第五章第二节氮及其化合物-2023-2024学年高一化学举一反三（人教版2019）（原卷版）

第二节氮及其化合物【题型1氮气氮的固定】【题型2一氧化氮与二氧化氮】【题型3氮的氧化物溶于水的计算】【题型4氨气的制备与性质】【题型5氨水的性质与应用】【题型6喷泉实验】【题型7铵盐铵根离子的检验】【题型8硝酸的性质】【题型9守恒法在化学计算中的应用】【题型10氮及其化合物的转化酸雨】【题型1氮气氮的固定】【例1】氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，下列过程不属于氮的固定的是A．在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素 B．雷雨闪电时，大气中产生了一氧化氮C．豆科农作物的根瘤菌使空气中的氮转化为氨 D．工业合成氨【变式1】下列变化属于氮的固定的是A．工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵 B．氮气和氧气在放电条件下生成NOC．氨气与氯气反应生成氮气 D．氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢【变式2】下列关于氮元素说法中，不正确的是A．工业上氢气和氮气合成氨属于人工固氮B．非金属单质氮气在化学反应中只能作氧化剂C．氮元素在自然界有游离态和化合态D．闪电时，大气中氮的氧化物的生成属于氮的固定【变式3】下列说法正确的是A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱B．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐C．氮气与氧气直接在汽车内燃机中高温下反应，氧气少量生成NO，过量生成NO2D．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定【题型2一氧化氮与二氧化氮】【例2】下列关于NO2和NO的说法正确的是A．NO2能与水反应生成硝酸，故NO2是酸性氧化物B．除去NO2中混有的NO，可将混合气通入水中C．NO与NO2互为同素异形体D．3NO2+H2O=2HNO3+NO中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2【变式1】氮的氧化物均是空气污染物，燃油发动机工作时会产生NO，若要将NO转化为N2，从性质考虑下列物质中可以选择与之反应的是A．CO B．NaClO C．O2 D．Fe2O3【变式2】在高温或放电条件下，N2和O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2，在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是A．NO（g）HNO3（aq） B．N2（g）NO2（g）C．NO2（g）N2（g） D．NH3N2（g）【题型3氮的氧化物溶于水的计算】【例3】如图所示，在注射器里吸入20mLNO，然后吸入5mL水。若再吸入6mLO2，夹住弹簧夹，让内外大气压相同，观察。下列叙述正确的是A．可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动C．最终剩余气体体积约为19mLD．所得硝酸溶液的浓度约为0.07mol/L【变式1】将盛有NO2和N2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原体积的一半，原混合气体中N2与NO2的体积比为A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．3：1【变式2】将装有50mLNO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为，则原混合气体中NO的体积为A．15mL B．20mL C．25mL D．30mL【题型4氨气的制备与性质】【例4】某学习小组设计实验验证NH3能与CuO反应，实验装置如图。（1）装置D的仪器名称是。（2）装置A试管中发生复分解反应的化学方程式为。（3）装置B的作用是干燥NH3，可选择的试剂是（填字母）。A．浓硫酸

B．碱石灰（4）实验中装置C的试管中有红色单质生成，还能收集到一种气体单质，且D装置中无水硫酸铜变蓝。则该反应说明NH3具有（填“氧化性”或“还原性”），写出化学方程式并用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目。（5）该实验的缺陷是。【变式1】下列关于氨气的说法中，不正确的是A．实验室可用浓氨水和生石灰制取氨气 B．氨气可用浓硫酸干燥C．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D．氨常用作制冷剂【变式2】实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空气，有刺激性气味。氨气极易溶于硫酸，下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确的是A．

制取NH3 B．

用碱石灰干燥NH3C．

收集NH3 D．

尾气处理【变式3】某化学兴趣实验小组同学在实验室利用如图所示装置制取NH3。已知：①浓氨水中的溶质为；②浓氨水与氧化钙反应会放出大量的热。

回答下列问题：（1）仪器a的名称为。（2）浓氨水属于（填“混合物”、“氧化物”或“盐”），（填“能”或“不能”）导电，判断理由为。（3）圆底烧瓶中发生的反应为。①写出的一种用途：。②NH3与反应只生成和，该反应的化学方程式为，该反应的氧化产物为（填化学式）。（4）烧杯中发生的反应为。①该反应的离子方程式为。②该反应中，每消耗NH3，同时生成的质量为g。【变式4】氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2的反应进行了探究。回答下列问题：I．氨气的制备某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。（1）用装置A制备氨气的化学方程式为。（2）标准状况下，装置B中圆底烧瓶收集氨气时，氨气的进气口为（填“a”或“b”）。检验氨气收集满的方法是。（3）下列哪些干燥剂不能用于干燥氨气。a．浓硫酸b．无水氯化钙c．碱石灰（4）若装置B中的烧瓶充满干燥气体，烧杯中盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的是___________。A．CO2、NaHCO3溶液 B．NH3、H2OC．SO2、Na2CO3溶液 D．HCl、NaCl溶液（5）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是（填序号）。II．氨气与二氧化氮的反应（6）将制备的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入一定量NO2（两端用夹子K1、K2夹好），生成无污染气体。则反应的化学方程式为。（7）若有NO2和NH3的混合物1mol，充分反应后所得产物中，经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4g，则反应混合物中NH3的物质的量为。【题型5氨水的性质与应用】【例5】清代《本草纲目拾遗》中有关于“鼻冲水（氨水）”的记载：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药方不减……”下列有关“鼻冲水”的推断错误的是A．鼻冲水易挥发，具有刺激性气味 B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色C．鼻冲水中含有多种分子和离子 D．鼻冲水中不存在分子【变式1】1L1mol/L的氨水中A．含有1mol氨气分子B．含、NH3的物质的量之和为1molC．含有0.5molD．含、NH3和NH3•H2O的物质的量之和为1mol【变式2】常温下，1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示实验，下列分析正确的是

