苏教版高中化学必修一生产生活中的含氮化合物习题

高中化学学习材料

（精心收集**整理制作）

生产生活中的含氮化合物 同步练习

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、氧三种元素也参加了氮循环

解析：选A A ．N 2→NH 3过程中氮元素由0价变为－3价，被还原。B.工业合成氨的过程属于人工固氮。C.1828年，德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成了尿素；而含氮的有机

物也可以直接分解为无机物。D.雷电发生时涉及的反应有N 2＋O 2=====放电2NO,2NO ＋

O 2===2NO 2,3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，HNO 3进入土壤，与矿物质结合成硝酸盐；豆科植物也可以将N 2合成氮肥，生物体内的蛋白质中含有C 元素，所以碳、氢、氧三种元素都参加了氮循环。

2．随着我国汽车年销量的大幅增加，空气环境受到了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是( )

A ．反应中NO 为氧化剂，N 2为氧化产物

B ．汽车尾气的主要污染成分包括CO 、NO 和N 2

C ．NO 和O 2必须在催化剂表面才能反应

D ．催化转化总化学方程式为2NO ＋O 2＋4CO=======催化剂

4CO 2＋N 2 解析：选D 反应过程中NO 、O 2为氧化剂，N 2为还原产物；汽车尾气中的N 2不是污染物；NO 和O 2的反应不需要催化剂；根据题中的图示，可将反应的过程分成如下两步写：2NO ＋O 2===2NO 2,2NO 2＋4CO===N 2＋4CO 2，将两步反应式合并可得总化学方程式为2NO ＋O 2＋

4CO=======催化剂

4CO 2＋N 2。 3．下列说法不正确的是( )

A ．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO 3)2固体，铜粉仍不溶解

B ．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性

C ．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋

＋2NO ↑＋4H 2O D ．HNO 3―→NO ―→NO 2，以上各步变化均能通过一步实验完成

解析：选A A 项中加入Cu(NO 3)2固体后，Cu 和H ＋、NO －3发生反应：

3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O ，该项不正确。

4．已知常温常压下在1 L 水中可溶解40 L NO 2，NO 2能与NaOH 溶液发生反应：2NaOH ＋2NO 2===NaNO 3＋NaNO 2＋H 2O 。以下各种尾气吸收装置中，不适合吸收NO 2气体的是( )

解析：选B 由于常温常压下在1 L 水中可溶解40 L NO 2，即易溶于水，所以在吸收装置中需要防止倒吸，只有B 项不能防止倒吸。

5．某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。

另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如右图)。过一会儿，发现纸蝴蝶

变为红色。下表的组合中，能够实现上述变化的是( )

① ② ③ ④ 纸蝴蝶上的喷洒液

石蕊 酚酞 酚酞 石蕊 小烧杯中的溶液 浓盐酸 浓氨水 NaOH 溶液 浓硫酸

A．①②B．③④

C．①④D．②③

解析：选A浓盐酸易挥发，酸性气体HCl遇石蕊变红；浓氨水易挥发，碱性气体NH3遇酚酞变红。

6．下表中解决相对应的环境问题所采取的措施不科学的是()

环境问题措施

A 臭氧空洞限制氟氯烃类物质的生产量和消耗量

B 酸雨改变能源结构，减少二氧化硫和氮氧化物的排放量

C 白色污染回收利用废旧塑料，开发可降解塑料

D 水体富营养化禁止使用含磷洗衣粉及施用氮肥

解析：选D氟氯烃是造成臭氧空洞的主要原因；减少二氧化硫、氮氧化物的排放有利于控制酸雨的产生；对废旧塑料回收利用及开发可降解塑料制品均有利于减少白色污染；禁止施用氮肥不符合农业现状，故D项不科学。

7．“封管试验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。观察下列四个“封管试验”(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是()

A．加热时，a上部聚集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好

B．加热时，发现b中I2变为紫色蒸气，在上部又聚集为紫黑色的固体

C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅

D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深

解析：选B A选项，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，在上部化合生成固体NH4Cl，A选项错误；B选项，I2易升华，正确；C选项，氨气易挥发，加热时，氨水浓度减小，碱性减弱，溶液红色变浅，C选项错误；2NO2N2O4为放热反应，所以d内气体颜色变深，D选项错误。

