第三单元　含氮化合物的合理使用--2026苏教版高中化学必修第二册章节练

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2026苏教版高中化学必修第二册
专题7　氮与社会可持续发展
第三单元　含氮化合物的合理使用
基础过关练
题组一　铵盐的性质
1.(2024江苏马坝高级中学期中)以下有关铵盐的叙述中不正确的是(　　)
A.绝大多数铵盐易溶于水
B.铵盐受热均分解生成NH3
C.铵盐都能与碱反应
D.实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨气
2.(2025河北保定唐县第一中学月考)关于铵盐的叙述:①绝大多数铵盐易溶于水;②铵盐中氮元素均为-3价;③铵盐受热易分解,分解产物均有NH3;④铵盐都只能跟碱反应,不能跟酸反应;⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是(　　)
A.①②③④⑤　　　　B.③④⑤
C.①③⑤　　　　D.①⑤
3.(2025北京一六一中学月考)只用一种试剂,将Na2CO3、(NH4)2CO3、NH4Cl、AlCl3、NaCl五种物质的溶液区分开,这种试剂是(可给溶液适当加热)(　　)
A.BaCl2溶液　　　　B.AgNO3溶液
C.Ba(OH)2溶液　　　　D.NaOH溶液
4.(2025福建泉州南安第一中学阶段测试)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是(　　)
A.加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,此现象与碘升华实验原理相似,都未发生化学变化
B.加热②时,溶液红色变浅,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小
C.加热③时,溶液红色褪去,冷却后又变为红色,体现SO2的漂白性
D.①和②中所涉及的化学反应均为可逆反应
题组二　氨气的实验室制备原理
5.(2025河北保定期中)实验室用如图装置(夹持装置已略去)制备NH3,试管中应加入的试剂是(　　)
A.NH4HCO3
B.CaCl2和NH4Cl
C.NH4NO3
D.Ca(OH)2和NH4Cl
6.(2024江苏海安高级中学二模)实验室制备NH3的实验原理及装置均正确的是(　　)
A.制取氨气 B.干燥氨气
C.收集氨气 D.吸收氨气
7.(2025江苏苏州震泽中学月考)已知氨气具有还原性,可以与灼热的氧化铜反应生成两种单质和水,用下图中的装置发生该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是两种固体,A中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)仪器B中加入的物质是　　　(填字母)。
a.碱石灰　　　　b.无水氯化钙
c.无水硫酸铜　　　　d.五氧化二磷
(3)实验时在C中观察到的现象是　　　　　　　　　　　　,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
(4)D中收集到的物质是　　　(填“液氨”或“氨水”);将酚酞溶液滴到该物质中,出现的现象是　　　　　,用电离方程式解释出现该现象的原因:　　　　　　　　　　　。
(5)金属镁在E中收集到的气体中燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。
题组三　常见氮肥及其使用
8.(2025河北保定期中)为检验一种氮肥的成分,某学习小组的同学进行了以下实验:
①加热氮肥样品生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。
②取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。
由此可知该氮肥的主要成分可能是(　　)
A.NH4HCO3　　　　B.NH4Cl
C.(NH4)2CO3　　　　D.NH4NO3
9.(2024江苏无锡江阴三校期中)氮肥的使用对于稳定粮食产量至关重要,下列有关氮肥的生产、使用的说法中,不正确的是(　　)
A.尿素属于有机氮肥
B.铵态氮肥在使用时宜深施盖土,避免受热
C.铵态氮肥可以与草木灰混合使用
D.铵态氮肥应保存在阴凉通风处
题组四　N及氮氧化物的无害化处理
10.(经典真题)(2022湖南高考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的N转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.过程Ⅰ中N发生氧化反应
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程 Ⅱ 中参与反应的n(NO)∶n(N)=1∶4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为N+N N2↑+2H2O
11.(2025北京人大附中开学考试)三效催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.在转化过程中,氮元素均被还原
B.催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中每生成0.1 mol N2,转移0.5 mol电子
