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专题04 非金属及其化合物
第22练 氮及其化合物
（限时：45分钟）

1．下列过程属于氮的固定的是（ ）
A．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥 B．由氨基酸合成人体所需的蛋白质
C．工业上利用氮气和氢气合成氨气 D．硝酸盐在微生物作用下生成氮气
【答案】C
【解析】A．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥，氮元素不是由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，故不选A；
B．氨基酸合成人体所需的蛋白质，氮元素不是由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，故不选B；
C．工业利用氮气和氢气合成氨气，氮元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故选C；
D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气，氮元素由化合态转化为游离态,不属于氮的固定，故不选D；
选C。
2． “空气变面包，氨功不可没”。下列说法错误的是
A．液氨可用作制冷剂 B．是平面三角形的极性分子
C．可以还原CuO D．合成氨是人工固氮最重要途径
【答案】B
【解析】A．液氨沸点较低，挥发吸热，可用作制冷剂，A正确；
B．NH3分子中N原子的价层电子对数=3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，B错误；
C．具有还原性，可以还原CuO，C正确；
D．合成氨将空气中氮气转化为氨气，是人工固氮最重要途径，D正确；
故选B。
3．下列有关氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．氨气极易溶于水，可用作制冷剂
B．HNO3具有氧化性，可用于制造氮肥
C．常温下N2化学性质稳定，可用作保护气
D．NH4Cl受热易分解，可用作实验室中制取少量氨气
【答案】C
【解析】A．液氨挥发需要吸收大量的热，可以做制冷剂，故A错误；
B．HNO3是强酸，能与氢氧化钾或者氨水反应，制造氮肥，故B错误；
C．常温下N2化学性质稳定，一般不与物质发生反应，可用作保护气，故C正确；
D．NH4Cl受热易分解，但是冷却后又化合，不能用于制氨气，故D错误；
故答案为C。
4．下列有关氮及其化合物的性质和用途具有对应关系的是
A．氮气难溶于水，可用于合成氨 B．硝酸见光易分解，可用于制氮肥
C．二氧化氮密度比空气大，可用于制硝酸 D．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂
【答案】D
【解析】A．氮气与氢气反应生成氨气，可用于合成氨原料，与氮气的物理性质无关，选项A错误；B．N为植物生长的营养元素，则硝酸可用于制氮肥，与硝酸见光易分解的性质无关，见光易分解是硝酸的不稳定性，选项B错误；C．二氧化氮能与水反应生成硝酸，因此可用于制硝酸，与其密度比空气大无关，选项C错误；D．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂，性质与用途对应，选项D正确；答案选D。
5．氮的氧化物对空气有污染，需要进行治理。在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A． B．
C．稀 D．

【答案】B
【解析】A．NO与H2O不反应，所以不能实现，故不选A；       
B．二氧化氮和氨气发生归中反应生成氮气和水，反应方程式为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，所以能够实现，故选B；       
C．同和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应方程式为，3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，稀不能实现，故不选C；
D．是一个还原过程，而O3具有强氧化性，所以不能实现，故不选D；
选B.
6．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。
7．（2021·北京卷）实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是

气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
【答案】B
【解析】A．KMnO4是固体物质，加热分解产生O2，由于O2难溶于水，因此可以用排水方法或向上排空气的方法收集，故不可以使用a、d装置制取和收集O2，A错误；
B．Zn与H2SO4发生置换反应产生H2，块状固体与液体反应制取气体，产生的H2难溶于水，因此可以用排水方法收集，故可以使用装置b、e制取H2，B正确；
C．Cu与稀HNO3反应产生NO气体，NO能够与O2发生反应产生NO2气体，因此不能使用排空气的方法收集，C错误；
D．CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4、CO2气体，CaSO4微溶于水，使制取CO2气体不能持续发生，因此不能使用该方法制取CO2气体，D错误；
故合理选项是B。
8．（2022·北京西城·一模）室温下，将充满NO2的试管倒立在水中，实验现象如图。下列分析不正确的是

A．NO2易溶于水，不能用排水法收集
B．试管中剩余的无色气体是未溶解的NO2
C．取试管中的溶液，滴加紫色石蕊溶液，溶液显红色，是因为NO2与H2O反应生成了酸
D．向试管中再缓缓通入一定量的O2，试管中的液面上升
【答案】B
【解析】A．从图中可以看出，水进入试管约三分之二体积，表明NO2易溶于水，不能用排水法收集，A正确；
B．NO2呈红棕色，而试管中剩余气体呈无色，所以试管中剩余气体不是NO2，B不正确；
C．紫色石蕊溶液显红色，表明溶液显酸性，从而表明NO2与H2O反应生成了酸等物质，C正确；
D. 试管中剩余气体为NO，通入一定量的O2，发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，NO气体转化为HNO3，所以试管中的液面上升，D正确；
故选B。
9．下列实验装置是验证干燥的氯气和氨气能否反应的部分装置(两种气体混合反应装置略去)，其中能达到实验目的的是

