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第 14 讲 氮及其化合物
第一部分：高考真题感悟
1．（2020·全国·高考真题）喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是
气体 溶液
A． HS 稀盐酸
2
B． HCl 稀氨水
C． NO 稀HSO
2 4
D． CO 饱和NaHCO 溶液
2 3
【答案】B
【解析】能够发生喷泉实验，需要烧瓶内外产生明显的压强差；产生压强差可以通过气体溶于水的方法，
也可以通过发生反应消耗气体产生压强差。A．由于硫化氢气体和盐酸不发生反应且硫化氢在水中的溶解
度较小，烧瓶内外压强差变化不大，不会出现喷泉现象，A错误；B．氯化氢可以和稀氨水中的一水合氨
发生反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够出现喷泉实验，B正确；C．一氧化氮不与硫酸发生反应且
不溶于水，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉现象，C错误；D．二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠
溶液中，烧瓶内外不会产生压强差，不能发生喷泉实验，D错误；故选B。
2．（2021·江苏·高考真题）N 是合成氨工业的重要原料，NH 不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产
2 3
HNO；HNO 能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N 与O 反
3 3 2 2
应生成NO，NO进一步氧化生成NO 。2NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NO
2 2 2 x
和水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为
N，也可将水体中的NO 转化为N。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
2 2A．NO(g) HNO(aq)
3
B．稀HNO(aq) NO (g)
3 2
C．NO(g) N(g)
2
D．NO (aq) N(g)
2
【答案】C
【解析】A．NO不溶于水也不与水反应，A错误；B．稀HNO 与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到
3
NO ，B错误；C．NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为
2
无毒的N 和CO，C正确；D．O 有强氧化性，不能作还原剂将硝酸根离子还原，D错误；答案选C。
2 2 3
3．（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
A 先加入少量 溶液，再加 溶液和足量稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
B 加到少量 溶液中，再加硫酸酸化，振荡 若溶液褪色，则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量 溶液中，再加入稀盐酸酸化，振荡 若溶液变黄色，则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量 溶液，再加入 溶液和稀硝酸，振荡 若产生白色沉淀，则样品为亚硝酸钠
【答案】C
【解析】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。
4．（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”
【答案】A
【解析】A．自然固氮是将N 转化为含氮化合物，不一定是转化为NH ，比如大气固氮是将N 会转化为
2 3 2
NO，A错误；B．侯氏制碱法以HO、NH 、CO、NaCl为原料制备NaHCO 和NH Cl，反应的化学方程式
2 3 2 3 4
为HO+NH +CO +NaCl=NaHCO ↓+NHCl，B正确；C．工业上通过NH 催化氧化等反应过程生产HNO，
2 3 2 3 4 3 3
相关的化学反应方程式为4NH +5O 4NO+6H O、2NO+O =2NO、3NO +H O=2HNO +NO、
3 2 2 2 2 2 2 3
4NO +O +2H O=4HNO ，C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
2 2 2 3
物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确；故选A。
5．（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
。
【答案】(1)
(2)11.5
(3) 平衡气压防倒吸 倒吸
(4)
(5)酚酞 无 浅红
【解析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH )HPO ]，实验原理为2NH +H PO =[(NH )HPO ]。
