5.2氮及其化合物 2023~2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（含解析）

中小学教育资源及组卷应用平台
5.2氮及其化合物
一、单选题，共13小题
1．（2023高一下·黑龙江·学业考试）合成氨在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。下列关于氨的叙述错误的是
A．氨是一种极易溶于水的气体 B．液氨可用作制冷剂
C．实验室常用铵盐与强碱反应制取氨 D．氨的水溶液显酸性
2．（22-23高一下·北京东城·阶段练习）常温常压下，1体积水能溶解约700体积NH3。用如图所示装置进行实验，下列说法不正确的是
A．打开止水夹并挤压滴管后，观察到烧杯中的水倒吸，产生“喷泉”
B．“喷泉”的产生不能证明NH3与H2O发生了反应
C．若将NH3换成CO2，也能产生明显的“喷泉”
D．实验后，取出烧瓶中的溶液测得呈弱碱性，原因是：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
3．（19-20高一·全国·课后作业）已知：。某溶液中可能含有、、、、、、，且所有离子的物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是
A．肯定不含 B．肯定含有
C．肯定含有 D．肯定含有
4．（2022·辽宁·一模）是一种常见的化肥，其溶解度随着温度的升高而增大，某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如图：
下列说法正确的是
A．通入和的顺序可以互换
B．操作2为将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得
C．步骤②中反应的离子方程式为
D．通入的和均应过量，且工艺流程中可循环利用
5．（22-23高三上·浙江舟山·开学考试）汽车尾气中的氮氧化合物与大气中的发生如下作用，形成一种雾霾。
有关该雾霾的叙述错误的是
A．该雾霾中含硝酸铵固体 B．反应②是非氧化还原反应
C．反应①是固氮反应 D．可能来自过度施用氮肥
6．（22-23高一下·新疆伊犁·期中）在NO2与水的反应中，下列说法错误的是
A．H2O中各元素的化合价不发生变化
B．反应生成的气体在空气中能稳定存在
C．3molNO2完全反应转移电子的物质的量为2mol
D．NO2既是氧化剂，又是还原剂
7．（22-23高一下·山东济宁·阶段练习）一定条件下，将等体积的NO和的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的
A． B． C． D．
8．（23-24高三上·湖北·阶段练习）为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实验后装置内氮氧化物无法全部排出进行绿色化处理等问题，某实验小组对装置进行了改造。改造后的装置如下图所示(注：下图中的试管底部有小孔)。下列说法错误的是
A．实验开始时先拉注射器A活塞，其目的是除去反应前试管内的空气
B．注射器B可用于调节或平衡广口瓶内气体的压强
C．该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止
D．反应停止后，打开止水夹、缓慢拉动注射器A即可将试管内的氮氧化物全部排入注射器A中
9．（23-24高一下·全国·课后作业）将22.7 g由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀HNO3中，生成了6.72 L NO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，则沉淀的质量为
A．22.1 g B．25.4 g C．33.2g D．30.2 g
10．（23-24高一下·全国·课后作业）生活处处有化学。下列有关说法错误的是
A．傍晚看到万丈霞光穿云而过是因为丁达尔效应带来的美景
B．食品包装袋内的铁粉起干燥、抗氧化的作用
C．豆科植物的根瘤菌能将空气中的转化成氨，实现氮的固定
D．氧化铁是质地疏松的红色固体，用做颜料为生活带来一抹红
11．（23-24高一下·全国·课后作业）关于以下实验装置，说法不正确的是
A．用装置A盛装NH4Cl粉末来制取氨气，并用向下排气法收集
B．装置B既可以防止倒吸，又可以检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞
C．装置C、F中盛装的试剂分别为浓硫酸、碱石灰，装置C用来除去Cl2中的水蒸气，装置F用来防止空气中的水蒸气进入装置E
D．装置D中的产物受热易升华，最好用粗短导管连接装置D、E
12．（23-24高一下·全国·课后作业）下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比）化学反应的产物并不改变的是
A．Li和O2 B．NaOH和CO2 C．Fe和稀硝酸 D．木炭（C）和CuO
13．（23-24高一下·全国·课后作业）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A．“雷雨发庄稼”和合成氨工业都属于氮的固定
B．侯氏制碱法的副产物可以作为氮肥
C．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
D．二氧化硫、氮氧化物溶于雨水会形成酸雨，酸雨的pH约为5.6
二、填空题，共4小题
14．（23-24高一下·全国·课时练习）某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是___________(填字母，下同)。
A．将氯化铵固体加热分解 B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C．将氢氧化钠固体加入浓氨水中 D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
(2)根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是 。
