第02周 氮及其化合物
时间：45分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Fe—56 Cu—64
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共15个小题，每小题只有一个正确选项，共45分。
1. 下列有关氮元素的单质及其化合物的说法正确的是（ ）。
A．氮气与氧气在放电的条件下可直接生成
B．铵盐都不稳定，受热分解不一定都生成氨气
C．向溶液中滴加稀盐酸，无明显的变化
D．硝酸是一种黄色、具有挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞
【答案】B
【解析】在放电的条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮，而不是二氧化氮，一氧化氮不稳定，易被氧气氧化生成二氧化氮，A错误；NH4NO3加热到190 ℃时，分解生成一氧化二氮和水，若加热到300 ℃左右时，分解生成氮气、硝酸和水，B正确；向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，同时自身被还原生成一氧化氮，C错误；硝酸是一种无色、具有挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞，D错误。
自然界中的氮循环如图所示。下列说法错误的是（ ）。
A．图中有3种固氮途径 B．氮元素不以有机物形式参与循环
C．动植物尸体腐败时产生氨或铵盐 D．人类活动会影响氮循环
【答案】B
【解析】固氮指将N2转化为含氮化合物，图中涉及自然固氮：在雷电作用下，N2与O2反应生成NO；人工固氮：合成氨工业；植物固氮：根瘤菌利用体内固氮酶将N2转化为含氮化合物，A正确；图中涉及蛋白质，蛋白质属于有机物，B错误；根据图示，动植物遗体腐败后产生氨或铵盐，C正确；人类活动会向环境中排放氮氧化物，农业使用含氮化肥，生活中排放的含氮废水等都会影响氮循环，D正确。
化学与科技生产、生活环境密切相关。下列有关物质性质与用途说法正确的是（ ）。
A．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B．常温下可用铁制或铝制容器贮藏运输浓硝酸，因为铁、铝与浓硝酸常温下不反应
C．硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等
D．和氮氧化物对环境有很大危害，如是造成光化学烟雾的罪魁祸首。
【答案】C
【解析】燃煤中加入CaO可吸收二氧化硫，减少酸雨的发生，但不能减少温室气体的排放，A错误；浓硝酸与铁、铝可发生钝化反应，常温下可用铁制或铝制容器贮藏运输浓硝酸，不是铁、铝与浓硝酸常温下不反应，反应了生成了致密的氧化物薄膜，不再继续反应，B错误；硝酸具有酸性，能和碱、碱性氧化物反应生成钾肥、铵肥，还能生成农药和炸药等，C正确；SO2和氮氧化物对环境有很大的危害，氮氧化物是形成光化学烟雾的罪魁祸首，D错误。
4. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ ）。
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】Na与O2常温下反应方程式为，A不符合题意；Fe和H2O高温下生成Fe3O4，化学方程式为，B不符合题意；N2和O2放电条件下生成NO，化学方程式为，NO与O2、H2O反应方程式为，C符合题意；氨气和氧气催化氧化生成NO，NO难溶于水，不能与水反应，D不符合题意。
5. 氧化还原反应是指在化学反应中有元素化合价发生改变的反应，其特征是既有元素的化合价升高，同时也有元素的化合价降低。以物质类别为横坐标，氮元素化合价为纵坐标，画出部分含氮元素的物质的“价—类二维图”如图所示，下列说法不正确的是（ ）。
A．能与碱或者盐反应生成
B．NO与反应生成的反应中，化合价降低的是氧化素
C．溶于水得到的氨水能使紫色石蕊试液变蓝
D．转化为过程氮元素化合价升高
【答案】D
【解析】HNO3能与氢氧化钠或碳酸钠、碳酸氢钠反应生成NaNO3，A正确；NO与O2反应生成NO2的反应中，N元素的化合价从+2升高到+4，O元素的化合价从0下降到-2，化合价降低的是氧化素，B正确；NH3溶于水得到的氨水，NH3 H2O能电离出OH-，显示碱性，使紫色石蕊试液变蓝，C正确；NH3 H2O转化为NH4HCO3的过程氮元素化合价没有变化，D错误。
下列说法正确的是（ ）。
A．所有铵盐易溶于水，铵盐中的N均呈价
B．检验铵盐中含有的操作是取少量某盐放入试管中，加入稀氢氧化钠溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C．氨遇到浓盐酸或浓硝酸都会发生反应，产生白烟现象
D．和的固体混合物可用升华法分离
【答案】C
【解析】所有的铵盐都易溶于水，但并不是所有铵盐中的氮元素的化合价均呈-3，例如NH4NO3中，硝酸根
离子中氮元素的化合价为 +5，A错误；氨气极易溶于水，所以检验铵盐中含有，需加入浓氢氧化钠溶液，还需要加热，然后将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明有氨气生成，B错误；
