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人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物同步达标检测题
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这是一份人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物同步达标检测题，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.(2019·北京昌平区高一检测)通常情况下,既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是( )
A.NH3B.Cl2C.NOD.HCl
【解析】选C。NH3是碱性气体,只能用碱石灰干燥,Cl2、HCl能与碱石灰反应,只能用浓硫酸干燥,NO既不与浓硫酸反应,又不与碱石灰反应,故选C。
2.爱吃虾的同学经常遇到这样一个问题,买来的虾,闻起来有刺鼻的氨水味,是虾坏了,还是有不良厂商进行药物处理了呢。浙江工业大学食品系丁教授研究结论是海虾的消化道里也能分解出氨。所以吃海鲜要用醋去腥味,其实就是这个道理。
下列关于氨水的说法不正确的是( )
A.氨水和液氨不同,氨水是由多种粒子构成的,液氨的组成中只有氨分子
B.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
C.氨水显弱碱性,故通常保存在金属容器中
D.在1 ml·L-1氨水中,NH3·H2O、N、NH3的物质的量浓度之和为1 ml·L-1
【解析】选C。氨水是氨气溶于水所得的溶液,是混合物,溶液中有多种粒子,包括NH3·H2O等分子,N、OH-等离子,而液氨是纯净物,组成就是氨分子;当氨溶于水后,大部分氨与水结合,形成NH3·H2O,而NH3·H2O是弱碱,只有少部分电离,电离出N和OH-,因此在氨水中物质的量浓度最大的是NH3·H2O(除水外);氨水对许多金属有腐蚀作用,故一般情况下,氨水存放在陶瓷坛、橡皮袋等里面;根据氮原子守恒有c(NH3·H2O)+c(N)+c(NH3)=1 ml·L-1。
3.下列有关铵盐的叙述说法正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B.检验铵盐中含有N的操作是取少量铵盐放入试管中,加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C.NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热时,反应的离子方程式为N+OH-NH3↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
【解析】选C。所有铵盐受热都易分解,但分解不一定产生NH3,氯化铵、碳酸氢铵等分解可生成NH3,NH4NO3分解不产生NH3,A项错误;检验N的操作关键是加入浓NaOH溶液,并加热,如果加入稀NaOH溶液或不加热,可能不放出NH3,B项错误;铵盐和强碱在水溶液中加热条件下反应的实质是N+OH-NH3↑+H2O,C项正确;可用加热法分离氯化铵和某些既不分解、也不升华的物质组成的混合物,但加热时NH4Cl分解生成NH3和HCl,冷却二者又重新化合,该过程为化学变化,不是升华,D项错误。
【补偿训练】
为了检验某固体物质中是否含有N,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸
④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤
【解析】选B。N检验一般是取少量样品与碱混合于试管中,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,看试纸是否变蓝;也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成。因此④⑤一定用不到。
4.(2019·北京昌平区高一检测)下列操作能够达到实验目的的是( )
【解析】选D。Cl2、SO2等都能使品红褪色,所以A实验达不到实验目的,故A错误;NO不稳定,遇到空气会被氧化为NO2,所以B实验达不到实验目的,故B错误;干燥的氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝,所以C实验达不到实验目的,故C错误;因为氨气极易溶于水,所以采用防倒吸装置,故D正确。
5.(2019·厦门高一检测)某同学探究氨和铵盐的性质,相关实验操作及现象描述正确的是( )
A.加热NH4Cl晶体制备氨气
B.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟
C.将浓氨水滴到CaO上,会有氨气生成
D.除去碘中混有的少量氯化铵,可采用升华的方法
【解析】选C。NH4Cl受热分解为NH3和HCl,二者遇冷又会化合生成NH4Cl,A错;浓氨水具有挥发性,但浓硫酸难挥发,故不会发生反应,B错;浓氨水滴到CaO上,CaO与水反应生成Ca(OH)2,放出热量使氨水分解,会有氨气生成,C正确;碘易升华,NH4Cl受热易分解,不能用升华法除NH4Cl,D错。