A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙制取氨气
C．用装置丙分别干燥氯气及氨气 D．用装置丁吸收反应后的尾气
【答案】D
【解析】A．浓盐酸和二氧化锰反应需要加热才能制取氯气，因此用装置甲不能制取氯气，故A不符合题意；
B．氯化铵分解生成氨气和氯化氢，在试管口两者又反应生成氯化铵，因此用装置乙不能制取氨气，故B不符合题意；
C．氨气和浓硫酸反应生成硫酸铵，因此用装置丙不能氨气，故C不符合题意；
D．两者反应后剩余的气体用NaOH溶液吸收，由于氨气极易溶于水，要注意防倒吸，氯气与NaOH溶液反应，因此用装置丁能吸收反应后的尾气，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
10．将0.03 mol铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是
A．1.2 mol B．0.8 mol C．0.11 mol D．0.5 mol
【答案】C
【解析】铜与反应时，消耗的转变为和氮的氧化物(或NO)。
由题意知，，，所以共耗的物质的量，
故选C。

11．某无色混合气体可能含有NO、NO2、CO2、N2中的几种，将一定量的该气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则该气体的组成为（ ）

A．NO、N2 B．NO、CO2 C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
【答案】B
【解析】
NO2的红棕色气体，在无色气体中不能大量存在。将该无色气体通入盛有足量Na2O2干燥管后，气体变为红棕色，说明发生反应产生了NO2气体，则该无色气体中含有CO2，发生反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2NO+O2=2NO2。然后将气体用排水方法收集时，得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，说明气体中无N2，此时又发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3。因此该气体中只含有NO、CO2，故合理选项是B。
12．木炭与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置),下列有关说法不正确的是(　　)

A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.Z导管出来的气体中有二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
【答案】A
【解析】X为SO2、CO2的混合物;Y为NO2,在Z导管口处发生反应:2NO+O22NO2。
13．（2022·北京卷）利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中产物生成的是

a中反应
b中检测试剂及现象
A
浓分解生成
淀粉溶液变蓝
B
与浓生成
品红溶液褪色
C
浓与溶液生成
酚酞溶液变红
D
与乙醇溶液生成丙烯
溴水褪色
【答案】A
【解析】A．浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成遇淀粉溶液变蓝色的碘，则淀粉碘化钾溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮，故A符合题意；
B．铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，则品红溶液褪色能说明铜与浓硝酸共热反应生成二氧化硫，故B不符合题意；
C．浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气，则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气，故C不符合题意；
D．乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇不能与溴水反应，则2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴水褪色的丙烯气体，则溴水褪色能说明2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯，故D不符合题意；
故选A。
14．（2022·山东青岛·二模）为探究氨及铵盐性质，将晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是

A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好
B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝
C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染
【答案】B
【解析】A． 整套装置是密闭体系，若装置气密性良好，轻轻挤压任一乳胶头，则蒸馏水中有气泡冒出，故A正确；B． pH试纸遇酸变红，遇碱变蓝，氯化铵受热分解生成氨气和HCl，左边氯化钙会吸收氨气，右边NaOH会吸收HCl，因此同时点燃两个酒精灯后，左端pH试纸变红，右边pH试纸变蓝，故B错误；C． 竖直支管上方同时有氨气和HCl，两者相遇变为氯化铵，因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟，故C正确；D． 停止加热后，不断交替挤压两边乳胶头，增大压强，将残余的气体全部赶入到蒸馏水中被吸收，减少污染，故D正确；答案为B。
15．NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O，2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O。常温下存在：2NO2(g) N2O4(g)。N2H4可作还原剂，火箭推进剂。水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体，是一种重要的精细化工原料，其制备的反应原理为NaClO＋2NH3=N2H4·H2O＋NaCl。下列关于实验室制备水合肼的说法不正确的是

