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易错点11 氮元素及其化合物
易错题【01】氮的固定
易错题【02】氮的氧化物
（1）氮有多种价态的氧化物，如NO、NO、NO、NO (或NO)、NO，其中属于酸性氧
2 2 3 2 2 4 2 5
化物的是NO、NO。
2 3 2 5
（2）氮的氧化物都有毒，其中NO 与NO 之间存在平衡：2NO NO，在阿伏加德罗
2 2 4 2 2 4
常数问题中要考虑该平衡的存在；
（3）NO、CO均能与血红蛋白结合而使人中毒。。
易错题【03】硝酸的强氧化性
稀硝酸与铜反应的化学方程式： 3Cu＋8HNO(稀)===3Cu(NO)＋2NO↑＋4HO
3 3 2 2
与金属反应
浓硝酸与铜反应的化学方程式： Cu＋4HNO(浓)===Cu(NO)＋2NO ↑＋2HO
3 3 2 2 2
与非金属反应 浓硝酸与C反应的化学方程式： C＋4HNO(浓)=====CO↑＋4NO ↑＋2HO
3 2 2 2
与还原性化合 硝酸可氧化Fe2＋、HS、SO 、NaSO 、HI等还原性物质。如稀硝酸与FeSO 溶液
2 2 2 3 4
物反应 反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2HO
2
①HNO 中N元素显+5价，处于最高价态，因此浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，
3
氧化性越强，其还原产物的价态越高。
②反应过程中，HNO 的还原产物一般为HNO(浓)―→NO ，HNO(稀)―→NO。
3 3 2 3
③浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红，后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化
性。
④常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”，表面生成致密的氧化膜，并非不发生反应，
故浓硝酸可以用铁桶盛放。
易错题【04】实验室制取氨的其他方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 化学方程式为NH ·H O=====NH ↑＋HO
3 2 3 2
浓氨水＋ NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH
NaOH固体 －浓度的增大有利于NH 的生成
3CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放
浓氨水＋
热，促使氨水分解，化学方程式为
CaO固体
NH ·H O＋CaO==NH↑＋Ca(OH)
3 2 3 2
氮元素“价-类二维图”
（1）牢记一条转化主线，侧重物质之间转化的条件及产物：
N――→NH ――→NO――→NO ――→HNO――→NH NO
2 3 2 3 4 3
（2）结合氧化还原反应中“价态转化规律”，认识不同价态含氮物质之间的转化关系：
NH ――→NO――→NO ――→HNO
3 2 3
（3）明确含氮物质的连续氧化关系：N――→NO――→NO ――→HNO
2 2 3
易错题【06】
（1）N元素的非金属性强于P元素，第一电离能大于P元素，原子半径小于P原子。
（2）氮气分子中氮氮三键含有1个σ键和2个π键，P原子的原子半径大于N原子，p轨
道不能形成头碰头的π键，所以白磷分子的空间构型为正四面体形。
（3）NH 分子中N原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，N原子的杂化方式为sp3
3
杂化，VSEPR模型为四面体形，分子的空间构型为三角锥形；NH +离子中N原子的价层电
4
子对数为4、孤对电子对数为0，N原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR模型为正四面体形，
分子的空间构型为正四面体形。
（4）NH 分子能形成分子间氢键，分子间作用力大于PH ，沸点高于PH ；NH 分子能与
3 3 3 3
水分子形成分子间氢键，氨气极易溶于水。
（5）NO —和NO —离子中N原子的价层电子对数都为3、孤对电子对数分别为0、1，N原
3 2
子的杂化方式为sp2杂化，VSEPR模型都为平面三角形，分子的空间构型分别为平面三角
形和V形。
（6）NH 分子能与具有空轨道的氢离子、铜离子等形成配位键，所以化合物中N原子形成
33个共价键，说明N原子没有形成配位键，当N原子的共价键数目为4时，说明N原子形
成的共价键中有1个配位键。
典例分析
例1、氮及其化合物的“价-类”二维图如下所示。
下列说法正确的是（ ）
A. X 可通过加热氯化铵固体制取
B. 从物质类别角度分析，P 和 Z 都属于酸性氧化物
C. 将X转化为 Q的过程，属于氮的固定
D. 3.2g Cu与10 mol·L-1的Y溶液恰好反应，生成NO、NO 混合气体1.12 L(标准状况)，则
2
Y 溶液的体积为 15 mL
5. D 【解析】X是NH ，加热氯化铵固体生成的NH 和HCl，遇冷重新生成NH Cl，不能
3 3 4
制取NH ，A错误；P是NO，Z是NO 或NO，而NO 、NO 不是酸性氧化物，B错误；
3 2 5 2 2 4 2 2 4
Q是NO，氨气转化为NO不属于氮的固定，C正确；Y是HNO，3.2 g Cu为0.05 mol，与
3
HNO 反应生成0.05 molCu(NO )，生成NO、NO 混合气体1.12L(标准状况)，则气体总物
3 3 2 2
质的量为0.05mol，据N原子守恒可知原硝酸中n(HNO)=0.05mol×2+0.05mol=0.15mol，故