(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是 (填序号)。
①密度　 ②颜色　 ③溶解性　 ④热稳定性 ⑤与氧气反应
(4)如图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是 (填字母)，集气的原理是 。
15．（23-24高一下·全国·课时练习）铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜和NO、NO2、N2O4的混合气体，这些气体与5.6 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，则消耗的铜的质量为 g。
16．（23-24高一下·全国·课时练习）38.4 g Cu与一定量的浓硝酸反应，铜全部反应完后，收集到的气体在标准状况下的体积为17.92 L，计算混合气体中NO2和NO的物质的量 。
17．（23-24高一下·全国·课时练习）浓硝酸可以氧化非金属单质，如加热条件下可将C氧化为CO2，同时生成红棕色气体，反应的化学方程式为 ，体现浓硝酸的 性。
参考答案：
1．D
【详解】A．氨气极易溶于水，1体积水可以溶解700体积氨气，A正确；
B．氨气的熔、沸点极低，液氨可以做制冷剂，B正确；
C．氨气可以挥发，可以利用氯化铵和氢氧化钙混合共热得到氨气，C正确；
D．氨气溶于水得到一水合氨，一水合氨电离得到铵根和氢氧根，溶液呈碱性，D错误；
故答案选D。
2．C
【分析】氨气极易溶于水，挤压滴管并打开止水夹后，氨气溶于水，造成圆底烧瓶内气体减少，压强变小，外界大气压大，将烧杯中水压入圆底烧瓶，形成喷泉。
【详解】A． 氨气溶于水，形成无色氨水，打开止水夹并挤压滴管后，观察到烧杯中的水倒吸，产生“喷泉”，故A正确；
B． 喷泉的形成证明氨气在水中溶解度大，不能证明氨气和水反应，故B正确；
C． 二氧化碳在水中溶解度小，不能形成喷泉，故C错误；
D． 实验后，取出烧瓶中的溶液测得呈弱碱性，原因是：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-，溶液显碱性，pH＞7，故D正确；
故选C。
3．B
【分析】，说明亚硫酸根的还原性大于碘离子还原性，无色溶液，说明原溶液中没有亚铁离子，向无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色，说明含有亚硫酸根。
【详解】A．滴加少量溴水，溶液为无色，说明溴水与亚硫酸根反应生成硫酸根和溴离子，而无法确定，故A错误；
B．滴加少量溴水，溶液为无色，说明溴水与亚硫酸根反应，则溶液中肯定含有，故B正确；
C．根据前面分析溶液中肯定存在亚硫酸根，肯定不含亚铁离子，溶液中还剩下三种阳离子、、，由于所有离子的物质的量浓度相等，根据电荷守恒，则说明肯定不含有，故C错误；
D．根据前面分析溶液中含有亚硫酸根，若含有碘离子，根据电荷守恒和各离子的物质的量浓度相等，则一定含有，若不含有碘离子，则可能是、、三种中的两种，故D错误。
综上所述，答案为B。
4．B
【详解】A．由于微溶于水，易溶于水，应先通入足量，使溶液呈碱性，然后再通入适量，反应的化学方程式为，通入和的顺序不可以互换，选项A错误；
B．向硫酸钙悬浊液中通入足量的氨气，使溶液呈碱性，再通入适量的二氧化碳利于反应的进行，硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀。操作2是溶液中得到溶质固体的过程，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，可得，选项B正确；
C．硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀，物质发生的主要化学反应为，反应的离子方程式为，选项C错误；
D．反应过程中二氧化碳参与反应生成硫酸铵和碳酸钙，碳酸钙分解生成二氧化碳，工艺流程中产生的可循环利用，通入足量，通适量二氧化碳，否则碳酸钙溶解，选项D错误。
答案选B。
5．C
【分析】NOx发生反应①生成N2O5，N2O5是硝酸的酸酐与水反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵。
【详解】A．硝酸和氨气反应生成硝酸铵，故雾霾中含有硝酸铵固体，A正确；
B．N2O5中氮元素为+5价，O为-2价，H2O中H为+1价，O为-2价，HNO3中H为+1价，N为+5价，O为-2价，各元素化合价未发生变化，是非氧化还原反应，B正确；
C．固氮反应是将游离态的氮转化为化合态的氮，NOx中N已经是化合态，故反应①不是固氮反应，C错误；
D．过度使用氮肥，其中铵态氮肥可分解生成氨气，D正确；
故答案选C。
6．B
【分析】NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，据此分析解答。
【详解】A．H2O中H、O元素的化合价反应前后没有发生变化，A正确；
B．反应生成的NO立即会和空气中的氧气反应生成NO2，因而不能稳定存在，B错误；
C．3molNO2完全反应转移2mol电子，C正确；
D．NO2中+4价N元素，部分化合价升高到+5价，部分降低到+2价，则NO2既是氧化剂，又是还原剂，D正确；
故选B。
7．C
【详解】充满一氧化氮与氧气的试管倒立于水槽中，若一氧化氮与氧气、水完全反应生成硝酸，试管会全充满，反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，设试管的体积为V，由方程式可知，同温同压下将等体积的一氧化氮与氧气的混合气体的试管倒立于水槽中充分反应后，过量氧气的体积为—×=，则剩余气体的体积约为原总体积的，故选C。
8．D
【详解】A．实验开始时先拉注射器A活塞，其目的是除去反应前试管内的空气，A正确；
B．拉注射器A可将试管中气体排出，同时使试管中的液面上升，A正确；拉注射器B，可降低广口瓶中的压强，推注射器B，可增大气压强，B正确；
C．该实验装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止，C正确；