浓盐酸和浓硝酸都有挥发性，氨气遇到浓盐酸挥发出来的氯化氢或浓硝酸挥发出来的硝酸会发生化合反应，
生成的氯化铵和硝酸铵为白色固体，故可看到产生白烟，C正确；氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，氨气和
氯化氢遇冷又会重新化合成氯化铵，可以用加热的方法分离氯化铵和氯化钠，但方法不是升华法，D错
误。
用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）。
A．1 L 1 mol/L的氨水中含有分子的数目为
B．过量的Cu与含0.2 mol的浓硝酸反应，转移电子的数目大于
C．标准状况下，2.24 L所含的原子总数为
D．1 mol与3 mol一定条件下充分反应，生成的分子数为
【答案】B
【解析】NH3 H2O是弱电解质，在水溶液中发生部分电离，所以1 L 1 mol/L的氨水中含有NH3 H2O分子的数目小于，A错误；Cu与含0.2 mol HNO3的浓硝酸反应生成二氧化氮，随着反应的进行浓硝酸变稀，过量的Cu会继续与稀硝酸反应生成NO，根据电子转移数守恒可知，转移电子的数目大于0.1NA ，B正确；标准状况下，2.24 L SO2的物质的量为0.1 mol，则其中所含的原子总数为0.3NA，C错误；氮气和氢气合成氨为可逆反
应，反应物转化率达不到100%，所以1 mol N2与3 mol H2一定条件下充分反应，生成NH3的分子数小于2NA，D错误。
8. 如图装置，烧瓶中充满气体X，烧杯和胶头滴管中装有液体Y，挤压胶头滴管后，下列说法合理的是（ ）。
气体X 液体Y 烧瓶内现象 装置
A 滴有紫色石蕊试液的溶液 充满红色溶液
B 溶液 无明显现象
C NaOH溶液 无明显现象
D NO和（体积比为4∶3） 滴有酚酞试液的溶液 充满无色溶液
【答案】D
【解析】氨气极易溶于水，与水反应生成弱碱一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，遇到石蕊变蓝，蓝色溶液充满烧瓶，A错误；，溴水褪色，液体充满烧瓶，并且有黄色浑浊，B错误；与NaOH反应，烧瓶内压强减小，烧瓶内充满无色液体，C错误；，NO和（体积比为4∶3）时，恰好完全反应生成，烧瓶内充满液体，并且酚酞遇不变色，液体是无色的，D正确。
9. 利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法，下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是（ ）。
A. k加热易分解，通常生成 B. a与g的水溶液不会发生反应
C. c与氯水混合漂白能力一定增强 D. 氮的固定一定是将氮气氧化为氮的氧化物
【答案】A
【解析】k为硝酸，硝酸加热易分解释放，A正确；a为显酸性，g为显碱性，二者能发生反应生成铵盐，B错误；c为，与氯水混合发生反应，产物无漂白性，C错误；氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，氮气可以被氧化，也可以被还原，D错误。
10. 在实验中，通过关闭a阀门、打开弹簧夹，在c处挤压胶头滴管，使水进入烧瓶，并打开b阀门，实现了喷泉实验，同时利用电脑绘制了三颈瓶内压强的变化曲线。正确的说法是（ ）。
A. 生成的氨气也可以采用加热NH4Cl固体来制备
B. 喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，一定是因为装置的气密性不好
C. 图2喷泉实验瓶内压强变化曲线表明E点时喷泉最剧烈
D. 同温同压下，等体积两圆底烧瓶内分别充满NH3和NO2后进行喷泉实验，结束后两烧瓶中溶质的物质的量浓度之比是1:1
【答案】D
【解析】加热NH4Cl固体会生成氨气和HCl，生成的氨气和HCl遇冷重新结合成氯化铵，无法得到氨气，A错误；
水未充满三颈烧瓶，可能是装置气密性不好，也可能是收集的氨气不纯，B错误；
压强减小最多时喷泉最剧烈，图中C点时喷泉最剧烈，C错误；
设烧瓶体积为22.4L，则氨气的物质的量为，形成的溶液体积为22.4L，氨水的物质的量浓度为：；若为NO2，则NO2的物质的量为，根据反应，可知反应生成的硝酸的物质的量为：，形成的溶液体积为，所得硝酸溶液中物质的量浓度为：，两烧瓶中溶质的物质的量浓度之比是1:1，D正确。
氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是（ ）。
A．合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和极性键的生成
B．氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
C．使用溶液吸收尾气中的氮氧化物，和是酸性氧化物
D．向吸收塔中通入的作用是氧化
【答案】C
【解析】氮气和氢气反应生成氨气，氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，据此解答。合成塔内为氮气和氢气反应生成氨气，有氮气和氢气中的非极性键的断裂，以及氨气中的极性键的形成，A正确；氧化炉内的反应为4NH3+5O24NO+6H2O，氨气为还原剂，氧气为氧化剂，则氧化剂和还原剂的物质的量比为5 : 4，B正确；一氧化氮和二氧化氮都不是酸性氧化物，C错误；吸收塔中通入氧气是为了使一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，促进氮的吸收，使其转化生成硝酸，D正确。
