第五章 第二节 氮及其化合物 测试题 2021-2022学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

必修第二册第五章第二节氮及其化合物测试题榆次一中李金虎一、选择题（每小题只有一个正确选项，每小题4分，共40分）1．爱吃虾的同学经常遇到这样一个问题,买来的虾,闻起来有刺鼻的氨水味,是虾坏了,还是有不良厂商进行药物处理了呢。浙江工业大学食品系丁教授研究结论是海虾的消化道里也能分解出氨。所以吃海鲜要用醋去腥味,其实就是这个道理。下列关于氨水的说法不正确的是() A．氨水和液氨不同，氨水是由多种粒子构成的，液氨的组成中只有氨分子B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)C．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中D．在1mol·L-1氨水中，NH3·H2O、NH4+、NH3的物质的量浓度之和为1mol·L-12．氮及其化合物的转化关系如图所示。则下列说法不正确的是()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NO23．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是()选项气体溶液AH2S稀盐酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2饱和NaHCO3溶液4．中国科学院科研团队研究表明，在常温常压和可见光下，基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图如图。下列说法错误的是()A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1B．该过程中涉及极性键和非极性键的断裂与生成C．基于LDH合成NH3的过程属于氮的固定D．工业中，氨经一系列反应可以得到硝酸5．如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是()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6．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是()A．X是N2O5B．可用排空气法收集NO气体C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D．从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3→N2的转化7．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()①1.2mL②2.4mL③3mL④4mLA．①② B．②③C．③④ D．①④8．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是()A．反应中NO为氧化剂，N2为氧化产物B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2C．NO和O2必须在催化剂表面才能反应D．催化转化总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N29．下列制取NH3并验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理均正确的是()10．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误的是()A．①和②均属于氮的固定B．氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环C．④中每生成1molNOeq\o\al(－,3)，消耗2molO2D．③和⑤过程中氮元素分别被还原和氧化二、填空题（本题包括5个小题，共60分）11．（12分）如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：(1)写出N2的一种用途：______________________________________________________。(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)氧化性：__________________________________________________________。还原性：__________________________________________________________。(3)HNO3与上图中的物质C常用于检验Cl－的存在，则C的化学式为_______________。(4)实验室制取物质B的化学方程式为__________________________________________。(5)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为___________________________________。(6)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为______________________________。12．（12分）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相关的问题：(1)下列有关NH3的说法中，不正确的是________(填字母)。A．工业合成NH3需要在高温、高压、催化剂下进行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易溶于水，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________mol·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为_________________________________________________。(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__________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反应的原理为Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋________＋CO2(请填写完成化学方程式)。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________，若用通式NOx表示氮氧化物，则每摩尔氨可将________mol的NOx转化为N2。13．（12）某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。(1)A装置中制取NH3的化学方程式是________________________________。(2)甲、乙分别是________(填字母)。a．浓硫酸、碱石灰b．碱石灰、碱石灰c．碱石灰、无水氯化钙d．五氧化二磷、五氧化二磷(3)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是____________________。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_____________________。探究Ⅱ：探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2；干燥NO2、O2；_________________。(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为________mol·L－1(保留两位有效数字)。14．（12分）某化学兴趣小组为了制取并探究氨性质，用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验[制取氨的反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O]。【实验探究】(1)利用上述原理，实验室制取氨应选用________(填字母)发生装置进行实验。(2)B装置中的干燥剂可选用________。(3)气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是________(填“C”或“D”)装置。(4)当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是______________________________________。