（人教版2019）高中化学必修第二册第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物基础练习

高中化学必修第二册第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化

合物基础练习(人教版2019)

一、单选题

1.水与下列物质反应时，水表现出还原性的是()

A.NaB.Na2O2C.F2D.NO2

2.在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()

A.N2(g)篇>NO(g)免HNO3(aq)

A1S)

B.AI2O3(S)—(>NaAlO2(aq)

C.BaCh(aq)―史2__>BaCCh(s)―网⑼㈣_>BaSO4(s)

D.MgCl2-6H2O(s)MgCh(s)―塔壁.电艇—>Mg(s)

3.若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.2L0.5moi/LHF溶液中含有的H+数目为NA

B.ILO.lmol/L的NH4NO3溶液中,N原子总数为0.2NA

C.向常温常压下密闭容器投入2moiNO与1molO?,使其充分反应，产物的分子数为2NA

D.pH=l的硫酸溶液可中和0.2NA个OH

4.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是()

A.浓硫酸具有脱水性，可用于干燥氯气B.NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥

C.NaClO溶液显碱性，可用于杀菌消毒D.HN03有强氧化性，可用于洗涤附有银镜的试管

5.下列说法正确的是

A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱

性

B.浓硝酸与新制氯水在实验室都用棕色试剂瓶保存，但原理不同

C.二氧化硫做纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化

D.氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，其化学式为Si3N4

6.某溶液中加入铝粉放出H2,此溶液中一定能大量存在的离子组是

A.K+、ChNa\NO；B.HCO；、K\SO：、Na+

C.Cl-、K+、SO：、Na+D.Na+、SO：、NH：、cr

7.按照物质的树状分类和交叉分类，HNCh应属于（）

①酸②氢化物③氧化物④含氧酸⑤难挥发性酸⑥强氧化性酸⑦一元酸⑧化合物⑨混合物

A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①⑨

C.①④⑥⑦⑧D.①④⑤⑥⑦

8.化学与生活密切相关。下列物质在使用时发生的化学反应中有电子转移的是（）

A.含氯消毒剂用于环境消毒B.碱石灰作袋装食品的干燥剂

C.二氧化硫作纸浆的漂白剂D.小苏打用于治疗胃酸过多

9.如图所示，把NCh和N2O4的混合气体盛在两个连通的烧瓶里，调节左、右两边注射器内活塞，使其高

度相等，关闭弹簧夹；同时把一个烧瓶放在热水里，另一个放在冰水里。下列对实验现象的描述错误的是

（）»

A.左边注射器内的活塞高度比右边注射器内的活塞高度要高

B.左边注射器内的活塞与右边注射器内的活塞移动的方向和高度都相同

C.左边烧瓶内的颜色比右边烧瓶内的颜色深

D.两烧瓶内的化学平衡都发生了移动

.稀的还原产物可以是、。在稀和的反应中，若有

10HNO3NON2O,N2,NH4NC>3HNO3Zn1molHNO3

参加反应，则有电子转移，由此推断稀的还原产物可能为

0.8molHNO3

A.NOB.NO2C.N2D.NH4NO3

11.铜粉放入稀硫酸溶液后，加热后无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉质量减少，溶液呈蓝

色，同时有气体产生，该物质可能是

A.Fe2(SO4)3B.KNO3C.Na2co3D.FeSO4

12.三元催化器是安装在汽车排气系统中的净化装置，它可将汽车尾气排出的CO和NO等有害气体转变为

无害的二氧化碳和氮气。如图为该反应的微观示意图(未配平)，其中不同符号的球代表不同种原子。下列说

法正确的是

♦O®S・皂。§)♦0©

甲乙丙丁

A.该反应属于置换反应

B.丁是氧化产物

C.甲中黄球代表的原子被氧化

D.配平后甲、乙、丙、丁的化学计量数依次为2、2、2、1

13.下列物质间相互发生反应时：①Na+Ch②Fe+C12③AgNCh溶液+氨水④KI溶液+AgN03溶液

⑤Na2cO3+盐酸⑥AICL+KOH⑦Cu+H2sCh⑧Cu+HNCh;在不同条件下得到不同产物的是

A.除②④⑤B.除②④C.除④⑥D.除④⑤⑥

14.氮元素是空气中含量最多的元素，在自然界中的分布十分广泛，在生物体内亦有极大作用。一定条件

下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。下列说法正确的是

A.图中属于“氮的固定”的是k和1

B.表示循环中发生非氧化还原反应的过程只有a

C.若反应h是在NO2与H2O的作用下实现，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1

D.若反应i是在酸性条件下由N03-与Fe2+的作用实现，则该反应的离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3+

