課時規范練10氮及其重要化合物

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基礎鞏固

1.（2020湖北仙桃月考）成語是中國文化的瑰寶。下列成語涉及的金屬在常溫下不完全溶于濃硝酸的

是（）

A.銅壺滴漏B.化鐵為金

C.火樹銀花D.書香銅臭

畫銅壺滴漏，銅壺滴漏即漏壺，中國古代的自動化計時（測量時間）裝置，又稱刻漏或漏刻。銅能溶于

濃硝酸，故A不符合題意;化鐵為金,比喻修改文章，化腐朽為神奇。金不活潑，金在常溫下不溶于濃硝

酸，鐵常溫下在濃硝酸中鈍化，故B符合題意;火樹銀花，大多用來形容張燈結彩或大放焰火的燦爛夜

景。銀不活潑，但能溶于濃硝酸，故C不符合題意;書香銅臭，書香，讀書的家風;銅臭,銅錢上的臭味。指

集書香和銅臭于一體的書商。銅能溶于濃硝酸，故D不符合題意。

2.（高考題組合）下列說法錯誤的是（）

A.NH4HCO3可用作化肥

B.NH4cl與Ca（OH）2混合加熱可生成NH3

C.NH3易溶于水，所以可用作制冷劑

D.用燒堿處理含高濃度NH：的廢水并回收利用氨

HJc

解近］NH4HCO3可以用作化肥是因為含有氮元素,A正確;實臉室可用NH4cl和Ca（OH）2混合共熱制

NFh,反應的化學方程式為2NH4Cl+Ca（OH）2AcaCL+2NH3T+2H2O,B正確;液氨氣化時吸收大量熱，

所以氨可用作制冷劑,C錯誤;燒堿可與鐵根離子反應產生氯氣,D正確。

3.氮元素在海洋中的循環是整個海洋生態系統的基礎和關鍵。海洋中無機氮的循環過程可如圖表示。

下列關于海洋氮循環的說法正確的是（）

A.海洋中的氮循環起始于氮的氧化

B.海洋中的氮循環中屬于固氮作用的是③

C.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與

D.向海洋排放含NO3的廢水會影響海洋中NH：的含量

GBJD

畫海洋中的氮循環起始于N2—NH；,即起始于氮的還原,A錯誤;海洋中的氮循環中屬于固鼠作用

的是②,B錯誤;反硝化作用中氟元素化合價降低，被還原,而02是常見氧化劑，不需要有。2參與,C錯

誤;轉化關系圖中若硝酸根離子增多，反硝化作用增強,向海洋排放含NO3的廢水會影響海洋中NH+

的含量,D正確。

4.（2020江西九江調研）關于下列實驗現象的說法不正確的是（）

實臉1實驗2加熱氮水（含酚缺）至沸騰，溶液紅色逐漸變淺

A.氨氣是無色有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小

B.實驗1,由噴泉現象可知氨氣極易溶于水且溶解速率快

C.實驗I,燒瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3H2O^1NH+

D.實驗2,加熱過程中溫度和c（NH3-H2。）對NH3H2O電離平衡移動方向的影響一致

空D

的氮氣是無色有刺激性氣味的氣體，氨氣密度比空氣小，故不選A;由于氨氣極易溶于水，一體積水

可以溶解70（）體積氨氣，且溶解速率快,可以形成較大的壓強差，所以可以做噴泉實驗，故不選B;燒瓶

溶液中存在平衡NH3+H2OL"NH3?H2OP^NH：+OH,因此含氮微粒有N%、NH3H2O和NH：,故不

選C;因為NH3H2O不穩定受熱易分解，加熱過程中會有NHyH2O分解,c（NH3-H2O）減小使電離平衡

逆向移動;弱電解質的電離是吸熱過程，升高溫度促進電離平衡正向移動。由題中信息可知，加熱后溶

液的紅色變淺，說明溫度和c（NH3-H2。）對NH3H2O的電離平衡的影響是不一致的，故選D。

5.

