5.2氮及其化合物 重点突破练作业10 （含解析） 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

作业10　氮及其化合物重点突破练
一、氮及其化合物的性质与用途
1.(2024·扬州高一期中)下列氮及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A.浓硝酸具有酸性，可用于钝化铁、铝
B.HNO3具有氧化性，可用于生产氮肥NH4NO3
C.氨水具有碱性，可用于去除烟气中的SO2
D.N2不溶于水，可用作保护气
2.我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　)
A.氨水 B.硝酸
C.醋 D.卤水
3.(2023·江苏盐城高一检测)NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮的重要化合物，工业合成氨的反应为N2+3H22NH3。NH3可与酸反应制得铵盐，也可通过催化氧化生成NO，用于生产HNO3。浓氨水加到生石灰中，放出大量的热，促进NH3·H2O分解，可用于实验室制取NH3。下列有关含氮化合物的性质与用途具有对应关系的是(　　)
A.NH4HCO3受热易分解，可用作化肥
B.铁能与冷的浓硝酸反应，可用于制备氢气
C.NH3具有氧化性，可用于生产硝酸
D.液氨汽化时吸收大量的热量，可用作制冷剂
二、氮及其化合物的性质与转化
4.(2024·江苏丹阳高一期中)给装有下列少量固体物质的试管加热，试管底部的物质能完全消失的是(　　)
A.氯化钠
B.碳酸氢钠
C.氯化铵
D.氯化铵与氢氧化钙
5.(2024·江苏淮安高一段考)在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能一步实现的是(　　)
A.N2NO2
B.NOHNO3
C.CuNO2
D.SSO3
6.NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是(　　)
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.图中所涉及的反应均为氧化还原反应
7.(12分)氮及其化合物的“价—类”二维图如图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。
(1)N元素在元素周期表的位置是　　　　。
(2)X的化学式为　　　，NH3的电子式为　　　。
(3)写出图中涉及自然界高能固氮的化学方程式：　　　　　　　　。
(4)为了预防和控制污染，可将NOx在一定条件下转化为无污染的N2。若要实现该转化，下列物质合适的是　　　　(填字母)。
A.CO B.HNO3
C.NH3 D.浓H2SO4
(5)转化⑤的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。
三、氮及其化合物的性质与计算
8.(2024·四川自贡高一段考)将盛有1.2 mol NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.6 mol O2，充分反应后，整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2的体积比为(　　)
A.1∶2 B.1∶1
C.3∶7 D.无法确定
9.向100 mL NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4固体混合物，加热充分反应。如图表示加入的混合物的质量和产生的气体的体积(标准状况)的关系，则NaOH溶液的物质的量浓度为(　　)
A.2 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.5 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1
10.(2024·湖北黄冈高一期中)硝酸是工业生产中不可或缺的化学品之一，通常用硝酸来制取硝酸铜溶液。为了分析制取硝酸铜溶液过程中的原料用量和产生污染气体的情况，某中学化学兴趣小组用足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应，得到6.72 L(标准状况)NO2与NO的混合气体，这些气体与一定体积的O2混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸。该兴趣小组又向所得硝酸铜溶液中加100 mL 6 mol·L-1NaOH溶液，Cu2+恰好沉淀完全。下列说法正确的是(　　)
A.参加反应的HNO3是0.75 mol
B.消耗氧气的体积为3.36 L
C.此反应过程中转移了0.3 mol的电子
D.混合气体中含0.15 mol NO
四、氮及其化合物的性质与实验
11.(2024·镇江高一下期中)下列实验方案不能达到预期目的的是(　　)
A.用湿润的红色石蕊试纸检验NH3
B.用氯化铵晶体和熟石灰加热制备NH3
C.用浓H2SO4干燥NH3
D.用硝酸银溶液和稀硝酸溶液检验溶液中的Cl-
12.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)
选项 实验操作 现象 解释或结论
① 将过量的Fe粉加入稀HNO3中，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
② 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解
③ 铝箔插入稀HNO3中 无现象 铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红色后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性
A.①②　B.③④　C.②③④　D.②④
13.(2023·唐山高一期末)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是(　　)
A.①中产生红棕色气体，说明浓硝酸受热易分解
B.②中产生红棕色气体，说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
C.③中产生红棕色气体，说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为氧化产物
D.③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定被浓硝酸氧化