某同学做“FeSO4被HNO3氧化”的实验，发现溶液变深棕色。猜想可能是生成的NO2或NO与Fe2+或Fe3+反应，使溶液变为深棕色，设计下列装置探究。下列说法错误的是（ ）。
A．先检查装置气密性，加入药品后，关闭c，打开a和b，再通入一段时间N2
B．关闭a、c，打开b及分液漏斗活塞，反应后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO与Fe2+反应
C．甲中反应一段时间后，更新丙、丁中试剂，关闭a和b，打开c，反应后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO2也可与Fe2+反应
D．该实验的缺陷是缺少尾气吸收装置
【答案】C
【解析】实验前先检查装置的气密性，加入药品后，为防止装置中的氧气影响实验结果，需关闭c，打开a和b，通入一段时间的氮气，将装置内的空气排尽，A正确；关闭a、c，打开b及分液漏斗活塞，浓硝酸与Cu反应生成NO2，NO2通入水中，与水反应生成NO，NO进入丙和丁后，丙中含亚铁离子的溶液变为深棕色，而丁中无明显变化，说明NO与Fe2+发生反应，B正确；甲中反应一段时间后浓硝酸会变稀，生成的气体中含有NO，所以该操作无法证明NO2是否与Fe2+发生反应，C错误；实验中未反应的NO2和NO会污染空气，需要尾气处理装置，D正确。
进行化学实验，观察实验现象，通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。下列说法正确
的是（ ）。
A．给试管中的铜与浓硫酸加热，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质，此白色固体为硫酸铜，黑色固体为氧化铜
B．SO2通入足量的Fe（NO3）3稀溶液中，溶液有棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，说明氧化性：HNO3＞稀硫酸＞Fe3+
C．相同质量的铜分别与足量的等体积的浓硝酸和稀硝酸反应，生成溶液分别为绿色和蓝色，是由于反应时产生的铜离子浓度前者大于在后者
D．浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸
【答案】D
【解析】 Cu与浓H2SO4发生的主要反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O，由于浓H2SO4过量且浓硫酸具有吸水性，故所得白色固体为CuSO4，由于浓硫酸过量，黑色固体不可能为CuO，原黑
色固体可能为CuS或Cu2S，A错误；SO2通入足量的Fe（NO3）3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，是
因为三价铁离子氧化二氧化硫生成硫酸，所以三价铁离子氧化性强于硫酸，但立即又变成棕黄色，是因为
酸性环境下硝酸根离子氧化二价铁离子生成三价铁离子，所以氧化性硝酸强于三价铁离子，说明氧化性：
HNO3＞Fe3+＞稀硫酸，B错误；相同质量的铜分别与足量的等体积的浓硝酸和稀硝酸反应，由于铜的质量
相同，则反应后溶液中铜离子的浓度一定相等，溶液颜色不同不是铜离子浓度造成的，而是由于Cu2+与
NO2混合的结果，C错误；浓硝酸不稳定，见光分解生成二氧化氮，二氧化氮溶于水而使浓硝酸显黄色，D
正确。
14. 为测定Cu和Cu2O混合粉末中Cu的含量。某同学将44.8 g Cu和Cu2O混合粉末加入500 mL 4.5 mol/L的稀硝酸中，得到6.72 L NO(标准状况下)，忽略溶液体积的变化。下列说法正确的是（ ）。
A. 反应后有固体剩余 B. 混合粉末中Cu的质量分数约为37%
C. 反应后的溶液中c(Cu2+)=1.2 mol/L D. 在反应后的溶液中加入足量铁粉，可置换出41.6 g Cu
【答案】D
【解析】500 mL 4.5 mol/L稀硝酸中n(HNO3)=0.5 L×4.5 mol/L=2.25 mol，6.72 L NO(标准状况下)的物质的量为0.3 mol，则反应后溶液中剩余的，若全都以硝酸铜存在，则其物质的量为，若44.8g全是Cu，则n(Cu)=、若44.8 g全是Cu2O，则n(Cu2O)=，即硝酸铜的物质的量最大为0.7 mol，0.7 mol＜0.975 mol，所以固体混合物全部溶解、硝酸过量。据以上分析可知，反应后固体无剩余，A错误；设混合粉末中Cu和Cu2O的物质的量分别为x、y，则其质量之和为44.8 g，共转移电子3×0.3 mol=0.9 mol，即64x+144y=44.8、2x+2y=0.9，解得x=0.25 mol、y=0.2 mol，所以Cu的质量分数约为，B错误；反应前Cu原子总物质的量为(0.25+0.2×2)=0.65 mol，反应前后Cu原子物质的量守恒，所以反应后的溶液中c(Cu2+)=，C错误；反应后的溶液中n(Cu2+)=0.65mol，加入足量铁粉，可置换出0.65 mol Cu，即0.65 mol ×64 g/mol=41.6 g Cu，D正确。
