5.2 氮及其化合物 同步练习题 （含解析）2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.2 氮及其化合物 同步练习题
一、单选题
1．在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是
A．H2S＋2HNO3(浓)S↓＋2NO2↑＋2H2O
B．CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O
C．4HNO3(浓) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O
D．Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
2．常温下，某溶液中只含有Na+、、Fe2+、Fe3+、Cl-、、、中的若干种离子，且各离子物质的量浓度相同，取该溶液进行如下实验。(已知稀HNO3氧化性很强，被还原产生NO)。下列说法正确的是
A．原溶液中可能含有的阳离子Na+和Fe3+
B．原溶液中一定存在阴离子Cl-、
C．沉淀A是硫酸钡，沉淀C全是Al(OH)3
D．滤液X中一定存在Fe2+和，可能存在Na+
3．常温下，下列各组离子能大量共存的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
4．将672 mL(标准状况下)由和组成的混合气体通过灼热的(催化剂)，全部被氧化。将反应后的气体全部通入水中，结果无气体剩余。将所得溶液稀释至100 mL，则该溶液中溶质的物质的量浓度为
A．0.1 B．0.15 C．0.2 D．0.25
5．在给定条件下，下列物质间转化能实现的是
A．SSO2H2SO3
B．NH3NO2HNO3
C．Fe2O3FeFeCl3
D．AlNaAlO2Al(OH)3
6．在给定条件下，下列物质间转化不能实现的是
A．
B．
C．
D．饱和
7．下列气体溶于水，所得溶液呈碱性的是
A．HCl B．CO2 C．NH3 D．SO2
8．下列有关氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A．N2难溶于水，可用作粮食保护气
B．氨水具有碱性，可用于去除烟气中的SO2
C．NO2具有还原性，与N2H4混合可用作火箭推进剂
D．HNO3具有氧化性，可用于生产氮肥NH4NO3
9．CaCl2固体遇NH3会形成CaCl2 8NH3。下列说法不正确的是
A．CaCl2不能用于干燥NH3
B．CaCl2 8NH3中CaCl2与NH3通过分子间作用力结合而成
C．CaCl2 8NH3溶于水，通入少量CO2可产生白色沉淀
D．CaCl2与NH3形成CaCl2 8NH3的过程属于化学变化
10．有关氮及其化合物的性质，下列说法正确的是
A．常温下的化学性质不如白磷活泼，该事实说明非金属性：
B．工业上制硝酸的过程中的氨的催化氧化反应属于氮的固定
C．固体与浓加热可制，该事实说明的酸性强于
D．紫色石蕊遇浓硝酸先变红色，后红色褪去，该现象说明浓硝酸具有酸性和氧化性
二、填空题
11．结合所学内容，完成下列问题：
（1）过氧化钠固体的颜色是______________。
（2）写出磁性氧化铁的化学式_____________，小苏打的化学式____________。
（3）写出实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3的化学方程式：_______。
（4）若要提取饱和碘水中的碘，所用的萃取剂可以是___________（填序号）。
① 四氯化碳 ② 酒精 ③ 淀粉溶液
（5）红热的木炭与浓硝酸反应的化学方程式为：C+4HNO3(浓)＝CO2↑+4NO2↑+2H2O，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________；如果产生标准状况下22.4 L CO2，则转移的电子的物质的量为________mol。
12．请按要求回答下列问题：
(1)氨气极易溶于水，其水溶液显___________(填“酸”、“碱”或“中”)性；
(2)加热时，浓硫酸可与碳发生反应：___________。在该反应中，浓H2SO4表现出___________(填“吸水”、“脱水”或“氧化”)性；
(3)写出NH4HCO3受热分解的化学方程式：___________；
(4)写出NH4Cl和Ca(OH)2反应的化学方程式：___________；
(5)写出Cu与浓HNO3反应的化学方程式___________。
三、计算题
