新教材高一化学下学期暑假训练2氮及其化合物含答案

2 氮及其化合物

例1．对下列事实的解释错误的是（）

A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，是因为浓硫酸具有脱水性

B．浓硝酸在光照条件下颜色变黄，是因为浓硝酸见光分解

C．常温下浓硫酸、浓硝酸可以用铝罐贮存，是因为浓硫酸、浓硝酸与铝不反应

D．反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，是因为硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸

1．硝酸是重要的化工原料，在工业上可用于制造化肥、农药、炸药和染料等。下列关于浓硝酸性质的描述不正确的是（）

A．能溶于水B．难挥发C．能与铜反应D．能与氨气反应

2．关于氨气和氨水的叙述不正确的是（）

A．氨水中滴入酚酞变红色，是因为氨水是一种弱碱

B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)

C．在1L 1mol/L的氨水中含N原子的数目为NA

D．NH3具有一定的还原性，在一定条件下可被O2氧化

3．利用如图制取氨气，说法正确的是（）

A．该装置可用于碳酸氢铵分解制取氨气

B．该装置可用于氯化铵和熟石灰制取氨气

C．用湿润的棉花堵在试管口，防止氨气扩散

D．用蘸有浓硫酸的玻璃棒置于试管口验满

4．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后（）

A．加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验

B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性

C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液

D．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验

5．下列反应的离子方程式书写正确的是（）

A．铜粉与浓硫酸加热条件下反应Cu+4H++SO=Cu2++SO2↑+2H2O

B．金属铁与稀硝酸反应Fe+2H+=Fe2++H2↑

C．硝酸银溶液与盐酸反应：Ag++Cl−=AgCl↓

D．铜与浓硝酸反应：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO↑+2H2O

6．下列说法不正确的是（）

A．工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等

B．浓硝酸和浓盐酸(体积比1∶3)的混合物叫做王水，可以溶解金和铂

C．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂

D．C60是富勒烯的代表物，与石墨烯互称为同位素

7．3.04g铜镁合金完全溶解于100mL密度为1.40g·mL−1、质量分数为63.0%的浓硝酸中，得到NO2、N2O4混合气0.10mol，向反应后的溶液中加入4.00mol·L−1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到5.08g沉淀。下列说法不正确的是（）

A．该合金中铜与镁的物质的量之比是1∶2

B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L

C．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%

D．得到5.08g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是320mL

8．已知氮元素及其化合物的转化关系如图所示，回答下列问题。

(1)①~④各步转化中，属于氮的固定的是___(填序号)。

(2)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气。

①化学方程式是。

②在图中方框内绘制用小试管收集氨气的装置图。

(3)工业制硝酸时尾气中含有NO、NO2，可用以下方法吸收：

①NaOH溶液吸收法。发生的反应有：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O

NaOH+NO2=___+NaNO2+H2O(填化学式，不需要配平方程式)

②用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气，关系如图(α表示尾气里NO、NO2中NO2的含量)：

i．根据图得知___(填字母)。

a．NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大

b．NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大

ii．当α小于50%时，加入H2O2能提升氮氧化物的吸收率，原因是_________________。

9．氨气是一种重要化合物，在工农业生产、生活中有着重要应用。

(1)氨的催化氧化是工业生产硝酸的重要步骤。某化学课外活动小组设计了如图装置模拟该实验过程，并用水吸收制取硝酸(部分固定装置略去)：

①装置A的分液漏斗中盛放浓氨水，则烧瓶中盛放的药品应该是___________(填化学式)。

②装置C中反应的方程式为___________；反应后，装置E中除存在较多的H+外，还可能存在的一种阳离子是___________，试设计实验证明这种离子的存在：___________。

(2)下列哪个装置可以同时起到装置D和E的作用___________(填标号)。

(3)若将氯气和氨气在集气瓶中混合，会出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一，请写出该反应的化学方程式：___________，该反应生成的还原产物的化学键类型是___________。

10．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。可选药品：稀硝酸、浓硝酸、浓硫酸、NaOH溶液、蒸馏水

