5.2 氮及其化合物 同步练习题
一、单选题
1．下列关于离子检验的说法正确的是
A．定性检验，试剂可用稀硫酸和品红溶液
B．向某溶液中滴加稀溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，说明该溶液中无
C．向某溶液中加入盐酸酸化的，有白色沉淀产生，说明该溶液中有
D．向某溶液中加入稀盐酸，将反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该溶液中一定含有
2．某些物质若混合使用可以增加使用效果，下列做法正确的是
A．氯化铵与草木灰混合使用提高肥效
B．84消毒液与含盐酸的洁厕灵混合使用提高杀菌效果
C．二氧化硫与新制氯水混合使用提高漂白效果
D．高锰酸钾溶液和稀硫酸混合使用增加氧化性
3．用下列实验装置，能达到实验目的的是
A B C D
去除乙烯中混有的SO2气体 制备并收集少量的NO 加热CuSO4溶液，得到白色固体 配制0.10mo1/LNaOH溶液
A．A B．B C．C D．D
4．向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，观察到的现象是
A．溶液由浅绿色变为黄色 B．溶液中产生红棕色气体
C．溶液中产生红褐色气体 D．无任何现象
5．与下列物质的反应中，硝酸既表现氧化性，又表现酸性的是
A．木炭 B．Cu C．MgO D．Na2CO3
6．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对“非典”病毒的抑制作用明显。下列关于一氧化氮的说法正确的是
A．一氧化氮是酸性氧化物 B．一氧化氮只能通过人工合成
C．一氧化氮是大气污染物，会形成酸雨 D．一氧化氮可用向下排空气法收集
7．实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3，下列说法错误的是
A．X溶液为饱和碳酸钠溶液，作用是吸收二氧化碳中的氯化氢
B．装置中使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率
C．实验时，先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3，再通入足量CO2
D．利用锥形瓶所得分散系制备Na2CO3固体，还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
8．如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是
A．NH3(H2O含酚酞) 蓝色喷泉 B．HCl (H2O含石蕊) 红色喷泉
C．SO2(NaOH溶液) 无色喷泉 D．CO2(NaOH溶液) 无色喷泉
9．已知A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质，它们有转化关系，且D为强电解质(其他相关物质可能省略)。下列说法不正确的是( )。
A．若A为非金属单质，则它与Mg反应的产物中阴、阳离子个数比可能为2∶3
B．若A为非金属单质，其所含的元素在周期表中可能处于第二周期第ⅣA族
C．不论A为单质还是化合物，D都有可能是同一种物质
D．若A是共价化合物，0.1 mol A分子中含有的电子数可能为NA
10．氮及其化合物的“价—类”二维图如图所示，下列有关说法错误的是
A．常温下，a、c、d均为刺激性气味的气体
B．由b生成a或c的过程均属于氮的固定
C．实验室e的浓溶液需保存在棕色试剂瓶中
D．f的氯化物与的反应为吸热反应
二、填空题
11．按要求填空
（1）有下列物质：①铜；②石灰水；③CO2；④Fe（OH）3溶液；⑤CaO；⑥豆浆。其中属于胶体的是_____（填序号，下同），属于碱性氧化物的是_____
（2）在标准状况下，35.5g氯气的体积是_____L．将其与氢气化合，需氢气的物质的量是_____mol，将生成的气体溶于水，配成500mL溶液，则该溶液中溶质的物质的量浓度是_____mol/L
（3）如图所示，将充满NO2气体的试管倒扣在水槽中，观察到试管内气体颜色由_____色逐渐变为无色，最终试管内液面上升至试管容积的_____处（填分数）
12．某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将氧化成，而稀硝酸不能氧化。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
实验时先检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后通入一段时间，关闭弹簧夹，打开分液漏斗旋塞滴加浓硝酸。
(1)装置②中发生反应的化学方程式为___________。
(2)该小组得出的结论依据的实验现象是________。
三、计算题
13．称取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品7.58g，加入80.0g质量分数为5.00%的NaOH溶液，充分反应后生成NH30.0800mol。
（1）NaOH的物质的量为___。
