专题02-氮及其化合物-高一化学下学期期中期末考点大串讲(教师版).docx

专题02 氮及其化合物
思维导图

知识详解

考点1 氮气与氮的固定
1．氮气
存在
游离态
以氮分子的形式存在于空气中
化合态
存在于动植物体内的蛋白质中，土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中
分子结构
氮分子内两个氮原子间以共价三键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量
物理性质
无色、无味、难溶于水，密度与空气相近，约占空气体积的4/5
化学性质
氧化性
N2＋3MgMg3N2 N2＋3H22NH3
还原性
N2＋O22NO
2．氮的固定
概念
将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程
分类
自然固氮
高能固氮
如雷雨天气N2转化为NO
生物固氮
如豆科植物的根瘤菌固氮
人工固氮
合成氨(工业上合成氨) 仿生固氮(某些金属有机化合物可起到根瘤菌的作用)
3．氮的循环

【典例1】
【典例1】下列关于N2的说法错误的是(    )
A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可在电焊时作保护气
B．反应N2+O22NO是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C． N2的质量约占空气总质量的
D．在反应3Mg+N2Mg3N2中，N2作氧化剂
【答案】C
【解析】A项，N2可在电焊时作保护气，是利用氮气的稳定性，故A正确；B项，汽车尾气造成污染的主要原因之一是N2+O22NO，故B正确；C项，氮气的体积约占空气总体积的，故C错误；D项，在反应3Mg+N2Mg3N2中，N元素的化合价降低，得电子，即N2作氧化剂，故D正确。
【典例2】(2022•江东省南通、徐州、宿迁、淮安、泰州、镇江六市一模)氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮的循环为生物体提供氮元素。将游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程属于氮的固定的是( )
A．工业利用氮气和氢气合成氨气 B．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥
C．氨基酸合成人体所需的蛋白质 D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气
【答案】A
【解析】根据氮的固定可知，是N2发生反应生成氮的化合物，只有A项是N2参加反应生成氮的化合物NH3，其它三个选项均是氮的化合物能加反应，故A项符合题意。
考点2 一氧化氮和二氧化氮
1．不同价态的氮的氧化物
氮的氧化物
N2O(笑气)
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
氮元素化合价
＋1
＋2
＋3
＋4
＋4
＋5
上述氮的氧化物中属于酸性氧化物的是N2O5和N2O3。
2．二氧化氮溶于水的实验
实验装置

