2022高考化学一轮复习练习-氮及其化合物的性质习题

氮及其重要化合物A组基础必做题1．(·北京西城区检测)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是(C)A．人工固氮可以得到硝酸盐B．细菌对氮元素的循环有重要作用C．雷电作用可以将氮气直接转化为铵盐D．亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中，氮元素被氧化[解析]工业上以氮气合成氨，然后通过氨的催化氧化制硝酸，再以硝酸制硝酸盐，人工固氮可以得到硝酸盐，A正确；由图可知，细菌对氮元素的循环有重要作用，B正确；雷电作用只能将氮气直接转化为一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氮化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，硝酸可以转化为硝酸盐，雷电作用不可以将氮气直接转化为铵盐，C不正确；亚硝酸盐转化为硝酸盐的过程中，氮元素被氧化，D正确。2．(·河南周口模拟)氮及其化合物的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是(D)A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C．上述所有标号的反应都是氧化还原反应D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2[解析]N2和O2在放电条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，N2与O2不能直接生成NO2。3．(·湖北宜昌模拟)常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，固定活塞。如图所示，打开两个止水夹，足够时间后，将会看到U形管中液面(A)A．a端上升，b端下降B．a端下降，b端上升C．U形管中液面无变化D．无法判断[解析]打开两个止水夹后，甲中NO2与水反应生成HNO3和NO：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。U型管中左侧气体压强小，a端液面上升，b端液面下降，A正确。4．(·山东潍坊统考)下列关于氮及其化合物的说法错误的是(B)A．所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气B．浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性C．一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧D．把带火星的木条伸入充满NO2和O2混合气体(NO2和O2的物质的量之比为4︰1)的集气瓶中，木条复燃，说明NO2支持燃烧[解析]本题考查氮及其化合物知识。铵盐与烧碱共热时均能生成氨气，A项说法正确；浓硝酸与碳的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B项说法错误；NO结合血红蛋白的能力比CO的强，更容易造成人体缺氧，C项说法正确；带火星的木条在空气中不能复燃，但伸入NO2和O2的混合气体中复燃，说明NO2支持燃烧，D项说法正确。5．(·湖南衡阳调研)下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是(C)A．用装置甲制取氨气B．用装置乙除去氨气中的水蒸气C．用装置丙验证氨气具有还原性D．用装置丁吸收尾气[解析]本题考查NH3的实验室制备与性质探究。A项，用装置甲制取氨气需要加热，不能达到实验目的。B项，氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能达到实验目的。C项，氨气与氧化铜在加热条件下反应生成NO、水和铜，可以验证氨气具有还原性，能达到实验目的。D项，用装置丁吸收尾气容易引起倒吸，不能达到实验目的。6．(·新题预选)如图所示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液(括号内溶液)。挤压滴管的胶头，然后打开止水夹，下列与实验事实不相符的是(A)A．Cl2(饱和食盐水)，无色喷泉B．NH3(水，含石蕊)，蓝色喷泉C．HCl(水，含石蕊)，红色喷泉D．SO2(NaOH溶液)，无色喷泉[解析]Cl2难溶于饱和食盐水，不能形成喷泉，故A错误。7．(·经典习题选萃)将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(C)A．2︰1B．1︰3C．3︰1D．1︰1[解析]NO2和NO的混合气体通入水中，发生反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NOΔV31230mL40－20mLV(NO2)＝30mL，V(NO)原＝40mL－30mL＝10mL，V(NO2)︰V(NO)原＝30mL︰10mL＝3︰1。8．(·广东佛山顺德区质检)氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物的相关问题：(1)(双选)下列有关NH3的说法中，不正确的是__CD___(填字母)。A．工业合成NH3需要在高温、高压下进行B．NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥C．NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥D．NH3受热易分解，须置于冷暗处保存(2)NH3易于水，标准状况下，用充满NH3的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为__eq\f(1,22.4)(或0.045)____mol·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为__4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化剂),\s\do3(△))4NO＋6H2O___。