《2025年通成学典课时作业本高中化学必修第二册人教版》

13. 模型认知　如图所示是氮元素的常见化合价与部分含氮物质的对应关系图（价类二维图），下列说法正确的是（C）

A.$a$可作保护气，在任何条件下均不与其他物质反应
B.$c$与水反应可生成$b$和$d$，该反应中$c$只作氧化剂
C.存在$e\rightarrow b\rightarrow c\rightarrow d$的转化
D.$f$是一种强碱

答案： 13.C 解析:结合“价类二维图”可知，a为 $ N_2$，b为 $ NO$，c为 $ NO_2$，d为 $ HNO_3$，e为 $ NH_3$，f为 $ NH_3 · H_2 O$。$ N_2$ 性质稳定，可作保护气，但在一定条件下也能与氧气、氢气等发生反应，A错误；c是 $ NO_2$，与水反应生成 $ HNO_3$ 和 $ NO$：$3 NO_2+ H_2 O \longrightarrow 2 HNO_3+ NO$，根据化合价的变化情况分析，$ NO_2$ 既作氧化剂，又作还原剂，B错误；氮的化合物中，可实现 $ NH_3 \overset{ O_2}{\longrightarrow} NO \overset{ O_2}{\longrightarrow} NO_2 \overset{ H_2 O}{\longrightarrow} HNO_3$ 的转化，C正确；f是 $ NH_3 · H_2 O$，在水溶液中发生部分电离，是弱碱，D错误。

14. 用一充满氨的烧瓶做喷泉实验，当水充满整个烧瓶后，烧瓶内的氨水中溶质的物质的量浓度约是（按标准状况计算）（A）
A.$0.045\ mol· L^{-1}$
B.$1\ mol· L^{-1}$
C.$0.029\ mol· L^{-1}$
D.不能确定

答案： 14.A 解析:本题以氨的喷泉实验为切入点考查物质的量的有关计算。假设烧瓶的容积为 $1\ L$，则氨的物质的量为 $\frac{1\ L}{22.4\ L · mol^{-1}}=\frac{1}{22.4}\ mol$，溶液的体积为 $1\ L$，氨水中溶质的物质的量浓度为 $\frac{1}{22.4}\ mol · L^{-1}$，约为 $0.045\ mol · L^{-1}$。

15. （2025·广东东莞期中）氮元素是植物不可缺少的一种主要营养元素。游离态的$ N_{2}$不能被大多数植物直接吸收，植物吸收和利用效果最好的是$ NH_{4}^{+}$和$ NO_{3}^{-}$。回答下列问题：
（1）氮的固定包含人工固氮和自然固氮；人工固氮中工业合成氨的化学方程式为$ N_2+3 H_2 \underset{\triangle}{\overset{ 高温、高压}{\rightleftharpoons}} 催化剂 2 NH_3$。
（2）豆科植物的根瘤菌能把空气中的$ N_{2}$转化为$ NH_{3}$，此过程可简单地用化学方程式表示为2$ N_{2} +$3$ C +$6$ H_{2} O\stackrel{ 根瘤菌}{=}$4$ NH_{3} +$3$ CO_{2}$。（配平化学方程式）
（3）$ NH_{3}$的催化氧化是工业制硝酸的基础，写出氨的催化氧化的化学方程式：$4 NH_3+5 O_2 \underset{\triangle}{\overset{ 催化剂}{\rightleftharpoons}} 4 NO+6 H_2 O$。
（4）碳酸氢铵作肥料时，要遵循“五不施”原则，其中有“烈日当空不施”，原因是$ NH_4 HCO_3 \overset{\triangle}{\rightleftharpoons} NH_3 \uparrow+ H_2 O+ CO_2 \uparrow$（用化学方程式表示）。
（5）自然界中的微生物也可将氮的化合态$ NH_{3}$转化为游离态的$ N_{2}$，在实验室可用$ Cl_{2}$实现此过程。如图所示，试管中集满干燥的

$ Cl_{2}$，迅速用橡胶塞塞紧，滴入足量浓氨水。开始时，试管内发生反应：$2 NH_{3} + 3 Cl_{2}\longrightarrow N_{2} + 6 HCl$，并产生白烟，白烟的化学式为$ NH_4 Cl$；将反应后的试管浸入水中并倒立，在水下打开橡胶塞，最终进入试管内的水约占试管总体积的$\frac{2}{3}$。

答案： 15.（1）自然固氮 $ N_2+3 H_2 \underset{\triangle}{\overset{ 高温、高压}{\rightleftharpoons}} 催化剂 2 NH_3$ （2）$\frac{2}{3}$ $\frac{6}{4}$ $\frac{4}{3}$ （3）$4 NH_3+5 O_2 \underset{\triangle}{\overset{ 催化剂}{\rightleftharpoons}} 4 NO+6 H_2 O$
（4）$ NH_4 HCO_3 \overset{\triangle}{\rightleftharpoons} NH_3 \uparrow+ H_2 O+ CO_2 \uparrow$ （5）$ NH_4 Cl \overset{\frac{2}{3}}{\rightleftharpoons}$
解析:（1）氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，固氮方式有自然固氮、人工固氮；人工固氮中工业合成氨的化学方程式为 $ N_2+3 H_2 \underset{\triangle}{\overset{ 高温、高压}{\rightleftharpoons}} 催化剂 2 NH_3$。（2）豆科植物的根瘤菌能把空气中的 $ N_2$ 转化为 $ NH_3$，此过程可简单地用化学方程式表示为 $2 N_2+3 C+6 H_2 O \overset{ 根瘤菌}{\rightleftharpoons} 4 NH_3+3 CO_2$。（3）氨催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为 $4 NH_3+5 O_2 \underset{\triangle}{\overset{ 催化剂}{\rightleftharpoons}} 4 NO+6 H_2 O$。（4）碳酸氢铵不稳定，受热易分解，发生反应:$ NH_4 HCO_3 \overset{\triangle}{\rightleftharpoons} NH_3 \uparrow+ H_2 O+ CO_2 \uparrow$。（5）试管内发生反应:$2 NH_3+3 Cl_2 \longrightarrow N_2+6 HCl$，生成的氯化氢和氨发生化合反应生成白色的氯化铵，产生了白烟，白烟的化学式为 $ NH_4 Cl$；由反应的化学方程式可知生成的 $ N_2$ 的物质的量是参加反应的 $ Cl_2$ 的物质的量的 $\frac{1}{3}$，因此进入试管内的水约占试管总体积的 $\frac{2}{3}$。