（2）该混合样品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为___。
14．在容积为10mL的试管中充满NO2和O2混合气体，将试管倒立于水中，充分反应后试管中剩余气体为1mL，求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少mL？____。
四、实验题
15．某固体混合物可能含有CaCO3、NH4NO3、Na2SO4、BaCl2和CuSO4中的一种或几种，将该混合物进行如下实验：
①将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀，过滤；
②取无色溶液进行焰色反应，火焰呈黄色；
③取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。由上述现象推断：
（1）该混合物中一定含有__，可能含有__。
（2）若要检验可能含有的物质是否存在，请你设计实验方案：__。
16．氨是一种非常重要的化工产品。
Ⅰ.下图是实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气的实验装置图，请回答以下各问题：
(1)实验室加热固体混合物制的化学方程式为____________，收集气体的试管必须干燥的原因是____________。氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用方程式表示试纸变色的原因____________。氨气和氯化氢在空气中相遇时，可以看到的现象是生成大量白烟，方程式为___________________。
(2)检验氨气已收集满的方法是_______________________________________。
(3)如制得标准状况下的氨气2.24L，则反应中至少需要熟石灰的物质的量为_______。
Ⅱ.工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨再经一系列反应可以得到硝酸。反应如下图所示：
某课外小组模拟上述部分过程设计了如下图实验装置制备硝酸橡胶制品均已被保护。
(4)工业合成氨反应的化学方程式是____________________________。
(5)工业上用制取的化学方程式是___________________________。
(6)NO2通入水中制取的化学方程式为____________________；为了提高的产率，可通入气体，该气体是___________。
(7)向有铜片的试管中加入适量中反应后的溶液，产生无色气泡，则该反应的离子方程式为_________，气体在试管口变为红棕色，反应的化学方程式为______________。
五、元素或物质推断题
17．如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质之间的相互转化关系。其中A、B、C、D在常温下都是气体，且B为红棕色气体。
(1)写出各物质的化学式：A___________，C___________，D___________，E___________。
(2)写出各步反应的化学方程式。
①A→C：___________。
②B→E：___________。
③C→B：___________。
【参考答案】
一、单选题
1．A
解析：A．亚硫酸根离子与稀硫酸反应产生能使品红溶液褪色的二氧化硫气体，因此能定性检验，A正确；
B．向某溶液中滴加稀溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，不能说明该溶液中无，因为也可能是生成的氨水浓度很小，没有氨气逸出，B错误；
C．向某溶液中加入盐酸酸化的，有白色沉淀产生，不能说明该溶液中有，因为氯化银也是不溶于水不溶于酸的白色沉淀，C错误；
D．向某溶液中加入稀盐酸，将反应产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，气体不一定是二氧化碳，也可能是二氧化硫，且碳酸氢根离子也能与盐酸反应产生二氧化碳，不能说明该溶液中一定含有，D错误；
答案选A。
2．D
解析：A．氯化铵和草木灰混合使用会造成氨气逸出，肥效降低，A错误；
B．83消毒液和含盐酸的洁厕灵混合使用会产生有毒的氯气，漂白效果也降低，B错误；
C．二氧化硫和新制氯水反应生成硫酸和盐酸，漂白效果降低，C错误；
D．高锰酸钾和稀硫酸混合能增加氧化性，D正确；
故选D。
3．B
解析：A．SO2不溶于浓硫酸中，故A不能达到实验目的，故A不选；
B．铜和稀硝酸反应生成NO，NO不溶于水，可以用排水法收集，故B能得到实验目的，故B选；
C．铁能将硫酸铜里的铜置换出来，所以不能用铁坩埚加热硫酸铜溶液，C不能达到实验目的，故C不选；
D．配制一定物质的量浓度的溶液时，不能在容量瓶中溶解固体，应在烧杯中溶解并冷却后转移到容量瓶中，故D不选；
故选B。
4．A
解析：A．Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，二价铁被硝酸根离子氧化为三价铁，使溶液由浅绿色变为黄色，故A正确；
