第17讲 氨的转化与生成-【暑假自学课】2023年新高一化学暑假精品课（鲁科版2019必修第一册）（原卷版+解析版）

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1.能从物质的类别、氮元素价态的角度，预测分析氨气、铵盐的性质和转化规律，促进证据推理和模型认知化学核心素养的发展。
2.设计实验，如氨气的性质实验、氨气的制备实验、铵盐的性质实验及铵离子的检验等，实现氨气的转化与生成，增强科学探究意识。
一、氨的性质
1.氨的分子结构
氨分子的电子式为：，结构式为：，空间结构为：（三角锥形）
2.物理性质
氨是一种无色、有刺激性气味的气体。密度比空气小，易液化，极易溶于水，可用做喷泉实验。在标准状况下密度为，比空气的密度小。在常温常压下，，所以当氨气溶于水时需要防止倒吸现象的发生。
易液化，在常压下，温度下降到或常温下加压到个大气压，气态氨即可液化为无色的液态氨，液氨气化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧降低，因此氨常做制冷剂。
3.氨与水和酸的反应
(1)实验探究
(2)氨气与水反应
①氨气易与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O，其水溶液称为氨水。在氨水中：NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，氨水具有弱碱性，能使石蕊溶液变蓝。
②氨水中的氮元素主要以NH3·H2O的形式存在，只有少量的NH3·H2O电离为NHeq \\al(＋,4)和OH－，但在求氨水的物质的量浓度、质量分数时应将NH3视为溶质。
③NH3·H2O不稳定，受热易分解：NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O，因此，氨水应密封保存在阴凉处。
(3)氨气与酸反应
①氨气与浓盐酸反应的化学方程式：
NH3＋HCl===NH4Cl。
过量的氨气与硫酸反应生成硫酸铵，少量的氨气与硫酸反应生成硫酸氢铵。
②氨与挥发性酸(如盐酸、硝酸)反应产生白烟(不是白雾)；与难挥发性酸(如硫酸、磷酸)反应不产生白烟。利用这一性质可以检验氨气。
4.从氮元素的化合价分析氨的性质
(1)NH3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨具有还原性。
(2)请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O。
(3)氨气可被氧化铜氧化为氮气，反应的化学方程式为2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O。
【思维拓展】
(1)氨气为什么能形成喷泉？HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等酸性气体能否与氢氧化钠溶液形成喷泉？
提示 因为氨气极易溶于水。所给酸性气体都易溶于氢氧化钠溶液(与碱反应而溶解)，都能形成喷泉。
(2)液氨与氨水在组成和性质上有何不同？
提示
(3)工业上常用氮气与氢气合成氨，再以氨为原料制取硝酸，请写出有关反应的化学方程式。
提示 N2＋3H2eq \(,\s\up7(高温、高压),\s\d5(催化剂))2NH3
4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O
2NO＋O2===2NO2
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
二、喷泉实验及装置
1. 喷泉实验原理
喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。产生气压差的方法有：
①减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或与其反应等；
②增大烧瓶外压强。
2. 常见装置图
①图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯和胶头滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差，烧杯中的液体被压入烧瓶内形成“喷泉”。
②图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，止水夹下部导管中的空气受热排出，烧瓶内的气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。
③图丙装置中锥形瓶内的物质反应产生气体(或锥形瓶中液体受热挥发出气体)，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入烧瓶中形成“喷泉”。
【归纳总结】
三、铵盐的性质与检验
1.铵盐的性质
(1)实验探究(铵盐转化为氨气)
(2)铵盐及其性质
①由铵根离子(NHeq \\al(＋,4))与酸根离子形成的化合物称为铵盐。常见的铵盐一般是无色或白色晶体，均易溶于水。
②铵盐不稳定，受热易分解。如：
NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑，
NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。
③铵盐能与碱反应。如：
NH4Cl＋NaOHeq \(=====,\s\up7(△))NaCl＋NH3↑＋H2O，
(NH4)2SO4＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaSO4＋2NH3↑＋2H2O。
(3)铵盐溶液与碱溶液反应的离子方程式
①铵盐溶液与烧碱溶液混合后加热：
NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
②铵盐稀溶液与烧碱稀溶液混合：
NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O。
③铵盐浓溶液与烧碱浓溶液混合：
NHeq \\al(＋,4)＋OH－===NH3↑＋H2O。
2.铵盐(NHeq \\al(＋,4))的检验
(1)原理
(2)方法
①NaOH溶液法
取少量固体样品或溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，证明固体样品或溶液中含有NHeq \\al(＋,4)。
②碱石灰法
把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口，有白烟产生)，则可以判断该物质是铵盐。
【思维拓展】
(1)检验溶液中含有NHeq \\al(＋,4)时，为什么常需要加入浓碱溶液并加热？
提示 因为碱液浓度较小或不加热时生成NH3·H2O而不能放出氨气。
(2)加热氯化铵和单质碘时，都由固体变为气体，遇冷又凝结为固体，其本质是否一样？
提示 本质不相同。氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，遇冷时二者又结合生成氯化铵，为化学变化；加热时碘升华，发生的是物质状态的变化，属于物理变化。