13．为了测定某铜银合金的组成，将30.0g合金溶于80.0mL 13.5mol·L 1的浓HNO3中。待合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标准状况下)并测得H+浓度为1mol·L 1。假设反应后溶液的体积为80.0mL，试计算：
(1)被还原的硝酸的物质的量___________；
(2)合金中银的质量分数___________。
(3)确定6.72L气体中各成分的物质的量___________。
14．9.6克Cu与足量的稀硝酸完全反应,试求：
①参加反应的硝酸的物质的量___？
②被还原的硝酸的物质的量___？
③标准状况下产生气体的体积___？
四、实验题
15．某课外活动小组在实验室制备氨气、验证及探究氨气的某些性质。请回答下列问题：
I.氨气的制备
(1)上图中的A和B都可做为制备氨气的发生装置，任写出用A或B装置制氨气时反应的化学方程式：_______。
(2)欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→_______ (按气流方向，用小写字母表示，部分装置可重复使用)。
II.按下图装置进行NH3性质实验。
(3)①先打开旋塞1，B瓶中的现象是_______，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是_______。
III.氨气的催化转换
(4)用下图所示装置反应一段时间后，H中溶液变成蓝色的原因为_______；装置I可能发生的离子反应方程式为_______。
(5)NH3与NO2在催化剂作用下发生反应生成一种无污染的气体，则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
16．资料显示：氨气可在纯氧中安静燃烧某校化学小组学生设计如下装置图中铁夹等夹持装置已略去进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验；
(1)氨气极易溶于水，其水溶液叫做氨水，显______性，能使石蕊试液变______；其原因为____________用化学方程式和电离方程式表示
(2)图甲是实验室制取纯净、干燥的氨气的装置图，写出大试管内发生反应的化学方程式采用实验室常用药品制氨气：______，A中所加药品为______，所起作用为______．
(3)将产生的氨气与过量的氧气通到装置乙中，用酒精喷灯加热后，试管内气体为______色，氨催化氧化的化学方程式是______
(4)将过量的氧气与甲产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置丙中，并在b管上端点燃氨气，其氧化产物为空气的主要成分之一；
两气体通入的先后顺序是______；氨气燃烧的化学方程式是______．
五、元素或物质推断题
17．化合物A由两种元素组成，两元素质量比为3∶16，按如图流程进行试验：
产物B、C的物质的量之比为1∶1，D、E均为气体，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，E中含有18个电子。回答下列问题：
(1)写出B的化学式___________。
(2)C加到溶液反应的离子方程式___________。
(3)A与足量氨水反应的化学方程式___________。
【参考答案】
一、单选题
1．D
解析：A．N元素的化合价全部降低，则只体现硝酸的氧化性，A项不选；
B．反应中N元素的化合价不变，只生成硝酸盐，则只体现酸性，B项不选；
C．N元素的化合价全部降低，O元素的化合价升高，该反应中体现硝酸的氧化性和还原性，C项不选；
D．N元素的化合价降低，且生成硝酸盐，则HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性，D项选；答案选D。
2．B
解析：由实验流程可知，加入过量稀硫酸无明显变化，说明无、；加入过量硝酸钡溶液有气体，说明溶液中含有Fe2+存在且被氧化，沉淀A为BaSO4，气体为NO；向滤液X中加入过量NaOH有气体，说明溶液中含有，气体为NH3，沉淀B为Fe(OH)3沉淀，滤液中通入少量CO2产生沉淀，先与OH-、Ba2+反应，沉淀C含有BaCO3，不能确定是否含有A13+，由于各离子浓度均为0.1 mol/L，由电荷守恒关系可知，只能含有、Fe2+、Cl-、，而A13+、Na+均不能存在，据此分析解答。
A．根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、，不可能含有的阳离子Na+和Fe3+，A错误；
B．根据上述分析可知原溶液中含有、Fe2+、Cl-、，可知原溶液中一定存在阴离子Cl-、，B正确；