4 2 4 3 3 4 4 2 4
(1)实验室用NH Cl(s)和Ca(OH) (s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为 2NH Cl+Ca(OH)
4 2 4 2
CaCl +2H O+2NH ↑；
2 2 3
(2)根据公式 可得，浓HPO 的浓度 ，溶液稀释前
3 4
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，所以实验过程中，当出现
3 2
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-、 、 的浓度
3 4 2 4 4 3 4
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 溶液显碱性，因此若不选用
4 2 4 4 2 4
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
3
(NH )HPO 溶液。
4 2 4第二部分：最新模拟精练
完卷时间：50分钟
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2022·全国·模拟预测）自然界的氮循环如图所示，下列说法正确的是
A．①中N 与O 反应生成NO 是大气固氮
2 2 2
B．②中合成氨属于人工固氮
C．③中的氮元素被氧化
D．氮循环过程中没有氧元素参加
【答案】B
【解析】A．①中N 与O 反应生成NO是大气固氮，而不是N 与O 反应产生NO ，A错误；B．②中N
2 2 2 2 2 2
与H 在高温、高压、催化剂条件下反应产生NH ，是将游离态的氮转化为氮的化合物，因此合成氨属于人
2 3
工固氮，B正确；C．③中细菌还原硝酸根中正五价的氮，生成无污染的0价的N，所以③中氮元素化合
2
价降低，得到电子被还原，而不是被氧化，C错误；D．如N 在放电条件下与O 直接化合生成无色且不溶
2 2
于水的NO气体，氧元素参与了反应，二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO)和NO，
3
3NO +H O=2HNO +NO，也有氧元素参加反应，D错误；故合理选项是B。
2 2 3
2．（2022·辽宁葫芦岛·二模）氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及
氨催化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是A．可以利用 易液化的性质分离出
B．合成氨以及氨催化制硝酸的流程中氮元素均被氧化
C．可以用 进行氨氧化物的尾气处理
D．吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率
【答案】B
【解析】A．利用NH 易液化的性质分离出NH ，促进平衡正向移动，A项正确；B．合成氨中氮气中氮元
3 3
素化合价降低做氧化剂，被还原发生还原反应，氨催化制硝酸的流程中氮元素化合价由-3价升高到+2价，
被氧化，B项错误；C．氨气具有还原性，氮氧化物具有氧化性，二者反应生成无毒气体氮气，可以用
NH 进行氮氧化物的尾气处理，C项正确；D．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮、氧气和水反
3
应生成硝酸， A 为O，吸收塔中通入A是为了提高原料的利用率，D项正确；故答案选B。
2
3．（2022·上海上海·二模）有关浓硝酸与浓硫酸的对比错误的是
A．在加热条件下都能将碳氧化成二氧化碳
B．常温下都能用铁制或铝制容器盛放
C．长期露置在空气中，溶质质量分数都会变小
D．用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近都会有白烟生成
【答案】D
【解析】A． 浓硝酸与浓硫酸具有强氧化性，加热时可与C反应，对应方程式为：
， ，A正确；B． 常温下，浓硝酸与
浓硫酸都将用铁制或铝钝化，所以可以用铁制或铝制容器盛放，B正确；C．长期露置在空气中，浓硫酸
具有吸水性，溶剂增多，所溶质质量分数都会变小，浓硝酸具有挥发性，溶质会减少，所溶质质量分数都
会变小，C正确；D．浓硝酸有挥发性，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近都会有白烟生成，而浓硫酸难挥发，
不会产生白烟，D错误；故选D。
4．（2022·上海金山·二模）自然界中氮的部分循环过程如图，有关说法正确的是A．过程①和②均属于自然固氮
B．X→Y发生化合反应
C．NH →N发生氧化还原反应
3
D．若为硫循环，X在空气中点燃可得Y
【答案】B
【解析】依据自然界中氮的部分循环过程图可知， 的化合价依次递增，且物质类别分别为氧化
物、氧化物、酸，由此判断X为 ，Y为 ，Z为 ，M为硝酸盐，N为铵盐；A．自然固氮指的
是大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮化合物或通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨，