15. 将1.76 g镁铜合金投入20 mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体896 mL（不考虑其他气体，体积折算为标准状况下），反应结束后向溶液中加入120 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液，恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12 g。若将盛有896 mL该混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是（ ）。
A. Mg与Cu的物质的量比值为3：1 B. NO和NO2的体积比为1：1
C. 原硝酸的浓度为8 mol·L-1 D. 通入的O2的体积（标准状况下）V=448 mL
【答案】A
【解析】根据电子转移守恒可知，镁铜失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和，而镁铜失去电子与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等，且氢氧根物质的量是镁铜物质的量总和的两倍，最终沉淀比开始合金的增重即为氢氧根的质量，故氢氧根物质的量为，Mg与Cu的物质的量之和为0.04 mol，设镁物质的量为a mol，铜物质的量为(0.04-a) mol，则24a+64(0.04-a)=1.76，解得a=0.02，即Mg与Cu的物质的量都是0.02 mol，物质的量比值为1：1，A错误；NO和NO2混合气体共896 mL，标准状况下混合气体总物质的量为0.04 mol，设混合气体中NO的物质的量为x mol，NO2的物质的量为(0.04-x) mol，根据电子转移守恒可知，镁铜失去电子总和等于硝酸生成NO和NO2得到电子总和，而镁铜失去电子与Mg2+、Cu2+生成沉淀结合的OH-的物质的量相等，则：3x+0.04-x＝0.08，解得x=0.02，故NO和NO2的物质的量都为0.02 mol，体积比为1：1，B正确；金属离子恰好完全沉淀时，溶液的溶质为NaNO3，则未被还原的HNO3的物质的量等于n(NaOH)=1 mol/L×0.12 L=0.12 mol，因此根据N原子守恒，原硝酸的物质的量为n(气体)+未被还原的n(HNO3)=0.04+0.12=0.16 mol，原硝酸的浓度为，C正确；NO、NO2与氧气、水反应又转化为HNO3，反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3、4NO+3O2+2H2O=4HNO3，NO、NO2物质的量都是0.02 mol，因此根据方程式n(O2)==0.02 mol，标准状况下通入氧气的体积为：0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L，即448 mL，D正确。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：包括第16题~第19题4个大题，共55分。
16．铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，反应的化学方程式为：Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(不考虑2NO2N2O4)。
(1)硝酸在该反应中的作用是 ，该反应的还原产物是 。
(2)0.3 mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是 ，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是 ，若用排水法收集这些气体，可得标准状况下的气体 L。
(3)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3 ：10，写出该反应的离子方程式，同时标出电子转移的方向和数量： 。
(4)将32.0 g Cu投入50 mL 12 mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48 L(标准状况)NO和NO2的混合气体。判断Cu和硝酸反应后何者有剩余？ ，剩余 mol。
【答案】(1) 氧化剂、酸 NO、NO2 (2) 0.6NA 0.9 mol 4.48
(3) (4)Cu 0.3
【解析】（1）反应中氮元素的化合价降低，发生还原反应，生成的还原产物为NO和NO2，故硝酸在该反应
中的作用是作氧化剂，且生成了Cu(NO3)2，则硝酸还起酸的作用；（2）铜元素的化合价由0变为 +2，0.3 mol
Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是0.6NA；如果得到的NO和NO2物质的量相同，假设其物质的
量均为a mol，根据电子守恒可知，3a + a = 0.3 × 2，a = 0.15 mol，根据氮元素守恒可知，参加反应的硝酸的
物质的量0.15 mol + 0.15 mol + 0.3 mol× 2 = 0.9 mol；NO和水不反应，NO2和水反应生成硝酸和NO，反应的
化学方程式为，则用排水法收集这些气体，可得到标准状况下的气体为0.15 mol +