6.如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
【解析】选A。浓盐酸有挥发性,挥发出的HCl气体与NH3反应生成了NH4Cl固体颗粒,A项正确;浓硫酸没有挥发性,不会出现白烟,但是仍然发生反应生成(NH4)2SO4,B项不正确;NH3·H2O能与大多数的金属阳离子反应生成氢氧化物沉淀,C项不正确;NH3溶于水并与水反应生成弱碱NH3·H2O,但NH3本身不是碱,D项不正确。
7.(2019·福州高一检测)同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3,②NO2,进行喷泉实验,如图所示,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①>②B.①<②C.①=②D.不能确定
【解析】选C。在相同条件下,气体摩尔体积相同,烧瓶的容积相同,根据n=V/Vm知,氨气、NO2的物质的量之比为1∶1,因NO2能与水反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,所以各烧瓶中溶质的物质的量之比为3∶2,做完喷泉实验后,盛放氨气的烧瓶、含NO2的烧瓶中溶液的体积比为3∶2,所以瓶内溶液的物质的量浓度之比为1∶1。
【补偿训练】
1.(2019·三明高一检测)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:N+OH-NH3↑+H2O
B.NH4HCO3加热分解:N+HCNH3↑+CO2↑+H2O
C.氨气与水反应:NH3+H2ONH3·H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2N+Fe(OH)2↓
【解析】选C。A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,NH4HCO3加热分解不能书写离子方程式;C项,氨气与水的反应为可逆反应;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O
Fe(OH)3↓+3N。
【易错提醒】涉及氨水的离子方程式书写时的注意事项
(1)氨水作反应物时,用NH3·H2O表示:如C项:NH3·H2O+H+N+H2O。
(2)生成氨水时,若反应物为浓溶液或稀溶液在加热条件下反应用NH3表示,如B项:N+OH-NH3↑+H2O。
(3)生成氨水时,若反应物为稀溶液且不加热,用NH3·H2O表示,如NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液反应:N+OH-NH3·H2O。
2.有以下四种溶液:①NH4Cl,②(NH4)2SO4,③NaCl,④Na2SO4,下列试剂能将它们区别开的是( )
A.HCl B.BaCl2
C.NaOHD.Ba(OH)2
【解析】选D。HCl与四种物质都无明显现象;BaCl2与②、④均有白色沉淀生成;NaOH与①、②均能生成刺激性气味气体;Ba(OH)2可区别开四种物质:2NH4Cl
+Ba(OH)22NH3↑+2H2O+BaCl2,(NH4)2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2NH3↑+2H2O,Na2SO4
+Ba(OH)2BaSO4↓+2NaOH。
3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中正确的是( )
【解析】选D。A项,NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体,在试管口遇冷又会重新化合生成NH4Cl;B项,向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热,使浓氨水分解出氨气,但不能用浓硫酸干燥NH3;C项,固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止产生的水蒸气冷凝倒流,损坏试管;D项,浓氨水加热制取并收集NH3的方法和试剂均正确。
二、非选择题(本题包括2小题,共28分)
8.(14分)利用下图装置(夹持装置略)制取和收集纯净、干燥的氨气,并探究氨气的性质。
(1)关闭装置Ⅰ中的止水夹,向分液漏斗中加适量水,打开活塞,说明Ⅰ气密性良好的现象是_____________________ __。
(2)利用装置Ⅰ制取氨气,不能选用的试剂为浓氨水和________(填字母)。
A.氢氧化钠B.碱石灰
C.硝酸钾D.生石灰
(3)根据实验要求,仪器连接的顺序(用字母编号表示):a接________、________接________、________接________。
(4)收集氨气,按如图装置进行NH3性质的探究实验。
①打开旋塞1,B瓶中的现象是________________________________________,原因是________________________________________,稳定后,关闭旋塞1;
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是_______________________________________
