氮及其重要化合物

第4讲髭及其重要化合物

课程标准知识建构

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验

探究了解氮及其重要化合物的主要性质。

2.知道氮及其重要化合物的制备方法，认

识氮的化合物对生态环境的影响。

一、氮气及其氧化物

1.自然界中氮的存在和氮的固定

2.氮气

写出有关化学方程式：

①3MB+N2=^=M&N2:

②N2+3H2高蕾扇压2NH3;

_1_C放电或局温”JC

S)N2+O2-二二二•-2NOo

3.氮的氧化物

(1)氮元素从+1〜+5价都有对应的氧化物，如N2。、N0>N2O3、NCh(或

N2Q4)、N2O5,其中属于酸性氧化物的是N2O3、N2Q50

(2)N0和N02的比较

性质

NONO2

色、态、味无色、无味气体红棕色、有刺激性气味气体

水溶性难溶于水能与水反应

毒性有毒有毒

与水反应不反应3NO2+H2O——2HNO?+NO

与氧气反应2NO+O2——2NCh不反应

对环境NO与血红蛋白结合使人中毒，NO、NO2导致光化学烟雾、

的影响形成酸雨及破坏臭氧层

【诊断1】判断下列说法是否正确，正确的打J,错误的打X。

(1)食品袋中充氮气可用来防腐()

(2)通过灼热的镁粉，可除N2中的少量氧气()

(3)NO中的NO2杂质气体，可通过盛有水的洗气瓶除去()

(4)CO、NO、NCh都是大气污染气体，在空气中都稳定存在()

(5)N2与在放电条件下直接化合成NCh()

(6)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂()

(7)NO2是酸性氧化物，与水反应生成硝酸()

答案(l)V(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X(7)X

二、硝酸

1.物理性质

2.化学性质

⑴不稳定性

①化学方程式：

(浓)不奈赭

4HNO32Hg+4NO2t+O2f。

②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NQi溶于硝酸中。

③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中,置于冷暗

处。

(2)强氧化性

①与金属反应，如浓、稀硝酸与铜反应(化学方程式)：

Cu+4HNCh(浓)=Cu(NCh)2+2NO2t+2H2O；

3Cu+8HNCh(稀)=3CU(NO3)2+2NOf+4比0。

②常温下浓硝酸使Fe、Al钝化。

③与非金属反应，如浓硝酸与C反应的化学方程式:

C+4HNCH浓)9=82(+4NChf+2H2O。

④与还原性化合物反应，如与SCh、Fe2’反应的离子方程式：

3so2+2NO亍+2H2O=3SO至+2NO+4H；

3Fe2'+NO^+4H=3Fe3i+NOf+2H8。

【特别提醒】

⑴硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般为HN03(浓)一N02,

HN03(稀)-NO,HN03(极稀)-N2O或NH\

(2)“钝化”并非不反应。

(3)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色。

【诊断2】判断下列说法是否正确，正确的打错误的打义。

(1)用锌粒与稀硝酸制取纯净H2()

(2)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化()

(3)可以选用稀硝酸除去试管内壁的银或铜()

(4)含4molHNO?的浓溶液与足量Cu充分反应，理论上可生成2molNO2

气体()

(5)1molFe与足量的稀硝酸反应，转移2M\个电子()

(6)蛋白质遇到硝酸变蓝色()

答案(1)X(2)7(3)J(4)X(5)X(6)X

三、氨铁盐

I.氨的分子结构和物理性质

电子式密度气味水溶性

H：N：H

比空气小刺激性气味极易溶于溶

H

2.氨的化学性质

3.钱盐

⑴铁盐的物理性质

镂盐都是自色固体，均易溶于水。

⑵钱盐的化学性质

(3)NH1的检验

4.氨气的实验室制法

【诊断3】判断下列说法是否正确，正确的打错误的打义。

(1)液氨汽化时要吸收人量的热，可用作制冷剂()

(2)液氨制冷、碘的升华、NH4。汽化都不涉及化学变化()

(3)能用加热法除去NaCI中的NH4cl的原因足NH4C1为强酸弱碱盐()

(4)氨水具有弱碱性，说明氨水是弱电解质()

⑸镂盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性()

(6)浓氨水可检验氯气管道是否漏气()

