7.3 含氮化合物的合理使用-分层同步练习-2025-2026学年高一下学期化学苏教版必修第二册

**基本信息** 本同步练通过“必备知识基础”与“能力素养提升”分层设计，实现从单一知识点巩固到综合应用的进阶，适配新授课知识内化与能力培养需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |必备知识基础|铵盐性质、氮肥使用、氮氧化物转化等核心概念|以选择、简单填空为主，聚焦化学观念中物质性质与用途的对应关系，如铵盐检验方法（第2题）| |能力素养提升|工业废水处理、烟气脱硝、实验探究等综合应用|含流程分析、计算及实验题，体现科学思维与科学探究，如次氯酸钠氧化法脱氮（第14题）|

第三单元　含氮化合物的合理使用 一、必备知识基础 1.下列关于铵盐性质的说法不正确的是(　　) A.铵盐都是离子化合物 B.铵盐都能与强碱反应生成氨气 C.铵盐受热分解的产物都是氨气和相应的酸 D.铵盐都能溶于水 2.实验室检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中,然后(　　) A.加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验 B.加水溶解,用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性 C.加入碱溶液,加热,再滴入酚酞溶液 D.加入苛性钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验 3.下列关于氮肥的使用方法正确的是(　　) A.大量施用氮肥,以提高农作物产量 B.氯化铵与碱性肥料混合使用,以增强肥效 C.施肥时,应避免氮肥与种子或根系直接接触 D.硝酸铵可作种肥使用 4.汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用,形成一种雾霾。 NOxN2O5HNO3烟(一种雾霾) 下列有关该雾霾的叙述错误的是(　　) A.该雾霾中含硝酸铵固体 B.反应②是非氧化还原反应 C.反应①是固氮反应 D.NH3可能来自过度施用氮肥 5.给装有少量下列固体物质的试管加热,试管底部的物质能完全消失的是(　　) A.氯化钠 B.碳酸氢钠 C.氯化铵 D.氯化铵与氢氧化钙 6.下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述不正确的是(　　) A.CO转化为CO2所需的氧元素来源于NOx B.汽车尾气发生的都是氧化反应 C.Pt-Rh催化剂化学反应前后质量不变 D.使用该净化器可减少酸雨的发生 7.燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。如图所示为汽车发动机和催化转化器中发生的部分化学反应。下列说法不正确的是(　　) A.反应Ⅰ是在高温条件下发生的 B.反应Ⅱ属于人工固氮 C.物质甲可以和镁反应生成A3B2型化合物 D.物质乙和氨气可以合成尿素[CO(NH2)2] 8.氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。 (1)氨气可用来处理氮氧化物 氨气与二氧化氮在一定条件下发生反应生成一种可参与大气生态循环的无毒气体。该反应中NH3和NO2的物质的量之比为　　　　　　　　。  (2)氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液吸收二氧化氮也可以防止氮氧化物对大气的污染。 写出氢氧化钠溶液与二氧化氮反应的化学方程式: 　　　　　　　　。  该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应) (3)NOx储存还原工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如下图所示。 ①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是　　　　。  ②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,写出该还原过程的化学方程式: 　　　　　　　　。  9.某氮肥(NH4)2SO4中混有NH4HSO4。为测定该氮肥的含氮量,研究性学习小组在如图所示实验装置图中进行实验。 (1)仪器X的名称是　　　　　。  (2)甲同学提出,实验中应加入足量氢氧化钠溶液。若加入少量氢氧化钠溶液,可能无氨气生成,仅发生反应: 　　　　　　　 　　　　　　　(写离子方程式)。 (3)乙同学提出,在检查好装置气密性,并装好药品后,应先　　　　　　　　　　　(填具体操作),再打开分液漏斗活塞,逐滴滴加氢氧化钠溶液,在液体临近流完时,及时关闭活塞,并开始加热。  (4)装置中碱石灰的作用是　　　　　　　　。  (5)广口瓶内四氯化碳的作用是　　　　　　　　。  (6)指导老师指出,用该装置进行实验,即使氢氧化钠足量且实验过程中无氨气外逸,测得的样品含氮量仍然将偏低,其原因可能是 　　　　　　　　。  (7)同学们改进实验装置后(改进实验装置图略)进行实验。称取16.00 g上述样品与足量氢氧化钠溶液混合,完全溶解后,加热充分反应(此温度下铵盐不分解),并使生成的氨气全部被稀硫酸吸收,测得氨气的质量为3.40 g。则样品中氮元素的质量分数为　　　　。 二、能力素养提升 10.碳酸氢铵是一种常用的氮肥,下列关于它的说法错误的是(　　) A.碳酸氢铵受热易分解 B.碳酸氢铵应密封保存于阴凉处 C.碳酸氢铵与氢氧化钙混合使用可提高肥效 D.碳酸氢铵是白色晶体 11.化学与生活、科技、社会、环境密切相关。下列说法不正确的是(　　) A.浓硝酸与铁在常温下不能反应,所以可用铁质容器储运浓硝酸 B.合成氨使人类进入了化肥农业时代,大大地提高了粮食的产量 C.适应在pH较高的石灰性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥 D.将太阳能转化为电能,再将水电解获得氢气,符合“低碳”原则 12.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程: 下列说法不正确的是(　　) A.X可以是空气,且需过量 B.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 C.捕获剂所捕获的气体主要是CO D.处理含N废水时,发生反应的离子方程式为N+NN2↑+2H2O 13.废水中的氨氮(NH3、N)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下: ①微生物脱氮法:NNN2。 ②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮。 下列有关说法正确的是(　　) A.该废水不可直接排放,会造成重金属污染 B.微生物脱氮时可在高温下进行,以增大脱氮的速率 C.步骤a发生反应:N+2O2N+H2O+2H+ D.化学沉淀法脱氮时,溶液的碱性越强,氨氮的去除率越高 14.工业废水中的氨氮(以NH3、N形式存在),可通过一系列处理,使水中氨氮达到国家规定的排放标准,主要有以下方法。 (1)汽提法:当废水中pH较高时(氨氮以NH3分子存在),利用水蒸气将其从水中吹出,消除污染。该操作一般在吹脱塔中进行,废水从吹脱塔的塔顶往下流,水蒸气从下面鼓入。用水蒸气吹出NH3的原理是　　　　　　　　;  吹脱塔中进料方式的优点为 　　　　　　　　。  (2)微生物法:酸性废水中的部分N在硝化细菌的作用下被氧气氧化为N,N在反硝化菌作用下生成N2。 反硝化阶段,在缺氧条件下,反硝化菌与有机碳源(醇、有机酸等)使N转化为N2,从而消除污染,则有机碳源的作用是 　　　　　　　　。  (3)次氯酸钠氧化法: ①向氨氮废水中加入NaClO,氨氮转化为N2而除去。生成标准状况下6.72 L气体,转移电子的物质的量为　　　　　。  ②探究NaClO的投加量[以m(Cl2)表示]对氨氮去除率的影响,实验结果如图所示。 当m(Cl2)∶m(NH3)≥7.7时,废水中氨氮去除率为100%,而总氮去除率缓慢下降,其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)光催化降解法:该方法是指利用TiO2作催化剂,在其获得能量后,释放出光电子(e-)和形成空穴(h+),空穴(h+)与H2O产生活性很强的羟基自由基(·OH),将N转化为N,光电子(e-)再将N转化为N2。反应机理用方程式简单表示如下: Ⅰ.TiO2+hνe-+h+ Ⅱ.h++H2O·OH+　　  Ⅲ.N+·OH Ⅳ.2N+10e-+12H+N2↑+6H2O ①反应机理“Ⅱ”空格中物质的化学式为　　　　　　　　。  ②反应机理“Ⅲ”中的离子方程式为 　　　　　　　　。  15.工厂烟气(主要污染物为SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。 (1)“纳米零价铁-H2O2”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的N。在一定温度下,将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合,以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置,可将烟气中的NO氧化。 ①Fe2+催化H2O2分解产生HO·,HO·将NO氧化为N的机理如图1所示,Y的化学式为　　　　。  图1 ②NO与H2O2反应生成HNO3的化学方程式为　　　　　　　　。  ③纳米零价铁的作用是　　　　　　　　。  ④NO脱除率随温度的变化如图2所示。温度高于120 ℃时,NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是　　　　　　　　。  