B．Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，二价铁被硝酸根离子氧化为三价铁，同时生成无色气体NO，在空气中变为红棕色气体NO2，故B错误；
C．Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，二价铁被硝酸根离子氧化为三价铁，同时生成无色气体NO，在空气中变为红棕色气体NO2，故C错误；
D．Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，二价铁被硝酸根离子氧化为三价铁，溶液由浅绿色变为黄色，同时生成无色气体NO，在空气中变为红棕色气体NO2，故D错误；
故答案为A。
5．B
解析：A．硝酸与木炭反应，N元素化合价降低，只表现出氧化性，A错误；
B．硝酸与铜反应，生成硝酸铜和水，表现酸性；N元素化合价降低，表现出氧化性，B正确；
C．硝酸与MgO反应生成硝酸镁和水，只表现酸性，C错误；
D． 硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，只表现酸性，D错误；
故选B。
6．C
解析：A．能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物，一氧化氮和碱不反应，所以是不成盐化合物，故A错误；
B．氮气和氧气在高温放电条件下能生成一氧化氮，故B错误；
C．形成酸雨的主要成分是二氧化硫和氮氧化物，一氧化氮与空气中氧气相遇生成二氧化氮，故C正确；
D．一氧化氮不稳定，易被氧化生成二氧化氮，所以一氧化氮不能用排空气法收集，一氧化氮不溶于水，所以可以采用排水法收集，故D错误；
答案选C。
7．A
解析：A．生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢，X溶液为饱和碳酸氢钠溶液，作用是吸收二氧化碳中的氯化氢，A错误；
B．装置中使用“多孔球泡”可增大接触面积，加快NH3的吸收速率，B正确；
C．氨气极易溶于水，因此实验时，先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3，再通入足量CO2，C正确；
D．碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠，所以利用锥形瓶所得分散系制备Na2CO3固体，还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程，D正确；答案选A。
8．A
解析：A．氨气极易溶于水，挤压胶管的胶头，氨气溶于水，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，氨水显碱性，酚酞遇碱变红，形成红色喷泉，与事实不相符，故A选；
B．HCl极易溶于水，挤压胶管的胶头，氯化氢溶于水，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，盐酸显酸性，石蕊遇酸变红，形成红色喷泉，与事实相符，故B不选；
C．二氧化硫可与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠，挤压胶管的胶头，二氧化硫被吸收，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，生成的亚硫酸钠溶液无色，形成无色喷泉，与事实相符，故C不选；
D．二氧化碳可与NaOH溶液反应生成碳酸钠，挤压胶管的胶头，二氧化碳被吸收，使烧瓶中的气压小于外界大气压，能形成喷泉，生成的碳酸钠溶液无色，形成无色喷泉，与事实相符，故D不选；故选A。
9．B
解析：A、B、C、D为短周期元素构成的四种物质，它们有转化关系，且D为强电解质，中学常见物质中N、S、Na元素的单质及其化合物符合转化关系，据此分析判断。A．若A为非金属单质，能连续氧化且产物D为强电解质，则A可能为N2或S，其中氮气与镁反应的产物为Mg3N2，其中阴、阳离子的个数比为2∶3，故A正确；
B．若A为非金属单质，A为氮气或硫，氮元素处于第二周期ⅤA族，硫元素处于第三周期ⅥA族，故B错误；
C．若A为氮气或氨气，均可生成D（硝酸），故C正确；
D．若A是共价化合物，A可能为NH3或H2S，0.1mol的NH3分子中含有的电子数为NA，故D正确；
故选B。
10．A
解析：A．常温下，NH3、NO2为刺激性气味的气体，NO或N2O4为无味的气体，选项A错误；
B．由N2生成NH3或NO的过程均属于氮由游离态转化为化合态，属于氮的固定，选项B正确；
C．实验室HNO3的浓溶液因见光易分解，需保存在棕色试剂瓶中，选项C正确；
D．的氯化物NH4Cl与的反应为吸热反应，选项D正确；
答案选A。
二、填空题
11． ④⑥ ⑤ 11.2 0.5 2 红棕
解析：（1）①铜是单质；②石灰水是溶液；③CO2是纯净物，为酸性氧化物；④Fe（OH）3溶液分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体；⑤CaO能够与酸反应生成盐和水为碱性氧化物；⑥豆浆，分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体；