_____________。
【解析】(1)向烧瓶中加一定量水,没过分液漏斗的下端,关闭止水夹,再加一定量的水,分液漏斗内液面不下降,可说明气密性良好。
(2)实验室为快速制取氨气,可以向浓氨水中加入氢氧化钠、生石灰或碱石灰。
(3)实验室制取纯净、干燥的氨气的装置连接顺序为制气、净化干燥、收集、尾气吸收。
(4)①A容器压强为150 kPa,B容器压强为100 kPa,A容器压强大于B容器,先打开旋塞1,A容器中的氯化氢进入B容器,氨气和氯化氢反应,NH3+HClNH4Cl,生成氯化铵固体小颗粒,所以B瓶中的现象是出现白烟;②氨气、氯化氢为气体,反应生成的氯化铵为固体,压强减小,再打开旋塞2,硝酸银溶液倒吸入B瓶中,生成氯化银白色沉淀。
答案:(1)分液漏斗内液面不再下降 (2)C (3)b c e f d (4)①产生白色的烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,NH3+HClNH4Cl,氯化铵小颗粒形成白烟(提示:A中气体压强大于B中)
②烧杯中的硝酸银溶液会倒吸入B瓶中,B瓶中生成白色沉淀
9.(14分)某兴趣小组周末去游乐园游玩,被游乐园中心美丽的喷泉吸引,联系到课堂中学习的氨气的性质,产生了探究喷泉产生原因的浓厚兴趣。该小组在实验室设计了如下3个装置。
(1)图1为实验室制取氨气的实验装置。
利用图1中的A装置还可制备哪些气体?写出反应的化学方程式。
(2)一位学生用制得的氨气,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作是什么?
(3)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是哪组?
A.CaCO3粉末和浓盐酸
B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液
C.HCl和AgNO3溶液
D.HCl和酚酞溶液
【解析】(1)采用的是固+固混合加热制气的方法,故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制NH3,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。用该制气装置还可以制备O2。(2)打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶,由于氨气易溶于水,使烧瓶中的气体压强减小,引发喷泉。
(3)图3是利用反应生成大量的气体,由气体自身产生的压强将液体压上去而产生喷泉,故A可以。
答案:(1)O2 2KClO32KCl+3O2↑(合理即可)
(2)打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 (3)A
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)
10.(2019·咸宁高一检测)有关氨气的实验较多,下面对这些实验的实验原理分析正确的是( )
A.氨气极易溶于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C.铵盐的水溶性大是实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取氨气的原因
D.NH3·H2O的热不稳定性可以解释液氨用作制冷剂
【解析】选A。B项氨气与氯化氢的反应不是氧化还原反应;C项铵盐的水溶性与制氨气无关;D项液氨用作制冷剂是利用氨的易液化的性质,故B、C、D选项均错误,A项正确。
【补偿训练】
(2019·大连高一检测)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水
B.氨水中滴加酚酞试剂溶液变红,说明NH3·H2O为弱碱
C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定
D.将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,不能说明氨气的氧化产物为NO2
【解析】选B。氨气极易溶于水,使试管内压强迅速降低,液体迅速充满试管,A正确;氨水中滴加酚酞试剂溶液变红,只能说明氨水显碱性,不能说明NH3·H2O碱性的强弱,B错误;加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热分解,不稳定,C正确;氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮,D正确。
11.NH3是一种重要的化工原料。生活中的合成纤维、塑料、染料的生产会应用到氨气。氨气还可以制备一系列无机物质(如图)。下列说法正确的是( )
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3具有还原性
D.上述转化关系中只有2个氧化还原反应
【解析】选C。NH4Cl是常用化肥,而NaHCO3为小苏打,不能用作化肥,A错误;Na2CO3受热不易分解,B错误; NH3能发生催化氧化反应,故氨气具有还原性,C正确;上述转化关系中有3个氧化还原反应:NH3NONO2HNO3,D错误。
【互动探究】(1)上题转化关系中生成1 ml NO时,转移________ ml电子。