实验
操作
在如图注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器
打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹
振荡注射器
实验现象
无明显现象
无色气体变为红棕色
红棕色气体变浅至消失,有无色气体生成,注射器活塞向内滑动
化学方程式
　2NO+O2 === 2NO2、3NO2+H2O === 2HNO3+NO　 
3．NO和NO2性质比较
氮氧化物
NO
NO2
物理性质
色、味、态
无色无味气体
红棕色、有刺激性气味气体
溶解性
不溶于水
易溶于水且与水反应
毒性
有毒(易结合血红蛋白使人中毒)
有毒(刺激腐蚀呼吸道黏膜)
氧化物类别
非酸性氧化物(不成盐氧化物)
非酸性氧化物(不成盐氧化物)
化学性质
氧化性
弱氧化性，与NH3反应
具有氧化性，能氧化SO2、KI等物质
还原性
具有强还原性
2NO＋O2＝2NO2
4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3
氧化性与还原性
——
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
实验室制法
铜与稀硝酸反应
铜与浓硝酸反应
实验室尾气处理：
通氧气，用NaOH溶液吸收：
①2NO＋O2＝2NO2；
②NO2＋NO＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O(归中反应)
实验室尾气处理：
用NaOH溶液吸收：
2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O(歧化反应)
4．氮的氧化物与氧气、水反应的相关计算
相关反应原理
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO……①
2NO＋O2＝2NO2……②
由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3……③
由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3……④
三种
类型
NO2气体
NO2气体溶于水时仅涉及反应①：剩余气体为NO。
NO2和O2的混合气体
NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③
NO和O2的混合气体
NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④
5．常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
【归纳总结】
NO、O2难溶于水，但NO2易溶于水且与水反应，所以氮氧化物溶于水的各种情况中，剩余气体可为NO或O2，但不可能是NO2或NO与O2同时剩余。
【典例3】下列对NO、NO2的描述，不正确的是(　 　)
A．NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物
B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到
C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一
【答案】B
【解析】NO2是红棕色气体，易溶于水，与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，由于反应前后元素的化合价发生了变化，因此NO2不是酸性氧化物，A正确；NO不溶于水，可以用排水法收集，由于N2性质稳定，室温下不容易反应，但在放电时可由N2和O2直接化合而得到，B错误；NO与氧气发生反应会产生NO2；NO2溶于水反应产生硝酸和NO，因此二者在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，C正确；NO、NO2都有毒，且在汽车发动时，在电火花作用下N2和O2化合产生NO，NO是汽车尾气的有害成分之一，D正确。
【典例4】将盛有1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。
(1)则原混合气体中NO与NO2体积比为多少？___。
(2)1 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4 mol，则NO与NO2体积比为多少？____。
(3)1 mol NO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2？____。
【答案】(1)3∶7 (2)1∶9 (3) 0.5mol
【解析】(1)设1 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1－a)mol NO2，根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可得：a＋＝0.4，所以a＝0.3，V(NO)∶V(NO2)＝3∶7。
(2)设n(NO2)＝a mol
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　气体减少
3 mol 1 mol 2 mol
a mol (1－0.4)mol
a＝0.9
故NO与NO2体积比为1∶9。
(3)通入的氧气的物质的量为×0.5 mol＋ mol＝0.5 mol。
考点3 氨气
1．氨气的性质
物理性质
无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，容易液化
化学性质
与水的反应
NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－
NH3·H2O不稳定，受热易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O，因此，氨水应密封保存在阴凉处。
与酸反应
NH3＋HCl＝NH4Cl(产生白烟) NH3＋HNO3＝NH4NO3(产生白烟) 2NH3＋H2SO4＝(NH4)2SO4(不产生白烟)
NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3(工业制碳铵)
还原性
4NH3＋5O24NO＋6H2O(工业制NO) 2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O
2NH3(少量)＋Cl2＝2NH4Cl＋N2 8NH3(过量)＋3Cl2＝6NH4Cl＋N2
氧化性
2NH3＋2Na＝2NaNH2＋H2↑
2．氨气的实验室制法
(1)反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)装置：

(3)氨气制备实验各部分装置的选择：
装置
选择
选择原因
制备装置
固＋固气
反应原理
净化装置
装有碱石灰的干燥管
NH3具有碱性，不与碱石灰反应
不用浓硫酸和无水氯化钙
NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收
收集装置
向下排空气法
NH3的密度远小于空气，且常温下不与空气成分反应
不采用排水法
NH3极易溶于水
验满方法
将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色
氨水显碱性
将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生
氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒
尾气处理
试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球
NH3极易溶于水，与酸反应
3．其它实验室制取NH3的简易方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O

浓氨水＋
固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大也有利于NH3的生成

浓氨水＋
固体CaO
CaO与水反应生成OH－，使溶剂(水)减少；
且反应放热，促使NH3·H2O分解。
化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
4．氨的用途
(1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。
(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
【归纳总结】
1．实验室制备氨气

干法
湿法
原理
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑+2H2O
NH3·H2O＋CaO＝NH3↑＋Ca(OH)2
NH3·H2ONH3↑＋H2O
发生装置

收集
向上排空气法
干燥
碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)，不能用浓硫酸、无水CaCl2和P2O5干燥
验满
用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生
2．常见喷泉实验装置
方法
装置
成因
减小
内压

烧瓶内气体与水或其他溶液接触―→气体溶解或发生化学反应―→烧瓶内的压强减小―→烧杯中的液体被压入烧瓶内形成“喷泉”

采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀―→打开止水夹，止水夹下部导管中的空气受热排出―→烧瓶内的气体与液体接触而溶解―→使烧瓶内压强减小―→烧杯中的液体被压入烧瓶内形成“喷泉”
增大
外压

锥形瓶内的物质反应产生气体(或锥形瓶中液体受热挥发出气体)―→使锥形瓶内气体压强增大―→将液体从锥形瓶中压入烧瓶中形成“喷泉”
3．常见产生喷泉实验的组合
气体
NH3
HCl
SO2、CO2、NO2、Cl2
NO2和O2
吸收剂
水或盐酸
水或氢氧化钠溶液
浓氢氧化钠溶液
水
【典例5】关于氨的下列叙述中，错误的是(　　)
A．氨易液化，液氨常用来作制冷剂 B．氨气易溶于水，可用来做喷泉实验
C．实验室常用向下排空气法收集氨气 D．氨气溶于水能导电，氨气是电解质
【答案】D
【解析】氨气易液化，液氨常用来作制冷剂；氨气密度比空气小(常用向下排空气法收集)；氨气极易溶于水(可用来做喷泉实验)；氨气溶于水，能与水反应生成电解质一水合氨，其水溶液能导电，但氨气是非电解质。
【典例6】(2022·山东枣庄市·高一期末)在实验室制取干燥氨气的过程中，所给装置使用合理的是( )

