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．H2S稀盐酸B．HCl稀氨水C．NO稀H2SO4D．CO2饱和NaHCO3溶液【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）N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3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，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)       ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx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N2，也可将水体中的NO转化为N2。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是A．NO(g)HNO3(aq)B．稀HNO3(aq)NO2(g)C．NO(g)N2(g)D．NO(aq)N2(g)【答案】C【解析】A．NO不溶于水也不与水反应，A错误；B．稀HNO3与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，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无毒的N2和CO2，C正确；D．O3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。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N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2会转化为NO，A错误；B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3，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[(NH4)2HPO4]，实验原理为2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4]。(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加热的条件下制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；(2)根据公式可得，浓H3PO4的浓度，溶液稀释前后溶质的物质的量不变，因此配制100mL1.7mol/L的H3PO4溶液，需要浓H3PO4的体积V=；(3)由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2；(4)继续通入NH3，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，当pH＞10.0时，溶液中OH-、、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(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶液显碱性，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NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。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N2与O2反应生成NO2是大气固氮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N2与O2反应生成NO是大气固氮，而不是N2与O2反应产生NO2，A错误；B．②中N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应产生NH3，是将游离态的氮转化为氮的化合物，因此合成氨属于人工固氮，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N2，所以③中氮元素化合价降低，得到电子被还原，而不是被氧化，C错误；D．如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的NO气体，氧元素参与了反应，二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和NO，3NO2+H2O=2HNO3+NO，也有氧元素参加反应，D错误；故合理选项是B。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NH3易液化的性质分离出NH3，促进平衡正向移动，A项正确；B．合成氨中氮气中氮元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NH3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、氧气和水反应生成硝酸，A为O2，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。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．NH3→N发生氧化还原反应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：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，可以验证氨气具有还原性，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NH3。将向下排空气法收集NH3后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NH3与H2O发生了反应B．试管中剩余少量气体，是因为NH3在水中的溶解达到了饱和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：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-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NH3被空气中的O2氧化【答案】C【解析】A．试管内液面上升，不能证明NH3与H2O发生了反应，也可能是由于NH3极易溶于水，A错误；B．用排空气法收集的气体不一定纯净，NH3极易溶于水，1:1溶解时远没有达到饱和状态，则试管中剩余少量气体，不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和，而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质，B错误；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：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-，C正确；D．常温下NH3不能被O2氧化，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，不是由于NH3被空气中的O2氧化，是由于氨水具有挥发性，导致NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-平衡逆向移动，溶液碱性减弱，D错误；故答案为：C。7．（2022·江苏·模拟预测）下