(5)F装置中倒置漏斗的作用是_________________________。(6)氨的用途很广，如可用氨处理二氧化氮：8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(一定条件))7N2＋12H2O，该反应中氨体现________(填“氧化性”或“还原性”)。请你列举出氨的另一种用途：。15．（12分）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反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的__________，反应的化学方程式为_________________。②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中________________②反应的化学方程式：________________将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③__________________________________________④__________1.答案C解析氨水是氨气溶于水所得的溶液,是混合物,溶液中有多种粒子，包括NH3·H2O等分子，NH4+、OH-等离子，而液氨是纯净物,组成就是氨分子，当氨溶于水后，大部分氨与水结合，形成NH3·H2O，而NH3·H2O是弱碱，只有少部分电离，电离出NH4+和OH-，因此在氨水中物质的量浓度最大的是NH3·H2O(除水外)；氨水对许多金属有腐蚀作用，故一般情况下，氨水存放在陶瓷坛、橡皮袋等里面；根据氮原子守恒有c(NH3·H2O)+c(NH4+)+c(NH3)=1mol·L-1。2.答案D解析氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，氮气与氧气不能直接生成NO2。3.答案B解析H2S与稀盐酸、NO与稀H2SO4、CO2与饱和NaHCO3溶液均不反应，不能形成喷泉，A、C、D错误。4.答案A解析：该反应的化学方程式为2N2＋6H2Oeq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5(LDH))4NH3＋3O2，氮气是氧化剂、水是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，A项错误；该过程中，既有极性键(N—H、O—H)的断裂与生成，也有非极性键(NN、O=O)的断裂与生成，B项正确；基于LDH合成NH3的过程是将氮气转化为氨气的过程，属于氮的固定，C项正确；工业中，氨可以通过与氧气催化氧化得到NO，NO被氧化为NO2，NO2再与水反应生成硝酸，D项正确。5.答案C解析：实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。6.答案B解析：NO遇空气中的氧气会被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。7.答案：D解析：首先分析剩余的2mL气体有两种可能。如果剩余2mLO2，则V(NO2)＝eq\f(4,5)×(12－2)mL＝8mL，则混合气中V(O2)＝12mL－8mL＝4mL。若剩余的2mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12mL－2mL×3)×eq\f(1,5)＝1.2mL，D项正确。8.答案：D解析：反应过程中NO、O2为氧化剂，N2为还原产物；汽车尾气中的N2不是污染物；NO和O2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO＋O2=2NO2,2NO2＋4CO=N2＋4CO2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2。9.答案B.解析：B氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，但在试管口氨和氯化氢又重新化合生成氯化铵，得不到氨，A项错误；氨具有还原性，氯气具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，又因为氨的密度小于空气的密度，氯气的密度大于空气的密度，所以长管通入NH3，短管通入Cl2，可以使其充分反应，装置和原理均正确，B项正确；氨的密度小于空气的密度，采用向下排空气法收集，即收集时应该是短管进、长管出，C项错误；氨极易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D项错误。10.答案D解析氮的固定指将N2转化为氮的化合物，反应①将N2转化为NO，属于氮的固定，反应②属于植物固氮，A正确；由图示知，氮循环过程中涉及氢、氧元素，B正确；反应④是O2将NH3氧化为NOeq\o\al(－,3)，N元素化合价由－3价升高到＋5价，失去8个电子，即1molNOeq\o\al(－,3)生成失去电子8mol，失去的电子被O2得到，根据转移电子关系O2～4e－，知得8mol电子需要2molO2，C正确；反应③中NO被氧化为NOeq\o\al(－,3)，氮元素被氧化，反应⑤中NOeq\o\al(－,3)被还原为N2，氮元素被还原，D错误。11.答案：(1)作保护气、保存粮食(或合成氨、制硝酸等)(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3(或N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2)N2＋O2eq\o(=,\s\up7(放电或高温))2NO(3)AgNO3(4)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(5)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO(6)4HNO3(浓)＋Ceq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O12.答案：(1)CD(2)eq\f(1,22.4)(或0.045)(3)4NH3＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O(4)氧化(5)①NaNO2②1∶3eq\f(3,2x)解析：(1)A项，工业合成NH3的反应条件是高温、高压、催化剂，正确；B项，NH3可与碳酸等反应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，正确；C项，NH3可与硫酸或氯化钙发生化合反应，不正确；D项，NH3不易分解，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＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O。(4)在常温下浓硝酸能使铝、铁钝化，说明其具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液与NO2反应的原理为Na2CO3＋2NO2=NaNO3＋NaNO2＋CO2。根据质量守恒定律可知，除NaNO3和CO2外，另一种产物为NaNO2。②7mol氨失去21mol电子，根据题意和得失电子守恒可得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。13.答案：(1)CaO＋NH3·H2O=NH3↑＋Ca(OH)2(2)c(3)混合气体颜色变浅(4)缺少尾气处理装置(5)(进气管短，出气管长)(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例(7)0.036解析：(1)将浓氨水滴入生石灰中，发生反应：CaO＋NH3·H2O=NH3↑＋Ca(OH)2，放出氨气。(2)干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应，消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气处理装置。(5)O2、NO2密度比空气大，故应进气管短，出气管长。(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液，反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3恰好发生，HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比为4∶1)总物质的量的eq\f(4,5)，溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V，则溶液浓度为eq\f(\f(V,22.4L·mol－1)×\f(