A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中的少量水蒸气
C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气
【答案】D
【解析】A项，为防止生成的水蒸气冷凝倒流到试管底部炸裂试管，碱石灰和氯化铵加热制氨气的试管口应略向下倾斜，故A错误；B项，氨气是碱性气体，能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故B错误；C项，丙图的收集方法为向上排空气法，而氨气密度比空气小，应该用向下排空气法收集，即气体应该短进长出，故C错误；D项，防止氨气污染空气，氨气极易溶于水，可用水吸收，应该有防倒吸措施，丁装置吸收多余的氨气并有防倒吸功能，故D正确；故选D。
考点4 铵盐
1．常见的铵盐
铵根离子(NH)与酸根离子形成的化合物称为铵盐。
农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐，它们都是易溶于水的晶体。
2．化学性质
通性
与盐反应
NH4Cl＋AgNO3＝NH4NO3＋AgCl↓
与酸反应
NH4HCO3＋HCl＝NH4Cl＋CO2↑＋H2O
与碱反应
NH4Cl＋NaOH＝NH3·H2O＋NaCl NH4NO3＋NaOHNaNO3＋NH3↑＋H2O
不稳定性
挥发酸铵盐
NH4ClNH3↑＋HCl↑
不稳定酸铵盐
NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O
氧化性酸铵盐
温度不同产物各异：NH4NO3N2O↑＋2H2O NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O 2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O
3．铵盐(NH)的检验
原理
NH＋OH－NH3↑+H2O
答题模板
操作
取少许溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热，试管口放湿润的红色石蕊试纸
现象
若红色石蕊试纸变蓝色
结论
则溶液中含有NH
4．含氮物质的连续氧化
①N2NONO2HNO3
②NH3NONO2HNO3
【典例7】下列关于铵盐的说法中正确的是(　　)
A．所有铵盐受热均可以分解，其产物中都有氨
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价
C．氯化铵溶液中加入烧碱浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O
D．氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
【答案】C
【解析】A项，有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解最终不产生氨(如硝酸铵)；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。
【典例8】检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后(　　)
A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液
B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液
D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液
【答案】B
【解析】将固体放入试管中，加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，则该盐中含有铵根离子，B正确。
考点5 硝酸
1．性质
物理性质
纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体，沸点低，易挥发，在空气中呈“白雾”状，质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”
化学性质
强酸性
具有酸的通性
不稳定性
4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的NO2溶于硝酸中；实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中，并放在阴凉处
强氧化性
金属
活泼金属
常温下Fe、Al在浓硝酸中钝化
Fe＋4HNO3(稀 过量)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
不活泼金属
Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
非金属
C＋4HNO3(浓) CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
S＋6HNO3(浓) H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
还原性化合物
如HI、HBr、SO2、FeO、S2－、SO、I－、Fe2＋等均能被HNO3氧化。
如稀硝酸与Fe2＋溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO3－＝3Fe3＋＋NO↑＋H2O
2．硝酸与铜反应实验探究
实验装置

稀硝酸
浓硝酸
实验现象
反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝 试管口有红棕色气体产生
反应剧烈，有大量气泡 产生，溶液变蓝 ，液面上有 红棕色 气体产生
实验结论
铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO气体
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2气体
化学方程式
3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑＋2H2O
3．工业制备
主要原料
氨气、空气、水
主要原理
4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NO＋O2＝2NO2 3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
尾气处理
用NaOH溶液吸收
生产流程图

4．计算
三个守恒
得失电子守恒
金属失电子数＝n(NO2)＋3n(NO)
氮原子守恒
n(HNO3)＝xn[M(NO3)x]＋n(NO2)＋n(NO)
电荷守恒
若向反应后的溶液中加入NaOH溶液恰好使Mx＋沉淀完全，此时溶质为NaNO3，则存在：n(Na＋)＝n(NO)＝n(HNO3)－n(NO)－n(NO2)。
一个关系
起酸性作用的HNO3的物质的量是金属物质的量和金属所带电荷数的乘积，可表示为：
n(HNO3)酸性＝xn(Mx＋)＝n(转移电子)
一个方程式
对于金属铜与稀硝酸和稀硫酸的混合溶液反应，应用以下离子方程式计算：
3Cu＋2NO3－＋8H＋＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
【归纳总结】
1．硝酸与铜的反应：
在反应中硝酸的作用可用如图表示：