答案(1)V(2)X(3)x(4)X(5)x⑹J

四、氮及其化合物的相互转化

氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态

变化理解这些物质之间的转化关系。

1.横向转化为物质类别变化，非氧化还原反应，如

(1)氨气转化为镂盐：HCI+NH3=NH4C1

(2)硝酸转化为硝酸盐：NaOH+HNO3=NaNOs+H2O

2.纵向转化为化合价变化反应，是氧化还原反应，如

(l)NHs转ft为N2：3Ch+8NH3=N2+6NH4cl

(2)NH3转化为NO：5Ch+4NH3^^4NO+6H2O

【诊断4】关于氮的变化关系图如下：

①②③

N,―>NH,-*N()—N()2HNO(

I+IIIII

则下列说法不正确的是()

A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径

B.路线I、II、【II是雷电固氮生成硝酸的主要途径

C.上述所有反应都是氧化还原反应

D.上述反应中只有③属于氮的固定

答案D

五、绿色化学与环境保护

1.主要的大气污染物及其危害

大气污染物主要成分危害

可吸入大气中液体、固体状颗粒加重呼吸道疾病，其他有

颗粒物物，又称飘尘害气体转化的催化剂

S的氧化物SC)2、SO3酸雨

光化学烟雾、酸雨、破坏

N的氧化物NO、NO2

臭氧层

C的氧化物CO降低血液的输氧能力

碳氢化合物CH4、C2H6等温室效应、光化学烟雾

氟氯代垃CF3cl（氟利昂）等破坏臭氧层

2.绿色化学

【诊断5】（2020河南开封市一模）汽车尾气含氮氧化物（NOQ、碳氢化合物

（CH,）、碳等，直接排放容易造成“雾霾”。因此，不少汽车都安装尾气净化装

置（净化处理过程如图）。下列有关叙述，错误的是（）

A.尾气造成“雾霾”与汽油未充分燃烧有关

B.尾气处理过程，氮氧化物（NO、）被还原

C.Pt—Rh催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率

D.使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾

答案C

解析汽油未充分燃烧可增加碳氢化合物（GH、）、碳等的排放，可造成“雾

霾”，故A正确；尾气处理过程中，氮氧化物（NQJ中氮元素化合价降低，得电

子，被还原，故B正确；催化剂只改变化学反应速率，不会改变平衡转化率，

故C错误；使用氢氧燃料电池作汽车动力能减少含氮氧化物（N。。、碳氢化合物

（GH.v）、碳等的排放，能有效控制雾霾，故D正确。

考点一氮及其氧化物的性质和应用

【典例1】将盛有12mLNCh和02的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分

反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中02的体积和剩余的2mL气体

分别是（）

A.1.2mL,NOB.2.4mL,O2

C.3.5mL,O2D.4mL,NO

答案A

解析解题依据的化学方程式：

4NO2+02+2H2O=4HNO3;

3NO2+H2O=2HNO3+NO。

设的体积为乂剩余的气体有两种可能：

①若剩则Vfj=x—^X（12mL—x）=2mL,

解得x=4mL,B、C两项均不正确;

②若剩NO,贝If(12mL-x)-4x]=2mL,

解得x=1.2mL,D项不正确，A项正确。

氮氧化物溶于水的问题分析

无论是单一气体（NO2）,还是NO、NO2、O2中的两者的混合气体，反应的

实质是3NO2+H2O=2HNOS+NO,2NO+O2=2NO2,故若有气体剩余只能是

NO或02,不可能是NCh。

⑴若NO和Ch通入水中，总关系式为4N04-302+2H2O=4HNO3（4:3）。

（2）若NCh和02通入水中，总关系式为4N0:+02+2H2O=4HNO3（4：1）。

【对点练1】（氮氧化物转化的隐臧反应）

如图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气

（气体体积均在标准状况下测定），保持温度、压强不变，则容器内物质的密度为

（）

A.等于1.369g-L」

B.等于2.054g「

C.在1.369g・L-i和2.054gL「之间

D.大于2.054gL「

答案D

解析一氧化氮与氧气恰好发生反应生成了二氧化氮，

2NO+O2=2NO?

212

22.4mL11.2mL22.4mL

反应后生成了22.4mL二氧化氮，假设二氧化氮的体积不变，则容器中气体

的密度为

22.4X107L

46g.m01X224L.mor.