所以过程①可能是自然固氮，但是过程②不是，A错误；B． 发生的反应为 ，反应
物有两种，生成物只有一种，是化合反应，B正确；C．在自然界中氮的部分循环过程图，不难发现
的过程并未发生化合价的改变，所以不是氧化还原反应，C错误；D．若为硫循环，X为 ，
Y为 ， 的反应为 ，X在空气中点燃不可能得到Y，D错误；故合理选项
为B。
5．（2015·江苏南通·三模）实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质能达到实验目的的是A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气
C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气
【答案】C
【解析】A．实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生
石灰，图示药品使用不正确，不能用来制取氨气，A错误；B．氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓
硫酸干燥氨气，B错误；C．丙装置中发生反应：2NH ＋3CuO N＋3Cu＋3HO，可以验证氨气具有还原
3 2 2
性，C正确；D．氨气与水直接接触，不能起防倒吸的作用，D错误；答案选C。
6．（2022·北京市八一中学二模）室温下，1体积水能溶解约700体积的NH 。将向下排空气法收集NH 后
3 3
的试管倒扣在水槽里的水中，观察。对该实验现象的分析正确的是
A．试管内液面上升，证明NH 与HO发生了反应
3 2
B．试管中剩余少量气体，是因为NH 在水中的溶解达到了饱和
3
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，原因是：NH + H O
3 2
NH ·H O NH + OH-
3 2
D．将实验后试管中溶液敞口放置在空气中一段时间，pH会降低，主要是由于NH 被空气中的O 氧化
3 2
【答案】C
【解析】A．试管内液面上升，不能证明NH 与HO发生了反应，也可能是由于NH 极易溶于水，A错误；
3 2 3B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH 极易溶于水，1:1溶解时远没有达到饱和状态，则试管中剩余
3
少量气体，不是因为NH 在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH 中含有少量的空气杂质，B错误；
3 3
C．取试管中少量无色液体于另一试管中，向其中加入酚酞溶液，溶液显红色，说明溶液显碱性，原因是：
NH + H O NH ·H O NH + OH-，C正确；D．常温下NH 不能被O 氧化，将实验后试管中溶液敞口
3 2 3 2 3 2
放置在空气中一段时间，pH会降低，不是由于NH 被空气中的O 氧化，是由于氨水具有挥发性，导致
3 2
NH + H O NH ·H O NH + OH-平衡逆向移动，溶液碱性减弱，D错误；故答案为：C。
3 2 3 2
7．（2022·江苏·模拟预测）下列有关氮及其化合物的性质和用途具有对应关系的是
A．氮气难溶于水，可用于合成氨 B．硝酸见光易分解，可用于制氮肥
C．二氧化氮密度比空气大，可用于制硝酸 D．液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂
【答案】D
【解析】A．氮气与氢气反应生成氨气，可用于合成氨原料，与氮气的物理性质无关，选项A错误；B．N
为植物生长的营养元素，则硝酸可用于制氮肥，与硝酸见光易分解的性质无关，见光易分解是硝酸的不稳
定性，选项B错误；C．二氧化氮能与水反应生成硝酸，因此可用于制硝酸，与其密度比空气大无关，选
项C错误；D．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂，性质与用途对应，选项D正确；答案选D。
8．（2021·全国·模拟预测）用下列装置进行相应实验，能达到实验目的的是
A B C D
验证氨气的水溶性 验证X溶液为浓硫酸 用于吸收尾气NH 实验室制少量氨气
3
【答案】A
【解析】A．将水挤入烧瓶后，若气球鼓起来，说明氨气水溶性很好，A能达到实验目的；B．浓硫酸不具
有挥发性，氨气的密度比空气小，所以二者不会接触，不会产生白烟，B不能达到实验目的；C．苯的密
度比水小，苯应在上层，可以用四氯化碳达到防倒吸的目的，C不能达到实验目的；D．浓硫酸和浓氨水
发生反应：HSO +2NH·H O=(NH )SO +2H O，不能产生氨气，D不能达到实验目的；综上所述答案为
2 4 3 2 4 2 4 2A。
9．（2022·江苏·盐城中学三模）NO和NO 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
2
排放：NO＋NO ＋2NaOH=2NaNO＋HO，2NO ＋2NaOH=NaNO＋NaNO ＋HO。常温下存在：2NO (g)
2 2 2 2 2 3 2 2
NO(g)。NH 可作还原剂，火箭推进剂。水合肼(N H·H O)为无色透明的油状发烟液体，是一种重
2 4 2 4 2 4 2
要的精细化工原料，其制备的反应原理为NaClO＋2NH =N H·H O＋NaCl。下列关于实验室制备水合肼的