2．稀硝酸与铁的反应：
反应物的量与生成物的关系如图所示：

【典例9】下列对于硝酸的认识，不正确的是(　　)
A．浓硝酸在见光或受热时会发生分解 B．金属与硝酸反应不产生氢气
C．可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸 D．铜与硝酸的反应属于置换反应
【答案】D
【解析】浓硝酸在见光或受热时会发生分解反应生成氧气、二氧化氮和水，A项正确；硝酸是氧化性酸，金属与硝酸反应不产生氢气，B项正确；常温下铁和铝在浓硝酸中钝化，因此可用铁和铝制品盛装冷的浓硝酸，C项正确；铜与硝酸反应生成硝酸铜、氮的氧化物和水，不属于置换反应，D项错误。
【典例10】（2022·浙江省衢州市高一期末）32.0g Cu 与 100 mL 10.0 mol·L-1的浓硝酸反应，标准状况下测得反应产生的 NO、NO2 混合气体 6.72 L，且充分反应后铜仍有剩余。请计算：
(1)混合气体中 NO 与 NO2的物质的量之比为 ___________；
(2)向反应后的溶液中滴加稀硫酸可使铜完全溶解，若该过程中只有 NO 气体生成，则还能产生 NO 的物质的量为____ 。
【答案】2：1 0.100mol
【解析】(1)铜和硝酸反应后铜有剩余，说明硝酸完全反应，反应的方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，假设一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol，根据方程式有(x+y) ×22.4=6.72 4x+2y=10.0×0.1，解x=0.2，y=0.1，则一氧化氮和二氧化氮的物质的量比为0.2:0.1=2:1；(2)反应中消耗的铜的物质的量有1.5x+0.5y=0.5×0.2+0.5×0.1=0.35mol，铜的总物质的量为0.5mol，剩余的铜的物质的量为0.5-0.35=0.15mol，反应后的溶液中加入稀硫酸，相当于铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，故0.15mol铜反应生成0.1mol一氧化氮。
考点6 酸雨及防治
SO2与NOx
的主要来源
SO2
主要来自煤、石油的燃烧和某些含硫金属矿物的冶炼
NOx
主要来自机动车尾气(高温条件下氮气和氧气生成氮氧化物)
酸雨的概念
pH＜5.6的降雨(正常雨水的pH约为5.6，这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故)
酸雨
的形成
成因
主要是大气中的SO2和NOx以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于水形成的
类型
硫酸型

硝酸型
汽车尾气―→NONO2HNO3
酸雨的危害
①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
③导致地下水中重金属元素含量增加，污染水源，危害人体健康。
酸雨的防治
①消除污染源，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。
②对酸性物质的排放加以控制，如燃料脱硫处理，废气中二氧化硫回收利用、控制汽车尾气排放等。
③健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。
【典例11】（2022·广东省梅州市期末）酸雨是对pH小于5.6的酸性降水的统称。下列说法错误的是（ ）
A．工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
B．空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨
C．汽车排放的尾气、硝酸厂和氮肥厂的废气也会形成酸雨
D．为了减少酸雨的形成，须对燃料进行脱硫处理，减少SO2的排放量
【答案】A
【解析】A项，酸雨的形成是工业或汽车排放的尾气造成的，错误；B项，发生如下反应SO2＋H2O＝H2SO3，2H2SO3＋O2＝2H2SO4，最终形成硫酸型酸雨，正确；C项，发生的有关反应为2NO＋O2＝2NO2，3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，形成了硝酸型酸雨，正确；D项，燃料进行脱硫处理，可减少SO2的排放量，从而可减少酸雨的形成，正确。
【典例12】硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但也造成了不少环境问题，下列说法正确的( )
A．雷雨天气空气中的少量N2可转化为NO2并随雨水落下
B．PM2.5(微粒直径约为m)含氮分散质分散在空气中形成气溶胶，能产生丁达尔效应
C．二氧化硫有毒，严禁将其添加到任何食品和饮品中
D．“酸雨”是由大气中的碳、氮、硫的氧化物溶于雨水造成的
【答案】A
【解析】A项，雷雨天气时空气中的N2、O2在雷电作用下反应产生NO，NO与O2反应产生NO2，NO2与H2O反应产生HNO3和NO，HNO3电离产生NO3- ，故有助于空气中的N2转化为可供植物吸收的NO3-，A正确；B项，胶体粒子的直径大小在1nm~100nm之间(10−9m∼10−7m)，而PM2.5微粒直径约为 2.5×10−6m，不属于胶体，不能产生丁达尔效应，B错误；C项，二氧化硫常用作葡萄酒的防腐剂和抗氧剂，C错误；D项，“酸雨”是由大气中的氮，硫的氧化物溶于雨水造成的，D错误；故选A。
专项练习