图2 (2)SCR(选择性催化还原)脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术,脱硝效率高达90%以上。反应机理如图3所示,写出该反应的化学方程式:　 　　　　　　　。  图3 (3)目前,NaClO溶液广泛地应用于脱硫、脱硝。某课外小组同学设计了一种喷淋吸收塔装置(如图4所示)。设计该装置的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。脱硝反应中,每吸收标准状况下448 mL的NO,转移的电子的物质的量为　　　 mol。 图4 参考答案 1.C　解析 铵盐由铵根离子和酸根离子构成,都是离子化合物,A正确;铵盐与强碱反应加热会生成氨气,B正确;如硝酸铵受热分解产物较复杂,不只是氨气和相应的酸,C错误;铵盐都能溶于水,D正确。 2.D　解析 检验铵盐的方法是加入强碱(如苛性钠溶液)并加热,产生氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A项只加热,不一定能产生氨气;B项加水溶解检验酸碱性不能确定是铵盐;C项滴入酚酞溶液不能检验氨气。 3.C　解析 大量施用氮肥会造成环境污染等问题,应合理施用,A错误;氯化铵与碱性肥料混合会反应生成氨气,降低肥效,B错误;施肥时,应避免氮肥与种子或根系直接接触,防止烧种、烧根,C正确;硝酸铵受热易分解,且吸湿性强,不宜作种肥,D错误。 4.C　解析 硝酸和氨气反应生成硝酸铵,故雾霾中含有硝酸铵固体,A正确;N2O5中N为+5价,O为-2价,H2O中H为+1价,O为-2价,HNO3中H为+1价,N为+5价,O为-2价,各元素化合价未发生变化,是非氧化还原反应,B正确;固氮反应是将游离态的氮转化为含氮化合物,NOx中N已经是化合态,故反应①不是固氮反应,C错误;过度施用氮肥,其中铵态氮肥可分解生成氨气,D正确。 5.C　解析 氯化钠受热不分解,有固体残余,A不符合题意;碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和水蒸气,有碳酸钠固体残余,B不符合题意;氯化铵受热分解生成氨和HCl,无固体残余,C符合题意;氯化铵与氢氧化钙受热生成氯化钙、氨和水,有氯化钙固体残余,D不符合题意。 6.B　解析 由题图可知,CO转化为CO2所需的氧元素来源于NOx,A正确;由题图可知,氮的氧化物变为氮气,发生的是还原反应,B错误;催化剂只是参与反应,反应前后其质量是不变的,C正确;使用该净化器,反应产物中没有氮的氧化物,可以减少酸雨的发生,D正确。 7.B　解析 甲和O2反应生成NO,甲含有N元素;NO和CO反应生成N2和CO2,则甲是N2、乙是CO2。N2和O2在高温条件下反应生成NO,A正确;反应Ⅱ是NO和CO反应生成N2和CO2,氮的固定是将游离态的氮转化为含氮化合物,所以反应Ⅱ不属于人工固氮,B错误;N2可以和镁反应生成Mg3N2,C正确;CO2可与NH3反应生成尿素[CO(NH2)2]和水,D正确。 8.答案 (1)4∶3 (2)2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O (3)①BaO　②5H2+Ba(NO3)2BaO+N2↑+5H2O 解析 (1)氨气和二氧化氮反应生成无污染的物质,则生成氮气与水,反应方程式为6NO2+8NH37N2+12H2O,则NH3和NO2的物质的量之比为4∶3。(2)结合题意,氢氧化钠溶液与二氧化氮反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,方程式为2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O。(3)①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是BaO。②根据题图可知,用H2模拟还原Ba(NO3)2的反应中硝酸根被还原为氮气、氢气被氧化为水,根据质量守恒可知,反应为5H2+Ba(NO3)2BaO+N2↑+5H2O。 9.答案 (1)圆底烧瓶 (2)H++OH-H2O (3)打开分液漏斗上方的塞子 (4)吸收氨气中的水蒸气 (5)防止倒吸 (6)残留在反应装置中的氨气未被稀硫酸吸收 (7)17.5% 解析 (1)由装置图可知,仪器X的名称是圆底烧瓶。(2)某氮肥(NH4)2SO4中混有NH4HSO4,若加入少量氢氧化钠溶液,则氢离子与氢氧根离子反应生成水,离子方程式为H++OH-H2O。(3)为保证液体顺利流下,应先打开分液漏斗上方的塞子,再打开活塞,滴加氢氧化钠溶液。(4)生成的氨气中含有水分,用碱石灰吸收氨气中的水分。(5)氨气极易溶于水,容易发生倒吸,所以广口瓶内四氯化碳用于防止倒吸。(6)用该装置进行实验,即使氢氧化钠足量且实验过程中无氨气外逸,由于装置内的氨气不能完全被稀硫酸吸收,测得的样品含氮量仍将偏低。(7)根据氮原子守恒:氮原子的物质的量就等于氨气的物质的量,所以样品中氮元素的质量分数为×100%=17.5%。 