(4)HNO3是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的__氧化___性。(5)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理：①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋__NaNO2___＋CO2。②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为__1︰3___，若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将__eq\f(3,2x)____mol的NOx转化为N2。[解析](1)工业合成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，A正确；NH3可与碳酸反应生成碳铵，也可以与二氧化碳反应生成尿素，B正确；NH3可与硫酸或氯化钙发生反应，C不正确；NH3不易分解，D不正确。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为eq\f(1,22.4)mol·L－1≈0.045mol·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化剂),\s\do3(△))4NO＋6H2O。(4)在常温下能使铝、铁钝化，说明浓硝酸具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋CO2。根据质量守恒定律可知为NaNO2。②7mol氨转化为氮气失去21mol电子，根据题意，结合得失电子守恒可得n(NO)＋n(NO2)＝6mol,2n(NO)＋4n(NO2)＝21mol，解得n(NO)＝1.5mol，n(NO2)＝4.5mol，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1︰3，若用通式NOx表示氮氧化物，反应过程中NOx分子得到2xe－，则每摩尔氨可将eq\f(3,2x)mol的NOx转化为N2。B组能力提升题9．(·山东泰安期中)已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验的气体，若在相同条件下用等体积烧瓶各收集满NH3和HCl气体，进行实验(两烧瓶内充满溶液且不考虑溶质的扩散)。下列说法错误的是(C)A．NH3和HCl分别形成蓝色、红色喷泉B．制备干燥的NH3和HCl，所需的干燥剂分别是碱石灰、浓硫酸C．改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者不同D．去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，也可引发喷泉[解析]NH3和HCl溶解于水分别形成碱和酸，A项正确；干燥NH3和HCl可分别选用碱性干燥剂和酸性干燥剂，B项正确；改为NO2气体，所得溶液溶质的物质的量浓度与前两者相同，C项错误；去掉装置中的胶头滴管，改为单孔塞，用双手捂住烧瓶，待导气管有气泡冒出后放手，会引发喷泉，D项正确。10．(·黑龙江牡丹江一中期末)表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是(B)选号气体abcANH3浓氨水生石灰碱石灰BSO270%浓H2SO4Na2SO3固体98%浓H2SO4CNO稀HNO3铜屑H2ODNO2浓HNO3铜屑NaOH溶液[解析]NH3的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，收集方法不合理，故A错误；Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2，SO2中所含杂质H2O用98%浓H2SO4除去，收集装置合理，故B正确；NO与空气中的氧气反应，不能用排空气法收集NO，应利用排水法收集，故C错误；NO2与NaOH溶液反应，收集不到NO2，故D错误。11．(·试题调研)含氮化合物是重要的化工原料，存在如图所示转化关系。下列有关说法错误的是(D)A．途径I可用于实验室制备Al(OH)3B．途径Ⅱ为工业上制备硝酸的过程C．途径Ⅲ是以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱的过程D．途途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ涉及的反应中均有氧化还原反应[解析]本题考查元素及其化合物的性质。A项，实验室用铝盐与氨水反应制备Al(OH)3，说法正确；B项，工业上氨气经催化氧化生成NO，NO再与氧气反应生成NO2，最后NO2与水反应得硝酸，说法正确；C项，侯氏制碱原理：向饱和食盐水中，依次通入氨气、二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，过滤后灼烧碳酸氢钠晶体得纯碱，说法正确；D项，途径Ⅰ、Ⅲ涉及的反应中均没有氧化还原反应，说法错误。12．(·山东滨州检测)无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100mL甲气体经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为(B)A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2[解析]因是无色混合气体，则NO2一定不存在，A、C错误；又经过系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色，最后通入水中无气体剩余，证明甲气体中无N2，应存在NH3、NO、CO2，B正确。