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx的净化
12.(2025福建龙岩段考)氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还能形成光化学烟雾,因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:①NO2+NO+2NaOH 2NaNO2 +H2O,②2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O。
在反应①中,氧化剂是　　　　　,还原剂是　　　　。
(2)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下可发生反应生成氮气和二氧化碳,该反应的化学方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在一定条件下氨气亦可将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
能力提升练
题组一　氨气的实验室制法及性质探究
1.(2024山东淄博期中)NH3可用作脱硝剂。某科研小组为了探究NO2能否被NH3还原,设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去,K1、K2为止水夹),下列说法不正确的是(　　)
A.固体X可以是碱石灰
B.甲、乙均可以是无水氯化钙
C.实验时宜先通入NO2,再通入NH3,有利于减少空气对实验的干扰
D.装置C的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)=4∶3
2.(2025江苏苏州月考)用如图所示装置(夹持装置已略去)制取并收集NH3。已知:NH3极易溶于水,难溶于CCl4,CCl4密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是(　　)
A.装置甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应
B.装置乙中的集气瓶内a导管长、b导管短
C.装置丙中的CCl4能防止倒吸
D.装置甲中的固体可以换成氧化钙
3.(2025北京海淀段考)某课外活动小组对教材中氨气的催化氧化实验进行了改进,并利用实验生成的产物检验氨的化学性质,实验装置如图(夹持装置略):
实验步骤:①按装置图连接好装置,检查装置的气密性后,装入试剂;
②先点燃C装置中的酒精灯,再点燃A装置中的酒精灯,待F处有连续不断的气泡产生时,点燃B装置中的酒精灯;
③反应一段时间后,熄灭A装置中的酒精灯;
④熄灭B、C装置中的酒精灯。
请回答下列问题:
(1)写出实验室制备NH3的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出氨催化氧化的化学方程式:　　　　　　　　　　。
(3)装置D的作用是　　　　。
(4)描述实验过程中装置D和装置E中的现象:
装置D 装置E
点燃A、B、C装置中的酒精灯 　　 紫色石蕊溶液变红
熄灭A装置中的酒精灯,继续加热B装置中的酒精灯 红棕色慢慢褪去 溶液由红色变为蓝色
(5)装置F中的试剂是　　　　。
(6)该装置存在一处明显的缺陷,请提出改进意见:　　　　　　　　　　　　　　。
题组二　氮氧化物的无害化处理与应用
4.(2025湖北武汉外国语学校阶段考)如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是(　　)
A.CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx
B.反应前后汽车尾气中各元素的化合价都升高
C.催化剂在化学反应前后质量不变
D.CO2属于酸性氧化物
5.(2025江苏扬州第一中学月考)用石灰乳吸收硝酸工业尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2,部分工艺流程如下:
下列说法不正确的是(　　)
A.吸收时主要反应的化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2 Ca(NO2)2+H2O
B.加快通入硝酸工业尾气的速率,可提高NO、NO2的去除率
C.采用气液逆流的方式吸收尾气,有利于NO、NO2的充分吸收
D.若尾气中<1,处理后的尾气中NO有剩余
6.(2025北京八中期末)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒,用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成过程:　　　　　　　　　　　　　　　　。(省略反应条件)
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原,储存NOx的物质是　　　　。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。
第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是　　　　。
③还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO,除15NNO外还有水生成,则该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
