第14講氮及其化合物

第一部分：高考真題感悟

1.（2020?全國(guó)?高考真題）噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體一溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是

氣體溶液

A.H2s稀鹽酸

B.HC1稀氨水

C.NO稀H2SO4

D.CO2飽和NaHCQ；溶液

【答案】B

【解析】能夠發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn)，需要燒瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生明顯的壓強(qiáng)差；產(chǎn)生壓強(qiáng)差可以通過(guò)氣體溶于水的方法，

也可以通過(guò)發(fā)生反應(yīng)消耗氣體產(chǎn)生壓強(qiáng)差。A.由于硫化氫氣體和鹽酸不發(fā)生反應(yīng)且硫化氫在水中的溶解度

較小，燒瓶?jī)?nèi)外壓強(qiáng)差變化不大，不會(huì)出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象，A錯(cuò)誤；B.氯化氫可以和稀氨水中的一水合氨發(fā)生

反應(yīng)，使燒瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差，能夠出現(xiàn)噴泉實(shí)驗(yàn)，B正確；C.一氧化氮不與硫酸發(fā)生反應(yīng)且不溶于

水，燒瓶?jī)?nèi)外不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，不能發(fā)生噴泉現(xiàn)象，C錯(cuò)誤：D.二氧化碳不會(huì)溶于飽和碳酸氫鈉溶液中，

燒瓶?jī)?nèi)外不會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)差，不能發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn)，D錯(cuò)誤：故選B。

2.（2021?江蘇?高考真題）N2是合成氨工業(yè)的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過(guò)催化氧化生產(chǎn)HNO3；

HNCh能溶解Cu、Ag等金屬，也能與許多有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)；在高溫或放電條件下，刈與02反應(yīng)生成

NO,NO進(jìn)一步氧化生成NCh。2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）AH=116.4kJ-moP。大氣中過(guò)量的NO、和水體中

過(guò)量的NH；、NO；均是污染物。通過(guò)催化還原的方法，可將煙氣和機(jī)動(dòng)車尾氣中的NO轉(zhuǎn)化為N2,也可將

水體中的NO；轉(zhuǎn)化為N?。在指定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是

【答案】C

【解析】A.NO不溶于水也不與水反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B.稀HNO?與Cu反應(yīng)得到硝酸銅、水和NO,得不到

NO2,B錯(cuò)誤：C.NO有氧化性，CO有還原性，在高溫、催化劑條件下二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)

毒的N?和CO?,C正確；D.03有強(qiáng)氧化性，不能作還原劑將硝酸根離子還原，D錯(cuò)誤；答案選C。

3.（2022?浙江?高考真題）亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”，其外觀、口感與食鹽相似，人若誤服會(huì)中毒。現(xiàn)將適量

某樣品（成分為亞硝酸鈉或氯化鈉）溶于水配成溶液，分別取少量該溶液于試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列方案設(shè)計(jì)、

現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是

方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論

A若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉

B若溶液褪色，則樣品為亞硝酸鈉

C若溶液變黃色，則樣品為亞硝酸鈉

D若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉

【答案】C

【解析】A.樣品若為Na。，依然會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，A錯(cuò)誤；B,氯化鈉電離出的氯離子也可以被酸性高鋅

酸鉀氧化，而使其褪色，B錯(cuò)誤；C.亞硝酸有氧化性，可以把二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，溶液變?yōu)辄S色，C正

確；D.稀硝酸可以把亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，再加入氯化鋼可以生成硫酸鋼白色沉淀，D錯(cuò)誤；

故選C。

4.（2022?江蘇?高考真題）氮及其化合物的轉(zhuǎn)化具有重要應(yīng)用。卜.列說(shuō)法不?正?確?的是

D.多種形態(tài)的氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化形成r自然界的“氮循環(huán)”

【答案】A

尾氣處理

pH傳感

回答問(wèn)題：

（3）裝置中活塞匕的作用為。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉K.打開(kāi)K-

(2)11.5

(3)平衡氣壓防倒吸倒吸

(5)酚酗無(wú)淺紅

【解析】本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑橹苽淞姿岫溷C［(NH/HPOd，實(shí)驗(yàn)原理為2NH3+H3Po尸［(NH6HPCM。

A

⑴實(shí)驗(yàn)室用NHQ(s)和Ca(0H)2(s)在加熱的條件下制備氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NHQ+Ca(OH)2-

CaC12+2H2O+2NH4：

(3)由于NH3極易溶于水，因此可選擇打開(kāi)活塞K?以平衡氣壓，防止發(fā)生倒吸，所以實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)倒