0.15 mol ÷ 3 = 0.20 mol，体积为4.48 L；（3）如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3 ：10，假设反应铜、硝酸分别为3 mol、10 mol，则被还原的硝酸的物质的量为10 mo l—2 × 3 mol = 4 mol，设生成NO、NO2的物质的量分别为b mol、(4—b) mol，根据电子守恒可知，3b + (4-b )= 3 × 2，b = 1，故生成NO、NO2的物质的
量分别为1 mol、3 mol，反应的离子方程式为，反应中Cu失去电子发生氧化反应，硝酸根离子得到电子发生还原反应，单线桥可以电子转移的方向和数量： ；（4）将32.0 g Cu（即物质的量为0.5 mol）投入50 mL
12 mol/L 的浓硝酸中（含0.6 mol HNO3），充分反应后，收集到4.48 L(标准状况)NO和NO2的混合气体（气
体的物质的量为0.2 mol），根据氮元素守恒可知，生成的硝酸铜中含有硝酸根离子的物质的量为
0.6 mol — 0.2 mol = 0.4 mol，则硝酸铜的物质的量为0.2 mol，故反应的铜的物质的量为0.2 mol，铜剩
余0.3 mol。
某化学小组同学欲按下图装置进行实验，探究NH3催化氧化反应。
A、B装置可选药品：浓氨水、、蒸馏水、固体、
(1)NH3催化氧化的化学方程式是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式是 。
(3)甲乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后，装置G中溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体，生成红棕色气体的化学方程式是 。
②用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因： 。
(4)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进。甲认为可调节K1和K2控制装置A、B装置中的产气量，应_______(填“增加”或“减少”)装置A中的产气量，或_______(填“增加”或“减少”)装置B中的产气量。
(5)为实现2NO+O2====2NO2该反应，也可用下图所示的装置替换上述装置中虚线框部分，化合物X为_______。的作用是_______。
【答案】(1)4NH3+5O24NO+ 6H2O (2)2H2O2 2H2O+O2
①2NO+O2====2NO2 ②3Cu+8H++2NO====3Cu2+ +2NO↑+4H2O (4)增加 减少
(5)Na2O2 NH4HCO3分解放出NH3，同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2
【解析】根据实验目的探究NH3催化氧化反应，装置A为氧气的发生装置，装置C为氧气的净化装置，装
置B为氨气的发生装置，装置D为氨气的净化装置，装置E为氨和氧气的催化反应的装置，装置F为催化氧
化后气体的收集和检验装置，装置G为催化氧化后产物的检验装置，最后为尾气处理装置防止空气污染，以此
分析作答。（1）氨的催化氧化反应，氨气中—3价的氮元素被氧气氧化成显 +2价的一氧化氮，化学反应方程
式为4NH3+5O24NO+ 6H2O；(2)装置A为氧气的发生装置，过氧化氢在二氧化锰的催化下反应生
成氧气和水，反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2；(3)①氨气发生催化氧化的产物为一氧化氮，一
氧化氮极易和氧气发生化合反应生成二氧化氮，化学方程式为2NO+O2====2NO2，所以装置F中有红棕色
气体产生；②在装置G中，生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为 3NO2 + H2O ====
2HNO3+NO，获得硝酸后，金属铜和硝酸反应，化学方程式为3Cu+8HNO3 (稀) ====3Cu (NO3) 2 + 2NO↑ + 4H2O，实质是3Cu +8H+ +2NO====3Cu2+ +2NO↑+4H2O；(4)为了氧化氨气，氧气需过量，需要增加氧气的量，减少
氨气的量，装置A为制取氧气的装置，应增加装置A中氧气的产气量，减少装置B中的产氨气量；(5)为实现2NO+O2====2NO2该反应，则必须生成氧气，碳酸氢铵受热分解，生成氨气和水和二氧化碳，放出的CO2和H2O可与Na2O2反应生成氧气。
氮及其化合物是重要的化工原料。回答下列问题：
（1）利用如图所示装置及药品制取氨气。
①写出A中制取氨气的化学方程式；___________。
②C为方框内氨气的收集装置，则a应与___________(填“b”或“c”)相连。
③证明氨气已集满的操作和现象是___________。
（2）若观察到装置D中的烧瓶内产生了红色喷泉。则说明氨气具有的性质是___________。
（3）氨经催化氧化可制备硝酸，写出氨催化氧化的化学方程式：___________。
（4）可用碱液吸收：(未配平)，已知M是一种盐，且在生成物中M与物质的量比为。则M的化学名称为___________。
