高中化学人教版（2019）必修第二册 第五章第二节 【氮及其化合物】
一、单选题
1．（2020高三上·北京月考）2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是（ ）
A．14N与14C互为同位素 B．NH3的热稳定性比HF的强
C．NH3的电子数为10 D．Si3N4中N为+3价
【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素，14N与14C的质子数不同，不互为同位素，A不符合题意；
B. 同周期，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，非金属性：NC. NH3分子的电子数等于质子数为：7+3=10，C符合题意；
D. Si3N4中Si元素的化合价为+4价，N元素的化合价为-3价，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素；
B.元素的非金属性越强，对应的气态氢化物的稳定性越强；
C.分子不带电，核外电子数等于核内质子数；
D.化学式中正负化合价代数和为0。
2．（2022高二下·阜阳期末）下列几种装置中，能用于制取氨气的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】氨的实验室制法
【解析】【解答】A．氧化钙与水反应放热且生成碱，使一水合氨受热分解生成氨气，同时又抑制一水合氨的电离，可以制备氨气，A符合题意；
B．氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，在导管口相遇又生成氯化铵，无法得到氨气，B不符合题意；
C．反应有水生成，试管口应微微朝下，C不符合题意；
D．NaOH浓溶液和浓溶液在加热条件下才能得到氨气，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合成氯化铵；
C.加热氯化铵和氢氧化钙固体时试管应略向下倾斜；
D.氯化铵和NaOH在加热条件在才能生成氨气。
3．（2022高二上·浙江开学考）反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为（ ）
A．2：3 B．3：2 C．3：4 D．8：3
【答案】B
【知识点】氧化还原反应；硝酸的化学性质
【解析】【解答】Cu的化合价从0价升高到+2价，被氧化，Cu(NO3)2是氧化产物，N的化合价从+5价降低到+2价，被还原，NO是还原产物，则氧化产物与还原产物的物质的量比为3：2，
故答案为：B。
【分析】氧化还原反应的基本口诀：升失氧化还原剂，降得还原氧化剂；
化合价升高，失去电子，被氧化，发生氧化反应，作为还原剂，得到还原产物；
化合价降低，得到电子，被还原，发生还原法院，作为氧化剂，得到氧化产物。
4．（2022高一下·盐城期末）下列有关一些物质的性质说法正确的是（ ）
A．能使鲜艳的红花褪色，说明具有漂白性
B．加热条件下浓能溶解金属铜，说明其具有强酸性
C．常温下浓能使金属铝钝化，可以用铝槽车运输浓
D．金属钠保存在煤油中，实验剩余的金属钠不能放回原瓶
【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质；浓硫酸的性质；钠的物理性质；钠的化学性质；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A． 能使鲜艳的红花褪色，是与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故A不符合题意；
B． 加热条件下浓能溶解金属铜，S由+6价降为+4价，说明其具有强氧化性和酸性，故B不符合题意；
C． 常温下浓能使金属铝钝化，在铝表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，可以用铝槽车运输浓，故C符合题意；
D． 金属钠保存在煤油中，实验剩余的金属钠要放回原瓶，不能乱放，易引起火灾，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】干燥氯气不具备漂白性；
B、浓硫酸具有强氧化性，可以氧化不活泼的金属；
C、浓硝酸、浓硫酸可以使铁、铝钝化；
D、钠用完应该放回原瓶。
5．（2022高一下·云南期中）从高温热浪到暴雨洪水，近年来全球多地频频遭遇罕见极端天气，造成重大损失。加强气候适应、应对气象灾害成为人类社会需要共同研究的重要课题。下列有关说法正确的是（ ）
A．氮氧化物、硫氧化物的排放会导致酸雨(即pH＜7的雨水)的形成
B．燃煤中加入石灰石，可以减少SO2、CO2等污染环境的气体排放
C．汽车使用的燃油质量越高，排放的汽车尾气中NO、NO2的含量越少
D．大力发展太阳能、风能、核能等，有助于改善空气质量
【答案】D
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；二氧化硫的性质
【解析】【解答】A．氮氧化物、硫氧化物的排放会导致酸雨的形成，酸雨是 pH＜5.6的酸性降水，A不符合题意；
B．燃煤中加入石灰石，当煤燃烧时产生的SO2气体与高温CaCO3分解产生的CaO及空气中O2反应产生固体CaSO4留在炉渣中，从而避免了酸雨的形成，但CO2是空气的成分，而不属于大气污染物，B不符合题意；
C．汽车排放的尾气中NO、NO2是在气缸内空气的N2、O2在高温下反应产生NO，NO进一步被氧气氧化产生NO2，这与燃油质量的无关，C不符合题意；
D．大力发展太阳能、风能、核能等，可以减少化石能源的使用，减少有害气体及固体粉尘的产生与排放，因此有助于改善空气质量，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】酸雨的形成是由于二氧化硫和含氮氧化物排放过量，形成的，通常正常雨水pH约为5.6，酸雨pH小于5.6
6．（2022高三上·广东月考）氮气及其重要化合物的转化关系如如图，则下列说法正确的是（ ）
A．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是工业生产硝酸的主要途径
B．反应①②③均需要使用催化剂
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，每1mol反应，转移电子数目为NA
D．已知某条件下 ，该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ
【答案】D
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．工业上生成硝酸的第一步反应为氨的催化氧化，原料是NH3而不是N2，A不符合题意；
B．反应①②均需要使用催化剂，但反应③只需提供O2，在常温下就可转化，B不符合题意；
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则每1mol反应，转移电子数目为NA，C不符合题意；
D．反应 表明，2NH3——92.4kJ，则该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．工业上利用氨的催化氧化法生产硝酸；
B．反应③在常温下就可转化，不需要使用催化剂；
C．依据化学方程式中化合价变化分析；
D．反应热与计量系数成比例。
7．（2016高三上·安庆期中）如图A～D四种物质均含有同一种元素，A可以是单质也可以是气态氢化物，D是该元素最高价氧化物对应的水化物，则A，B，C，D中共同含有的元素可能是（ ）
A．氯 B．铁 C．碳 D．氮
【答案】D
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．如A为Cl2或HCl二者都不与O2反应，不存在如图转化关系，故A错误；
B．如为Fe，不可能实现如图转化关系，故B错误；
C．如为C，则D可能为H2CO3，不能与Cu发生氧化还原反应，故C错误；
D．如为N，则B为NO，C为NO2，D为HNO3，可与Cu发生氧化还原反应生成NO，故D正确．
故选D．
【分析】由框图转化关系可知，B应为氧化物，D能与Cu反应生成B，说明D应为具有强氧化性的酸，则D可能为浓HNO3或浓H2SO4．
8．（2022高三上·浙江月考）利用氮元素价类二维图可以从不同角度研究含氨物质的性质及其转化关系。下列说法错误的是（ ）
A．通过转化①②③可实现工业制硝酸
B．自然界可实现上述转化④
C．实验室可用与共热制取
D．预测与可以反应生成
【答案】C
【知识点】氮气的化学性质；氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．工业上可将转化为NO，再转化为NO2，最后转化为硝酸，所以可通过①②③可实现工业制硝酸，故A不符合题意；
B．自然界中放电时，可实现，故B不符合题意；
C．实验室可用与共热制取，故C符合题意；
D．与在一定条件下可以发生反应生成，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．工业制硝酸利用氨的催化氧化法；
B．依据氮的性质分析；
C．实验室利用铵盐与碱共热制备氨气；
D．依据价态归中规律判断。
9．（2022·延庆模拟）室温下，1体积水能溶解约700体积的NH3。将向下排空气法收集NH3后的试管倒扣在水槽里的水中，观察。对该实验现象的分析正确的是（ ）
A．试管内液面上升，证明NH3与H2O发生了反应
B．试管中剩余少量气体，是因为NH3在水中的溶解达到了饱和
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-
