高中人教版 (2019)第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物第1课时课后复习题

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知识梳理
一、氮——重要的非金属元素
1.氮元素位于元素周期表的第 周期、第 族，氮元素的非金属性比氧元素 ，比碳元素 ，硝酸的酸性比磷酸 。
2.氮元素原子最外层有 个电子，氮原子 得失电子形成 ，一般通过 与其他原子相互结合构成物质。
3.氮元素在自然界中的存在
①游离态：主要以 的形式存在于空气中。
②化合态：部分存在于动植物体内的 中；部分存在于土壤、海洋里的 和 中。
二、氮气
1.氮分子内两个氮原子间以共价 键(N≡N)结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质 ，通常情况下很难与其他物质发生化学反应。
2.写出氮气与下列物质反应的化学方程式：
①金属镁：N2＋3Mgeq \(=====,\s\up7(点燃)) ，氮气表现 ；
②氢气：N2＋3H2eq \(,\s\up11(高温、高压),\s\d4(催化剂)) ，氮气表现 ；
③氧气：N2＋O2eq \(=======,\s\up7(放电或高温)) ，氮气表现 。
三、氮的固定
氮的固定—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(概念：将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程,分类\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(自然固氮\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(高能固氮如雷雨天气N2转化为NO,生物固氮如豆科植物的根瘤菌固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(合成氨工业上合成氨,仿生固氮某些金属有机化合物, 可起到根瘤菌的作用))))))
典例分析
题型一：氮元素的存在及用途
【典例1】有关氮元素的说法错误的是（ ）
A．自然界里氮元素主要以游离态的形式存在于空气中
B．合成氨工艺是将氮气和氢气在常温、高压、催化剂条件下转化成氨气
C．豆科植物能进行高效固氮，固氮过程与氧化还原反应有关
D．“雷雨发庄稼”的过程中氮元素呈现了4种不同的化合价
【变式练】
1．嫦娥五号将月壤等样本成功带回地球，科学家用充满氮气的人造水晶容器进行了保存。深入研究表明月壤富含Fe、He、、、FeO、CaO等物质，下列说法错误的是（ ）
A．氮气可保护月壤样品中低化合价的成分
B．CaO属于碱性氧化物
C．通过月壤样品组分推测，该样品中Si元素的含量最高
D．科学家在分析月壤时，运用了观察、分类、实验、比较等方法
2．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法，不正确的是（ ）
A．雷电作用下未发生固氮反应
B．工业合成氨属于固氮的方式之一
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧等其他元素也参与了氮循环
题型二：氮气的组成、结构与性质
【典例2】N2是空气的重要组成部分，因此有科学家根据蒸汽机的原理，设计制造出液氮蒸汽机，即利用液态氮的蒸发来驱动机车，从而达到环境保护的目的。其主要依据是（ ）
A．液态氮的沸点为-195.8 ℃，远低于常温
B．N2在空气中燃烧放热
C．N2与H2反应放热
D．N2在空气中约占78%(体积分数)
【变式练】
1．下列关于氮及其化合物的说法正确的是（ ）
A．氮的固定一定是有氮气参加的化学反应
B．N2化学性质稳定，故液氮常用于医疗手术
C．NO和NO2均可以用向上排空气法收集
D．无水CaCl2或碱石灰均可以用于干燥氨气
2．下列叙述错误的是（ ）
A．氮元素位于元素周期表的第二周期，第VA族
B．氮元素主要以氮分子的形式存在自然界中
C．氮元素最外层有5个电子
D．氮分子中的两个氮原子通过离子键结合
题型三：氮的固定
【典例3】下列化学反应中属于氮的固定的是（ ）
A．N2＋O22NOB．2NO＋O2→2NO2
C．3NO2＋H2O→2HNO3＋NOD．4NH3＋5O24NO＋6H2O
【变式练】
1．下图为自然界氮循环的示意图，其中哪一过程属于人工固氮（ ）
A．①B．②C．③D．④
2．下列说法正确的是（ ）
A．浓硫酸具有强氧化性，常温下可与铁单质剧烈反应
B．氮的固定只有在高温、高压、有催化剂存在的条件下才能实现
C．硝酸是强酸，可以用锌和稀硝酸反应制备氢气
D．氮氧化物与“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成有关
跟踪训练
一、单选题
1．下列关于N2的说法中错误的是（ ）
A．豆科植物的根瘤菌将N2转换为氮的化合物不属于氮的固定
B．N2 + O2 =2NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要原因之一
