第3章 第3节 氮的循环 练习2022-2023学年上学期高一化学鲁科版(2019)必修第一册

第3章第3节氮的循环
一、单选题，共14小题
1．（2022·曲靖第一中学·高一课时练习）如图所示是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是
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
2．（2021·桂林中学·高一课时练习）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其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．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
N，转移0.5 mol电子
C．还原过程中生成0.1 mol
2
D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、C x H y、NO x三种成分的净化3．（2021·上海外国语大学附属浦东外国语学校·高一课时练习）氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素，氮的循环为生物体提供氮元素。

下列过程属于氮的固定的是A．工业利用氮气和氢气合成氨气B．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥C．氨基酸合成人体所需的蛋白质D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气
4．（2021·上海外国语大学附属浦东外国语学校·高一课时练习）下列实验能达到实验目的的是
A ．制氨气
B ．制氨气
C ．收集氨气
D ．尾气处理
5．（2021·浙江省温州中学··高一课时练习）关于铵盐的叙述：①绝大多数铵盐易溶于水；①铵盐中氮元素均为-3价；①铵盐受热易分解；①铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应；①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 ．①①①①①
B ．①①①
C ．①①①
D ．①①①
6．（2021·海南中学··高一课时练习）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用如图表示，下列关于海洋氮循环的说法中正确的是
A ．海洋中不存在游离态的氮
B ．①中的含氮物质转化属于氮的固定
C ．①中的含氮物质转化属于氮的还原
D ．向海洋中排放含-3NO 的废水不会影响+
4NH 的含量
7．（2021·浙江省温州中学··高一课时练习）NSR 技术能降低柴油发动机在空气过量条件下NO x 的排放，其工作原理如图所示。

下列说法错误的是
A ．降低NO x 排放可以减少酸雨的形成
B ．储存过程中NO x 被氧化
C ．还原过程中Ba(NO 3)2作还原剂
D ．通过BaO 和Ba(NO 3)2的相互转化实现NO x 的储存和还原
8．（2021·海南中学··高一课时练习）如图所示的转化关系不能一步实现的是
A ．①
B ．①
C ．①
D ．①
9．（2021·福州第一中学··高一课时练习）下列关于氨气的叙述错误的是 A ．氨气极易溶于水
B ．氨气可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C ．氨气容易液化，且液态氨在工业上常用作制冷剂
D ．可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在
10．（2021·全国·高一课时练习）肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分()442NH SO 易溶于水，其水溶液呈弱酸性。

有关()442NH SO 的说法错误的是 A ．能与2BaCl 溶液反应 B ．长期使用会导致土壤酸化 C ．能与NaOH 溶液反应
D ．其水溶液中的阳离子只有H +
11．（2022·福州第一中学··高一课时练习）利用某分子筛作催化剂，3NH 可脱除废气中的NO 和2NO ，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示，下列说法正确的是
A ．反应过程中2NO 与+
4NH 之间的反应是氧化还原反应 B ．上述历程的总反应可表示为32
22催化剂
2NH +NO+NO N +3H O
C ．X 和Y 分别为2HNO 和2N 中的一种
D ．()()42+
NH HNO ⎡⎤⎣⎦是反应过程中的催化剂
12．（2021·合肥市第一中学·高一课时练习）废水中的氨氮(NH 3、NH +4)采用微生物脱
氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如图：
①微生物脱氮法：NH 4+硝化细菌步骤a −−−−→NO 3-−−−−−−→反硝化细菌
步骤b
N 2 ①化学沉淀法：向废水中加入含MgCl 2、Na 3PO 4的溶液，生成MgNH 4PO 4·6H 2O 沉淀从而去除氨氮 下列有关说法正确的是
A ．含氨氮的废水直接大量排放，对水体的影响不大
B ．微生物脱氮时可在高温下进行，以加快脱氮的速率
C ．步骤a 发生反应：NH +4+O 2= NO -3+H 2O+H +
D ．化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，氨氮的去除率将下降
13．（2021·合肥市第一中学··高一课时练习）检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后
A ．加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
B ．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C ．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
D ．加入苛性钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验 14．（2020·桂林第十八中学·高一课时练习）下列过程不属于氮的固定的是 A ．雷雨天有NO 生成
B ．植物的根从土壤中吸收铵根离子和硝酸盐
C ．工业上用氢气与氮气合成氨
D ．豆科植物的根瘤菌把空气中的氮气转化为硝酸盐 二、非选择题，共6小题
15．（2022·成都外国语学校·高一课时练习）化学性质 (1)受热易分解 ①NH 4Cl 受热分解
实验现象：_______________________________________。