D．将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，主要是由于NH3被空气中的O2氧化
【答案】C
【知识点】氮气的化学性质
【解析】【解答】A．试管内液面上升，不能证明NH3与H2O发生了反应，也可能是由于NH3极易溶于水，A不符合题意；
B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，1：1溶解时远没有达到饱和状态，则试管中剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B不符合题意；
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，说明溶液显碱性，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-，C符合题意；
D．常温下NH3不能被O2氧化，将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，不是由于NH3被空气中的O2氧化，是由于氨水具有挥发性，导致NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-平衡逆向移动，溶液碱性减弱，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．试管内液面上升，只能说明试管内气压小于大气压；
B．NH3极易溶于水，试管中剩余少量气体，说明气体不纯；
C．加入酚酞溶液，溶液显红色，说明溶液显碱性；
D．氨水具有挥发性。
10．（2022高一下·云南期中）实验室制取氨气并验证其化学性质和用途，图中装置对应的说法正确的是（ ）
A．可利用装置甲制取大量氨气
B．可利用装置乙干燥氨气
C．根据装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气
D．利用装置丁可吸收氨气并防倒吸
【答案】C
【知识点】氨的实验室制法
【解析】【解答】A．氨气极易溶于水，氢氧化钠稀溶液与氯化铵溶液反应产生的NH3·H2O不易分解，因此不能大量制取氨气，A不符合题意；
B．NH3能够与浓硫酸发生反应，因此不能使用浓硫酸干燥氨气，B不符合题意；
C．浓氨水具有挥发性，会挥发产生NH3；氨气具有还原性，将氯气还原成HCl，NH3与HCl在空气中反应产生NH4Cl白色固体，因此看到有白烟，C符合题意；
D．氨气极易溶于水，若将导气管直接通入水中，氨气在水中溶解，导致导气管中气体压强减小，烧杯中的水进入导气管从而引发倒吸现象，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.采用固液不加热制备氨气，可以使用浓氨水和氧化钙
B.氨气时碱性气体，不能用浓硫酸干燥
D.不能起到防倒吸，应该用倒置的漏斗
11．（2022高二下·湛江期中）对溶液中的离子进行鉴定，下列实验所得结论不合理的是（ ）
A．向溶液中加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中可能含有
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入溶液有白色沉淀生成，则溶液中一定含有
C．加入溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不溶解，原溶液中一定含有
D．向溶液中加入溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则可推该溶液中一定含有
【答案】C
【知识点】铵离子检验；氯离子的检验；硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A．根据题意，使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体为CO2．而溶液中与盐酸反应产生CO2的离子有、，反应为+2H+═CO2↑+H2O、+H+=CO2↑+H2O。所以溶液中可能含有或或两者都有，故A合理；
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，发生反应为Cl-+Ag+═AgCl↓，AgCl不溶于稀硝酸，可确定溶液中含有Cl-，故B合理；
C．向某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有硫酸根离子，故C不合理；
D．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，一定是碱性气体，而高中化学中碱性气体只有氨气，根据题意，向溶液中加入NaOH溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了NH3，发生反应+OH- NH3↑+H2O，有NH3产生，则证明溶液中含有，故D合理；
故答案为：C。
【分析】A.碳酸根离子能与盐酸反应生成二氧化碳气体；
B.氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀不溶于稀硝酸；
C.加入BaCl2溶液生成的白色沉淀可能为AgCl；
D.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气。
12．（2022·延庆模拟）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．铵盐都能与碱发生反应，可用作化肥
B．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝
C．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈
D．次氯酸见光易分解，可用作棉、麻和纸张的漂白剂
【答案】C
【知识点】铵盐；镁、铝的重要化合物；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A．铵盐可用作化肥是由于含有N元素，且易被植物吸收利用，与其都能与碱发生反应无关，A不合题意；
B．Al2O3可用于电解冶炼铝是由于其含有铝元素且熔融状态能够导电，与其具有两性无关，B不合题意；
C．稀硫酸可用于除去铁锈，就是利用其酸性，C符合题意；
D．次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂是由于其具有强氧化性而漂白，与其见光易分解无关，D不合题意；
故答案为：C。
【分析】A．含有N元素，能被植物直接吸收；
B．Al2O3是电解质，熔融状态能够导电；
C．铁锈的主要成分是碱性氧化物，可与酸反应；
D．次氯酸因具有强氧化性而用作漂白。
13．（2022·丰台模拟）下列关于物质保存的解释，反应方程式不正确的是（ ）
A．溶液中放入铁粉：
B．浓硝酸保存于棕色试剂瓶：
C．氮肥保存于阴凉处：
D．金属钠保存于煤油中：
【答案】D
【知识点】铵盐；硝酸的化学性质；钠的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化，溶液中加入铁粉能使被氧化生成的铁离子与铁反应生成亚铁离子达到防止硫酸亚铁被氧化的目的，铁离子与铁反应的离子方程式为 ，故A不符合题意；
B．浓硝酸见光易发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水，为防止浓硝酸见光分解应将浓硝酸保存于棕色试剂瓶中，分解的化学方程式为 ，故B不符合题意；
C．碳酸氢铵遇热易发生分解反应生成氨气、二氧化碳和水，为防止碳酸氢铵受热分解应将碳酸氢铵保存于阴凉处，分解的化学方程式为 ，故C不符合题意；
D．钠易与空气中的氧气反应生成氧化钠、与水蒸气反应生成氢氧化钠和氢气，为防止钠与空气接触而变质，应将金属钠保存于煤油中，钠在空气中变质的化学方程式为 、 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化，溶液中加入铁粉能防止氧化；
B.浓硝酸见光易发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水；
C.碳酸氢铵遇热易发生分解反应；
D.依据金属钠易与空气中的氧气和水蒸气反应。
14．（亚硝酸盐）亚硝酸钠又称为“工业盐”，在新闻报道中常出现因误食工业盐而导致中毒的事件，下列关于亚硝酸钠的叙述不正确的是（ ）
A．亚硝酸钠外观与食盐相似
B．亚硝酸钠和食盐一样也具有咸味
C．食盐可用作食品的添加剂而亚硝酸钠绝对不可用作食品添加剂
D．亚硝酸钠溶液和食盐溶液中滴加硝酸银溶液均可产生白色沉淀
【答案】C
【知识点】硝酸盐、亚硝酸盐
【解析】【解答】解：A、亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观与食盐相似，故A正确；
B、亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观与食盐相似，有咸味，故B正确；
C、亚硝酸钠有毒、能够致癌，但是可以用作部分食品的食品添加剂，如一般用作肉制品和鱼制品的防腐剂和护色剂，关键在于控制亚硝酸钠的用量，否则容易中毒，而不是绝对不可用，故C错误；
D、亚硝酸钠溶液和食盐溶液中滴加硝酸银溶液，两溶液分别反应生成亚硝酸银沉淀和氯化银沉淀，所以均可产生白色沉淀，故D正确；
故选C．