3 2 4 2
说法不正确的是
A．装置甲中试剂X可以选择碱石灰 B．装置乙作为反应过程的安全瓶
C．装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D．装置丁可用于吸收多余的尾气
【答案】C
【解析】A．在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰，其中的CaO与氨水中的水反应产生Ca(OH) ，反应放热
2
使NH •H O分解制取NH ，故A正确；B．装置乙中导管短进短出，可作安全瓶，故B正确；C．氨气极
3 2 3
易溶于水，导管应长进短出，不能达到实验目的，则应从a口通入NH ，故C错误；D．丁中球形结构容
3
积大，水进入球形部分，就不能再进入左边装置中，因而可防止倒吸现象的发生，且用于NH 极容易溶于
3
水，因此丁可吸收过量的NH ，故D正确；故选C。
3
10．（2022·全国·高三专题练习）将0.03molFe加到过量的HNO 中，铁完全溶解，若生成NO、NO 混合
3 2
气体共0.896L (标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O，恰好使气体
2
全部溶于水生成HNO，则通入O 的体积是
3 2
A．504mL B．336mL C．224mL D．168mL
【答案】A
【解析】0.03molFe反应时失去电子0.09mol，在整个反应过程中 ，
反应前后HNO 的物质的量不变，而化合价变化的只有铁和氧气，则铁失去电子数目等于O 得到电子的数
3 2
目，所以消耗氧气的物质的量为 ， ，故
选A；答案选A。11．（2022·北京·模拟预测）铁与不同浓度硝酸反应时各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系如
图所示，下列说法错误的是
A．硝酸的浓度越小，其还原产物氮的价态越低的成分越多
B．硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物
C．当硝酸浓度为9.75mol·L-1时，氧化剂与还原剂的物质的量之比可为15：13
D．铁能与大于12.2 mol·L-1HNO 溶液反应说明不存在“钝化”现象
3
【答案】D
【解析】从图中可以看出，当其他条件一致时，在浓硝酸浓度为12.2mol/L中，主要产物NO和NO ，随着
2
硝酸浓度逐渐降低，产物NO 逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多，当浓度为9.75mol/L时，主要产物是
2
NO，其次是NO 及少量的NO，当HNO 的浓度降到4.02mol/L时，铵根离子成为主要产物，可见，凡有
2 2 3
硝酸参加的氧化还原反应都比较复杂，往往同时生成多种还原产物。A．由图可知，硝酸的浓度越小，氨
气含量越高，这说明其还原产物氮的价态越低的成分越多，故A正确；B．根据以上分析可知硝酸与铁反
应往往同时生成多种还原产物，故B正确；C．当硝酸浓度为9.75mol·L-1时，还原产物有NO、NO 和
2
NO，物质的量之比为其体积比=10：6：2=5：3：1，假设NO是5mol、NO 是3mol、NO是1mol，则反
2 2 2
应中转移电子的物质的量是26mol，假设氧化产物是铁离子，则根据电子得失守恒可知还原剂的物质的量
是 ，所以根据原子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比可为10： ＝15：13，故C正确；
D．常温时，铁遇浓硝酸要发生钝化，铁能与大于12.2 mol·L-1HNO 溶液反应，不能说明不存在“钝化”
3
现象，故D错误；故选D。
12．（2021·山西吕梁·一模）三容器内分别装有相同压强下的NO、NO 、O，设三容器容积依次为V、
2 2 1
V、V，若将三气体混合于一个容积为V＋V＋V 的容器中后，倒立于水槽中，最终容器内充满水。则
2 3 1 2 3
V、V、V 之比可能是
1 2 3
A．2：4：5 B．9：5：8 C．7：2：6 D．4：5：6
【答案】B
【解析】若将三气体混合于一个容积为V＋V＋V 的容器中后，倒立于水槽中，最终容器内充满水,即三
1 2 3种气体恰好完全反应生成HNO，根据同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，结合氧化还原
3
反应中得失电子总数相等，固有：3V+V =4V ，故3×2+4≠4×5，3×9+5=4×8，3×7+2≠4×6，3×4+5≠4×6，只
1 2 3
有B项符合题意，故答案为：B。
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2021·上海宝山·一模）（12分）氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式，主要有以下 2 种方式：
①N→NO→NO →HNO→ (硝酸盐) N
2 2 3 2
②N NH N
2 3 2
(1)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定，主要有 3 种途径。如上①
N→NO 称为大气固氮，② N NH 称为_______，还有 1 种是工业固氮，其反应的化学方
