人教版高考一轮复习课时练习17氮及其化合物含答案

氮及其化合物

(建议用时：40分钟)

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．下列关于氮及其化合物的说法错误的是(　　)

A．N2化学性质稳定，可用作保护气

B．NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在

C．可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏

D．HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属

B　解析：N2分子中存在氮氮三键，断裂三键需要较高能量，因此N2化学性质稳定，通常情况下不能与其他物质反应，所以可作保护气，故A正确；NO能与氧气反应生成二氧化氮，在大气中不能稳定存在，但NO、NO2均能形成酸雨，是污染性气体，故B错误；浓盐酸挥发出的HCl气体能与NH3反应生成氯化铵，有白烟生成，现象明显，可用于检测输送NH3的管道是否发生泄漏，故C正确；HNO3具有强氧化性，可与除Pt、Au外的大多数金属发生氧化还原反应，如可溶解铜、银等不活泼金属，故D正确。

2．(2020·广州模拟)依据如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N2O5

B．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

B　解析：NO遇空气中的氧气被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。

3．(2020·北京模拟)用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)(　　)

A　解析：稀硝酸与Cu反应生成NO气体，NO难溶于水，可采用排水法收集，A项正确；MnO2与浓盐酸在常温下不发生反应，且Cl2易溶于水，不能用排水法收集，B项错误；常温下，浓硫酸与Cu不发生反应，且SO2易溶于水，不能用排水法收集，C项错误；浓氨水滴到CaO中产生NH3，但NH3易溶于水，不能用排水法收集，D项错误。

4．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是(　　)

A．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O

B．液氨可以作为溶剂使用，而氢的沸点极低，不易液化

C．氨气比空气轻，标准状况下密度约为0.76 g·L－1

D．氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全

A　解析：该反应中有污染性气体NO产生，故不符合清洁能源的要求，A错误；液氨可作为溶剂使用，而氢的沸点极低(－250 ℃)，不易液化，B正确；氨气在标准状况下的密度ρ标＝＝≈0.76 g·L－1，氨气比空气轻，C正确；氨气与氢气相比，可在纯氧中燃烧，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全，D正确。

5．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)

A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥

B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解

C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应

D．图中所涉及的盐类物质均可以水解

C　解析：A项，NaHCO3不是化肥；B项，Na2CO3受热不易分解；D项，NaCl不水解。

6．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是(　　)

A．制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或CaCl2

B．将湿润的蓝色石蕊试纸置于瓶口c，试纸变红，说明NH3已经集满

C．关闭a，用单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验，电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2，则E点时喷泉最剧烈

D．工业上若出现液氨泄漏，喷稀盐酸比喷洒NaHCO3溶液处理效果好

D　解析：CaO能与水反应，使c(OH－)增大，同时放出大量的热，有利于NH3的逸出，而CaCl2为中性的盐，能够溶于水，热量变化很小，与水不反应，对氨气的逸出没有作用，A项错误；NH3和H2O反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离出OH－而导致氨水呈碱性，检验三颈瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c，试纸变蓝色，证明NH3已集满，B项错误；三颈瓶内气体与外界大气压强之差越大，其反应速率越快，C点瓶内压强最小，外界大气压强不变，所以C点外界大气压强和三颈瓶内压强差最大，则C点时喷泉最剧烈，C项错误；盐酸显酸性，NaHCO3溶液显碱性，氨水显碱性，NH3在酸性溶液中的吸收效率高于在碱性溶液中的吸收效率，D项正确。

7．(2020·南宁模拟)已知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，NO不与碱反应。等体积的四支试管，分别充入气体a，将试管倒扣于液体b中，试管内液体高度由高到低的是(　　)

A．①③④② B．①④③②　 

C．②④③① D．②③④①

D　解析：①盛氯气的试管倒扣入饱和食盐水中，试管内液面变化不大；②氨气极易溶于水，将试管倒扣于液体水中，液体充满试管；③V(NO2)∶V(NO)＝1∶2的试管倒扣在水中，NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，试管内液面上升；④4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，V(NO2)∶V(O2)按照1∶1充满的试管，剩余氧气，液面上升，试管内液体高度由高到低的顺序是②③④①。

二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

8．(2020·日照模拟)室温下，某兴趣小组用如图所示装置在通风橱中进行如下实验：

下列说法不正确的是(　　)