提示:5。NH3NO中氮的化合价由-3价变成+2价,变化5价,故生成1 ml NO时,转移5 ml电子。
(2)写出NH3生成NaHCO3的化学方程式。
提示:NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+NH4Cl。
二、非选择题(本题包括1小题,共18分)
12.(2019·西安高一检测)某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如图实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________;仪器b中可选择的试剂为________________。
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是________(填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.CO2 D.NO2
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色粉末,量气管有无色无味的气体产生,上述现象证明NH3具有________性,写出相应的化学方程式: _________
___________ __。
(4)E装置中浓硫酸的作用:____________________。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作:____________。
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比值为________(用含m、n字母的代数式表示)。
【解析】(1)装置中仪器a为分液漏斗;仪器b是利用分液漏斗中滴入的浓氨水使b中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体等均可。
(2)制备氯气需要加热,且氯气为黄绿色气体,A不符合;可以制备O2,利用固体过氧化钠和水的反应,B符合;可以制备CO2气体,利用稀盐酸和大理石的反应,C符合;NO2是红棕色气体,D不符合。
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色粉末,量气管有无色无味的气体产生,说明氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水,氨气被氧化铜氧化表现还原性,结合原子守恒配平写出化学方程式:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2。
(4)依据流程分析,E中浓硫酸吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平,保持压强平衡再读数。
(6)干燥管D增重m g,则水的物质的量=,装置F测得气体(N2)的体积为n L(已折算成标准状况),物质的量=,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=(×2)∶(×2)=,则氨分子中氮、氢的原子个数比为。
答案:(1)分液漏斗 生石灰(或氢氧化钠固体或碱石灰)
(2)B、C (3)还原 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2
(4)吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D
(5)慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平
(6)
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实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是MgCl2溶液
D
干燥的红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝色
NH3是一种可溶性碱
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.(2019·北京昌平区高一检测)通常情况下,既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是( )
A.NH3B.Cl2C.NOD.HCl
【解析】选C。NH3是碱性气体,只能用碱石灰干燥,Cl2、HCl能与碱石灰反应,只能用浓硫酸干燥,NO既不与浓硫酸反应,又不与碱石灰反应,故选C。
2.爱吃虾的同学经常遇到这样一个问题,买来的虾,闻起来有刺鼻的氨水味,是虾坏了,还是有不良厂商进行药物处理了呢。浙江工业大学食品系丁教授研究结论是海虾的消化道里也能分解出氨。所以吃海鲜要用醋去腥味,其实就是这个道理。
下列关于氨水的说法不正确的是( )
A.氨水和液氨不同,氨水是由多种粒子构成的,液氨的组成中只有氨分子
B.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
C.氨水显弱碱性,故通常保存在金属容器中
D.在1 ml·L-1氨水中,NH3·H2O、N、NH3的物质的量浓度之和为1 ml·L-1