,(NCh)=22.4X10'3L2,054g-f,因存在转化平衡：

2NO2N2O4,则混合气体的体积小于22.4mL,所以容器中气体的密度应大于

-1

2.054gLo

【对点练2】（氮氧化物与水的反应）（2020.贵阳模拟洞温同压下，在3支相

同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NCh,②NCh

和02,③NH3和N2。将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中

剩余气体的体积分别为0、上、口,则下列的关系正确的是（）

A.Vi>V2>V3B.Vi>V3>V2

C.V2>V3>VlD.V3>V1>V2

答案B

解析设各种气体的体积都为1体积。①根据3NO2+H2O=2HNO3+NO,

即剩余NO的体积Vi=（l+；）体积。②根据4NO2+02+2H2O=4HNO3,即剩

余Ch的体积以=（1一；）体积。③剩余N2的体积上=1体积，即B项符合题意。

【对点练3]（氮氧化物与环境保护）（2020.湖南怀化统一考试）化学与生产、

生活、环境等社会实际密切相关。下列相关叙述正确的是（）

A.CO2、NCh都是可形成酸雨的气体

B.75%酒精消毒原理和“84”消毒液（主要成分NaQO）消毒的原理相同

C.纳米铁粉通过物理吸附去除污水中Hg2，、Ph?,等重金属离子

D.汽车尾气中含有的氮氧化物，会加剧酸雨的形成

答案D

解析CO2不都是可形成酸雨的气体，A项错误；75%的酒精消毒的原理是

使蛋白质发生变性，“84”消毒液是利用其主要成分NaQO的强氧化性杀菌消毒，

原理不相同，B项错误；纳米铁粉能有效地处理污水中的Hg2\Pb2+等重金属

离子，与其还原性有关，C项错误。

考点二硝酸的性质及应用

【典例2]（2020.福建福州市高三模拟）某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性

的相对强弱，按下图装置进行试验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO

氧化成NCh,而稀硝酸不能氧化NO,由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀

硝酸。

可选药品：浓硝酸、3moi/L稀硝酸、蒸饰水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二

氧化碳。

已知:氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NCh反应：2NCh+2NaOH=NaNO3

+NaNCh+H2O

(。实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次

是:

(2)滴加浓硝酸之前的操作是：检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹

后，继续进行的操作是___________________________________________________

(3)装置①中发生反应的离子方程式是

_____________________________________________________________________;

(4)装置②的作用是,

发生反应的化学方程式是_________________________________________;

(5)该小组得出结论依据的实验现象是________________________________

•

(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认

为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成

的气体。同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中

可行的是(填字母)。

a.加热该绿色溶液，观察颜色变化

b.加水稀释绿色溶液，观察颜色变化

c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

答案(l)3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液

(2)通入CCh一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶

内

+2+

(3)CU+4H+2NO3=CU+2NO2t+2H2O

(4)将NO2转化为NO3NO2+H2O=2HNO3+NO

(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红

棕色

(6)acd

解析(1)根据装置的特点和实验目的.NO不溶于水，装置⑤是收集NO.

所以装置③中应该盛放稀硝酸，达到验证稀HN03不能氧化NO的目的，装置⑥

中盛放NaOH溶液吸收NO2,防止污染空气，装置④中应该盛放浓硝酸，达到

验证浓HNO3能氧化NO的目的；（2）由于装置中残存的空气能氧化NO,对实验

产生干扰，所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CCh赶走装置中的空气，同

时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内防止反应产生的NO气体逸出；（3）

装置①中Cu与浓HN03反应的离子方程式为Cu+4H++2NO.3=Cu2++2NO2t

+2H2O；（4）装置②中盛放H2O,使NO2与H2O反应生成NO3NO2+

H2O=2HNO3+NO；（5）NO通过稀HNO3溶液后，若无红棕色NCh产生，说明

稀HNO3不能氧化NO,所以盛放稀HNO3装置的液面上方没有颜色变化即可说

明；装置④中盛放的是浓HNCh,若浓HNO3能氧化NO,则装置④液面的上方

会产生红棕色气体；（6）要证明是Cu（NO3）2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①

中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走（a、c方案）再观察颜色变化，二是

增大溶液中NCh浓度（d方案），通过观察颜色变化可以判断。

【对点练4］（与硝酸有关的离子共存问题）（2020.湖南湘潭市毕业班检测）

下列离子在指定溶液中一定能大量共存的是（）

A.加入A1能放出H2的溶液中：Fe2+>Al3\NO'、。一、S2-

B.在pH=U的溶液中：Na+、A1O5、NO,、S'SO?"