3
硝酸溶液的体积为0.15mol/(10mol·L—1)=0.015L=15mL，D正确。
例2、用下图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下：
装置 步骤 操作 现象
打开止水夹，挤压胶头，使产生红棕色气体，溶液变
①
浓硝酸滴入试管 为绿色
注射器内剩余的水被“吸
一段时间后，关闭止水夹，
入”试管；铜表面产生无
② 推动注射器活塞使部分水进
色气泡，溶液变蓝，试管
入试管
内气体逐渐变为无色
③ 一段时间后，打开止水夹，注射器中无色气体变为红拉动注射器活塞吸取少量无
色气体；拔下注射器，再拉棕色
动活塞吸入少量空气
下列说法不正确的是（ ）
A.①中反应的化学方程式是
B.②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是 与 反应导致压强减小
C.③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO
D.待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生
C【解析】①中用与浓硝酸反应生成Cu(NO ) 、NO 和HO，产生红棕色气体NO ，A正确；
3 2 2 2 2
NO 与水发生反应：3NO +H O=2HNO +NO，气体的总物质的量减小，压强减小，注射器
2 2 2 3
内剩余的水被“吸入”试管，B正确；②中推动注射器活塞使部分水进入试管，NO 与水
2
反应生成NO，故③的现象不能证明②中Cu与硝酸生成NO，C错误；②中反应停止后，
铜片剩余，溶液中含 Cu(NO ) ，滴加少量稀硫酸，发生反应：3Cu+2NO—+8H+==3Cu2+
3 2 3
+2NO↑+4HO，D正确。
2
例3、氮化铬具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性能，因而具有
广泛应用前景。实验室制备CrN反应原理为 CrCl +NH CrN+3HCl，装置如图所示：
3 3
下列说法错误的是（ ）
A. 装置①还可以用于制取O、Cl、CO 等气体
2 2 2
B. 装置②、④中分别盛装NaOH溶液、KOH固体
C. 装置③中也可盛装维生素C ，其作用是除去氧气
D. 装置⑤ 中产生的尾气冷却后用水吸收得到纯盐酸
D【解析】装置①可以用双氧水（MnO 作催化剂）制取氧气，用浓盐酸与高锰酸钾制取氯
2
气，用盐酸与碳酸钙制取二氧化碳气体，A正确；装置②中的NaOH溶液可以吸收装置中
的二氧化碳气体，④中的KOH固体可以吸收水分，B正确；装置③中的亚硫酸钠可以除去
装置中的氧气，也可盛装维生素C，C正确； 装置⑤中产生的尾气有反应生成的HCl，还有未完全反应的NH ，所以冷却后用水吸收得到的不是纯盐酸，D错误。
3
例4、某小组探究Cu与HNO 反应，发现有趣的现象。室温下，溶液A遇铜片立即产生气
3
泡，而相同条件下3mol∙L-1稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化，一段时间后才有少
量气泡产生。
（1）铜与稀硝酸反应的化学方程式：______。
（2）分析溶液A的成分后，同学们探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。
①假设1：______对该反应有催化作用。
实验验证：向B中加入少量硝酸铜，溶液呈浅蓝色，放入铜片，没有明显变化。
结论：假设1不成立。
②假设2：NO 对该反应有催化作用。
2
方案1：向放有铜片的B中通入少量NO ，铜片表面立即产生气泡，反应持续进行。有同
2
学认为应补充对比实验：向放有铜片的B中加入数滴5mol∙L-1硝酸，无明显变化。补充该
实验的目的是______。
方案2：向A中鼓入N 数分钟得溶液C。相同条件下，铜片与A、B、C溶液的反应速率：
2
v(A)＞v(C)＞v(B)。该实验能够证明假设2成立的理由是______。
③经检验，A溶液中还含有少量HNO。实验证明HNO 也对该反应有催化作用，操作和现
2 2
象是：向含有铜片的B溶液中______。
结论：NO 和HNO 对铜与硝酸的反应都有催化作用。
2 2
（3）请推测Cu与稀硝酸反应中NO 和HNO 参与的可能催化过程：
2 2
①Cu+2NO+2H+=Cu2++2HNO
2 2
②______。
③______。
【答案】（1）3Cu+8HNO (稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO
3 3 2 2
（2）①Cu2+
②排除通NO 带来的硝酸浓度增大的影响；鼓入N 可以带走溶液中的NO ，因此三份溶液
2 2 2
中NO 的浓度A＞C＞B，反应速率随NO 浓度降低而减慢，说明NO 对该反应有催化作用
2 2 2③加入少量的NaNO ，B中铜片上立即生成气泡，反应持续进行
2
（3）②NO +HNO +H+=2NO+H O
2 2 2
③2HNO=NO+NO +H O(或Cu+2HNO +2H+=Cu2++2NO+2HO等)
2 2 2 2 2
【解析】（1）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的化学方程式为
3Cu+8HNO (稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO，故答案为：
3 3 2 2
3Cu+8HNO (稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO；
3 3 2 2
（2）①由实验设计和实验结论可知，假设1为铜离子对铜与硝酸的反应有催化作用，故答
