文档内容
第 12 讲 氮及其化合物
1．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是( )
A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同
B．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素
C．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡
D．“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质
【答案】C
【解析】新制氯水中存在的微粒有Cl、HO、HClO、Cl－、ClO－、H＋和OH－，新制氨水中存在的微
2 2
粒有NH 、HO、NH ·H O、NH、H＋和OH－，溶液中含有的粒子种类、数目均不相同，A错；氨水无漂白
3 2 3 2
性，不能漂白有机色素，B错；氯水变质是因为HClO见光分解，氨水变质是由于氨气的挥发，变质的原
理不相同。D错。
2．清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出：“鼻冲水，……贮以玻璃瓶，紧
塞其口，勿使泄气，则药方不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气，即遍身麻颤出汗而愈，虚弱者忌之。宜外
用，勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是( )
A．鼻冲水是弱电解质
B．鼻冲水滴入酚酞溶液中，溶液变红色
C．鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种
D．存在平衡：NH ＋HO NH ·H O NH＋OH－
3 2 3 2
【答案】A
【解析】鼻冲水为氨水，氨水中的主要成分NH ·H O为弱电解质，氨水本身为混合物，所以鼻冲水不
3 2
是弱电解质，故A错误；氨水溶液显碱性可以使酚酞溶液变红，故B正确；氨水中含有的分子为NH 、
3
HO、NH ·H O，离子有NH 、 OH－、H＋，共六种，故C正确；氨水中存在如下平衡：NH ＋HO
2 3 2 3 2
NH ·H O NH＋OH－，故D正确。
3 2
3．汽车排放的尾气中含有NO ，NO 是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO 发生一
2 2 2
系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O，加重空气污染。反应过程为①2NO ―→2NO＋2O，
3 2
②2NO＋O―→2NO ，③O＋O―→O。下列对该反应过程及生成物叙述正确的是( )
2 2 2 3
A．NO 起催化剂作用 B．NO只起催化剂作用
2
C．NO 只起氧化剂作用 D．O 与O 为同分异构体
2 3 2【答案】A
【解析】反应过程①＋②得O―→2O，③O＋O―→O，NO 起催化剂作用，反应过程中NO 作氧化
2 2 3 2 2
剂、NO作还原剂，A项正确，B、C项错误；O 与O 的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属于同
3 2
素异形体，D项错误。
4．将相同质量的铜分别与足量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是( )
A．硝酸浓度越大消耗的硝酸越少，产生的有毒气体也越少
B．反应中转移的电子总数稀硝酸少
C．试管内壁上的铜用浓硝酸除去最好，因反应速率快
D．两者用排水法收集的气体的体积相同
【答案】D
【解析】铜完全反应，在进行相关计算时以铜为标准，等质量的铜在反应中失去的电子数相同，生成
的Cu(NO ) 的量相同，浓硝酸被还原为NO ，氮原子价态由＋5价降到＋4价，每个氮原子只得1个电子，
3 2 2
稀HNO 被还原时每个氮原子得到3个电子，故被还原的浓硝酸多、稀硝酸少，生成的NO 也比生成的NO
3 2
多，用排水法收集气体时，NO 溶于水，发生反应：3NO ＋HO===2HNO ＋NO，故两种情况收集到的气
2 2 2 3
体一样多。
5．下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①③
【答案】D
【解析】NH Cl受热可生成NH 和HCl，但两者遇冷会重新反应生成NH Cl，在此过程中还有可能出
4 3 4
现堵塞导管的情况，因此不能用①的方法制取氨气。③中试管口未向下倾斜，会导致加热产生的水蒸气冷
凝后倒流入试管底部而使试管炸裂，③不可行。浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生CaO＋
NH ·H O===Ca(OH) ＋NH ↑，故可用②的方法制取氨气。浓氨水受热产生氨气，通过碱石灰吸收水蒸气后
3 2 2 3即得干燥的NH ，所以④符合要求。
3
6．将铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显变化，但加入某盐一段时间后，发现铜粉质量减少，则该
盐不可能是( )
A．FeCl B．NaCl
3
C．KNO D．Cu(NO )
3 3 2
【答案】B
【解析】A项离子反应方程式为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，铜粉溶解；C、D项离子反应方程式均为
8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO，铜粉溶解；B项不反应。
2
7．下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A．挤压装置①的胶头滴管使CCl 全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
4
B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D．在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
【答案】B
【解析】H 难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
2