吸現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉Ki,打開(kāi)K2；

(5)由(4)小問(wèn)可知，當(dāng)pH為8.0~9.0時(shí),可制得(NH/HPO4,說(shuō)明(NH^HPCh溶液顯堿性,因此若不選用

pH傳感器，還可以選用酚酣作指示劑，當(dāng)溶液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紅時(shí)，停止通入NH3,即可制得(NH^HPCU

溶液。

第二部分：最新模擬精練

完卷時(shí)間：50分鐘

一、選擇題(每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)，共12*5分)

1.(2022?全國(guó)?模擬預(yù)測(cè))自然界的氮循環(huán)如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A.①中N?與O?反應(yīng)生成NCh是大氣固氮

B.②中合成氨屬于人工固氮

C.③中的氮元素被氧化

D.氮循環(huán)過(guò)程中沒(méi)有氧元素參加

【答案】B

【解析】A.①中刈與02反應(yīng)生成NO是大氣固氮，而不是N?與0?反應(yīng)產(chǎn)生NO?,A錯(cuò)誤；B.②中N2

與H，在高溫、高壓、催化劑條件卜.反應(yīng)產(chǎn)牛NH，，是將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物，因此合成氨屬于人

D.若為硫循環(huán)，X在空氣中點(diǎn)燃可得Y

【答案】B

5.（2015?江蘇南通?三模）實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置制氨氣并驗(yàn)證氨氣的某些化學(xué)性質(zhì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

A.用裝置甲制取氨氣B.用裝置乙除去氨氣中的水蒸氣

C.用裝置丙驗(yàn)證氨氣具有還原性D.用裝置丁吸收尾氣

【答案】C

【解析】A.實(shí)驗(yàn)室采用裝置甲制取氨氣時(shí)，分液漏斗中盛裝濃氨水，圓底燒瓶中盛放氫氧化鈉固體或生石

灰，圖示藥品使用不正確，不能用來(lái)制取氨氣，A錯(cuò)誤：B.氨氣與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鉉，不能用濃硫酸

A

干燥氨氣，B錯(cuò)誤；C.丙裝置中發(fā)生反應(yīng)：2NH3+3CuO=N2+3Cu+3H2。，可以驗(yàn)證氨氣具有還原性，C

正確；D.氨氣與水直接接觸，不能起防倒吸的作用，D錯(cuò)誤；答案選C。

6.（2022?北京市八一中學(xué)二模）室溫下，1體積水能溶解約700體積的NH3。將向下排空氣法收集NH，

后的試管倒扣在水槽里的水中，觀察。對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析正確的是

A.試管內(nèi)液面上升，證明N%與H?O發(fā)生了反應(yīng)

B.試管中剩余少量氣體，是因?yàn)镹H3在水中的溶解達(dá)到了飽和

C.雙試管中少量無(wú)色液體于另一試管中，向其中加入酚酸溶液，溶液顯紅色，原因是：NE+H20NH3H2O

,NH：+OH

D.將實(shí)驗(yàn)后試管中溶液敞口放置在空氣中一段時(shí)間，pH會(huì)降低，主要是由于NH?被空氣中的02氧化

【答案】C

【解析】A.試管內(nèi)液面上升，不能證明NM與H?O發(fā)生了反應(yīng)，也可能是由于NH3極易溶于水，A錯(cuò)誤;

B.用排空氣法收集的氣體不一定純凈，NH3極易溶于水，1:1溶解時(shí)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)，則試管中剩余

少量氣體，不是因?yàn)镹%在水中的溶解達(dá)到了飽和，而是因?yàn)槭占腘H3中含有少量的空氣雜質(zhì)，B錯(cuò)誤;

C.取試管中少量無(wú)色液體于另一試管中，向其中加入酚酸溶液，溶液顯紅色，說(shuō)明溶液顯堿性，原因是：

NH3+H2O=NH3?H2O,^NH；+OH,C正確；D.常溫下NH3不能被02氧化，將實(shí)驗(yàn)后試管中溶液敞口

放置在空氣中一段時(shí)間，pH會(huì)降低，不是由于NH3被空氣中的02氧化，是由于氨水具有揮發(fā)性，導(dǎo)致NE

+比0亍，NH3?H2CU，NH：+OH平衡逆向移動(dòng)，溶液堿性減弱，D錯(cuò)誤；故答案為：C。

7.(2022?江蘇?模擬預(yù)測(cè))下列有關(guān)氮及其化合物的性質(zhì)和用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是