【分析】亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观与食盐相似，有咸味；亚硝酸钠有毒、能够致癌，但是可以用作部分食品的食品添加剂，如一般用作肉制品和鱼制品的防腐剂和护色剂，关键在于控制亚硝酸钠的用量，否则容易中毒；亚硝酸银和氯化银都是白色沉淀，所以亚硝酸钠和食盐溶于都能够与硝酸银反应生成白色沉淀；由此分析解答．
15．对人体健康不会造成危害的是（ ）
A．用工业盐（NaNO2）作咸味调味品
B．用富尔马林（35%～40%甲醛水溶液）浸泡海产品，防腐保鲜
C．食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO3）制食用含碘盐
D．将含有甲醇（CH3OH）的工业酒精兑制成饮用白酒
【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质；硝酸盐、亚硝酸盐
【解析】【解答】A、工业盐中含有亚硝酸钠，亚硝酸钠有毒，而且是一种致癌物质，不能食用，故A错误；
B、甲醛有毒，能破坏蛋白质的结构，不但对人体有害，而且降低了食品的质量，故B错误；
C、碘元素是人体必需的微量元素，食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO3）制食用含碘盐，能够补充碘元素，故C正确；
D、甲醇是一种有毒的物质，所以不能用含有甲醇（CH3OH）的工业酒精兑制成饮用白酒，以防发生中毒，故D错误；
故选C．
【分析】A、根据亚硝酸钠有毒进行分析；
B、根据甲醛可破坏蛋白质的结构性质考虑判断；
C、碘元素是人体必需的微量元素；
D、根据甲醇的毒性分析．
16．（2022高三上·唐山开学考）氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A．常温下，a、c、d均为刺激性气味的气体
B．由b生成a或c的过程均属于氮的固定
C．实验室e的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中
D．f的氯化物与的反应为吸热反应
【答案】A
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．常温下，NH3、NO2为刺激性气味的气体，NO或N2O4为无味的气体，选项A符合题意；
B．由N2生成NH3或NO的过程均属于氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，选项B不符合题意；
C．实验室HNO3的浓溶液因见光易分解，需保存在棕色试剂瓶中，选项C不符合题意；
D．的氯化物NH4Cl与的反应为吸热反应，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、氨气、二氧化氮为刺激性气味；
B、氮的固定为含氮化合物转化为氮气的过程；
C、浓硝酸见光易分解，保存在棕色瓶；
D、氯化铵和八水合氢氧化钡的反应为吸热反应。
二、实验探究题
17．（2022高一下·太原期中）同学们欲验证与的转化，在实验室中进行了如下图所示的实验。(夹持仪器已省略)
（1）关闭开关K，打开分液漏斗活塞，向石灰石中滴加浓硝酸，此操作的目的是 。
（2）待石灰石反应停止后，将铜丝插入过量浓硝酸中，铜丝与浓硝酸反应的离子方程式是 ，插入铜丝后在具支试管中溶液上方观察到的现象是 。
（3）广口瓶中水的作用是 ，有关反应的化学方程式是 。
（4）欲证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是，应进行的操作是 ，观察到的现象是 。
【答案】（1）生成二氧化碳，排出装置中的空气
（2）；有红棕色气体产生，一段时间后颜色变浅直至消失
（3）将NO2转化为NO；
（4）打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气；圆底烧瓶中气体变为红棕色
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】关闭开关K，打开分液漏斗活塞，浓硝酸和石灰石反应生成二氧化碳，利用二氧化碳排出装置中的空气，待石灰石反应停止后，将铜丝插入过量浓硝酸中，浓硝酸与铜丝反应生成二氧化氮，水吸收二氧化氮生成硝酸和一氧化氮，打开K，空气进入烧瓶与一氧化氮反应生成二氧化氮，最后用NaOH吸收尾气。
(1)关闭开关K，打开分液漏斗活塞，向石灰石中滴加浓硝酸，浓硝酸和石灰石反应生成二氧化碳，利用二氧化碳排出装置中的空气，防止对后续实验的干扰，故答案为：生成二氧化碳，排出装置中的空气；
(2)铜与浓硫酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为，二氧化氮为红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮为无色气体，因此在具支试管中溶液上方观察到的现象是：有红棕色气体产生，一段时间后颜色变浅直至消失，故答案为：；有红棕色气体产生，一段时间后颜色变浅直至消失；
(3)二氧化氮与水发生反应，从而将NO2转化为NO，故答案为：将NO2转化为NO；；
(4)NO能被空气氧化成红棕色的NO2，欲证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是NO，应打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气，若观察到圆底烧瓶中气体变为红棕色，说明NO被氧化成NO2，从而证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是NO，故答案为：打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气；圆底烧瓶中气体变为红棕色。
【分析】（1）向石灰石中滴加浓硝酸反应生成二氧化碳，可利用二氧化碳排出装置中的空气；
（2）铜丝与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，二氧化氮为红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮；
（3）二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，从而将NO2转化为NO；
（4）NO能被空气氧化成红棕色的NO2。
18．（2021高三下·滕州开学考）如图为铜与稀硝酸反应的有关性质实验（洗耳球：一种橡胶为材质的工具仪器，可挤压）。
实验步骤如下：
①按照如图装置连接好仪器，关闭所有止水夹。检查装置的气密性。
②在装置A中的烧杯中加入30%的氢氧化钠溶液。在装置C的U型管中加入4.0mol·L-1的硝酸，排除U型管左端管内空气。
③塞紧连接铜丝的胶塞，打开止水夹K1，反应进行一段时间。
④进行适当的操作，使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中，气体变为红棕色。气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应。
回答下列问题：
（1）装置C中发生反应的离子方程式为 。反应后的溶液呈蓝色，其原因是铜离子和水分子形成了水合铜离子，1mol水合铜离子中含有σ键数目为12NA，该水合铜离子的化学式为 。
（2）装置A上面的导管口末端也可以连接 来代替干燥管，实现同样作用。
（3）加入稀硝酸，排除U型管左端管内空气的操作是 。
（4）步骤④中“使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中”的操作是打开止水夹 （填写序号），并用洗耳球在U型管右端导管口挤压空气进入。
（5）步骤④中使“气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应”的操作是 ，尾气中主要含有NO2和空气，与NaOH溶液反应只生成一种盐，则离子方程式为有 。
（6）某同学发现，本实验结束后硝酸还有很多剩余，请你改进实验，使能达到预期实验目的，反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少，你的改进是 。
【答案】（1）3Cu+2NO +8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；[Cu(H2O)4]2+
（2）倒置的漏斗
（3）加入硝酸时，不断向左端倾斜U型管
（4）K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可）
（5）打开止水夹K4，关闭止水夹K2，并将洗耳球尖嘴插在止水夹K3处的导管上，打开止水夹K3挤压洗耳球；4NO2+O2+4OH-=4NO +2H2O
（6）取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中
【知识点】硝酸的化学性质
【解析】【解答】(1)装置C中铜与硝酸反应，化学方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，其离子方程式为：3Cu+2NO +8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；水分子可以作为配体与铜离子形成水合铜离子，配位键是一种特殊的共价键，所以1mol水合铜离子中含有σ键数目为12NA，该水合铜离子的化学式为：[Cu(H2O)4]2+，故答案为：3Cu+2NO +8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；[Cu(H2O)4]2+；
(2)装置A上面的导管口末端也可以连接倒置的漏斗来代替干燥管，其作用都是防止倒吸，故答案为：倒置的漏斗；