14.(16分)(2024·福州高一下期中)某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2的性质。
探究Ⅰ：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。
(1)写出装浓氨水的仪器名称　　　　。
(2)A装置中制取NH3的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。
(3)E装置中制取NO2的离子方程式：　　　　　　　　　　　　。
(4)若NO2能够被NH3还原，预期C装置中能观察到的现象是　　　　　　　　　　　　 。
探究Ⅱ：用下列装置探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)G装置中浓硫酸有三种作用：混合NO2、O2气体；干燥NO2、O2；　　　　　　　　　　　　。
(7)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验，若混合气体全部被吸收，则所得溶液物质的量浓度为　　　　 mol·L-1(标准状况下，保留两位有效数字)。
答案精析
1.C　2.B　3.D
4.C　[氯化钠受热不分解，A错误；碳酸氢钠受热分解有碳酸钠固体残余，B错误；氯化铵与氢氧化钙受热反应有氯化钙固体残余，D错误。]
5.C　[氮气与氧气在放电条件下反应生成NO，NO和氧气反应生成NO2，转化不能一步实现，A错误；NO和水不反应，不能一步转化为硝酸，B错误；硫与氧气在点燃条件下反应生成SO2，SO2和氧气反应生成SO3，转化不能一步实现，D错误。]
6.C　[NH4Cl是氮肥，NaHCO3不是化肥，A项错误；NH4Cl、HNO3受热易分解，而Na2CO3受热不易分解，B项错误；NO2与NH3可以发生反应：6NO2+8NH37N2+12H2O，该反应是氧化还原反应，C项正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和H2O，该反应是非氧化还原反应，D项错误。]
7.(1)第二周期第ⅤA族　(2)N2O5　　(3)N2+O22NO　(4)AC　(5)1∶2
8.B　[设1.2 mol NO和NO2的混合气体中有a mol NO和(1.2-a) mol NO2，根据4NO+3O2+2H2O===4HNO3和4NO2+O2+2H2O===4HNO3可得：+=0.6，解得a=0.6 mol，则原混合气体中NO与NO2的体积比为1∶1，故选B。]
9.C　[向NaOH溶液中加入两种铵盐，反应的离子方程式为N+OH-NH3↑+H2O，当生成V(NH3)=11.2 L(标准状况)，即n(NH3)=0.5 mol 时，溶液中OH-全部反应，则n(OH-)=n(NaOH)=0.5 mol，c(NaOH)==5 mol·L-1。]
10.D　[Cu失去电子转化为Cu2+，HNO3得到电子转化为6.72 L (标准状况) NO2和NO的混合气体，NO2、NO、O2与水反应又转化为HNO3，最终O2得到电子，整个过程中转移电子的量是守恒的，铜失去2个电子转化为Cu2+，Cu2+再和OH-结合生成Cu(OH)2，可知转移的电子数目等于OH-的数目，n(OH-)=0.1 L×6 mol·L-1=0.6 mol，则转移的电子的物质的量也是0.6 mol，C错误；反应过程中转移了0.6 mol电子，则需要0.15 mol O2，未指明是否为标准状况下，无法计算体积，B错误；在反应过程中HNO3体现了酸性和氧化性，体现酸性的硝酸转化为Cu(NO3)2，根据n()=2n(Cu)=0.3 mol×2=0.6 mol；体现氧化性的硝酸转化为NO2和NO，设n(NO2)=x，n(NO)=y，则根据转移电子守恒和元素守恒，有x+y==0.3 mol，x+3y=0.6 mol，得x=y=0.15 mol，根据N原子守恒，则体现氧化性的n(HNO3)=n(NO)+n(NO2)=0.15 mol+0.15 mol=0.3 mol，参加反应的HNO3为0.6 mol+0.3 mol=0.9 mol，A错误、D正确。]
11.C　[氨气为碱性气体，和硫酸会发生反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故选C。]
12.D　[将过量的铁粉加入稀HNO3中，生成Fe2+，加入KSCN溶液时，颜色不变，故①错；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于浓HNO3所致，故②正确；铝箔遇浓HNO3钝化，遇稀HNO3会溶解，故③错；浓HNO3具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，故④正确。]
13.A　[该溶液中只有硝酸和水，放入灼热的碎瓷片后产生红棕色气体，说明浓硝酸受热分解生成气体，A正确；红热的木炭加入浓硝酸后，浓硝酸受热分解会生成二氧化氮，浓硝酸和木炭反应也生成二氧化氮，所以不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，B错误；红热木炭没有接触浓硝酸就产生红棕色气体，说明红热木炭和挥发的硝酸反应生成红棕色的二氧化氮，二氧化氮为还原产物，C错误；红热木炭与O2反应可生成CO2，该实验中检验出二氧化碳不能说明是木炭和浓硝酸反应得到的，D错误。]
14.(1)分液漏斗
(2)NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca　
(3)Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O
(4)混合气体颜色变浅
(5)
(6)观察气泡的生成速率，控制混合气体的比例　(7)0.036
解析　探究Ⅰ：A装置用于制备氨气，B装置用于干燥氨气，E装置用于制备NO2，D装置用于干燥NO2，C装置中氨气和NO2发生反应；探究Ⅱ：F装置用于制备氧气，H装置用于制备NO2，G装置用于混合NO2、O2，干燥NO2、O2，并观察气泡的速率，以便于控制混合气体的比例，圆底烧瓶用于收集NO2、O2气体。
(4)若NO2能够被NH3还原，则在装置C中发生的反应为6NO2+8NH3===7N2+12H2O，随着红棕色的NO2被消耗，装置C中混合气体的颜色逐渐变浅。
(7)烧瓶中充满溶液，反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3恰好发生， HNO3的物质的量等于NO2的物质的量，溶液体积等于NO2和O2的总体积，设烧瓶总体积为5 L，则NO2的体积为4 L，物质的量为= mol，溶液的体积为5 L，硝酸的物质的量浓度为≈0.036 mol·L-1。