5.2 氮及其化合物 同步练习题
一、单选题
1．对于NH4Cl下列叙述错误的是
A．其溶液呈酸性 B．晶体中n（NH4+） : n（Cl-） ＜ 1:1
C．工业上常用它除铁锈 D．与足量强碱混合后溶液中存在NH4+
2．关于硝酸的说法正确的是
A．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮得电子
B．浓HNO3与浓HCl按3：1的体积比所得的混合物叫王水
C．硝酸电离出的H+离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2
D．浓硝酸保存在透明试剂瓶中
3．已知：3NO2+H2O=2HNO3+NO。盛满NO2气体的试管，倒置在水槽中，反应后，液面上升的高度是试管的
A． B． C． D．
4．下列气体大量排到空气中不会引起酸雨的是
A． B． C． D．
5．“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．加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体
B．加热时，②中溶液变红，冷却后又都变为无色
C．加热时，③中溶液变红，冷却后红色褪去，体现SO2的漂白性
D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
6．实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
选项 气体 试剂 制备装置 收集方法
A 固体＋98％的浓 b c
B a d
C 过氧化氢溶液＋ b e
D ＋浓盐酸 b c
A．A B．B C．C D．D
7．下列叙述正确的是
A．能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了漂白性
B．向溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量溶液，沉淀消失
C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入固体，铜粉仍不溶解
D．将足量通入氨的饱和溶液中可析出固体
8．下列做法符合“绿色化学”理念的是
①实验室收集NH3采用图甲所示装置
②实验室中做Cl2与Na反应的实验时采用图乙所示装置
③实验室中采用图丙所示装置进行Cu与浓HNO3的反应
④实验室中采用图丁做NH3与HCl反应生成铵盐的实验
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
9．下列化学用语使用正确的是
A．N2的结构式： B．质量数为2的氢核素：
C．KCl形成过程： D．Si原子的结构示意图为
10．关于氮的单质及其化合物的说法不正确的是
A．NO及NO2均为无色气体 B．NO为空气污染物
C．N2是一种常用的保护气 D．NH3可与HCl反应
二、填空题
11．有关FeSO4的转化关系如图所示(部分物质已略去)。
已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是(填化学式)______。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于(填序号)______。
a.分解反应 B．复分解反应 c.置换反应 D．化合反应 e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是______。
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L-1 NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是______。
12．氮是生命体的重要组成元素。氮在自然界中的循环示意图如下。回答下列问题：
(1)图中属于自然固氮的过程是___________(填序号)。
(2)过程②中合成氨的化学方程式为___________。
(3)自然界中产生硝酸的过程③涉及多种含氮物质的转化，其中的化学方程式为___________。
(4)在图中找出一条氮循环的完整路径：___________(用序号表示)。
(5)过程⑦在硝化细菌的作用下实现转化，在碱性条件下，被氧化为的总反应的离子方程式为___________。
(6)过量施用氮肥带来的主要环境问题是___________，从氮循环视角分析其原因是___________。
三、计算题
13．将32.0 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体体积为11.2 L(已换算为标准状况)。请回答：
(1)NO的体积为_______L
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mLa mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为_______mol·L-1.(不用化简)
