【2026年南方台江苏专用教辅电子版化学培优word讲义第12讲练习1氮气氮的氧化物

12讲　氮及其化合物

练习1　氮气　氮的氧化物

1. (2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(A)

A. 自然固氮、人工固氮都是将N₂转化为NH₃

B. 侯氏制碱法以H₂O、NH₃、CO₂、NaCl为原料制备NaHCO₃和NH₄Cl

C. 工业上通过NH₃催化氧化等反应过程生产HNO₃

D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”

【解析】 自然固氮和人工固氮得到的氮的化合物不一定是NH₃，如自然固氮中N₂与O₂放电生成NO，A错误。

2. (2023·前黄中学)氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO₂)，石灰乳吸收时主要反应为NO₂＋NO＋Ca(OH)₂===Ca(NO₂)₂＋H₂O。下列关于氮氧化物的形成、吸收等说法正确的是(D)

A. 汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于烃类燃料

B. 用石灰乳吸收NO和NO₂，增加气体流速可提高氮氧化物的吸收率

C. 收集NO₂气体时采用排水法，可提高NO₂气体的纯度

D. 用CO(NH₂)₂可将NO₂转化为N₂，是利用了CO(NH₂)₂的还原性

【解析】 汽车尾气中的氮氧化物主要由空气中的N₂和O₂在气缸中高温条件下生成，A错误；减慢气体流速可提高氮氧化物与石灰乳的接触时间，提高氮氧化物的吸收率，B错误；NO₂能溶于水且能与水反应，不能用排水法收集，C错误；CO(NH₂)₂＋NO₂→N₂，CO(NH₂)₂中N由－3价升至0价，CO(NH₂)₂作还原剂，D正确。

阅读下列材料，完成第3题。

N、P为第ⅤA族元素。NH₃是氮的常见氢化物，液氨可部分电离产生NH－2和NH＋4，氨水与Ag^＋形成Ag(NH₃)₂OH；NH₃可转化为NO、NO₂、HNO₃等。磷单质主要有红磷、白磷和黑磷，黑磷具有类似石墨的片状结构，称之为“金属磷”；PCl₅为离子晶体，其晶胞结构如图所示，PCl₅溶于水生成两种常见的酸。

　PCl₅晶胞结构图

3. (2024·镇江期末)下列说法错误的是(D)

A. NH＋4键角约为109.5°

B. 液氨电离可表示为2NH₃NH＋4＋NH－2

C. PCl₅晶胞中含有PCl－6与PCl＋4两种离子

D. 红磷、白磷、黑磷互为同分异构体

【解析】 NH＋4空间结构为正四面体形，键角约为109.5°，A正确；由题给信息可知液氨可部分电离产生NH－2和NH＋4，B正确；PCl₅晶胞中位于顶点的正八面体为PCl－6、位于体心的正四面体为PCl＋4，C正确；红磷、白磷、黑磷互为同素异形体，D错误。

4. (2024·江苏各地模拟)下列叙述正确的是(C)

A. 氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种

B. 1 mol SO₃和1 mol NO₂分别通入1 L水中可产生相同浓度的H₂SO₄和HNO₃

C. NO₂尾气可用Na₂CO₃溶液吸收

D. 用下图装置收集NO气体

【解析】 氮的固定是指将N₂转化为氮的化合物，A错误；1 mol SO₃和1 mol NO₂分别通入1 L水中最终溶液体积未知，无法计算所得溶液的物质的量浓度，B错误；NO₂在碱性溶液中发生歧化反应，并促进CO2－3水解，总反应为2NO₂＋CO2－3===NO－3＋NO－2＋CO₂，可以用Na₂CO₃溶液吸收NO₂尾气，C正确；NO密度小于CO₂，应短管进气，长管出气，D错误。

5. (2023·苏锡常镇二模)下列化学反应表示正确的是(B)

A. 用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO₂＋H₂O===HNO₃＋NO

B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO＋NO₂＋2OH^－===2NO－2＋H₂O

C. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：N₂＋2O₂放电2NO₂

D. 铜粉和稀硝酸反应：4H^＋＋2NO－3＋Cu===Cu^2＋＋2NO₂↑＋2H₂O

【解析】 H、O原子均不守恒，A错误；雷雨天气中，N₂与O₂反应生成NO，C错误；铜粉与稀硝酸反应生成的气体是NO，D错误。

6. (2023·华罗庚中学)下列选项所示的物质间转化均能实现的是(B)

A. N₂――→O2放电NO₂

B. NO₂Na2CO3NaNO₂

C. HNO₃(aq)少量Fe粉Fe(NO₃)₂

D. NO――→SO2H2OHNO₃

【解析】 氮气和氧气在闪电作用下只能生成NO，A错误；2NO₂＋Na₂CO₃===NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂↑，B正确；稀硝酸与少量铁粉生成Fe(NO₃)₃，C错误；SO₂主要表现还原性，不能将NO氧化为HNO₃，D错误。

7. (2023·连云港期末)常温下NaNO₂与H₂SO₄反应能生成NO和NO₂。实验室探究NaNO₂与H₂SO₄反应及气体产物的成分。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(D)

A. 用装置甲制取气体

B. 用装置乙收集生成的NO₂

C. 用装置丙检验NO生成

D. 蒸发丁中所得溶液得到纯净NaNO₃晶体

【解析】 NaNO₂与硫酸常温下反应生成NO和NO₂，A正确；冷水可以将NO₂液化，达到收集NO₂的目的，B正确；NO是无色气体，通入O₂后变为红棕色NO₂，C正确；NO₂与NaOH溶液生成NaNO₃、NaNO₂和水，D错误。

8. N₂O、NO和NO₂等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。

(1) N₂O的处理。N₂O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N₂O分解。NH₃与O₂在加热和催化剂作用下生成N₂O的化学方程式：2NH₃＋2O₂=====催化剂△N₂O＋3H₂O。

(2) NO和NO₂的处理。已除去N₂O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应：

NO＋NO₂＋2OH^－===2NO－2＋H₂O

2NO₂＋2OH^－===NO－2＋NO－3＋H₂O

①下列措施能提高尾气中NO和NO₂去除率的有BC(填字母)。

A. 加快通入尾气的速率

B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气

C. 吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液

②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤，得到NaNO₂晶体，该晶体中的主要杂质是NaNO₃(填化学式)；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO(填化学式)。

(3) NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为NO－3的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示：

①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl^－和NO－3，其离子方程式：3HClO＋2NO＋H₂O===3Cl^－＋2NO－3＋5H^＋。

② NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强。

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