2 2 3
程式是_______。
(2)在自然界中第①种循环是很少的，主要是第一步 N→NO 的反应很难发生，请结合 N 的结构说明
2 2
N→NO 的反应很难发生的原因_______。
2
(3)写出氮循环①中 NO →HNO 的化学方程式_______。
2 3
(4)写出氮循环②中 NH 的电子式_______，其空间构型是_______。写出 NH 的检验方法_______。
3
(5)P 和N 属于周期表的_______族，非金属性较强的是_______(用元素符号表示)，举一个能证明该结论的
实验事实_______。
【答案】(1)生物固氮（1分） N+3H 2NH （1分）
2 2 3
(2)化学反应的实质是先断键，后成键，N 和N 之间有三根共价键，键能很大，很难断开，所以反应很难
进行（2分）
(3)3NO +H O = 2HNO +NO （1分）
2 2 3
(4) （1分） 三角锥形 （1分） 取样，滴加氢氧化钠溶液并加热， 产生能使湿
润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明有 （2分）
(5)ⅤA（1分） N（1分） 酸性：HNO＞HPO （1分）
3 3 4
【解析】(1)根据题意N NH 是生物将游离态的氮气转变为化合态的氮，称为生物固态，还有
2 31 种是工业固氮，是氢气和氮气在高温高压催化剂作用下反应生成氨气，其反应的化学方程式是N+3H
2 2
2NH 。
3
(2)在自然界中第①种循环是很少的，主要是第一步 N→NO 的反应很难发生，请结合 N 的结构说明
2 2
N→NO 的反应很难发生的原因化学反应的实质是先断键，后成键，氮氮之间有三根共价键，键能很大，
2
很难断开，所以反应很难进行；故答案为：化学反应的实质是先断键，后成键，N 和N 之间有三根共价
键，键能很大，很难断开，所以反应很难进行。
(3)氮循环①中 NO →HNO 是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，其化学方程式3NO +H O =
2 3 2 2
2HNO+NO；故答案为：3NO +H O = 2HNO +NO。
3 2 2 3
(4)氮循环②中 NH 的电子式 ，其空间构型是三角锥形。NH 的检验方法取样，滴加氢氧化钠溶液
3
并加热， 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明有 ；故答案为： ；三角锥形；取样，
滴加氢氧化钠溶液并加热， 产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明有 。
(5)P 和N 属于周期表的ⅤA族，根据同主族，从上到下非金属性逐渐减弱，因此非金属性较强的是N，
通过最高价氧化物对应水化物酸性强弱证明，即酸性：HNO＞HPO ；故答案为：ⅤA；N；酸性：HNO
3 3 4 3
＞HPO 。
3 4
14．（2022·四川省泸县第二中学一模）（16分）氮和氮的化合物与人类有密切关系。
(1)下列属于氮的固定的是_______(填序号)。
①工业上N 和H 合成NH
2 2 3
②N 和O 放电条件下生成NO
2 2
③NH 催化氧化生成NO
3
写出反应③的化学方程式_______。
(2)①治理NO污染通常是在氧化剂作用下，将NO氧化成溶解度高的NO ，然后用水或碱液吸收脱氮。下
2
列物质可以用于氧化NO的是_______(填序号)。
ANaCl溶液 B．KCr O 溶液 C．NaCO 溶液 D．KMnO 溶液
2 2 7 2 3 4
②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，写出该反应的离子方程式：_______。
③目前处理柴油车尾气中NO 和PM 等的方法之一，是用车用尿素[CO(NH)]溶液在选择性催化还原系统
x 2.5 2 2中将NO 无害化处理，写出该系统无害化处理NO的化学方程式：_______。
x
(3)CO与NO在Rh催化剂上的氧化还原反应是控制汽车尾气对空气污染的关键反应，用Rh做催化剂时该
反应的过程示意图如下：
①过程I为_______过程(填“吸热”或“放热”)。该反应中氧化产物为_______，当生成1molN 时，转移
2
电子_______mol。
②已知过程I的焓变(lmolCO参加)为akJ/mol，过程II的焓变为bkJ/mol，则该反应的热化学方程式为
_______。
【答案】(1) ①②（2分） 4NH +5O 4NO+6H O（2分）
3 2 2
(2)①BD（2分）
②2NO+3ClO- +2OH- = 2 +3Cl-+H O （2分）
2
③2CO(NH)+6NO=5N+2CO +4H O（2分）
2 2 2 2 2
(3) ①吸热（1分）CO（1分）4（2分）
2
②2NO(g)+2CO(g)=2CO (g)+N(g) ΔH=+2(a+b)kJ/mol（2分）
2 2
【解析】(1)固氮是指将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素，N 和H 合成NH ，N 和O 放电条件下生
2 2 3 2 2
成NO，符合固氮的定义，故选：①②；反应③NH 催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式