8．下列反应中的氨与反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O中的氨作用相同的是()

A．2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑

B．NH3＋HCl===NH4Cl

C．4NH3＋6NO===5N2＋6H2O

D．3SiH4＋4NH3===Si3N4＋12H2

解析：选C在反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O中N元素的化合价由反应前氨中的－3价变为反应后NO中的＋2价，化合价升高，失去电子，氨气作还原剂。A.在2Na＋2NH3===2NaNH2＋H2↑反应中，H元素的化合价由NH3中的＋1价变为反应后H2的0价，化合价降低，得到电子，所以NH3作氧化剂，错误。B.反应前后各元素的化合价均未发生变化，错误。C.在4NH3＋6NO===5N2＋6H2O中，NH3的N元素的化合价由－3价变为反应后N2的0价，化合价升高，失去电子，作还原剂，正确。D.在3SiH4＋4NH3===Si3N4＋12H2中，NH3的H元素的化合价由＋1价变为H2中的0价，得到电子，作氧化剂，错误。

9．(2016·德阳模拟)某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。

选择试剂①Na2CO3溶液④

实验操作②③加热

下列试剂或操作不合理的是()

A．试剂①为Ba(OH)2溶液B．操作②为结晶

C．操作③为过滤D．试剂④为稀HNO3

解析：选B根据题意，选择Ba(OH)2溶液除去SO2－4、NH＋4和HCO－3，NH3·H2O通过加热除去，操作②为加热。过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，过量的OH－和CO2－3用硝酸除去，

。

则操作③为过滤，试剂④为HNO

10．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－3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：选A根据图像可知，由于铁过量，OA段发生反应为Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以每份混合酸中n(NO－3)＝n(Fe)＝0.1 mol，所以原混合酸中NO－3物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol，A不正确；由图像可知，由于铁过量，OA段发生反应为Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，B正确；硝酸全部被还原，没有显酸性的硝酸，因为溶液中有SO2－4，并且Fe全部转化为Fe2＋，所以溶液中最终溶质为FeSO4，C正确；反应最终消耗14.0 g Fe，物质的量为14.0 g÷56 g·mol－1＝0.25 mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据SO2－4守恒可知，每份含硫酸0.25 mol，所以硫酸的浓度是0.25 mol÷0.1 L＝2.5 mol·L－1，D正确。

11．(2016·北京海淀模拟)氨气在工农业生产中有重要应用。

(1)①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：________________________；

②NH3的稳定性比PH3________(填写“强”或“弱”)。

(2)如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。

①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________(写化学式，一种即可)。

③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH＋4和________________________________________________。

(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_____________________ ________________________________________________________________________。

(4)在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为________________________，若反应中有0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。

解析：(1)①氮气电子式中存在三键；②根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢

化物越稳定”，很容易判断出NH 3的稳定性强于PH 3。(2)①根据现象写方程式；②氨气溶于浓硫酸，能生成(NH 4)2SO 4或NH 4HSO 4；③根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3。(3)氨在水中存在平衡：NH 3＋H 2O NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －，加入NaOH 后OH －浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。(4)由方程式可看出，每当生成1 mol HNO 2，转移电子数为6 mol ，当有0.3 mol 电子发生转移时，生成亚硝酸0.05 mol ，即2.35 g 。

答案：(1)①N ?? ②强

(2)①NH 3＋HCl===NH 4Cl

②NH 4HSO 4或[(NH 4)2SO 4]

③4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3

(3)氨在水中存在平衡：NH 3＋H 2O

NH 3·H 2O NH ＋4＋OH －，加入NaOH 后OH －

浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除

(4)2NH 3＋3O 2=======微生物

2HNO 2＋2H 2O 2.35 12．(2016·南阳模拟)用下列装置制备、收集二氧化氮气体，并探究其性质。

(1)装置A 中的分液漏斗中盛装的液体是________，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜不用铁的原因是__________________________________________。

(2)干燥管B 、D 中盛装的干燥剂可以是__________(选填“浓硫酸”“无水氯化钙”“五氧化二磷”或“碱石灰”)，干燥管D 中干燥剂的作用是

________________________________________________________________________。

(3)装置E 的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式如下，请将其补充完整。 NaOH ＋ NO 2===______＋ NaNO 2＋ H 2O

