专题二-氮及其化合物(原卷版)(人教2019必修第二册).doc

专题二 氮及其化合物

一、选择题（18小题）
1．（2021·进贤县第一中学高一期末）下列属于人工固氮的是
A．N2→NH3 B．NH3→NH4NO3 C．N2→NO D．NO→NO2
2．（2021·河南宏力学校高一期末）下列气体中不能用浓硫酸干燥的是
A．NO2 B．CO2 C．NH3 D．SO2
3．（2021·广西南宁市·高一期末）用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：①铜跟浓硝酸反应；②铜跟稀硝酸反应；③铜跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟稀硝酸反应。以下叙述正确的是
A．三种途径所消耗的铜的物质的量不相等
B．三种途径所有耗的硝酸的物质的量相等
C．所消耗铜的物质的量：途径③＞途径①＞途径②
D．所消耗硝酸的物质的量：途径①＞途径②＞途径③
4．（2021·兰州市第二十七中学高一期末）下表中a是圆底烧瓶中的气体物质、b是胶头滴管中的液体、c是烧杯中的液体，用如图装置进行喷泉实验，不能形成明显的喷泉现象的是

选项
A
B
C
D
a
NH3
CO2
HCl
Cl2
b
稀盐酸
NaHCO3
H2O
NaOH
c
稀盐酸
NaHCO3
H2O
NaOH
5．（2021·北京市第一〇一中学怀柔分校高一期末）检验铵根离子的一般方法是取少许待测物置于试管中，然后
A．直接加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
B．向溶液中滴加紫色石蕊试液
C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞试液
D．加入强碱溶液加热后，再用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口检验
6．（2021·浙江衢州市·高一期末）绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想，某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：

下列说法正确的是(　　)
A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO3
B．X可以是空气，且需过量
C．捕获剂所捕获的气体主要是CO
D．处理含废水时，发生的反应为：＋5＋4H＋=6NO↑＋4H2O
7．（2021·辽宁沈阳市·高一期末）下列有关NH3两个实验说法中正确的是

A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发
C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体
8．（2021·全国高一期末）下列关于NO2性质的描述中，不正确的是
A．红棕色气体 B．能与水反应 C．有刺激性气味 D．只具有氧化性
9．（2021·北京高一期末）关于硝酸的下列说法不正确的是：
A．硝酸是无色易挥发的液体 B．硝酸的强氧化性体现为H+的氧化性
C．硝酸能氧化大多数金属 D．相同条件下，浓硝酸和稀硝酸的还原产物不同
10．（2021·全国高一期末）下图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息：

下列说法正确的是
①可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式
②可通过加氧化剂将e转化为f
③a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应
④g只具有氧化性，还可能与碱发生反应
⑤可通过加Cu、C等还原剂，将f转化为d
⑥h可与f反应生成i
A．①③⑤⑥ B．①②③④ C．②③⑥ D．①④⑤
11．（2021·四川巴中市·高一期末）向稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析错误的是(　　)

A．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，BC段产生H2
B．A点溶液中的溶质为FeSO4和H2SO4
C．原混合酸中NO和SO物质的量之比为1:2
D．原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为2 mol·L－1
12．（2021·广西高一期末）下列反应属于氮的固定的是
A．
B．
C．
D．
13．（2021·景东彝族自治县第一中学高一期末）将0.51mol铜与250mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。待产生的气体全部释放后，向溶液中加入300mL5mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀。则下列选项正确的是
A．反应中转移电子1.0mol
B．产生NO2气体0.26mol
C．原HNO3浓度为8.0mol/L
D．原HNO3浓度为6.0mol/L
14．（2021·石嘴山市第三中学高一期末）下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是
A． B．
C． D．
15．（2021·广西玉林市·高一期末）某化学反应在催化剂条件下的转化过程的微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是