+NO?+2H2O

15.某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示.下列有关说法正确的

是（）

|-稀硝酸L稀硫酸

n国-过—珏铜片Q身-铜—片剩余n日

①②③

A.①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NCh

B.③中反应的化学方程式：3Cu+Cu（NO3）2+4H2SO4===4CuSO4+2NOT+4H2。

C.③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强

D.由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应

16.一定温度下，探究铜与稀HN03,反应过程如图，下列说法不正确的是（）

A.步骤HI反应速率比I快的原因是NO2溶于水，使c(HNCh)增大

B.由实验可知，NCh对该反应具有催化作用

C.过程I生成无色气体的离子方程式是3Cu+2NO；+8H+=3Cu2++2NOf+4H20

D.当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解

二、工业流程题

17.硝酸钙晶体［Ca(NO3)?4H2O］常用于电子、仪表及冶金工业。一种利用CaO制备Ca(NO3)2-4H2。的流程

如下：

H2ONH4NO3HNO3

CaO

—►Ca(NO3)2-4H2O

气体X

(1)“制浆'’过程中发生反应的化学方程式是

(2)“气体X”的化学式是,生成气体X发生反应的化学方程式是

(3)Ca(NOj)2-4H2O的溶解度随温度变化的曲线如图所示，“酸化”后制取Ca(NO3)2-4H2O的操作主要包括加热

浓缩、—、过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和一。

3

5

O

3

0(5

8-2K)O

赵Xa

2

沱

s)O

1

020406080

18.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氧化制硝酸的流程示意

图。

—U尾气处理|

(1)合成塔中发生反应的化学方程式为;

(2)单质X的化学式是,吸收塔中x的作用是；

(3)工业上为了储运浓硝酸，最好选择作为罐体材料；

A.铜B.银C.铝D.镁

(4)为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，工业上常用Na2cCh吸收尾气，发生的反应为：

NO+NCh+Na2co3=2NaNCh+CO2；2NCh+Na2cO3=NaNO2+NaNCh+CO2,将标准状况下22.4L仅含NO和N02

混合气体的尾气通入Na2co3溶液中，尾气被完全吸收，则消耗的Na2cCh的物质的量为moL

19.烟气中主要污染物为SO2、NO、NO2,可用如图工艺进行脱硫脱硝及产物回收。

含尿素[CO(NI£A]

的、IgO悬浊液

r*净化气NEUHCOs溶液

f废液[含\IgSO3、_充分曝气浓缩)：

沉镁T过滤(NH4SO4

结晶

MgSOoMg(NO3)2]氧化粗品

联式碳酸镁♦

稀母液

(1)空气预处理过程中，发生主要反应的化学方程式为o

(2)洗气过程中，尿素作还原剂，转化成两种无污染的气体的化学式是

(3)充分曝气氧化过程中，发生反应的含镁化合物是。

(4)完成沉镁过程中生成碱式碳酸镁的离子方程式—Mg2++=MgCO3-Mg(OH)2l+_CO2T+H2O

(5)(NH4)2SO4粗品中含有的主要杂质为(填名称)。

(6)碱式碳酸镁经过简单加工可循环利用，加工过程发生反应的化学方程式为

三、原理综合题

20.依据图中氮元素及其化合物的转化关系，回答问题：

(1)该图利用“和核心元素的是研究物质性质的两个重要角度”建立。

(2)实验室常用NH4cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为。

(3)若要收集一瓶氨气，请在横线上把图虚框内连接装置图不全的部分画出。

(4)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸的工艺流程简图如图所示:

NH,—―>NO5>NO,%。>HNO

写出NH3-NO的化学方程式。

(5)图中，X的化学式为,将X转化为HNO3属于反应(填“氧化还原”或“非氧化还原”)