提示:15N是氮原子的一种,原子核内质子数和中子数的和是15,在反应前后原子核内质子数和中子数的和不变
答案与分层梯度式解析
专题7　氮与社会可持续发展
第三单元　含氮化合物的合理使用
基础过关练
1.B　硝酸铵受热分解不一定生成NH3,可能生成N2O或N2等,B错误。
2.D　绝大多数铵盐易溶于水,①正确;铵盐中氮元素不一定都是-3价,如NH4NO3中氮元素为-3价、+5价,②错误;铵盐受热易分解,但产物不一定都有NH3,③错误;铵盐都能与碱反应,NH4HCO3、(NH4)2CO3等部分铵盐也能与酸反应,④错误;铵态氮肥与草木灰混合施用,会造成氮元素损失,⑤正确。
3.C　将选项中所给四种试剂分别逐滴加入题给的五种物质的溶液中,现象如下表:
BaCl2 溶液 AgNO3 溶液 Ba(OH)2 溶液 NaOH 溶液
Na2CO3 溶液 产生白色沉淀 产生白色沉淀 产生白色沉淀 无明显现象
(NH4)2CO3 溶液 产生白色沉淀 产生白色沉淀 产生白色沉淀,加热产生有刺激性气味的气体 加热产生有刺激性气味的气体
NH4Cl 溶液 无明显现象 产生白色沉淀 加热产生有刺激性气味的气体 加热产生有刺激性气味的气体
AlCl3 溶液 无明显现象 产生白色沉淀 先产生白色沉淀,后沉淀溶解 先产生白色沉淀,后沉淀溶解
NaCl 溶液 无明显现象 产生白色沉淀 无明显现象 无明显现象 由上表可知,C项符合题意。
4.B　氯化铵受热分解生成NH3和HCl,遇冷NH3和HCl又化合生成氯化铵,则加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,此过程中发生了化学变化,A错误;加热②时,溶液红色变浅,可证明氨气的溶解度随温度的升高而减小,B正确;二氧化硫与品红化合生成无色物质,无色物质受热后又发生分解,所以加热③时,溶液变为红色,冷却后又褪色,体现SO2的漂白性,C错误;可逆反应的反应条件相同,②中氨气与水的反应为可逆反应,①中反应不是可逆反应,D错误。
5.D　实验室常用加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物的方法制备NH3,D符合题意。
6.C　NH4Cl在试管底部受热分解生成NH3和HCl,在试管口遇冷又生成NH4Cl固体,A错误;NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3,故不能用CaCl2干燥NH3,B错误;NH3的密度比空气小,可用向下排空气法收集,为防止与空气发生对流,在试管口通常放一团疏松的棉花,C正确;NH3通入稀硫酸中会发生倒吸,该装置中煤油起不到防倒吸作用,D错误。
7.答案　(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)a
(3)黑色固体变为红色　2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
(4)氨水　溶液变红　NH3·H2O N+OH-　(5)3Mg+N2Mg3N2
解析　(1)根据图示装置,利用两种固体制备NH3,则固体应为NH4Cl和Ca(OH)2,A中反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)B中固体用于干燥NH3,选用的试剂为碱石灰。(3)加热时NH3将CuO还原为单质Cu,可看到C中黑色固体变为红色,反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。(4)NH3的沸点为-33.5 ℃,不会在冰水浴中冷凝为液氨,C中生成的水在冰水浴中冷凝,实验中过量的NH3会溶解在水中得到氨水。氨水中NH3·H2O发生电离,导致溶液显碱性,使酚酞溶液变红,电离方程式为NH3·H2O N+OH-。(5)E中收集到的气体为N2,Mg在N2中燃烧的化学方程式为3Mg+N2Mg3N2。
8.A　一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是氨气,即该氮肥中含有N;另一种气体能使澄清石灰水变浑浊,该气体可能是CO2或SO2。取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量氯化钡溶液,没有明显变化,这说明该氮肥中没有S和C,结合选项可知该氮肥可能是碳酸氢铵。
9.C　尿素的分子式为CO(NH2)2,属于有机氮肥,A正确;铵态氮肥受热易分解,在使用时宜深施盖土,避免受热,B正确;铵态氮肥与草木灰混合后会产生氨气,造成氮元素的损失,C错误;铵态氮肥受热易分解,应保存在阴凉通风处,D正确。
10.D　由“某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移”以及题图可知,过程Ⅰ发生反应:N+e-+2H+ NO↑+H2O,过程Ⅱ发生反应:NO+N+2H++3e- N2H4+H2O,过程Ⅲ发生反应:N2H4 N2+4H++4e-。过程Ⅰ中N转化为NO,氮元素化合价降低,发生还原反应,A错误;a和b中转移的e-数目不相等,B错误;过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(N)=1∶1,C错误;由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中反应得总反应:N+N N2↑+2H2O,D正确。
11.D　