8．将40 mL NO 和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20 mL
2
气体，则原混合气体中NO 和NO的体积比为( )
2
A．2∶1 B．1∶3
C．3∶1 D．1∶1
【答案】C
【解析】3NO ＋HO===2HNO ＋NO ΔV
2 2 3
3 1 2
30 mL 20 mL
V(NO)＝40 mL－30 mL＝10 mL, V(NO )∶V(NO)＝30 mL∶10 mL＝3∶1。
2
9．氮及其化合物的变化关系如下图所示。则下列说法不正确的是( )A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO
2
【答案】D
【解析】氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O 反应生成NO ，即氮气与氧气不能通
2 2
过一步反应生成NO 。
2
10．利用如图所示的装置，可以验证NH 和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
3
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是
____________________________________________________________________________。
(2)若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是
____________________________________________________________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现
象，其操作方法是_____________________________________________；若要在该装置中产生双喷泉现象，
其操作方法是__________________________________。
【解析】(1)打开a、b活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，由于NH 极易溶于水，使烧瓶内气
3
体压强迅速减小，烧杯中的水迅速进入烧瓶Ⅱ中，形成喷泉。
(2)先打开a、c活塞，再将胶头滴管中的水挤入烧瓶Ⅱ中，烧瓶Ⅱ中的压强迅速减小，烧瓶Ⅰ中的HCl
气体会进入到烧瓶Ⅱ中，且与NH 化合生成NH Cl而产生白烟。
3 4
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后关闭a
活塞，打开b活塞，烧杯中的水会迅速进入烧瓶Ⅰ中，形成喷泉；先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或
打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后打开b活塞，不关闭a活塞，烧瓶中的水便会同时进
入烧瓶Ⅰ和Ⅱ中，形成双喷泉
【答案】(1)先打开a、b活塞，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b活塞)
(2)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟
(3)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开c活塞)，片刻后，关闭a活塞，然后打开b活塞 先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管(或先打开a活塞，挤压胶头滴管，再打开
c活塞)，片刻后，打开b活塞
1．如图所示是NH 的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )
3
A．两个实验均表现了NH 易溶于水
3
B．两个实验均表现了NH 易挥发
3
C．两个实验均表现了NH 是碱性气体
3
D．两个实验均表现了NH 是还原性气体
3
【答案】C
【解析】实验一是氨气的喷泉实验，喷泉实验证明氨气极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，
滴加酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢
分子结合生成白烟氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨
气是碱性气体。
2．在一定条件下，将NO 和O 的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同
2 2
压下)，则原混合气体中氧气的体积可能为( )
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【答案】D
【解析】首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O ，则V(NO )＝×(12－2)mL＝8
2 2
mL，则混合气体中：V(O )＝12 mL－8 mL＝4 mL；若剩余的2 mL气体是NO，则混合气体中的V(O )＝
2 2
(12 mL－2 mL×3)×＝1.2 mL，D项正确。
3．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO 中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变
3
浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO 和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为( )
2
A．112 mL B．1 008 mLC．224 mL D．448 mL
【答案】A
【解析】混合气体的总物质的量为＝0.05 mol，1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol。设NO的物质的量
为n mol，则NO 的物质的量为(0.05－n)mol，根据得失电子守恒得3n＋(0.05－n)×1＝0.03×2，解得n＝
1 2 1 1 1 1