C．根据上述分析可知：沉淀A是BaSO4，沉淀C 是BaCO3，而不是Al(OH)3，C错误；
D．根据上述分析可知滤液X中一定存在Fe2+和，不存在Na+，D错误；
故合理选项是B。
3．A
解析：A．四种离子相互之间不反应，可以大量共存，故A符合题意；
B．氢氧根和铵根会结合生成弱电解质一水合氨，不能大量共存，故B不符合题意；
C．亚硫酸根和钡离子会结合生成沉淀，不能大量共存，故C不符合题意；
D．酸性环境下，次氯酸根和硝酸根都会将亚铁离子氧化，不能大量共存，故D不符合题意；
综上所述答案为A。
4．A
解析：混合气体的总物质的量为=0.03mol，设其中NH3的物质的量为xmol，则O2的物质的量为(0.3-x)mol，根据4NH3+5O24NO+6H2O，反应消耗的氧气为xmol，剩余的氧气与生成的NO恰好发生反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，该反应中消耗的氧气为xmol，因此xmol+xmol=(0.3-x)mol，解得：x=0.1，则生成HNO3的物质的量为0.1mol，所得硝酸溶液的浓度c==0.1mol L-1，故选A。
5．A
解析：A．S与氧气点燃反应生成SO2，SO2与水形成亚硫酸，能一步转化，故A符合题意；
B．氨气催化氧化生成NO，不能生成NO2，不能一步实现，故B不符合题意；
C．Fe2O3与Al发生铝热反应生成Fe，铁与盐酸反应生成FeCl2，不能生成氯化铁，不能一步转化实现，故C不符合题意；
D．铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠，氢氧化铝为两性氢氧化物，偏铝酸钠与过量盐酸反应生成氯化铝，故D不符合题意；
答案为A。
6．B
解析：A．氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，故A不符合题意；
B．铁和水蒸气高温反应生成四氧化三铁，不是生成氢氧化铁，故B符合题意；
C．和氧气高温反应生成二氧化硫，二氧化硫和氧气在催化剂条件下反应生成三氧化硫，故C不符合题意；
D．饱和氯化钠溶液和二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
7．C
解析：A．氯化氢溶于水得盐酸，HCl=H++Cl-，所以溶液呈酸性，故A不符合题意；
B．CO2溶于水发生CO2+H2O=H2CO3，H2CO3H++HCO，所以溶液呈酸性，故B不符合题意；
C．NH3溶于水发生NH3+H2O= NH+OH-，所以溶液呈碱性，故C符合题意；
D．SO2溶于水发生SO2+H2OH2SO3HSO+H+，溶液呈酸性，故D不符合题意；
故选C。
8．B
解析：A．用作粮食保护气的气体化学性质稳定且不与粮食反应，与氮气的溶解度无关，A错误；
B．氨水具有碱性，可与酸性氧化物反应，故可用于去除烟气中的SO2，B正确；
C．NO2具有氧化性，与N2H4混合反应生成氮气并放热，体现氧化性，C错误；
D．HNO3具有氧化性，用硝酸与氨气反应生产氮肥NH4NO3，相关性质为硝酸的酸性，D错误；故选B。
9．B
解析：A．CaCl2固体遇NH3会发生反应形成CaCl2 8NH3，所以CaCl2不能用于干燥NH3，A说法正确；
B．CaCl2 8NH3是氨气和氯化钙生成的一种络合物，CaCl2与NH3通过配位键结合而成，B说法错误；
C．CaCl2 8NH3溶于水，溶液呈碱性，溶液中的OH-和通入的CO2反应生成，和Ca2+反应产生CaCO3白色沉淀，C说法正确；
D．CaCl2固体遇NH3形成CaCl2 8NH3的过程生成了新物质，属于化学变化，D说法正确。
答案选B。
10．D
解析：A．N和P的金属性N>P，常温下的化学性质不如白磷活泼，是由于分子内为氮氮三键十分稳定，故A错误；
B．固氮是指游离态氮转化为氮的化合物的过程，工业制硝酸为NH3转化为，不是氮的固定，故B错误；
C．浓制是利用高沸点难挥发性酸制取挥发性酸，不能说明的酸性强于，故C错误；
D．紫色石蕊遇浓硝酸先变红色，表现出的酸性，后红色褪去，表现出的氧化性，故D正确；故答案选D。
二、填空题
11． 淡黄色 Fe3O4 NaHCO3 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O ① 4:1 4 mol
解析：（1）过氧化钠固体的颜色是淡黄色；
（2）磁性氧化铁的化学式为Fe3O4，小苏打的化学式为NaHCO3。
（3）实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
（4）①碘易溶在四氯化碳，四氯化碳可以作为提取碘水中碘的萃取剂，①正确；
②酒精与水互溶，不能提取碘水中的单质碘，②错误；