（2）根据公式n=和c=计算；
（3）根据方程式3NO2+H2O＝2HNO3+NO可知，3体积二氧化氮与水反应生成1体积一氧化氮，一氧化氮不溶于水，由此解答。
（1）①铜是单质；②石灰水是溶液；③CO2是纯净物，为酸性氧化物；④Fe（OH）3溶液分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体；⑤CaO能够与酸反应生成盐和水为碱性氧化物；⑥豆浆，分散质粒度介于1﹣100nm之间是胶体；所以属于胶体的是④⑥，属于碱性氧化物的是 ⑤；
（2）在标准状况下，35.5g氯气的体积：×22.4L/mol＝0.5mol；依据方程式：H2+Cl22HCl，0.5mol氯气与0.5mol氢气反应生成1mol氯化氢，氯化氢溶于水＝2mol/L；
（3）NO2气体为红棕色，二氧化氮气体易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O＝2HNO3+NO，NO为无色，所以气体颜色由红棕色逐渐变为无色，依据方程式3体积二氧化氮与水反应生成1体积一氧化氮，一氧化氮不溶于水，所以反应后溶液体积占试管体积的。
12． ③中溶液液面上方气体仍为无色，④中溶液液面上方气体变为红棕色
解析：（1）装置①中反应生成了二氧化氮，在装置②中二氧化氮会与水反应，即；
（2）如果装置②得到的一氧化氮在通过装置③④时，根据题意浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，则无色一氧化氮会被装置④中浓硝酸氧化为红棕色的二氧化氮，③中装稀硝酸，故③中溶液液面上方气体仍为无色，即确定浓硝酸具有氧化性结论的现象是：③中溶液液面上方气体仍为无色，④中溶液液面上方气体变为红棕色。
三、计算题
13．1mol 2：1
解析：(1)NaOH的物质的量为（80g×5%）/40g/mol=0.1mol，故答案为0.1mol；
(2)(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物样品中加入NaOH溶液，NH4HSO4电离出的氢离子优先反应，根据NH4+ OH 可知与氢离子反应消耗NaOH的物质的量为：0.1mol 0.08mol=0.02mol，则NH4HSO4的物质的量为0.02mol，所以(NH4)2SO4的质量为：7.58g 115g/mol×0.02mol=5.28g，其物质的量为：5.28g/132g/mol=0.04mol，则(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量比=0.04mol：0.02mol=2：1，故答案为2：1。
14．①V(NO2)=7.2mL、V(O2)=2.8mL；②V(NO2)=8.6mL、V(O2)=1.4mL
解析：先判断过量的气体的成分，若为氧气，然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算，求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的氧气；若为NO，先根据3NO2+H2O=2HNO3+NO求出过量的NO2，然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的NO2。
NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，发生的总反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，最后剩余气体可能为氧气，也可能是NO气体，分两种情况讨论：
①若剩余气体为氧气，设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3反应消耗的氧气体积为x，则消耗的NO2的体积为4x，即：5x=10mL-1mL=9mL，解得x=1.8mL，原混合气中V(O2)=2.8mL，V(NO2)=7.2mL；
②若剩余气体为NO气体，则由3NO2+H2O=2HNO3+NO，说明过量的NO2为3mL，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mL，设反应消耗的氧气的体积为y，则消耗的NO2的体积为4y，则有5y=7mL，y=1.4mL，则原混合气中V(O2)=1.4mL，V(NO2)=8.6mL；
答：原混合气体中NO2和O2的体积为分别为①V(NO2)=7.2mL、V（O2）=2.8mL；②V(NO2)=8.6mL、V(O2)=1.4mL。
四、实验题
15． CaCO3、Na2SO4 NH4NO3 取少量固体加入NaOH溶液中，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝，则含有NH4NO3，反之不含NH4NO3
【分析】①将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀，过滤，可知一定不含CuSO4，白色沉淀为CaCO3或BaSO4；
