2023年高中化学学业水平考试复习专题练习10　氮及其化合物（含答案）.docx

1、专题练习10氮及其化合物一、选择题1.下列关于氮气性质的叙述中不正确的是()A.任何物质在氮气中都不能燃烧B.氮气既有氧化性,又有还原性C.将空气中的氮气转变成含氮化合物的过程属于氮的固定D.氮分子内含有共价三键,通常情况下该化学键不容易断裂2.下列变化中不属于氮的固定的是()A.豆科植物的根瘤菌把氮气转化为硝酸盐B.闪电时空气中的N2和O2化合生成NOC.在高温、高压下NH3与CO2反应合成CO(NH2)2D.工业上用N2和H2合成NH33.下列有关二氧化氮的说法不正确的是()A.二氧化氮是硝酸的酸酐B.二氧化氮能与NaOH溶液反应C.二氧化氮易造成大气污染D.二氧化氮不能用排水法收集4.在

2、NO2被水吸收的反应中,发生还原反应的物质和发生氧化反应的物质的质量比为()A.31B.13C.12D.215.自然界中的氮元素循环如图所示,下列说法不正确的是()A.中N2和O2反应生成NOB.中合成氨属于人工固氮C.中氮元素被氧化D.氧元素参与了氮循环6.下列离子方程式正确的是()A.二氧化氮与水反应:2NO2+H2O2H+2NO3-B.实验室用熟石灰和氯化铵共热制氨气:NH4+OH-NH3+H2OC.氯化镁溶液与氨水反应:Mg2+2OH-Mg(OH)2D.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O7.某同学在实验室发现了一瓶无色、有刺激性气味的气体,根据气味判断可

3、能是氨气。下列方法不能帮他检验该气体是否为氨气的是()A.将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口B.将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口C.将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口D.将蘸有浓硝酸的玻璃棒靠近瓶口8.利用培养皿探究氨气的性质,装置如图所示。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中实验现象及其解释都正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱9.(2021浙江湖州高二期末)下列说法不正确的是()A.NO2能导致“光化学烟雾”的

4、形成B.浓硝酸可用铝槽车运输C.石灰石在高温下可用于消除燃煤烟气中的SO2D.氮气化学性质稳定,可将炽热的镁粉放在氮气中冷却10.(2021浙江杭州富阳实验中学高一月考)氮化铝广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列叙述正确的是()A.一个N2参与反应,转移3个电子B.反应中,C被氧化C.AlN中氮元素的化合价为+3D.上述反应中,N2 是还原剂,Al2O3是氧化剂11.某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失;再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色。则该气体可能是下列混合气体中的()A.

5、N2、NO2、Br2B.NO2、NO、N2C.NO2、N2、O2D.N2、O2、Br212.用加热法可以分离的一组固体物质是()A.氯化铵和消石灰B.碳酸氢铵和过氧化钠C.氯化铵和氯化钠D.碘和氯化铵13.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是()A.用装置甲制备氨气B.用装置乙除去氨气中的少量水C.用装置丙收集氨气D.用装置丁吸收多余的氨气14.在一定温度和压强下,将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中,经足够长时间后,试管内气体体积缩小为原体积的34。则原混合气体中N2与NO2的体积比是()A.23B.32C.35D.5315.3体积的NO2气体依次通过下列3个分别装有足量饱和

6、NaHCO3溶液、浓硫酸、Na2O2的装置后。假设每步反应完全,则残留的气体是(同温、同压下测定)()A.1体积NO和1体积O2B.1体积NO2和0.5体积O2C.1体积NO2D.0.25体积O216.空气是人类生存所必需的重要资源,为改善空气质量而启动了“蓝天工程”。下列措施不利于“蓝天工程”建设的是()A.推广使用燃煤脱硫技术,防止SO2污染大气B.实施绿化工程,防治扬尘污染C.研制燃料电池汽车,减轻机动车尾气污染D.加大石油、煤的开采速度,增加化石燃料的供应量17.将收集有10 mL NO气体的大试管倒立在水槽中,然后向其中缓慢通入6 mL O2(气体体积均在相同条件下测定),下面有关实

7、验最终状态的描述正确的是()A.试管内气体呈红棕色B.试管内气体呈无色,是2 mL NOC.试管内气体呈无色,是2 mL O2D.试管内充满液体18.某实验过程如图所示,则图试管中的现象是()A.无明显现象,因稀硫酸不与铜反应B.铜片溶解,产生无色气体,该气体遇到空气不变色C.铜片溶解,放出红棕色、有刺激性气味的气体D.铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色19.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,装置如图所示。下列有关说法不正确的是()A.洗气瓶中有碳酸钡沉淀产生B.Z导管出来的气体中有二氧化碳C.洗气瓶中有硫酸钡沉淀产生D