案为：Cu2+；
②由假设2可知，方案1设计的目的是通过向含有铜片的B溶液中通入二氧化氮，反应速
率明显加快，而含有铜片的B溶液中滴入稀硝酸，反应无明显变化证明二氧化氮与水反应
生成生成硝酸，硝酸浓度增大对铜与硝酸的反应速率加快无影响；方案2设计的目的是通
过向含有铜片的A溶液中通入氮气排出溶液中的二氧化氮，降低溶液中二氧化氮的浓度得
到溶液中二氧化氮浓度大的A、二氧化氮浓度小的C和没有二氧化氮的B三组对比实验，
由反应速率v(A)＞v(C)＞v(B)证明二氧化氮的浓度越大，对铜与硝酸的反应催化效果越好，
从而说明二氧化氮对铜与硝酸的反应有催化作用，故答案为：排除通NO 带来的硝酸浓度
2
增大的影响；鼓入N 可以带走溶液中的NO ，因此三份溶液中NO 的浓度A＞C＞B，反应
2 2 2
速率随NO 浓度降低而减慢，说明NO 对该反应有催化作用；
2 2
③由实验目的可知，向含有铜片的B溶液中加入亚硝酸钠后，亚硝酸钠与溶液中的硝酸反
应生成亚硝酸，亚硝酸浓度增大，若铜片上立即生成气泡，反应持续进行证明亚硝酸对铜
与硝酸的反应有催化作用，故答案为：加入少量的NaNO ，B中铜片上立即生成气泡，反
2
应持续进行；
（3）由铜与稀硝酸反应的方程式和反应①可知，若二氧化氮和亚硝酸参与反应，反应②和
③中硝酸和亚硝酸应是反应的反应物，一氧化氮和二氧化氮是反应的生成物，则反应②可
能为硝酸与亚硝酸反应生成二氧化氮和水，反应③可能为亚硝酸分解生成一氧化氮、二氧
化氮和水或铜与硝酸、亚硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为NO
+HNO +H+=2NO+H O、2HNO=NO+NO +H O(或Cu+2HNO +2H+=Cu2++2NO+2HO等)，
2 2 2 2 2 2 2 2
故答案为：NO +HNO +H+=2NO+H O；2HNO=NO+NO +H O(或Cu+2HNO +2H+=Cu2+
2 2 2 2 2 2 2+2NO+2HO等)。
2
1．（2022·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A．自然固氮、人工固氮都是将 转化为
B．侯氏制碱法以 、 、 、 为原料制备 和
C．工业上通过 催化氧化等反应过程生产
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”
2．（2022·广东深圳·一模）下列关于HF、 、 的说法不正确的是
A．HF、 、 都是由极性键形成的极性分子
B．HF、 、 中共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小
C． 、 的中心原子杂化方式相同
D． 比HF的沸点高是由于HF分子间不能形成氢键
3．（2022·广东·梅州市梅江区梅州中学模拟预测）已知反应：
，该反应可用于提纯末端炔烃。下列
说法不正确的是
A． 的电子式为 B．基态氮原子的价电子排布图：C． 的空间充填模型为 D． 中 键与 键的个数比为1：1
4．（2022·上海金山·二模）液氨中存在：2NH (l) NH ＋NH 。下列有关化学用语
3
表示正确的是
A．NH 的比例模型： B．NH 的空间构型：三角锥形
3
C．NH 的电子式： D．平衡常数表达式：
5．（2022·北京·高考真题）某 的多孔材料刚好可将 “固定”，实现了 与
分离并制备 ，如图所示：
己知：
下列说法不正确的是
A．气体温度升高后，不利于 的固定
B． 被固定后，平衡正移，有利于 的去除
C．制备 的原理为：
D．每制备 ，转移电子数约为
6．（2022·山东·高考真题）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图
所示。下列说法错误的是A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成 的反应历程有2种
C．增大NO的量， 的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
7．（2021·重庆·高考真题）25°时， 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．1.0 mol·L-1I氯化钡溶液中： Mg2+、K+、Br-、
B．1.0 mol·L-1 硫酸中： A13+、 Na+、Cl-、
C．pH=1l 的氨水中： Fe2+、 Na+、 、ClO-
D．pH=1的硝酸中： Fe3+、K+、I-、
8．（2022·浙江·高考真题）亚硝酸钠俗称“工业盐”，其外观、口感与食盐相似，人若误
服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液，分别取少量该溶
液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计 现象和结论
先加入少量 溶液，再加 溶液和足量稀 若产生白色沉淀，则样品为亚
A
硝酸，振荡 硝酸钠
若溶液褪色，则样品为亚硝酸
B 加到少量 溶液中，再加硫酸酸化，振荡
钠
若溶液变黄色，则样品为亚硝
C 先加到少量 溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡
酸钠
先加入少量 溶液，再加入 溶液和稀硝 若产生白色沉淀，则样品为亚
D
酸，振荡 硝酸钠
9．（2021·福建·高考真题）明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法，其主要流程(部分
产物已省略)如下：下列说法错误的是
A．FeSO 的分解产物X为FeO B．本流程涉及复分解反应
4
C．HNO 的沸点比HSO 的低 D．制备使用的铁锅易损坏
