第12讲 氮及其化合物
练习1 氮气 氮的氧化物
1. (2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(A)
A. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
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”
【解析】 自然固氮和人工固氮得到的氮的化合物不一定是NH3，如自然固氮中N2与O2放电生成NO，A错误。
2. (2023·前黄中学)氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)，石灰乳吸收时主要反应为NO2＋NO＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O。下列关于氮氧化物的形成、吸收等说法正确的是(D)
A. 汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于烃类燃料
B. 用石灰乳吸收NO和NO2，增加气体流速可提高氮氧化物的吸收率
C. 收集NO2气体时采用排水法，可提高NO2气体的纯度
D. 用CO(NH2)2可将NO2转化为N2，是利用了CO(NH2)2的还原性
【解析】 汽车尾气中的氮氧化物主要由空气中的N2和O2在气缸中高温条件下生成，A错误；减慢气体流速可提高氮氧化物与石灰乳的接触时间，提高氮氧化物的吸收率，B错误；NO2能溶于水且能与水反应，不能用排水法收集，C错误；CO(NH2)2＋NO2→N2，CO(NH2)2中N由－3价升至0价，CO(NH2)2作还原剂，D正确。
阅读下列材料，完成第3题。
N、P为第ⅤA族元素。NH3是氮的常见氢化物，液氨可部分电离产生NH2(－)和NH4(＋)，氨水与Ag＋形成Ag(NH3)2OH；NH3可转化为NO、NO2、HNO3等。磷单质主要有红磷、白磷和黑磷，黑磷具有类似石墨的片状结构，称之为“金属磷”；PCl5为离子晶体，其晶胞结构如图所示，PCl5溶于水生成两种常见的酸。
PCl5晶胞结构图
3. (2024·镇江期末)下列说法错误的是(D)
A. NH4(＋)键角约为109.5°
B. 液氨电离可表示为2NH3NH4(＋)＋NH2(－)
C. PCl5晶胞中含有PCl6(－)与PCl4(＋)两种离子
D. 红磷、白磷、黑磷互为同分异构体
【解析】 NH4(＋)空间结构为正四面体形，键角约为109.5°，A正确；由题给信息可知液氨可部分电离产生NH2(－)和NH4(＋)，B正确；PCl5晶胞中位于顶点的正八面体为PCl6(－)、位于体心的正四面体为PCl4(＋)，C正确；红磷、白磷、黑磷互为同素异形体，D错误。
4. (2024·江苏各地模拟)下列叙述正确的是(C)
A. 氨气催化氧化制取NO属于氮的固定中的一种
B. 1 mol SO3和1 mol NO2分别通入1 L水中可产生相同浓度的H2SO4和HNO3
C. NO2尾气可用Na2CO3溶液吸收
D. 用下图装置收集NO气体
【解析】 氮的固定是指将N2转化为氮的化合物，A错误；1 mol SO3和1 mol NO2分别通入1 L水中最终溶液体积未知，无法计算所得溶液的物质的量浓度，B错误；NO2在碱性溶液中发生歧化反应，并促进CO3(2－)水解，总反应为2NO2＋CO3(2－)===NO3(－)＋NO2(－)＋CO2，可以用Na2CO3溶液吸收NO2尾气，C正确；NO密度小于CO2，应短管进气，长管出气，D错误。
5. (2023·苏锡常镇二模)下列化学反应表示正确的是(B)
A. 用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2O===HNO3＋NO
B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO＋NO2＋2OH－===2NO2(－)＋H2O
C. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：N2＋2O2放电(=====)2NO2
D. 铜粉和稀硝酸反应：4H＋＋2NO3(－)＋Cu===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
【解析】 H、O原子均不守恒，A错误；雷雨天气中，N2与O2反应生成NO，C错误；铜粉与稀硝酸反应生成的气体是NO，D错误。
6. (2023·华罗庚中学)下列选项所示的物质间转化均能实现的是(B)
A. N2O2NO2
B. NO2Na2CO3(――→)NaNO2
C. HNO3(aq)少量Fe粉(――→)Fe(NO3)2
D. NOSO2HNO3
【解析】 氮气和氧气在闪电作用下只能生成NO，A错误；2NO2＋Na2CO3===NaNO2＋NaNO3＋CO2↑，B正确；稀硝酸与少量铁粉生成Fe(NO3)3，C错误；SO2主要表现还原性，不能将NO氧化为HNO3，D错误。
7. (2023·连云港期末)常温下NaNO2与H2SO4反应能生成NO和NO2。实验室探究NaNO2与H2SO4反应及气体产物的成分。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(D)