一、选择题
1．（2022·四川省雅安市高一期末）意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的分子，下列说法正确的是（ ）
A．N4是一种新型化合物 B．N4转化为N2属于物理变化
C．N4的摩尔质量为56g D．N4和N2是同素异形体
【答案】D
【解析】A项，N4为单质，故A错误；B项，N4转化成N2时有化学键的断裂和生成，属于化学变化，故B错误；C项，摩尔质量的单位为 g·molˉ1，故C错误；D项，N4和N2是由同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，故D正确；故选D。
2．（2022·北京市怀柔区高一期末）二十四节是中国独有的传统文化，农谚“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是谷雨节气。下列元素在自然界中的转化与“雷雨肥田”有关的是（ ）
A．K B．P C．N D．O
【答案】C
【解析】雷雨肥田是空气中的N2与O2在电火花作用下反应产生NO，NO与O2在室温下反应产生NO2，NO2与水反应产生HNO3，进入土壤溶液，N元素是农作物生长需要的营养元素，因此有雷雨肥田之说，故选C。
3．关于氮氧化物的说法正确的是（ ）
A．氮氧化物一定对人体有害 B．可以用排水集气法收集NO2气体
C．雷电多的地方容易形成酸雨 D．收集NO要用排水集气法
【答案】D
【解析】A项，极稀的一氧化氮可调节血管紧张度，降低血压，调节血液循环，氮氧化物不一定都是害处，故A错误；B项，二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，不能选排水法收集，故B错误；C项，空气中的氮气和氧气在雷电作用下生成NO，而造成酸雨的主要气体是二氧化硫，故C错误；D项，NO能与氧气反应，而NO难溶于水，因此可用排水集气法收集NO，故D正确；故选D。
4．（2022·江苏省无锡市期末）汽车尾气的处理反应为：2NO+2CON2+CO2。下列有关说法正确的是（ ）
A．NO为红棕色气体 B．NO易溶于水
C．反应中NO是还原剂 D．NO在大气中可转化为HNO3
【答案】D
【解析】A项，NO是无色气体，错误；B项，NO不溶于水，错误；C项，反应中NO生成N2，NO价态降低做氧化剂，错误；D项，NO在大气中发生如下变化NONO2HNO3，正确。
5．（2022·陕西省榆林市高一期末）下列反应属于固氮反应的是（ ）
A．8NH3+6NO27N2+12H2O B．O2 +2NO=2NO2
C．NH3+HCl=NH4Cl D．N2+3H2 2NH3
【答案】D
【解析】固氮反应是指游离态的氮气变为化合态的氮，A、B、C反应物都是化合态的氮，D是游离态的氮气变为化合态的氮，故D符合题意。故选D。
6．下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是(　　)
A．2NH3＋3CuO==3Cu＋N2＋3H2O B．8NH3＋3Cl2==6NH4Cl＋N2
C．4NH3＋6NO5N2＋6H2O D．NH3＋HCl==NH4Cl
【答案】B
【解析】物质要体现碱性，则应与酸生成相应的盐；物质要体现还原性，则应与氧化剂作用生成相应的氧化产物。据此对比题给4个反应逐一分析，看是否同时有铵盐和价态高于－3价的含氮物质生成(该物质要有来自NH3中的氮，且氮的价态高于－3价)。选项A中NH3→N2，无铵盐生成；选项B中2NH3→N2，6NH3→NH4Cl；选项C中4NH3→2N2，无盐生成；选项D中NH3→NH4Cl，无氮元素价态升高的物质生成。故选B。
7．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应不正确的是( )
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
温室效应
化石燃料的燃烧
B
NO2
酸雨
工厂废气的排放
C
CO
CO中毒
燃料的不完全燃烧
D
SO2
光化学烟雾
汽车尾气的排放
【答案】D
【解析】A项，CO2主要是导致温室效应，故A正确；B项，NO2是酸性气体，可以引起酸雨和光化学烟雾，故B正确；C项，燃料的不完全燃烧生成CO，CO有毒，故C正确；D项，光化学烟雾主要是氮的氧化物形成的，SO2主要引起酸雨，故D错误。
8．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是(　　)

