第3章 周末练10 氮及其化合物（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（鲁科版 山东海南专版）

周末练10　氮及其化合物 [分值：100分] [1~9题，每小题8分，有一个或两个选项符合题目要求] 一、氮及其化合物间的转化 1.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是(　　) ①N2→NO2　②N2→NH3　③NO2→HNO3　④NH3→NO　⑤HNO3→NO2　⑥NO→NO2 A.①④ B.②⑥ C.③④ D.④⑥ 答案　D 解析　需加入氧化剂才能转化，则物质所含元素的化合价必须升高，反应①③④⑥，氮元素化合价都升高，但N2→NO2不能通过一步反应完成，NO2→HNO3虽然氮元素化合价升高，但不需加入氧化剂，在反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中，NO2既是氧化剂又是还原剂，NH3→NO及NO→NO2，必须加氧化剂且通过一步反应就能完成。 2.(2024·潍坊高一期末)物质类别和元素价态是研究物质的重要视角，部分含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.工业上可通过a→c→d→e来制备硝酸 B.a→b的过程属于氮的固定 C.a易液化，常用作制冷剂 D.实验室里e的浓溶液通常保存在棕色细口瓶中 答案　B 解析　由图可知，a为NH3，b为N2，c为NO，d为NO2，e为HNO3。工业上通过氨气催化氧化生成一氧化氮，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，故A正确；氮的固定是指氮气转化为含氮化合物的过程，根据分析可知，a→b的过程属于氮的化合物转为氮气，不属于氮的固定，故B错误；a为NH3，液氨汽化要吸收大量的热，使周围环境温度降低，可用作制冷剂，故C正确；浓硝酸见光易分解，要保存在棕色细口瓶中，并置于阴凉处，故D正确。 3.(2025·枣庄高一期末)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—物质类别关系如图，以下说法正确的是(　　) A.1.7 g物质A在常温常压下，含有的原子数为0.4NA B.0.15 mol物质B与水完全反应，转移0.1 mol电子 C.物质C的稀溶液与 Cu反应的离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO2↑+4H2O D. N的检验方法是取少量溶液于试管中，加热，生成气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 答案　AB 解析　A为氨气，1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol，含有的原子数为0.4NA，故A正确；B为二氧化氮，与水发生3NO2+H2O===NO+2HNO3，可知3 mol NO2反应转移2 mol电子，则0.15 mol物质B与水完全反应，转移电子为0.15 mol×=0.1 mol，故B正确；C为硝酸，且Cu与稀硝酸反应生成一氧化氮，则离子方程式为3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O，故C错误；氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，铵根离子与碱加热生成氨气，没有加碱，则不能检验，故D错误。 4.(2025·日照高一期末)工业上处理酸性氨氮废水的反应机理如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.“硝化1”中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶3 B.“硝化2”的离子方程式为2N+O2===2N C.该处理过程中Fe2+与Fe3+可以循环利用 D.该处理过程在高温下效果更好 答案　AD 二、含氮物质转化的实验探究 5.(2025·德州高一期末)某小组用下图中甲作为气体发生装置，其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是(　　) A.若制取NH3，a为浓氨水，b可为氧化钙 B.若制取Cl2，则乙可盛饱和食盐水以除去HCl杂质 C.若制取NO，则可用丙装置收集气体 D.若制取NO2，则丁可盛NaOH溶液用作尾气处理装置 答案　C 6.某同学为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO，设计如图实验装置(加热、夹持装置已略去)。图中K为止水夹，d是存有一半空气的注射器。下列说法错误的是(　　) A.装置a的作用是生成CO2气体，排尽装置中的空气 B.当装置b中溶液增重1.92 g时，生成标准状况下0.448 L NO气体 C.将d中空气推入c中，若气体变为红棕色则说明b中生成NO D.该装置存在缺陷，缺少尾气处理装置 答案　B 解析　由实验装置可知，a中稀硝酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，利用生成的二氧化碳气体排尽装置中的空气，避免对一氧化氮气体的检验造成干扰，故A正确；b中Cu与稀硝酸反应生成NO，根据3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O可知，若生成标准状况下0.448 L NO气体，则参加反应的Cu的物质的量为0.03 mol，溶液的质量增加0.03 mol×64 g·mol-1-0.02 mol×30 g·mol-1=1.32 g，故B错误；NO能与氧气反应生成红棕色的二氧化氮，将d中空气推入c中，若气体变为红棕色，则说明b中生成NO，故C正确；NO有毒，会污染空气，所以要进行尾气处理，该装置缺少尾气处理装置，故D正确。 7.为探究氨及铵盐性质，将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(无水CaCl2可吸附NH3形成CaCl2·8NH3)。