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水_______g。(保留一位小数)
14．在15.2 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成0.3 mol NO2和0.1 mol NO的混合气体。
(1)反应中转移电子的物质的量为___________mol。
(2)所得溶液中n(Cu2+)=___________mol。
(3)向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成___________g沉淀。
四、实验题
15．重铬酸铵]可用作媒染剂和有机合成催化剂，具有强氧化性。实验室中将通入重铬酸溶液制备的装置如图所示(夹持装置略)。
已知：。
仪器a的名称是_______，b处的作用为_______；实验时控制三颈烧瓶内溶液约为4，不宜过大的原因是_______；A装置的作用为_______。
16．某小组同学用如图所示装置制取氨气并验证氨气的性质。请回答：
(1)制取氨气的化学方程式是___________。
(2)采用题图的方法收集氨气，是因为氨气的密度比空气的________(填“大”或“小”)。
(3)把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集满氨气的试管口，观察到的实验现象是________。
(4)把湿润的红色石蕊试纸靠近收集氨气的试管口，试纸变蓝，可得出的结论是____。
(5)下列不能用于干燥氨气的是________(填标号，下同)。
A．浓硫酸 B．氢氧化钠 C．五氧化二磷 D．碱石灰
(6)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量。实验室利用此原理，向生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用的气体发生装置是______。
五、元素或物质推断题
17．一种白色晶体A极易溶于水，将A配成溶液进行如下框图所示的实验，实验现象及转化关系如下列框图所示。其中A为正盐，气体D能使品红溶液褪色，气体F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
试回答下列问题：
(1)写出下列物质化学式：A：___________；C：___________；
(2)写出F的结构式___________；
(3)写出溶液E与NaOH共热反应的离子方程式___________；
(4)写出A和新制氯水反应的离子方程式：___________。
【参考答案】
一、单选题
1．B
解析：A．铵根离子水解呈酸性，A正确；
B．晶体中n（NH4+）:n（Cl-）=1:1，B错误；
C．铵根离子水解呈酸性，工业上常用它除铁锈，C正确；
D．NH4+和OH-反应生成NH3·H20，NH3·H20电离出NH4+和OH-，故NH4+与足量强碱混合后溶液中存在NH4+，D正确。答案选B。
2．A
解析：A．硝酸的强氧化性主要体现在+5价氮的得电子能力，故A正确；
B．浓HNO3与浓HCl按的体积比所得的混合物叫王水，故B错误；
C．硝酸与金属单质反应不能生成氢气，故C错误；
D．硝酸见光易分解，所以浓硝酸应该保存在棕色细口瓶中，故D错误；
故选A。
3．C
解析：根据反应可知，反应生成的硝酸直接溶于水中，造成试管内压力减小，3体积的二氧化氮变为1体积的一氧化氮，水槽内的水会压入试管，随着反应的进行，最终试管内存留三分之一试管容量的气体，液体上升的高度是试管的三分之二；
答案选C。
4．D
解析：A．二氧化硫是有毒气体，是形成硫酸型酸雨的有害气体，会污染大气，选项A不选；
B．一氧化氮有毒，会污染大气，并能形成形成光化学烟雾，且与氧气反应生成二氧化氮，会导致硝酸型酸雨的形成，选项B不选；
C．二氧化氮有毒，会污染大气，并能形成形成光化学烟雾，也能形成硝酸型酸雨，选项C不选；
D．CO有毒，但不会导致酸雨的形成，选项D选；答案选D。
5．A
解析：A．加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨气遇冷重新反应生成氯化铵，故A正确；
B．加热时氨气逸出，②中颜色变浅，冷却后氨气溶解②中为红色，故B错误；
C．二氧化硫与有机色素化合生成无色物质而具有漂白性，受热又分解，恢复颜色，所以加热时，③溶液变红，冷却后又变为无色，说明二氧化硫的漂白不是永久的，故C错误；
D．可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，故D错误；故选：A。
6．C
解析：A．98%浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在，不利于产生二氧化硫，应换为70%的浓硫酸，A错误；
B．加热分解生成氯化氢和氨气，但在试管口二者又重新化合生成氯化铵，不能制备氨气，B错误；
C．在二氧化锰的催化作用下双氧水分解生成氧气，氧气难溶于水，可用排水法收集，C正确；
D．和浓盐酸在烧瓶中加热生成氯气，不能用试管，D错误；
故选C。
7．B
解析：A．二氧化硫具有还原性，能与酸性高锰酸钾溶液反应使溶液褪色，故A错误；