③碘遇淀粉溶液显蓝色，不能提取碘水中的单质碘，③错误，答案选①；
（5）根据方程式可知碳元素化合价从0价升高到+4价，失去4个电子，碳是还原剂，氮元素化合价从+5价降低到+4价，得到1个电子，硝酸是氧化剂，所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:1；如果产生标准状况下22.4 L CO2，即1mol二氧化碳，则转移的电子的物质的量为4mol。
12．(1)碱
(2) C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 氧化
(3)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
(4)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(5)Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
解析：（1）氨气极易溶于水，在水中生成弱碱一水合氨，其水溶液显碱性。
（2）加热时，浓硫酸可与碳发生反应生成CO2、SO2、H2O，反应方程式为：C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。反应中，H2SO4中S的化合价降低，表现氧化性。
（3）NH4HCO3受热分解生成氨气、水、二氧化碳，化学方程式为NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O。
（4）NH4Cl和Ca(OH)2反应生成氨气、水、氯化钙，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
（5）Cu与浓HNO3反应生成硝酸铜、水、二氧化氮，化学方程式为Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
三、计算题
13．3mol 36% n(NO)＝0.2mol；n(NO2)＝0.1
解析：（1）硝酸与金属反应不论是被还原为NO还是NO2，根据氮原子守恒可知被还原的硝酸的物质的量即为生成气体的物质的量，所以被还原的硝酸的物质的量为6.72 L÷22.4 mol L－1＝0.3 mol。
（2）剩余硝酸是1mol/L×0.08L＝0.08mol，则参加反应的硝酸为13.5mol/L×0.08L－0.08mol＝1.0mol。设合金中Cu和Ag的物质的量分别为x mol和y mol，则64.0x+108y＝30.0，根据氮原子守恒可知2x+y＝1.0－0.3＝0.7，解得：x＝0.3、y＝0.1，所以银的质量分数为；
（3）设混合气体中NO、NO2的物质的量分别是a mol、b mol，则a+b＝0.3，根据电子得失守恒可知3a+b＝0.3×2+0.1，解得a＝0.2、b＝0.1，即6.72L气体中NO为0.2mol，NO2为0.1mol。
14．4mol 0.1 mol 2.24L
解析：根据Cu的质量计算物质的量，根据反应的化学方程式计算，方程式为3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．
9.6克Cu的物质的量为9.6g/64g·mol－1=0.15mol，反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，
根据方程式计算：
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3mol 8mol 44.8L
0.15mol n V
①参加反应的硝酸的物质的量：n=0.15mol×=0.4mol；
②根据方程式，当8molHNO3参加反应时，被还原HNO3的物质的量为2mol，当0.4molHNO3参加反应时，被还原的硝酸的物质的量为0.4mol×=0.1mol．
③标准状况下产生气体的体积为：V=0.15moL×=2.24L。
四、实验题
15．(1)或
(2)ihfeihg
(3)产生白烟 烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中，形成红色溶液
(4) 氨气催化氧化生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3与Cu反应生成硝酸铜，溶液变蓝色 或
(5)3:4
解析：装置A和B制备氨气，利用碱石灰干燥氨气，利用向下排空气法收集氨气，结合装置和物质的性质分析解答。
（1）图中的A属于液体和液体或液体和固体之间需要加热制备氨气，B属于实验室利用熟石灰和氯化铵加热制备氨气，因此对应反应的化学方程式为或。