3
；
(2)①氧化NO需要氧化剂，NaCl溶液、NaCO 溶液均不与NO反应，KCr O、KMnO 溶液具有强氧化性，
2 3 2 2 7 4
可以氧化NO，故选：BD；
②NO也可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥，该反应的离子方程式：2NO+3ClO- +2OH- =
2 +3Cl-+H O；
2
③尿素[CO(NH)]溶液与NO反应生成氮气和二氧化碳，化学方程式：2CO(NH)+6NO=5N+2CO +4H O；
2 2 2 2 2 2 2
(3)①过程I断裂化学键需要吸热，该反应方程式为2C0+2NO=N+2CO ，C元素化合价升高，氧化产物为
2 2
CO，氮元素从+2降低至0价，有2个N原子降价，当生成1molN 时，转移电子4mol；
2 2②反应的热效应为过程I和过程II的热效应之和，则反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=2CO (g)+N(g)
2 2
ΔH=+2(a+b)kJ/mol。
15．（2022·天津红桥·二模）（12分） 在生产生活中有重要的用途。某化学小组尝试制备 并
探究 的某些性质，进行了以下实验：
(1)该小组用 和HCl合成 。
①写出用A装置制备 的化学方程式_______。
②用B装置制备HCl，E装置中的试剂为_______；为使 和HCl在D中充分混合并反应，上述装置的
连接顺为a→d→c→_______、_______←h←g←b。
③装置D处除易堵塞导管外，还有不足之处为_______。
(2)该小组为探究Mg与 溶液反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别
加入到选取的实验试剂中。
资料：a. 溶液呈中性；
b. 对该反应几乎无影响。
实
实验试剂 实验现象
验
1 5mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为 )
2 5mL 1.0mol/L 溶液(pH=4.6) 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体①经检验实验2中刺激性气味气体为 ，检验方法是_______用排水法收集一小试管产生的气体，经检
验小试管中气体为 。
②已知灰白色沉淀中含有 、 。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至
洗涤液中滴加 溶液后无明显浑浊。将洗涤后固体溶于稀 ，再滴加 溶液，出现白色沉淀。
灰白色固体可能是_______(填化学式)。
③甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是 溶液中 大，与Mg反应快。乙同学通过实验3
证明甲同学的说法不合理。
实验 实验装置 现象
3 两试管反应剧烈程度相当
试剂X是_______。
④为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。
实验 实验试剂 实验现象
4 5mL 乙醇溶 有无色无味气体产生(经检验为 )
液
依据上述实验，可以得出Mg能与 反应生成 。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是
_______。
⑤实验总结：通过上述实验，该小组同学得出Mg能与 反应生成 的结论。
【答案】(1)① （2分）
②浓硫酸（1分） e f （2分） 无尾气处理装置（1分）
(2) ①将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝（2分）
② （2分）③5mL 1.0mol/L 溶液 （1分）
④取5mL无水乙醇，加入0.5gMg粉（1分）
【解析】用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气，氨气、氯化氢混合制备氯化铵，由于氨气的密度小于氯化氢，
为使氨气和氯化氢逆流混合，氨气由长导管通入反应容器、氯化氢由短导管通入反应容器；探究氯化铵与
镁反应的原因，注意“控制变量法”的应用和对比实验。
(1)①A装置适合用氯化铵和氢氧化钙加热制备 ，反应的化学方程式为
。
②E装置的作用是干燥氯化氢，试剂为浓硫酸，氨气的密度小于氯化氢，为使 和HCl在D中充分混合
并反应，氨气由长导管通入、氯化氢由短导管通入，上述装置的连接顺为a→d→c→e、f←h←g←b。
③装置D的不足之处为无尾气处理装置。
(2)①氨气是碱性气体，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，证明该气体为氨气；
②已知灰白色沉淀中含有 、 。将洗涤后固体溶于稀 ，再滴加 溶液，出现白色沉淀，
说明固体中含有Cl-，灰白色固体可能是 。
③ 溶液呈中性， 溶液呈酸性，同浓度的 、 溶液与镁反应的剧烈程
度相同，说明实验1反应剧烈的原因是不是 溶液中 大，所以试剂X是5mL 1.0mol/L
溶液；
④5mL 乙醇溶液与镁反应放出氢气，要证明Mg能与 反应生成 ，还需验证乙醇和镁不反应，
所以取5mL无水乙醇，加入0.5gMg粉，若不放出氢气，说明Mg能与 反应生成 。