A．该反应中，氧化性：NO＞CO2
B．该反应可表示为2NO+2CON2+2CO2
C．该反应中，被氧化与被还原的元素的质量之比为7：6
D．每生成标准状况下2.24LN2，转移的电子数为0.4NA
16．（2021·山东威海市·高一期末）某同学为探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO，设计下列实验装置(加热、固定装置已略去)。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气体赶尽装置中的空气
B．当装置b中溶液增重1.92g时，生成标准状况下0.448LNO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
17．（2021·山东济南市·高一期末）下列对和的描述正确的是
A．与水的反应中，既是氧化剂又是还原剂
B．是无色气体，可用向上排空气法收集
C．可由和直接化合得到
D．实验室制取，可以通过金属铜与浓硝酸反应制得
18．（2021·广西高一期末）一氧化氮广泛分布于生物体内各组织中，特别是神经组织中，它是一种新型生物信使分子。下列关于的叙述中正确的是
A．是酸性氧化物，它与水反应生成亚硝酸()
B．是一种无色气体，是造成光化学烟雾的因素之一
C．因为在人体内起着多方面的重要生理作用，所以对人类无害
D．常温常压下，不能与空气中的氧气直接化合

二、填空题
19．（2021·进贤县第一中学高一期末）金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。
（1）实验室一般将少量的钠保存在___中；钠的一种化合物常用于潜艇中处理CO2和供氧，它处理CO2的化学方程式为___。
（2）实验室中FeSO4是否变质，常用试剂__溶液来检验。
（3）下列反应(未配平)：Zn+HNO3→NH4NO3+Zn(NO3)2+H2O中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。
（4）在玻璃上雕花时发生的化学方程式是___。
20．（2021·河南宏力学校高一期末）氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用
（1）氨气溶解于水，得到的溶液称为氨水。氨溶解于水时与水发生反应生成一水合氨(NH3·H2O)，它是一种弱碱。写出一水合氨的电离方程式___________。从上述电离方程式可知，往氨水中加入稀硫酸生成的盐是___________(填化学式)
（2）标准状况下，将 2.24L的氨气溶于水配成 0.5L溶液，所得溶液的物质的量浓度为____mol/L。
（3）氨可与Cl2反应，反应方程式如下：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，利用该反应的原理，在工业上可用于检验输送氯气的管道是否漏气。该反应中，___________是还原剂；若反应中有1.5mol氧化剂参与反应，则发生转移的电子的物质的量为___________mol，被氧化的物质有___________mol
（4）工业上利用水煤气产生H2以制取氨气，若在生产过程中H2O中的氢原子都全部转化为NH3，则3molH2O可制得___________molNH3
21．（2021·北京市第一〇一中学怀柔分校高一期末）SO2和NOx都是大气污染物。
（1）空气中的NO2可形成硝酸型酸雨，该反应的化学方程式是___________。
（2）汽车发动机工作时产生的NO和CO可通过催化转化器转化为两种无污染的气体，该反应的化学方程式是___________。
（3）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如图所示：

SO2和NO2被吸收的离子方程式分别是___________、___________。
工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下。
（4）先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净。除锈反应的离子方程式是___________。
（5）将KNO3溶液的pH调至2.5，从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是___________。已知：pH越小表示溶液中c(H＋)越大。
（6）将上述处理过的足量铁屑投入（5）的溶液中。如图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。

请根据图中信息回答：
t1时刻前该反应的离子方程式是___________。
22．（2021·湖南长沙市·周南中学高一期末）氮元素可以形成多种化合物。
（1）实验室采用“固固加热”制备氨气的化学方程式：___________；
（2）亚硝酸钠(NaNO2)像食盐一样有咸味，但有很强的毒性，误食NaNO2会使人中毒。已知亚硝酸钠能发生如下反应：，该反应被氧化的元素是___________；(写元素名称)
（3）在汽车排气管上安装催化转化装置，可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式：___________；
（4）制备硝酸主要有三步转化过程如下：

反应Ⅲ中，氧化剂与还原剂的质量之比为___________，每生成1mol HNO3转移电子数为___________NA。
23．（2021·北京高一期末）细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。