3 2 4
10．（2022·江苏·启东中学模拟预测） 发生催化氧化反应生成 ，强碱条件下能被
氧化生成 ； 可被 继续氧化生成 ，也可被 氧化生成 ，
能与 溶液反应产生银镜； 是一种弱酸，酸性与醋酸相当。下列有关含氮
化合物的性质与制备说法正确的是
A．分析结构可推得， 难溶于水
B．分析结构可推得，相同条件下 还原性应强于
C．制备 时应将 慢慢通入 溶液中
D．可向 溶液中通 来制备
11．（2022·广东广州·模拟预测）部分含N及Cl物质的分类与相应化合价关系如图所示，
下列推断不合理的是
A．可以通过a的催化氧化反应制备cB．工业上通过a→b→c→d→e来制备
C．浓的a′溶液和浓的c溶液反应可以得到b′
D．加热d′的固态钟盐可以产生
12．（2022·青海·模拟预测）实验室可用 KNO 固体与酸反应制取硝酸，其实验装置如下
3
图所示(加热装置已省略)。
下列说法错误的是
A．该装置不用橡皮塞和橡皮管，可避免被酸腐蚀
B．制取硝酸时曲颈甑中盛放的是硝酸钾和稀硫酸
C．用流水冷却，可促进硝酸蒸汽冷凝，避免酸雾
D．该装置用于制取液溴时，可在曲颈甑中加入 NaBr、MnO 及浓硫酸
2
13．（2022·上海徐汇·三模）水合肼( )可用作还原剂。其制备原理为：
。用下图装置制取水合肼的相关说法正确的是
A．装置的连接顺序：f→a→b→d→c→e B．装置M可快速制
C．可用 代替水 D．操作过程中要快速滴加NaClO溶液
14．（2022·广东广州·模拟预测）室温下，某同学用下图中装置在通风棚中进行如下实验：
实验 现象试管Ⅰ中开始无明显现象，后逐渐有微小气泡生成，反应
越来越剧烈，试管口上方出现红棕色气体，溶液呈蓝色。
试管Ⅱ中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿
色：之后向溶液中持续通入 ，溶液又变为蓝色。
下列说法不正确的是A．试管Ⅰ中浅红棕色气体为 ，由铜还原硝酸生成
B．等质量的Cu完全溶解时，Ⅰ中消耗的 更少
C．试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同，可能是由于溶有
D．蓝色的 呈平面四边形结构，中心离子不可能为 杂化
15．（2021·江苏·高考真题）NH 与O 作用分别生成N、NO、NO的反应均为放热反应。
3 2 2 2
工业尾气中的NH 可通过催化氧化为N 除去。将一定比例的NH 、O 和N 的混合气体以
3 2 3 2 2
一定流速通过装有催化剂的反应管，NH 的转化率、生成N 的选择性[ 100%]
3 2
与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH 的平衡转化率增大
3
B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N 和氮氧化物的量均不
2
断增大
C．催化氧化除去尾气中的NH 应选择反应温度高于250 ℃
3
D．高效除去尾气中的NH ，需研发低温下NH 转化率高和N 选择性高的催化剂
3 3 216．（2022·海南·高考真题）磷酸氢二铵[ ]常用于干粉灭火剂。某研究小组用
磷酸吸收氨气制备 ，装置如图所示(夹持和搅拌装置已省略)。
回答问题：
(1)实验室用 和 制备氨气的化学方程式为_______。
(2)现有浓 质量分数为85%，密度为1.7g/mL。若实验需100mL1.7mol/L的 溶
液，则需浓 _______mL(保留一位小数)。
(3)装置中活塞 的作用为_______。实验过程中，当出现_______现象时，应及时关闭 ，
打开 。
(4)当溶液pH为8.0~9.0时，停止通 ，即可制得 溶液。若继续通入 ，
当 时，溶液中 、_______和_______(填离子符号)浓度明显增加。
(5)若本实验不选用pH传感器，还可选用_______作指示剂，当溶液颜色由_______变为
_______时，停止通 。
17．（2022·广东惠州·二模）某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)，装置如
图：已知：①CS 不溶于水，比水重；NH 不溶于CS；②E内盛放有CS、水和固体催化剂。
2 3 2 2
实验步骤如下：
(1)制备NH SCN溶液：CS+3NH NH SCN + NH HS (该反应比较缓慢)
4 2 3 4 4
①实验前，先要进行的操作是______。
②实验开始时打开K，加热装置A、D，使A中产生的气体缓缓通入E中，至CS 消失。
1 2
则：装置A中反应的化学方程式是_______；装置C的作用是_________
(2)制备KSCN溶液：熄灭A处的酒精灯，关闭K，将装置D加热至95-100℃除去杂质，
1
一段时间后，打开K，缓缓加入适量的KOH溶液，继续保持加热，制得KSCN溶液。
2
①E的仪器名称是_____。
②写出制备KSCN溶液的化学反应方程式______。
(3)制备硫氰化钾晶体：先滤去E中的固体催化剂，再减压蒸发浓缩，冷却结晶，_______，
_______，干燥，得到硫氰化钾晶体。
(4)测定晶体中KSCN的含量：称取1.0g样品配成100mL溶液，量取20.00mL于锥形瓶中，
加入几滴Fe(NO ) 溶液做指示剂，用0.1000mol/LAgNO 标准溶液滴定，达到滴定终点时消
3 3 3
耗AgNO 标准溶液20.00mL。
3
①滴定时发生的反应：SCN- + Ag+= AgSCN↓(白色)。则滴定终点的现象是_____。
②晶体中KSCN的质量分数为______。
18．（2022·湖北·华中师大一附中模拟预测）在生活中亚硝酸钠(NaNO )应用十分广泛，少
2
量可做食品的护色剂，可防止肉毒杆菌在肉类食品中生长，还可用于治疗氰化物中毒等。