(3)加入稀硝酸，不断向左端倾斜U型管以排除U型管左端管内空气，故答案为：加入硝酸时，不断向左端倾斜U型管；
(4) 要使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中，应打开止水夹K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可），故答案为：K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可）；
(5) 在尾气处理阶段，使B中广口瓶内气体进入烧杯中，同时需要让氮氧化物进入氢氧化钠溶液中，所以打开止水夹K4，关闭止水夹K2，并将洗耳球尖嘴插在止水夹K3处的导管上，打开止水夹K3挤压洗耳球；NO2、氧气与NaOH溶液反应只生成硝酸钠和水，离子方程式为：4NO2+O2+4OH-=4NO +2H2O，故答案为：打开止水夹K4，关闭止水夹K2，并将洗耳球尖嘴插在止水夹K3处的导管上，打开止水夹K3挤压洗耳球；4NO2+O2+4OH-=4NO +2H2O；
(6)底部加入四氯化碳，其密度比水大，且难溶于水，取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中，二者不互溶，可填充U型管的空间，且不改变硝酸的浓度，保证了硝酸与铜的反应，同时反应后通过分液即可分离，使能达到预期实验目的，反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少，故答案为：取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中。
【分析】按照如图装置连接好仪器，关闭所有止水夹，检查装置的气密性，在装置A中的烧杯中加入30%的氢氧化钠溶液，连接好铜丝，在装置C的U型管中加入4.0 mol/L的硝酸，排除U型管左端管内空气，将铜丝向下移动，在硝酸与铜丝接触时可以看到螺旋状铜丝与稀硝酸反应产生气泡，此时打开止水夹K1，U型管左端有无色气体产生，硝酸左边液面下降与铜丝脱离接触，反应停止；应打开打开止水夹K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可），使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中，气体变为红棕色，气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应进行尾气的处理。
19．（2022高一下·睢宁期中）为探究溶液对氮氧化物的处理效果，进行如下实验：
已知：具有强氧化性，且氧化性随着溶液的酸性增强而增强。和反应的化学方程式为：。对氮氧化物具有强吸收效果。
（1）“制气”阶段生成和。“制气”反应的化学方程式为 。
（2）可以将氧化为，并进一步氧化为，则被还原为。吸收时，溶液从吸收器顶部喷淋，氮氧化物从吸收器底部通入(如图所示)。
①和反应的离子方程式为 。
②吸收器内装填碎瓷片填料的目的是 (填字母)。
A．增大氮氧化物的吸收速率 B．防止氮氧化物气体外逸
（3）通过加入盐酸或调节溶液的，测得不同的溶液对吸收率的影响如图所示。
①当小于7时，吸收率随增大而减小的原因是 。
②当大于7时，吸收率随增大而增大的原因是 。
【答案】（1）
（2）；A
（3）ClO2的氧化性随pH增大而减弱，氧化氮氧化物的能力下降；随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，由于NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力，导致吸收液对氮氧化物的吸收效率增高
【知识点】氧化还原反应；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)根据图示可以发现反应物有NaNO2和浓硫酸，所以方程式为：；
(2)①和反应属于氧化还原反应，根据氧化还原的原理可以其方程式为：；
②装填碎瓷片填料，随着吸收器内填料高度增加，这样反应物的接触时间变长，增大了氮氧化物的吸收速率，转化率就会变大，
故答案为：A；
(3)根据图示，的氧化性不同，存在形式也不同，是因为发生氧化还原而被吸收的，所以：
①当pH＜7时，ClO2的氧化性随pH增大而减弱，氧化氮氧化物的能力下降；
②当pH＞7时，随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，由于NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力，导致吸收液对氮氧化物的吸收效率增高。
【分析】（1）反应物为NaNO2和浓硫酸，生成物为硫酸氢钠、NO和NO2，根据质量守恒可知产物还有水，据此书写化学方程式；
（2）①NO2和ClO2反应生成硝酸和盐酸；
②随着吸收器内填料高度增加，反应物的接触时间变长；
（3）①ClO2的氧化性随pH增大而减弱；
②随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力。
20．（2021高一下·聊城期末）氮氧化物(NOx)是大气污染物之一，处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。
（1）在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3，其中发生反应的化学方程式为 ；装置B内的试剂是 。
②装置D中发生反应的离子方程式是 ，铜丝可抽动的优点是 。
③在装置M中NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中NH3和NO2的物质的量之比为 。
（2）用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O；2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
①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NOx中NO2的含量)：
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α= ，c(NaOH)= 。
②若一定体积的NOx被250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x的值为 。
【答案】（1）Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰；Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O；可控制反应；4：3
（2）50%；1.25mol·L－1；1.6
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)①用装置A加热氢氧化钙和氯化铵，制备NH3，其中发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；装置B的作用是干燥氨气，U型管内的试剂是碱石灰，装置B内的试剂是碱石灰。故答案为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰；
②铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，装置D中发生反应的离子方程式是Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，反应生成的氮的氧化物是大气污染气体，铜丝可抽动的优点是可控制反应。故答案为：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O；可控制反应；
③在装置M中NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，NH3还原NO2的化学方程式为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，该反应中NH3和NO2的物质的量之比为4：3。故答案为：4：3；
(2)①用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α=50%，c(NaOH)=1.25mol·L－1 。故答案为：50%；1.25mol·L－1；
②若一定体积的NOx被0.250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收，n(NaOH)=0.250L×2mol·L-1=0.5mol，溶液质量增加19.8g，即NOx的质量，M==(14+16x)g/mol ， 则x的值为1.6。故答案为：1.6。
【分析】（1）①实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制备氨气；B装置用于干燥氨气；
②装置D中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；铜丝可抽动方便控制反应的开始与停止；
③NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，根据元素守恒可知生成的两种气体为氮气和水；
（2）①氮氧化物吸收率最大即为最佳条件；
②根据反应2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O、2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O计算。
