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专题7氮与社会可持续发展
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列物质中，属于酸性氧化物但不溶于水的是
A．CO2 B．SiO2 C．SO3 D．NO
2．下列反应中，不属于氮的固定的是
A．N2和H2在一定条件下合成NH3
B．豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮
C．雷电时，空气中的N2与O2反应生成NO
D．由NH3制碳酸氢铵和尿素
3．浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸分别暴露在空气中，下列说法正确的是
A．质量都减少，质量分数都减少 B．浓硫酸质量增大，质量分数减少
C．浓硝酸质量减少，质量分数增大 D．浓硝酸、浓盐酸质量增大，质量分数减少
4．同学们进行下图所示实验：先在培养皿中央的NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用一个表面皿扣在上面。下列对实验现象所作的解释不正确的是
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与反应生成NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无白烟 NH3与浓硫酸不发生反应
C 湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3与水反应生成的NH3 H2O显碱性
D CuSO4溶液变浑浊 反应生成Cu(OH)2沉淀
A．A B．B C．C D．D
5．如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②中与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①中的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列选项中的
A．氢氧化钠溶液、二氧化碳 B．水、氨气
C．氢氧化钠溶液、一氧化氮 D．水、二氧化氮
6．将17.9g由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀HNO3中，生成了6.72 L NO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，则沉淀的质量为
A．22.1 g B．25.4 g C．33.2g D．30.2 g
7．过氧化钙用于改善地表水质，也可用于应急供氧。实验室模仿工业生产过氧化钙的主要流程如下：
下列说法正确的是
A．CaO2 8H2O中氧的化合价只有-1价
B．实验室可以用“副产品”直接加热制备氨气
C．“溶解”和“过滤”均需用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒
D．该反应原理为CaCl2+2NH3+H2O2+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl
8．在实验室里，某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨的方案，简易、可行的方案是
A．加热氯化铵固体，再通过碱石灰
B．在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒，并加热至，再通过碱石灰
C．加热浓氨水，再通过浓硫酸
D．在生石灰中加入浓氨水，再通过碱石灰
二、填空题
9．将铜与一定浓度的硝酸溶液反应，铜完全溶解，产生NO和的混合气体共（已换算成标准状况，不考虑与的转化）。请回答下列问题：
（1）产生NO的体积为 L标准状况）。
（2）待反应结束后，向溶液中加入的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 （不必化简）。
（3）欲使铜与硝酸溶液反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为，至少需要 。
10．NO2与O2的混合气体被水完全吸收转化为HNO3的化学方程式： ，NO与O2的混合气体被水完全吸收转化为HNO3的化学方程式： 。
11．氮肥是一种广泛使用的化肥。硫酸铵是农业生产中常用的一种铵态氮肥。
(1)硫酸铵中氮元素的质量分数是 。
(2)测得某硫酸铵肥料中氮元素的质量分数为20%，则该样品中可能混有_________。
A．碳酸氢铵 B．硝酸铵
C．氯化铵 D．磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]
(3)如何检验某种化学肥料是铵态氮肥 。
12．人类可以主动参与氮循环，合成氨工业就是参与的手段之一。以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，它具有污染小、成本低等诸多优点，其过程大体如图所示：
(1)写出用天然气制备氢气的化学方程式： 。
(2)写出合成尿素反应的化学方程式： 。
(3)写出O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O的化学方程式： 。
(4)每生产1molNH4NO3最少需要NH3 mol，而要生产这些NH3又最少需要CH4 mol。
三、计算题
13．将铜与一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共。请回答下列问题：
(1)产生一氧化氮的体积为 L(标准状况下)。
(2)待反应结束后，向溶液中加入的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为 (不必化简)。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气 。
四、解答题
14．氨的实验室制法
(1)实验装置
(2)反应原理： 。
(3)净化装置
(4)收集方法： 收集。
(5)验满方法
①把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变 。
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有 产生。
(6)尾气处理
可在导管口放一团用 浸湿的棉花球。
15．利用如图可以从不同角度研究含氮物质的性质及转化关系。图中甲~己均为含氮化合物。回答下列问题：