（5）将m g Cu与足量的稀硝酸混合，充分反应后，收集到2.24 L(标准状况)气体，则___________。
【答案】（1）① ② c
③将湿润的红色石蕊试纸靠近b导管口，试纸变成蓝色 （2）氨气极易溶于水，氨气与水反应生成碱
（3） （4）亚硝酸钠 （5）9.6
【解析】A装置制取氨气，经过碱石灰干燥后进行收集，因为氨气密度小于空气，所以需要用向下排空气法收集，以此分析作答。（1）①由图可知，制取氨气的化学方程式为；
②因为氨气的密度小于空气，需要用向下排空气法收集，在万能瓶内短进长出，故a应与c相连；③将湿润的红色石蕊试纸靠近b导管口，若试纸变成蓝色，则证明氨气已经集满；（2）因为氨气极易溶于水，氨气与水反应生成碱，故装置D中的烧瓶内产生了红色喷泉；（3）氨经催化氧化可制备硝酸，该反应的化学方程式为；（4）根据得失电子守恒可知，NO2转化为NaNO3，N元素的化合价由+4升高到+5，故生成1 mol NaNO3，失去1 mol e-，则生成 1 mol M，得到1 mol电子，则M中N元素的化合价为+3，M的化学名称为亚硝酸钠 ；（5）由反应的化学方程式可知，反应的铜的物质的量为，其质量为。
大气污染物的脱除和利用可以保护大气环境。含氮废水中氨氮(以存在)和硝态氮(以存在)会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。
（1）空气中的可在催化剂作用下被还原生成，该反应的化学方程式是_________________________。
（2）工业上常在燃煤过程中加入浆状物脱除，脱硫的产品用于制造石膏，该脱硫反应的总化学方程式是______________________。
（3）可以用天然海水吸收含硫烟气中。根据如图所示的实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中的吸收效率，下列措施正确的是___________(填字母)。
A．降低通入含硫烟气的温度 B．减小通入含硫烟气的流速 C．减少天然海水的进入量
（4）利用微生物可对含氮废水进行处理，流程如图：
①利用微生物处理含氮废水的优点是______________________。
②检验含氮废水中氨氮是否除尽的实验操作是____________________________________________。
【答案】（1）8NH3+6NO27N2+12H2O （2）2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2 （3）AB （4）①反应条件温和，过程中使用的物质无毒无害，终产物无污染(答案合理即可) ②取含氮废水少许于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则未除尽，反之，已除尽
【解析】（1）可在催化剂作用下被还原生成，发生氮元素的归中反应，该反应的化学方程式是8NH3+6NO27N2+12H2O；（2）CaCO3高温分解生成CO2和CaO，SO2为酸性氧化物，可以和碱性氧化物CaO反应生成CaSO3，而CaSO3易被氧化为CaSO4，所以发生反应的化学方程式为：CaCO3 CaO+CO2↑、SO2+CaO═CaSO3、2CaSO3+O2═2CaSO4，即2SO2+2CaO+O2=2CaSO4，该脱硫反应的总化学方程式是2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2；（3）A.由图可知，温度越低，SO2的吸收效率越高，降低通入含硫烟气的温度，可以提高吸收效率，故A正确；B.由图可知，含硫烟气的流速越慢，SO2的吸收效率越高，减小通入含硫烟气的流速，可以提高吸收效率，故B正确；C.减少天然海水的进入量，只能减少SO2的吸收量，不能提高SO2的吸收效率，故C错误；故答案为：AB；（4）①利用微生物处理氨氮废水的优点为反应条件温和，过程中使用的物质无毒无害，最终产物无污染；②利用强碱与铵根离子在加热条件下生成氨气，用湿润红色石蕊试纸检验变蓝，则检验含氮废水中氨氮是否除尽的实验操作是取含氮废水少许于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则未除尽，反之，已除尽。第02周 氮及其化合物
时间：45分钟 满分：100分
可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Fe—56 Cu—64
第Ⅰ卷（选择题）
一、选择题：本题共15个小题，每小题只有一个正确选项，共45分。
1. 下列有关氮元素的单质及其化合物的说法正确的是（ ）。
A．氮气与氧气在放电的条件下可直接生成
B．铵盐都不稳定，受热分解不一定都生成氨气
C．向溶液中滴加稀盐酸，无明显的变化
D．硝酸是一种黄色、具有挥发性的酸，保存时不可用橡胶塞
自然界中的氮循环如图所示。下列说法错误的是（ ）。
A．图中有3种固氮途径 B．氮元素不以有机物形式参与循环
C．动植物尸体腐败时产生氨或铵盐 D．人类活动会影响氮循环
化学与科技生产、生活环境密切相关。下列有关物质性质与用途说法正确的是（ ）。
A．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B．常温下可用铁制或铝制容器贮藏运输浓硝酸，因为铁、铝与浓硝酸常温下不反应