C.由水电离的c（H+）=l（尸2moi］一1的溶液中：。一、HCO,、NC方、NH1、

F-

D.加入Mg能放出H2的溶液中：Mg2+、NH3、NOJ>K\SOl

答案B

解析A项，加入Al能放出H2的溶液可能为酸或碱的溶液，碱溶液中

Al3+,Fe2+与OH不能大量共存，酸溶液中若存在NO。则不能放出H2,S?-与

Fe2\Al3\H+不能大量共存，故A错误：B项，pH=11的溶液中存在大量的

OH",该组离子在碱性溶液中不反应，则能大量共存，故B正确；C项，由水电

离的cQr）=l（）f2moi［T的溶液中，水的电离受到抑制，溶液可能为酸或碱的

溶液，HCOi■既能与酸反应又能与碱反应，NH4,OK结合生成弱电解质，酎与

F一结合生成弱电解质，则不能共存，故C错误；D项，加入Mg能放出H2的溶

液中，存在较多的该条件下NO5不能大量共存，故D错误。

【对点练5］（罐酸与金属的计算）（2020.湖南常德市高三协作考）将Mg和

Cu的合金1.52g投入稀HNO3中反应，固体全部溶解时，收集的还原产物为NO,

体积为（）.448L（标准状况下），向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液，使金属

离子恰好完全沉淀，则形成沉淀的质量为（）

A.2.15gB.2.54g

C.4.17gD.5.26g

答案B

解析硝酸被还原为NO气体且标准状况下体积为0.448L,即物质的量为

0.448L4-22.4L・mo「=0.02mol,所以转移电子的物质的量为0.02molX（5-2）

=0.06mol,最后沉淀为CU（OH）2、Mg（OH）2,金属提供的电子的物质的量等于

氢氧根离子的物质的量，故最后沉淀质量等于1.52g+0.06molX17g・moL=

2.54go

【对点练6］（硝酸与金属反应的实验探究）在通风橱中进行下列实验：

步骤

耳HNO

M,

Fe表面产生大量无色

Fe表面产生少量红棕Fe、Cu接触后，其表

现象气泡，液面上方变为红

色气泡后，迅速停止面均产生红棕色气泡

棕色

下歹।说法不正确的是（）

A.I中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO+O2=2NO2

B.II中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应

C.对比I、II中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3

D.针对III中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化

答案C

解析A.铁放入稀HNO?中发生反应Fe+4HNCh（稀）=Fe（NO3）3+NOt

+2H2O,NO逸出，遇到Ch生成NO2,气体由无色变为红棕色；B.铁放入浓HNO3

中，在常温下会钝化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应；

C.浓HNCh的氧化性强于稀HNO3;D.在铁、铜之间加一个电流计，根据电子的

流向，可判断铁是否被氧化，若电子由铁移动到铜，则铁被氧化。

金属与硝酸反应计算问题的思维模型

考点三氨气、筱盐及NH：检验

【典例3](2020.西安模拟)氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途

径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。

(1)某同学想用下列装置及试剂方便快速地制取少量氨气。

化学试剂：①NH4。固体、②浓氨水、③NaOH固体。

应选择的装置是(填字母)，选用的试剂是(填序号)。

选用上述试剂制氨气的理由是________________________________________

实验过程中，制气时的实验操作是

(2)乙装置的作用是;

写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式：

(3)当戊中观察到现象，

则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验装置气密性后进行实验,

没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是：

如何改进装置：o

(4)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是

答案(DB②③NaOH固体遇水放热，使氨气的溶解度降低，同时可使

溶液中《OFT)增大，促使NHJ+OH-NH3H2ONH3+H2O平衡向右移

动，从而使氨气逸出将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上

(2)干燥氧气和第的混合气体4NH3十502整到4NO+6H2。

(3)紫色石蕊溶液变红过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性在丙和丁之

间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶

(4)试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高度不再变化，试管内气体颜色由

红棕色逐渐变淡至无色

解析(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施，具体操作方法是把

浓氨水滴到NaOH固体上。（2）乙装置可干燥NH3和O2;NH3和O2在加热和C门。3

的催化作用下，发生催化氧化反应。（3）HNCh能使紫色石蕊溶液变红；由于NH3

过量，可能会与HNO3反应，致使观察不到溶液变红的现象；可在丙和丁之间连

接一个能除去NH?的装置。（4）丁装置中为NCh和02的混合气体，NCh会与H2O

反应生成无色的NOo

【对点练7］（氨气的性质）如下图，利用培养皿探究氨的性质。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。下表中对实验现象所

