高三新化学一轮复习同步题库：4-4 氮及其化合物

第四讲氮及其化合物
一、选择题
1．盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2 mL无色
气体，则原混合气体中O2的体积是
（）
A．1.2 mL B．2.4 mL
C．3。

6 mL D．4.8 mL
解析根据题意，剩余的气体可能是O2，也可能是NO。

①当剩余气体是O2时,由于剩余2 mL O2，则有12 mL－2 mL＝10 mL气体按反应式4NO2
＋O2＋2H2O===4HNO3中量的关系进行反应，则原气体中O2的体积V（O2）＝10 mL×错误!＋2 mL
＝4 mL.
②当剩余气体是NO时,即剩余NO为2 mL，而NO来源于NO2与水的反应，根据反应3NO2
＋H2O===2HNO3＋NO，生成NO的NO2的体积为2 mL×3＝6 mL。

则有12 mL－6 mL＝6 mL
的混合气体按4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中量的关系进行反应，故原气体中氧气体积V(O2)
＝6 mL×错误!＝1。

2 mL.
答案A
2．将22。

4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11。

2 L（体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化物的化学式为( )
A．NO2B．N2O3C．N2O D．N2O4
解析氮氧化合物与灼热铜粉反应的化学方程式为2NO x＋2x Cu
错误!2x CuO＋N2。

根据
题目给定的数据可判断氮氧化合物为NO2.
答案A
3．无色的混合气体甲，可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2中的
几种，将100 mL甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶
液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为
( )
A．NH3、NO2、N2B．NH3、NO、CO2 C．NH3、NO2、CO2D．NO、CO2、N2解析由题意，无色混合气体中一定无NO2，100 mL气体通入浓H2SO4后，体积变为80
mL，一定有NH3,经Na2O2后变为红棕色，则含有CO2和NO，最后无气体剩余，则不
含N2。

答案B
4．下列实验过程中，始终无明显现象的是
( )
A．NO2通入FeSO4溶液中
B．CO2通入CaCl2溶液中
C．NH3通入AlCl3溶液中
D．SO2通入已酸化的Ba(NO3)2，溶液中
解析A项，NO2通入水中生成HNO3，能将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液颜色由浅绿色变为
黄色；B项,CO2与CaCl2不反应，无明显现象；C项，生成Al(OH)3白色沉淀；D项,
SO2被HNO3氧化为H2SO4，生成BaSO4白色沉淀。

答案B
5．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。

右图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。

下列关于物质甲、乙的判断正确的是（）
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸
B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸
D．甲是浓硝酸,乙是浓氨水
解析A项中浓H2SO4不是挥发性酸，不会产生白色烟环;B、C、D三项中由于NH3
的摩尔质量小，扩散速度快，所以离白色烟环远的甲为浓氨水，故C正确.
答案C
6．如下图，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（)
解析B项，浓H2SO4易与NH3发生反应；C项，该溶液也可能是MgCl2溶液等；D项NH3·H2O
是碱，而NH3不属于碱.
答案A
7．“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”的是( )
①实验室收集氨气采用图1所示装置;
②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置；
③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验;
④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应
A．②③④B．①②③C．①②④D．①③④
解析“绿色化学"的思想是尽量使用无毒、无害的原料，采取合理安全的工艺合成产
物，原子利用率为100％，无污染,对环境友好。

①的做法可防止氨气对空气的污染；
②的做法对尾气进行吸收处理，有效防止氯气对空气的污染；④的做法中铜丝可以活动，
能有效地控制反应的发生与停止，用气球收集反应产生的污染性气体，待反应完成后处
理，也防止了对空气的污染，以上三种做法均符合“绿色化学”的思想.而③的做法中
氨气与氯化氢气体直接散发到空气中，对空气造成污染，不符合“绿色化学”的思想。

答案C
8．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。

向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9。

6 g.向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体）.下列分析或结果错误的是
( ）
A．原混合酸中NO错误!物质的量为0.1 mol
B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气
C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D．H2SO4浓度为2.5 mol·L－1
解析关键看图,铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图看出(注意只是第二份
100 mL)OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气，反应
为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑,可知NO错误!反应完了，第二份中NO
错误!应为错误!×3÷3＝
0.1mol，溶液中最终溶质为FeSO4，此时反应的铁的质量是14 g，
即0.25 mol，故原混
合酸中H2SO4浓度为错误!＝2。

5 mol·L－1，NO错误!物质的量为0。

2 mol。

所以选A。

答案A
二、非选择题
9．氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。

根据题意完成下列计算：
(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43。

0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式。

该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。

4。

30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为________L。

(2）联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂,反应产物是氮气和水.
由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72。

0 kg水，计算推进剂中联氨的质量。

(3）氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为：6NO＋4NH3―→5N2＋6H2O
6NO2＋8NH3―→7N2＋12H2O
NO与NO2混合气体180 mol被8。

90×103g氨水（质量分数0.300)完全吸收,产生156 mol氮气。

吸收后氨水密度为0。

980 g·cm－3。

计算:①该混合气体中NO与NO2的体积比.
②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数)。

（4)氨和二氧化碳反应可生成尿素CO(NH2)2。

尿素在一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物:
已知常压下120 mol CO(NH2)2在熔融状态发生缩合反应，失去80 mol NH3生成二聚物（C2H5N3O2）和三聚物。

测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60，推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比。