(1)甲是常见的碱性气体，其与氯化氢气体反应的现象是 ；根据甲中氮元素的化合价判断其具有 性。
(2)根据戊所属物质类别可知其属于 (填“电解质”或“非电解质”)；戊的浓溶液与红热的炭反应时，戊为 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)红棕色气体丁与H2O反应可转化为乙和戊，反应的化学方程式为 。
16．氮及其化合物之间的转化，图中A～J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D，图中有部分生成物未标出。请填写以下空白：

(1)A的化学式 。
(2)写出反应①②的化学方程式：① ，② 。
(3)J与F反应的化学方程式： 。
《专题7氮与社会可持续发展》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D B B C B D D
1．B
【详解】CO2、SO3能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，且可溶于水；SiO2能和碱反应生成盐和水，但二氧化硅不溶于水，而NO与碱不反应，不是酸性氧化物，故选B。
2．D
【详解】A．氮的固定是指从游离态转化成化合态的过程，N2和H2在一定条件下合成NH3属于氮的固定，故A不选；
B．豆科植物把空气中的氮气转化为化合态的氮，该过程中N从游离态转化成化合态，属于氮的固定，故B不选；
C．雷电时，空气中的N2与O2反应生成NO，该过程中N从游离态转化成化合态，属于氮的固定，故C不选；
D．由NH3制碳酸氢铵和尿素，该过程中没由游离态N参与，不属于氮的固定，故D选；
正确答案是D。
3．B
【详解】A．浓硫酸具有吸水性，能吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大，A错误；
B．浓硫酸具有吸水性，能吸收空气中的水蒸气而使溶剂质量增大，从而溶质质量分数变小，B正确；
C．浓硝酸具有挥发性，易挥发出溶质而导致溶质质量减小，质量分数减小，C错误；
D．浓盐酸具有挥发性，易挥发出溶质氯化氢而导致溶液质量减小，浓硝酸具有挥发性，易挥发出溶质而导致溶液质量减小，D错误；
故选B。
4．B
【详解】A．氨气与挥发性酸盐酸反应生成白色固体氯化铵，现象产生大量白烟，故A正确；
B．浓硫酸附近无白烟，是因为浓硫酸难挥发，并不是因为氨气与浓硫酸不反应，二者可以反应生成硫酸铵，故B错误；
C．氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，所以湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；
D．氨气与硫酸铜溶液反应生成硫酸铵和氢氧化铜沉淀，现象硫酸铜溶液变浑浊，故D正确；
故选：B。
5．C
【解析】水的沸点与压强有关，压强越小水的沸点越低，压强越大水的沸点越高；将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了，说明试管②中气体的压强减小，以此解答该题。
【详解】A. 氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体，打开夹子时①中的气体进入②中，从而使得①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾了，A不符合题意；
B. 氨气易溶于水，①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾，B不符合题意；
C. 一氧化氮和氢氧化钠不反应，打开夹子时①中的压强不变，水的沸点不变仍然是100℃，所以水不能沸腾，C符合题意；
D. 水和二氧化氮反应，使试管②中气体的压强减小，打开夹子时①中的气体进入②中，从而使得①中的压强减小，水的沸点降低，水沸腾，D不符合题意；
故合理选项是C。
【点睛】本题综合考查元素化合物知识，根据题中的现象分析出气压的变化，凡是气体因溶解或反应而消耗，就会使气体压强减小，水发生沸腾现象，题目侧重考查学生的分析、实验能力。
6．B
【详解】将17.9克由Cu、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，只有铝参与反应，则合金质量减少的2.7克为Al，物质的量为，将合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al3+、Fe3+、Cu2+离子，根据电子守恒，金属共失去电子的物质的量为×3=0.9mol，其中0.1mol铝完全反应失去0.3mol电子，则Cu、Fe完全反应失去电子为0.9mol-0.3mol=0.6mol，反应中Cu、Fe失去电子的物质的量等于生成碱的氢氧根离子的物质的量，则n(OH-)=0.6mol，所以反应后氢氧化铜、氢氧化铁的质量为17.9g-2.7g+0.6mol×17g/mol=25.4g，答案选B。
7．D
【详解】A．CaO2 8H2O中氧的化合价有-1、-2价，故A错误；
B．副产品为氯化铵，直接加热氯化铵不能制备氨气，故B错误；
C．“溶解”和“过滤”均需用到的玻璃仪器为烧杯和玻璃棒，溶解不需要漏斗，故C错误；
D．氯化钙、双氧水、氨气反应生成过氧化钙和氯化铵，该反应原理为CaCl2+2NH3+H2O2+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl，故D正确；
选D。
8．D
【详解】A．加热氯化铵固体，产生的氨气和氯化氢气体在试管口又生成氯化铵固体，不能得到氨气，A不符合题意；
B．氮气和氢气的混合气体通过铁触媒，并加热至500℃，可得到氨气，但操作复杂，消耗能量高，实验室里不具有简易和可行性，B不符合题意；
C．浓硫酸能吸收氨气，不能得到纯净干燥氨气，C不符合题意；
D．在生石灰中加入浓氨水，得到氨气，产生的气体通过碱石灰能干燥氨气，能制取纯净干燥氨气， D符合题意；
故选D。
9．
【详解】（1）该过程发生两个反应：，
。设生成的NO和的物质的量分别为x、y，则，，解得，，标准状况下，故答案为：5.824；
（2）在反应过程中，一部分表现酸性，另一部分表现氧化性。由溶液中的恰好全部转化为沉淀，得表现酸性的和与Cu反应后可能剩余的的总物质的量，表现氧化性的的物质的量，故原硝酸溶液中的物质的量
，则，故答案为：；
（3）通入氧气的目的是将和全部转化为。根据得失电子守恒：，则，故答案为：0.255
10． 4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3 4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3