某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na O=2NaNO ，该学习小组利用下列装置设计制备干
2 2 2
燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去，部分仪器可重复使用)。已知：NO能被高锰酸钾氧化，但不能被浓硫酸氧化。
回答下列问题：
(1)利用所给的部分装置仪器和药品制备NaNO ，仪器连接顺序为_______(按气流方向，用
2
小写字母表示)。
(2)反应开始前和结束后都需要打开止水夹a，通入过量氮气，该操作的目的是_______。
(3)盛水的洗气瓶的作用是_______。
(4)如果实验前未通入过量氮气，硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为
_______。
(5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液中发生的主要反应的离子方程式为_______。
(6)芳香伯胺类药物在盐酸存在下，能定量地与亚硝酸钠发生重氮化反应。原理为
ArNH+NaNO +2HCl=[Ar-N≡N]Cl+NaCl+2H O，用已知0.5000mol·L-1的盐酸滴定含0.36g
2 2 2
亚硝酸钠和足量芳香伯胺类药物的混合物溶液25.00mL，平行三次实验得消耗的盐酸的平
均体积为20.00mL，亚硝酸钠的含量为_______%(保留三位有效数字)。
19．（2022·上海静安·二模）五氧化二氮(N O)是一种绿色硝化剂，在军用炸药、火箭推进
2 5
剂、医药等工业中得到广泛应用。常温下NO 为白色固体，可溶于二氯甲烷等氯代烃溶剂，
2 5
微溶于水且与水反应生成硝酸，高于室温时不稳定。回答下列问题：
(1)1840年，Devill将干燥的氯气通入无水硝酸银中，首次制得了固体NO。该反应的氧化
2 5
产物为空气中的主要成分之一，写出反应的化学方程式：_______。
(2)某化学兴趣小组设计用臭氧(O )氧化法制备NO，反应原理为 NO+O →NO+O 。实
3 2 5 2 4 3 2 5 2
验装置如下图：装置B的仪器名称是_______；装置E的作用是_______。实验时，先将三口烧瓶C浸入
_______ (填字母编号)中，打开装置A中分液漏斗的活塞，随即关闭。一段时间后C中液
体变为红棕色。然后打开活塞K，通过臭氧发生器向三口烧瓶中通入含有臭氧的氧气。
a.热水 b.冰水 c.自来水 d.饱和食盐水
(3)C中二氯甲烷(CHCl)的作用是_______ (填字母编号)。判断C中反应已结束的简单方法
2 2
是_______。
a.溶解反应物NO b.充分混合反应物使其反应更加充分 c.控制O 的通入速度 d.
2 3
溶解生成物NO
2 5
(4)该装置存在一处明显缺陷，请指出_______。
(5)N O 粗产品中常含有NO。该兴趣小组用滴定法测定NO 粗产品的纯度。取2.0g粗产
2 5 2 4 2 5
品，加入20.00mL 0.1250mol·L-1酸性高锰酸钾溶液。充分反应后，用0.1000mol·L-1 HO 溶
2 2
液滴定剩余的高锰酸钾，达到滴定终点时，消耗HO 溶液17.50mL。已知：NO 与
2 2 2 4
KMnO 发生反应的离子方程式为5NO+2MnO +2H O→Mn2++10NO +4H+，HO 与
4 2 4 2 2 2
KMnO 发生反应的离子方程式为5HO+2MnO +6H+→2Mn2++5O ↑+8H O，HO 与HNO
4 2 2 2 2 2 2 3
不反应且不考虑其分解。判断滴定到达终点的方法是_______。粗产品的纯度为_______(结
果保留三位有效数字)。
参考答案
1．A【详解】A．自然固氮是将N 转化为含氮化合物，不一定是转化为NH ，比如大气固
2 3
氮是将N 会转化为NO，A错误；
2
B．侯氏制碱法以HO、NH 、CO、NaCl为原料制备NaHCO 和NH Cl，反应的化学方程
2 3 2 3 4
式为HO+NH +CO +NaCl=NaHCO ↓+NHCl，B正确；
2 3 2 3 4
C．工业上通过NH 催化氧化等反应过程生产HNO，相关的化学反应方程式为4NH +5O
3 3 3 24NO+6H O、2NO+O =2NO、3NO +H O=2HNO +NO、4NO +O +2H O=4HNO ，C
2 2 2 2 2 3 2 2 2 3
正确；
D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，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”，D正确；
故选A。
2．D【详解】A．HF、 、 都是由极性键形成的极性分子，A项正确；
B．半径：N>O>F，HF、 、 中共价键键长逐渐增大，键能逐渐减小，B项正确；
C． 、 中心原子的杂化方式都为sp3，C项正确；
D．HF分子中的F原子能形成1个氢键，HO分子中的O原子能形成两个氢键，故HO的
2 2
沸点更高，D项错误；
故答案选D。
3．A【详解】A． 电子式为 ，A错误；
B．基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，则其价电子排布图： ，
B正确；
C．HO空间构型为V形，且氧原子半径大于H原子，图示空间充填模型正确，C正确；
2
D．银离子和氰酸根离子形成的配位键属于σ键，氰酸根离子中的碳氮三键中含有一个σ
键和2个π键，故σ键和π键的个数比为4：4=1：1，D正确；
故答案选A。
4．C【详解】A．该模型为球棍模型，NH 的比例模型为 ，故A错误；
3
B． 中N原子价层电子对数=4+ =4且不含孤电子对，该离子为四面体结构，