化学方程式：___________________、____________________ 。

①NH 4HCO 3受热分解的化学方程式：_______________________________。

(2)与碱反应
加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸：
①观察到现象是__________________________；
①反应的化学方程式是__________________________________。

(3)铵盐的检验方法
向样品中加入NaOH溶液，加热，_______________________________________，证明样品中含有NH+。

4
16．（2021·山东·枣庄八中·高一课时练习）根据下图简单描述氮在自然界的循环过程，并思考和讨论以下问题。

(1)氮在自然界中主要以哪些形式存在_______？
(2)人体蛋白质中的氮是从哪里来的_______？
(3)自然界中有哪些固定氮的途径________？
(4)人类的哪些活动参与了氮的循环___________？
17．（2021·呼和浩特市第二中学·高一课时练习）在氮的单质和常见的含氮化合物中：(1)常用作保护气(如填充灯泡、焊接保护等)的物质是___________，原因是
___________。

(2)常用作制冷剂的物质是___________，原因是___________。

(3)能与酸反应生成盐，在常温下为气态的物质是___________；它与盐酸等强酸反应的离子方程式是___________。

(4)在通常状况下是晶体，易溶于水，可用作氮肥，遇碱会放出有刺激性气味气体的一类物质是___________；它们与NaOH等强碱的溶液在加热条件下反应的离子方程式是___________。

18．（2022·桂林中学·高一课时练习）氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，
还可能形成光化学烟雾。

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，发生反应的化学方程式为
NO+NO+2NaOH=2NaNO+H O，在该反应中，氧化剂是___________，还原剂是222
___________。

(2)在一定条件下氨气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：___________，反应中氧化剂是___________，还原剂是___________。

(3)汽车通常会安装尾气净化装置，当尾气通过净化装置后，其中的有害气体NO、CO 转化为无害气体，写出其反应的化学方程式：___________。

19．（2021·桂林中学·高一课时练习）氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。

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：
NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O①
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O①
在反应①中，氧化剂是___，还原剂是___。

在反应①中，氧化剂是___，还原剂是__。

20．（2021·上海外国语大学附属浦东外国语学校·高一课时练习）汽车的发明与使用，
是人类智慧的杰出体现，它为人们的生活和生产带来了极大的方便，同时由此引发的环境污染问题也越来越引起人们的关注。

(1)汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物而污染大气，产生氮的氧化物的主要原因是
______(填字母，下同)。

A．燃烧含氮燃料B．燃烧含铅汽油
C．汽油燃烧不充分D．汽缸中的N2被氧化
(2)下列有关城市各项污染源与其造成的恶果对应关系正确的是______。

A．汽车尾气——光化学烟雾；工业废气——酸雨；工业废水——“公害病”
B．汽车尾气——酸雨；工业废气——“公害病”；工业废水——光化学烟雾
C．汽车尾气——“公害病”；工业废气——酸雨；工业废水——光化学烟雾
D．汽车尾气——光化学烟雾；工业废气——“公害病”；工业废水——酸雨
(3)一氧化氮和一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地发生如下反应：
()()()()
2NO g+2CO g N g+2CO g(放热反应)。

现利用此反应，拟设计一种环保装
22
置以消除汽车尾气对大气的污染。

下列设计方案可以提高尾气处理效果的是______。

①选用适当的催化剂①提高装置的温度①降低装置的压
强①在装置中装入碱石灰
A．①①B．①①
C．①①D．①①
(4)新型环保出租车采用LPG+汽油的双燃料系统，其尾气中的有毒成分较普通车型下降80%左右，缓解了汽车尾气排放给城市环境造成的污染问题。