（2）生成的氨气中含有水蒸气，需要碱石灰干燥，氨气极易溶于水，密度小于空气的，需要利用向下排空气法收集，多余的氨气用水吸收，则欲收集一瓶干燥的氨气，其连接顺序为：发生装置→ihfeihg；
（3）①先打开旋塞1，氯化氢和氨气混合反应生成氯化铵，所以B瓶中的现象是产生白烟，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，由于压强减小，水溶液会倒吸引入B瓶中，氯化铵溶液显酸性，则现象是烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中，形成红色溶液。
（4）由于氨气催化氧化生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3与Cu反应生成硝酸铜，所以H中溶液变蓝色；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化NO或NO2，则装置I可能发生的离子反应方程式为或。
（5）NH3与NO2在催化剂作用下发生反应生成一种无污染的气体，该气体是氮气，方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O，则该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为6：8＝3:4。
16．碱 蓝 NH3＋H2ONH3 H2ONH4+＋OH－ Ca(OH)2 + 2NH4ClCaCl2 + 2NH3↑+2H2O 碱石灰 干燥氨气 红棕色 4NH3+5O24NO + 6H2O 先通氧气，后通氨气 4NH3+3O2 2N2 +6H2O
【分析】(1)氨气极易溶于水，其水溶液叫做氨水，氨水电离出铵根离子和氢氧根离子。
(2)图甲是实验室制取纯净、干燥的氨气的装置图，实验室常用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氯化钙和氨气，装置A是碱石灰，碱石灰不与氨气反应，起的作用是干燥氨气。
(3)将产生的氨气与过量的氧气通到装置乙中，用酒精喷灯加热后，氨气催化氧化生成NO，NO被过量氧气氧化为NO2。
(4)①由于装置丙上端开口，要点燃NH3，须先通入O2，后通入NH3，因为若先通入NH3，NH3在空气中不能点燃，NH3逸出会造成污染；
②NH3中N元素的化合价为 3价，为最低价态，具有还原性，在点燃条件下生成N2和水。
解析：(1)氨气极易溶于水，其水溶液叫做氨水，氨水电离出铵根离子和氢氧根离子，因此溶液显碱性，能使石蕊试液变蓝；其原因为NH3＋H2ONH3 H2ONH4+ ＋OH－；故答案为：碱；蓝；NH3＋H2ONH3 H2ONH4+＋OH－。
(2)图甲是实验室制取纯净、干燥的氨气的装置图，实验室常用氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氯化钙和氨气，其化学反应方程式为Ca(OH)2 + 2NH4ClCaCl2 + 2NH3↑+2H2O，装置A是碱石灰，碱石灰不与氨气反应，起的作用是干燥氨气；故答案为：Ca(OH)2 + 2NH4ClCaCl2 + 2NH3↑+2H2O；碱石灰；干燥氨气。
(3)将产生的氨气与过量的氧气通到装置乙中，用酒精喷灯加热后，氨气催化氧化生成NO，NO被过量氧气氧化为NO2，因此试管内气体为红棕色，氨催化氧化的化学方程式是4NH3+5O24NO + 6H2O；故答案为：红棕色；4NH3+5O24NO + 6H2O。
(4)①由于装置丙上端开口，要点燃NH3，须先通入O2，后通入NH3，因为若先通入NH3，NH3在空气中不能点燃，NH3逸出会造成污染；
②NH3中N元素的化合价为 3价，为最低价态，具有还原性，在点燃条件下生成N2和水，因此氨气燃烧的化学方程式是4NH3+3O22N2 +6H2O；
故答案为：先通氧气，后通氨气；4NH3+3O22N2 +6H2O。
五、元素或物质推断题
17．
【分析】A与足量氨水反应生成B、C，B与氯化铁显血红色，可知B中含有硫氰根离子，B、C均能与氢氧化钠加热产生气体D，D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，可知D为氨气，则B、C中均含有铵根离子，则B为，从而可知A中含有C、S两种元素，两元素质量比为3∶16，则得A为CS2，C与稀硫酸产生气体E为18电子微粒，E应为H2S，C为，据此分析解答。
解析：(1)B的化学式，故答案为：；
(2)C为，加到溶液发生氧化还原反应，产生硫单质和亚铁离子，离子反应为：，故答案为：；
(3)A(CS2)与足量氨水反应产物B()、C()的物质的量之比为1∶1，由此可得反应的方程式为：，故答案为：