故B错误；C． 中N原子和2个H原子形成N-H键，N原子还存在2个孤电子对， 的电子式
，故C正确；
D．平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，平衡常数
，故D错误；
故选：C。
5．D【详解】A．二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反
应方向移动，四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，
故A正确；
B．四氧化二氮被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向
正反应方向移动，二氧化氮的浓度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去
除，故B正确；
C．由题意可知，被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为
，故C正确；
D．四氧化二氮转化为硝酸时，生成1mol硝酸，反应转移1mol电子，则每制备0.4mol硝
酸，转移电子数约为0.4mol×6.02×1023=2.408×1023，故D错误；
故选D。
6．D【详解】A．根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO+∙OH、
2
NO+NO +H O=2HONO、NO +∙C H=C H+HONO、HONO=NO+∙OH，含N分子NO、
2 2 2 3 7 3 6
NO 、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价，上述反应中均有元素化合价
2
的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；
B．根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；
C．NO是催化剂，增大NO的量，C H 的平衡转化率不变，C项正确；
3 8
D．无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O 反应制备丙烯的总反应都为2C H+O
2 3 8 2
2C H+2H O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误；
3 6 2
答案选D。7．B【详解】A．Ba2+与 生成BaSO，不能大量共存，A项错误；
4
B．该条件下各离子之间不发生反应，可以大量共存，B项正确；
C． Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH) 沉淀，不能大量共存，C项错误；
2
D．硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应，不能大量共存，D项错误；
答案选B。
8．C【详解】A．样品若为NaCl，依然会出现白色沉淀，A错误；
B．氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化，而使其褪色，B错误；
C．亚硝酸有氧化性，可以把二价铁氧化为三价铁，溶液变为黄色，C正确；
D．稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉
淀，D错误；
故选C。
9．A【详解】A．据图可知FeSO 分解时生成SO 和SO ，部分S元素被还原，则Fe元素
4 2 3
应被氧化，X为Fe O，A错误；
2 3
B．HSO 与KNO 在蒸馏条件下生成HNO 和KSO ，为复分解反应，B正确；
2 4 3 3 2 4
C．HSO 与KNO 混合后，蒸馏过程中生成HNO，说明HNO 的沸点比HSO 的低，C正
2 4 3 3 3 2 4
确；
D．硫酸、硝酸均可以和铁反应，所以制备使用的铁锅易损坏，D正确；
综上所述答案为A。
10．B【详解】A． 的结构简式为HN-NH，由结构简式可知， 分子能与水分子
2 2
形成氢键，能溶于水，A错误；
B．氨分子中含有3个氮氢共价键，铵根离子中含有4个氮氢共价键，相同条件下破坏3个
共价键需要消耗的能量小于4个共价键需要消耗的能量，所以相同条件下 还原性应强
于 ，B正确；
C．若将氨气慢慢通入次氯酸钠溶液中，具有强氧化性的次氯酸钠溶液能将 氧化，导
致 的产率降低，C错误；D．碳酸的酸性弱于醋酸，由 的酸性与醋酸相当可知，二氧化碳不可能与 溶液反
应制得 ，否则违背强酸制弱酸的原理，D错误；
故选B。
11．B【分析】由图可得a为NH ，b为N，c为NO，d为NO ，e为HNO 或硝酸盐，a＇
3 2 2 3
为HCl，b＇为Cl，c＇为HClO或次氯酸盐，d＇为HClO 或氯酸盐，e＇为HClO 或高氯
2 3 4
酸盐。
【详解】A．氮气和氧气可以在高温或放电条件下通过化合反应生成NO，A正确；
B．工业上通过 ， ，
，即 a→ c→ d→ e 来制备 HNO ，B错误；
3
C．可通过反应 得到氯气，C正确；
D．氯酸钾受热分解 ，可以产生 O ，D正确；
2
故答案为B。
12．B【详解】A．硝酸具有强氧化性，会腐蚀橡皮塞和橡皮管，A项正确；
B．该反应的原理是利用高沸点浓硫酸制备低沸点的硝酸，则曲颈甑中盛放的是硝酸钾和
浓硫酸，B项错误；
C．硝酸沸点低，用流水冷却，可促进硝酸蒸汽冷凝，避免酸雾，C项正确；
D．NaBr、MnO 及浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸钠、溴单质、硫酸锰和水，溴单质易
2
挥发，则可用该装置制取液溴，D项正确；
答案选B。