【详解】根据得失电子守恒以及原子守恒，NO2与O2的混合气体与水反应生成HNO3的化学方程式：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3；根据得失电子守恒以及原子守恒，NO与O2的混合气体与水反应生成HNO3的化学方程式：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3。
11．(1)21.2%
(2)A
(3)取少量氮肥，与Ca(OH)2固体混合后放入一支试管中进行加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若看到湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，就证明反应产生了NH3，该氮肥是铵态氮肥。
【详解】（1）硫酸铵化学式是(NH4)2SO4，其中氮元素的质量分数是；
（2）纯净(NH4)2SO4中氮元素含量是21.2%，若测得某硫酸铵肥料中氮元素的质量分数为20%，混合肥料中氮元素含量低于硫酸铵的氮的含量21.2%，说明其中混有的肥料中N元素的含量低于20%。
A．碳酸氢铵化学式是NH4HCO3，其中氮元素含量是＜20%，A符合题意；
B．硝酸铵化学式是NH4NO3，其中氮元素含量是：＞20%，B不符合题意；
C．氯化铵化学式是NH4Cl，其中氮元素含量是：＞20%，C不符合题意；
D．磷酸氢二铵化学式是[(NH4)2HPO4]，其中氮元素含量是：＞20%，D不符合题意；
故合理选项是A；
（3）铵态氮肥中含有，与OH-混合加热，会产生无色有刺激性气味的NH3，NH3能够使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，据此检验。其操作方法是：取少量氮肥，与Ca(OH)2固体混合后放入一支试管中进行加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若看到湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，就证明反应产生了NH3，该氮肥是铵态氮肥。
12．(1)
(2)
(3)
(4) 2 0.75
【详解】（1）甲烷和水蒸气在催化剂作用下生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为；
（2）根据流程图，二氧化碳和氨气在一定条件下生成尿素和水，反应的化学方程式为。
（3）O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O，氧元素化合价由0降低为-2、N元素化合价由-3升高为+5，根据得失电子守恒，反应的化学方程式；
（4）根据反应方程式，每生产1molNH4NO3最少需要2molNH3；根据氢元素守恒，要生产2molNH3，需要3mol氢气，根据，生产3mol氢气，最少需要0.75molCH4。
13．(1)5.824
(2)
(3)0.255
【详解】（1）该过程发生两个反应：，，根据已知条件可知，铜的物质的量为，生成气体的总的物质的量为，设生成的和的物质的量分别为，则，解得，故标准状况下；
（2）在反应过程中，一部分表现酸性，另一部分表现氧化性，由溶液中的恰好全部转化为沉淀，则表现酸性的的物质的量为，表现氧化性的的物质的量为，故原硝酸溶液中的物质的量，则；
（3）通入氧气的目的是将和全部转化为。根据得失电子守恒：，则。
14． 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气法 蓝色 白烟 水或稀硫酸
【解析】略
15． 产生白烟 还原性 电解质 氧化剂 3NO2+H2O=NO+2HNO3
【分析】根据图中所给信息，氢化物甲中N元素为-3价，即甲为；乙中N为+2价，为NO；丁中N为+4价，为或者，根据题中信息可知丁为；戊为N元素的+5价的酸，为。
【详解】(1)氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体，产生大量白烟；甲中N元素化合价为-3,价，为N的最低价，具有还原性，故填产生白烟、还原性；
(2) 溶于水能电离成氢离子和硝酸根离子，满足电解质的定义，属于电解质；浓硝酸具有强氧化性，红热的炭具有还原性，故填电解质、氧化性；
(3)二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，其反应方程式为，故填。
16． NH4HCO3 2Mg+CO22MgO+C 4NH3+5O24NO+6H2O C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
【分析】A分解得到等物质的量的B、C、D，且A与碱反应生成D，C能和过氧化钠反应，则C为：水或二氧化碳，镁条能在B中燃烧，则B为：二氧化碳或氧气，因为A受热分解生成B、C、D，则B为：二氧化碳，C为：水，水和过氧化钠反应生成NaOH和O2，D能在催化剂条件下反应生成H，则D为：NH3，G为：O2，H为：NO，I为：NO2，J为：HNO3，镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，碳和浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，推知E为：MgO，F为：C，A为：NH4HCO3，据此分析答题。
【详解】(1)通过以上分析知，A为：NH4HCO3，答案为NH4HCO3；
(2)反应①为镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，反应方程式为： 2Mg+CO22MgO+C；反应②在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成一氧化氮和水，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，答案为：2Mg+CO22MgO+C；4NH3+5O24NO+6H2O；
(3)碳和浓硝酸在加热条件下发生反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应方程式如下：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O，答案为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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