下列不属于上述有毒成分的是______。

A．CO2和H2B．NO2和NO C．CO和
SO2D．C粒和含铅化合物
(5)所谓“绿色汽车”是指使用液化石油气等无污染或污染较小的能源作燃料的汽车。

绿色汽车可避免有毒的铅、苯和苯的同系物以及稠环芳烃的排放。

燃烧等质量的液化石油气(主要成分是含3〜4个碳原子的烃)与汽油相比较______。

A．前者生成的水少
B．前者消耗氧气量少
C．前者燃烧产生的污染物多
D．前者产生的含碳化合物种类少
(6)为了减少大气污染，许多城市推广汽车使用清洁燃料。

目前使用的清洁燃料主要有两类：一类是压缩天然气，另一类是液化石油气。

这两类燃料的主要成分都是
______。

A．碳水化合物B．碳氢化合物C．氢
气D．醇类
参考答案：
1．C
【解析】
A．由图可知，实验一体现了氨气易溶于水的性质，实验二体现了氨气易挥发的性质，没有体现氨气易溶于水的性质，故A错误；
B．由图可知，实验一体现了氨气易溶于水的性质，没有体现氨气易挥发的性质，故B错误；
C．由图可知，实验一证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二证明浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气与挥发出的氯化氢反应生成氯化铵，说明氨气是碱性气体，所以两个实验均表现了氨气是碱性气体的性质，故C正确；
D．由图可知，两个实验中都未发生氧化还原反应，没有体现氨气的还原性，故D错误；故选C。

2．D
【解析】
A．根据图示可知，NO x与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；
B．根据图示可知，BaO为催化剂，NO x与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N 元素，故B错误；
C．还原过程中生成0.1mol N2，转移电子的物质的量为0.1mol×(5-0)×2=1mol，故C错误；
D．整个过程中，CO、C x H y、NO x转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、C x H y、NO x三种成分的净化，故D正确；
故选D。

3．A
【解析】
A．工业利用氮气和氢气合成氨气，氮元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故选A；
B．氨气和硫酸反应制取铵态氮肥，氮元素不是由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，故不选B；
C．氨基酸合成人体所需的蛋白质，氮元素不是由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，故不选C；
D．硝酸盐在细菌作用下生成氮气，氮元素由化合态转化为游离态，不属于氮的固定，故不选D；
选A。

4．B
【解析】
A．氯化铵加热分解生成氨气和HCl，在试管口化合生成氯化铵，不能制备氨气，应选铵盐与碱加热制备，故A错误；
B．浓氨水与CaO混合后放热，使氨气逸出，图中固液反应装置可制备氨气，故B正确；C．氨气的密度比空气密度小，应采用向下排空气法收集，导管短进长出可收集氨气，故C错误；
D．氨气极易溶于水，应该防倒吸，漏斗不能插入到液面以下，故D错误；
故选B。

5．C
【解析】
①绝大数铵盐易溶于水，故①正确；
①铵盐中氮元素不一定都是－3价，如NH4NO3，氮元素化合价为－3、＋5价，故①错误；
①铵盐不稳定，受热易分解，故①正确；
①铵盐都能与碱反应，部分铵盐也能与酸反应，如NH4HCO3、(NH4)2CO3等弱酸铵盐，故①错误；
①铵态氮肥不能与草木灰混合使用，发生双水解反应，造成N元素的损失，故①正确；
综上所述，①①①正确，即选项C正确；
答案为C。

6．B
【解析】
A．游离态的氮指零价态的氮，有氮气，故A错误；
B．①中氮气转化为铵根离子，氮元素由游离态转变为化合态，属于氮的固定，故B正确；
C．①中氮元素的化合价升高，氮元素被氧化，故C错误；
NO的废水会影响海D．转化关系图中硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含-
3
NH的含量，故D错误；
洋中+
4
故选B。

7．C
【解析】
A．氮氧化物的排放能够引起硝酸型酸雨的发生，所以降低NO x排放可以减少酸雨的形成，故A正确；
B．根据图示，储存过程中，一氧化氮、二氧化氮结合氧气和氧化钡反应生成硝酸钡，NO x
中氮的化合价升高，被氧化，故B 正确；
C ．还原过程中Ba(NO 3)2转化为N 2，N 元素从+5价降为0价，被还原，Ba(NO 3)2作氧化剂，故C 错误；
D ．依据图示，BaO 转化为Ba(NO 3)2储存NO x ，Ba(NO 3)2转化为BaO 、N 2和H 2O ，还原NO x ，故D 正确； 故选C 。

8．B 【解析】
反应①为氮气与氢气反应生成氨气，223N 3H 2NH +催化剂高温高压
；氨气催化氧化生成一氧化氮，
32
24NH 5O 4NO 6H O ∆++催化剂
，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，2
22NO O 2NO +，
①①①都能一步实现；氨气与氧气反应生成一氧化氮，不能一步得到二氧化氮，即①不能一步完全转化，故选B 。

