高中化学人教版 (2019)必修 第二册氮及其化合物精练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册氮及其化合物精练，共8页。
1.实验室快速制取气体时,经常用这种“固+液”反应的简易装置制备。
已知a为液体试剂、b为固体试剂,下列表述不正确的是( )
A.用浓氨水和生石灰制取NH3
B.用H2O2和MnO2制取O2
C.用Na2SO3和70%的硫酸制取SO2
D.用浓盐酸和MnO2制取Cl2
2.下列方法适用于实验室制取氨气的是( )
A.一定条件下,N2和H2催化加热
B.加热NH4NO3固体
C.将NH4Cl固体和熟石灰混合加热
D.将NH4Cl稀溶液和NaOH稀溶液混合
3.已知氨极易溶于水,难溶于有机溶剂CCl4(CCl4不溶于水,密度比水大)。下列不适合做氨的尾气吸收装置的是( )
4.(2024·南充高一期中)下列与NH3相关实验的说法错误的是( )
A.甲图制备NH3可选用的试剂为NH4Cl
B.乙图实验时,可观察到喷泉现象,体现NH3极易溶于水
C.丙图实验中,可观察到有大量白烟生成,说明NH3能与酸反应生成铵盐
D.丁图可用于NH3的尾气处理,且具有防倒吸作用
5.(2024·云南玉溪一中高一月考)用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)( )
6.下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是( )
7.下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是( )
8.某研究小组的同学用如下装置探究SO2与Mg的反应,实验时首先关闭K,使①中的反应进行,然后加热玻璃管。下列说法正确的是( )
A.③中发生的反应为复分解反应
B.停止实验时,打开K可防止倒吸
C.实验结束后加热④中溶液,没有明显现象
D.浸有NaOH溶液的棉花团是用来吸收空气中的CO2的
9. (18分)(2024·天津静海区一中阶段检测)人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,某化学兴趣小组利用图1装置制备氨气,图2装置探究其相关性质。
Ⅰ.实验室制取氨气。
(1)图1装置中生成NH3的化学方程式为 。装置中棉花的作用是 。
Ⅱ.探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
(2)无水硫酸铜的作用是 。
(3)该实验缺少尾气吸收装置,如图中能用来吸收尾气的装置是 (填字母)。
(4)实验中观察到a中CuO粉末变红,b中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为 ,证明氨气具有 (填“氧化”或“还原”)性。
(5)若向a中通入标准状况下3.36 L的氨气,最终得到铜的质量为 g。
高阶思维训练(选做题)
10. (18分)某化学小组拟设计实验探究SO2与钙盐溶液的反应情况。
[文献资料]
①CaSO3是难溶于水、易溶于盐酸的白色固体;
②实验室用Na2SO3粉末和70%硫酸反应制备SO2;
③浓硫酸与水混合时放出大量的热,产生大量“酸雾”。
[设计实验]
实验Ⅰ:探究二氧化硫与氯化钙溶液的反应。
(1)若气体从左至右流动,选择装置并排序为 (填字母)。
(2)D装置的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)连接装置进行实验,发现C装置中产生白色沉淀。
①甲同学对白色沉淀成分提出如下假设:
假设1:白色沉淀是CaSO3;
假设2:白色沉淀是CaSO4;
假设3:白色沉淀是CaSO4和CaSO3。
②乙同学设计实验证明白色沉淀是CaSO4,他的实验方法和现象是 。
③丙同学认为C中生成硫酸钙的原因是装置内O2氧化了SO2。
排除装置内O2干扰采取的措施是:在启动B中反应之前, (填实验步骤),重新实验,C中无明显现象,所以SO2和CaCl2溶液不反应。
实验Ⅱ:探究SO2和Ca(ClO)2溶液的反应。丁同学仅将上述实验C装置中氯化钙溶液换成Ca(ClO)2溶液,进行实验时产生了大量白色沉淀。
(4)化学反应有两种情况。
①若SO2过量,则发生的反应为Ca(ClO)2+2SO2+2H2OCaSO4↓+2HCl+H2SO4;
②若SO2少量,则发生的反应为 。
(5)为了探究C中SO2是否过量,戊同学取少量C中上层清液于试管中,加入下列物质可以达到实验目的的是 (填字母)。
a.NaHCO3溶液 b.品红溶液
c.AgNO3溶液d.紫色石蕊溶液
课时跟踪检测(六)
1.选D 生石灰与浓氨水中的水发生化合反应放出大量的热,降低氨气的溶解度,使氨气放出,故A正确;过氧化氢在二氧化锰的催化条件下,能够快速反应放出氧气,故B正确;二氧化硫易溶于水,实验室利用Na2SO3与70%的硫酸制取SO2气体,故C正确;用浓盐酸和MnO2制取Cl2,反应需要加热,故D错误。
2.选C 实验室常用铵盐与强碱反应制取氨气。
3.选C NH3极易溶于水,若用C项中的装置做NH3的尾气处理装置,则容易发生倒吸,NH3难溶于CCl4,故A装置可防倒吸,B和D项装置原理相似都可以防倒吸。
4.选A 制备NH3应选用氢氧化钙与氯化铵固体,不能用氯化铵,加入氯化铵可生成氨气,但在试管口氨气又会与氯化氢结合生成氯化铵,故A错误;NH3极易溶于水,因此可观察到喷泉现象,故B正确;丙图实验中,氨气与氯化氢发生化合反应,生成氯化铵,观察到有大量白烟生成,故C正确;由于氨气极易溶于水,故可以用丁图装置吸收氨气,且装置能够防倒吸,故D正确。
5.选B 浓盐酸与二氧化锰反应制氯气必须在加热条件下,且氯气可溶于水,收集氯气不能用排水法,A错误;双氧水分解制氧气的制取装置用固液不加热装置,收集氧气可用排水法,B正确;浓硫酸与铜在加热条件下反应生成二氧化硫,且SO2易溶于水,C错误;氨气极易溶于水,不能用排水法收集,D错误。