A．试管Ⅱ中红棕色气体为NO2，由硝酸还原生成

B．等质量的Cu完全溶解时，试管Ⅱ中消耗的HNO3少

C．将Cu换成Fe之后重复实验，依然是试管Ⅱ中反应更剧烈

D．试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同，是由于溶有NO2

BC　解析：Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，则试管Ⅱ中红棕色气体为NO2，A项正确；等质量的Cu分别与稀硝酸、浓硝酸完全反应时，消耗HNO3的物质的量之比为2∶3，则试管Ⅱ中消耗的HNO3多，B项错误；常温下Fe在浓硝酸中发生钝化，试管Ⅰ中反应更剧烈，C项错误；试管Ⅱ中反应生成NO2，绿色溶液持续通入N2，将溶于溶液中的NO2排出，溶液变为蓝色，D项正确。

9．(2020·漳州模拟)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO)，下列说法不正确的是(　　)

已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。

A．装置的连接顺序为a→e→f→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d

B．装置戊中发生的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2

C．装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的NO2

D．装置乙的作用是干燥，防止水蒸气进入戊中干扰反应

AD　解析：根据实验原理利用NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，所以首先应制备纯净干燥的NO，利用铜与稀硝酸反应生成NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO中会混有硝酸和水蒸气，则先通过装置丁除去挥发出的HNO3等酸性气体，然后再通过装置己干燥，得到纯净干燥的NO，再进入装置戊中与铁粉反应，最后处理多余的NO，又因为NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，所以先通过装置乙氧化NO，后再通过丙吸收，故装置接口的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d，A项错误；装置戊中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Fe2FeO＋N2，B项正确；装置丁盛放的是水，其作用是除去挥发出的HNO3等酸性气体，C项正确；装置乙盛放的是浓硝酸，依题意可以氧化NO，便于NaOH溶液吸收，D项错误。

10．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．若铜片为51.2 g，则生成0.2 mol NaNO3

B．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20.16 L

D．反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，又是还原产物

A　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→NaNO2,51.2 g Cu的物质的量为0.8 mol，共失去电子0.8 mol×2＝1.6 mol，由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得到1.6 mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8 mol，由Na原子守恒可得另一种产物NaNO3的物质的量为0.2 mol，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NO2、N2O4在标准状况下都不是气体，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。

三、非选择题

11．(2019·江苏高考)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。

(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为___________________________________________________________________。

(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应：

NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O

2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O

①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填标号)。

A．加快通入尾气的速率

B．采用气、液逆流的方式吸收尾气

C．吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液

②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中的主要杂质是________(填化学式，下同)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________。

(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。

NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是_______________。

解析：(1)根据信息知，NH3和O2在加热和催化剂作用下生成N2O和H2O，利用电子守恒法配平化学方程式可得2NH3＋2O2N2O＋3H2O。(2)①根据化学平衡的影响因素，为提高尾气中NO和NO2的去除率，采用气、液逆流的方式吸收尾气可保证尾气更充分地吸收，吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液，可提高尾气的转化率。②由尾气吸收的主要反应NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O、2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O可知，吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO2晶体，该晶体中含有的杂质为NaNO3；NO不溶于水也不与水反应，吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)在酸性条件下，ClO－转化成HClO，溶液的pH越小，生成的HClO浓度越大，氧化性越强，则NO转化率越高。

答案：(1)2NH3＋2O2N2O＋3H2O　

(2)①BC　②NaNO3　NO　(3)溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强

12．(2020·邢台模拟)氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题：

(1)实验室可用如图所示装置合成氨。

①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为__________________________。

②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后，锥形瓶中溶液变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、________和________(填化学式)。

(2)斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统，可持续合成氨，其原理如图所示。

①图中反应Ⅱ属于________________(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。

②反应Ⅲ中能量转化的方式是______________(填“电能转化为化学能”或“化学能转化为电能”)。

解析：(1)①亚硝酸钠具有强氧化性，与氯化铵发生氧化还原反应，生成氮气，反应的离子方程式为NO＋NHN2↑＋2H2O。②锌与稀硫酸反应生成的氢气与亚硝酸钠和氯化铵反应生成的氮气在催化剂作用下反应生成了氨，该反应为可逆反应，因此锥形瓶中含酚酞的水变红，则气体X的成分为N2、水蒸气、H2、NH3。(2)①反应Ⅱ是Li3N与水反应生成氨和LiOH的过程，反应中没有元素化合价的变化，属于非氧化还原反应。②反应Ⅲ中氢氧化锂转变为锂、氧气和水，发生了氧化还原反应，属于非自发的氧化还原反应，属于电解池反应，能量转化的方式是电能转化为化学能。

答案：(1)①NO＋NHN2↑＋2H2O　②H2　NH3　(2)①非氧化还原反应　②电能转化为化学能