0.005，V(NO)＝0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL。
4．如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在
上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH 与浓盐酸反应产生了NH Cl固体
3 4
B 浓硫酸附近无明显现象 NH 与浓硫酸不发生反应
3
C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl 溶液
3
干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色
D NH 是一种可溶性碱
石蕊试纸变蓝色 3
【答案】A
【解析】NH 能与HCl发生化合反应，生成NH Cl白色固体，A项正确；NH 也能与HSO 发生化合
3 4 3 2 4
反应，生成(NH )SO ，B项错误；NH 与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯
4 2 4 3
化镁等，C项错误；NH 溶于水生成NH ·H O，NH ·H O是一种可溶性碱，NH 是氢化物，D项错误。
3 3 2 3 2 3
5．足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO 、NO、NO的混合气体，这些气体若与1.12 L O (标准状况)
2 2 4 2
混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L－1 HSO 溶液100 mL，则继续溶解
2 4
的Cu的质量为( )
A．6.4 g B．9.6 g
C．19.2 g D．24 g
【答案】C
【解析】设原来溶解的Cu的物质的量为x，Cu失去的电子被N元素得到生成氮的氧化物，这些氮的
氧化物再与O、HO反应生成HNO，可看成Cu失电子，O 得电子，则根据得失电子守恒可知，2x＝
2 2 3 2
×4，解得x＝0.1 mol，所以原所得溶液中NO的物质的量为0.2 mol；
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4HO
2
1 mol 0.2 mol
H＋过量，所以继续溶解的Cu的质量为×3×64 g·mol－1＝19.2 g。
6.如图是进行气体性质实验的常用装置，下列对有关实验现象的描述中，不正确的是( )A．若水槽中盛有水，试管中盛满SO ，可看到试管中液面上升
2
B．若水槽中盛有水，试管中盛满NO ，可看到试管中液面上升并充满试管
2
C．若水槽中盛有水(滴有酚酞)，试管中是NH ，可看到试管内液面上升并呈红色
3
D．若水槽中盛有NaOH溶液，试管中是Cl，可看到试管内液面上升，黄绿色褪去
2
【答案】B
【解析】二氧化硫易溶于水，溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸，则可以看到液面上升，故
A正确；二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则看到液面上升，但水不会充满整个试管，故
B错误；氨气极易溶于水，溶于水的氨气部分与水反应生成一水合氨，一水合氨电离使溶液显碱性，遇酚
酞变红，则看到液面上升并呈红色，故C正确；氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、水，则看到液
面上升并且试管中黄绿色褪去，故D正确。
7．依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是( )
A．X是NO
2 5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH 、空气、水为原料生产硝酸
3
D．从原理上看，NH 可与NO 反应实现NH →N 的转化
3 2 3 2
【答案】B
【解析】NO遇空气中的氧气会被氧化为NO ，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。
2
8．下列制取NH 并验证其还原性、收集并进行尾气处理的装置和原理均正确的是( )
3【答案】B
【解析】氯化铵受热分解生成氨和氯化氢，但在试管口氨和氯化氢又重新化合生成氯化铵，得不到氨，
A项错误；氨具有还原性，氯气具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应，又因为氨的密度小于空气的密
度，氯气的密度大于空气的密度，所以长管通入NH ，短管通入Cl，可以使其充分反应，装置和原理均正
3 2
确，B项正确；氨的密度小于空气的密度，采用向下排空气法收集，即收集时应该是短管进、长管出，C
项错误；氨极易溶于水，倒置的漏斗插入水中，不能防倒吸，D项错误。
9．合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类，请结合图示判断下列说法不正确的是( )
A．合成氨采用400～500 ℃是为了提高原料转化率和反应速率
B．湿润的淀粉KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气
C．生成固体1的化学方程式为NaCl＋NH ＋CO＋HO===NaHCO↓＋NH Cl
3 2 2 3 4
D．1 L气体1、2的混合气与1 L NH 在一定条件下转化为对环境无害的物质，混合气中二者的体积
3
比为1∶1
【答案】A
【解析】由题图可知，气体1为NO，气体2为NO ，NO 与水反应生成硝酸，固体1为NaHCO ，
2 2 3
NaHCO 受热分解生成固体2，固体2为NaCO；1 L NO、NO 的混合气体与1 L NH 在一定条件下转化为
3 2 3 2 3
对环境无害的物质，反应方程式为2NH ＋NO＋NO =====2N＋3HO，NO、NO 的体积比等于化学计量数
3 2 2 2 2
之比，为1∶1，故D正确。10.氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问
题：
(1)下列有关NH 的说法中，不正确的是________(填字母)。
3
A．工业合成NH 需要在高温、高压、催化剂下进行
3
B．NH 可用来生产碳铵和尿素等化肥
3