【解析】选C。氨水是氨气溶于水所得的溶液,是混合物,溶液中有多种粒子,包括NH3·H2O等分子,N、OH-等离子,而液氨是纯净物,组成就是氨分子;当氨溶于水后,大部分氨与水结合,形成NH3·H2O,而NH3·H2O是弱碱,只有少部分电离,电离出N和OH-,因此在氨水中物质的量浓度最大的是NH3·H2O(除水外);氨水对许多金属有腐蚀作用,故一般情况下,氨水存放在陶瓷坛、橡皮袋等里面;根据氮原子守恒有c(NH3·H2O)+c(N)+c(NH3)=1 ml·L-1。
3.下列有关铵盐的叙述说法正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B.检验铵盐中含有N的操作是取少量铵盐放入试管中,加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C.NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热时,反应的离子方程式为N+OH-NH3↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
【解析】选C。所有铵盐受热都易分解,但分解不一定产生NH3,氯化铵、碳酸氢铵等分解可生成NH3,NH4NO3分解不产生NH3,A项错误;检验N的操作关键是加入浓NaOH溶液,并加热,如果加入稀NaOH溶液或不加热,可能不放出NH3,B项错误;铵盐和强碱在水溶液中加热条件下反应的实质是N+OH-NH3↑+H2O,C项正确;可用加热法分离氯化铵和某些既不分解、也不升华的物质组成的混合物,但加热时NH4Cl分解生成NH3和HCl,冷却二者又重新化合,该过程为化学变化,不是升华,D项错误。
【补偿训练】
为了检验某固体物质中是否含有N,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸
④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤
【解析】选B。N检验一般是取少量样品与碱混合于试管中,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,看试纸是否变蓝;也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成。因此④⑤一定用不到。
4.(2019·北京昌平区高一检测)下列操作能够达到实验目的的是( )
【解析】选D。Cl2、SO2等都能使品红褪色,所以A实验达不到实验目的,故A错误;NO不稳定,遇到空气会被氧化为NO2,所以B实验达不到实验目的,故B错误;干燥的氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝,所以C实验达不到实验目的,故C错误;因为氨气极易溶于水,所以采用防倒吸装置,故D正确。
5.(2019·厦门高一检测)某同学探究氨和铵盐的性质,相关实验操作及现象描述正确的是( )
A.加热NH4Cl晶体制备氨气
B.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟
C.将浓氨水滴到CaO上,会有氨气生成
D.除去碘中混有的少量氯化铵,可采用升华的方法
【解析】选C。NH4Cl受热分解为NH3和HCl,二者遇冷又会化合生成NH4Cl,A错;浓氨水具有挥发性,但浓硫酸难挥发,故不会发生反应,B错;浓氨水滴到CaO上,CaO与水反应生成Ca(OH)2,放出热量使氨水分解,会有氨气生成,C正确;碘易升华,NH4Cl受热易分解,不能用升华法除NH4Cl,D错。
6.如图利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
【解析】选A。浓盐酸有挥发性,挥发出的HCl气体与NH3反应生成了NH4Cl固体颗粒,A项正确;浓硫酸没有挥发性,不会出现白烟,但是仍然发生反应生成(NH4)2SO4,B项不正确;NH3·H2O能与大多数的金属阳离子反应生成氢氧化物沉淀,C项不正确;NH3溶于水并与水反应生成弱碱NH3·H2O,但NH3本身不是碱,D项不正确。
7.(2019·福州高一检测)同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3,②NO2,进行喷泉实验,如图所示,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A.①>②B.①<②C.①=②D.不能确定
【解析】选C。在相同条件下,气体摩尔体积相同,烧瓶的容积相同,根据n=V/Vm知,氨气、NO2的物质的量之比为1∶1,因NO2能与水反应:3NO2+H2O2HNO3+NO,所以各烧瓶中溶质的物质的量之比为3∶2,做完喷泉实验后,盛放氨气的烧瓶、含NO2的烧瓶中溶液的体积比为3∶2,所以瓶内溶液的物质的量浓度之比为1∶1。
【补偿训练】
1.(2019·三明高一检测)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:N+OH-NH3↑+H2O
B.NH4HCO3加热分解:N+HCNH3↑+CO2↑+H2O
C.氨气与水反应:NH3+H2ONH3·H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2N+Fe(OH)2↓