下列说法错误的是(　　) A.NH4Cl晶体受热分解的化学方程式为NH4ClNH3↑+HCl↑ B.同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均有颜色变化 C.实验过程中，竖直支管上方未见白烟产生 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使剩余的气体更充分吸收，减少污染 答案　C 解析　点燃左侧酒精灯后，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气可以被氯化钙吸收，氯化氢使左侧湿润的pH试纸变红；点燃右侧酒精灯后，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氯化氢可以被氢氧化钠吸收，氨气能使右侧湿润的pH试纸变蓝，B正确；实验过程中竖直支管上方会有氯化氢与氨发生化合，生成氯化铵白色颗粒，C错误。 三、金属单质与硝酸反应的有关计算 8.(2025·滨州高一期末)为测定铜镁合金的组成，将1.36 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL-1、质量分数为63%浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(换算为标准状况)，向反应后的溶液中加入足量2.0 mol·L-1NaOH溶液，得到2.72 g沉淀。下列说法错误的是(　　) A.该浓硝酸物质的量浓度为14.0 mol·L-1 B. NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是40% C.得到2.72 g沉淀时，至少加入NaOH溶液的体积是40 mL D.该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶3 答案　C 9.★★(2025·南阳高一期末)一种无色气体100 mL，由NH3、NO、CO2所组成，将此无色气体通过浓硫酸的洗气瓶后，发现气体减少了30 mL。剩余气体继续通过Na2O2固体后，发现气体变成红棕色，再将该气体通入盛满水倒立于水槽中的试管内，发现试管内水位上升，最后试管内充满液体。则原混合气体中NH3、NO、CO2气体的体积比为(　　) A. 5∶8∶12 B. 15∶14∶21 C. 10∶14∶21 D. 30∶28∶23 答案　B 解析　混合气体100 mL，通过浓硫酸洗气瓶气体减少了30 mL，氨气被吸收，则氨气体积为30 mL；剩余气体通过过氧化钠，与二氧化碳反应：2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2，生成的氧气与一氧化氮化合产生红棕色气体二氧化氮，再将该气体通入装满水的试管，最后无气体剩余，4NO+3O2+2H2O=== 4HNO3，由CO2产生的O2和NO应该按照3∶4恰好完全反应才符合题意，故CO2与NO的体积比为(3×2)∶4=3∶2，二者共70 mL，那么CO2体积应为42 mL，NO体积应为28 mL，则原混合气体中 NH3、NO、CO2 气体的体积比为15∶14∶21。 四、大题综合练 10.(12分)(2025·日照高一期末) 亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂，常用于肉制品的保鲜与防腐，某小组拟利用如图装置制备少量NaNO2。 已知：①NO2+NO+Na2CO3===2NaNO2+CO2 ②2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2 (1)仪器a的名称为　　　　。  (2)A中发生反应的离子方程式为　　　　，该反应体现了HNO3的　　　　　　和酸性。  (3)装置B中应间断性通入适量的O2，其目的是　　　　(填字母)。  a.作保护气 b.与N2反应生成NO c.将NO部分氧化为NO2 d.将NO全部氧化为NO2 (4)该实验装置的设计还存在不足，改进措施为　　　　　　　。  (5)该实验制备的NaNO2固体中，可能含有的杂质为Na2CO3、NaHCO3和　　　　(填化学式)。  (6)取少量上述产品所配制的溶液于试管中，向其中滴加少量酸性淀粉⁃KI溶液，振荡，溶液变蓝，该现象_________(填“能”或“不能”)说明酸性条件下N具有氧化性，原因是　　　　　　　　　。 答案　(1) 分液漏斗　(2)3Cu+8H++2N===3Cu2++2NO↑+4H2O　(强)氧化性　(3)c　(4)在C装置后增加尾气处理装置　(5)NaNO3　(6)不能　产品可能混有NaNO3，在酸性条件下，N具有氧化性 11.(16分)(2025·泰安高一期末)Ⅰ.氮在自然界中的循环如图所示。 (1)图示硝化过程和反硝化过程　　(填“属于”或“不属于”)氮的固定。  (2)氨氧化过程氧化产物和还原产物的质量比为　　　　。  (3)Fe2+除去硝态氮生成标准状况下　　L N2时，转移电子数为2.5NA。  Ⅱ.氮在人类生产生活中也扮演着重要的角色。 (4)氨氮废水中的氮元素多以N形式存在，某研究团队设计的处理流程如下： ①氨氮废水直接排入河流或湖泊会造成的环境问题是　　　　　　。  ②过程Ⅱ：在微生物作用下利用O2实现N→N→N转化，称为硝化过程。该过程中氨氮废水被_______(填“氧化”或“还原”)。  ③过程Ⅲ：一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH)可实现HNO3→N→N2转化，称为反硝化过程，该过程中甲醇作　　　　(填“氧化”或“还原”)剂。  (5)氮氧化物排入大气中会产生硝酸型酸雨。一种用ClO2氧化消除氮氧化物的方法，主要包括两步反应：NONO2无污染的气体，反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ClO2+H2O===NO2+HNO3+HCl，反应Ⅱ的化学方程式为　　　　　；标准状况下，处理1 mol NO气体生成“无污染的气体”的质量为　　　　g(不考虑转化过程的损耗)。  答案　(1)不属于　(2)1∶1　(3)5.6　(4)①水体富营养化　②氧化　③还原　(5)4Na2SO3+2NO2===4Na2SO4+N2　7 学科网（北京）股份有限公司 $