②取无色溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，可知一定含Na2SO4；
③取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体，可知白色沉淀只能为CaCO3，则原混合物中一定不含BaCl2，据此分析解答。
解析：由上述分析可知，一定含CaCO3、Na2SO4，一定不含BaCl2、CuSO4，不能确定是否含NH4NO3。
(1)该混合物中一定含有CaCO3、Na2SO4，可能含有NH4NO3，故答案为：CaCO3、Na2SO4；NH4NO3；
(2)若要检验可能含有的物质是否存在，只需要检验是否存在铵根离子即可，实验方案为：取少量固体加入NaOH溶液中，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝，则含有NH4NO3，反之不含NH4NO3，故答案为：取少量固体加入NaOH溶液中，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝，则含有NH4NO3，反之不含NH4NO3。
16．(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 氨气极易溶于水，防止氨气的溶解 NH3+HCl＝NH4Cl
(2)将润湿的红色石蕊试纸靠近收集气体的试管口，若试纸变蓝，则已收集满
(3)0.05 mol
(4)N2+3H22NH3
(5)4NH3+5O24NO+6H2O
(6) 3NO2+H2O＝2HNO3+NO O2
(7) 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O 2NO+O2＝2NO2
【分析】II.氮气和氢气反应氨气，氨气和氧气发生催化氧化反应生成NO，NO被氧气氧化为NO2，NO2和水反应生成NO，通入氧气可完全转化NO为NO2，提高硝酸的产率；
解析：（1）实验室加热氯化铵和熟石灰固体混合物制，反应的化学方程式为，收集气体的试管必须干燥的原因是氨气极易溶于水，防止氨气的溶解；氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出氢氧根离子使溶液呈碱性，则可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用方程式表示试纸变色的原因；氨气和氯化氢在空气中反应生成氯化铵，生成固体小颗粒，因此可以看到的现象是生成大量白烟，化学方程式为NH3+HCl＝NH4Cl；
（2）检验氨气已收集满的方法是：将润湿的红色石蕊试纸靠近收集气体的试管口，若试纸变蓝，则已收集满；
（3）标准状况下2.24L的氨气物质的量为，由反应方程式，则反应中至少需要熟石灰的物质的量为0.05 mol；
（4）工业用氮气和氢气在高温高压、催化剂作用下合成氨，反应的化学方程式是；
（5）工业上用和氧气发生氧化还原反应制取，反应的化学方程式是；
（6）NO2通入水中生成和NO，反应的化学方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO；为了提高的产率，可通入氧气与NO反应生成NO2，增大反应物的浓度，则a气体是O2；
（7）铜片和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO，产生无色气泡，则该反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O；NO气体在试管口与氧气反应生成NO2，气体颜色变为红棕色，反应的化学方程式为2NO+O2＝2NO2。
五、元素或物质推断题
17．(1) N2 NO NH3 HNO3
(2) N2+O22NO 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NO+O2=2NO2
解析：如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质之间的相互转化关系。其中A、B、C、D在常温下都是气体，且B为红棕色气体，则B是NO2，C与O2反应产生NO2，C是NO，NO2溶于水反应产生E是HNO3；稀HNO3与Cu反应产生Cu(NO3)3、NO、H2O；A与O2在放电条件下反应能产生NO，A与H2在高温、高压、催化剂条件下反应产生D，D与O2在催化剂存在条件下也能反应产生NO，则A是N2，D是NH3，然后根据物质的性质分析解答。
（1）根据上述分析可知A是N2，C是NO，D是NH3，E是HNO3；
（2）①A是N2，C是NO，N2与O2在放电条件下反应产生NO，反应A→C的化学方程式为：N2+O22NO；
②B是NO2，E是HNO3，NO2溶于水反应产生HNO3、NO，则反应B→E的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；
③B是NO2，C是NO，NO与O2在常温下反应产生NO2，则C→B反应的化学方程式为：2NO+O2=2NO2。
