氮及其化合物（学生版）

第十七讲氮及其化合物

【基础巩固】

1.自然界的氮循环如图所示，下列说法正确的是（）

A.①中N2与。2反应生成NO2是自然固氮

B.②中合成氨属于人工固氮

C.③中的氮元素被氧化

D.氮循环过程中没有氧元素参加

2.（2023・天津和平・耀华中学校考一模）固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理

如图所示。下列叙述止确的是

A.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态

B.反应①@@均为氧化还原反应

C.Li是催化剂，只有Li、N是中间产物

D.整个过程的总反应可表示为2N2+6HqT^4NH3+3O2

3.（2023・重庆缙云教育联盟质检）如图是氮元素的价类图。下列有关说法正确的是（）

型化物单质气化物酸盐类别

A.甲可以用浓硫酸干燥

B.乙合成N02的过程属于氮的固定

C丙转化为丁的反应是氧化还原反应

D.常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液

4.（2022.北京，12）某MOFs的多孔材料刚好可将NQT固定“，实现了NOa与N2O4分离并制备HNCh，如

图所示:

MOFsN2O,

已知：2NO2(g)N2O4(g)A//<0

下列说法不正确的是（）

A.气体温度升高后，不利于N2O4的固定

B.N?O4被固定后，平衡正移，有利于NO?的去除

C.制备HNO3的原理为：2N2O44-O2+2H2O=4HNO3

D.每制备OMmolHNO：”转移电子数约为6.02X1022

5.（2022•成都适应性考试）下列有关制取气体的设计方案正确的是（）

所选药品

选项制取气体收集装置

①②

浓氨水④

ANH3氧化钙

BSO2浓硫酸亚硫酸钠④

CCO2醋酸溶液石灰石③

DCh浓盐酸二氧化钵③

6.硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸性质对应不准确的

一组是（）

A.硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性

B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性

C.要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性

D.能使滴有酚配的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性

8.（2023•山东东营•东营市第一中学校考二模，双选）下列关于氮及其化合物性质探究，实验结论正确的是

选

操作和现象结论

项

A将灼热木炭伸入浓硝酸中，木炭燃烧，产生大量红棕色气体木炭和硝酸反应生成了NO?和

先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，注射器内气体证明加压平衡向生成NO2气体的方

B

颜色加深向移动

向含有等物质的量H?SOj和HNO3的混酸稀溶液加入过量铜反应结束后溶液中的溶质是CuSO4

C

粉，生成气体，溶液变蓝色和Cu（N（）3）2

将AI粉加入强碱性的NaNOj溶液，微热，产生气体使湿润红

DN（£在强碱性溶液中也能显氧化性

色石蕊试纸变蓝

A.AB.BC.CD.D

9.工业上常采用生物硝化法将NH；转化为N05来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是（）

含NH；废水一［微:物—NO：

+

A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH；+2O2=NO；+2H+H20

B.长期过量使用NH4cl等链态化肥，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

10.某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N?（同时生成FcO）。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NCh，不吸收NO。

A.装置的连接顺序为a—f-e->j―i—h—>g（或g->h）—>b->c—>d

B.装置E中发生反应的化学方程式为2NO+2Fe^=2FeO+N2

C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的N02

D.装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入装置E中干扰反应

H.现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组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(如图所示)，并测定电离平衡常数的。

(1)实验室可用浓级水和X固体制取NHa，X固体可以是(填字母)。

A.生石灰B.无水氯化钙C.五氧化二磷D.碱石灰

(2)检验三颈烧瓶集满NH3的方法是___________________________________________________________

(3)关闭a,将带有装满水的胶头滴管的橡皮塞塞紧c口，,

引发喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内气压变化曲线如图所示。图中点时喷泉最剧烈。

(4)从三颈烧瓶中用(填仪器名称)量取20.00mL氨水至锥形瓶中，用0.05000mob

L「HC1滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线并测定电离平衡常数长。

12.(2022・四川泸县第二中学模拟)氮和氮的化合物与人类有密切关系。

⑴下列属于氮的固定的是(填序号)。

①工业上N2和H2合成NH3②N2和02放电条件下生成NO③NH3催化氧化生成NO

写出反应③的化学方程式：________________________________________________________________________