8、.在Z导管口有红棕色气体出现20.有关氨和铵盐的说法正确的是()A.氨属于纯净物,铵盐属于混合物B.氨和铵盐中只有共价键,没有离子键C.氨水中既含有NH3H2O和NH3,也含有NH4+和OH-D.氨易溶于水,因此可用作制冷剂二、填空题21.非金属单质A经下图所示的过程可转化为含氧酸D,已知D为强酸。请回答下列问题:ABCD(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。则A、C的化学式分别是、。写出D的浓溶液和铜在加热时反应的化学方程式:。在工业生产中,气体B大量排放,被雨水吸收后形成的会污染环境。(2)若A在常温下为气体,C是红棕色气体。则A、C的化学式分别是、。写出

9、D的浓溶液和铜反应的离子方程式:。22.某化学学习小组采用下图所示装置,对浓硝酸与木炭的反应进行探究已知C+4HNO3(浓)4NO2+CO2+2H2O。请回答下列问题:(1)将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态,伸入三颈烧瓶中,塞紧瓶塞,滴加浓硝酸,可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为。(2)若装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中的现象是,写出发生反应的离子方程式:。(3)装置B的作用是。(4)若装置D中收集到了无色气体,部分同学认为是NO,还有部分同学认为是O2。下列对该气体的检验方法正确的是。A.敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化B.将湿润的蓝色石蕊试

10、纸伸入集气瓶内,观察蓝色石蕊试纸是否变红C.将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃23.实验室中也可以用浓氨水与氢氧化钠固体(或生石灰)混合的方法来制取氨气。现利用如图装置(夹持装置略)制取和收集纯净、干燥的氨气,并探究氨气的性质。(1)利用装置制取氨气,先要检验装置气密性:关闭装置中的止水夹,向分液漏斗中加入适量水,打开上口玻璃塞(或使玻璃塞的凹槽对准漏斗小孔)以及活塞,说明装置气密性良好的现象是。(2)根据实验要求,仪器连接的顺序(用字母表示):a接,接,接。(3)将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中并加热,有红色固体和无色气体单质生成,写出反应的化学方程式:。24.氮氧化物进入大气后

11、,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物:NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O反应中的氧化剂和还原剂的物质的量之比为;结合上面的反应,判断二氧化氮是否属于酸性氧化物并说明理由:。(2)另一种治理方法是在一定条件下用氨气将氮氧化物(如NO2)转化为无污染的物质,写出该反应的化学方程式:。(3)现有NO2和NO的混合气体3 L,通入3 L NH3(同温同压下)恰好使其完全转化为N2。则混合气体中NO2和NO的物质的量之比为。25.取1.92 g铜粉与一定量

12、的浓硝酸反应,当铜粉反应完全时收集到气体1.12 L(标准状况下)。计算消耗的硝酸的物质的量是。选择题答题栏1234567891011121314151617181920参考答案专题练习10氮及其化合物1.A解析 氮分子内两个氮原子间以结合,断开该化学键需要较多能量,所以氮气性质稳定;但在高温、放电等条件下,氮气也能与很多物质发生化学反应,A不正确。N2中氮元素化合价为0,既可以得到电子发生还原反应也可失去电子发生氧化反应,因此氮气既有氧化性,又有还原性。将大气中游离态的氮(N2)转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。因此B、C、D正确。故选A。2.C解析 将大气中游离态的氮(N2)转化为氮的化

13、合物的过程叫做氮的固定,NH3与CO2反应合成CO(NH2)2的过程不属于氮的固定,C不符合题意。故选C。3.A解析 二氧化氮和硝酸中氮元素的化合价不同,因此二氧化氮不是硝酸的酸酐,A不正确;根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO推测,NO2能与NaOH溶液反应,NO2不能用排水法收集,B、C、D正确。故选A。4.C解析 根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO,发生还原反应和氧化反应的物质均为NO2,其中发生还原反应(化合价降低)的氮原子与发生氧化反应(化合价升高)的氮原子之比为12。故选C。5.C解析 大气中的N2在放电条件下与O2反应生成NO,A正确;工业合成氨是通过人工控制反应条件(

14、高温、高压和催化剂),将N2与H2转化为NH3,因此工业合成氨属于人工固氮,B正确;中的细菌将硝酸根离子(NO3-)转化为N2时,NO3-中氮元素的化合价降低,发生还原反应,C不正确;分析氮元素循环示意图可知,该过程中有氧元素参与,D正确。故选C。6.D解析 二氧化氮与水反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,A不正确;实验室用熟石灰(固体)和氯化铵(固体)共热制氨气的反应不是在溶液中进行的,因此不能写成离子方程式,B不正确;氨水中的NH3H2O是弱碱,不能拆写成NH4+和OH-,C不正确;D正确。故选D。7.B解析 氨气为碱性气体,能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以检验氨气可以将