13．B【详解】A．M中制备氨气，氨气通过安全瓶防倒吸，为使氨气充分反应，氨气由长
导管通入次氯酸钠溶液中反应生成水合肼，最后尾气处理，装置的连接顺序为
f→a→b→c→d→e，故A错误；
B．氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应放热，温度升高，氢氧化钙使氨水中氢氧根离
子浓度增大，所以装置M可快速制 ，故B正确 ；C．水吸收尾气，氨气难溶于四氯化碳，不能用 代替水，故C错误；
D．次氯酸钠具有氧化性，若操作过程中快速滴加NaClO溶液，可能 被NaClO
氧化，故D错误；
选B。
14．A【详解】A．试管 Ⅰ 中Cu与稀硝酸反应生成NO，然后NO与氧气反应生成浅红棕
色气体NO A错误；
2，
B．3mol Cu消耗8mol稀硝酸，1molCu消耗4mol浓硝酸，则等质量的Cu完全溶解时，I
中消耗的HNO 更少，B正确；
3
C．二氧化氮为红棕色气体，则II中反应后溶液颜色与试管I中的不同，是由于溶有NO ，
2
C正确；
D．蓝色的 呈平面四边形结构，中心离子应是sp2杂化，D正确；
故选A。
15．D【详解】A．NH 与O 作用分别生成N、NO、NO的反应均为放热反应，根据勒夏
3 2 2 2
特列原理，升高温度，平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，故A错误；
B．根据图像，在175～300 ℃范围，随温度的升高，N 的选择率降低，即产生氮气的量减
2
少，故B错误；
C．根据图像，温度高于250℃ N 的选择率降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，
2
根据图像，温度应略小于225℃，此时氨气的转化率、氮气的选择率较大，故C错误；
D．氮气对环境无污染，氮的氧化物污染环境，因此高效除去尾气中的NH ，需研发低温
3
下NH 转化率高和N 选择性高的催化剂，故D正确；
3 2
答案为D。
16．(1)
(2)11.5
(3) 平衡气压防倒吸 倒吸
(4)
(5) 酚酞 无 浅红
【解析】（1）实验室用NH Cl(s)和Ca(OH) (s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程
4 2式为2NH Cl+Ca(OH) CaCl +2H O+2NH ↑；
4 2 2 2 3
（2）根据公式 可得，浓HPO 的浓度
3 4
，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，因此
配制100mL 1.7mol/L的HPO 溶液，需要浓HPO 的体积V=
3 4 3 4
；
（3）由于NH 极易溶于水，因此可选择打开活塞K 以平衡气压，防止发生倒吸，所以实
3 2
验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K，打开K；
1 2
（4）继续通入NH ，(NH )HPO 继续反应生成(NH )PO ，当pH＞10.0时，溶液中OH-、
3 4 2 4 4 3 4
、 的浓度明显增加；
（5）由(4)小问可知，当pH为8.0~9.0时，可制得(NH )HPO ，说明(NH )HPO 溶液显碱
4 2 4 4 2 4
性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，当溶液颜色由无色变为浅红时，
停止通入NH ，即可制得(NH )HPO 溶液。
3 4 2 4
17．(1) 检查装置气密性 2NH Cl+ Ca(OH) CaCl + 2NH ↑+ 2H O 观察气泡
4 2 2 3 2
流速，以便控制加热温度
(2) 三颈烧瓶 NH SCN + KOH KSCN + NH ↑+H O
4 3 2
(3) 过滤 洗涤
(4) 当滴入最后一滴AgNO 溶液时，红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复
3
97%
【解析】在装置A中加热氢氧化钙和氯化铵固体制取氨气，装置B中干燥氨气，氨气易溶
于水、不溶于二硫化碳，通过观察装置C中气泡流速，可控制装置A的加热温度，在装置
D的三颈烧瓶的下层CS 液体必须浸没导气管口，从而使反应物充分接触，防止发生倒吸。
2
在装置D中发生反应获得NH SCN，由装置D分液漏斗加入KOH溶液与NH SCN反应生
4 4
成KSCN。滴定时发生的离子反应为SCN-+Ag+=AgSCN↓，以Fe(NO ) 为指示剂，SCN-与
3 3Fe3+反应使溶液呈红色，当滴定结束时溶液红色消失，据此判断滴定终点现象。由反应消
耗AgNO 的物质的量确定样品中KSCN的物质的量，进而可得其质量分数。
3
（1）实验前，应进行的操作是检查装置的气密性；装置A是制取氨气的装置，药品为
NH Cl与Ca(OH) ，发生反应的化学方程式是2NH Cl+Ca(OH) CaCl +2NH↑+2H O，因为
4 2 4 2 2 3 2
氨气不溶于CS，所以与CS 反应缓慢，应缓慢通气，从而得出装置C的作用可能是通过
2 2
观察气泡的快慢来调节氨气的流速，以便控制加热温度，答案为：2NH Cl+Ca(OH)
4 2
CaCl +2NH↑+2H O；观察气泡流速，以便控制加热温度；
2 3 2
（2）①E的仪器名称为三颈烧瓶；
②根据上述分析可知，KOH溶液与NH SCN反应生成KSCN，其化学反应方程式为：
4
NH SCN + KOH KSCN + NH ↑+H O；
4 3 2
（3）制备KSCN晶体：减压蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，以获得硫氰化钾
晶体，故答案为：过滤；洗涤；