A．装置甲中试剂X可以选择碱石灰 B．装置乙作为反应过程的安全瓶
C．装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D．装置丁可用于吸收多余的尾气
【答案】C
【解析】A．在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰，其中的CaO与氨水中的水反应产生Ca(OH)2，反应放热使NH3•H2O分解制取NH3，故A正确；B．装置乙中导管短进短出，可作安全瓶，故B正确；C．氨气极易溶于水，导管应长进短出，不能达到实验目的，则应从a口通入NH3，故C错误；D．丁中球形结构容积大，水进入球形部分，就不能再进入左边装置中，因而可防止倒吸现象的发生，且用于NH3极容易溶于水，因此丁可吸收过量的NH3，故D正确；故选C。
16．将O2和NH3的混合气体448mL通过加热的三氧化二铬（催化剂），充分反应后，再通过足量的水，最终收集到44.8mL O2原混合气体中O2的体积可能是（假设氨全部被氧化；气体体积均已换算成标准状况）（ ）
A．134.4mL B．313.6mL
C．287.5mL D．268.8mL
【答案】B
【解析】最终收集到44.8mL气体为氧气，发生反应有：4NH3+5O24NO+6H2O、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，设氧气总体积为y，氨气总体积为x，则：①x+y=448mL；由于氨气完全反应，则x体积氨气消耗氧气体积为：x×5/4=5x/4，同时生成NO体积为x，生成的NO完全反应消耗氧气的体积为：x×3/4=3x/4，则：②5x/4+3x/4+44.8mL=y，联立①②解得：x=134.4mLy=313.6mL，即：氧气体积为313.6mL；答案选B。

17．（2021·全国甲卷）实验室制备下列气体的方法可行的是

气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
【答案】D
【解析】A．氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行；
B．将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化现象，不能用于制备二氧化氮，B不可行；
C．硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备该硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行；
D．实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行；
故选D。
18．（2022·辽宁葫芦岛·二模）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是

A．可以利用易液化的性质分离出
B．合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
C．可以用进行氨氧化物的尾气处理
D．吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
【答案】B
【解析】A．利用NH3易液化的性质分离出NH3，促进平衡正向移动，A项正确；B．合成氨中氮气中氮元素化合价降低做氧化剂，被还原发生还原反应，氨催化制硝酸的流程中氮元素化合价由-3价升高到+2价，被氧化，B项错误；C．氨气具有还原性，氮氧化物具有氧化性，二者反应生成无毒气体氮气，可以用NH3进行氮氧化物的尾气处理，C项正确；D．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸， A 为O2，吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率，D项正确；故答案选B。
19．（2022·上海金山·二模）自然界中氮的部分循环过程如图，有关说法正确的是

A．过程①和②均属于自然固氮
B．X→Y发生化合反应
C．NH3→N发生氧化还原反应
D．若为硫循环，X在空气中点燃可得Y
【答案】B
【解析】依据自然界中氮的部分循环过程图可知，的化合价依次递增，且物质类别分别为氧化物、氧化物、酸，由此判断X为，Y为，Z为，M为硝酸盐，N为铵盐；A．自然固氮指的是大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮化合物或通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，所以过程①可能是自然固氮，但是过程②不是，A错误；B．发生的反应为，反应物有两种，生成物只有一种，是化合反应，B正确；C．在自然界中氮的部分循环过程图，不难发现的过程并未发生化合价的改变，所以不是氧化还原反应，C错误；D．若为硫循环，X为，Y为，的反应为，X在空气中点燃不可能得到Y，D错误；故合理选项为B。
20．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol·L－1和2 mol·L－1，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)(　　)
A．0.448 L B．0.672 L C．0.896 L D．0.224 L
【答案】B
【解析】金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(铁过量，产物为Fe2＋)，反应中Fe和H＋过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO 0.448 L若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H＋反应产生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2为0.224 L，所以气体体积共计0.672 L，应选B。
21．（2022·北京·模拟预测）铁与不同浓度硝酸反应时各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示，下列说法错误的是

A．硝酸的浓度越小，其还原产物氮的价态越低的成分越多
B．硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物
C．当硝酸浓度为9.75mol·L-1时，氧化剂与还原剂的物质的量之比可为15：13
D．铁能与大于12.2 mol·L-1HNO3溶液反应说明不存在“钝化”现象
【答案】D
【解析】从图中可以看出，当其他条件一致时，在浓硝酸浓度为12.2mol/L中，主要产物NO和NO2，随着硝酸浓度逐渐降低，产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多，当浓度为9.75mol/L时，主要产物是NO，其次是NO2及少量的N2O，当HNO3的浓度降到4.02mol/L时，铵根离子成为主要产物，可见，凡有硝酸参加的氧化还原反应都比较复杂，往往同时生成多种还原产物。A．由图可知，硝酸的浓度越小，氨气含量越高，这说明其还原产物氮的价态越低的成分越多，故A正确；B．根据以上分析可知硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物，故B正确；C．当硝酸浓度为9.75mol·L-1时，还原产物有NO、NO2和N2O，物质的量之比为其体积比=10：6：2=5：3：1，假设NO是5mol、NO2是3mol、N2O是1mol，则反应中转移电子的物质的量是26mol，假设氧化产物是铁离子，则根据电子得失守恒可知还原剂的物质的量是，所以根据原子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比可为10：＝15：13，故C正确；D．常温时，铁遇浓硝酸要发生钝化，铁能与大于12.2 mol·L-1HNO3溶液反应，不能说明不存在“钝化”现象，故D错误；故选D。