13．(·安徽江淮十校质检)向稀硫酸和稀硝酸的混合酸加入足量的铜粉，HNO3的物质的量浓度是2mol·L－1，取10mL此混合酸，待反应结束过滤后可得到纯净的CuSO4溶液，则上述稀硫酸的物质的量浓度和在标准状况下产生的气体体积分别为(设反应中HNO3被还原成NO)(D)A．2mol·L－1、448mLB．3mol·L－1、672mLC．4mol·L－1、224mLD．3mol·L－1、448mL[解析]设稀硫酸的物质的量浓度和在标准状况下产生的气体体积分别为cmol·L－1、VL,10mL混合酸中含有n(NOeq\o\al(－,3))＝0.01L×2mol·L－1＝0.02mol。解得c＝3，V＝0.448，故D正确。14．(·河北保定摸底)在100mL密度为1.2g·cm－3稀硝酸中，加入一定量的镁和铜组成的混合物，充分反应后金属完全溶解(假设还原产物只有NO)，向反应后溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀质量比原金属质量增加5.1g。则下列叙述不正确的是(C)A．当金属全部溶解时，收集到NO气体的体积为2.24L(标准状况)B．当生成沉淀的量最多时，消耗NaOH溶液体积最小为100mLC．原稀硝酸的物质的量浓度一定为4mol/LD．参加反应的金属总质量(m)为9.6g>m>3.6g[解析]eq\x(HNO3)eq\o(→,\s\up7(得amole－))eq\x(NO)、eq\x(Mg和Cu)eq\o(→,\s\up7(失amole－))eq\x(\a\al(CuNO32,MgNO32))eq\o(→,\s\up7(NaOH))eq\x(\a\al(CuOH2,MgOH2))，故生成沉淀质量比原金属质量增加5.1g，即为与Cu2＋、Mg2＋反应的OH－的质量，因此有n(OH－)＝eq\f(5.1g,17g·mol－1)＝0.3mol，n(混合物)＝eq\f(nOH－,2)＝0.15mol。A项，根据得失电子守恒可知，n(NO)＝eq\f(nOH－,3)＝0.1mol，故收集到NO在标准状况下的体积为2.24L，正确。B项，生成沉淀最多时，最少消耗0.3molOH－，因此消耗3mol/LNaOH溶液的体积最小为0.1L，正确。C项，据N原子守恒可知，原硝酸溶液中n(HNO3)最小为0.1mol＋0.3mol＝0.4mol，故原稀硝酸的浓度最小为4mol/L，错误。D项，参加反应的金属的物质的量为0.15mol，若全部为Mg，其质量为3.6g；若全部为Cu，其质量为9.6g，由于是Mg和Cu组成的混合物，故参加反应的金属总质量介于3.6～9.6g之间，正确。15．(·新题预选)Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示：下列有关判断正确的是(A)A．若铜片为51.2g，则生成0.2molNaNO3B．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16LD．反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物[解析]分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu2＋，HNO3→NaNO2,51.2gCu的物质的量为0.8mol，共失电子0.8mol×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，由Na原子守恒可知另一种产物NaNO3为0.2mol，A正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B错误；部分NO2会转化为N2O4，而N2O4在标准状况下不是气体，C错误；反应过程中生成的Cu(NO3)2是氧化产物，不是还原产物，D错误。16．(·天津卷)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：1．采样采样步骤：①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。(1)A中装有无碱玻璃棉，其作用为__除尘___。(2)C中填充的干燥剂是(填序号)__c___。a．碱石灰b．无水CuSO4c．P2O5(3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与D(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。______(4)采样步骤②加热烟道气的目的是__防止NOx溶于冷凝水___。Ⅱ.NOx含量的测定将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NOeq\o\al(－,3)，加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液，加入V1mLc1mol·L－1FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2mol·L－1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2mL。(5)NO被H2O2氧化为NOeq\o\al(－,3)的离子方程式为__2NO＋3H2O2=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O____。(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有__锥形瓶、酸式滴定管___。(7)滴定过程中发生下列反应：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=NO↑＋3Fe3＋＋2H2OCr2Oeq\o\al(2－,7)＋6F