（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的有______(填字母序号)。
a．N2转化为氨态氮 b．硝化过程 c．反硝化过程
（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一、检验氨态氮肥中的实验方案是______。
（3）硝化过程中，含氮物质发生______(填“氧化”或“还原”)反应。
（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移的电子的物质的量为______mol。
（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去)，结合图示中的转化，土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理用离子方程式表示如下：6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+和______。
24．（2021·四川高一期末）氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾重要物质，工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图：

已知：NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O
（1）NO是_______色的气体，_______(填“易”或“难”)溶于水；NO在空气中很容易被氧化成NO2，NO2能与水发生化学反应，写出NO2与水反应的化学方程式为_______。
（2）SO2造成的一种常见的环境污染为
（3）固体1的主要成分有Ca(OH)2、_______、_______(填化学式)。
（4）用NaNO2溶液处理含NH废水反应的离子方程式为_______。
（5）验证废水中NH已基本除净的方法是_______(写出操作现象与结论)。
（6）捕获剂捕获的气体主要是_______(填化学式)。
（7）流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应： 2NaNO2＋4HI＝2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O，I2可以使淀粉溶液变蓝。根据上述反应，选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl固体。需选用的物质是_______(填序号)。
①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤白醋
25．（2021·河南漯河市·高一期末）人类农业生产离不开氮肥，氨气是制造氮肥的重要原料，诺贝尔化学奖曾3次颁给合成氨的化学家，请根据所学知识回答下列问题：
(一)实验室制氨气
（1）实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，发生反应的化学方程式为__。
（2）下列试剂能用于干燥NH3的是__填字母)。
A．浓硫酸 B．碱石灰 C．无水CaCl2
（3）利用向下排空气法收集氨气，检验NH3是否收集满可选用的是__(填字母)。
A．湿润的淀粉-KI试纸 B．湿润的红色石蕊试纸 C．蘸有浓盐酸的玻璃棒
(二)工业制氨气
（4）工业上用氮气与相同条件下密度最小的气体反应制取氨气的化学方程式：__。
（5）工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸分为三步：
①第一步NH3→NO化学方程式：__。
②第二步NO→NO2实验现象：__。
③第三步NO2→HNO3氧化剂与还原剂物质的量之比：__。
（6）将HNO3转化为Ca(NO3)2，列举两种不同类别的化合物：__(写化学式)。
（7）已知土壤胶体中的胶体粒子带负电荷，又有很大的面积，因而具有选择吸附的能力。在土壤里施用含氮量相同的下列肥料，肥效最差的是（________）
A．NH4Cl B．NH4NO3 C．(NH4)2CO3 D．(NH4)2SO4

三、实验题
26．（2021·江西抚州市·高一期末）实验室按如图所示装置进行氨的催化氧化实验，操作步骤及实验现象总结如下：

操作步骤：将浓氨水倒入锥形瓶中，从导气管中通入热空气，将红热的铂丝伸入锥形瓶中。
实验现象：a.红热的铂丝始终保持红热状态；b.瓶中有红棕色气体生成，瓶内还有白烟生成。
回答下列问题：
(l)铂丝始终保持红热状态的可能原因是_______。
（2）通入热空气的作用是_______。
（3）请写出氨气催化氧化反应的化学方程式：_______。红棕色气体的化学式为_此气体可用NaOH溶液吸收，有NaNO2和NaNO3生成，写出该反应的离子方程式_____；若吸收的红棕色气体中混有等物质的量的NO，且与氢氧化钠反应只生成一种盐，请写出用NaOH溶液吸收此两种气体发生反应的离子方程式：_______。
（4）瓶内出现白烟的原因是_______。
27．（2021·山东德州市·高一期末）氨基钠(NaNH2)是一种化工原料，常温下为白色晶体，熔点210℃，沸点为400℃，露置空气中易吸收水分而失效。实验室可用氨气和钠反应制得。某化学实验小组拟采用如图所示的装置制备氨基钠，回答下列相关问题：