【解析】选C。A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,NH4HCO3加热分解不能书写离子方程式;C项,氨气与水的反应为可逆反应;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O
Fe(OH)3↓+3N。
【易错提醒】涉及氨水的离子方程式书写时的注意事项
(1)氨水作反应物时,用NH3·H2O表示:如C项:NH3·H2O+H+N+H2O。
(2)生成氨水时,若反应物为浓溶液或稀溶液在加热条件下反应用NH3表示,如B项:N+OH-NH3↑+H2O。
(3)生成氨水时,若反应物为稀溶液且不加热,用NH3·H2O表示,如NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液反应:N+OH-NH3·H2O。
2.有以下四种溶液:①NH4Cl,②(NH4)2SO4,③NaCl,④Na2SO4,下列试剂能将它们区别开的是( )
A.HCl B.BaCl2
C.NaOHD.Ba(OH)2
【解析】选D。HCl与四种物质都无明显现象;BaCl2与②、④均有白色沉淀生成;NaOH与①、②均能生成刺激性气味气体;Ba(OH)2可区别开四种物质:2NH4Cl
+Ba(OH)22NH3↑+2H2O+BaCl2,(NH4)2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2NH3↑+2H2O,Na2SO4
+Ba(OH)2BaSO4↓+2NaOH。
3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中正确的是( )
【解析】选D。A项,NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体,在试管口遇冷又会重新化合生成NH4Cl;B项,向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热,使浓氨水分解出氨气,但不能用浓硫酸干燥NH3;C项,固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止产生的水蒸气冷凝倒流,损坏试管;D项,浓氨水加热制取并收集NH3的方法和试剂均正确。
二、非选择题(本题包括2小题,共28分)
8.(14分)利用下图装置(夹持装置略)制取和收集纯净、干燥的氨气,并探究氨气的性质。
(1)关闭装置Ⅰ中的止水夹,向分液漏斗中加适量水,打开活塞,说明Ⅰ气密性良好的现象是_____________________ __。
(2)利用装置Ⅰ制取氨气,不能选用的试剂为浓氨水和________(填字母)。
A.氢氧化钠B.碱石灰
C.硝酸钾D.生石灰
(3)根据实验要求,仪器连接的顺序(用字母编号表示):a接________、________接________、________接________。
(4)收集氨气,按如图装置进行NH3性质的探究实验。
①打开旋塞1,B瓶中的现象是________________________________________,原因是________________________________________,稳定后,关闭旋塞1;
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是_______________________________________
_____________。
【解析】(1)向烧瓶中加一定量水,没过分液漏斗的下端,关闭止水夹,再加一定量的水,分液漏斗内液面不下降,可说明气密性良好。
(2)实验室为快速制取氨气,可以向浓氨水中加入氢氧化钠、生石灰或碱石灰。
(3)实验室制取纯净、干燥的氨气的装置连接顺序为制气、净化干燥、收集、尾气吸收。
(4)①A容器压强为150 kPa,B容器压强为100 kPa,A容器压强大于B容器,先打开旋塞1,A容器中的氯化氢进入B容器,氨气和氯化氢反应,NH3+HClNH4Cl,生成氯化铵固体小颗粒,所以B瓶中的现象是出现白烟;②氨气、氯化氢为气体,反应生成的氯化铵为固体,压强减小,再打开旋塞2,硝酸银溶液倒吸入B瓶中,生成氯化银白色沉淀。
答案:(1)分液漏斗内液面不再下降 (2)C (3)b c e f d (4)①产生白色的烟 氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,NH3+HClNH4Cl,氯化铵小颗粒形成白烟(提示:A中气体压强大于B中)
②烧杯中的硝酸银溶液会倒吸入B瓶中,B瓶中生成白色沉淀
9.(14分)某兴趣小组周末去游乐园游玩,被游乐园中心美丽的喷泉吸引,联系到课堂中学习的氨气的性质,产生了探究喷泉产生原因的浓厚兴趣。该小组在实验室设计了如下3个装置。
(1)图1为实验室制取氨气的实验装置。
利用图1中的A装置还可制备哪些气体?写出反应的化学方程式。
(2)一位学生用制得的氨气,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作是什么?
(3)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是哪组?