15、湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,若变蓝说明是氨气;浓盐酸(或浓硝酸)均有挥发性,氨气能够与浓盐酸(或浓硝酸)挥发出来的HCl(或HNO3)气体反应生成NH4Cl(或NH4NO3)白色固体,所以检验氨气可以将蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒靠近瓶口,若产生大量白烟说明是氨气;A、C、D正确。故选B。8.A解析 浓氨水滴在NaOH固体上放出NH3,NH3与浓盐酸挥发出来的HCl气体反应生成NH4Cl固体,产生白烟,A正确;NH3与浓硫酸发生反应:H2SO4+2NH3(NH4)2SO4,但浓硫酸没有挥发性,所以吸收时无明显现象,B不正确;NH3溶于MgCl2溶液等物质时也能生成沉淀,因此该溶液不一定是Al

16、Cl3溶液,C不正确;NH3与水反应后生成的NH3H2O是碱,NH3是一种碱性气体,不属于电解质,D不正确。故选A。9.D解析 光化学烟雾与氮的氧化物的排放有关,且NO2为常见的环境污染物,NO2能导致“光化学烟雾”的形成,故A正确;常温下Al遇浓硝酸发生钝化,生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,可保护内部Al,则浓硝酸可用铝槽车运输,故B正确;石灰石在高温下生成CaO,CaO与SO2反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧化为硫酸钙,则可用于消除燃煤烟气中的SO2,故C正确;炽热的镁粉与氮气反应生成Mg3N2,则炽热的镁粉不能放在氮气中冷却, 故D错误。故选D。10.B解析 N2发生还原反应,一个N

17、2参与反应,得到6个电子,故A错误;C发生氧化反应,C被氧化,故B正确;AlN中氮元素的化合价为-3,故C错误;上述反应中,N2是氧化剂,C是还原剂,故D错误。故选B。11.A解析 气体呈红棕色说明含有NO2和Br2中的至少一种,加入足量水后得橙色溶液,说明气体中含有Br2;拿走玻璃片后,无色气体遇空气重新变为红棕色,说明无色气体中含有NO;由于NO2溶于水时生成HNO3和NO,原气体可能既有NO2也有Br2,A正确。故选A。12.C解析 氯化铵和消石灰在加热时发生反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,所以不能用加热法分离两者的混合物,A不可以;NH4HCO3受热分解

18、,产生的H2O及CO2继续与Na2O2反应,也无法达到分离的目的,B不可以;NH4Cl受热分解成HCl和NH3后从固体体系中脱离,遇冷又重新化合为NH4Cl晶体,NaCl固体受热无变化,因此氯化铵和氯化钠固体混合物用加热法可以分离;碘在受热时升华,NH4Cl受热分解再重新化合后仍与碘混合,D不可以。故选C。13.D解析 甲装置错误,加热固体的试管口应稍向下倾斜,A不正确;装置乙中的氨气能与浓硫酸反应,B不正确;装置丙烧瓶有塞子,空气无法排出,C不正确;氨气在水中的溶解度很大,被水吸收时容易发生倒吸,装置丁可以防止倒吸,D正确。故选D。14.D解析 设原混合气体体积为4 mL3NO2+H2O2H

19、NO3+NOV312V(NO2)(4-3) mL得V(NO2)=1.5 mL则V(N2)=(4-1.5) mL=2.5 mLV(N2)V(NO2)=2.51.5=53故选D。15.B解析 3体积NO2通过饱和NaHCO3溶液时,发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO和NaHCO3+HNO3NaNO3+H2O+CO2,得到2体积CO2、1体积NO和少量水蒸气;2体积CO2、1体积NO和少量水蒸气通过浓硫酸时,水蒸气被吸收,余下2体积CO2和1体积NO;2体积CO2与Na2O2发生反应2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,生成1体积O2,1体积NO和1体积O2发生反应2NO+O22NO2后

20、,生成1体积NO2,同时剩余0.5体积O2。故选B。16.D解析 燃煤脱硫后,煤燃烧产生的SO2减少,可防止SO2污染,A正确;加强环境绿化,可防治扬尘污染,B正确;研制燃料电池汽车,减少汽油、柴油的燃烧,使机动车排放尾气中的NOx、SO2减少,能减轻机动车尾气污染,C正确;增加化石燃料的供应量,会向大气中排放更多的NOx、SO2,D不正确。故选D。17.B解析 4NO+3O2+2H2O4HNO34310 mL6 mLNO过量,用O2计算反应的V(NO)=46 mL3=8 mL剩余V(NO)=10 mL-8 mL=2 mL故选B。18.D解析 铜片与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(