（1）实验时，组装好仪器后，紧跟着进行的下一步的操作是_____。A中反应的化学方程式为_____。
（2）装置B中盛放的药品是_____(写名称)，装置E的作用是_______。
（3）装置A与C加热的先后顺序是________。
（4）若用如图装置代替上述A装置，装置中加入试剂合理的是_______。
a.浓氨水
b.浓氨水与CaO
c.NH4C1与Ca(OH)2

（5）C中反应的化学方程式为______。
28．（2021·湖南广益实验中学高一期末）某化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。

（1）B装置中的干燥剂是___________(填药品名称)。
（2）当实验进行段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1-2滴浓盐酸，可观察到E装置中的现象是产生___________。
（3）C、D装置中试纸颜色会发生变化的装置是___________。
（4）为防止过量氨气造成空气污染，需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置，合适的装置是___________(填“F”或“G”)。
（5）已知氨可以与灼热的氧化铜反应，得到一种无毒气体和一种红色固体。则反应的化学方程式是___________。
（6）在A装置中足量NH4Cl与37gCa(OH)2在加热条件下发生反应制取氨气，则可制得标准状况下氨气___________L。
29．（2021·北京高一期末）某研究性学习小组在做Cu 和浓HNO3、稀HNO3反应时，发现生成溶液的颜色有差别。Cu和浓HNO3反应后的溶液为鲜艳草绿色，而Cu和稀HNO3反应溶液为蓝色。
（1）写出Cu和浓HNO3反应的化学方程式：______。
（2）该研究性小组成员对反应后生成的溶液颜色差别进行了实验探究。
甲同学认为：绿色是硝酸铜溶液浓度较大引起的，即Cu(NO3)2浓溶液显绿色，Cu(NO3)2稀溶液显蓝色。
乙同学认为：绿色是NO2溶于Cu2+溶液引起的。
①甲同学用Cu(NO3)2晶体配制成稀溶液，溶液为浅蓝色，随着Cu(NO3)2固体的加入，最终配成饱和溶液，颜色逐渐变深，但始终是蓝色。该现象可证明甲同学推测_____填“合理”或“不合理”)。
②乙同学将Cu与浓HNO3反应后的绿色溶液稍微加热，放出大量红棕色气体，溶液变为______色，证明乙同学推测可能成立。
③乙同学设计实验进一步探究，向不同浓度的铜盐溶液中通入NO2气体，实验数据和实验现象如下表：
不同浓度铜盐溶液中通入NO2气体的现象
实验编号
①
②
③
④
饱和Cu(NO3)2溶液体积/mL
2
1
0
0
蒸馏水体积/mL
0
1
0
1
饱和CuSO4溶液体积/mL
0
0
2
1
现象
蓝绿色
蓝绿色
绿色
绿色
对比实验1和2，或对比实验3和4，可以得到结论______。对比铜与浓硝酸的反应，生成的部分NO2 也会溶入溶液，使溶液呈现绿色。说明“反应混合液”呈绿色确实与NO2气体溶解有关。
（3）丙同学查阅文献：浓硝酸和铜的反应因为有亚硝酸(HNO2)生成，进而可以和Cu2+ 结合成亚硝酸化合物，而铜的亚硝酸化合物是绿色的。
①丙同学设计实验验证生成了亚硝酸(HNO2)，取一支试管加入浓硝酸1 mL，插入铜丝后，快速反应，有红棕色气体放出，溶液为绿色；然后加入3滴30%的H2O2溶液，震荡后溶液变为蓝色。分析原因是H2O2和反应过程中生成的HNO2发生了氧化还原反应，写出H2O2和HNO2反应的化学方程式：______。
②丙同学继续设计实验验证。取1 mol/LCu(NO3)2溶液2 mL，加入1 mol/L的NaNO2溶液3滴，观察溶液变为绿色，再加入3滴30%H2O2和1滴浓硝酸。溶液很快由绿色变为蓝色。由此可以得到Cu和浓HNO3反应后的溶液为绿色的原因是：______。
30．（2021·四川巴中市·高一期末）某同学在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。