A．①③ 　　B．②③　　C．①④　　D．②④
【答案】A
【解析】实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨气，常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，固体与固体反应，因为有水生成，试管口应向下倾斜，③错误；在浓氨水中加入CaO，CaO与水反应放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨气；加热浓氨水，加快氨气挥发。①是错误的，因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。
9．（2022•江苏省南通市四模改编）硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，具有强氧化性，浓硝酸见光易分解。下列有关硝酸的说法正确的是（ ）
A．硝酸与铜的反应只表现出强氧化性
B．浓硝酸保存在棕色带橡胶塞的试剂瓶中
C．用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硝酸有白烟产生
D．常温下用铁制容器运输浓硝酸是因为铁与浓硝酸不反应
【答案】C
【解析】A项，硝酸与铜的反应既表现出强氧化性又表现出酸性，错误；B项，浓硝酸具有强氧化性，能腐蚀橡胶塞，则浓硝酸应保存在棕色带玻璃塞的试剂瓶中，错误；C项，浓氨水和浓硝酸都具有挥发性，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硝酸时，挥发出的氨气与硝酸蒸汽反应生成硝酸铵，会有白烟产生，正确；
D项，常温下用铁制容器运输浓硝酸是因为铁在浓硝酸中发生钝化，阻碍反应的进行，并非是铁与浓硝酸不反应，错误。
10．（2022·江苏省南通市海安市上学期期末）NH3是一种常见气体。下列实验能达到实验目的的是（ ）

A．用图甲装置制取NH3 B．用图乙装置干燥NH3
C．用图丙装置收集NH3 D．用图丁装置制CaCO3
【答案】D
【解析】A项，NH4Cl分解生成的NH3和HCl在试管口又会重新生成NH4Cl得不到NH3，错误；B项，NH3会与H2SO4反应生成(NH4)2SO4，错误；C项，NH3比空气轻，进气管应短，另漏斗的边缘应贴近水面，错误；D项，少量的CO2与NH3和H2O反应生成(NH4)2CO3，CaCl2与(NH4)2CO3反应可生成CaCO3，正确。
11．（2022·北京市海淀区高一期末）自然界的氮循环包括以下过程。下列说法中，不正确的是（ ）

A．硝化过程中，含氮物质被氧化
B．氨氧化过程中，亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3：4
C．N2→NH4+属于氮的固定，N2发生还原反应
D．土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
【答案】B
【解析】A项，由图示可知，硝化过程为：NH4+转化为NO2-，NO2-在进一步转化为NO3-，该过程中N的化合价都在升高，故含氮物质被氧化，A正确；B项，由图示可知，氨氧化过程中的反应为：NO2-+ NH4+=N2+2H2O，故亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为1：1，B错误；C项，氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程，故N2→NH4+属于氮的固定，过程中N2的化合价由0价降低到-3价，N2发生还原反应，C正确；D项，由图示可知，Fe2+能与NO3-反应转化为N2，Fe3+能与NH4+反应转化为N2，故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素，D正确；故选B。
12．（2022·广东省惠州市期末）部分含氮物质的“价—类二维图”如下图所示。下列推断不合理的是（ ）

A．图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的
B．雷雨天可实现B→C→D→E→F转化
C．A→B的反应是实现人工固氮的重要反应
D．H制A的反应通常要加碱并加热来实现
【答案】C
【解析】由含氮物质的“价—类二维图”可以得出，A为氨气，B为氮气，C为一氧化氮，D为二氧化氮，E为硝酸，F为硝酸盐，G为一水合氨，H为铵盐。A项，在图中所标转化关系中，NH3→N2→NO→NO2→HNO3、NH3→NO共5个反应中，N元素都发生价态的变化，所以是通过氧化还原反应实现的，合理；B项，雷雨天，放电时，N2与O2反应生成NO，NO与O2再反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，硝酸与土壤中的盐反应生成硝酸盐等，合理；C项，人工固氮是利用人工的方法，将N2转化为氮的化合物(如NH3、Mg3N2等)，所以A(NH3)→B(N2)的反应不是人工固氮的反应，不合理；D项，由H(铵盐)制A(NH3)，常需与强碱在加热条件下发生复分解反应来制取，合理。
13．（2022·山东省济南市高一期末）如图是N元素及其化合物的“价—类”二维图。