(2)①治理NO污染通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO2,然后用水或碱液吸收脱氮。下

列物质可以用于氧化NO的是(填字母)。

A.NaCl溶液B.K2O2O7溶液C.Na2c03溶液D.KMnCli溶液

②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反应的离子方程式:

③目前处理柴油车尾气中NQ,和PM”等的方法之一是用车用尿素［CO(NH2)2］溶液在选择性催化还原系统中

将NO*无害化处理，写出该系统无害化处理NO的化学方程式:

(3)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该

反应的过程示意图如卜.：

过程I

_Rh1।।।11

过程I为（填“吸热”或“放热”）过程。该反应中氧化产物为，当生成

ImolNz时，转移电子mol。

【拔高练习】

1.清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水（氨水）''的记载明确指出：“鼻冲水.....贮以玻璃瓶，紧塞其口，

勿使泄气，则药力不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外用，勿服。”

下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是（）

A.鼻冲水是弱电解质

B.鼻冲水滴入酚酸溶液中，溶液变红色

C.鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种

D.存在平衡：NH3+H2ONH3H2。NH；+OH

2.（2023•河北•高三专题练习）氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的

催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4NH3（g）+5O2（g）峰为4N0（g）+6H2O（g）△H=-904kJ-mor'0生产硝酸

的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca（NO?”、Ca（NO2）2

等化工产品。下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是

A.N?不溶于水，可用作保护气

B.NH3极易溶于水，可用作制冷剂

C.NO?具有强氧化性，可用作火箭燃料推进剂

D.HNQ,具有易挥发性，可用来制备硝酸纤维

3.（2023•河北♦高三专题练习）氮是生命的基础，氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。工业上用氨的

催化氧化生产硝酸，其热化学方程式为4?^3加）+50逸）『^41^0W）+6牝0Q）414=904口0101L生产硝酸

的尾气中主要含有NO、NO?等大气污染物，可.用石灰浆等碱性溶液吸收处理，并得到Ca（NO?）2、Ca（NO2）2

等化工产品。实验室采用下列装置制取氨气，正确的是

NH4CIn

目值浓硫酸、:^海涧红色

/\H,0

念,

石蕊试纸

甲乙丙T

A.装置甲生成NFGB.装置乙干燥NH.3

C.装置丙收集NH3并验满D.装置丁吸收多余NH3

4.（2023春•河北石家庄•高三校联考期中）氮的化合物对人类生存和社会发展意义重大，下列说法错误的是

A.基态氮原子核外有5种空间运动状态不同的电子

B.同周期元素中第一电离能比N大的有两种

C.含氨基（-NH?）的有机物分子间易形成氢键

D.将含氮气体转化为固体化合物的过程被称之为固氮

5.（2023•河南TOP二十名校摸底）用如图所示装置进行实验（①②③是浸有相应试剂的棉花），下列分析错误的

是（）③NaOH

溶液女士

A.铜丝与浓硝酸反应，具支试管中充满红棕色气体

B.①处浸有紫色石蕊试液的棉花变红

①紫色②FcSO1

C.②处棉花颜色变深体现了NO?的氧化性

石蕊溶液

D.NaOH吸收尾气是氧化还原反应

浓硝酸

6.（2023・沈阳二中段测）为了防止NO、NO?、N2O4对大气的污染，常用氢氯

化钠溶液进行吸收处理，现有由“molNO、Z?molNO?、cmolN2O4组成的混合气体，能被I.OmoLL,的氢

氧化钠溶液完全吸收，则消耗氢氧化钠溶液的体积最小为（）

A.g+0+c）LB.（a+0+2c）LC.2（a+b+c）LD.3（〃+〃+c）L

7.（2022・宝鸡模拟）为探究氨及铉盐性质，将NH4cl晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下

