课时冲关15 氮及其化合物(练习Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮课时作业（人教版）

**基本信息** 以价类二维关系为核心，整合实验探究、守恒计算等方法，系统覆盖氮及其化合物转化规律 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|第1题|定义判断法|从N₂到化合物的价态递变| |实验探究|第2/5题|装置原理分析法|实验操作与物质性质关联| |反应原理|第3/4题|离子方程式书写规则/转化关系法|反应规律与守恒思想结合| |综合计算|第7/9题|电子守恒与极限法|量效关系与计算模型构建|

课时冲关十五　氮及其化合物 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1．氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是(　　) A．根瘤菌能把空气中的N2转化为NH3作为自身的养料 B．“雷雨发庄稼”涉及的物质转化：N2NOHNO3硝酸盐 C．土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为N2的过程属于生物固氮 D．用稀HNO3处理试管上附着的银：Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO2↑＋H2O 解析：A　[A.生物固氮是固氮菌把空气中的N2转化为NH3或铵态氮肥作为自身的养料，故A正确；B.“雷雨发庄稼”涉及的物质转化中，N2与O2在放电的条件下生成NO，但是NO和H2O不能反应，故B错误；C.生物固氮是指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程，故C错误；D.用稀HNO3处理试管上附着的银反应的离子方程式为：3Ag＋4H＋＋NO===3Ag＋＋NO↑＋2H2O，故D错误。] 2．实验室制取NH3并探究其还原性，下列实验装置能达到实验目的的是(　　) A.制取NH3 B.干燥NH3 C.验证氨气的还原性 D.吸收尾气 解析：C　[A.NaOH溶液与NH4Cl溶液发生反应生成NH3·H2O，不加热NH3·H2O不易分解出氨气，A错误；B.氨气是碱性气体，可与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，B错误；C.NH3与CuO反应生成N2、Cu和H2O，黑色的CuO转化为红色的Cu，N元素的化合价升高，说明NH3具有还原性，C正确；D.倒置漏斗伸入液面以下，不能起到防倒吸的作用，D错误。] 3．下列有关含氮化合物的反应中，对应的离子方程式书写正确的是(　　) A．将过量SO2通入冷氨水中：NH3·H2O＋SO2===HSO＋NH B．室温下用稀硝酸溶解铜：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C．NO2溶于水制硝酸：2NO2＋2H2O===H＋＋NO＋NO D．等体积、等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH＋OH－===NH3·H2O 解析：A　[A.过量SO2通入冷氨水，生成HSO和NH，离子方程式为NH3·H2O＋SO2===HSO＋NH，A正确；B.稀硝酸与铜反应生成NO而不是NO2，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，B错误；C.NO2溶于水生成HNO3和NO，离子方程式为3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO，C错误；D.等体积、等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合，离子方程式为H＋＋OH－===H2O，D错误。] 4．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是(　　) A．合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和极性键的生成 B．氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4 C．使用NaOH溶液吸收尾气中的氮氧化物，NO和NO2是酸性氧化物 D．向吸收塔中通入O2的作用是氧化NO 解析：C　[氮气和氢气合成氨，氨和氧气反应生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；据此解答。A.合成塔内为氮气和氢气反应生成氨，有氮气和氢气中的非极性键的断裂和氨中的极性键的形成，A正确；B.氧化炉内的反应为4NH3＋5O24NO＋6H2O，氨为还原剂，氧气为氧化剂，则氧化剂和还原剂的物质的量比为5∶4，B正确；C.一氧化氮和二氧化氮都不是酸性氧化物，C错误；D.吸收塔中通入氧气是为了使一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，促进二氧化氮和水反应生成硝酸，D正确。] 5．如图所示装置中，a、b、c处加入适当的物质可以产生美丽的喷泉。下列所加试剂不能产生对应现象的是(　　) 选项 试剂 现象 a b c A HCl 水 紫色石蕊溶液 红色喷泉 B NH3 水 无色酚酞溶液 红色喷泉 C CO2 水 紫色石蕊 红色喷泉 D Cl2 KI溶液 淀粉稀溶液 蓝色喷泉 解析：C　[A.HCl极易溶于水，水溶液呈酸性，可以使紫色石蕊溶液变红，产生红色喷泉，A项正确；B.NH3极易溶于水，水溶液呈碱性，可以使无色酚酞溶液变红，产生红色喷泉，B项正确；C.CO2在水中溶解度较小(约为1∶1)，无法产生喷泉，C项错误；D.Cl2可与KI溶液反应生成I2，I2可使淀粉变蓝，D项正确。] 6．下列由相关实验现象推出的结论正确的是(　　) A．NH4Cl和NH4HCO3受热都能分解，说明可以用加热NH4Cl和NH4HCO3固体的方法制氨气 B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有SO C．Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应 D．NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体 解析：D　[NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢，冷却后二者又重新结合生成NH4Cl，不能制备氨，A项错误；向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，在酸性条件下NO具有强氧化性，会把SO氧化成SO，故不能说明原溶液中一定含有SO，也可能含有SO，B项错误；Fe与稀硝酸、稀硫酸反应均有气泡产生，前者是由于稀硝酸的强氧化性，后者是由于Fe与稀硫酸发生置换反应，C项错误；NH3遇到浓盐酸产生白烟，说明二者发生反应生成白色固体氯化铵，D项正确。] 7．将a mol铁粉加入含b mol HNO3的硝酸溶液中，充分反应后铁粉完全溶解，共收集到c L(标准状况)的NO、NO2混合气体。下列有关说法错误的是(　　) A．若反应后溶液中有d mol H＋，则b＝3a＋d＋ B．若反应后产物中有Fe3＋，无Fe2＋，则b＝3a＋ C．若反应后产物中有Fe2＋、Fe3＋，则＜b＜6a D．若反应后产物中有Fe2＋，无Fe3＋，则＜a＜ 解析：B　[铁粉中滴加少量浓硝酸反应生成硝酸亚铁和二氧化氮和水，离子方程式为：Fe＋2NO＋4H＋===Fe2＋＋2NO2↑＋2H2O，铁粉中滴加过量浓硝酸反应生成硝酸铁和二氧化氮和水，离子方程式为：Fe＋3NO＋6H＋===Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O，少量铁粉加入稀硝酸中生成硝酸铁、一氧化氮气体和水，反应的离子方程式为：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，过量的铁粉加入稀硝酸中的离子方程式为：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，根据得失电子守恒、氮元素守恒结合极限法计算。A.若反应后溶液中有d mol H＋，硝酸剩余，只有Fe3＋生成，生成Fe(NO3)3、NO、NO2、剩余d mol HNO3，根据氮元素守恒，b＝3a＋d＋，故A正确；B.若反应后产物中只有Fe3＋生成，假设生成c L(标准状况)的NO气体，发生反应的离子方程式为：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，根据氮元素守恒则b＝3a＋，假设生成c L(标准状况)的NO2气体，发生反应的离子方程式为Fe＋3NO＋6H＋===Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O，根据氮元素守恒则b＝3a＋，当硝酸过量时大于这个值，故B错误；C.若反应后产物中只有Fe2＋，发生反应的离子方程式：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，b＝a，若反应后产物中只有Fe3＋生成，发生反应的离子方程式为：Fe＋3NO＋6H＋===Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O，b＝6a，所以若反应后产物中有Fe2＋、Fe3＋生成，则<b<6a，故C正确；D.若反应后产物中只有Fe2＋生成，假设生成c L(标准状况)的NO气体，发生反应的离子方程式：3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，则消耗铁的物质的量为：a mol＝×＝，假设生成c L(标准状况)的NO2气体，发生反应的离子方程式：Fe＋2NO＋4H＋===Fe2＋＋2NO2↑＋2H2O，则消耗铁的物质的量为：a mol＝×＝，实际共收集到c L(标准状况)的NO、NO2混合气体，则<a<，故D正确。] 8．氨是一种重要的化工原料，根据如图转化判断下列有关表述正确的是(　　) A．浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放且用橡胶塞密封 B．戊与丁反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C．实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气 D．向饱和NaCl溶液中依次通入过量的CO2和NH3，然后过滤可制得乙 解析：B　[氨气发生催化氧化生成NO和水，丙是NO、丁是H2O；NO和氧气反应生成NO2，戊是NO2；NO2和水反应生成硝酸和NO；氨气和氯化氢反应生成氯化铵，甲是NH4Cl；氨气、氯化钠、二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，乙是碳酸氢钠。A.浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放，浓硝酸具有强氧化性，不能用橡胶塞密封，故A错误；B.NO2和水反应生成硝酸和NO，一部分氮元素化合价由＋4降低为＋2、另一部分氮元素化合价由＋4升高为＋5，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故B正确；C.甲是NH4Cl，NH4Cl受热分解生成的氨气和氯化氢，遇冷会重新结合生成氯化铵，不能采取加热甲物质的方法制取氨气，故C错误；D.氨气极易溶于水，二氧化碳在碱性溶液中溶解度增大，向饱和NaCl溶液中先通入过量的NH3，再通入CO2生成碳酸氢钠沉淀，故D错误。] 9．探究铜与硝酸反应生成NO时的硝酸浓度。如图所示，先通N2一段时间后关闭活塞K，将铜丝伸入溶液中，当A中气体变为无色时，上提铜丝，再将B中溶液稀释至200 mL，取20.00 mL，用0.20 mol·L－1的NaOH溶液滴定至终点时消耗15.00 mL(忽略硝酸的挥发、分解及溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　) A．可用盛有NaOH溶液的洗气瓶进行尾气吸收 B．铜与硝酸反应生成NO时的硝酸浓度为9 mol·L－1 C．