下列说法正确的是（ ）
A．实验室采用向上排空气法收集A
B．化合物B的水溶液能导电，证明B是电解质
C．控制不同的反应条件，C与E也能相互转化
D．两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会产生白雾
【答案】C
【解析】A项，A点所示物质中氮元素的化合价为+2价，其化学式为NO，NO易与氧气反应，实验室采用排水法收集A，故A错误；B项，B点对应的物质是NH3，化合物B的水溶液能导电，是因为生成了NH3•H2O能电离，但NH3本身没有电离，不能证明B是电解质，故B错误；C项，控制不同的反应条件，C与E也能相互转化，如：NO2与水反应生成硝酸，浓硝酸和铜反应生成NO2，故C正确；D项，两支玻璃棒分别蘸取NH3的浓溶液与硝酸的浓溶液，靠近后会产生硝酸铵固体，是白烟，故D错误；故选C。
14．（2022·广东省高三模拟）价类二维图可以帮助我们梳理物质间的转化关系，下图为氮及其化合物的价类二维图，有关说法不正确的是（ ）

A．a可作保护气，在任何条件下均不与其他物质反应
B．c与反应生成b和d
C．e与d反应生成的盐可作氮肥
D．f为一元弱碱，具有刺激性气味
【答案】A
【解析】根据物质分类与化合价可判断a为N2、b为NO、c为NO2、d为HNO3、e为NH3，f为NH3·H2O。A项，N2可作保护气，但也可以与H2、O2、Mg等物质在特定条件下反应，A项错误；B项，NO2与H2O发生歧化反应生成HNO3和NO，B项正确；C项，NH3与HNO3可反应生成NH4NO3，可用作氮肥，C项正确；D项，f为NH3·H2O，可发生部分电离：NH3·H2ONH4++·H2O，故f为一元弱碱，且其浓溶液具有挥发性，产生刺激性气味，D项正确；故选A。
15．（2022•山西省运城市摸底）利用NO、O2和Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示，下列关于该装置的描述不正确的是（ ）
A．装置A分液漏斗中的药品选用不当，应选用稀HNO3
B．实验过程中，通过控制分液漏斗的活塞控制气流速度
C．装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3＋4NO＋O2＝4NaNO2＋2CO2↑
D．实验过程中，装置C液面上方可能出现红棕色气体
【答案】A
【解析】A项，装置A分液漏斗中的药品选用浓HNO3，产生的二氧化氮与B装置的水反应可以产生NO，可以选用浓硝酸，错误；B项，加入硝酸的快慢可以控制气体产生的速度，正确；C项，根据电子守恒和原子守恒可知装置C中发生反应的化学方程式为：2Na2CO3＋4NO＋O2＝4NaNO2＋2CO2↑，正确；D项，C中有一氧化氮，当与空气中氧气反应时会产生红棕色的二氧化氮，正确。
16．（2022•山西省怀仁市上学期期中）下列叙述错误的是（ ）

A．利用如图装置可制取NH3
B．将干燥的红色石蕊试纸接近图中a处，可观察到试纸变蓝
C．图中收集完NH3后，取下试管，在导管口b处堵上浸有稀硫酸的棉花可防止NH3污染空气
D．进行图所示实验时，可观察到液体迅速充满试管并变为红色，说明NH3极易溶于水，其水溶液显碱性
【答案】B
【解析】A项，该装置可用NH4Cl与Ca(OH)2反应来制备NH3，正确；B项，干燥的NH3不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝，错误；C项，稀硫酸可吸收NH3，防止污染空气，正确；D项，若溶液迅速充满试管，说明NH3极易溶于水；溶液呈红色说明氨水溶液显碱性，正确。
17．（2022•北京市海淀区上学期期中）常温常压下，1体积水能溶解约700体积NH3。用下图所示装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．挤压滴管并打开止水夹后，观察到烧杯中的水倒吸，产生红色“喷泉”
B．“喷泉”的产生能证明NH3与H2O发生了反应
C．若将NH3换成CO2，也