列说法错误的是（）

奏CaCk湿润的奏NaOH

NH.CI的脱fl旨棉pH试纸的脱脂棉NH.C1

A.轻轻挤压任一乳胶头，若蒸储水中有气泡冒出，则装置气密性良好

B.同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝

C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟

D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体更充分吸收，减少污染

8.（2023・咸阳检测）某学习小组设计实验制备Ca（NO2）2,实验装置如图所示（夹持装置已略去）。已知：2NO

+CaO2=Ca（NO2）2；2N02+Ca02=Ca（N03）2o下列说法不正确的是（）

A.通入N2是为了排尽装置中的空气

B.装置B、D中的试剂可分别为水和浓硫酸

C.将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙

D.借助装置A及氢氧化钠溶液和稀硫酸可以分离CO?和CO

9.（2022•武汉市汉阳•中高三模拟）用如图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。

主要实验操作实验现象

①A中有红棕色气体产生，一•段时间后，

打开弹簧夹，通入一段时间CO2后，滴入浓

气体颜色逐渐变浅；反应停止后，A中

硝酸后无明显现象，加热三颈烧瓶，反应开

无固体剩余；

始后停止加热

②B中溶液变棕色

取少量A中溶液，加几滴氯水，再滴入硫制

③溶液变为红色

化钾溶液

④B中棕色溶液变浅，有无色气体逸出，

取少量B中溶液，加热

且在空气中变为红棕色

已知：FeSO4+NO[Fe（NO）]SO«棕色）A〃＜（）。

下列说法正确的是（）

A.滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是温度低，反应速率太慢

B.实验现象③说明反应后A中溶液含有Fe?+

C.实验现象④说明A中有NO生成

D.可用浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸检验硝酸的还原产物中是否有NH；

10.足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4,NO的混合气体，这些气体若与1.12LOX标准状况）混合后

通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5moi1/1H2s04溶液100mL,则继续溶解的Cu的

质量为（）

A.6.4gB.9.6gC.19.2gD.24g

11.（2022•石家庄二中模拟）氮化钙（Ca3N”是一种重要的试剂，常温下为棕色固体，在空气中会被氧化，遇

水强烈水解，产生刺激性气味气体。实验室设计如下装置用Ca与N2反应制备Ca3N2,并对Ca.’N?纯度进行

测定。回答下列问题：

I.Ca3N2的制备

（1）仪器a的名称为,E装置的主要作用是。

⑵实验开始时应首先点燃（填"A”或"C”）处酒精灯，当观察到

____________________________________________________________________________时点燃另一■处酒精灯。

H.Ca3N2纯度的测定（已知所含的杂质不与水反应产生气体）

（3）方案一：①按图I所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。②测定虚线框内装置及试剂的质量如；

③关闭（填“Ki”或"KI下同），打开,用分液漏斗加入足量水，至不再产生气体;@________

⑤再次测定虚线框内装置及试剂的质量加2。则产品中Ca3N2的质量分数表达式为o

⑷方案二：按图2所示连接装置，检查装置气密性后加入试剂。打开分液漏斗活塞向三颈烧瓶中加入蒸饱

水，打开K持续通入水蒸气，将产生的氨全部蒸出，并用100mLl.OOmol.L'1的稀硫酸标准溶液完全吸收（液

体体积变化忽略不计），从烧杯中量取10.00mL的吸收液注入锥形瓶中，用1.00mol-L-'NaOH标准溶液滴

定过量的稀硫酸，到终点时消耗12.6（）mLNaOH溶液。则产品中CasN2的质量分数为%（结果保留

一位小数）。

12.某处工厂排出的烟道气中含氮氧化物（主要为NO、NO"、粉尘和少量水蒸气。课外兴趣活动小组对该

工厂排出的烟道气进行处理，并检测其氮氧化物含量，实验装置如图所示：

（1）装置A中放置无碱玻璃棉，其目的是除去o

为保证检测的准确性，装置C中盛放的化学试剂可以是（填字母，下同）。

a.碱石灰b.浓硫酸c.五水合硫酸铜（CuSOKFhO）

（2）装置D中主要发生：2NaOH+2NO2=NaNO2+NaNO3+H2O；2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O

①若反应后尾气无残留，则参加