D．反应停止后，提拉粗铜丝，使粗铜丝下端靠近软胶塞A，再打开止水夹，缓慢拉注射器A活塞，可观察到试管内的无色气体被吸入注射器A内，试管内稀硝酸液面逐渐上升，注射器B活塞缓慢向内移动，如不提拉铜丝会继续反应，D错误；
答案选D。
9．D
【详解】将17.9克由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，只有铝参与反应，则合金质量减少的2.7克为Al，物质的量为，将合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al3+、Fe3+、Cu2+离子，根据电子守恒，金属共失去电子的物质的量为×3=0.9mol，其中0.1mol铝完全反应失去0.3mol电子，则Cu、Fe完全反应失去电子为0.9mol-0.3mol=0.6mol，反应中Cu、Fe失去电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量，则n(OH-)=0.6mol，所以反应后氢氧化铜、氢氧化铁的质量为22.7g-2.7g+0.6mol×17g/mol=30.2g，答案选D。
10．B
【详解】A．傍晚看到万丈霞光穿云而过是因为水蒸气扩散到空气中形成的气溶胶产生丁达尔效应带来的美景，故A正确；
B．铁具有还原性，所以食品包装袋内的铁粉抗氧化延长食品保质期的作用，但不能起干燥作用，故B错误；
C．豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气直接转化成氨，从而实现游离态的氮元素转化为化合态氮元素的氮的固定，故C正确；
D．氧化铁是质地疏松的红色固体，所以生活中常用氧化铁做颜料为生活带来一抹红，故D正确；
故选B。
11．A
【详解】A．仅仅加热NH4Cl粉末不能制取氨气，而应该加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物才能制得NH3，NH3能用向下排气法收集，A错误；
B．装置B后的装置若发生堵塞时，会导致B中气体压强增大，从而使B中液面下降，长玻璃导管中的水柱上升，因此，装置B可以检查实验时装置B后的装置是否发生堵塞，另装置B还可以防止倒吸，B正确；
C．装置C、F中盛装的试剂分别为浓硫酸、碱石灰，装置C用来除去Cl2中的水蒸气，装置F用来防止空气中的水蒸气进入装置E，防止AlCl3水解，C正确；
D．装置D中的产物受热易升华，为了防止气体凝结为固体，堵塞导管，最好用粗短导管连接装置D、E，D正确；
故答案为：A。
12．A
【详解】A．Li和O2反应只能生成Li2O，改变反应条件（温度、反应物用量比）化学反应的产物不改变，故A符合题意；
B．NaOH与二氧化碳的反应，如果二氧化碳不足，产物是碳酸钠；如果二氧化碳过量，产物是碳酸氢钙，故B不符合题意；
C．Fe和稀硝酸反应，若Fe过量，产物是硝酸亚铁；如果Fe少量，产物为硝酸铁，故C不符合题意；
D．木炭（C）和CuO反应，若C过量，产物是CO；如果C少量，产物为CO2，故D不符合题意；
故选A。
13．D
【详解】A．“雷雨发庄稼”是雷电作用下氮气和氧气反应生成一氧化氮的过程，合成氨工业是氮气和氢气在高温高压催化剂作用下合成氨气的过程，都属于氮的固定，A正确；
B．侯氏制碱法的副产物氯化铵可以作为氮肥，B正确；
C．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，C正确；
D．正常雨水因溶解二氧化碳pH约为5.6，二氧化硫、氮氧化物溶于雨水会形成酸雨，则酸雨的pH小于5.6，D错误；
故选D。
14．(1)B
(2)C
(3)②④
(4) d 利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气
【详解】（1）加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨气；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量；氨气极易溶于水，若用稀溶液制取，产量较少，故选B；
（2）浓氨水滴入氢氧化钠固体中，反应物的状态为液体和固体，反应条件不需要加热，所以应选择C；
（3）收集气体可采用排空气法(密度与空气有较大差别、气体不能被O2氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与其他性质无关，故选②④；
（4）氨气极易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度比空气小，用向下排空气法，故选d，氨气从短管进长管出，集气的原理是：利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气。
15．32
【详解】（标准状况）的物质的量为，NO、、的混合气体与0.25mol完全与水反应生成，则整个过程中反应前后没有变化，证明氧气得到的电子和铜失去的电子相同，由电子守恒可知：，，消耗铜的质量。
16．0.6 mol 0.2 mol
【详解】设混合气体中NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y，混合气体的物质的量为，38.4 g Cu的物质的量为，反应过程中二氧化氮中氮的化合价由+4价变为+5价，一氧化氮中氮的化合价由+2价变为+5价，铜的化合价由0价变为+2价，根据题意可列方程，解得x＝0.6 mol，y＝0.2 mol，混合气体中NO2的物质的量为0.6mol，NO的物质的量为0.2mol。
17． C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 氧化
【详解】浓硝酸可以氧化非金属单质，加热条件下可将C氧化为CO2，同时生成的红棕色气体为二氧化氮，根据守恒关系，反应还生成水，反应的化学方程式为：；反应过程中硝酸中的氮元素化合价降低，体现浓硝酸的氧化性。
试卷第1页，共3页
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)