2022届高考化学一轮复习课时作业13氮及其化合物含解析

考试 - 1 - / 14 课时作业 13 氮及其化合物 一、选择题 1．下列关于自然界中氮循环（如下图）的说法不正确的是（ ） A.氮元素均被氧化 B.工业合成氨属于人工固氮 C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 2．氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程 可如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是（ ） A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化 B.海洋中的氮循环中属于固氮作用的是③ 考试 - 2 - / 14 C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与 D.向海洋排放含 NO － 3 的废水会影响海洋中 NH ＋ 4 的含量 3．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是（ ） A.X 是 N2O5 B.可用排空气法收集 NO 气体 C.工业上以 NH3、空气、水为原料生产硝酸 D.从原理上看，NH3 可与 NO2 反应实现 NH3→N2 的转化 4．在一定条件下，将充满 NO2 和 O2 的试管倒立于水槽中，充分反应后，剩余气体体积 为原混合气体的 1 8 ，原混合气体中 NO2 和 O2 的体积比是（ ） ①8∶1 ②7∶3 ③7∶1 ④4∶1 A.①② B．②③ C.③④D．①④ 5．下列关于氮及其化合物的说法错误的是（ ） 考试 - 3 - / 14 A.所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气 B.浓硝酸不论与铜反应还是与碳反应，均体现其酸性和强氧化性 C.一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧 D.把带火星的木条伸入充满 NO2 和 O2 混合气体（NO2 和 O2 的物质的量之比为 4∶1） 的集气瓶中，木条复燃，说明 NO2 支持燃烧 6．某实验过程如图所示：则图③的试管中的现象是（ ） A.无明显现象，因稀 H2SO4 不与铜反应 B.铜片溶解，产生无色气体，该气体遇到空气不变色 C.铜片溶解，放出红棕色有刺激性气味的气体 D.铜片溶解，产生无色气体，该气体在试管口变为红棕色 7．如图所示是 NH3 的两个性质实验，下列有关说法中正确的是（ ） 考试 - 4 - / 14 A.两个实验均表现了 NH3 易溶于水 B.两个实验均表现了 NH3 易挥发 C.两个实验均表现了 NH3 是碱性气体 D.两个实验均表现了 NH3 是还原性气体 8．下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，其中能达到实验目的的是（ ） A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中的少量水 C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气 9．NH3 是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质（如图）。下列有关表述正确的是 （ ） 考试 - 5 - / 14 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.图中所涉及的盐类物质均可以水解 10．关于如图进行的实验的说法中正确的是（ ） A.若甲烧瓶内是氨气，要产生喷泉，则烧杯中溶液一定呈酸性 B.若乙烧瓶内是二氧化碳，烧杯中是碱溶液，用热毛巾捂热烧瓶片刻即可产生喷泉 C.若丙装置中 X 为 HCl，则烧瓶内可产生白雾 D.若丙装置中通入气体为 Cl2，则烧瓶内一定无喷泉产生 11．如图所示，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，立 即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是（ ） 选项 实验现象 解释 考试 - 6 - / 14 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3 与浓盐酸反应产生了 NH4Cl 固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3 与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是 AlCl3 溶液 D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊 试纸变蓝 NH3 是一种可溶性碱 12.工业上常采用生物硝化法将 NH ＋ 4 转化为 NO － 3 来处理氨氮废水，工作流程如图，下 列说法错误的是（ ） A．