做的解释正确的是（）

选项实验现象解释

NH：,与浓盐酸挥发出的HC1气体反

A浓盐酸附近产生白烟

应产生了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AlCb溶液

干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红

DNH3是一种可溶性碱

色石蕊试纸变蓝

答案A

解析NH3能与HC1发生化合反应，生成NH4cl白色固体,NH3也能与H2sCM

发生化合反应，生成（NHfSCh：NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该

氯化物可以是氯化铝、氯化镁等；NH3溶于水生成NH3H2O,NH3-H2O属于碱，

NH3不属于碱。

【对点练8］（铁盐的性质）（2020•安徽马鞍山市高三二模）称取（NHQ2SO4和

NH4HSO4混合物样品7.24g,加入含（）.1molNaOH的溶液，完全反应，生成NH3

1792mL（标准状况），则（NH4）2SO4和NH4HSCU的物质的量比为（）

A.1：1B.1：2

C.1.87：1D.3.65：1

答案C

解析利用极值法分析，可知0.1mol氢氧化钠不足，故先将NH4HSO4反应

完，再与（NH4”SO4反应，因共生成NH30.08mol,故与反应的氢氧化钠为

0.02mol,则NH4HSO4为0.02mol,所以（NH4）2SCM质量为7.24g-115g/molX0.02

mol=4.94g,（NH4）2SO4的物质的量为4.94g+132g/molM）.0374inoL因此

(NH4)2SO4与NH4HSO4物质的量之比为:1.87：1,故选C。

考点四氮及其化合物的转化关系及应用

【典例4](2020・河南联考)一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示

的循环转化。

回答下列问题：

(1)氮的原子结构示意图为。

(2)图中属于“氮的固定”的是(填字母，下同)；转化过程中发生非

氧化还原反应的是。

(3)若“反应h”是在NCh和H2O的作用下实现，则该反应中氧化产物与还

原产物的物质的量之比为o

(4)若“反应i”是在酸性条件下由NO3与Zn的作用实现，则该反应的要子

方程式为

答案(1)0//(2)k和ca和1(3)2：1

+2+

(4)4Zn+2NOJ+10H=4Zn+N2Ot+5H2O

解析(3)反应h的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3是氧

化产物，NO是还原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1。

【对点练9】(氮及其化合物性质转化的实验探究)某学习小组设计实验探究

NO与铜粉的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前，向

装置中通入一段时间的N2,排尽装置内的空气。

已知：在溶液中FeSCM+NO[Fe(NO)]S(M棕色),该反应可用于检验NO。

下列说法中不正确的是()

A.装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液

B.若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应

C.实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞

D.装置J收集的气体中一定不含NO

答案D

解析稀硝酸与铜反应生成一氧化氮，一氧化氮能够被氧气氧化，因此实验

前需要通入氮气，排尽装置中的空气，硝酸具有挥发性，生成的一氧化氮中混有

少量硝酸蒸气，可以通过水吸收后再干燥，干燥的一氧化氮在装置H中与铜反

应，未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验。装置F、I中的试剂依次为水、

硫酸亚铁溶液，A项正确；若观察到装置H中红色粉末变为黑色，则NO与Cu

发生了反应，B项正确；实验结束后，为了防止倒吸，需要先熄灭酒精灯，再关

闭分液漏斗的活塞，C项正确；由于FeSO,+NO[Fe(NO)]SO4(棕色)为可逆

反应，装置J收集的气体中可能含有NO,D项错误。

【对点练101(氮及其化合物转化关系的综合应用)(20214月广东学业水平选择

考适应性测试，1())部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。

下列说法错误的是()

A.a可经催化氧化生成b

B.b为红棕色，可转化为c

C.密闭体系中，c存在2N6N,Ch

D.d的溶液与Cu反应可生成b或c

答案B

解析A.由题中信息知，a为NH3,b为NO,NHaB.b化氧化生成NO,A说法

正确；B.b为NO,为无色气体，与氧气反应可转化为c,即NO2c.e法错误；C.c

存在2NChN2O4D.CI法正确；D.d为硝酸，Cu与稀硝酸溶液反应生成NO,

与浓硝酸反应生成NO,D说法正确。

1.(2()20•北京卷)某同学进行如下实验：

实验步骤实验现象

将NH4C1固体加入试管中，并将湿试纸颜色变化：黄色一蓝色

I润的pH试纸置于试管口，试管口(pHQlO)-*黄色一红色(pH^2)；试

略向下倾斜，对试管底部进行加热管中部有白色固体附着

试纸颜色变化：黄色一橙黄色

II将饱和NKC1溶液滴在pH试纸.上

(pH^5)