反应。

(6)若要将NH3-N2,从原理上看，下列试剂可行的是(填序号)。

A.02B.NaC.NH4CID.NO2

参考答案

1.C

【详解】A.Na与水反应生成氢氧化钠和氢气，水中H元素化合价降低被还原，水表现了氧化性，故A不

选；

B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T,H2O中的元素化合价没有发生变化，水在反应中既不是氧化剂也不是还原

剂，既不表现氧化性也不表现还原性，故B不选；

C.F2与水反应生成氢氟酸和氧气，水中0元素被氧化，水表现出还原性，故C选；

D.3NO2+H2O=2HNOS+NO,H2O中的元素化合价没有发生变化，水在反应中既不是氧化剂也不是还原

剂，既不表现氧化性也不表现还原性，故D不选；

故选C。

2.D

【详解】A.N2与02反应生成物为NO,一氧化氮难溶于水，不能直接生成HNCh,还应该通入氧气，才能

生成硝酸，A错误；

B.铁的金属活动性比铝的金属活动性弱，不能从三氧化铝中置换出金属铝，此方法得不到ALB错误；

C.BaCL和C02不反应，一般情况下弱酸不能生成强酸，因此不能生成BaCCh,C错误；

D.MgC56H2O在HC1气体中加热分解生成MgCh,电解熔融的MgCL可得金属镁，物质间转化均能实现，

D正确；

答案选D。

3.B

【详解】A.2L0.5moi/LHF溶液中n(HF)=0.5mol/Lx2L=lmol,HF是弱酸，部分电离，H卡数目小于NA，

A错误；

B.ILO.lmol/L的NH4NO3溶液中n(NH4NO3)=0.1mol/Lx1L=0.1mol,根据N原子守恒有

n(N)=O.1molx2=0.2mol,因此N原子总数为0.2NA,B正确;

C.2NO+O2=2NO2,部分二氧化氮转化为四氧化二氮：2NO2N2O4,所以投入2moiNO与1molO2,使

其充分反应，产物的分子数小于2NA，C错误；

D.未给硫酸溶液体积，无法计算离子数目，D错误。

答案选B。

4.D

【详解】A.浓硫酸具有吸水性，并且硫酸与氯气不发生化学反应，因此浓硫酸可以干燥氯气，不是利用其

脱水性，A错误；

B.作氮肥是利用碳酸氢钱溶解后的镂根离子被植物吸收作氮肥，不是利用其分解的性质，B错误；

C.NaClO溶液可用于杀菌消毒，是因为次氯酸根具有强氧化性，C错误；

D.稀硝酸具有强氧化性，能与银发生氧化还原反应，生成可溶性的银盐而使之溶解，故可用于洗涤附有银

镜的试管，D正确；

答案选D。

5.D

【详解】A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，NH4HCO3受热发生分解反应，产生NH3、CCh、H2O,

