，会在烧瓶中观察到蓝色喷泉 C．当烧瓶内充满溶液时，所得氨水的物质的量浓度约为 D．用、NaOH浓溶液在该装置中也可观察到喷泉现象 12．（25-26高一上·山东德州·期末）在给定的条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可一步实现的是 A． B． C． D． 13．（25-26高一上·山西忻州·期末）铈的某种核素含有58个质子和80个中子，溶液可以可用于湿法液相脱硝，一种处理烟气中NO的方法如下图所示（部分微粒已省略），其中说法正确的是 A．X为 B．总反应中氧化剂和还原剂所含氧原子个数比为1:3 C．I中反应为 D．该核素的符号为，它与另一种核素互为同素异形体 14．（23-24高一·全国·课堂例题）工业制硝酸原理如图所示。下列说法错误的是 A．上述转化过程中涉及氮的固定 B．“氧化炉”中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 C．“吸收塔”中NO与按物质的量之比4∶3通入水中能完全转化为硝酸 D．可用铁罐运输浓硝酸的原因是铁与浓硝酸不反应 15．（25-26高一·全国·假期作业）将铜镁合金完全溶解于某浓度硝酸中，得到和混合气体(已换算为标准状况下的体积)，向反应后的溶液A中加入溶液，金属离子恰好全部转化为沉淀，测得沉淀的质量为1.76g。下列说法正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：1 B．和的混合气体中，的体积分数是 C．溶液A最多还可溶解该种合金9.72g D．原硝酸中的物质的量浓度是 2、 非选择题 1．氮氧化物能引发酸雨、雾霾等，需处理后才能排放。研究含氮物质的转化是工业、农业、医药、环保等领域的重要课题。、的处理方法通常有三种： (1)氨转化法某实验小组利用如图所示装置探究能否被氧化（、为止水夹，夹持固定装置略去）。已知：甲试剂为碱石灰，乙试剂为无水氯化钙。 ①E装置中盛装浓硝酸的仪器名称为______，发生的离子方程式是____ _______ ____。 ②若能够被还原，预期C装置中能观察到的现象是_____ _。 ③从环保角度，此实验装置存在一个明显的缺陷是______。 (2)氧化吸收法酸性条件下，加溶液可以氧化、和等生成和。其他条件一定，转化为的转化率随水体溶液初始的变化如图所示。①在酸性水体中加入溶液吸收的离子方程式为____ __。②酸性复合吸收剂可有效去除。复合吸收剂组成一定时，温度对去除率的影响如图。温度高于60℃后，去除率下降的主要原因是____ _________。 (3)碱液吸收用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：；。现有某溶液能完全吸收含和的大气污染物，则溶液的物质的量浓度至少为______。 2．（25-26高一上·福建厦门·月考）研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素“价—类”二维图如下。 回答下列问题： (1)在催化剂和加热的条件下，物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应，化学方程式是___________。 (2)在加热条件下，物质C的浓溶液与碳单质反应，写出反应的化学方程式：___________。 (3)实验室中，检验溶液中含有的离子方程式是：___________。 (4)物质B为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：___________。当反应消耗3.36 L(换算成标准状况)物质B时，转移电子的物质的量为___________mol。 (5)硝酸工业尾气(含NO和物质B)会产生___________ (写出2种环境污染)，常用NaOH溶液吸收处理，可获得副产品NaNO2，该反应的离子方程式为___________。 (6)将32 g铜与140 mL一定浓度的C溶液反应，铜完全溶解时产生11.2 L(换算成标准状况)气体。 ①参加反应的C的物质的量为___________ mol； ②欲使铜与C反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要通入O2___________mol。 3．将16.0 g铁粉置于50 mL某浓度的溶液中，微热，反应过程中随着硝酸浓度的降低，生成气体的颜色由红棕色逐渐变为无色，充分反应后共收集到标准状况下的气体A 3.584 L，溶液里还残留4.8 g固体。向气体A中加入足量的水和a克氧气，气体A完全转变成硝酸；向反应后的溶液中加入足量浓NaOH溶液，充分加热，又能产生标准状况下的气体B 0.112 L。 (1)原硝酸的物质的量浓度为_______mol/L。 (2)反应后的物质的量浓度为_______mol/L（反应前后溶液体积的变化忽略不计）。 (3)_______克。 4．在100mL 2mol/LHNO3和200mL 1mol/LH2SO4混合后，加入19.2g铜粉，微热充分反应，若忽略体积变化且含氮元素的气体全为NO，请回答： (1)溶液中氢离子浓度为_______mol/L。 (2)生成的气体在标准状况下的体积为_______L。 (3)若使铜粉全部溶解，还需加入1mol/LH2SO4_______mL。 答案 1、【答案】A 【详解】A．人工固氮并不都是将N2转化为NH3，例如电弧法固氮可产生氮氧化物（如NO），因此“均”字表述不准确，A错误； B．汽车尾气中的氮氧化物（NOx）主要来源于发动机内高温下N2与O2的反应，即由游离态氮转化而来，B正确； C．豆科植物根瘤菌固氮是将N2转化为NH3，涉及分子结构改变，属于化学变化，C正确； D．植物秸秆中的有机氮化合物（如蛋白质）燃烧时被氧化，释放氮氧化物（如NOx），这些物质进入大气并参与氮循环（如形成硝酸盐），D正确； 答案选A。 2、【答案】C 【详解】A．氧化铁（）是常见的红色颜料，广泛用于涂料、油漆等领域，用法合理，A正确； B．碳酸氢钠在加热时分解产生二氧化碳，能使食品膨胀，常用作膨松剂，用法合理，B正确； C．无水氯化钙（）会与氨气（）反应形成，不仅不能干燥氨气，反而会吸收氨气，用法不合理，C错误； D．液氯（）在常温下与铁不反应，可储存于干燥钢瓶中，用法合理，D正确； 故选C。 3、【答案】D 【详解】A．硝酸与银的反应中，硝酸被还原、银被氧化，发生电子转移，属于氧化还原反应，A正确； B．银与硝酸反应生成硝酸银，溶解在水中形成溶液，因此“水”指硝酸银溶液，B正确； C．稀硝酸与银反应生成NO，浓硝酸与银反应生成，硇水浓度不同，与银块反应的产物可能不同，C正确； D．银为不活泼金属，不与非氧化性酸稀盐酸反应，稀盐酸不能将银块溶解，D错误； 故选D。 4、【答案】C 5、答案：C 6、答案：C 解析：NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取氨，不是在溶液中进行的反应，不属于离子反应，A不正确；NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3，不能写成NH3·H2O，B不正确；氨水与酸或盐反应，实质是NH3·H2O电离出的OH－参与反应，NH3·H2O为弱碱应写成分子形式，C正确，D不正确。 7、【答案】B 【解析】A．NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷会重新化合生成NH4Cl，故A错误；B．将浓氨水滴到生石灰固体上时，生石灰与水反应放热会导致NH3逸出，此为氨气的发生装置，故B正确；C．NH3极易溶于水，为防止倒吸，倒置的漏斗口刚接触水面即可，不能浸于水中，故C错误；D．收集NH3时，为防止NH3与空气形成对流使收集的NH3不纯，通常在导管口放置棉花团，故D错误；答案选B。 8、【答案】B 【解析】A．极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期；B．P2O5为酸性氧化物，具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥，故B不可以达到预期；C．的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期；D．CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使挥发，可用此装置制备，故D可以达到预期；故选B。 9、【答案】B 【解析】氨气和氯气接触时发生反应生成氯化铵、氯化氢和氮气，反应的方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，氯化铵为白色固体，烧瓶中出现白烟，故A正确；氨气和氯气反应生成氮气，不能生成二氧化氮红棕色气体，所以烧瓶中不能出现红棕色，故B错误；该反应中，氨气中的氮元素化合价由-3价升高到0价，化合价升高，表现还原性，故C正确；氯气有毒，排放到空气中污染环境，烧杯中盛放的为氢氧化钠溶液可以和有害气体氯气反应，达到吸收有害气体的目的，故D正确；故选B。 10、【答案】B 【详解】A．镁的还原性强，在氮气中燃烧生成氮化镁，所以氮气不能作为冶炼金属镁时的保护气，A错误； B．由分析可知，①和②的转化过程都是游离态的氮元素转化为化合态氮元素的过程，都属于自然固氮，B正确； C．由分析可知，过程②为大气中的氮气发生氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为：、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，C错误； D．由分析可知，过程③为硝化细菌作用下氨气发生氧化反应生成硝酸根离子，生成1 mol硝酸根离子时，转移电子的物质的量为8 mol；过程④为反硝化细菌作用下硝酸根离子发生还原反应生成氮气，反应消耗1 mol硝酸根离子时，转移电子的物质的量为5 mol，则转移电子数之比为8：5，D错误； 故选B。 11、【答案】B 【详解】A．氨气极易溶于水，故实验所用烧瓶需事先干燥，A正确； B．氨气水溶液显碱性，故挤压胶头滴管，打开弹簧夹，会在烧瓶中观察到红色喷泉，B错误； C．假设烧瓶体积为VL，当烧瓶内充满溶液时，所得氨水的物质的量浓度约为，C正确； D．二氧化硫和氢氧化钠发生反应生成亚硫酸钠，导致装置中压强减小，也会观察到喷泉现象，D正确； 故选B。 12、【答案】C 【详解】A．氨催化氧化生成一氧化氮(NO)，不是二氧化氮()，且后续步骤有误，A错误； B．硫在氧气中点燃生成二氧化硫()，不是三氧化硫()，B错误； C．钠与氧气反应可生成氧化钠()，氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠()，均可一步实现，C正确； D．铁在氧气中点燃生成四氧化三铁()，不是氧化铁()，且氧化铁不溶于水，不与水反应生成氢氧化铁，D错误； 故答案选择C。 13、【答案】B 【详解】由循环图可知： 反应 Ⅰ： 反应 Ⅱ： 总反应：据此进行分析解答。 A．在反应Ⅱ中，NO被还原为N2，Ce3+被氧化为 Ce4+，反应在酸性环境中进行（反应Ⅰ生成了H+），因此产物X应为H2O而不是OH-，A错误； B．由分析知总反应为： 氧化剂：NO（N从+ 2价→0价），每个NO含1个O，2 个NO共含2 个O。 还原剂：（S 从+ 4价→+6 价），每个含 3 个 O，2 个共含 6个O。氧原子个数比：2：6=1：3，B正确； C．由分析知反应Ⅰ的离子方程式为：，选项C给出的方程式电荷不守恒（左边电荷为+2，右边为+1），且未配平，C错误； D．该核素的质子数为 58，中子数为 80，质量数= 58+80 =138，符号为，与质子数相同、中子数不同，互为同位素，而非同素异形体（同素异形体是同种元素形成的不同种单质），D错误； 故选择B。 14、【答案】D 【详解】本流程为工业制硝酸：①在氨合成塔中，氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下合成氨气，将游离态氮转化为化合态氮，属于氮的固定；②在氧化炉中，氨气在催化剂、加热条件下被氧气氧化为一氧化氮，反应为；③在吸收塔中，一氧化氮、氧气与水反应生成硝酸，当NO与O2按物质的量之比4:3通入时，可发生总反应，完全转化为硝酸；据此作答。 A．氨合成塔中发生反应，该过程将游离态的氮转化为化合态的氮（NH3），属于氮的固定，A正确； B．