10.C　解析 碳酸氢铵受热易分解生成氨气、二氧化碳和水,A正确;由于受热易分解,应密封保存于阴凉处,B正确;碳酸氢铵与氢氧化钙混合会发生反应生成氨气,降低肥效,C错误;碳酸氢铵是白色晶体,D正确。 11.A　解析 浓硝酸与铁在常温下能发生钝化反应,生成致密的氧化膜阻碍反应进一步进行,A错误;合成氨技术是现代农业的基础之一,应用合成氨制备的肥料大大地提高了粮食的产量,B正确;铵态氮肥遇碱性物质会分解,分解后释放出氨,肥效降低,故在pH较高的石灰性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥,C正确;将太阳能转化为电能,再将水电解获得氢气,整个过程不产生任何碳排放,符合“低碳”原则,D正确。 12.A　解析 工业废气通入石灰乳,CO2、SO2和Ca(OH)2反应生成CaCO3、CaSO3,得到固体1为CaCO3、CaSO3和过量的Ca(OH)2,B正确;剩余气体1为N2、NO、CO,其中的NO与X、NaOH溶液反应生成NaNO2,则X为氧化剂,可以是空气,但空气不能过量,否则过量的O2会将NaNO2氧化为NaNO3,A错误;气体2主要是N2和CO,CO对环境有污染,经过捕获剂得到无污染气体(即N2),则捕获剂所捕获的气体主要是CO,C正确;N和N反应生成的无污染气体为N2,D正确。 13.C　解析 该废水中含有NH3、N,可使水中藻类植物大量繁殖,造成水体污染,不可直接排放,但无重金属元素,不会造成重金属污染,A错误;微生物在高温下会因变性死亡,不能加快脱氮速率,B错误;步骤a中N在硝化细菌的催化下被氧化为N,发生反应的离子方程式为N+2O2N+H2O+2H+,C正确;化学沉淀法脱氮时,若溶液的碱性过强,镁离子转化为Mg(OH)2沉淀,会降低氨氮的去除率,D错误。 14.答案 (1)NH3在热水中溶解度减小,易于挥发　废水与水蒸气逆流相遇,接触面积增大,有利于热交换,利于NH3吹出 (2)提供电子,作还原剂 (3)①1.8 mol　②NaClO将部分氨氮氧化为N、N留在废水中 (4)①H+　②N+8·OHN+2H++5H2O 解析 (1)温度越高,气体的溶解度越小,则用水蒸气吹出氨气的原理是废水从吹脱塔的塔顶往下流,水蒸气从下面鼓入,逆流相遇的废水与水蒸气的接触面积增大,有利于通过热交换提高废水的温度,减小氨气在水中的溶解度,促使氨气吹出。(2)由题意可知,反硝化阶段,硝酸根离子转化为氮气时,氮元素的化合价降低被还原,硝酸根离子为反应的氧化剂,则有机碳源为反应的还原剂,失去电子发生氧化反应,提供电子,作还原剂。(3)①ClO-氧化氨气为氮气,反应中,氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+1价降低到-1价,则按得失电子守恒、元素质量守恒、电荷守恒得离子方程式为3ClO-+2NH33Cl-+N2+3H2O,生成标准状况下6.72 L气体,=0.3 mol,转移电子的物质的量为0.3 mol×6=1.8 mol。②当m(Cl2)∶m(NH3)≥7.7时,总氮的去除率随m(Cl2)∶m(NH3)的增大不升反降,意味着溶液中生成了其他含氮的微粒,应该是氨气被氧化的产物,即NaClO将部分氨氮氧化为N、N留在废水中。(4)①由电荷守恒可知,反应机理Ⅱ为h++H2O·OH+H+。②由题给信息可知,反应机理Ⅲ为羟基自由基将铵根离子转化为硝酸根离子,转化的离子方程式为N+8·OHN+2H++5H2O。 15.答案 (1)①Fe3+(或FeCl3)　②2NO+3H2O22HNO3+2H2O　③与HCl反应生成Fe2+　④温度升高,H2O2分解速率增大,HO·减少,NO脱除率降低 (2)4NO+4NH3+O24N2+6H2O (3)增大了气体与NaClO溶液的接触面积,加快了脱硫脱硝速率　0.06 解析 (1)①Fe2+与H2O2反应生成HO·和OH-,H2O2得电子,则Fe2+失电子生成Fe3+,则Y为Fe3+或FeCl3。②NO与H2O2反应生成HNO3和H2O,化学方程式为2NO+3H2O22HNO3+2H2O。③从图1中可知,Fe2+催化H2O2生成HO·和OH-,因此需要有Fe2+,纳米零价铁的作用为与HCl溶液反应生成Fe2+。④随着温度升高,H2O2的分解速率增大,当温度高于120 ℃时,随着温度升高,H2O2大量分解,H2O2浓度减小,HO·减少,NO脱除率降低。 (2)图3可知,在催化剂的作用下,NH3与NO、O2反应最终生成N2和H2O,则发生反应的化学方程式为4NO+4NH3+O24N2+6H2O。 (3)喷淋吸收塔装置增大了气体与NaClO溶液的接触面积,增大了脱硫、脱硝速率;脱硝反应是次氯酸钠溶液氧化NO生成硝酸根离子,本身被还原生成氯化钠的反应,脱硝(NO)反应的离子方程式为3ClO-+2NO+H2O3Cl-+2N+2H+,根据离子方程式可得,每吸收2 mol NO,转移电子为6 mol,则每吸收标准状况下448 mL的NO[n(NO)==0.02 mol],转移的电子的物质的量为3×0.02 mol=0.06 mol。 1 学科网（北京）股份有限公司 $