解析本题为一道综合计算题。

（1）分子中N原子数＝错误!＝3
分子中H原子数＝错误!＝1
得出分子式为HN3.
产生气体体积：0。

20 mol×22。

4 L·mol－1＝4。

48 L.
(2)依据氢守恒进行计算
设N2H4的质量为m。

m×错误!＝72.0 kg×错误!,解得m＝64 kg.
（3）①设混合气体中NO和NO2物质的量分别为x、y。

6NO＋4NH3―→5N2＋6H2O
6 5
x错误!x
6NO2＋8NH3―→7N2＋12H2O
6 7
y错误!y
错误!解得x＝162 mol y＝18 mol
故V(NO）∶V(NO2）＝162∶18＝9∶1.
②依据反应方程式计算出消耗NH3的物质的量为162 mol×错误!＋18 mol×错误!＝132 mol
吸收后剩余NH3的物质的量为错误!－132 mol＝25。

06 mol
吸收后溶液的质量＝原溶液的质量＋吸收氮的氧化物的质量－放出氮气的质量＝
8。

90×103 g＋（162 mol×30g·mol－1＋18 mol×46g·mol－1)－156 mol×28g·mol－1
＝10 220 g，
c＝错误!＝错误!＝2.4 mol·L－1
（4）三聚产物有两种分子式，一种为环状物A
（C3O3N3H3)，结构简式为,
，另一种为链状物B(C3O3N4H6）。

设缩合物中含二聚物a mol，三聚物A为b mol，三聚物B为c mol。

错误!解得a＝30，b＝10，c＝10
故三种聚合物的物质的量之比为3∶1∶1.
答案(1）HN3 4.48 （2）64 kg
（3)①V（NO)∶V（NO2）＝9∶1②2.4mol·L－1
（4）3∶1∶1
10．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去）。

实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。

由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应。

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
（1)实验应避免有害气体排放到空气中。

装置③、④、⑥中盛放的药品依次是____________________。

(2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后____________。

(3）装置①中发生反应的化学方程式是__________________________________________。

（4）装置②的作用是__________，发生反应的化学方程式是
_______________________。

(5)该小组得出的结论依据的实验现象是________________________________________。

(6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。

甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体.同学们分别设计了以下4个试验来判断两种看法是否正确.这些方案中可行的是（选填序号字母）____________.
a．加热该绿色溶液，观察颜色变化
b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
c．向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
解析实验题要先看目的，即要验证什么，由此再来理解或设计实验.“目的决定过程!”
本题要证明浓HNO3能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。

①产生NO2，而非
NO，所以②中盛水与NO2反应生成NO。

而NO极易与O2反应产生NO2,故反应前应
用CO2将装置中的空气排尽。

（6)的思路是从溶液中赶出NO2，或在Cu(NO3)2溶液中通
入NO2,不能采用稀释绿色溶液的方案，是因为Cu（NO3）2溶液稀释后,颜色也会发生相
应的变化，而不能得出正确的结论.
答案(1）3 mol·L－1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内
(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O
(4）将NO2转化为NO 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(5）装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
（6)acd
11．硫氮化合物是现代无机化学研究最活跃的领域之一。

某硫氮化合物X,其相对分子质量为184，S、N两元素的质量比为16∶7。

(1）X的分子式为________。

（2）X在常温下还算稳定，但研磨、摩擦、撞击、震动和迅速加热时,会剧烈分解并引起爆炸,生成非常稳定的单质A、单质B,A、B 的相对分子质量之比为7∶64，则X在研磨时发生反应的化学方
程式为________________________________________________ ________________；B与浓硫酸在加热条件下反应，该反应的氧化产物为________。

（3)氯化铵作用于S2Cl2的四氯化碳溶液时，可发生反应生成X、单质B和化合物C，C遇浓氨水可生成氯化铵。

试写出氯化铵与S2Cl2反应生成X的化学方程式：________________________________________________________ __.
答案（1)S4N4
（2)2S4N4错误!4N2↑＋S8SO2
（3)4NH4Cl＋6S2Cl2===S4N4＋16HCl＋S8
12．在50 mL a mol·L－1的硝酸溶液中，加入6.4 g Cu，全部溶解，假设硝酸的还原产物只有NO2和NO,将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c（NO错误!）＝3 mol·L－1。

(1）求稀释后的溶液pH＝________。

（2）若a＝9,则生成的气体中NO2的物质的量为________mol。

（3)治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,反应原理如下：
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
若将上述的NO2和NO的混合气体通入1 mol·L－1的NaOH恰好被吸收，NaOH溶液的体积为________mL。

解析（1)HNO3―→错误!
根据溶液中的电荷守恒：(忽略OH－)
c(H＋）＋2c（Cu2＋)＝c（NO错误!)
c（Cu2＋）＝错误!＝1 mol·L－1
c（NO错误!）＝3 mol·L－1
c(H＋）＝1 mol·L－1
pH＝－lg c(H＋)＝0。

（2)设生成气体中NO2的物质的量为x，NO的物质的量为y,根据氧化还原反应中转移电
子数相等得出x＋3y＝0。

1×2
错误!
解得:x＝0。

125 mol y＝0.025 mol
（3）由化学方程式知1 mol N对应1 mol NaOH
n(N)＝0。

125 mol＋0.025 mol＝0。

15 mol
所以V(NaOH）＝错误!＝0.15 L。

答案（1)0 （2）0。

125 (3）150。