9．B 【解析】
A ．常温常压下，1体积水约溶解700体积的氨气，氨气是极易溶于水的气体，故A 正确；
B ．氨气为碱性气体，与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子和铵根离子，溶液显碱性，遇到红色石蕊试纸变蓝色，故B 错误；
C ．氨气易液化，液氨汽化吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，在工业上常用作制冷剂，故C 正确；
D ．浓盐酸与氨气接触产生白烟，可以用浓盐酸来检验氨气的存在，故D 正确； 故选B 。

10．D 【解析】
A ．硫酸铵与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，A 正确；
B ．()442NH SO 的水溶液呈弱酸性，长期使用会导致土壤酸化，B 正确；
C ．()442NH SO 能与NaOH 溶液发生复分解反应生成一水合氨，C 正确；
D ．硫酸铵溶液中的阳离子有铵根离子和氢离子，D 错误； 故选D 。

11．B 【解析】
A ．反应过程中2NO 和+
4NH 发生反应生成()()2422NH NO +
⎡⎤⎣⎦，元素化合价均没有变化，不
是氧化还原反应，A 错误；
B ．由反应历程图可知，氨气、二氧化氮和一氧化氮是反应物，氮气与水是生成物，所以总反应方程式可表示为32222NH NO NO 2N 3H O +++催化剂，B 正确；
C ．生成X 和Y 的反应为()()()()242422NH NO NO NH HNO X Y H +
++⎡⎤⎡⎤++++⎣⎦⎣⎦，由原子守恒可推断出X 和Y 分别为2N 和2H O 中的一种，C 错误；
D ．()()+
422NH HNO ⎡⎤⎣⎦是反应的中间产物，不是是反应过程中的催化剂，D 错误； 故答案为：B 。

12．D
【解析】
A ． 该废水大量直接排放，可使水中藻类植物大量繁殖，造成水体污染，故A 错误；
B ． 高温下微生物发生变性，不利用脱氮，故B 错误；
C ． 步骤a 铵根离子被氧化，发生反应：NH +
4+2O 2= NO -3+H 2O+2H +，故C 错误； D ． 化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，则氨氮的去除率将下降，故D 正确；
故选D 。

13．D
【解析】
检验铵盐的方法：将某固体(或其溶液)与强碱共热，若产生刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原固体为铵盐(或其溶液)，故答案选D 。

14．B
【解析】
A ．氮的固定指将N 2转化为氮的化合物，雷雨天在闪电（自然放电）的作用下，空气中N 2与O 2反应生成NO ，属于氮的固定，A 不符合题意；
B ．含有+
4NH 或-3NO 的物质属于氮的化合物，即植物吸收的对象是氮的化合物而不是N 2，
故不属于氮的固定，B 符合题意；
C ．N 2与H 2反应生成NH 3，是将游离态N 2转化为氮的化合物NH 3，属于氮的固定，C 不符合题意；
D ．豆科植物将N 2转化为氮的化合物硝酸盐，属于氮的固定，D 不符合题意；
故答案选B 。

15．(1) 氯化铵白色固体消失，在试管上方重新生成白色固体 NH 4Cl ΔNH 3↑＋
HCl↑NH3＋HCl=NH4Cl NH4HCO3Δ
NH3↑＋H2O＋CO2↑
(2)红色石蕊试纸变蓝NH4Cl＋NaOH Δ
NH3↑＋H2O＋NaCl
(3)将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝
【解析】
(1)
①氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢，当温度降低时，氨气和氯化氢化合生成氯化铵固体，因此反应现象为：氯化铵白色固体消失，在试管上方重新生成白色固体，反应的化
学方程式为：NH4Cl Δ
NH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl=NH4Cl。

①碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，化学方程式为：NH4HCO3Δ
NH3↑＋H2O＋
CO2↑。

(2)
①加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液，两者会反应生成氨气，氨气为碱性气体，会使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

①加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液，两者发生复分解反应生成氨气、水和氯化钠，反应
的化学方程式为：NH4Cl＋NaOH Δ
NH3↑＋H2O＋NaCl。

(3)
铵根离子的检验方法为：向样品中加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，证明样品中有铵根离子。

