专题12：氮族元素及其化合物

试卷更新日期：2019-10-31 类型：一轮复习

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一、单选题

1. 我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛。”这里的“强水”指（）

A、氨水 B、硝酸 C、醋 D、卤水

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2. 物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。
下列各组物质：①Cu和HNO₃溶液 ②Cu和FeCl₃溶液 ③Zn与H₂SO₄溶液 ④Fe和HCl
溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是（）

A、③④ B、①③ C、①② D、①③④

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3. 实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M，多余的气体可用水吸收，则M是（）

A、氯气 B、氨气 C、氢气 D、二氧化氮

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4. 将充满二氧化氮的试管倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的现象正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c(Fe²⁺)：c(Fe³⁺)=3：2，则参加反应的Fe和HNO₃的物质的量之比为（）

A、5：12 B、5：16 C、2：3 D、3：2

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6. 在烧瓶中加入铜片和稀硝酸以制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操作应是（）

A、立即接上收集容器，用向下排空气法收集 B、立即用排空气法收集 C、待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 D、待烧瓶中的红棕色气体消失后，用向上排空气法收集

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7. 检验某晶体是铵盐时，将待测物取出少量放在试管中后（）

A、加烧碱溶液，加热，用湿润红色石蕊试纸在管口检验 B、直接加热，用湿润红色石蕊试纸在管口检验 C、加烧碱溶液，加热，向试管中滴加紫色石蕊试液 D、加水溶解，滴加无色酚酞试液，观察是否变红

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8. 下列关于实验室制取NH₃的叙述正确的是（）

A、用N₂和H₂作反应物 B、用碱石灰干燥 C、用向上排空气法收集 D、用湿润的蓝色石蕊试纸验满

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9. 下列药品和装置合理且能完成相应实验的是（）

A、甲图为喷泉实验 B、乙图为实验室制取并收集氨气 C、丙图为制备氢氧化亚铁的实验 D、丁图为验证苯中是否有碳碳双键的实验

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10. 硝酸工业尾气中的氮氧化合物NO_x(NO、NO₂、N₂O₄)常用的处理方法有以下两种：
①碱液(Na₂CO₃或NaOH溶液)吸收法。用Na₂CO₃溶液吸收反应原理如下：

NO + NO₂ + Na₂CO₃ = 2NaNO₂ + CO₂；2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂

②氨的催化氧化法，反应原理是：NO_x + NH₃ $\overset{催化剂}{\to}$ N₂ + H₂O

现将标准状况下2.016 L氮氧化合物NO_x 通入50 mL 1.0 mol·L^-1的Na₂CO₃溶液，恰好反应完全，且测得反应后溶液中n(NO₂^-)∶n(NO₃^-) = 4∶1，下列说法正确的是（）

A、混合气体中V(N₂O₄) = 0.336 L B、混合气体中n(NO)∶n(NO₂) = 1∶5 C、NO_x能够完全被Na₂CO₃溶液吸收，则x ≤ 1.5 D、如采用氨的催化氧化法处理，理论消耗n(NH₃) = $\frac{17}{150}$ mol

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11. 使用单质铜制硝酸铜，耗用原料最经济，而且对环境几乎没有污染的是（）

A、Cu $\overset{稀硝酸}{\to}$ Cu（NO₃）₂ B、Cu $\overset{空气}{\to}$ CuO $\overset{硝酸}{\to}$ Cu（NO₃）₂ C、Cu $\overset{浓硝酸}{\to}$ Cu（NO₃）₂ D、Cu $\overset{氯气}{\to}$ CuCl_{2 $\overset{硝酸银}{\to}$}Cu（NO₃）₂

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12. 向50 mL 14.0 mol•L^﹣¹浓硝酸中加入足量铜，充分反应后共收集到标准状况下4.48 L NO和NO₂混合气体（不考虑NO₂与N₂O₄的相互转化），则参加反应铜的质量为（）

A、6.4g B、12.8g C、16.0g D、19.2g

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13. 在4 mol/L的硫酸和2 mol/L的硝酸混合溶液10mL中，加入0.96g铜粉，充分反应后最多可收集到标准状况下的气体的体积为（）

A、89.6mL B、112mL C、168mL D、224mL

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14. 无色的混合气体甲中可能含有NO、CO₂、NO₂、NH₃、N₂中的几种，将100mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，还有少量气体剩余，则气体甲的组成可能为（）

A、NH₃、NO、CO₂ B、NH₃、NO₂、N₂ C、NH₃、NO₂、CO₂ D、NO、CO₂、N₂

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15. 在一定条件下，将NO₂和O₂的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为（）
①1.2 mL ②2.4 mL ③3 mL ④4 mL

A、①④ B、③④ C、②③ D、①②

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二、实验探究题

16. 下图是实验室制取氮气的气体发生装置。请结合所学知识，回答下列问题；

(1)、完成实验室制取氩气的化学方程式：2NH₄Cl+Ca(OH)₂ $\underline{\underline{△}}$ +2NH₃↑+2H₂O

(2)、验证氨气是否已经收集满的方法是（填字母代号）。

A、将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口 B、将带火星的小木条放在集气瓶口

(3)、若有10.7g氯化铵（摩尔质量是53.5g/mol）参加反应，则产生的氨气在标准状况下的体积为L。

(4)、用收集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如图所示（胶头滴管内预先吸入水，烧杯内盛有酚酞溶液），观察到产生红色喷泉，绕瓶内几乎充满红色液体。这说明氨气，氨水显性。