下列说法不正确的是()

A.根据I中试纸变蓝，说明NH4C1发生了分解反应

B.根据I中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快

C.I中试纸变成红色，是由于NH’Cl水解造成的

D.根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4cl的方法制备NHs

答案c

解析氯化铁是强酸弱碱盐，其水溶液显酸理，会使湿润的pH试纸变红，

根据I中试纸变蓝，说明NH4cl发生了分解反应，故A正确；根据分析，根据

I中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快，故B正确；根据分析,

I中试纸变成红色，是由于NH4cl分解产生的氯化氢造成的，故C错误；根据

分析，根据试管中部有白色固体附着，说明氯化锭分解产生的氨气和氯化氢在扩

散过程中又化合生成氯化锭，则不宜用加热NHK1的方法制备NH3,故D正确。

2.（2018•课标全国H,8）研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大

气中的氨有关（如图所示）。下列叙述错误的是（）

A.雾和霾的分散剂相同

B.雾霾中含有硝酸镂和硫酸镀

C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂

D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关

答案C

解析雾和霾的分散剂均为空气，A项正确；结合图示可知形成雾霾的无机

颗粒物中含有NH4NO3和（NH4）2SO4,B项正确；根据图示可知空气中NOr、SO2

等分别转化为HNO3、H2so4后，吸收空气中的NH3生成NH4NO3和（NH4）2SO4,

即NH3是形成无机颗粒物的反应物不是催化剂，C项错误；过度施用氮肥，会

导致空气中挥发的NH3浓度增大，与雾霾的形成有关，D项正确。

3.（2018.海南卷）某工业废气所含氮氧化物（NQJ的氮氧质量比约为7：4,该

NO》可表示为（）

A.N2OB.NO

C.N2O3D.NO2

答案A

7

解析端=4=F'故NO、可表示为N2O。

T6

4.下列有关说法正确的是（）

A.（2（）17•全国卷H,13C）加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口

放置湿润的红色石蕊试纸，石蕊试纸变蓝，说明NH4HCO3显碱性

B.(2017.天津，ID)用烧碱处理含高浓度NH；的废水并回收利用氨

C.(2019・江苏，3A)NH4HCO3受热易分解，因而可用作化肥

D.(2017.北京，8D)氨气使A1C13溶液产生白色沉淀，反应中氨气被还京

答案B

解析碳酸氢较受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明氨气

是碱性气体，而不是NH4HCO3显碱性，A项错误；烧碱可以与NH：反应产生氨

气，B项正确；NH4HCO3受热易分解和用作化肥无关，C项错误；D项为复分

解反应。

5.(2019♦海南卷)干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铉固体，化学

方程式为：2NH3(g)+CO2(g)NH2coONHMs)AH<0,在四氯化碳中通入二

氧化碳和氨制备氨基甲酸镂的实验装置如下图所示，回答下列问题：

(1)装置1用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放置在试管中的带孔塑料

板上，漏斗中所加试剂为；装置2中所加试剂为o

(2)装置4中试剂为固体NH4cl和Ca(OH)2,发生反应的化学方程式为

试管口不能向上倾斜的原因是

装置3中试剂为KOH,其作用为____________________________________

⑶反应时三颈烧瓶需用冷水浴冷却，其目的是________________________

答案⑴稀盐酸浓H2s04

(2)2NH4C1+Ca(OH)2=^=2NH3t+2H2O+CaCb防止冷凝水倒流到试

管底部使试管破裂干燥剂(干燥氨气)(3)降低温度，使平衡正向移动提高产量

6.(2019・江苏化学，16)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02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

反应为

NO+NO2+2OH-=2NO£+H2O

2NO2+2OH==NO2+NOJ+H2O

①下列措施能提高尾气中NO和NCh去除率的有（填字母）。

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NaNCh晶体，该晶体中的主要

杂质是（填化

学式）；

吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是（填化学式）。

（3）N0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NO5的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸

调节）的变化如图所示。

①在酸性NaClO溶液中，HC1O氧化NO生成。一和NO,,其离子方程式为

②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是

答案（1）2NH3+2Ch箧尝型N2O+3H2O

（2）@BC②NaNChNO

（3）①3HC1O+2N0+H2O=3Cr+2NO3+5H+

②溶液pH越小，溶液中HC1O的浓度越大，氧化NO的能力越强

解析（1）NH3被02氧化生成N2O,N元素从一3价升至+1价，1molNH3

失去4moie,O元素从0价降至一2价，1molO2得到4moie,根据N和。

元素得失电子守恒及原子守恒配平方程式。（2）①A项，通入尾气速率过快时，

尾气吸收不充分，错误；B项，采用气、液逆流方式吸收尾气时，尾气吸收会更

充分，正确；C项，补充NaOH溶液，c（OFT）增大，能更充分吸收尾气，正确。

②NCh与NaOH反应可生成NaNCh、NaNCh和水，所以NaNCh晶体中会混有

NaNCh杂质。由吸收尾气的主要反应可知，NCh吸收更充分，故吸收后排放的尾

气中NO的含量较高。（3）①HCIO氧化NO生成NO。自身被还原为根据

得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平方程式。②氧化NO的是HC1O,NaClO

在酸性条件下会生成HC1O,所以pH越小，溶液中HQO的浓度越大，NO转化

率越高。

一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）

1.（2020.河南中原名校第一次质量考评）二十四节气是中国历法的独特创造。

四月农谚：“雷雨肥田”“雨生百谷”描述的都是节气谷雨。下列元素在自然界

中的转化与“雷雨肥田”有关的是（）

A.KB.N

C.PD.C

答案B

2.下列关于氮及其化合物的说法错误的是（）

A.所有的钱盐都能与烧碱共热生成NH3

B.浓硝酸不论与铜反应还是与木炭反应，均体现其酸性和强氧化性

C.NO结合血红蛋白的能力比CO还强，更容易造成人体缺氧

D.把带火星的木条伸入充满NCh和02混合气体（NO2和02的物质的量之

比为4：1）的集气瓶中，木条复燃，说明NCh支持燃烧

答案B

解析浓硝酸与木炭的反应中，浓硝酸只体现强氧化性，B错误。

3.（2020・济宁一模）依据下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.T'止上以NH?、空气、水为原料牛产硝酸