C．硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、炸药、染料等
D．和氮氧化物对环境有很大危害，如是造成光化学烟雾的罪魁祸首。
4. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ ）。
A. B.
C. D.
5. 氧化还原反应是指在化学反应中有元素化合价发生改变的反应，其特征是既有元素的化合价升高，同时也有元素的化合价降低。以物质类别为横坐标，氮元素化合价为纵坐标，画出部分含氮元素的物质的“价—类二维图”如图所示，下列说法不正确的是（ ）。
A．能与碱或者盐反应生成
B．NO与反应生成的反应中，化合价降低的是氧化素
C．溶于水得到的氨水能使紫色石蕊试液变蓝
D．转化为过程氮元素化合价升高
下列说法正确的是（ ）。
A．所有铵盐易溶于水，铵盐中的N均呈价
B．检验铵盐中含有的操作是取少量某盐放入试管中，加入稀氢氧化钠溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C．氨遇到浓盐酸或浓硝酸都会发生反应，产生白烟现象
D．和的固体混合物可用升华法分离
用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）。
A．1 L 1 mol/L的氨水中含有分子的数目为
B．过量的Cu与含0.2 mol的浓硝酸反应，转移电子的数目大于
C．标准状况下，2.24 L所含的原子总数为
D．1 mol与3 mol一定条件下充分反应，生成的分子数为
8. 如图装置，烧瓶中充满气体X，烧杯和胶头滴管中装有液体Y，挤压胶头滴管后，下列说法合理的是（ ）。
气体X 液体Y 烧瓶内现象 装置
A 滴有紫色石蕊试液的溶液 充满红色溶液
B 溶液 无明显现象
C NaOH溶液 无明显现象
D NO和（体积比为4∶3） 滴有酚酞试液的溶液 充满无色溶液
9. 利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法，下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是（ ）。
A. k加热易分解，通常生成 B. a与g的水溶液不会发生反应
C. c与氯水混合漂白能力一定增强 D. 氮的固定一定是将氮气氧化为氮的氧化物
10. 在实验中，通过关闭a阀门、打开弹簧夹，在c处挤压胶头滴管，使水进入烧瓶，并打开b阀门，实现了喷泉实验，同时利用电脑绘制了三颈瓶内压强的变化曲线。正确的说法是（ ）。
A. 生成的氨气也可以采用加热NH4Cl固体来制备
B. 喷泉实验结束后，发现水未充满三颈烧瓶，一定是因为装置的气密性不好
C. 图2喷泉实验瓶内压强变化曲线表明E点时喷泉最剧烈
D. 同温同压下，等体积两圆底烧瓶内分别充满NH3和NO2后进行喷泉实验，结束后两烧瓶中溶质的物质的量浓度之比是1:1
氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是（ ）。
A．合成塔内发生的反应中有非极性键的断裂和极性键的生成
B．氧化炉内发生的反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
C．使用溶液吸收尾气中的氮氧化物，和是酸性氧化物
D．向吸收塔中通入的作用是氧化
某同学做“FeSO4被HNO3氧化”的实验，发现溶液变深棕色。猜想可能是生成的NO2或NO与Fe2+或Fe3+反应，使溶液变为深棕色，设计下列装置探究。下列说法错误的是（ ）。
A．先检查装置气密性，加入药品后，关闭c，打开a和b，再通入一段时间N2
B．关闭a、c，打开b及分液漏斗活塞，反应后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO与Fe2+反应
C．甲中反应一段时间后，更新丙、丁中试剂，关闭a和b，打开c，反应后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO2也可与Fe2+反应
D．该实验的缺陷是缺少尾气吸收装置
进行化学实验，观察实验现象，通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。下列说法正确
的是（ ）。
A．给试管中的铜与浓硫酸加热，发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质，此白色固体为硫酸铜，黑色固体为氧化铜
B．SO2通入足量的Fe（NO3）3稀溶液中，溶液有棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，说明氧化性：HNO3＞稀硫酸＞Fe3+
C．相同质量的铜分别与足量的等体积的浓硝酸和稀硝酸反应，生成溶液分别为绿色和蓝色，是由于反应时产生的铜离子浓度前者大于在后者
D．浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸
14. 为测定Cu和Cu2O混合粉末中Cu的含量。某同学将44.8 g Cu和Cu2O混合粉末加入500 mL 4.5 mol/L的稀硝酸中，得到6.72 L NO(标准状况下)，忽略溶液体积的变化。下列说法正确的是（ ）。