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17. 现用下列装置(仪器可重复使用)制备PH₃并证明PH₃具有强还原性和热不稳定性。已知： ①标准状态时PH₃是一种无色、微溶于水、有剧毒的气体，具有强还原性，在空气中能自燃； ②白磷(P₄)常温下为白色或黄色蜡状固体，不溶于水，在空气中易自燃；③乙醚是一种易挥发的液体，沸点34.6℃，能溶解白磷。

(1)、仪器m的名称为，装置C名称为。

(2)、实验室用白磷与NaOH浓溶液反应生成NaHPO₂的同时制得PH₃ ，反应的化学方程式为。

(3)、用装置A制取PH₃ ，实验前，在仪器n中加入适量的乙醚和白磷并微热，然后才滴入浓NaOH溶液。实验前先微热的目的是。

(4)、将A、C、E依次相连，按照(3)中操作滴入浓NaOH溶液后，同时点燃E处导出的气体，若装置C中溶液黄色变浅，同时得到白色蜡状固体，说明PH₃具有性，装置C中发生的化学反应方程式为，点燃E处气体的目的为。

(5)、将以上装置组合以证明PH₃受热已分解，并验证PH₃受热分解的气体产物，则仪器连接顺序为
A $\overset{}{\to}$ $\overset{}{\to}$ D $\overset{}{\to}$ $\overset{}{\to}$ $\overset{}{\to}$ E( 在“ $\overset{}{\to}$ ”之间的空白处填写装置编号)。
能证明PH₃分解的气体产物的现象是。

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三、综合题

18. 某溶液X含有H⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^-、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容和相关数据（气体体积在标准状况下测得）如图所示。

(1)、通过上述实验过程，一定不存在的离子是

(2)、反应①中生成A的离子方程式为：

(3)、若测得X溶液中C（H⁺）=5mol/L，则X溶液中（填“含”或“不含”）Fe³⁺ ，
C（Fe³⁺）=（若填不含，则不需要计算）mol/L，X溶液中 C（Cl^-）=mol/L

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19. 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的化学方程式为。

(2)、NO和NO₂的处理。已除去N₂O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收，主要反应为
NO+NO₂+2OH⁻=2 ${NO}_{2}^{-}$ +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（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（填化学式）；吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是（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 ${NO}_{3}^{-}$ ，其离子方程式为。
②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是。

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20. 氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。

(1)、海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是(填图中数字序号)。

(2)、下列关于海洋氮循环的说法正确的是(填字母序号)。

a. 海洋中存在游离态的氮

b. 海洋中的氮循环起始于氮的氧化

c. 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与

d. 向海洋排放含NO₃^-的废水会影响海洋中NH₄⁺的含量

(3)、有氧时，在硝化细菌作用下，NH₄⁺可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整：NH₄⁺ + 5 O₂=2 NO₂^- + H⁺ + +

(4)、有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10 L人工海水样本的监测数据：

温度/℃	样本氨氮含量/mg[	处理24h	处理48h
温度/℃	样本氨氮含量/mg[	氨氮含量/mg	氨氮含量/mg
20	1008	838	788
25	1008	757	468
30	1008	798	600
40	1008	977	910

硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是，在最佳反应温度时，48 h内去除氨氮反应的平均速率是mg·L^-1·h^-1。

(5)、为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响，需经处理后排放。图是电解产物氧化工业废水中氨氮(NH₄⁺)的示意图。

①阳极的电极反应式：；

②写出电解产物氧化去除氨氮的离子方程式：；

③若生成H₂和N₂的物质的量之比为3：1，则处理后废水的c(H⁺)将(填“增大”、“不变”或“减小”)。

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21. A，B，C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下（部分反应条件及产物略去）。

(1)、若A是一种黄色单质固体，则B→C的化学方程式为。

(2)、若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，试用化学方程式表示该物质与二氧化碳气体的反应。将C长期露置于空气中，最后将变成物质D。现有D和NaHCO₃的固体混合物10g，加热至质量不再改变，剩余固体质量为9.38 g，D的质量分数为。

(3)、若C是红棕色气体，A可能是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。下图是实验室制取A气体的装置，请结合所学知识，回答下列问题：

①验证A是否已经收集满的方法是（任写一种）。

②若有5.35g氯化铵参加反应，则产生的A气体在标准状况下的体积为L。

③试写出C与水反应的化学方程式，反应可得到酸X。如下图：足量X的浓溶液与Cu反应，写出烧瓶中发生反应的离子方程式。实验完毕后，试管中收集到的气体的主要成分为（写化学式）

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四、推断题

22. 已知A、B为常见的非金属单质且常温下均为气体，甲、乙为金属单质，乙在I的浓溶液中发生钝化，C为极易溶于水的气体而且水溶液呈碱性，而H为一种强碱，各物质间的转化关系如下图(部分生成物未给出，且未注明反应条件)：

(1)、已知D为无色气体遇氧气随即变为红棕色气体G，则上述转化关系的反应④中，每消耗3mol G，生成I的物质的量为mol。

(2)、实验室制取C物质的化学方程式为：。

(3)、已知上述转化关系中反应⑥的发生一般是将H溶于水得到强碱溶液再与金属乙混合，此时看到金属乙溶解且表面冒气泡，请写出反应⑥的离子方程式：。当反应中转移3mol电子时，生成A在标准状况下的体积为L

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