氧化炉中发生反应，NH3中N元素从-3价升高到+2价，作还原剂，O2中O元素从0价降低到-2价，作氧化剂；则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:4，B正确； C．吸收塔中，当NO与O2按物质的量之比4:3通入水中时，发生总反应，反应物可完全转化为硝酸，C正确； D．可用铁罐运输浓硝酸的原因是：铁在冷的浓硝酸中发生钝化，在表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，并非铁与浓硝酸不反应，D错误； 故答案选D。 15、【答案】D 【详解】A．根据合金质量和沉淀质量计算，设铜的物质的量为 ，镁的物质的量为，金属离子恰好全部转化为沉淀时，沉淀为 ，沉淀质量与合金质量的差值为氢氧根离子的质量，，，铜和镁均在反应中失去两个电子，可得，得方程组：和。解得，，物质的量之比为，A错误； B．混合气体总物质的量，设的物质的量为，的物质的量为，由得失电子守恒得方程组：和，解得，，体积分数为，B错误； C．溶液A中剩余。根据反应，（代表单质铜或镁），为限制反应物，可溶解合金的物质的量为，合金平均摩尔质量为：，最多还可溶解合金的质量为，C错误； D．原硝酸总物质的量 ，溶液体积是，原硝酸浓度为 ，D正确； 故选D。 非选择题： 1．(1) 分液漏斗 锥形瓶中混合气体颜色变浅或消失 缺少尾气处理装置(2) 在温度较高时容易分解，导致其浓度减小，去除率降低(3) （3）由于、和反应后，和均全部存在于和中，根据N原子守恒：，因此也为，再根据元素守恒，，因此。 2．(1) (2) (3) (4) 0.1 (5)酸雨、光化学烟雾、雾霾(任写2种) (6) 1.5 0.25 【详解】（3）检验溶液中含有是先将在NaOH溶液并加热的条件下转化为，再通过湿润的红色石蕊试纸检验，离子方程式是：。（4）物质B()为红棕色气体，写出该物质与水反应的离子方程式：；当消耗3.36 L，物质的量为0.15 mol，，转移电子的物质的量为0.1 mol。（5）NO和会产生酸雨、光化学烟雾、雾霾等危害；NO和常用NaOH溶液吸收处理，可获得副产品，该反应的离子方程式为。（6）①将32 g铜与140 mL一定浓度的C()溶液反应:、；Cu的物质的量，设与稀硝酸反应的Cu为x mol，与浓硝酸反应的Cu为y mol，则有x+y=0.5 mol；产生11.2 L(换算成标准状况)气体的物质的量，则有；解得x=0.375、y=0.125；参加反应的C()的物质的量为1.5 mol。②铜与 C()反应生成的气体是，转化为转移电子数；，转化为转移电子数；在NaOH溶液中全部转化为转移电子总数为0.75+0.25=1 mol；1mol转移4 mol电子，故至少需要通入0.25 mol。 3．(1)11.4(2)8.1(3)2.88【分析】初始阶段：；由于铁过量：；随着反应进行，硝酸变稀：；同时，浓硝酸阶段生成的会与水发生歧化反应，部分转化为：；当硝酸浓度极低时，会生成；气体A（NO、NO2混合气体）与氧气、水的反应：、；向反应后的溶液中加入足量浓NaOH溶液并加热的反应：、（1）反应的Fe质量为，物质的量为；气体A（NO、NO2混合气体）的物质的量为；气体B（NH3）的物质的量为，来自反应，说明溶液中含0.005 mol ；根据N元素守恒，原中的N全部转化为、气体A和中的N，中的N的物质的量为、中的N的物质的量为、气体A中的N的物质的量为；故原硝酸的物质的量为，所以原硝酸的物质的量浓度为。 （2）反应后溶液中的来自和，中的的物质的量为、中的的物质的量为，故反应后的物质的量为，所以反应后的物质的量浓度为。 （3）根据电子守恒，Fe失去的电子总数等于气体A中N得到的电子总数与中N得到的电子总数之和；由分析可知，Fe转化为由0价升为+2价，失去的电子的物质的量为，中的N为-3价，是由中+5价的N转化而来的，故中N得到的电子的物质的量为；所以气体A中N得到的电子的物质的量为；气体A与氧气发生反应、，这两个反应中，得到的电子总数等于气体A中N失去的电子总数，气体A由转化而来又转化为，故气体A中N失去的电子总数等于Fe与反应过程中气体A中N得到的电子总数，所以得到的电子的物质的量为0.36 mol；1 mol 得4 mol电子，所以氧气的质量为。 4．(1)2(2)3.36(3)100 1 学科网（北京）股份有限公司 $