C．NH 可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
3
D．NH 受热易分解，须置于冷暗处保存
3
(2)NH 易溶于水，标准状况下，用充满NH 的烧瓶做喷泉实验，水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质
3 3
的量浓度为________mol·L－1。
(3)氨气燃烧的化学方程式为_________________________________________________。
(4)HNO 是一种重要的化工原料，工厂生产出的浓硝酸可用铝槽车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、
3
铁钝化，说明浓硝酸具有很强的__________性。
(5)“吸收塔” 尾部会有含NO、NO 等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用
2
以下两种方法处理：
①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO 反应的原理为
2
NaCO＋2NO ===NaNO ＋________＋CO(请填写完成化学方程式)。
2 3 2 3 2
②氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO 共6 mol 的混合气体完全转化为N，则混合气体中
2 2
NO和NO 的物质的量之比为________，若用通式NO 表示氮氧化物，则每摩尔氨可将________mol的NO
2 x x
转化为N。
2
【解析】(1)A项，工业合成NH 的反应条件是高温、高压、催化剂，正确；B项，NH 可与碳酸等反
3 3
应生成碳铵等，也可以与二氧化碳反应生成尿素，正确；C项，NH 可与硫酸或氯化钙发生化合反应，不
3
正确；D项，NH 不易分解，不正确。(2)水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为 mol·L－1≈0.045
3
mol·L－1。(3)氨气燃烧的化学方程式为4NH ＋3O=====2N＋6HO。(4)在常温下浓硝酸能使铝、铁钝化，
3 2 2 2
说明其具有很强的氧化性。(5)①纯碱溶液与NO 反应的原理为NaCO＋2NO ===NaNO ＋NaNO ＋CO。
2 2 3 2 3 2 2
根据质量守恒定律可知，除NaNO 和CO 外，另一种产物为NaNO 。②7 mol氨失去21 mol电子，根据题
3 2 2
意和得失电子守恒可得n(NO)＋n(NO )＝6 mol,2n(NO)＋4n(NO )＝21 mol，解得n(NO)＝1.5 mol，n(NO )＝
2 2 2
4.5 mol，则混合气体中NO和NO 的物质的量之比为1∶3，若用通式NO 表示氮氧化物，反应过程中NO
2 x x
分子得到2xe－，则每摩尔氨可将 mol的NO 转化为N。
x 2【答案】(1)CD (2)(或0.045)
(3)4NH ＋3O=====2N＋6HO
3 2 2 2
(4)氧化
(5)①NaNO ②1∶3
2
1．(2021·河北卷)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的
环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )
A．NO 和SO 均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因
2 2
B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO 和PM
2 2.5
C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO 作为肥料，实现氮的固定
2
D．工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除
2
【答案】D
【解析】SO 是无色气体，A错误；汽车尾气中含有氮氧化物、一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含
2
铅化合物、固体颗粒物等，B错误；植物不能直接吸收利用空气中的NO和NO 作为肥料，C错误；石灰
2
(CaO)可与SO 反应生成CaSO，故工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除，D正确。
2 3 2
2．(2021·广东卷)部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．a可经催化氧化生成b
B．b为红棕色，可转化为c
C．密闭体系中，c存在2NO NO
2 2 4
D．d的溶液与Cu反应可生成b或c
【答案】B
【解析】根据图像可知，a为NH ，b为NO，NH 可经催化氧化生成NO，A说法正确；b为NO，为
3 3
无色气体，与氧气反应可转化为c，即c为NO ，B说法错误；＋4价的含氮氧化物有NO 、NO，密闭体
2 2 2 4系中，c存在2NO NO，C说法正确；d为硝酸，Cu与稀硝酸反应生成NO，与浓硝酸反应生成NO ，
2 2 4 2
D说法正确。
3．(2021·河北卷)关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是( )
A．浓HSO 具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
2 4
B．NaClO、KClO 等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
3
C．加热NaI与浓HPO 混合物可制备HI，说明HPO 比HI酸性强
3 4 3 4
D．浓HNO 和稀HNO 与Cu反应的还原产物分别为NO 和NO，故稀HNO 氧化性更强
3 3 2 3
【答案】B
【解析】浓HSO 使糖类化合物脱水并炭化，体现了浓HSO 的脱水性，A错误；溶液酸性越强，
2 4 2 4
NaClO、KClO 等氯的含氧酸盐的氧化性越强，B正确；HPO 的酸性比HI弱，加热NaI与浓HPO 混合物
3 3 4 3 4
可制备HI，是因为HPO 的沸点高且具有难挥发性，C错误；浓HNO 的氧化性强于稀HNO，D错误。
3 4 3 3