A.氮?dú)怆y溶于水，可用于合成氨B.硝酸見(jiàn)光易分解，可用于制氮肥

C.二氧化氮密度比空氣大，可用于制硝酸D.液氨汽化時(shí)吸收大量的熱，可用作制冷劑

【答案】D

【解析】A.氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)生成氨氣，可用于合成氨原料，與氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)無(wú)關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.N

為植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)元素，則硝酸可用于制氮肥，與硝酸見(jiàn)光易分解的性質(zhì)無(wú)關(guān)，見(jiàn)光易分解是硝酸的不穩(wěn)

定性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.二氧化氮能與水反應(yīng)生成硝酸，因此可用于制硝酸，與其密度比空氣大無(wú)關(guān)，選項(xiàng)

C錯(cuò)誤；D.液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱，可用作制冷劑，性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)，選項(xiàng)D正確；答案選D。

8.(2021.全國(guó)?模擬預(yù)測(cè))用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

【答案】A

【解析】A.將水?dāng)D入燒瓶后，若氣球鼓起來(lái)，說(shuō)明氨氣水溶性很好，A能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；B.濃硫酸不具

有揮發(fā)性，氨氣的密度比空氣小，所以二者不會(huì)接觸，不會(huì)產(chǎn)生白煙，B不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；C.苯的密度

比水小，苯應(yīng)在上層，可以用四氯化碳達(dá)到防倒吸的目的，C不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；D.濃硫酸和濃氨水發(fā)生

反應(yīng)：H2SO4+2NHyH2O=(NH4)2SO4+2H2O,不能產(chǎn)生氨氣，D不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；綜上所述答案為A。

A.裝置甲中試劑X可以選擇堿石灰B.裝置乙作為反應(yīng)過(guò)程的安全瓶

C.裝置丙制備水合助時(shí)期氣從b口進(jìn)入D.裝置丁可用于吸收多余的尾氣

【答案】C

【解析】A.在裝置甲的圓底燒瓶中加入堿石灰，其中的CaO與裝水中的水反應(yīng)產(chǎn)生Ca(OH)2,反應(yīng)放熱使

NH3?H?O分解制取N%,故A正確；B.裝置乙中導(dǎo)管短進(jìn)短出，可作安全瓶，故B正確；C.氨氣極易溶

于水，導(dǎo)管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，則應(yīng)從a口通入NE,故C錯(cuò)誤；D.丁中球形結(jié)構(gòu)容積大，

水進(jìn)入球形部分，就不能再進(jìn)入左邊裝置中，因而可防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，且用于NH3極容易溶于水，因

此「可吸收過(guò)量的NE,故D正確；故選C。

10.（2022?全國(guó)?高三專題練習(xí)）將0.03molFe加到過(guò)量的HNQ；中，鐵完全溶解，若生成NO、NO2混合氣

體共0.896L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的02,恰好使氣體全

部溶于水生成HNO3,則通入02的體積是

A.504mLB.336mLC.224mLD.168mL

【答案】A

11.（2022?北京?模擬預(yù)測(cè)）鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時(shí)各種還原產(chǎn)物的相對(duì)含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系如圖

所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物氮的價(jià)態(tài)越低的成分越多

B.硝酸與鐵反應(yīng)往往同時(shí)生成多種還原產(chǎn)物

C.當(dāng)硝酸濃度為9.75mol.U時(shí)，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比可為15：13

D.鐵能與大于12.2molLHNO3溶液反應(yīng)說(shuō)明不存在“鈍化”現(xiàn)象

【答案】D

12.（2021?山西呂梁?一模）三容器內(nèi)分別裝有相同壓強(qiáng)下的NO、NO2、O2,設(shè)三容器容積依次為Vi、V2、

V3,若將三氣體混合于一個(gè)容積為V1+V2+V3的容器中后，倒立于水槽中，最終容器內(nèi)充滿水。則Vi、

V3之比可能是

A.2：4：5B.9：5：8C.7：2：6D.4：5：6

【答案】B

【解析】若將三氣體混合于一個(gè)容積為V1+V2+V3的容器中后，倒立于水槽中，最終容器內(nèi)充滿水,即三種

氣體恰好完全反應(yīng)生成HNO3,根據(jù)同溫同壓下，氣體的體積之二匕等于其物質(zhì)的量之比，結(jié)合氧化還原反應(yīng)

中得失電子總數(shù)相等,固有:3VI+V2=4V3,故3X2+4#4X5,3X9+5=4X8,3、7+2#4乂6,3乂4+5*、6,只有B

項(xiàng)符合題意，故答案為；Bo

二、主觀題（共3小題，共40分）

13.（2021?上海寶山?一模）（12分）氮循環(huán)是自然界中一種重要的物質(zhì)循環(huán)方式，主要有以下2種方式:

⑵在自然界中第①種循環(huán)是很少的，主要是第一步N2-NO的反應(yīng)很難發(fā)生，請(qǐng)結(jié)合Nz的結(jié)構(gòu)說(shuō)明

N2->NO的反應(yīng)很難發(fā)生的原因o

（3）寫(xiě)出氮循環(huán)①中NO2THNO3的化學(xué)方程式o

（4）寫(xiě)出氮循環(huán)②中NH3的電子式______,其空間構(gòu)型是o寫(xiě)出NH：的檢驗(yàn)方法。

（5）P和N屬于周期表的族,非金屬性較強(qiáng)的是______（用元素符號(hào)表示），舉一個(gè)能證明該結(jié)論的

實(shí)驗(yàn)事實(shí)o

⑵化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是先斷鍵，后成鍵，N和N之間有三根共價(jià)鍵，鍵能很大，很難斷開(kāi)，所以反應(yīng)很難進(jìn)

行（2分）

（3）3NO2+H2O=2HNO/+NO（1分）

（5）VA（1分）N（1分）酸性：HN03>H3PCh（1分）

⑵在自然界中第①種循環(huán)是很少的，主要是第一步N2-N0的反應(yīng)很難發(fā)生，請(qǐng)結(jié)合Nz的結(jié)構(gòu)說(shuō)明

N2rN0的反應(yīng)很難發(fā)生的原因化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是先斷鍵，后成鍵，氮氮之間有三根共價(jià)鍵，鍵能很大，

很難斷開(kāi)，所以反應(yīng)很難進(jìn)行；故答案為：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是先斷鍵，后成鍵，N和N之間有三根共價(jià)鍵，

鍵能很大，很難斷開(kāi)，所以反應(yīng)很難進(jìn)行。

（3）敘循環(huán)①中NO2-HNO3是一氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化敘，其化學(xué)力程式3NO2+H：JO=

2HNO3+NO；故答案為：3NO2+H2O=2HNOHNO。

（5）P和N屬于周期表的VA族，根據(jù)同主族，從上到下非金屬性逐漸減弱，因此非金屬性較強(qiáng)的是N,通

過(guò)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性強(qiáng)弱證明，即酸性：HN03>H3Po4；故答案為：VA；N；酸性：HNO3>

H3PO4O

14.（2022?四川省瀘縣第二中學(xué)一模）（16分）氮和氮的化合物與人類有密切關(guān)系。

⑴下列屬于氮的固定的是（填序號(hào)）。

①工業(yè)上N2和H?合成NH?

②N2和02放電條件下生成NO

③NH3催化氧化生成NO

寫(xiě)出反應(yīng)③的化學(xué)方程式。

（2）①治理NO污染通常是在氧化劑作用下，將NO氧化成溶解度高的NCh，然后用水或堿液吸收脫氮。下

列物質(zhì)可以用于氧化NO的是（填序號(hào)）。

ANa。溶液B.K2O2O7溶液C.Na2c03溶液D.KMnCU溶液

②NO也可用NaClO堿性溶液氧億并將其轉(zhuǎn)化為硝酸鹽化肥，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：o

③目前處理柴油車尾氣中NO,和PM2.5等的方法之一，是用車用尿素［CO（NH2）2］溶液在選擇性催化還原系統(tǒng)

中將NO、無(wú)害化處理，寫(xiě)出該系統(tǒng)無(wú)害化處理NO的化學(xué)方程式：。

（3）C0與NO在Rh催化劑上的氧化還原反應(yīng)是控制汽車尾氣對(duì)空氣污染的關(guān)鍵反應(yīng)，用Rh做催化劑時(shí)該

反應(yīng)的過(guò)程示意圖如下:

①過(guò)程I為過(guò)程（填“吸熱放熱”）。該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為，當(dāng)生成lmolN2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子

_______molo

②已知過(guò)程I的焙變（ImolCO參力R）為akJ/mol,過(guò)程II的熔變?yōu)閎kJ/moL貝lj該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。

（2）①BD（2分）

③2co（NH2）2+6NO=5N2+2CO2+4H2O（2分）

（3）①吸熱（I分）CO?（1分）4（2分）

②2NO（g）+2CO（g）=2CC>2（g）+N2（g）AH=+2（a+b）kJ/mol（2分）

（2）①氧化NO需要氧化劑，NaCl溶液、Na2c03溶液均不與NO反應(yīng)，心。2。7、KMnCU溶液具有強(qiáng)氧化性,

可以氧化N