生物硝化法处理废水，会导致水体 pH 逐渐下降：NH＋ 4 ＋2O2===NO－ 3 ＋2H＋＋ H2O B．长期过量使用 NH4Cl 等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化 C．检验 NH ＋ 4 所需的试剂是浓 NaOH 溶液、湿润的蓝色石蕊试纸 D．微生物保持活性的 pHX 围为 7～9，可以加入石灰石来调节水体的 pH 二、非选择题 13．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与 NO － 3 发生氧化还原反应，转化关系如下： 考试 - 7 - / 14 已知，气体 D 和 F 反应可生成盐，气体 D 和 A 溶液反应生成白色沉淀。请回答下列问题： （1）A 和 B 两溶液混合产生白色沉淀，反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。 （2）C、E 排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D 可以将 C 或 E 都转化为无 毒的气态单质，写出其中一个反应的化学方程式： ________________________________________________________________________。 （3）写出铝在碱性条件下与 NO － 3 反应的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （4）除去气体 C 中的杂质气体 E 的化学方法： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ （用化学方程式表示）。 （5）Al 与 NO － 3 在酸性条件下反应，Al 与被还原的 NO － 3 的物质的量之比是。 14．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）。 考试 - 8 - / 14 （1）A 装置中制取 NH3 的化学方程式是。 （2）甲、乙分别是（填字母）。 a．浓硫酸、碱石灰 b．碱石灰、碱石灰 c．碱石灰、无水氯化钙 d．五氧化二磷、五氧化二磷 （3）若 NO2 能够被 NH3 还原，预期 C 装置中能观察到的现象是。 （4）此实验装置存在一个明显的缺陷是。 探究Ⅱ：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 考试 - 9 - / 14 得溶液物质的量浓度为 mol·L－1（保留两位有效数字）。 课时作业 13 氮及其化合物 1．解析：A 项，合成氨反应中，氮元素的化合价降低被还原，错误；B 项，工业合成氨 属于人工固氮，正确；C 项，硝酸盐转化为蛋白质及经动物消化使蛋白质转化为氨气和铵盐， 实现了含氮无机物和含氮有机物的相互转化，并且碳、氢、氧三种元素也参加了氮的循环，C 正确，D 正确。 考试 - 10 - / 14 答案：A 2．解析：海洋中的氮循环起始于 N2→NH＋ 4 ，即起始于氮的还原，A 错误；海洋中的氮 循环中属于固氮作用的是②，B 错误；反硝化作用中 N 元素化合价降低，被还原，而 O2 是常 见氧化剂，不需要有 O2 参与，C 错误；转化关系图中若硝酸根离子增多，反硝化作用增强， 向海洋排放含 NO － 3 的废水会影响海洋中 NH ＋ 4 的含量，D 正确。 答案：D 3．解析：NO 遇空气中的氧气被氧化为 NO2，不可用排空气法收集 NO 气体，故 B 错误。 答案：B 4．解析：设原 NO2 和 O2 混合气体为 8 体积，后来剩余气体为 1 体积。若剩余 1 体积 O2，则原 NO2 为 7× 4 5 ＝ 28 5 体积，原 O2 为 8－ 28 5 ＝ 12 5 体积，NO2 和 O2 的体积比为 28 5 ∶ 12 5 ＝ 7∶3。若剩余 1 体积气体为 NO，产生 1 体积 NO 需要 3 体积 NO2，则 NO2、O2 和水恰好 反应时为 5 体积，所以原 O2 为 5× 1 5 ＝1 体积，原 NO2 为 7 体积，NO2 和 O2 的体积比为 7∶ 1。 答案：B 5．解析：铵盐与烧碱共热时均能生成氨气，A 项正确；浓硝酸与碳的反应中，浓硝酸只 体现强氧化性，B 项错误；NO 结合血红蛋白的能力比 CO 强，更容易造成人体缺氧，C 项正 确；带火星的木条在空气中不能复燃，但伸入 NO2 和 O2 的混合气体中复燃，说明 NO2 支持 燃烧，D 项正确。 考试 - 11 - / 14 答案：B 6．解析：生成的 Cu（NO3）2 在 H2SO4 的酸性条件下相当于又有了 HNO3，铜片会继 续溶解生成 NO。 答案：D 7．解析：实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合 氨弱碱溶液，滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体。实验二中浓氨水挥发出的氨气分 子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气 遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体。 