NH3是碱性气体，遇到湿润的红色石蕊试纸，NH3与水反应产生NEh・H2O,NH3-H2O是一元弱碱，电离

产生OH,使试纸变为蓝色，但不能证明NHaHCCh显碱性，故A错误；

B.浓硝酸不稳定，见光分解，新制氯水含有次氯酸，不稳定，见光分解，所以在实验室都用棕色试剂瓶保

存，原理相同，故B错误；

C.二氧化硫做纸浆漂白剂体现了二氧化硫的化学性质，漂白过程中发生化学变化，故C错误；

D.氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，其化学式为Si3N4,故D正确；

故选：D。

6.C

【详解】A.加入铝粉放出H2的溶液不能存在硝酸根离子，A错误；

B.无论溶液为酸性或碱性环境，HCC>3均要发生反应，不能共存，B错误；

C.加入铝粉放出H2的溶液可能显酸性，可能显碱性，四种离子均不发生反应，能共存，C正确；

D.若溶液为碱性环境，NH：与0H反应，不能共存，D错误；

答案选C。

7.C

【详解】HNCh属于含氧酸、强氧化性酸、一元酸、易挥发性酸，属于化合物，答案为C。

8.A

【详解】A.含氯消毒剂用于环境消毒是利用次氯酸的强氧化性，发生的是氧化还原反应，因此在使用时有

电子转移，A符合题意；

B.碱石灰作袋装食品的干燥剂是利用物质的吸水性，发生的是非氧化还原反应，没有电子转移，B不符合

题意；

C.二氧化硫作纸浆的漂白剂是利用二氧化硫的漂白性，其漂白是结合漂白，发生的是非氧化还原反应，没

有电子转移，C不符合题意；

D.小苏打用于治疗胃酸过多是小苏打与盐酸发生的复分解反应，复分解反应属于非氧化还原反应，没有电

子转移，D不符合题意；

故合理选项是A。

9.B

【详解】A.已知2NO2(g)=N2CU(g)AHV0,左边温度升高，平衡逆向移动，容器内压强增大，而右边降温，

平衡正向移动，容器内压强降低，则左边注射器内的活塞高度比右边注射器内的活塞高度要高，故A正确：

B.由A中分析可知，左边压强增大，而右边压强减小，则左边注射器内的活塞与右边注射器内的活塞移动

的方向和高度都不相同，故B错误;

C.已知2NO2(g)UN2O4(ggH<0,左边温度升高，平衡逆向移动，Nth浓度增大，颜色变深，而右边降温，

平衡正向移动，NOz浓度减小，颜色变浅，则左边烧瓶内的颜色比右边烧瓶内的颜色深，故C正确；

D.温度改变，平衡肯定发生移动，即两烧瓶内的化学平衡都发生了移动，故D正确；

故答案为B。

10.D

【详解】1mol硝酸参加反应，反应中硝酸表现为酸性和氧化性，转移电子0.8mol,则应生成0.4molZn(NO3)2,

设硝酸还原产物中N元素化合价为x,若有0.2mol硝酸被还原，则0.2molx(5-x)=0.8moL解得x=l,应还

原产物为NzO,若有O.lmol硝酸被还原，则0.1molx(5-x)=0.8moL解得x=-3,应生成NH4NO3,故稀HNCh

的还原产物为N2O或NEhNCh,故答案为Do

11.B

【详解】A.Cu、稀硫酸、硫酸铁混合时，铜和硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸亚铁和硫酸铜，造成铜

粉的质量减少，但没有气体放出，A不可能；

B.Cu、稀硫酸、KNO3混合时发生3Cu+8H++2NO；=3Cu2++2NOt+4H2。，则铜粉质量减轻，同时溶液逐

渐变为蓝色，且有气体逸出，B可能；

C.Cu与稀硫酸不反应，加入Na2cCh时与酸反应生成CO2气体，但Cu不溶解，C不可能；

D.Cu、稀硫酸、FeSCU混合时不反应，固体质量不变，没有气体放出，D不可能；

故合理选项是B。

12.D

【详解】A.从方程式不难看出，该反应为化合物和化合物反应生成单质和化合物的反应，不属于置换反应，

故A错误；

B.根据上述分析，蓝球为0,黑球为C,黄球为N,反应为NO+CO-CO2+N2,N元素化合价降低，被还

原，氮气(丁)为还原产物，故B错误；

C.根据上述分析，蓝球为O,黑球为C,黄球为N,反应为NO+CO-CO2+N2,N元素化合价降低，被还

原，故c错误；

D.配平后的反应为2N0+2co=2CCh+N2,甲、乙、丙、丁的化学计量数依次为2、2、2、1,故D正确；

故选D。

13.B

【详解】①钠和氧气常温下生成氧化钠，点燃条件反应生成过氧化钠，故①符合；

②Fe+Cb反应只生成氯化铁，故②不符合；

③AgN03溶液+氨水，在氨水少量时生成氢氧化银沉淀，氨水过量时生成氢氧化二氨合银，故③符合；

④KI溶液+AgN03溶液，只生成碘化银沉淀和硝酸钾，故④不符合；

⑤Na2cCh+盐酸，在盐酸少量时生成碳酸氢钠；盐酸过量时放出二氧化碳，故⑤符合；

⑥A1CL+K0H,在K0H少量生成氢氧化铝沉淀，K0H过量时生成偏铝酸钾，则条件不同得到不同产物，故

⑥符合；

⑦Cu稀硫酸不反应，Cu和浓硫酸在加热的条件下反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，故⑦符合；