（2020云南大理質檢）如圖所示，將相同條件下的體積NO和n體積02同時通入倒立于水槽中且盛

滿水的試管內，充分反應后，試管內殘留/體積的氣體，該氣體與空氣接觸后立即變為紅棕色。則"，與

〃的比值為（）

A.3:2B.2:3

C.8:3D.3:8

答案C

:

解如該過程中涉及的反應有2NO+（）2^~2NO2、3NO2+H2O~2HNO3+NO,可將兩個方程式合并為

4NO+3O2+2H2O-4HN03o剩余氣體與空氣接觸立即變為紅棕色，說明剩余氣體為NO。則可知三

體積的NO氣體與n體積的Ch恰好完全反應。根據化學方程式求解，

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

43

rrt

7n

4:y=3:〃，解得m:〃=8:3。

6.下列敘述不正確的是（）

A.NH3的噴泉實驗說明氨氣極易溶于水

B.NH3遇到揮發性強酸就能產生白煙

C.硝酸應放在棕色的細口瓶中保存

D.NO和NH3均可用排空氣法收集

答案D

解析NO的密度和空氣接近，且NO能與Ch反應生成NO%所以NO應采用排水集氣法收集,D項錯誤。

7.（2020四川綿陽調研）NH3及其鹽都是重要的化工原料。

1.實驗室制取氨氣的常見方法如下:

I-.

(1)方法①的化學方程式

為。

(2)依據表中所列方法，從下列圖中選擇合適的發生裝置并將其序號填入表中裝置欄中。

II.甲同學設計了如圖所示實驗裝置(部分夾持儀器未畫出)，探究氨氣的還原性并檢驗產物。

實驗現象為:黑色CuO變為紅色，白色無水CuS04粉末變為藍色，同時生成一種無色、無污染的氣體。

(3)寫出氨氣與CuO反應的化學方程

式:。

(4)堿石灰的作用

是。

(5)該裝置存在明顯缺陷，應在上述裝置最后連接一個尾氣吸收裝置,你認為可選用(填字

母)。

|答案|(1)2NH4Cl+Ca(OH)2^CaCL+2NH3T+2H2。

(2)@b②a③c

△

(3)3CuO+2NH3-3Cu+N2+3H2O

(4)吸收氨氣中的水蒸氣，防止干擾產物水的檢驗

(5)a或b或d

畫I.(1)氯化錠與熟石灰固體混合加熱生成氮氣、氯化鈣和水,反應的化學方程式為

2NH4Cl+Ca(OH)2=^CaC12+2NH3t+2H2O,(2)氤化錠與熟石灰固體混合加熱制備N%可選擇b裝置;

加熱濃氨水直接得到氮氣，選擇裝置a;濃氮水滴加到固體燒堿上不需要加熱,利用固體燒堿溶解放熱

使一水合氨分解生成氨氣，選擇裝置Co

II.題給實驗是氯化餒和氫氧化鈣固體混合加熱反應生成氨氣、氯化鈣和水蒸氣,通過干燥管中

堿石灰吸收水蒸氣，得到干燥氨氣,NH3與氧化銅加熱反應生成銅、氮氣和水，最后通過無水硫酸銅檢

驗生成的水蒸氣。(3)氨氣具有還原性,CuO具有氧化性,二者發生氧化還原反應生成氮氣、銅和水，

反應的化學方程式為3CUO+2NH3——3CU+N2+3H2O?（4）堿石灰的作用是吸收氨氣中的水蒸氣，防止

干擾產物水的檢驗。（5）氨氣極易溶于水,吸收時需要防止倒吸，故選a或b或d。

能力提升

8.（2020重慶萬州月考）下列敘述不正確的是（）

A.NH3易液化，液氨常用作制冷劑

B.與金屬反應時，稀硝酸可能被還原為更低價態,則稀硝酸氧化性強于濃硝酸

C.常溫下，可使用鐵或鋁制容器儲存濃硫酸

D.稀硝酸和活潑金屬反應時得不到氫氣

麗根據氨氣的物理性質可知,NH3易液化,液氨汽化時吸收大量的熱，通常用作制冷劑,A正確;氧化

性的強弱和得電子的能力有關，和得電子的多少無關,濃硝酸氧化性強于稀硝酸,B不正確;常溫下，濃

硫酸和鐵、鋁能發生氧化還原反應而生成一層致密的氧化物薄膜，阻止進一步被氧化，該現象為鈍化

現象,可使用鐵或鋁制容器儲存濃硫酸,C正確;由于稀硝酸具有強氧化性,與活潑金屬反應時不生成氫

氣，一般生成NO,還可能生成硝酸錠等,D正確。

9.