1 / 1高中化学人教版（2019）必修第二册 第五章第二节 【氮及其化合物】
一、单选题
1．（2020高三上·北京月考）2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是（ ）
A．14N与14C互为同位素 B．NH3的热稳定性比HF的强
C．NH3的电子数为10 D．Si3N4中N为+3价
2．（2022高二下·阜阳期末）下列几种装置中，能用于制取氨气的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2022高二上·浙江开学考）反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为（ ）
A．2：3 B．3：2 C．3：4 D．8：3
4．（2022高一下·盐城期末）下列有关一些物质的性质说法正确的是（ ）
A．能使鲜艳的红花褪色，说明具有漂白性
B．加热条件下浓能溶解金属铜，说明其具有强酸性
C．常温下浓能使金属铝钝化，可以用铝槽车运输浓
D．金属钠保存在煤油中，实验剩余的金属钠不能放回原瓶
5．（2022高一下·云南期中）从高温热浪到暴雨洪水，近年来全球多地频频遭遇罕见极端天气，造成重大损失。加强气候适应、应对气象灾害成为人类社会需要共同研究的重要课题。下列有关说法正确的是（ ）
A．氮氧化物、硫氧化物的排放会导致酸雨(即pH＜7的雨水)的形成
B．燃煤中加入石灰石，可以减少SO2、CO2等污染环境的气体排放
C．汽车使用的燃油质量越高，排放的汽车尾气中NO、NO2的含量越少
D．大力发展太阳能、风能、核能等，有助于改善空气质量
6．（2022高三上·广东月考）氮气及其重要化合物的转化关系如如图，则下列说法正确的是（ ）
A．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是工业生产硝酸的主要途径
B．反应①②③均需要使用催化剂
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，每1mol反应，转移电子数目为NA
D．已知某条件下 ，该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ
7．（2016高三上·安庆期中）如图A～D四种物质均含有同一种元素，A可以是单质也可以是气态氢化物，D是该元素最高价氧化物对应的水化物，则A，B，C，D中共同含有的元素可能是（ ）
A．氯 B．铁 C．碳 D．氮
8．（2022高三上·浙江月考）利用氮元素价类二维图可以从不同角度研究含氨物质的性质及其转化关系。下列说法错误的是（ ）
A．通过转化①②③可实现工业制硝酸
B．自然界可实现上述转化④
C．实验室可用与共热制取
D．预测与可以反应生成
9．（2022·延庆模拟）室温下，1体积水能溶解约700体积的NH3。将向下排空气法收集NH3后的试管倒扣在水槽里的水中，观察。对该实验现象的分析正确的是（ ）
A．试管内液面上升，证明NH3与H2O发生了反应
B．试管中剩余少量气体，是因为NH3在水中的溶解达到了饱和
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-
D．将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，主要是由于NH3被空气中的O2氧化
10．（2022高一下·云南期中）实验室制取氨气并验证其化学性质和用途，图中装置对应的说法正确的是（ ）
A．可利用装置甲制取大量氨气
B．可利用装置乙干燥氨气
C．根据装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气
D．利用装置丁可吸收氨气并防倒吸
11．（2022高二下·湛江期中）对溶液中的离子进行鉴定，下列实验所得结论不合理的是（ ）
A．向溶液中加入盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体，则溶液中可能含有
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入溶液有白色沉淀生成，则溶液中一定含有
C．加入溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不溶解，原溶液中一定含有
D．向溶液中加入溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则可推该溶液中一定含有
12．（2022·延庆模拟）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．铵盐都能与碱发生反应，可用作化肥
B．Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝
C．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈
D．次氯酸见光易分解，可用作棉、麻和纸张的漂白剂
13．（2022·丰台模拟）下列关于物质保存的解释，反应方程式不正确的是（ ）
A．溶液中放入铁粉：
B．浓硝酸保存于棕色试剂瓶：
C．氮肥保存于阴凉处：
D．金属钠保存于煤油中：
14．（亚硝酸盐）亚硝酸钠又称为“工业盐”，在新闻报道中常出现因误食工业盐而导致中毒的事件，下列关于亚硝酸钠的叙述不正确的是（ ）
A．亚硝酸钠外观与食盐相似
B．亚硝酸钠和食盐一样也具有咸味
C．食盐可用作食品的添加剂而亚硝酸钠绝对不可用作食品添加剂
D．亚硝酸钠溶液和食盐溶液中滴加硝酸银溶液均可产生白色沉淀
15．对人体健康不会造成危害的是（ ）
A．用工业盐（NaNO2）作咸味调味品
B．用富尔马林（35%～40%甲醛水溶液）浸泡海产品，防腐保鲜
C．食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO3）制食用含碘盐
D．将含有甲醇（CH3OH）的工业酒精兑制成饮用白酒
16．（2022高三上·唐山开学考）氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A．常温下，a、c、d均为刺激性气味的气体
B．由b生成a或c的过程均属于氮的固定
C．实验室e的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中
D．f的氯化物与的反应为吸热反应
二、实验探究题
17．（2022高一下·太原期中）同学们欲验证与的转化，在实验室中进行了如下图所示的实验。(夹持仪器已省略)
（1）关闭开关K，打开分液漏斗活塞，向石灰石中滴加浓硝酸，此操作的目的是 。
（2）待石灰石反应停止后，将铜丝插入过量浓硝酸中，铜丝与浓硝酸反应的离子方程式是 ，插入铜丝后在具支试管中溶液上方观察到的现象是 。
（3）广口瓶中水的作用是 ，有关反应的化学方程式是 。
（4）欲证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是，应进行的操作是 ，观察到的现象是 。
18．（2021高三下·滕州开学考）如图为铜与稀硝酸反应的有关性质实验（洗耳球：一种橡胶为材质的工具仪器，可挤压）。
实验步骤如下：
①按照如图装置连接好仪器，关闭所有止水夹。检查装置的气密性。
②在装置A中的烧杯中加入30%的氢氧化钠溶液。在装置C的U型管中加入4.0mol·L-1的硝酸，排除U型管左端管内空气。
③塞紧连接铜丝的胶塞，打开止水夹K1，反应进行一段时间。
④进行适当的操作，使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中，气体变为红棕色。气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应。
回答下列问题：
（1）装置C中发生反应的离子方程式为 。反应后的溶液呈蓝色，其原因是铜离子和水分子形成了水合铜离子，1mol水合铜离子中含有σ键数目为12NA，该水合铜离子的化学式为 。
（2）装置A上面的导管口末端也可以连接 来代替干燥管，实现同样作用。
（3）加入稀硝酸，排除U型管左端管内空气的操作是 。
（4）步骤④中“使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中”的操作是打开止水夹 （填写序号），并用洗耳球在U型管右端导管口挤压空气进入。
（5）步骤④中使“气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应”的操作是 ，尾气中主要含有NO2和空气，与NaOH溶液反应只生成一种盐，则离子方程式为有 。
（6）某同学发现，本实验结束后硝酸还有很多剩余，请你改进实验，使能达到预期实验目的，反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少，你的改进是 。
19．（2022高一下·睢宁期中）为探究溶液对氮氧化物的处理效果，进行如下实验：
已知：具有强氧化性，且氧化性随着溶液的酸性增强而增强。和反应的化学方程式为：。对氮氧化物具有强吸收效果。
（1）“制气”阶段生成和。“制气”反应的化学方程式为 。
（2）可以将氧化为，并进一步氧化为，则被还原为。吸收时，溶液从吸收器顶部喷淋，氮氧化物从吸收器底部通入(如图所示)。
①和反应的离子方程式为 。
②吸收器内装填碎瓷片填料的目的是 (填字母)。
A．增大氮氧化物的吸收速率 B．防止氮氧化物气体外逸
（3）通过加入盐酸或调节溶液的，测得不同的溶液对吸收率的影响如图所示。
①当小于7时，吸收率随增大而减小的原因是 。