21、稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。向Cu(NO3)2溶液中滴入稀硫酸,与Cu(NO3)2形成的稀硝酸能继续与铜反应:3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O,又生成无色的NO气体,遇空气变为红棕色、有刺激性气味的NO2气体。故选D。19.A解析 气体X为SO2、CO2的混合物,气体Y为NO2。气体X通入BaCl2溶液中,CO2不能与BaCl2反应,洗气瓶中没有碳酸钡沉淀,A不正确、B正确;气体X、Y通入BaCl2溶液中先后发生以下反应:3NO2+H2O2HNO3+NO、3SO2+2H2O+2HNO33H2SO4+2NO和H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl,洗气瓶中有硫

22、酸钡沉淀产生,C正确;NO2与水反应生成的NO气体在Z导管口遇空气变为红棕色,D正确。故选A。20.C解析 氨、铵盐均属于纯净物,A不正确;铵盐中含有离子键,属于离子化合物,B不正确;氨水中存在NH3H2O、NH3、H2O、NH4+、OH-等离子和分子,C正确;氨可用作制冷剂是因为氨易液化,D不正确。故选C。21.答案 (1)SSO3Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O酸雨(2)N2NO2Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O解析 (1)B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,因此A为S、C为SO3、D为H2SO4。D的浓溶液和铜在加热时反应的化学

23、方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。工业生产中的SO2气体大量排放,被雨水吸收后形成酸雨。(2)C是红棕色的气体,则C是NO2,因此A为N2、B为NO、D为HNO3。D的浓溶液和铜反应的离子方程式为Cu+4H+2NO3-Cu2+2NO2+2H2O。22.答案 (1)红棕色(2)产生白色沉淀Ba2+2OH-+CO2BaCO3+H2O(3)防倒吸(4)AC解析 (1)装置A中浓硝酸和木炭反应,生成NO2、CO2和H2O,三颈烧瓶中气体呈红棕色。(2)Ba(OH)2溶液足量,所以混合气体中的CO2能与Ba(OH)2溶液反应产生白色沉淀(BaCO3),反应的离子方程式为Ba2

24、+2OH-+CO2BaCO3+H2O。(3)为防止装置C中溶液进入三颈烧瓶,需要用装置B防倒吸。(4)NO与O2反应生成红棕色的NO2,A正确;NO和O2均不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,B不正确;O2能使带火星的木条复燃,而NO不能,C正确。故选AC。23.答案 (1)分液漏斗中液面高度保持不变(或分液漏斗中的液体不再滴下)(2)c b e f d(3)2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu解析 (1)说明装置气密性良好的现象是分液漏斗中液面的高度保持不变(或分液漏斗中的液体不再滴下)。(2)该实验由氨气的制取(装置)、干燥(装置)、收集(装置)和尾气处理(装置)等组成,因此仪器的连接顺序是

25、a接c,b接e,f接d。(3)氨气与氧化铜在加热条件下反应,生成红色固体(Cu)、无色气体单质(N2)以及水,因此化学方程式为2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。24.答案 (1)11不是,二氧化氮与碱反应生成两种盐,且氮元素化合价发生了变化(2)6NO2+8NH37N2+12H2O(3)11解析 (1)反应中氧化剂和还原剂都是NO2,它们的物质的量之比为11,二氧化氮与碱反应生成两种盐,且氮元素化合价发生了变化,因此二氧化氮不属于酸性氧化物。(2)NH3与NO2中发生氧化还原反应,生成的无污染物质为N2,另一生成物是H2O,反应的化学方程式是6NO2+8NH37N2+12H2O。(3)

26、设混合气体的化学式为NOx,根据配平的化学方程式6NOx+4xNH3(3+2x)N2+6xH2O,由方程式64x=33,解得x=1.5;再根据氧原子守恒,有:2n(NO2)+n(NO)=1.5n(NO2)+n(NO),解得n(NO2)=n(NO)。因此,混合气体中NO2和NO的物质的量之比为11。25.答案 0.11 mol解析 1.12 L气体可能是NO2、NO或两者的混合气体,n(Cu)=1.92 g64 g mol-1=0.03 mol,n(气体)=1.12 L22.4 Lmol-1=0.05 mol。根据反应前后硝酸中氮原子守恒,共消耗硝酸的物质的量n(HNO3)=0.03 mol2+0.05 mol=0.11 mol。