A.CaCO3粉末和浓盐酸
B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液
C.HCl和AgNO3溶液
D.HCl和酚酞溶液
【解析】(1)采用的是固+固混合加热制气的方法,故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制NH3,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。用该制气装置还可以制备O2。(2)打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶,由于氨气易溶于水,使烧瓶中的气体压强减小,引发喷泉。
(3)图3是利用反应生成大量的气体,由气体自身产生的压强将液体压上去而产生喷泉,故A可以。
答案:(1)O2 2KClO32KCl+3O2↑(合理即可)
(2)打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶 (3)A
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)
10.(2019·咸宁高一检测)有关氨气的实验较多,下面对这些实验的实验原理分析正确的是( )
A.氨气极易溶于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C.铵盐的水溶性大是实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取氨气的原因
D.NH3·H2O的热不稳定性可以解释液氨用作制冷剂
【解析】选A。B项氨气与氯化氢的反应不是氧化还原反应;C项铵盐的水溶性与制氨气无关;D项液氨用作制冷剂是利用氨的易液化的性质,故B、C、D选项均错误,A项正确。
【补偿训练】
(2019·大连高一检测)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水
B.氨水中滴加酚酞试剂溶液变红,说明NH3·H2O为弱碱
C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定
D.将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,不能说明氨气的氧化产物为NO2
【解析】选B。氨气极易溶于水,使试管内压强迅速降低,液体迅速充满试管,A正确;氨水中滴加酚酞试剂溶液变红,只能说明氨水显碱性,不能说明NH3·H2O碱性的强弱,B错误;加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热分解,不稳定,C正确;氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮,D正确。
11.NH3是一种重要的化工原料。生活中的合成纤维、塑料、染料的生产会应用到氨气。氨气还可以制备一系列无机物质(如图)。下列说法正确的是( )
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3具有还原性
D.上述转化关系中只有2个氧化还原反应
【解析】选C。NH4Cl是常用化肥,而NaHCO3为小苏打,不能用作化肥,A错误;Na2CO3受热不易分解,B错误; NH3能发生催化氧化反应,故氨气具有还原性,C正确;上述转化关系中有3个氧化还原反应:NH3NONO2HNO3,D错误。
【互动探究】(1)上题转化关系中生成1 ml NO时,转移________ ml电子。
提示:5。NH3NO中氮的化合价由-3价变成+2价,变化5价,故生成1 ml NO时,转移5 ml电子。
(2)写出NH3生成NaHCO3的化学方程式。
提示:NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+NH4Cl。
二、非选择题(本题包括1小题,共18分)
12.(2019·西安高一检测)某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如图实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________;仪器b中可选择的试剂为________________。
(2)实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是________(填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.CO2 D.NO2
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色粉末,量气管有无色无味的气体产生,上述现象证明NH3具有________性,写出相应的化学方程式: _________
___________ __。
(4)E装置中浓硫酸的作用:____________________。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作:____________。
(6)实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比值为________(用含m、n字母的代数式表示)。
【解析】(1)装置中仪器a为分液漏斗;仪器b是利用分液漏斗中滴入的浓氨水使b中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体等均可。
(2)制备氯气需要加热,且氯气为黄绿色气体,A不符合;可以制备O2,利用固体过氧化钠和水的反应,B符合;可以制备CO2气体,利用稀盐酸和大理石的反应,C符合;NO2是红棕色气体,D不符合。
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色粉末,量气管有无色无味的气体产生,说明氨气和氧化铜反应生成铜、氮气和水,氨气被氧化铜氧化表现还原性,结合原子守恒配平写出化学方程式:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2。
(4)依据流程分析,E中浓硫酸吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果。
(5)读取气体体积前,应对装置F进行的操作是慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平,保持压强平衡再读数。
(6)干燥管D增重m g,则水的物质的量=,装置F测得气体(N2)的体积为n L(已折算成标准状况),物质的量=,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=(×2)∶(×2)=,则氨分子中氮、氢的原子个数比为。
答案:(1)分液漏斗 生石灰(或氢氧化钠固体或碱石灰)
(2)B、C (3)还原 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2
(4)吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D
(5)慢慢上下移动右边漏斗,使左右两管液面相平
(6)
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实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是MgCl2溶液
D
干燥的红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝色
NH3是一种可溶性碱
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