②当大于7时，吸收率随增大而增大的原因是 。
20．（2021高一下·聊城期末）氮氧化物(NOx)是大气污染物之一，处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。
（1）在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3，其中发生反应的化学方程式为 ；装置B内的试剂是 。
②装置D中发生反应的离子方程式是 ，铜丝可抽动的优点是 。
③在装置M中NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中NH3和NO2的物质的量之比为 。
（2）用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有：2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O；2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
①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NOx中NO2的含量)：
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α= ，c(NaOH)= 。
②若一定体积的NOx被250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x的值为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素，14N与14C的质子数不同，不互为同位素，A不符合题意；
B. 同周期，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，非金属性：NC. NH3分子的电子数等于质子数为：7+3=10，C符合题意；
D. Si3N4中Si元素的化合价为+4价，N元素的化合价为-3价，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素；
B.元素的非金属性越强，对应的气态氢化物的稳定性越强；
C.分子不带电，核外电子数等于核内质子数；
D.化学式中正负化合价代数和为0。
2．【答案】A
【知识点】氨的实验室制法
【解析】【解答】A．氧化钙与水反应放热且生成碱，使一水合氨受热分解生成氨气，同时又抑制一水合氨的电离，可以制备氨气，A符合题意；
B．氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，在导管口相遇又生成氯化铵，无法得到氨气，B不符合题意；
C．反应有水生成，试管口应微微朝下，C不符合题意；
D．NaOH浓溶液和浓溶液在加热条件下才能得到氨气，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口遇冷又化合成氯化铵；
C.加热氯化铵和氢氧化钙固体时试管应略向下倾斜；
D.氯化铵和NaOH在加热条件在才能生成氨气。
3．【答案】B
【知识点】氧化还原反应；硝酸的化学性质
【解析】【解答】Cu的化合价从0价升高到+2价，被氧化，Cu(NO3)2是氧化产物，N的化合价从+5价降低到+2价，被还原，NO是还原产物，则氧化产物与还原产物的物质的量比为3：2，
故答案为：B。
【分析】氧化还原反应的基本口诀：升失氧化还原剂，降得还原氧化剂；
化合价升高，失去电子，被氧化，发生氧化反应，作为还原剂，得到还原产物；
化合价降低，得到电子，被还原，发生还原法院，作为氧化剂，得到氧化产物。
4．【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质；浓硫酸的性质；钠的物理性质；钠的化学性质；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A． 能使鲜艳的红花褪色，是与水反应生成的次氯酸具有漂白性，故A不符合题意；
B． 加热条件下浓能溶解金属铜，S由+6价降为+4价，说明其具有强氧化性和酸性，故B不符合题意；
C． 常温下浓能使金属铝钝化，在铝表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续反应，可以用铝槽车运输浓，故C符合题意；
D． 金属钠保存在煤油中，实验剩余的金属钠要放回原瓶，不能乱放，易引起火灾，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】干燥氯气不具备漂白性；
B、浓硫酸具有强氧化性，可以氧化不活泼的金属；
C、浓硝酸、浓硫酸可以使铁、铝钝化；
D、钠用完应该放回原瓶。
5．【答案】D
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；二氧化硫的性质
【解析】【解答】A．氮氧化物、硫氧化物的排放会导致酸雨的形成，酸雨是 pH＜5.6的酸性降水，A不符合题意；
B．燃煤中加入石灰石，当煤燃烧时产生的SO2气体与高温CaCO3分解产生的CaO及空气中O2反应产生固体CaSO4留在炉渣中，从而避免了酸雨的形成，但CO2是空气的成分，而不属于大气污染物，B不符合题意；
C．汽车排放的尾气中NO、NO2是在气缸内空气的N2、O2在高温下反应产生NO，NO进一步被氧气氧化产生NO2，这与燃油质量的无关，C不符合题意；
D．大力发展太阳能、风能、核能等，可以减少化石能源的使用，减少有害气体及固体粉尘的产生与排放，因此有助于改善空气质量，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】酸雨的形成是由于二氧化硫和含氮氧化物排放过量，形成的，通常正常雨水pH约为5.6，酸雨pH小于5.6
6．【答案】D
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．工业上生成硝酸的第一步反应为氨的催化氧化，原料是NH3而不是N2，A不符合题意；
B．反应①②均需要使用催化剂，但反应③只需提供O2，在常温下就可转化，B不符合题意；
C．路线Ⅲ的另一种反应物为水时，发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，则每1mol反应，转移电子数目为NA，C不符合题意；
D．反应 表明，2NH3——92.4kJ，则该条件下每合成1molNH3放出的热量为46.2kJ，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．工业上利用氨的催化氧化法生产硝酸；
B．反应③在常温下就可转化，不需要使用催化剂；
C．依据化学方程式中化合价变化分析；
D．反应热与计量系数成比例。
7．【答案】D
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．如A为Cl2或HCl二者都不与O2反应，不存在如图转化关系，故A错误；
B．如为Fe，不可能实现如图转化关系，故B错误；
C．如为C，则D可能为H2CO3，不能与Cu发生氧化还原反应，故C错误；
D．如为N，则B为NO，C为NO2，D为HNO3，可与Cu发生氧化还原反应生成NO，故D正确．
故选D．
【分析】由框图转化关系可知，B应为氧化物，D能与Cu反应生成B，说明D应为具有强氧化性的酸，则D可能为浓HNO3或浓H2SO4．
8．【答案】C
【知识点】氮气的化学性质；氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．工业上可将转化为NO，再转化为NO2，最后转化为硝酸，所以可通过①②③可实现工业制硝酸，故A不符合题意；
B．自然界中放电时，可实现，故B不符合题意；
C．实验室可用与共热制取，故C符合题意；
D．与在一定条件下可以发生反应生成，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．工业制硝酸利用氨的催化氧化法；
B．依据氮的性质分析；
C．实验室利用铵盐与碱共热制备氨气；
D．依据价态归中规律判断。
9．【答案】C
【知识点】氮气的化学性质
【解析】【解答】A．试管内液面上升，不能证明NH3与H2O发生了反应，也可能是由于NH3极易溶于水，A不符合题意；
B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，1：1溶解时远没有达到饱和状态，则试管中剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B不符合题意；
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，说明溶液显碱性，原因是：NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-，C符合题意；
D．常温下NH3不能被O2氧化，将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，不是由于NH3被空气中的O2氧化，是由于氨水具有挥发性，导致NH3 + H2ONH3·H2ONH+ OH-平衡逆向移动，溶液碱性减弱，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．试管内液面上升，只能说明试管内气压小于大气压；
B．NH3极易溶于水，试管中剩余少量气体，说明气体不纯；
C．加入酚酞溶液，溶液显红色，说明溶液显碱性；
D．氨水具有挥发性。
10．【答案】C
【知识点】氨的实验室制法