答案：C 8．答案：D 9．解析：A 项，NaHCO3 不是化肥；B 项，Na2CO3 受热不易分解；D 项，NaCl 不水解。 答案：C 10．解析：因氨气极易溶于水，故烧杯中可以是水，水呈中性，A 错误；通过赶出烧瓶 中二氧化碳而使 NaOH 与 CO2 反应，导致压强减小，引发喷泉，B 正确；NH3＋HCl===NH4Cl， 产生的是白烟而非白雾，C 错误；发生反应：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，生成固体 NH4Cl， 气体体积减小，烧瓶内可能产生喷泉，D 错误。 答案：B 11．解析：A 项，NaOH 固体溶于水放出热量，促使 NH3·H2O 分解放出 NH3，而浓盐 酸具有较强挥发性，挥发出的 HCl 与 NH3 反应生成 NH4Cl 固体，产生白烟，正确；B 项，浓 考试 - 12 - / 14 硫酸是难挥发性酸，与 NH3 反应生成（NH4）2SO4，观察不到明显现象，错误；C 项，NH3 溶于氯化物溶液产生浑浊，说明有沉淀生成，但不一定是 Al（OH）3，可以是 Mg（OH）2 等，错误；D 项，NH3 使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是 NH3 与 H2O 反应生成 NH3·H2O， NH3·H2O 电离产生 NH ＋ 4 和 OH－，溶液呈碱性，但氨气为非电解质，不属于碱，错误。 答案：A 12．解析：NH4Cl 水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化， B 项正确；检验 NH ＋ 4 应使用红色石蕊试纸，C 项错误；生物硝化法处理废水会使水体呈酸 性，可以加入石灰石与 H＋反应来调节水体的 pH，D 项正确。 答案：C 13．解析：（1）在酸性溶液中铝被氧化生成 Al3＋，在碱性溶液中铝被氧化生成 AlO－ 2 。 所以 A、B 混合后生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为 Al3＋＋3AlO－ 2 ＋6H2O===4Al（OH）3 ↓。 （2）在酸性溶液中 NO － 3 被还原生成 NO，在碱性溶液中被还原生成 NH3，因为在 NO、 NH3 中 N 元素的化合价分别为＋2 价和－3 价，可发生氧化还原反应生成氮气。 （3）由以上分析可知铝在碱性条件下与 NO － 3 反应的离子方程式为 8Al＋3NO－ 3 ＋5OH －＋2H2O=====△ 8AlO－ 2 ＋3NH3↑。 （4）NO 难溶于水，NO2 溶于水生成 NO，所以除去 NO 中混有的 NO2 的方法是通入 水中，化学方程式为 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。 （5）在该反应中铝失去 3 个电子，NO － 3 的还原产物是 NO，N 的化合价由＋5 价降低 考试 - 13 - / 14 到＋2 价，得到 3 个电子，依据得失电子守恒可知，Al 与被还原的 NO － 3 的物质的量之比是 1∶1。 答案：（1）Al3＋＋3AlO－ 2 ＋6H2O===4Al（OH）3↓ （2）6NO＋4NH3=====催化剂 5N2＋6H2O（或 6NO2＋8NH3=====催化剂 7N2＋12H2O） （3）8Al＋3NO－ 3 ＋5OH－＋2H2O=====△ 8AlO－ 2 ＋3NH3↑ （4）3NO2＋H2O===2HNO3＋NO （5）1∶1 14．解析：（1）将浓氨水滴入生石灰中，由于 CaO＋H2O===Ca（OH）2，放热且消耗 了水，故促使浓氨水放出氨。 （2）干燥氨只能用碱石灰，干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。 （3）如果能反应，消耗 NO2 使装置中混合气体颜色变浅。 （4）由于 NH3、NO2 均能污染空气，所以与它们相关的实验均应有尾气吸收装置。 （5）O2、NO2 密度比空气大，故应进气管短，出气管长。 （6）观察气泡的速率控制混合气体的比例。 （7）烧瓶中充满溶液，由反应 4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 恰好发生，HNO3 的物质 的量是恰好完全反应的 NO2 和 O2（体积比 4∶1）总物质的量的 4 5 ，溶液体积等于恰好完全反 应的 NO2 和 O2 的总体积，设烧瓶中恰好完全反应的 NO2 和 O2 的总体积为 V，则溶液浓度为 V 22.4L·mol－1 × 4 5 V ＝ 1 22.4 × 4 5 mol·L－1，即 c（HNO3）≈0.036mol·L－1。 考试 - 14 - / 14 答案：（1）NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca（OH）2 （2）c （3）C 装置中混合气体颜色变浅 （4）缺少尾气吸收装置 （5） （进气管短，出气管长） （6）观察气泡的速率，控制混合气体的比例 （7）0.036