（2020貴州黔東南質檢）中學實驗中，通常利用如圖所示的裝置進行噴泉實驗，來驗證氣體的“溶解性”，

下列有關說法不正確的是（）

A.用滴管加入液體后，由于氣體的“溶解”，使瓶內壓強減小，導致瓶內壓強小于外界壓強,從而形成噴泉

B.選用合適的溶液,CCh也能用于做噴泉實驗

C.HCI、NH3和SO2均能用該裝置做噴泉實驗

D.用NO?和N2O4的混合氣體做噴泉實驗,燒瓶中將充滿稀硝酸

空D

畫本題綜合考查了噴泉實驗的原理，即由于氣體溶于水或某種溶液,導致燒瓶中的壓強迅速減小，與

外界產生足夠的壓強差，從而形成噴泉,A正確;CCh能與NaOH等強堿溶液反應，從而被吸收，也能與

外界產生很大的壓強差，故能形成噴泉,B正確;NH3和HC1屬于極易溶于水的氣體,S02可以與NaOH

溶液等反應，故均能形成噴泉,C正確;NO2與水反應后有NO生成，故液體不能充滿燒瓶,D錯誤。

10.“封管試驗”具有簡易、方便、節約、綠色等優點。觀察下列四個“封管試驗”（夾持裝置未畫出），判

斷下列說法正確的是（）

A.加熱時,a上部聚集了固體NHKl,說明NH4cl的熱穩定性比較好

B.加熱時，發現b中b變為紫色蒸氣，在上部又聚集為紫黑色的固體

C.加熱時,c中溶液紅色變深,冷卻后又變淺

D.水浴時,d內氣體顏色變淺,e內氣體顏色加深

HJB

解析|A選項,NH4cl受熱分解生成的NH3、HCI,在上部又化合生成固體NECLA選項錯誤;B選項上

易升華，正確;C選項，氨水易揮發，加熱時,氮水濃度減小，堿性減弱，溶液紅色變淺,C選項錯

誤;2NCh-N2O4為放熱反應，所以d內氣體顏色變深,D選項錯誤。

11.1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g-cm\質量分數為63%的濃硝酸中，得到NO2和

N2O4的混合氣體物質的量為0.05mol,向反應后的溶液中加入l.Omo卜UNaOH溶液,當金屬離子全

部沉淀時，得到2.54g沉淀。下列說法不正確的是（）

A.該合金中銅與鎂的物質的量之比是1：2

B.該濃硝酸中HNCh的物質的量濃度是14.0mol-U

C.NCh和N2O4的混合氣體中,NCh的體積分數是80%

D.得到2.54g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是640mL

HJA

解析|2.54g沉淀為氫氧化銅和氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質量為2.54g1.52g=1.02g,則OH的物質

的量為0.06mol。根據電荷守恒，金屬提供電子的物質的量等于氫氧根的物質的量,設銅、鎂合金中

Cu、Mg的物質的量分別為x、％則：

（2x+2y0.06mol，解得x=0.02mol,_y=0,01mol。所以合金中銅與鎂的物質的

（64gmol_1xx+24gmol_1xy=1.52g”