【解析】【解答】A．氨气极易溶于水，氢氧化钠稀溶液与氯化铵溶液反应产生的NH3·H2O不易分解，因此不能大量制取氨气，A不符合题意；
B．NH3能够与浓硫酸发生反应，因此不能使用浓硫酸干燥氨气，B不符合题意；
C．浓氨水具有挥发性，会挥发产生NH3；氨气具有还原性，将氯气还原成HCl，NH3与HCl在空气中反应产生NH4Cl白色固体，因此看到有白烟，C符合题意；
D．氨气极易溶于水，若将导气管直接通入水中，氨气在水中溶解，导致导气管中气体压强减小，烧杯中的水进入导气管从而引发倒吸现象，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.采用固液不加热制备氨气，可以使用浓氨水和氧化钙
B.氨气时碱性气体，不能用浓硫酸干燥
D.不能起到防倒吸，应该用倒置的漏斗
11．【答案】C
【知识点】铵离子检验；氯离子的检验；硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A．根据题意，使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体为CO2．而溶液中与盐酸反应产生CO2的离子有、，反应为+2H+═CO2↑+H2O、+H+=CO2↑+H2O。所以溶液中可能含有或或两者都有，故A合理；
B．向溶液中加入稀硝酸后，再加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，发生反应为Cl-+Ag+═AgCl↓，AgCl不溶于稀硝酸，可确定溶液中含有Cl-，故B合理；
C．向某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能含有银离子，不一定含有硫酸根离子，故C不合理；
D．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，一定是碱性气体，而高中化学中碱性气体只有氨气，根据题意，向溶液中加入NaOH溶液，加热后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明产生了NH3，发生反应+OH- NH3↑+H2O，有NH3产生，则证明溶液中含有，故D合理；
故答案为：C。
【分析】A.碳酸根离子能与盐酸反应生成二氧化碳气体；
B.氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀不溶于稀硝酸；
C.加入BaCl2溶液生成的白色沉淀可能为AgCl；
D.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气。
12．【答案】C
【知识点】铵盐；镁、铝的重要化合物；氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A．铵盐可用作化肥是由于含有N元素，且易被植物吸收利用，与其都能与碱发生反应无关，A不合题意；
B．Al2O3可用于电解冶炼铝是由于其含有铝元素且熔融状态能够导电，与其具有两性无关，B不合题意；
C．稀硫酸可用于除去铁锈，就是利用其酸性，C符合题意；
D．次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂是由于其具有强氧化性而漂白，与其见光易分解无关，D不合题意；
故答案为：C。
【分析】A．含有N元素，能被植物直接吸收；
B．Al2O3是电解质，熔融状态能够导电；
C．铁锈的主要成分是碱性氧化物，可与酸反应；
D．次氯酸因具有强氧化性而用作漂白。
13．【答案】D
【知识点】铵盐；硝酸的化学性质；钠的化学性质；铁盐和亚铁盐的相互转变
【解析】【解答】A．硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化，溶液中加入铁粉能使被氧化生成的铁离子与铁反应生成亚铁离子达到防止硫酸亚铁被氧化的目的，铁离子与铁反应的离子方程式为 ，故A不符合题意；
B．浓硝酸见光易发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水，为防止浓硝酸见光分解应将浓硝酸保存于棕色试剂瓶中，分解的化学方程式为 ，故B不符合题意；
C．碳酸氢铵遇热易发生分解反应生成氨气、二氧化碳和水，为防止碳酸氢铵受热分解应将碳酸氢铵保存于阴凉处，分解的化学方程式为 ，故C不符合题意；
D．钠易与空气中的氧气反应生成氧化钠、与水蒸气反应生成氢氧化钠和氢气，为防止钠与空气接触而变质，应将金属钠保存于煤油中，钠在空气中变质的化学方程式为 、 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化，溶液中加入铁粉能防止氧化；
B.浓硝酸见光易发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水；
C.碳酸氢铵遇热易发生分解反应；
D.依据金属钠易与空气中的氧气和水蒸气反应。
14．【答案】C
【知识点】硝酸盐、亚硝酸盐
【解析】【解答】解：A、亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观与食盐相似，故A正确；
B、亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观与食盐相似，有咸味，故B正确；
C、亚硝酸钠有毒、能够致癌，但是可以用作部分食品的食品添加剂，如一般用作肉制品和鱼制品的防腐剂和护色剂，关键在于控制亚硝酸钠的用量，否则容易中毒，而不是绝对不可用，故C错误；
D、亚硝酸钠溶液和食盐溶液中滴加硝酸银溶液，两溶液分别反应生成亚硝酸银沉淀和氯化银沉淀，所以均可产生白色沉淀，故D正确；
故选C．
【分析】亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观与食盐相似，有咸味；亚硝酸钠有毒、能够致癌，但是可以用作部分食品的食品添加剂，如一般用作肉制品和鱼制品的防腐剂和护色剂，关键在于控制亚硝酸钠的用量，否则容易中毒；亚硝酸银和氯化银都是白色沉淀，所以亚硝酸钠和食盐溶于都能够与硝酸银反应生成白色沉淀；由此分析解答．
15．【答案】C
【知识点】硝酸的化学性质；硝酸盐、亚硝酸盐
【解析】【解答】A、工业盐中含有亚硝酸钠，亚硝酸钠有毒，而且是一种致癌物质，不能食用，故A错误；
B、甲醛有毒，能破坏蛋白质的结构，不但对人体有害，而且降低了食品的质量，故B错误；
C、碘元素是人体必需的微量元素，食盐中加入一定量的碘酸钾（KIO3）制食用含碘盐，能够补充碘元素，故C正确；
D、甲醇是一种有毒的物质，所以不能用含有甲醇（CH3OH）的工业酒精兑制成饮用白酒，以防发生中毒，故D错误；
故选C．
【分析】A、根据亚硝酸钠有毒进行分析；
B、根据甲醛可破坏蛋白质的结构性质考虑判断；
C、碘元素是人体必需的微量元素；
D、根据甲醇的毒性分析．
16．【答案】A
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．常温下，NH3、NO2为刺激性气味的气体，NO或N2O4为无味的气体，选项A符合题意；
B．由N2生成NH3或NO的过程均属于氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，选项B不符合题意；
C．实验室HNO3的浓溶液因见光易分解，需保存在棕色试剂瓶中，选项C不符合题意；
D．的氯化物NH4Cl与的反应为吸热反应，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、氨气、二氧化氮为刺激性气味；
B、氮的固定为含氮化合物转化为氮气的过程；
C、浓硝酸见光易分解，保存在棕色瓶；
D、氯化铵和八水合氢氧化钡的反应为吸热反应。
17．【答案】（1）生成二氧化碳，排出装置中的空气
（2）；有红棕色气体产生，一段时间后颜色变浅直至消失
（3）将NO2转化为NO；
（4）打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气；圆底烧瓶中气体变为红棕色
【知识点】含氮物质的综合应用
【解析】【解答】关闭开关K，打开分液漏斗活塞，浓硝酸和石灰石反应生成二氧化碳，利用二氧化碳排出装置中的空气，待石灰石反应停止后，将铜丝插入过量浓硝酸中，浓硝酸与铜丝反应生成二氧化氮，水吸收二氧化氮生成硝酸和一氧化氮，打开K，空气进入烧瓶与一氧化氮反应生成二氧化氮，最后用NaOH吸收尾气。
(1)关闭开关K，打开分液漏斗活塞，向石灰石中滴加浓硝酸，浓硝酸和石灰石反应生成二氧化碳，利用二氧化碳排出装置中的空气，防止对后续实验的干扰，故答案为：生成二氧化碳，排出装置中的空气；
(2)铜与浓硫酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的离子方程式为，二氧化氮为红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮为无色气体，因此在具支试管中溶液上方观察到的现象是：有红棕色气体产生，一段时间后颜色变浅直至消失，故答案为：；有红棕色气体产生，一段时间后颜色变浅直至消失；
(3)二氧化氮与水发生反应，从而将NO2转化为NO，故答案为：将NO2转化为NO；；
(4)NO能被空气氧化成红棕色的NO2，欲证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是NO，应打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气，若观察到圆底烧瓶中气体变为红棕色，说明NO被氧化成NO2，从而证明圆底烧瓶中收集到的无色气体是NO，故答案为：打开K，向圆底烧瓶中鼓入空气；圆底烧瓶中气体变为红棕色。
