氮及其化合物（练）-高考化学

第12讲氮及其化合物

1.氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，大气与土壤中氮元素转化如图所示，下列说法不止碰

的是

A.将N2转化为化合物的过程称为氮的固定

B.无机物与有机物中的氮元素可相互转化

D.在硝化细菌、反硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应

【答案】D

2.关于氮气的下列说法不正确的是

A.氮气稳定是因为其分子中存在氮氮三健，键能大

B.氮气在•定条件下可与某些物质反应，生成的产物都是共价化合物

C.工业上采用将空气液化、蒸发方法分离制得氮气

D.利用液氮制造低温环境，可使某些超导材料获得超导性能

【答案】B

【解析】氮气稳定是因为其分子中存在氮氮三键，键能大，不易断裂，故A正确；氮气在一定条件下可与

Mg反应，生成Mg3N2属于离子化合物，故B错误；在工业上利用氮气和氧气沸点的不同，采用分离液态

空气的方法制取氮气；利用氧气的沸点比氮气的沸点高，将空气液化后在蒸发，首先蒸发出来的是沸点低

的氮气，剩卜的是氧气，故工业上采用将空气液化、蒸发方法分离制得氮气，故C正确；由于液氮沸点低，

且液氮汽化时吸收大量热量，故利用液氮制造低温环境，可使某些超导材料获得超导性能，故D正确。答

案为B。

3.下列离子在溶液中能够大量共存的是

A.Na+、Ca2+sSiO;、CO：B.NH；、H\F/+、NO；

C.K\Mg2*、SO）、ClD.Fe3+、Na+.I、S0『

【答案】C

【解析】钙离子可以和碳酸根离子生成沉淀，不能共存，A错误；二价铁在酸性条件下可以被硝酸根氧化

为三价铁，不能共存，B错误；离子K+、Mg2\SO｝、Cl相互之间不反应，可以共存，C正确；三价铁

离子可以将碘离子氧化为单质碘，本身被还原为二价铁，不能共存，D错误；故选C。

4.有关氨气的实验较多，下面对这些实验的原理分析中，正确的是

A.氨气可作喷泉实验是因为气气极易液化

B.氨气可与氯化氢反应是因为氨气有还原性

D.液氨用作制冷剂是因为液氨气化时可带走大量的热

【答案】D

【解析】氨气可作喷泉实验是因为氨气极易溶于水，与极易液化无关，故A错误；氨气可与氯化氢反应是

因为氨气有碱性，与有还原性无关，故B错误；实验室制取氨气用氯化铉和氢氧化钙固体混合物是因为镂

盐能与碱反应，与铁盐易溶于水无关，故C错误；氨气极易液化，液化得到的液氨气化时可带走大量的热，

所以液氨常用作制冷剂，故D正询；故选D。

5.植物对氮元素的吸收过程如下，下列说法错误的是

N?但|也NFh/NHf一［N（E丁植物吸收

A.过程①叫做氮的固定B.浇水和松土有利于过程②

【答案】D

6.下列有关含氮化合物的实验装置和原理能达到相应实验目的的是

A.实验室采用装置甲可证明NO能宜.接被NaOH溶液吸收

B.用装置乙分离固体氯化钠和氯化铉

C.用装置丙除去氨气中的HzO

D.用装置丁吸收氨气尾气，可有效防止倒吸

【答案】B

7.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略了净化装置）。仅用此装置和表中提供的

物质完成相关实验，最合理的选项是

选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质

浓氨水

ACaONH3H2O

B浓盐酸MnC)2ChNaOH溶液¥1

浓硝酸

CCuNO2H2O

D浓硫酸NaaSO3NaOH溶液

so2

【答案】D

【解析】浓家水和CaO反应生成NH3,N%的密度比空气小，应该选择向下排空气法收集，c中导气管应

该短进长出，故A错误；浓盐酸和MnCh在加热的条件卜.才能反应生成C12,故B错误；浓硝酸和Cu反应

生成NO2,N02密度比空气大能够用向上排空气法收集，N02和水反应生成NO,NO也会污染空气，不能

用水吸收NO2,故C错误；浓硫酸和Na2so3反应生成SO2,SOz的密度比空气大，能够用向上排空气法收

集，可以用NaOH溶液吸收SCh,故D正确；故选D。

8.某同学设计微型实验（如图）来说明分子是运动的，具体操作为：在两个胶塞上分别滴少量浓氨水和浓盐

酸，同时塞到水平放置的长玻璃管两端，片刻后观察到玻璃管内形成白色烟环。已知气体扩散定律：同温

同压下，气体扩散速率与其摩尔质量的平方根成反比,下列说法错误的是

浓氨水浓平

口

白色烟

【答案】C

9.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12moi的浓硝酸并加热，待反应结束后，下列微粒在体系