整个过程中,CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2,三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx的净化,D正确。
12.答案　(1)NO2　NO
(2)2CO+2NO N2+2CO2
(3)6NO2+8NH3 7N2+12H2O
解析　(1)根据NO2+NO+2NaOH 2NaNO2+H2O可知,NO2中氮元素的化合价从+4价降低到+3价,作氧化剂,NO中氮元素的化合价从+2价升高到+3价,作还原剂。
(2)一氧化氮和一氧化碳反应生成氮气和二氧化碳,该反应的化学方程式为2CO+2NO N2+2CO2。
(3)根据题意可知,生成物应该是氮气和水,反应的化学方程式为6NO2+8NH3 7N2+12H2O。
能力提升练
1.B　装置A中可用浓氨水与碱石灰或氧化钙反应制备NH3,即X可以是碱石灰,A正确;由于NH3能和CaCl2反应,故装置B中不为CaCl2,可以用碱石灰干燥NH3,B错误;在一定条件下O2能氧化NH3,故实验时先通入NO2排尽装置中的空气,可减少空气对实验的干扰,C正确;C中反应为8NH3+6NO27N2+12H2O,其中还原剂NH3与氧化剂NO2的物质的量之比为4∶3,D正确。
2.B　氢氧化钠固体溶于水放出大量热,NH3·H2O不稳定,受热分解产生NH3,A正确;氨气的密度比空气小,宜用向下排空气法收集,因此装置乙中的集气瓶内a导管短、b导管长,B错误;氨气极易溶于水,难溶于CCl4,装置丙中的CCl4可防止倒吸,C正确;甲中固体可以换成碱石灰或氧化钙,D正确。
3.答案　(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(3)防倒吸
(4)有红棕色气体生成
(5)NaOH溶液
(6)在A装置中的试管口放一团棉花防止导管堵塞(答案合理即可)
解析　(1)实验室中通常用加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物的方法制备NH3,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(3)NH3极易溶于水,装置D具有防倒吸作用。(4)NH3催化氧化生成NO,NO与O2反应生成红棕色气体NO2,NO2溶于水生成HNO3,使紫色石蕊溶液变红;熄灭A装置中的酒精灯,继续加热B装置中的酒精灯,继续产生NH3,过量NH3使装置D中红棕色慢慢褪去,NH3进入装置E和HNO3反应生成硝酸铵,过量NH3使溶液显碱性,溶液由红色变为蓝色。(5)过量的氮氧化物会污染环境,装置F中可用NaOH溶液进行尾气处理。(6)装置A的试管内的固体粉末易堵塞导管,则改进的措施是在装置A的试管口放一团棉花,防止导管堵塞。
4.B　由题图可知,CO、CxHy与NOx反应生成N2、CO2和H2O,则CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx,A正确;NOx变为N2,N元素化合价降低,B错误;在化学反应前后催化剂的质量和化学性质是不变的,C正确;CO2能与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,属于酸性氧化物,D正确。
5.B　根据工艺流程可知,NO、NO2与氢氧化钙反应生成Ca(NO2)2,化学方程式为NO+NO2+Ca(OH)2 Ca(NO2)2+H2O,A正确;加快通入硝酸工业尾气的速率,反应可能不充分,NO、NO2的去除率会降低,B错误;采用气液逆流的方式吸收尾气,反应物充分接触,有利于NO、NO2的充分吸收,C正确;NO和氢氧化钙不反应,若尾气中<1,发生反应NO+NO2+Ca(OH)2 Ca(NO2)2+H2O,NO有剩余,D正确。
6.答案　(1)①CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑　②8NH3+6NO2 7N2+12H2O　③2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4
(2)①BaO　②8∶1　③415NO+3O2+4NH3 415NNO+6H2O
解析　(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式为CO(NH2)2+H2O 2NH3↑+CO2↑。
②反应器中NH3还原NO2生成N2和H2O,NH3具有还原性,发生反应的化学方程式为8NH3+6NO2 7N2+12H2O。
③尾气中SO2在O2和NH3作用下会形成(NH4)2SO4,化学方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4。
(2)①由题图可知储存过程中,NO与O2反应生成NO2,发生反应的化学方程式为2NO+O2 2NO2,BaO和NO2反应生成Ba(NO3)2,则储存NOx的物质是BaO。
②由题图可知,第一步通入H2与Ba(NO3)2反应后产生NH3,则第一步反应的化学方程式为8H2+Ba(NO3)2 2NH3+5H2O+BaO,消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比为8∶1。
③有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的N2O几乎都是15NNO,根据得失电子守恒和原子守恒,知反应的化学方程式为415NO+3O2+4NH3 415NNO+6H2O。
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