（1）某同学想用下列装置及试剂方便快速地制取少量氨气。
化学试剂：①NH4Cl固体、②浓氨水、③CaO固体。

应选择的装置是______(填字母)，选用的试剂是______(填序号)。
简述快速制取氨气的原理___________。
实验过程中，制气时的实验操作是_________。
（2）乙装置的作用是______；写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式：____。
（3）当戊中观察到_______现象，则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是：____，如何改进装置：___________。
（4）改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是_____。
31．（2021·北京首师大附中通州校区高一期末）某同学用稀硝酸与铜反应来制备并检验NO气体，设计了如下两套装置

（1）用装置I实验
①铜和稀硝酸反应的离子反应方程式是_______
②观察到集气瓶中收集到__________色气体____(能、不能)证明集气瓶中生成的气体是NO。
（2）用装置Ⅱ实验
①将分液漏斗的活塞打开，从U行管的右侧管口注入稀硝酸一直注到_______(填序号)为止。
a．刚刚接触铜丝 b．刚刚将铜丝浸没 c．硝酸完全充满左管
②关闭活塞，用酒精灯对U行管的右侧微热，当铜丝上开始出现气泡时，撤去酒精灯，之后观察到的现象是________。
③能证明收集到的气体是NO的操作和现象是______。
32．（2021·江苏南通市·高一期末）外观与NaCl相似的亚硝酸钠(NaNO2)可用作建筑钢材缓蚀剂。某学习小组设计如下装置制备亚硝酸钠(夹持装置已省略)。

已知：2NO+Na2O2=2NaNO2，2NO2+Na2O2=2NaNO3。
（1）装置A中发生反应的离子方程式为______。
（2）反应开始时先打开止水夹K，通入氮气至F中产生大量气泡后再关上止水夹K。
①通入N2的目的是______，若实验时观察到______，说明通入N2未达到预期目的。
②若通入N2未达到预期目的，装置B可除去NO中的NO2杂质，该反应的化学方程式为______。
（3）实验时装置D中的实验现象是______。
（4）装置C、E不可省去，省去会导致产品中混有杂质______和
（5）装置F的作用是______。

四、元素或物质推断题
33．（2021·广西来宾市·高一期末）下图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中A为(NH4)2CO3，其受热分解得到的产物的物质的量比为2：1：1，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，E为一种淡黄色的化合物，H为红棕色气体，I的浓溶液可在常温下用铝制容器盛装。它们存在如下转化关系，反应中的次要产物均已略去。

（1）写出下列各物质的化学式：H_______、I_______。
（2）请写出下列反应的化学方程式：
①C→F_______
②A受热分解：_______
（3）请写出I→G的离子方程式：当有2mol的G生成时反应转移的电子数为____。
34．（2021·山东济南市·高一期末）、、、均为中学常见的纯净物，其中、、均含同一种元素，它们之间存在转化关系：(其它产物及反应条件已略去)。回答下列问题：
（1）若为有刺激性气味的气体，水溶液呈碱性；为红棕色气体。
①实验室检验气体的方法为___________(简述操作、现象及结论)。
②与均有毒，但二者混合，在催化剂加热的条件下，会反应生成两种无毒物质，反应的化学方程式为___________。
（2）若为淡黄色粉末，常用作供氧剂；、两种物质的溶液均显碱性；受热易分解。上述性质决定的一种用途是作__________
（3）若为一元强酸，具有强氧化性；是生活中应用最广泛的金属单质；的溶液中加入溶液，溶液显红色。
①的化学式为___________。
②若与一定量的稀溶液反应，生成与物质的量之比为，反应的离子方程式为___________。

五、计算题
35．（2021·浙江衢州市·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____ 。
36．（2021·浙江宁波市·高一期末）为测定某一混合铵盐的成分(主要含有和)，将不同质量的样品分别加入到浓度相同的溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下该铵盐不分解)。气体干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量如下表所示：
实验次数
1
2
3
4
铵盐质量/
9.05
18.10
27.15
36.2
浓硫酸增重/
1.7
1.7

0
（1）和的物质的量之比______；
（2）溶液的物质的量浓度为______；（3）第三次实验时浓硫酸增加的质量a的值为______。