中一定存在的是

B.&§)C.②④⑤D.①②③⑤

【答案】A

10.如图所示的装置，烧瓶中充满干燥气体a,打开弹簧夹c,将滴管中的液体b挤入烧瓶内，烧杯中的液

体d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是

a（干燥气体）b（液体）

A水

BCO?

CNO水

DSO2NaOH溶液

【答案】D

【解析】NO2与水反应为3NCh+H2O=2HNO3+NO,NO难溶于水，液体不可能充满烧瓶，选项A不正确；

CO?难溶于饱和NaHCCh溶液，烧瓶内不可能形成喷泉，选项B不正确；NO难溶于水，且不与水反应，烧

瓶内不可能形成喷泉，选项C不正确；SO2与NaOH溶液反应，造成烧瓶中压强变小，形成喷泉，且水最

终几乎充满烧瓶，选项D正确；答案选D。

11.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。下列说法错误的是

A.制取氨气时烧瓶中的固体常用CaO或NaOH

B.实验后，可用稀硫酸处理多余的氨气

D.关闭a,将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧颈口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D点时喷泉最剧烈

【答案】D

△

【解析】CaO或NaOH与氨水混合放热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，NH3・H2O=NH3f+HQ平衡正向

移动，可使氨气逸出，则可制备氨气，八正确；氨气与稀硫酸反应生成硫酸铁，’文验后，可用稀硫酸处理

多余的氨气，B正确；氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口，试纸变蓝，

说明N%已经集满，C正确；氨气极易溶于水，压强变化最大时，喷泉最剧烈，则图中C点时喷泉最剧烈，

D错误；故答案为D。

12.两玻璃棒上分别蘸有X和Y两种不同的化学试剂，相互靠近时能观察到如图所示现象的是

AH2SO4溶液（浓）NaOH溶液（浓）

B硝酸（浓）浓氨水

CNaHCCh溶液（稀）硝酸（稀）

DBa（0H）2溶液（稀）H2so4溶液（稀）

【答案】B

【解析】H2SO』溶液（浓）难挥发，浓NaOH溶液也难挥发，玻璃棒没有接触不能反应，不会冒白烟，故A错

误；浓硝酸易挥发，浓氨水也容易挥发，两根玻璃棒靠近挥发的硝酸和挥发的氨气会发生反应生成硝酸钱，

硝酸镂的固体颗粒在空气中呈白烟，故B正确：碳酸氢钠溶液不挥发，两者靠近没有白烟生成，故C错误；

氢氟化钢和稀硫酸都不挥发，两者靠近没有接触不发生反应，没有白烟，故D错误；答案选B。

13.某小组探究NH3的催化氧化，实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化，④中收集到红棕色气体，

一段时间后，④中产生白烟。

下列分析下小砸的是

A.若②中只加入NH4cl不可以实现上述现象

C.④中白烟的主要成分是NH4。

D.一段时间后，⑤中溶液可能变蓝

【答案】C

【分析】①中高镉酸钾受热制备氧气，装置②中氯化链与强氧化钙共热反应制备氨气，装置③中氨气在催

化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，装置④中反应生成的NO与过量的02反应生成红棕色

气体NO2,NCh与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铁，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化