（4）①滴定时发生的离子反应为SCN－＋Ag+＝AgSCN↓，则刚好沉淀完时的锥形瓶中颜色
变化是：红色褪为无色（或“浅黄色”、“黄色”），即滴定终点现象为：当滴入最后一
滴AgNO 溶液时，红色恰好褪去，且半分钟内颜色不恢复；
3
②由反应SCN－＋Ag+＝ AgSCN↓，可得出n(KSCN)=n(AgNO)=0.1000mol/L×0.02L
3
=0.002mol，KSCN的质量分数为： =97％，答案为：
97％。
18．(1)bghefcd(dc)efi或bghefed(dc)i
(2)反应前为排尽装置内的空气，防止过氧化钠或NO与其反应；反应后为排尽装置内
NO，防止拆卸装置时污染环境
(3)除去挥发的HNO 并将生成的NO 转化为NO
3 2
(4)2NO +Na O=2NaNO
2 2 2 3(5)3 +5NO+4H+=3Mn2++5 +2H O
2
(6)95.8%
【解析】本实验先用稀硝酸与Cu反应制取NO，反应方程式为：
3Cu+8HNO (稀)=3Cu(NO)+2NO↑+4HO，结合提示2NO+Na O═2NaNO，
3 3 2 2 2 2 2
2NO +Na O═2NaNO 可知，为保证产品纯度，应避免二氧化氮产生，故反应开始前打开止
2 2 2 3
水夹K，通入氮气排除装置内的空气，用盛水的洗气瓶为进一步保障除去二氧化氮，盛有
浓硫酸的洗气瓶的作用为干燥NO，防止水蒸气与过氧化钠反应产生氧气进而影响产品纯
度，最后盛放酸性高锰酸钾用于除去过量的NO防止污染环境，据此分析答题。
(1)本实验利用反应2NO+Na O=2NaNO 制备亚硝酸钠，首先利用铜与浓硝酸反应制备
2 2 2
NO ，用水除去挥发的HNO 并将生成的NO 转化为NO，用浓硫酸干燥NO，反应后用酸
2 3 2
性高锰酸钾吸收未反应的NO气体，防止污染空气，连接顺序为bghefed(dc)efi或
bghefcd(dc)i，故答案为：bghefed(dc)efi或bghefcd(dc)i；
(2)反应前为排尽装置内的空气，防止过氧化钠或NO与其反应；反应后为排尽装置内
NO，防止拆卸装置时污染环境，故答案为：反应前为排尽装置内的空气，防止过氧化钠或
NO与其反应；反应后为排尽装置内NO，防止拆卸装置时污染环境；
(3)水的作用是除去挥发的HNO 并将生成的NO 转化为NO，故答案为：除去挥发的HNO
3 2 3
并将生成的NO 转化为NO；
2
(4)未通入过量氮气，NO会与空气中的氧气反应，生成NO 气体，硬质玻璃管中发生的副
2
反应为2NO +Na O=2NaNO ，故答案为：2NO +Na O=2NaNO ；
2 2 2 3 2 2 2 3
(5)酸性高锰酸钾溶液可氧化NO气体，反应的离子方程式为3 +5NO+4H+=3Mn2++5
+2H O，故答案为：3 +5NO+4H+=3Mn2++5 +2H O；
2 2
(6)根据反应ArNH 十NaNO 十2HCl=[Ar-N≡N]Cl+NaCl+2H O，可知NaNO ~2HCl，设
2 2 2 2
NaNO 的浓度为c，可得 ，得c=0.2000mol/L，亚硝酸
2
钠的含量= 100%≈95.8%，故答案为：95.8%。
19．(1)2Cl +4AgNO →4AgCl↓+2N O+O
2 3 2 5 2(2) 球形干燥管 防止空气中的水蒸气进入C中 b
(3) abd 液体中红棕色褪去
(4)缺少尾气处理装置
(5) 溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色 79.3%
【解析】装置A中Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，装置B中装有无水氯化
钙，可以干燥NO ，二氧化氮可以发生可逆反应生成四氧化二氮，装置C中发生的反应为
2
，NO 常温下为白色固体，可溶于二氯甲烷等氯代烃溶剂，所以二
2 5
氯甲烷的作用为溶解反应物，充分混合反应物使其反应更加充分也可以溶解产物NO。装
2 5
置D为保护装置，防止倒吸，NO 可与水反应生成硝酸，故E装置的作用为防止空气中的
2 5
水蒸气进入C中与NO 反应。
2 5
(1)干燥的氯气通入无水硝酸银中，生成了NO 和氧气，反应的方程式为：
2 5
。
(2)装置B的名称为球形干燥管，因为NO 可与水反应生成硝酸，所以E的作用为防止空
2 5
气中的水蒸气进入C中。二氧化氮生成四氧化二氮的正反应是放热反应，将C浸入冰水中，
装置内温度降低， 反应平衡正向移动，可以生成更多的NO 以便后续与臭
2 4
氧反应。
(3)二氯甲烷可溶解反应物NO ，充分混合反应物使其反应更加充分，此外也可以溶解生成
2
物NO，可通过观察二氯甲烷中臭氧的鼓泡速率了解其流速，但是无法控制臭氧的通入速
2 5
度。装置C中NO 溶于二氯甲烷使溶液变红棕色，故当红棕色褪去可推断C中反应已结束。
2
(4)该装置中没有尾气处理装置，最后的浓硫酸无法吸收多余的二氧化氮，会造成环境污染。
(5)酸性高锰酸钾为紫红色，随着HO 的加入，高锰酸钾不断消耗，当高锰酸钾消耗完时溶
2 2
液紫红色褪去，故滴定终点的现象为溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色。达
到滴定终点时，消耗HO 的物质的量为17.5mL×0.1mol/L=0.00175mol，根据HO 与高锰
2 2 2 2
酸根离子反应的化学方程式可知，HO 消耗的高锰酸钾为 ，共加入
2 2
高锰酸钾物质的量为20mL×0.125mol/L=0.0025mol，则NO 消耗的高锰酸钾为0.0025-
2 4
0.0007=0.0018mol，根据NO 与高锰酸根离子反应的方程式可知，与0.0018mol高锰酸根
2 4离子反应的NO 的物质的量为 ，则2.0g产品中含有NO 的质量为
2 4 2 5
，所以粗产品的纯度为 。