16．(1)以游离态和化合态存在
(2)从动植物等食物中获取
(3)人工固氮、自然固氮
(4)工农业生产中的人工固氮、人类排泄物及遗体等参与了氮的循环
【解析】
(1)
氮元素在氮气中以游离态存在，在氨、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐等中一化合态存在；故氮在自然界中主要以游离态和化合态存在。

(2)
由图示可知，人体蛋白质中的氮从动植物等食物中获取。

(3)
自然界中固定氮的途径有人工固氮、自然固氮。

(4)
人类的工农业生产中的人工固氮、人类排泄物及遗体等参与了氮的循环。

17．(1) 氮气 氮气的化学性质比较稳定，不易发生化学反应
(2) 液态氨气 液态氨气气化时会吸收大量的热，从而起到制冷的目的
(3) 氨气 NH 3 + H + = NH 4+
(4) 铵盐 NH 4+
+ OH -ΔNH 3↑+H 2O
【解析】
(1)
灯泡中的保护气体一般是氮气，因为氮气的化学性质比较稳定，不易发生化学反应，故答案为：氮气；氮气的化学性质比较稳定，不易发生化学反应；
(2)
工业上用作制冷剂的是液态氨气，因为液态氨气气化时会吸收大量的热，从而起到制冷的目的，故答案为：液态氨气；液态氨气气化时会吸收大量的热，从而起到制冷的目的；
(3)
能与酸反应生成盐，在常温下为气态的物质氨气；氨气与盐酸反应的实质即与H +反应，离
子方程式为：NH 3 + H + = NH 4+，故答案为：氨气；NH 3 + H + = NH 4+；
(4)
在通常状况下是晶体，易溶于水，可用作氮肥，遇碱会放出有刺激性气味气体的一类物质是铵盐；铵盐与氢氧化钠反应的实质是与OH -反应，加热条件下反应离子方程式为：NH 4++ OH -ΔNH 3↑+H 2O ，故答案为：铵盐；NH 4+
+ OH -ΔNH 3↑+H 2O 。

18． 2NO NO 3222一定条6NO +8NH 7N +12H 件O 2NO 3NH
22催化2N 剂NO+2C +O 2CO
【解析】
(1)2NO 中氮元素的化合价降低，2NO 作氧化剂，NO 中氮元素的化合价升高，NO 作还原剂；
(2)氨气和二氧化氮反应后生成的无污染的物质是氮气和水，化学方程式为
3222一定条6NO +8NH 7N +12H 件O ，反应中2NO 中氮元素的化合价降低，2NO 作氧化剂，3NH 中氮元素的化合价升高，3NH 作还原剂；
(3)汽车尾气净化装置中,有害气体NO 转化为无害气体N 2， CO 转化为无害气体CO 2，化
学方程式为22催化2N 剂NO+2C +O 2CO 。

19． NO 2 NO NO 2 NO 2
【解析】
反应①中NO 2中N 元素的化合价降低被还原，作氧化剂；NO 中N 元素化合价升高被氧化，作还原剂；反应①中NO 2中N 元素的化合价降低被还原，作氧化剂；NO 2中N 元素化合价升高被氧化，作还原剂。

20． D A C A D B
【解析】
(1)发动机工作时汽缸中的压强和温度都很高，空气中N 2和O 2发生如下反应：22N O 2NO +高温高压、222NO O =2NO +，生成污染大气的NO 2、NO ；
(2)汽车尾气主要是氮的氧化物,形成光化学烟雾,工业废气中含有二氧化硫,造成酸雨,工业废水中含有很多有害的元素,可以形成公害病，故选B ；
(3)由于题述反应仅能“缓慢”发生，故可“催化”加速；由于正反应为放热过程，故温度不宜太高；由于正反应为气体总体积减小的反应，故不宜减压；装置中加入能与产物CO 2反应的物质有利于平衡右移，故选C ；
(4)CO 2和H 2均不属于有毒气体，故选A ；
(5)“绿色汽车”是指使用液化石油气作能源的汽车﹒绿色汽车可避免有毒的铅、苯的同系物以及稠环芳经的排放，燃烧等质量的液化石油气（主要成分是含C 3 ~C 4的经）与汽油相比较前者产生的含碳化合物少，故选D ；
(6)天然气（主要成分CH 4 )、液化石油气(C 3~C 4的经）其成分中只含C 、H 元素，所以均为碳氢化合物，完全燃烧的产物为CO 2和H 2O ，不会造成环境污染，但生成的CO 2却是造成温室效应的元凶，故选B 。