物与氧气溶于水反应生成硝酸，硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜溶液，据此回答。

14.用排空气法收集气体X并将试管倒立在水中，实验如图所示。下列说法不氐断的是

A.若X为NCh,剩余气体为NO,试管中溶液pH<7

B.若X为Ch,试管中溶液可使石蕊褪色

C.取反应后试管中溶液，滴入品红溶液褪色，X可能为S02

D.若X为NH3,试管中溶液在空气中露置后pH下降，说明氨水有挥发性

【答案】D

【解析】N02与水反应3NO2+H2(D=2HNO3+NO,NO不溶于水，且不与水反应，因此剩余气体为NO,试管

溶液中溶质为硝酸，溶液pH小于7,故A说法正确；氯气能与水反应C12+H2O=HC1+HC1O,HC1O具有

强氧化性，因此石蕊先变红，后褪色，故B说法正确：若X为SO2,二氧化硫的水溶液能使品红褪色，故

C说法正确；氨水显碱性，露置在空气中，可能与空气中的二氯，化碳反应，使pH降低，因此pH降低不能

说明氨水具有挥发性，故D说法错误；答案为D。

A.流程中涉及的反应全是氧化还原反应

B.可以用排空气法收集NO

【答案】C

A.该反应中氧化产物和还原产物物质的量之比为2：5

B.常温下NO遇空气会变成红棕色

C.该反应每消耗ImolNO转移2mol电子

D.氮气和氧气在高温条件卜.发生反应是汽车尾气中氮氧化物的主要成因

【答案】A

17.部分含氮物质的价~类二维关系如图，下列有关说法正确的是

A.将充满物质c的试管倒置于水槽中，水可充满试管

B.图中氧化物均为酸性氧化物

C.工业上可用a为原料合成d

D.常温下d的溶液与单质铝反应可生成b或c

【答案】C

【分析［根据含氮物质的价~类二维关系图，a为NH3、b为NO、c为NO?、d为HNO3,据此解答。

【解析】c为NO2,将充满物质c的试管倒置于水槽中，发生反应3NO2+H2O=2HNOa+NO,水可充满试管

三分之一，故A错误；图中氧化物为NO、NO2均为不成盐氧化物，故B错误；氨气催化氧化生成NO,

NO和氧气反应生成NO2,NCh可以转化为硝酸，工业上可用a为原料合成d,故C正确；铝遇到浓硝酸钝

化，故常温下d的溶液与单质铝反应不一定生成b或c,故D错误；故选C。

18.氨是一种重要的化工原料，根据下图转化判断下列有关表述正确的是

A.浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放且用胶塞密封

B.戊与丁反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2

C.实验室中可以采取加热甲物质的方法制取氨气

【答案】B

【分析】氨气发生催化氧化生成NO和水，丙是NO、丁是H2O；NO和氧气反应生成NO2,戊是NO2；NO2

和水反应生成硝酸和NO；氨气和氯化氢反应生成氯化钺，甲是NH40；氨气、氯化钠、二氧化碳、水反应

生成碳酸氢钠，乙是碳酸氢钠。

【解析】浓硝酸见光易分解且易挥发，应用棕色试剂瓶盛放，浓硝酸具有强氧化性，不能用胶塞密封，故A

错误；NCh和水反应生成硝酸和NO,氮元素化合价由+4升高为+5、氮元素化合价由+4降低为+2,氧化剂

与还原剂的物质的量之比为1:2,故B正确；甲是NHCI,NH40受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会重新

结合生成氯化钱，不能采取加热卬物质的方法制取氨气，故C错误；氨气极易溶于水，二氧化碳在碱性溶

液中溶解度增大，向饱和NaCl溶液中先通入过量的NH3,再通入CO2生成碳酸氢钠沉淀，故D错误；故

选B。

I.用红色的石蕊试纸检测原溶液，试纸未变蓝色；

II.我少许原溶液「试管中，加入2滴酸性高酸钾溶液，溶液呈紫色；

HL取100mL原溶液加入足量的浓氢氧化钠溶液并加热，收集到标准状况下气体的体积为0.56L：

IV.取50mL原溶液加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，产生2.33g沉淀。下列说法错误的是

A.原溶液中一定不存在OH

C.原溶液中NH；的浓度为0.25mobL'

【答案】B

A.该混合物中铜单质的质量为19.2g

C.加入NaOH溶液的体积是800mL

【答案】C

21.某小组同学探究铜和浓硝酸的反应，进行如下实验:

编号@②④⑤

铜粉质量/g0.10.20.30.40.5

溶液颜色绿色草绿色蓝绿色偏绿蓝绿色偏蓝蓝色

(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式：O

(2)小组同学认为溶液显绿色的可能原因是：

猜想I：硝酸铜浓度较高，溶液呈绿色；

依据实验1中的现象，判断猜想1是否合理，并说明理由：

⑶取⑤中溶液，(填操作和现象)，证实猜想2成立。

小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。

'实验2：向①中溶液以相同流速分别通入N?和空气，观察现象。

通人气体氮气空气

现象液面上方出现明显的红棕色气体液面上方出现明显的红棕色气体

(4)结合上述实验现象，下列推测合理的是(填字母序号)。

b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关，通入空气时较快被氧叱

c.空气小的CO2溶于水显酸性，促进了溶液变蓝色

d.加热溶液①后，可能观察到溶液变蓝的现象

(5)小组同学继续探究实验2中现象的差异，并杳阅文献：

解释实验2中“通入氮气变蓝慢，通入空气变蓝快”的原因，

小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程，继续进行实验。

实验3：取3份等体枳的①中绿色溶液，分别加入不同物质，观察现象。

加入物质_________固体3滴水

现象溶液绿色变深溶液迅速变为蓝色溶液颜色几乎不变

(2)不合理，实验编号①~⑤中铜粉均溶解，随着硝酸铜浓度的增大，溶液颜色反而由绿色变为蓝色，与假设

不符

(3)通入NO2气体，溶液颜色变绿

(4)bd

(2)根据题意，铜粉完全溶解，则随着铜粉质量的增加，溶液中硝酸铜的浓度浓度不断增大，但溶液颜色

有绿色逐渐变为蓝色，与假设不符，故假设1不合理。

(3)猜想2认为，NO2溶解在混合溶液中使溶液呈绿色，故向⑤中溶液通入NCh若溶液变为绿色，则猜想

2成立。

(4)实验2证明，向①中溶液通入氮气溶液较慢变为蓝色，通入空气溶液较快变为蓝色；N2化学性质稳定，

在上述溶液中不能被氧化为NO2,a错误；①中溶液里某还原性微粒与绿色有关，通入空气时较快被氧化，

空气中的氧气具有氧化性，能够氧化溶液中的还原性微粒，b正确；酸性物质不能促进溶液变为蓝色，c错

误；加热溶液①，加快反应速率，可能观察到溶液变蓝的现象，d正确；故选择bd两项。

22.用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金)，Ag和Cu。

+

已知：①浓硝酸不能单独将Au溶解。@HAUC14=H+AUC14

(1)酸溶后经—操作，将混合物分离。

(2)浓、稀HNO?均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO、的物质的量不同，写山消耗HNCh物质的量少

的反应的化学方程式：—o

(3)HNO3NaCl与王水［“浓硝酸)：“浓盐酸)=1：3溶金原理相同。

①将溶金反应的化学方程式补充完整：

Au+—NaCl+_HNO?=HAuCl4+—+—+—NaNOs

②关于溶金的下列说法正确的是—O

A.用到了HN5的氧化性

B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性

C.用浓盐酸与NaNCh也可使Au溶解

(4)若用Zn粉将溶液中的ImolHAuCL完全还原，则参加反应的Zn的物质的量是—mol。

⑸用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、翅水与铁粉，可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中

标注的试剂和物质均不同)。

试剂1是一，物质2是一。

【答案】过滤3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NOf+4H2。45NO2H2O4

AC2NaCl溶液Fe、Cu

【分析】废旧CPU中的单质Au（金），Ag和Cu,加入硝酸酸化后，金不反应，Ag和Cu转化为铜离子和银

离子的混合溶液，含金的溶液中加入硝酸和氯化钠的混合溶液，金转化为HAuCh,HAuCL经锌粉还原分离

得到金，由此分析。

【解析】⑴Au（金），Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液，将固体和液体分开的的操作

是过滤，将混合物分离；

（2）铜与稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NCh）+2NOT+4H20；溶解ImoICu消耗HNCh的

Q

物质的量为5mol；铜与浓硝酸反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓尸Cu（NO3）2+2NO2f+2H20,溶解ImolCu

消耗HNO3的物质的量为4mol；消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的反应，化学方

程式为：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NOT+4H2。；

（3）①根据化合价的变化规律可知，金的化合价从。价升高到+3价，作还原剂，硝酸作氧化剂，从+5价降低

到+2价