B．氢氧化铝是两性氢氧化物，不溶于弱碱氨水，但溶于强酸，硫酸氢钠是强酸的酸式盐，在溶液中完全电离出的氢离子能与氢氧化铝反应，使氢氧化铝溶解，所以向氯化铝溶液中滴加氨水会产生白色沉淀，再加入过量硫酸氢钠溶液，氢氧化铝沉淀会溶解消失，故B正确；
C．铜是不活泼金属，不能与稀硫酸反应，但在酸性条件下能与硝酸根离子反应，所以在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入硝酸铜固体，铜粉会与氢离子、硝酸根离子反应而溶解，故C错误；
D．碳酸氢钠溶于水，二氧化碳与通入足量氨气的氯化钠饱和溶液反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，若通入的氨气不足量，不会有碳酸氢钠沉淀生成，所以将足量二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中不一定能析出碳酸氢钠固体，故D错误；
故选B。
8．A
解析：在进行实验时，要考虑减少污染物的生成，或采用必要的措施对污染物进行收集或处理，这样做符合“绿色化学”的理念；①中的装置在对氨气进行收集时，可以利用滴有酚酞的水验证氨气是否收集满，并且还能够吸收溢出的氨气防止污染环境，符合绿色化学的理念；②中的浸有碱液的棉球可以吸收反应过程中未消耗掉的Cl2，防止污染环境，符合绿色化学的理念；③中的气球可以收集反应过程中生成的氮的氧化物，防止排放造成的环境污染，符合绿色化学的理念；④由于浓氨水和浓盐酸都具有挥发性，挥发出的氯化氢和氨气会污染环境，不符合绿色化学的理念；综上所述①②③符合；
答案选A。
9．B
解析：A．氮气为含有氮氮三键的双原子分子，结构式为N≡N，故A错误；
B．质量数为2的氢核素的质子数为1，原子符号为，故B正确；
C．氯化钾是离子化合物，形成过程为，故C错误；
D．硅原子的核电荷数为14，原子结构示意图为，故D错误；
故选B。
10．A
解析：A．NO为无色气体，NO2均红棕色气体，A错误；
B．NO、NO2等氮的氧化物均为空气污染物，B正确；
C．N2化学性质较稳定，是一种常用的保护气，C正确；
D．NH3与HCl反应生成NH4Cl，D正确；
答案选A。
二、填空题
11． SO2、SO3 ae 取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3＋ 2Fe3＋＋SO＋H2O=2Fe2＋＋SO＋2H＋
解析：（1）将X通入品红溶液，溶液褪色，这说明含有SO2；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀，这说明含有三氧化硫，即X是由SO2和SO3组成的。
（2）Y是红棕色的化合物，是由Y应该是氧化铁。这说明硫酸亚铁在分解过程中，发生了氧化还原反应，所以正确的答案选ae。
（3）氧化铁溶液稀硫酸中，生成硫酸铁。检验铁离子的试剂是KSCN溶液，即取溶液少量与试管，滴加硫氰化钾溶液，溶液变为血红色，有Fe3+。
（4）16g氧化铁是0.1mol，则根据电子的得失守恒可知，反应I中生成0.1molSO2，所以SO2和氢氧化钠反应恰好生成0.2mol亚硫酸钠。铁离子具有氧化性，能把亚硫酸钠氧化生成硫酸钠，反应的方程式是SO32- + 2Fe3+ + H2O ="=" SO42- + 2Fe2+ + 2H+。
12．(1)③
(2)
(3)
(4)②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧
(5)
(6) 酸雨 氮肥中的氮元素进入土壤中，会转变成硝酸盐，硝酸盐被细菌分解成氮的氧化物进入大气中，会形成酸雨
解析：（1）自然固氮是指氮气在自然条件下转化成氮的化合物的过程，由氮的循环图可知③属于自然固氮，故答案为：③；
（2）过程②为用氮气和氢气反应生成氨气，反应的方程式为：，故答案为：；
（3）二氧化氮与水反应生成硝酸，反应方程式为：，故答案为：；
（4）由图示可知②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧均是由氮气作为起点，最终转化成氮气，均能体现氮在自然界中循环过程，故答案为：②④⑥⑧或②④⑤⑦⑧；
（5）被氧化为，1mol转化成失去8mol电子，1mol得4mol电子，根据得失电子守恒以及元素守恒可得反应方程式为：，故答案为：；
（6）由氮的循环图可知过量施用氮肥，氮肥中的氮元素进入土壤中，会转变成硝酸盐，硝酸盐被细菌分解成氮的氧化物进入大气中，氮的氧化物与空气中的氧气和水反应生成硝酸，会形成酸雨，故答案为：酸雨；氮肥中的氮元素进入土壤中，会转变成硝酸盐，硝酸盐被细菌分解成氮的氧化物进入大气中，会形成酸雨；
三、计算题
13．6 56.7
解析：(1)Cu与浓硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO2、H2O，随着反应的进行，硝酸浓度变稀，反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O，反应过程中电子转移数目相等。32.0 g铜的物质的量n(Cu)=，反应过程中转移电子的物质的量n(e-)=2×0.5 mol=1.0 mol。11.2 L标准状况下的混合气体的物质的量为n=，假设其中含有NO、NO2的物质的量分别是x、y。则x+y=0.5 mol；3x+y=1.0 mol，解得x=y=0.25 mol，故其中含有NO的体积V(NO)=0.25 mol×22.4L/mol=5.6 L；