【分析】（1）向石灰石中滴加浓硝酸反应生成二氧化碳，可利用二氧化碳排出装置中的空气；
（2）铜丝与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2和水，二氧化氮为红棕色气体，溶于水生成硝酸和一氧化氮；
（3）二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，从而将NO2转化为NO；
（4）NO能被空气氧化成红棕色的NO2。
18．【答案】（1）3Cu+2NO +8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；[Cu(H2O)4]2+
（2）倒置的漏斗
（3）加入硝酸时，不断向左端倾斜U型管
（4）K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可）
（5）打开止水夹K4，关闭止水夹K2，并将洗耳球尖嘴插在止水夹K3处的导管上，打开止水夹K3挤压洗耳球；4NO2+O2+4OH-=4NO +2H2O
（6）取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中
【知识点】硝酸的化学性质
【解析】【解答】(1)装置C中铜与硝酸反应，化学方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，其离子方程式为：3Cu+2NO +8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；水分子可以作为配体与铜离子形成水合铜离子，配位键是一种特殊的共价键，所以1mol水合铜离子中含有σ键数目为12NA，该水合铜离子的化学式为：[Cu(H2O)4]2+，故答案为：3Cu+2NO +8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O；[Cu(H2O)4]2+；
(2)装置A上面的导管口末端也可以连接倒置的漏斗来代替干燥管，其作用都是防止倒吸，故答案为：倒置的漏斗；
(3)加入稀硝酸，不断向左端倾斜U型管以排除U型管左端管内空气，故答案为：加入硝酸时，不断向左端倾斜U型管；
(4) 要使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中，应打开止水夹K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可），故答案为：K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可）；
(5) 在尾气处理阶段，使B中广口瓶内气体进入烧杯中，同时需要让氮氧化物进入氢氧化钠溶液中，所以打开止水夹K4，关闭止水夹K2，并将洗耳球尖嘴插在止水夹K3处的导管上，打开止水夹K3挤压洗耳球；NO2、氧气与NaOH溶液反应只生成硝酸钠和水，离子方程式为：4NO2+O2+4OH-=4NO +2H2O，故答案为：打开止水夹K4，关闭止水夹K2，并将洗耳球尖嘴插在止水夹K3处的导管上，打开止水夹K3挤压洗耳球；4NO2+O2+4OH-=4NO +2H2O；
(6)底部加入四氯化碳，其密度比水大，且难溶于水，取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中，二者不互溶，可填充U型管的空间，且不改变硝酸的浓度，保证了硝酸与铜的反应，同时反应后通过分液即可分离，使能达到预期实验目的，反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少，故答案为：取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U型管中。
【分析】按照如图装置连接好仪器，关闭所有止水夹，检查装置的气密性，在装置A中的烧杯中加入30%的氢氧化钠溶液，连接好铜丝，在装置C的U型管中加入4.0 mol/L的硝酸，排除U型管左端管内空气，将铜丝向下移动，在硝酸与铜丝接触时可以看到螺旋状铜丝与稀硝酸反应产生气泡，此时打开止水夹K1，U型管左端有无色气体产生，硝酸左边液面下降与铜丝脱离接触，反应停止；应打开打开止水夹K2、K3（K2、K4；K2、K3、K4均可），使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中，气体变为红棕色，气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应进行尾气的处理。
19．【答案】（1）
（2）；A
（3）ClO2的氧化性随pH增大而减弱，氧化氮氧化物的能力下降；随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，由于NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力，导致吸收液对氮氧化物的吸收效率增高
【知识点】氧化还原反应；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)根据图示可以发现反应物有NaNO2和浓硫酸，所以方程式为：；
(2)①和反应属于氧化还原反应，根据氧化还原的原理可以其方程式为：；
②装填碎瓷片填料，随着吸收器内填料高度增加，这样反应物的接触时间变长，增大了氮氧化物的吸收速率，转化率就会变大，
故答案为：A；
(3)根据图示，的氧化性不同，存在形式也不同，是因为发生氧化还原而被吸收的，所以：
①当pH＜7时，ClO2的氧化性随pH增大而减弱，氧化氮氧化物的能力下降；
②当pH＞7时，随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，由于NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力，导致吸收液对氮氧化物的吸收效率增高。
【分析】（1）反应物为NaNO2和浓硫酸，生成物为硫酸氢钠、NO和NO2，根据质量守恒可知产物还有水，据此书写化学方程式；
（2）①NO2和ClO2反应生成硝酸和盐酸；
②随着吸收器内填料高度增加，反应物的接触时间变长；
（3）①ClO2的氧化性随pH增大而减弱；
②随着pH增大，ClO2转化为NaClO2和NaClO3的程度增大，NaClO2浓度增大，NaClO2对氮氧化物具有强吸收能力。
20．【答案】（1）Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰；Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O；可控制反应；4：3
（2）50%；1.25mol·L－1；1.6
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】(1)①用装置A加热氢氧化钙和氯化铵，制备NH3，其中发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；装置B的作用是干燥氨气，U型管内的试剂是碱石灰，装置B内的试剂是碱石灰。故答案为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；碱石灰；
②铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，装置D中发生反应的离子方程式是Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O，反应生成的氮的氧化物是大气污染气体，铜丝可抽动的优点是可控制反应。故答案为：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O；可控制反应；
③在装置M中NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，NH3还原NO2的化学方程式为6NO2+8NH3=7N2+12H2O，该反应中NH3和NO2的物质的量之比为4：3。故答案为：4：3；
(2)①用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α=50%，c(NaOH)=1.25mol·L－1 。故答案为：50%；1.25mol·L－1；
②若一定体积的NOx被0.250mL2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收，n(NaOH)=0.250L×2mol·L-1=0.5mol，溶液质量增加19.8g，即NOx的质量，M==(14+16x)g/mol ， 则x的值为1.6。故答案为：1.6。
【分析】（1）①实验室通常加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制备氨气；B装置用于干燥氨气；
②装置D中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；铜丝可抽动方便控制反应的开始与停止；
③NH3和NO2充分反应，生成两种对环境友好的物质，根据元素守恒可知生成的两种气体为氮气和水；
（2）①氮氧化物吸收率最大即为最佳条件；
②根据反应2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O、2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O计算。
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