量之比是0.02mol：0.01mol=2：1,A錯誤;該濃硝酸密度為1.40gcm\質量分數為63%,則該濃硝

酸的物質的量濃度為竺型經普史必moH?=l4.0mol-U,B正確;NO2和N2O4混合氣體物質的量為

03

0.05mol,設N02為amol.NzCU為(0.05a)mol,則axi+(0.05a)x2x1=0.06,解得“=0.04,NO?和N2O4的物

質的量之比為4：1,NO2的體積分數是士xl00%=80%,C正確;反應后溶質為硝酸鈉，根據氮元素守恒

可知，硝酸鈉的物質的量為0.05Lx14moiUO.O4mol0.01molx2=0.64mol,根據鈉離子守

恒,〃(NaOH尸”(NaNCh尸0.64mol,故加入NaOH溶液的體積為]彳.：：:-0.64L,D正確。

12.氮氧化合物(用NQ,表示)是大氣污染的重要因素，根據NQ＜的性質特點，開發出多種化學治理氮氧

化合物污染的方法。

(1)用氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體。己

催化劑催化劑

_

知:4NH3+6NO-A5N2+6H2O,8NH3+6NO2--7N2+12H2Oo同溫同壓下,3.5LNH3恰好將3.0

LNO和NO2的混合氣體完全轉化為N2,則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是。

(2)工業尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。

①NCh被燒堿溶液吸收時,生成兩種鈉鹽，其物質的量之比為1：1,寫出該反應的化學方程

式:。

②NO與NCh按物質的量之比1：1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式

是。

§U(1)1:3

(2)①2NO2+2NaOH^NaNO3+NaNO2+H2O

②NaNCh

|解析|⑴設NO的體積為以140)”02的體積為XNCh),依據方程式知，處理NO需NH,的體積為

|?NO),處理NO2需NHj的體積為g?N02),則

rK(NO)+V(NO2)=3.0L

4

\[2wMNO)+wlZ(NO2)=3.5Z,

解得K(NO)=0.75L

r（NO2）=2.25L

■(NO)：r(NO2)=l:3。

(2)①生成兩種鈉鹽,必然是Nth的歧化反應，依據量的關系可知兩種鹽分別為NaNCh和NaNCh。

②NO中氮的化合價為+2價,NO?中氮的化合價為+4價，二者1:1混合時與NaOH反應生成一種鈉

鹽，依據電子守恒可知，鈉鹽中氮的化合價為+3,即為NaNO2。

拓展深化

13.(2020廣東珠海聯考)氮及其化合物在工農業生產和生命活動中起著重要作用。

(1)氨氣是一種重要的化工原料，氨態氮肥是常用的肥料。

哈伯法合成氨技術的相關反應為N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)A/7=93kJno",實際生產中，常用工藝條

件:Fe作催化劑，控制溫度773K、壓強3Qxl()7pa,原料氣中用和比物質的量之比為1:2.8。

①合成氨技術是氮的固定的一種，屬于(選填“大氣固氮”“生物固氮”或“人工固氮”)。

②合成氨反應常用鐵觸媒催化劑,下列關于催化劑的說法不正確的是。

A.可以加快反應速率B.可以改變反應熱

C.可以提高轉化率D.可以增加活化分子的數目

③關于合成氨工藝的下列理解，正確的是.

A.原料氣中N2過量，是因用相對易得,適度過量有利于提高比的轉化率

B.控制溫度(773K)遠高于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉化率和較大的反應速率

C.當溫度、壓強一定時，在原料氣(N2和比的比例不變)中添加少量惰性氣體，有利于提高平衡轉化率

D.分離空氣可得N2,通過天然氣和水蒸氣轉化可得H2,原料氣須經過凈化處理,以防止催化劑中毒和

安全事故發生

(2)冊(N2H4)是氮的氫化物之一，其制備方法可用次氯酸鈉氧化過量的氨氣。

①次氯酸鈉溶液顯堿性，表示原理的離子方程式

是O

②常溫下，該水解反應的平衡常數為Kh=l.Ox106mol.此則LOmolUNaClO溶液的pH=。

③明與N2O4氧化反應生成N2和水蒸氣。

已知:N2（g）+2O2（g）=N2O4。）A//=19.5kJmol1

1

N2H4（l）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）A//=534.2kJmol

請寫出冊和N2O4反應的熱化學反應方程

式:。

⑶在NH4HCO3溶液中，反應NH++HC03+H2O^NHyH2O+H2CO3的平衡常數K=?（己

7

知常溫下NH3H2O的電離平衡常數Kb=2xl（）5mol-U,H2cO3的電離平衡常數/Cai=4xl0mol-L'）o

國闌⑴①人工固氮②BC③AD⑵①CIO+H2O-HC1O+OH②11③

13

2N2H4（l）+N2O4（g）==3N2（g）+4H2O（g）\H=\048.9kJmol（3）1.25xl0

I解櫥⑴①N2與Hz在催化劑存在時，在高溫、高壓條件下發生反應產生N%,該反應屬于氮的固定，是

人工固氮。②鐵觸媒是合成氨氣的催化劑，由于降低了反應的活化能，使更多的分子變為活化分子，活

化分子數增加，反應速率加快,A、D正確;催化劑可以改變反應途徑，但不能改變物質的始態和終態，因

此不可以改變反應熱，也不能提高轉化率,B、C錯誤;③合成氨氣中N2、H2反應的物質的量的比是1：

3,加入的原料氣中N2和H2物質的量之比為1：2.8,N2過量，是因N2相對易得，適度過量可以加快反應

速率，由于增大了一種反應物的濃度，可以使化學平衡正向移動，從而可以使其他反應物的轉化率提高，

從而可提高H2的轉化率,A正確;控制溫度（773K）遠高于室溫，主要是因為在此溫度下催化劑的活性

較大，由于該反應的正反應是放熱反應，所以升高溫度，化學平衡逆向移動，反應物平衡轉化率降低,B

錯誤;當溫度、壓強一定時,在原料氣（N2和H2的比例不變）中添加少量惰性氣體,由于不能改變任何

一種反應物的量，因此對物質平衡轉化