查阅资料：

A．浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO

B．氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应

(1)①中发生反应的离子方程式是_______________。

(2)②中发生反应的化学方程式是_________________________。

(3)装置③~⑤中盛放的药品分别是③___________、④___________、⑤___________。

(4)II的操作是_______________，目的是___________________。

(5)该同学得出结论所依据的实验现象是_________________。

例1．【答案】C

【解析】A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，体现浓硫酸的脱水性，A正确；B．浓硝酸见光分解生成二氧化氮、水和氧气，二氧化氮溶于浓硝酸使其显黄色，B正确；C．常温下浓硫酸、浓硝酸可以用铝罐贮存，是因为常温下铝在浓硫酸、浓硝酸中发生钝化，不是不反应，C错误；D．H2S的酸性弱于H2SO4，而该反应之所以能发生是因为硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸，使溶液中离子浓度减小，D正确；综上所述答案为C。

1．【答案】B

【解析】A．浓硝酸能溶于水，故A正确；B．浓硝酸沸点低易挥发，故B错误；C．铜和硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮气体和水，故C正确；D．硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，氨水显碱性，能发生中和反应，故D正确；故答案为A。

2．【答案】A

【解析】A．氨水中滴入酚酞变红色显碱性，但氨水是混合物，一水合氨是弱碱，故A不正确；B．氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O

(除水外)，故B正确；C．在1L 1mol/L的氨水中含氨分子、NH3·H2O、NH，根据元素守恒，N原子的数目为NA，故C正确；D．NH3中氮显-3价，具有一定的还原性，在一定条件下可被O2氧化为NO，故D正确；答案选A。

3．【答案】B

【解析】A．碳酸氢铵分解的产物为水、氨气和二氧化碳，不能制取纯净的氨气，故A错误；B．结合装置的特点适合固体+固体气体，氯化铵和熟石灰氢氧化钙反应产生氨气和氯化钙，适合用该装置制取氨气，故B正确；C．氨气极易溶于水，应该用干燥的棉花堵在试管口，防止氨气扩散，故C错误；D．浓硫酸是难挥发性酸，与挥发出来的氨气在玻璃棒上反应无现象，不能验满，可以用浓盐酸，故D错误。故选B。

4．【答案】D

【解析】检验铵盐的方法：将某固体(或其溶液)与强碱共热，若产生刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原固体为铵盐(或其溶液)，故答案选D。

5．【答案】C

【解析】A．浓硫酸一般用化学式表示，则铜粉与浓硫酸加热条件下反应Cu+2H2SO4(浓)

Cu2++SO+SO2↑+2H2O，A错误；B．金属铁与稀硝酸发生氧化还原反应：Fe+NO+4H+

=Fe3++NO↑+2H2O，B错误；C．硝酸银溶液与盐酸反应生成氯化银沉淀：Ag++Cl−=AgCl↓，C正确；D．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，D错误；答案选C。

6．【答案】D

【解析】A．二氧化硫具有漂白性，工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等，A正确；B．将浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3混合可得王水，可以溶解金和铂，B正确；C．氨气易液化，液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂，C正确；D．C60和石墨烯是同种元素形成的不同单质，为同素异形体，D错误；答案为D。

7．【答案】A

【解析】金属离子全部沉淀时得到5.08g沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，则沉淀中OH−的质量m(OH−)=5.08g-3.04g=2.04g，n(OH−)==0.12mol，根据电荷守恒可知，金属提供电子物质的量等于氢氧根的物质的量，设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为x mol、y mol，则有：2x+2y=0.12mol，64x+24y=3.04g，解得x=0.04mol，y=0.02mol，所以合金中Cu与Mg的物质的量之比是0.04mol∶0.02mol=2∶1，选项A不正确；B．密度为1.40g·mL−1、质量分数为63%的浓硝酸的物质的量浓度c=mol/L=14.0mol/L，选项B正确；C．NO2和N2O4混合气体的总物质的量为0.1mol，假设其中含有NO2的物质的量为a mol，则N2O4的物质的量为(0.1-a)mol，根据氧化还原反应中电子转移守恒，可知：a×1+(0.1-a)×2

×1=0.12mol，解得a=0.08mol，则NO2的体积分数为=80%，选项C正确；D．100mL密度为1.40g·mL−1、质最分数为63.0%的浓硝酸中溶质的物质的量n(HNO3)=14.0

mol/L×0.1L=1.4mol，当金属离子全部沉淀时得到5.08g沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2时，反应后溶质为NaNO3，根据氮元素守恒可知n(NaNO3)=1.4mol-0.08mol-0.02mol×2=1.28mol，故需要NaOH溶液的体积V(NaOH)==0.32L=320mL，选项D正确；答案选A。