(4)用上述装置收集到了NO 气体，采用的收集装置是________(选填“F”或“G”)。

解析：(1)根据制取NO 2的反应原理：Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 可知，是固体和液体在常温下的反应，所以装置A 中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸；此处用铜屑

不用铁屑的原因是：常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生，无法制取NO2；

(2)二氧化氮是酸性气体，不能用碱性干燥剂；干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂，所以不能选浓硫酸，只能选无水氯化钙或五氧化二磷。E装置中的水蒸气可进入集气瓶C中，所以使用装置干燥管D，防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中；(3)根据氧化还原反应的原理知：反应物NO2中氮元素的化合价是＋4价，产物NaNO2中氮元素的化合价是＋3价，N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3，结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒可知，该反应的方程式为2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；(4)一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体，所以用排水法收集NO，选择装置G。

答案：(1)浓硝酸常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生

(2)无水氯化钙或五氧化二磷防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中

(3)22NaNO31 1

(4)G

13．某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。

完成下列填空：

(1)常温下，氨水的浓度为1∶1.5(28%的浓氨水和水的体积比)时实验现象明显，配制该浓度氨水的玻璃仪器有____________________________。

(2)本实验用的干燥剂是碱石灰和无水氯化钙。则甲处是________；乙处是________。

(3)实验时，先将催化剂加热至红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是____(填“吸”或“放”)热反应；化学方程式为____________ ________________________________________________________________________。

(4)实验前，烧杯中盛有200 mL 1.000 mol·L－1的NaOH溶液，实验后测得烧杯中溶液的pH ＝13，且溶液质量比反应前增加了7.48 g，则NaOH溶液吸收的NO和NO2的物质的量之比是________(设溶液的体积不变且忽略盐类的水解)。

(5)实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟。其原因可用化学方程式表示为___________________________________________ ________________________________________________________________________。

(6)已知NH 3和N 2常压下的沸点分别为－33.5 ℃和－195.8 ℃，据此推测这两种物质中，能做制冷剂的是__________(填分子式)；能用来冷冻物质的是________(填分子式)。

解析：(1)氨水的浓度为1∶1.5，是体积比浓度，可以量取溶液体积混合得到，利用量筒量取氨水和水在烧杯中混合后，用玻璃棒搅拌配制溶液；(2)甲处作用是干燥氨气，需要用碱石灰，防止水蒸气进入玻璃管使玻璃管炸裂，乙处作用是干燥一氧化氮气体，用氯化钙，未经干燥吸收在后续装置会生成白烟；(3)实验时，先将催化剂加热至红热，在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明反应是放热反应，发生的是氨气的催化氧化反应生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为4NH 3＋5O 2=====催化剂△

4NO ＋6H 2O ；(4)实验前，烧杯中盛有200 mL 1.000 mol·L －1的NaOH 溶液，实验后测得烧杯中溶液的pH ＝13，则氢氧根离子浓度为0.1 mol·L －1，且溶液质量比反应前增加的7.48 g 为一氧化氮和二氧化氮气体质量，消耗氢氧化钠物质的量＝0.2 L ×1 mol·L －1－0.1 mol·L －1×0.2 L ＝0.18 mol ；设NO 物质的量为x ，NO 2物质的量为y ，得到x ＋y ＝0.18 mol ；28 g·mol －1×x ＋46 g·mol －1×y ＝7.48 g ，解得x ＝0.05 mol ，y ＝0.13 mol ，NO 和NO 2的物质的量之比为0.05∶0.13＝5∶13；(5)如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中产生白烟，氨气被氧化生成一氧化氮，一氧化氮和空气中的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸和过量的氨气反应生成硝酸铵固体小颗粒，冒白烟；(6)氨气的沸点为－33.5 ℃，容易液化，故液氨可以用来做制冷剂；氮气的沸点为－195.8 ℃，液氮可以提供比液氨更低的温度，可以用来冷冻物质。

答案：(1)量筒、烧杯、玻璃棒

(2)碱石灰 无水氯化钙

(3)放 4NH 3＋5O 2=====催化剂△

4NO ＋6H 2O (4)5∶13

(5)4NO ＋3O 2＋2H 2O===4HNO 3(或2NO ＋O 2===2NO 2和3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO) NH 3＋HNO 3===NH 4NO 3

(6)NH 3 N 2