⑧铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，故⑧符合；

综上所述：除②④外都符合；

故选:Bo

14.D

【详解】A.氮的固定是指氮由游离态转化为化合态，图中属于“氮的固定”的是k和c,A不正确；

B.表示循环中发生非氧化还原反应的过程有a和1,B不正确；

C.若反应h是在NO?与HzO的作用下实现，反应为3NO2+H2O==2HNO3+NO,则该反应中氧化剂与还原

剂的物质的量之比为1:2,C不正确；

D.若反应i是在酸性条件下由N0;与Fe2+的作用实现，则产物为NO、Fe?+和水，离子方程式为3Fe2++N()3-

+3+

+4H=3Fe+NOT+2H2O,D正确；

故选D。

15.B

【详解】A、实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被Cu还原为NO,在试管口，NO遇

到空气中的氧气，生成NO2,A错误；

B、③中反应的化学方程式：3CU+CU(NO3)2+4H2SO4=4CUSO4+2NOt+4H2O,B正确；

C、实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，硝酸根离子在酸性条件下等同于硝酸，硝酸的氧化性强于稀硫酸，

C错误；

D、铜与稀硫酸不反应，D错误。答案选B。

16.A

【详解】A.步骤HI反应速率比I快的原因是NCh对该反应具有催化作用，根据元素守恒可知硝酸的浓度不

可能增大，故A错误；

B.由实验可知，NO2对该反应具有催化作用，所以步骤in反应速率比【快，故B正确；

C.铜与稀硝酸反应生成NO,离子方程式为3Cu+2NO；+8H+=3Cu2++2NOT+4H20,故C正确；

D.当活塞不再移动时，再抽入空气，发生反应：4NO+3O2+2H2O=4HNO3,铜可与生成的硝酸继续反应，

故D正确：

故答案为A。

17.CaO+H2O=Ca(OH)2NH32NH4NO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2NH3f+2H2O冷却结晶或降温结

晶漏斗

【详解】(1)“制浆”过程中制浆的时候加入的是氧化钙和水，发生反应的化学方程式是CaO+H2O==Ca(OH)2。

故答案为：CaO+H2O==Ca(OH)2；

(2)制浆时生成了Ca(OH)2,氢氧化钙与硝酸钱反应生成氨气，故放出的气体是氨气，“气体X”的化学式是

NH3,生成气体X发生反应的化学方程式是2NH4NO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2NH3T+2H2Oo故答案为:NH3；

2NH4NO3+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+2NH3t+2H2O;

(3)从溶液中获得晶体需要蒸发浓缩，降温结晶，过滤，洗涤，干燥，“酸化”后制取Ca(NO3)2-4H2O的操作

主要包括加热浓缩、冷却结晶或降温结晶、过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧

杯、玻璃棒和漏斗.故答案为：冷却结晶或降温结晶；漏斗。

18.3H2+N2号化»2NH302将氮氧化物充分氧化为HNChC0.5

【详解】(1)氮气和氢气在合成塔中生成氨气，反应的化学方程式为3H2+N2瞿亭2NH3；

(2)氧化炉中氨气催化氧化得到一氧化氮，吸收塔中一氧化氮被氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮和水反应可

以得到硝酸，氧气能将氮氧化物充分氧化后生成HNO3,提高硝酸的产量，则单质X为。2,吸收塔中氧气

的作用是将氮氧化物充分氧化为HNCh；

(3)硝酸具有强氧化性，能氧化除金、伯以外的大多数金属，常温下，铁、铝在浓硝酸中能钝化，在金属表

面生成一层致密的氧化膜，从而阻止内部金属被氧化，由于钳是贵重金属，所以工业上为了储运浓硝酸最

好选择铝作为罐体材料，故答案选C；

2241

(4)标准状况下22.4LNO和NO?混合气体的物质的量为——:——=lmol,N原子个数为ImoL由N原

22.4L/mol

子个数守恒可知，NaNCh和NaNCh的物质的量之和为Imol,得至Na离子ImoL由Na离子个数守恒可知