A. 反应后有固体剩余 B. 混合粉末中Cu的质量分数约为37%
C. 反应后的溶液中c(Cu2+)=1.2 mol/L D. 在反应后的溶液中加入足量铁粉，可置换出41.6 g Cu
15. 将1.76 g镁铜合金投入20 mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体896 mL（不考虑其他气体，体积折算为标准状况下），反应结束后向溶液中加入120 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液，恰好使溶液中的金属阳离子全部转化为沉淀3.12 g。若将盛有896 mL该混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是（ ）。
A. Mg与Cu的物质的量比值为3：1 B. NO和NO2的体积比为1：1
C. 原硝酸的浓度为8 mol·L-1 D. 通入的O2的体积（标准状况下）V=448 mL
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题：包括第16题~第19题4个大题，共55分。
16．铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，反应的化学方程式为：Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(不考虑2NO2N2O4)。
(1)硝酸在该反应中的作用是 ，该反应的还原产物是 。
(2)0.3 mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是 ，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是 ，若用排水法收集这些气体，可得标准状况下的气体 L。
(3)如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3 ：10，写出该反应的离子方程式，同时标出电子转移的方向和数量： 。
(4)将32.0 g Cu投入50 mL 12 mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48 L(标准状况)NO和NO2的混合气体。判断Cu和硝酸反应后何者有剩余？ ，剩余 mol。
某化学小组同学欲按下图装置进行实验，探究NH3催化氧化反应。
A、B装置可选药品：浓氨水、、蒸馏水、固体、
(1)NH3催化氧化的化学方程式是 。
(2)装置A中发生反应的化学方程式是 。
(3)甲乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后，装置G中溶液都变成蓝色。
①甲观察到装置F中有红棕色气体，生成红棕色气体的化学方程式是 。
②用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因： 。
(4)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进。甲认为可调节K1和K2控制装置A、B装置中的产气量，应_______(填“增加”或“减少”)装置A中的产气量，或_______(填“增加”或“减少”)装置B中的产气量。
(5)为实现2NO+O2====2NO2该反应，也可用下图所示的装置替换上述装置中虚线框部分，化合物X为_______。的作用是_______。
氮及其化合物是重要的化工原料。回答下列问题：
（1）利用如图所示装置及药品制取氨气。
①写出A中制取氨气的化学方程式；___________。
②C为方框内氨气的收集装置，则a应与___________(填“b”或“c”)相连。
③证明氨气已集满的操作和现象是___________。
（2）若观察到装置D中的烧瓶内产生了红色喷泉。则说明氨气具有的性质是___________。
（3）氨经催化氧化可制备硝酸，写出氨催化氧化的化学方程式：___________。
（4）可用碱液吸收：(未配平)，已知M是一种盐，且在生成物中M与物质的量比为。则M的化学名称为___________。
（5）将m g Cu与足量的稀硝酸混合，充分反应后，收集到2.24 L(标准状况)气体，则___________。
大气污染物的脱除和利用可以保护大气环境。含氮废水中氨氮(以存在)和硝态氮(以存在)会引起水体富营养化，需经处理后才能排放。
（1）空气中的可在催化剂作用下被还原生成，该反应的化学方程式是_________________________。
（2）工业上常在燃煤过程中加入浆状物脱除，脱硫的产品用于制造石膏，该脱硫反应的总化学方程式是______________________。
（3）可以用天然海水吸收含硫烟气中。根据如图所示的实验结果，为了提高一定浓度含硫烟气中的吸收效率，下列措施正确的是___________(填字母)。
A．降低通入含硫烟气的温度 B．减小通入含硫烟气的流速 C．减少天然海水的进入量
（4）利用微生物可对含氮废水进行处理，流程如图：
①利用微生物处理含氮废水的优点是______________________。
②检验含氮废水中氨氮是否除尽的实验操作是____________________________________________。