A．圆底烧瓶内形成喷泉现象，证明与水发生了反应B．圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是C．取圆底烧瓶内部分液体，滴加盐酸溶液红色加深D．烧杯中换成其他液体无法形成喷泉【变式3】室温下，将充满某气体的试管倒立在水中（如图）。下列对食盐现象描述不正确的是实验装置选项气体实验现象

A试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色B试管中液面上升，取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色C试管中液面逐渐上升，停止后，向试管中再缓缓通入一定量的，试管中的液面会继续上升D试管中液面迅速上升，取试管中溶液滴加酚酞溶液，溶液显红色A．A B．B C．C D．D【题型6喷泉实验】【例1】喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。图中有关胶头滴管及止水夹的操作均已略去。下列说法中正确的是A．从产生喷泉的原理来分析，图1和图2都只能通过减小烧瓶内气体压强来形成喷泉B．若图1的烧瓶盛装的是CO2，胶头滴管及烧杯中均盛有NaOH溶液，不可能形成喷泉C．常温下，在图2的锥形瓶中加入足量的铁粉与浓硝酸，能形成喷泉D．在图3装置中，通过控制活塞的开关，可以选择性地使左、右烧瓶中形成喷泉【变式1】标准状况下，在干燥的烧瓶中充满纯净的NH3，进行如图所示的喷泉实验，下列说法错误的是A．本实验之所以能够产生喷泉是因为氨气极易溶于水，导致烧瓶内外存在压强差B．若烧瓶的氨气中混有少量空气，则喷泉实验后的水不能充满烧瓶C．本实验若将NH3换成HCl，也能产生红色的喷泉D．若烧瓶氨气中混有少量空气，实验结束后烧瓶中氨水物质的量浓度仍为mol/L【变式2】在体积为1L的干燥烧瓶中，用排空气法充入HCl气体后，测得烧瓶中的气体对氧气的相对密度为1.082，以此气体进行喷泉实验，当喷泉停止后，进入烧瓶中的液体体积是

A．L B．L C．L D．全满【变式3】在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是选项a（干燥气体）b（液体）

A水B饱和NaHCO3溶液C饱和NaCl溶液D水A．A B．B C．C D．D【题型7铵盐铵根离子的检验】【例1】下列关于铵盐的叙述不正确的是A．加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝B．可用Ba（OH）2溶液鉴别（NH4）2SO4和（NH4）2CO3C．可用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨D．实验室不能直接加热NH4Cl或NH4NO3固体制取氨气【变式1】肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分（NH4）2SO4易溶于水，其水溶液呈弱酸性。有关（NH4）2SO4的说法错误的是A．能与BaCl2溶液反应 B．长期使用会导致土壤酸化C．能与NaOH溶液反应 D．可与生石灰混合使用【变式2】下列说法中正确的是A．所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3B．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3C．在盛有硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝D．铵盐易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应【题型8硝酸的性质】【例1】硝酸是一种无色液体，常用来制造火药、氮肥、染料。下列关于硝酸的认识正确的是A．等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数不同B．久置的浓硝酸呈黄色，体现了浓硝酸的不稳定性C．检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液D．工业制硝酸的原理：空气NONO2硝酸→尾气处理【变式1】下列物质不需要保存在棕色试剂瓶里的是A．氨水 B．硝酸 C．硫酸铵 D．次氯酸【变式2】下列关于硝酸的说法不正确的是A．浓硝酸易挥发，因此打开浓硝酸的瓶口会出现大量白雾B．常温下，浓硝酸能使金属铁和金属铝钝化C．浓硝酸氧化性很强，常温下即可与碳发生氧化还原反应D．浓硝酸不稳定，见光易分解，因此需要避光保存【变式3】按如图所示装置进行实验（加持装置已略去），实验证明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，依据为浓硝酸能将NO氧化为NO2，而稀硝酸不能。

已知：NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应。（1）浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，用化学方程式解释其原因为。（2）装置A中发生反应的化学方程式为；装置B的作用为。（3）装置D中的现象为；C中盛放的试剂为。【题型9守恒法在化学计算中的应用】【例9】将一定量的铁粉与稀HNO3混合恰好完全反应后，产物有Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、NO气体、H2O，其中当Fe(NO3)2、Fe(NO3)3的物质的量之比为时。下列判断正确的是A．反应产生的NO的质量为B．反应后溶液中为C．若反应中转移的电子为，则会产生NO为D．若为时，该反应也可发生【变式1】100mL含、的混合液中，、的物质的量浓度分别是和，向该混合液中加入1.92g铜粉，充分反应，下列说法错误的是（不考虑溶液体积的变化及硝酸的挥发性）A．充分反应后，该混合液的pH减小B．充分反应后，剩余铜粉的质量为0.48gC．充分反应后，D．发生反应的离子方程式为【变式2】将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：（1）求NO和混合气体的平均摩尔质量。（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL浓度为amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为mol/L。（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为，至少需要30%的过氧化氢g。【变式3】将1.76g镁铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体共896mL（不考虑，体积折算为标准状况下），反应结束后向溶液中加入溶液，恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12g。若将盛有896mL该混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化为。（1）和的体积比为；（2）原硝酸的浓度为