若不通N2，可能导致所得实验结果偏高 D．若通过直接滴定A中剩余酸的量(掩蔽掉Cu2＋的干扰)进行求算，所得实验结果偏低 解析：D　[A瓶中的反应为4HNO3(浓)＋Cu===2NO2↑＋2H2O＋Cu(NO3)2。B中发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。用0.20 mol·L－1的NaOH溶液滴定至终点时消耗15.00 mL，即n(NaOH)＝(0.20×15.00×10－3)mol＝3×10－3 mol，有关系式为NaOH～HNO3则B瓶中产生的n(HNO3)＝3×10－3 mol×10＝3×10－2 mol，又3NO2～2HNO3则A瓶中产生的NO2为3×10－2 mol×＝4.5×10－2 mol。由关系式得4HNO3(浓)～2NO2则消耗的HNO3为4.5×10－2mol×2＝9×10－2 mol。A.NaOH溶液不能直接与NO反应，所以它不能吸收尾气，A错误；B.溶液中剩余的硝酸浓度为＝ mol/L＝8 mol/L。即当反应产生无色NO时，硝酸浓度为8 mol·L－1，B错误；C.若不通入N2，B瓶中NO也转变为HNO3，从而导致消耗的HNO3偏大，A中剩余HNO3偏低，结果偏低，C错误；D.当A中气体变为无色时停止反应，产生NO的浓度应该比A瓶的大。所以直接测定A瓶中的酸可能导致结果偏低，D正确。] 二、非选择题 10．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价­物质类别关系图如图1所示。 图1 回答下列问题： (1)图中A可以是__________(写化学式)。符合图中B的物质之间的转化关系是__________________(用化学方程式表示)。 (2)实验室中，检验溶液中是否含有NH的操作方法是__________________________。 (3)图1中C代表硝酸。图2是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。下列叙述中不正确的是________(填字母)。 图2 A．硝酸的密度越大，其浓度越小 B．当还原剂和温度都相同时，不同密度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某密度时，以某种产物为主而已 C．硝酸的密度越大，还原产物中N元素低化合价产物越少 D．当硝酸的密度大于1.3 g·cm－3时，还原产物主要为NO、NO2 (4)现有一定量铝粉和铜粉的混合物与一定量很稀的硝酸溶液充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入5 mol·L－1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图3所示。 图3 ①c点对应NaOH溶液的体积为______ mL。 ②de段发生反应的离子方程式为__________________。 解析：(1)图中A是含氮氢化物，为NH3，图中B是N的＋4价的氧化物，则B为NO2，转化反应的化学方程式为2NO2N2O4；(2)实验室检验NH的操作方法是取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，观察试管口湿润的红色石蕊试纸是否变蓝；(3)A.硝酸的密度越大、浓度越大，故A错误；B.由图像可以看出，在相同温度和密度时，硝酸的还原产物不止一种，以某种产物为主，故B正确；C.由图像可以看出，还原产物中NH的物质的量分数随硝酸密度增大而减小，铵根离子中氮元素化合价最低是－3价，故C正确； D．当硝酸溶液的密度为1.36 g·cm－3时，由图像可看出，生成的NO和NO2物质的量相等，且硝酸密度大于1.3 g·cm－3时，还原产物主要为NO、NO2，故D正确；(4)①由反应过程可知，当加入氢氧化钠溶液为88 mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n(NH4NO3)＝n(NH)＝0.03 mol，根据钠原子守恒，可知n(NaNO3)＝n(NaOH)＝0.088 L×5 mol/L＝0.44 mol，根据氮原子守恒计算原硝酸溶液中n(HNO3)＝n(NaNO3)＋2n(NH4NO3)＝0.44 mol＋0.03 mol×2＝0.5 mol，而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3，根据氮原子守恒n′(NaNO3)＋2n(NH4NO3)＋3n[Fe(NO3)3]＋3n[Al(NO3)3]＝n(HNO3)，故c点溶液中n′(NaNO3)＝0.5 mol－0.03 mol×2－0.03 mol×3－0.05 mol×3＝0.2 mol，故c点加入NaOH的物质的量为0.2 mol，体积为V＝＝＝0.04 L＝40 mL；②铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应，被氧化为Al3＋、Fe3＋，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又有硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由＋5变成了－3，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与NH发生了反应，则随着NaOH溶液的滴加，发生的反应依次有：Oc段：H＋＋OH－===H2O，cd：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，de：NH＋OH－===NH3·H2O，ef：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，则de段发生反应的离子方程式为NH＋OH－===NH3·H2O。 答案：(1)NH3　2NO2N2O4 (2)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，观察试管口湿润的红色石蕊试纸是否变蓝 (3)A (4)①40　②NH＋OH－===NH3·H2O 学科网（北京）股份有限公司 $