D.从原理上看，NH3可与NCh反应实现NH3-N2的转化

答案B

解析NO遇空气中的氧气被氧化为NCh,不可用排空气法收集NO气体，

故B错误。

4.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.NH4Q和NaHCCh都是常用的化肥

B.NO2与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1

C.NH3和NCh在一定条件下可发生氧化还原反应

D.利用上述关系制取NaHCQa的操作为向饱和NaCl溶液中依次通入过量

的CCh、NH3,然后过滤得到NaHC03

答案C

解析NaHCQa不是化肥，A项错误；氧化剂与还原剂的物质的量之比为

1：2,B项错误；制NaHCCh时是向饱和Na。溶液中依次通入NH3和CO,D

项错误。

5.工业上常采用生物硝化法将NH；转化为N03来处理氨氮废水，工作流程

如图，下列说法错误的是（）

A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH；+2O2=NOJ+

+

2H+H2O

B.长期过量使用NH4CI等钱态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化

C.检验NH；所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸

D.微生物保持活性的pH范围为7〜9,可以加入石灰石来调节水体的pH

答案C

解析NHK1水解呈酸性，长期过量使用会导致土^酸化，也会导致水体富

营养化，B项正确；检验NH：应使用红色石蕊试纸，C项错误；生物硝化法处理

废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H,反应来调节水体的pH,D项正确。

6.为验证铜与稀硝酸反应的还原产物是NO而不是NO2,设计了如图所示装

置，以下叙述错误的是（）

A.应先打开活塞再从右侧加入稀硝酸

B.左侧稀硝酸须注满

C.关闭活塞后铜丝会全部溶解

D.反应停止后打开活塞，气体变成红棕色

答案c

解析U形管中含有空气，能将NO氧化为N02,从而干扰实验，因此应先

打开活塞，再从右侧加稀硝酸，排尽装置内的空气，A项正确；左侧Cu与稀硝

酸反应生成NO,为防止NO与氧气反应生成NCh,左侧须注满稀硝酸，B项正

确；稀硝酸与Cu反应生成NO,NO不溶于水，导致左侧压强增大，Cu与稀硝

酸分离，Cu不能完全反应，C项错误；反应停止后打开活塞，生成的NO与空

气接触，生成红棕色的NCh,D项正确。

7.（2020.安徽名校联考）对比分析下列实验所得结论正确的是（）

A.由①中收集的气体能使带火星木条复燃可推断NO?能助燃

B.②中产生红棕色气体可以证明浓硝酸有不稳定性

C.③中气体产物中有CCh能证明C能将硝酸还原

D.①、②、③中产生的气体通入足量水中后都无污染性气体产生

答案A

解析①中发生反应4HNO3（浓）兽=4NO2t+O2t+2H?O,收集的气体中

02的百分含量为20%,与空气中02的百分含量（约21%）接近，而空气不能使带

火星的木条复燃，由此可推断NO2能助燃，A项正确；浓硝酸能与红热的木炭

反应生成NO?,不能证明浓硝酸具有不稳定性，B项错误；红热的木炭与试管中

的氧气反应也能生成二氧化碳，C项错误；②、③中生成的NO2溶于水后生成

HNO3和NO,NO属于污染性气体，D项错误。

8.（2020.湘赣皖十五校第一次联考模拟题）将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸

中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）的混合物共0.8mol,这些气体恰好

能被500mL2mol/LNaOH溶液完全吸收，生成的盐溶液中NaNOs的物质的量

为（已知：2N0z+2NaOH=NaNO3+NaNOz+H2O；NO+NO?+

2NaOH=2NaNO2+H2OX）

A.0.2molB.0.4mol

C.0.6molD.0.8mol

答案A

解析反应过程中，只有两种元素的价态有变化，其一是Cu到CU（NO3）2,

每个Cu失2个电子；另一个是HNO3至INaNCh,每个N得2个电子。51.2gCu

共失电子温］X2=1.6mol,根据电子转移守恒可知，铜失去的电子等于

HNO3到NaNCh得到的电子，所以溶液中〃(NaNO2)=0.8mol,气体与氢氧化钠

反应的盐溶液为NaNCh、NaNCh混合溶液，根据钠离子守恒有n(NaN0.3)+

"(NaNCh)=〃(Na+),所以溶液中/?(NaNOa)=/?(Na+)-/?(NaNO2)=0.5LX2mol/L

—0.8mol=0.2mol,故选A。

9.(2020・荷泽期中)某实验小组发现在相同温度下，铁与不同密度的硝酸反

应时，还原产物有所不同，该小组的实验结果如图所示。下列叙述正确的是()

A.硝酸的密度越大，其还原产物越多

B.当硝酸溶液的密度小于dg・mLf时，还原产物始终以NO为主

C.还原产物中NO的分布分数随硝酸密度的增大而增大

D.硝酸的密度为dg-mL-1时，足量的铁与硝酸发生的主要反应为2Fe+

6HNO3=2Fe(NO3)2+NOt+NO2t+3H2O

答案D

解析硝酸的密度越大，其浓度越大。由题图可知，随着硝酸的密度逐渐增

大，还原产物的种类逐渐减少，故A错误；由题图可知，硝酸的密度在。〜dg・mL

r之间时，还原产物以NO为主，当硝酸的密度小于a时，还原产物以

NHJ为主，故B、C错误；由题图可知，硝酸的密度为。g・mLr时，还原产物

NO和NCh的分布分数相等，即二者的物质的量之比为1：1,足量铁与HNO3

反应生成Fe(NO3)2、NO、NCh和H2O,结合得失电子守恒和原子守恒写出化学

方程式：2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NOt+NO2t+3H2O,故D正确。

10.合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法

正确的是()

A.合成氨采用400-500C是为了提高原料转化率和反应速率

B.湿润的淀粉-KI试纸可以鉴别气体2和澳蒸气

C.生成固体1的化学方程式为：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3!+

NH4CI

D.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物

质，混合气中二者的体积比为1:2

答案C

解析由图可知：气体1为NO,气体2为NO2,NO2与水反应生成硝酸，

也能将「氧化为12,不能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别气体2和漠蒸气，B错误；

固体1为NaHCCh,NaHCCh受热分解生成固体2为Na2cO3,C正确；1LNO、

NO2的混合气体与1LNH3在一定条件下转化为对环