6.选D 浓盐酸易挥发,浓硫酸不挥发,且浓硫酸稀释放热,可制备HCl气体,盐酸可以使pH试纸变红,故A正确;浓盐酸与二氧化锰加热可制备氯气,氯气可氧化KI生成碘,使淀粉碘化钾试液变蓝,故B正确;浓氨水与CaO混合可制备氨气,氨水显碱性,因此氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C正确;亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫可使品红溶液褪色,体现其漂白性,故D错误。
7.选A 二氧化硫和硫化氢都具有还原性,都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫中的硫化氢气体,A项符合题意;HCl气体极易溶于水,氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,B项不符合题意;铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,铜与氮气不反应,故可用灼热的铜丝网除去氮气中的氧气,C项不符合题意;SO2可与酸性高锰酸钾溶液反应生成H2SO4,D项不符合题意。
8.选B SO2和镁可能发生的反应为SO2+2MgS+2MgO、Mg+SMgS,均不是复分解反应,A项错误;停止实验时,打开K可使空气进入反应装置中,维持压强平衡,可防止倒吸,B项正确;浸有氢氧化钠溶液的棉花团是用来吸收未反应的二氧化硫的,二氧化硫能使品红溶液褪色,加热褪色后的溶液又可恢复红色,有明显现象,C、D项错误。
9.解析:NH4Cl与Ca(OH)2混合加热发生复分解反应制取NH3,NH3具有还原性,可以与CuO在加热条件下发生氧化还原反应,产生N2、Cu、H2O,因此看到固体由黑色变为红色,产生的水蒸气与无水CuSO4反应变为蓝色CuSO4·5H2O,NH3是大气污染物,可根据其极易溶于水的性质,用水作吸水剂,在尾气吸收时要注意防止倒吸现象的发生。
(1)在图1中NH4Cl与Ca(OH)2混合加热发生复分解反应制取NH3,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,棉花的作用是防止氨气与空气对流,以收集更纯净的氨气。(2)无水硫酸铜是白色粉末,与水反应产生蓝色的硫酸铜晶体,故无水硫酸铜的作用是检验水的产生。(3)氨气极易溶于水,尾气吸收需要防止倒吸,在图中能用来吸收尾气的装置是B、C,而A易发生倒吸现象。(4)CuO与NH3在加热时发生反应生成Cu、N2、H2O,反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,在该反应中N元素的化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,则NH3表现还原性。(5)标准状况下3.36 L NH3的物质的量是n(NH3)=3.36 L22.4 L·ml−1=0.15 ml,根据反应的化学方程式2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O可知,反应产生Cu的物质的量为n(Cu)=32n(NH3)=32×0.15 ml=0.225 ml,其质量是m(Cu)=0.225 ml×64 g·ml-1=14.4 g。
答案:(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 防止氨气与空气对流,以收集更纯净的氨气
(2)检验是否生成水 (3)BC
(4)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 还原
(5)14.4
10.解析:(1)根据文献资料知,70%硫酸与亚硫酸钠反应时可能会形成“酸雾”,酸雾中含有硫酸,如果不净化SO2,则硫酸会与氯化钙反应产生硫酸钙。因此实验装置顺序为制备SO2、净化SO2、SO2与氯化钙溶液反应、吸收尾气。(2)类似于除去CO2气体中的氯化氢,用饱和亚硫酸氢钠溶液除去SO2中的“酸雾”,化学方程式为2NaHSO3+H2SO4Na2SO4+2SO2↑+2H2O。(3)②利用硫酸钙不溶于盐酸,亚硫酸钙溶于盐酸来验证。不能选择硝酸与白色沉淀反应,因为硝酸会将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。③为排除空气中氧气的干扰,可打开K,向装置内通入N2(或Ar),将装置内空气排尽。(4)如果SO2少量,产物中有次氯酸。(5)探究C中SO2是否过量,可检验产物中是否含有次氯酸,选用品红溶液和紫色石蕊溶液可检验。加入品红溶液,溶液褪色,加热,若溶液恢复原来的颜色,则二氧化硫过量,否则二氧化硫不足;加入紫色石蕊溶液,若溶液先变红后褪色,则二氧化硫不足,若溶液只变红而不褪色,则二氧化硫过量。
答案:(1)BDCA
(2)HSO3−+H+SO2↑+H2O
(3)取少量白色沉淀于试管中,加入盐酸,沉淀不溶解 打开K,通入一段时间N2(或Ar)
(4)3Ca(ClO)2+2SO2+2H2O2CaSO4↓+4HClO+CaCl2
(5)bd
选项
A
B
C
D
X中试剂
浓盐酸
双氧水
浓硫酸
浓氨水
Y中试剂
MnO2
MnO2
Cu
NaOH
气体
Cl2
O2
SO2
NH3
选项
试剂
试纸或试液
现象
结论
A
浓盐酸、浓硫酸
湿润的pH试纸
变红
HCl为酸性气体
B
浓盐酸、二氧化锰
淀粉碘化钾试液
变蓝
Cl2具有氧化性
C
浓氨水、生石灰
红色石蕊试纸
变蓝
NH3溶于水显碱性
D
亚硫酸钠、硫酸
品红溶液
褪色
SO2具有还原性
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
Cl2(HCl)
通过饱和食盐水
C
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
D
CO2(SO2)
通过酸性高锰酸钾溶液