C．N2在空气中约占空气总体积的78%
D．在反应：3Mg + N2 =Mg3N2中N2作氧化剂
2．下列关于空气的说法正确的是（ ）
A．空气由空气分子构成
B．N2、O2均匀地混合
C．N2、O2不再保持各自的化学性质
D．N2、O2的体积之比约为5∶1
3．下列有关含氮物质的说法正确的是（ ）
A．氮在自然界中存在形式只有游离态
B．固氮过程中氮元素均被还原
C．“雷雨发庄稼”的过程中氮元素呈现了3种不同的化合价
D．植物吸收的无机氮主要是和
4．下列关于氮的叙述中不正确的是（ ）
A．氮气的性质非常稳定，主要是因为N—N键能很大
B．氨水中含有NH3、H2O、 NH3·H2O、、OH-和H+
C．氮元素的非金属性强于磷元素，在化学反应中氮气的活泼性也强于磷单质
D．热稳定性： PH35．下列叙述正确的是（ ）
A．工业上合成氨的反应，可看成是氮的固定
B．制取NH3时，用浓硫酸做干燥剂
C．N2在O2中燃烧生成NO
D．氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
6．下列物质中，不能由单质直接化合生成的有几个（ ）
①CuCl2 ②FeS ③SO3 ④ FeCl2 ⑤ NO2
A．3B．4C．1D．2
7．下列有关物质性质用途具有对应关系的是（ ）
A．Na2CO3溶液呈碱性，可用于治疗胃酸过多
B．Cu2+呈蓝色，可用于制造烟火
C．NaHCO3加热易分解，可用作焙制糕点的膨松剂
D．氮气稳定，所以可做制冷剂
8．下列物质不能通过单质间化合直接生成的是（ ）
A． NH3B．NO2C．Fe3O4D．
9．下列物质的转化在给定条件下能实现的是（ ）
A．FeFeCl2Fe(OH)2
B．N2NO2HNO3
C．Fe2O3Fe(OH)3FeCl3
D．FeCl2(aq)FeCl3(aq)Fe(OH)3
10．以下物质间的每步转化都能通过一步反应实现的是（ ）
A．Al→Al2O3→NaAlO2→Al(OH)3
B．N2→NO2→HNO3→NO
C．S→SO3→H2SO4→MgSO4
D．Na→Na2CO3→Na2O2→NaOH
11．一种新型合成氨的方法如图。下列说法不正确的是（ ）
A．过程①属于“氮的固定”，N2发生了还原反应
B．过程②的反应物Mg3N2中只含离子键
C．合成过程中所涉及反应均为氧化还原反应
D．总反应为N2+6HCl=3Cl2+2NH3
12．化学在达成我国2035年生态建设的远景目标“广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国建设目标基本实现”中，有着义不容辞的责任。下列有关化学与生活、生产、环保、科技等的说法不正确的是（ ）
A．“雷雨发庄稼”与N2+O22NO等反应有关系
B．汽车尾气中含有的氮氧化物，是汽油不完全燃烧产生的
C．二氧化硫可用于杀菌消毒，是一种食品添加剂
D．同位素在日常生活、工农业生产和科学研究中有着重要用途，如氘和氚用于制造氢弹
二、实验题
13．氮化镁常做催化剂、添加剂。某小组设计实验制备氮化镁并探究其性质。已知：实验室用饱和溶液和溶液共热制备，氮化镁遇水蒸气会发生反应。
请回答下列问题：
(1)试剂R的名称是_______；D装置作用是_______。
(2)先启动A装置中的反应，一段时间后，点燃C装置处酒精灯，这样操作的目的是_______。
(3)A装置中发生反应的离子方程式为_______。
(4)C装置中发生反应的化学方程式为_______。参与该反应时转移_______电子。
(5)取少量样品于试管，加入足量的蒸馏水，用镊子夹一块湿润的红色石蕊试纸放置在试管口上方，试纸逐渐变蓝色；试管里产生白色沉淀，在上层清液中滴加酚酞溶液，溶液变浅红色。根据上述现象分析，氮化镁与水反应生成_______(填化学式)。如果在稀硝酸中加入少量粉末，生成的两种盐分别是和_______(填化学式)。
(6)通过上述探究可知，在实验室里保存时应注意：_______。
14．某学习小组设计实验制备氮化锂(Li3N)并测定其纯度，装置如下所示：
已知：i.Li3N遇水剧烈反应。
ii.实验室用NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2。
请回答：
(1)写出制备N2的化学方程式_______。
(2)仪器B的名称为_______；D装置的作用是_______。
(3)实验室将金属钠和理均可保仔在_______中(填相应的编号)。
a.乙醇(CH3CH2OH) b.煤油c.石蜡油d.苯
(4)测定Li3N产品纯度：取m gLi3N产品按下图所示装置进行实验。
打开止水夹，向安全漏斗中加入足量水，当Li3N完全反应后，调平F和G中液面，测得气体体积为V L(已折合成标准状况下)。
①安全漏斗中“安全”含义是_______。
②Li3N与水反应的化学方程式_______。
③读数前调平F和G中液面的目的是_______。
④该Li3N产品的纯度为_______%(只列出含m和V的计算式，不必计算化简)。
⑤若Li3N产品混有Li，则测得纯度_______(选填“偏高”、“偏低”或“无影响")。(已知Li3N的相对分子质量为35)