(2)Cu与硝酸反应后溶液为Cu(NO3)2，向其中加入V mLa mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，反应产生沉淀为Cu(OH)2，可见溶液中的物质的量与NaOH的物质的量相等，则根据N原子守恒可知原硝酸的物质的量为n(HNO3)=n(气)+n()=0.5 mol+aV×10-3 mol，则原硝酸的物质的量浓度c(HNO3)=；
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体NO、NO2在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，由于在混合气体中NO、NO2的物质的量都是0.25 mol，根据电子守恒可得关系式3n(NO)+n(NO2)=2n(H2O2)，则n(H2O2)=，故至少至少需要30%的双氧水质量m(H2O2)=。
14．6 0.15 25.4
解析：15.2 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解,生成硝酸铁、硝酸铜，向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成沉淀为氢氧化铁、氢氧化铜的总质量。根据氧化还原反应中电子守恒可知，金属提供电子物质的量等于氢氧根物质的量等于形成沉淀时结合OH-的物质的量，然后分析计算。
(1)在氧化还原反应中金属失去电子与HNO3得到电子被还原为气体时得到电子的物质的量相等。n(e-)=0.3 mol ×(5-4)+0.1 mol×(5-2)=0.6 mol；
(2)假设混合物中Fe、Cu的物质的量分别为x、y，由于硝酸足量，Fe与HNO3反应产生Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，则3x+2y=0.6 mol，56x+64y=15.2 g，解得x=0.1 mol，y=0.15 mol，所以Cu反应后得到的Cu2+的物质的量为0.15 mol；
(3)反应会向所得溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，加入足量NaOH溶液，得到Fe(OH)3、Cu(OH)2，沉淀质量为金属Fe、Cu的质量与OH-的质量和，OH-的物质的量与转移电子的物质的量相等，故n(沉淀)= 15.2 g+0.6 mol×17 g/mol=25.4 g。
四、实验题
15． (球形)干燥管 防止倒吸 过大时，转化为，使产物不纯 平衡气压；检验装置是否堵塞；检测氨气的流速
解析：由实验装置图可知，仪器a的名称是球形干燥管。由于极易溶于水，b处的作用为防止倒吸。过大会使平衡正向移动，使产物不纯。不溶于，通过观察A装置中气泡产生的速率可以控制通入的速率，A装置中的长颈漏斗可以平衡气压，检验装置是否堵塞。
16． 小 有大量白烟产生 氨气的水溶液呈碱性 AC c
解析：(1)实验室制取氨气的化学方程式是；
(2)氨气的密度比空气的小，极易溶于水，故只能用向下排空气法收集；
(3)浓盐酸易挥发出HCl气体，遇到氨气发生反应生成氯化铵固体小颗粒而形成白烟；
(4)氨气溶于水并与水发生反应生成一水合氨，一水合氨是弱碱，故氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝；
(5)氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂进行干燥，故选AC；
(6)氧化钙与水反应采用固液不加热制取气体装置，故选c。
五、元素或物质推断题
17． (NH4)2SO3 BaSO4 NH+OH－=NH3↑+H2O SO+Cl2+H2O =SO+2Cl－+2H+
【分析】A为正盐，能够被酸性高锰酸钾溶液、新制的氯水氧化生成B，说明A属于还原性盐；B加盐酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀C，C为硫酸钡；A加盐酸产生气体D，D能使品红溶液褪色，D为二氧化硫，A中含有亚硫酸根离子，所以A为亚硫酸盐；溶液E加入强碱固体并加热，产生气体F，F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，F为氨气，所以A为亚硫酸铵，是一种白色晶体、极易溶于水；亚硫酸铵与硝酸酸化的硝酸钡溶液反应，生成硫酸钡沉淀C，据以上分析进行解答。
解析：(1)结合以上分析可知，物质A：(NH4)2SO3；C：BaSO4；
(2)结合以上分析可知，F为氨气，属于共价化合物，结构式：；
(3)溶液E中含有铵根离子，与NaOH共热反应生成氨气，反应的离子方程式：NH+OH－=NH3↑+H2O；
(4)物质A：(NH4)2SO3，具有还原性，能够被氯气氧化为硫酸根离子，反应的离子方程式：SO+Cl2+H2O =SO+2Cl－+2H+