8．【答案】（1）①   

（2）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O   

（3）NaNO3    b    根据图中信息可知，氮氧化物的吸收率随NO2的含量增大而增大。当混合气体中NO2含量小于50%时，具有氧化性的H2O2的存在，会使NO氧化成NO2，NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大   

【解析】(1)氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，步骤①中氮气与氢气在催化剂条件下生成氨气，属于氮的固定过程；(2)①氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气与水，反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；②氨气极易溶于水，故不能用排水法收集，密度比空气小，可用向下排空气法收集，则试管口要朝下，同时导管要伸入试管底部，为了防止氨气与空气对流，收集用的试管口应塞一团棉花，装置图为；(3)①根据电子转移守恒可知，NO2发生歧化反应，NO2中+4价的N部分化合价降低为NaNO2中+3价的N，则还应有部分N化合价升高，应转化为NaNO3中+5价的N，因此方程式中的另一个产物为NaNO3；②i．根据上述图像可知：a．随着NaOH溶液浓度增大，氮氧化物的吸收率先增加后减小，故a错误；b．当NaOH浓度一定时，NO2含量越大，氮氧化物的吸收率越大，故b正确；综上所述，本题应选b；ii．根据图中信息可知，氮氧化物的吸收率随NO2的含量增大而增大，当混合气体中NO2含量小于50%时，具有氧化性的H2O2的存在，会使NO氧化成NO2，NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大。

9．【答案】（1）CaO(其他合理答案也可)    4NH3+5O24NO+6H2O    NH    取装置E中少许溶液放入一支洁净试管中，滴加氢氧化钠溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明溶液中含有NH

（2）b   

（3）3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2    离子键、共价键   

【解析】(1)①过氧化钠和水发生反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，提供氨催化氧化所需的氧气，同时放出大量热量，使浓氨水中的氨气逸出；②氨催化氧化的产物是一氧化氮和水，是工业生产硝酸中获得一氧化氮的反应，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；过量的NH3在装置E中生成NH，铵根离子的检验，是加入强碱后加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体；(2)装置D和E的作用是既防止倒吸，又吸收二氧化氮，使二氧化氮和水反应制取硝酸。装置a中的导管没伸入到液体中，二氧化氮不能被充分吸收，且不安全；装置b中水的密度比四氯化碳小且水和四氯化碳不互溶，所以水浮在四氯化碳的上层，四氯化碳不与二氧化氮反应，也不溶解二氧化氮，故该装置既能够吸收二氧化氮制硝酸，又能够防止倒吸；装置c中二氧化氮能被充分吸收，但会产生倒吸；装置d中无法进行尾气吸收，故选b；(3)氯气和氨气相遇，出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一，故生成物为氯化铵和氮气，化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2；氯元素从氯气中的0价，变为NH4Cl中的-1价，所以NH4Cl为还原产物，故还原产物中含有离子键、共价键。

10．【答案】（1）Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O   

（2）3NO2+H2O=2HNO3+NO   

（3）稀硝酸    浓硝酸    氢氧化钠溶液   

（4）打开弹簧夹，通一段时间N2，关闭弹簧夹    赶净装置中的空气(或氧气)   

（5）③无色，④中液面上方变为红棕色   

【解析】①中发生反应为；根据题意②为将二氧化氮转化为NO，反应为；③中为稀硝酸；④中为浓硝酸；⑤为尾气处理。(1)①中反应的化学方程式为，其离子方程式为；(2)②中为将二氧化氮转化为NO，其反应为；(3)装置③中为稀硝酸，验证NO是否能被其氧化；装置④中为浓硝酸，验证NO是否能被其氧化；装置⑤中为NaOH溶液，用于尾气处理，故填稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液；(4)根据题意，操作II为打开弹簧夹，通一段时间N2，关闭弹簧夹，用于排尽装置内的空气，防止干扰实验，故填打开弹簧夹，通一段时间N2，关闭弹簧夹、赶净装置中的空气(或氧气)；(5)通过III可以发现，NO通过稀硝酸时无变化，通过浓硝酸时无色气体被氧化成红棕色气体，说明浓硝酸氧化性比稀硝酸强，故填③无色，④中液面上方变为红棕色。