(3)根据铵盐的性质，分析应当怎样合理地储存和施用铵态氮肥？
提示 贮存铵态氮肥时，为了防止受热分解，应密封包装并放在阴凉通风处；施肥时应将铵态氮肥埋在土下，且不能与碱性物质(如草木灰)混用。
3. 铵盐受热分解的产物
(1)如果组成铵盐的酸是易挥发或易分解的酸，则固体铵盐受热分解时，氨气与酸一起挥发，冷却时又重新结合成铵盐。如NH4Cl、NH4HCO3等。
(2)如果组成铵盐的酸是难挥发性酸，则固体铵盐受热分解时，只有氨呈气态逸出，而难挥发性酸残留在容器中，如(NH4)2SO4分解的化学方程式为(NH4)2SO4eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋NH4HSO4或(NH4)2SO4eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋H2SO4。
(3)如果组成铵盐的酸是具有强氧化性的酸，则在较低的温度下慢慢分解可得到NH3和相应的酸，如NH4NO3。由于生成的氨气具有还原性，硝酸具有氧化性，生成的NH3易被HNO3氧化，则反应时的温度不同，形成氮的化合物也不同，如将NH4NO3在不同的温度下加热分解分别可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。
四、氨的实验室制法
1.氨气的实验室制备：
①原理：固态铵盐与碱加热反应：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
②发生装置：固、固加热型，与制备O2相似。
③收集方法：向下排空气法；
④检验方法：
ⅰ.方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满。
ⅱ.方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。
⑤干燥：用盛碱石灰（CaO和NaOH的混合物）的干燥管。不能用作干燥剂，因为能与反应生成。均能与反应，生成相应的盐。
⑥收集：试管口有一团棉花，防止空气对流，减缓排气速度，收集较纯净氨气。
⑦尾气处理装置：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸。
【注意事项】①消石灰不能用代替，原因是：易吸水、易结块，不利于生成的逸出，并且高温下会加速对试管的腐蚀。
②不用等代替。因为加热过程中可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而极易分解产生，使生成的中混有较多杂质；与生成微溶物呈块状，不利于的逸出，并且难清洗试管。
【深度思考】
(1)制取氨气的发生装置与实验室制取哪种气体的相同？使用该装置需注意什么问题？
提示 与实验室制取氧气的发生装置相同。该套装置在使用时要特别注意加热时要使试管口略低于管底，以防止冷凝水倒流使试管炸裂。
(2)在制取氨的实验装置中，使用棉花的作用是什么？
提示 若为干燥的棉花则起到减缓氨气与空气对流的作用；若为蘸有水或稀硫酸的棉花，则还可以吸收多余的NH3。
【易错点拨】
(1)制取氨时，不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应，发生危险。
(2)制取氨时，不能用氢氧化钠代替熟石灰。因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。
(3)氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨气发生反应，常用碱石灰做干燥剂。
2.快速制取氨气的方法
考点一：氨的性质与检验
【例1】在研究合成氨方法的历史上，不同的研究者曾3次获得诺贝尔化学奖。氨是氮肥工业及制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是( )
A.N2和H2在点燃或光照条件下可合成NH3
B.NH3和HNO3溶于水后都能导电，故二者都是电解质
C.NH3遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟
D.由NH3制HNO3的过程中，氮元素被还原
答案 C
解析 N2和H2合成氨的条件是高温、高压、催化剂，在点燃或光照条件下，N2和H2不发生反应，故A项错误；氨水能导电是因为NH3溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出自由移动的离子，NH3自身不能电离，因此NH3不是电解质，HNO3属于电解质，故B项错误；浓硝酸易挥发，NH3与挥发的硝酸反应生成NH4NO3固体，现象为产生大量的白烟，故C项正确；用氨制备硝酸的过程中，发生反应的化学方程式依次为4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，N元素的化合价由－3价升高至＋5价，被氧化，故D项错误。
考点二：喷泉实验的形成与判断
【例2】如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是( )
A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性
C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
D.用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验
答案 D
解析 A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。
考点三：铵盐的性质与检验
【例3】下列不属于铵盐的共同性质的是( )
A.都易溶于水 B.与烧碱共热都产生氨气
C.都是晶体 D.受热分解都产生氨气
答案 D
解析 铵盐受热都易分解，但不一定都能放出氨气。如硝酸铵受热分解的产物与反应：
低温分解(110 ℃)：NH4NO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋ HNO3↑；
低温分解(185～200 ℃)：NH4NO3eq \(=====,\s\up7(△))N2O↑＋ 2H2O↑；
温度超过300 ℃(或撞击)发生爆炸：2NH4NO3eq \(=====,\s\up7(△))2N2↑＋O2↑＋ 4H2O↑；
温度超过400 ℃，用铂做催化剂：5NH4NO3eq \(=====,\s\up7(△))4N2↑＋2HNO3↑＋ 9H2O↑。
10.给装有下列少量固体物质的试管加热，试管底部的物质不可能完全消失的是( )
A.碳酸氢铵 B.碳酸氢钠
C.氯化铵 D.碳酸铵
答案 B
解析 碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，碳酸铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，即铵盐受热分解无固体残留物。碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和固体碳酸钠，试管底部的物质不可能完全消失。
1．（2023春·安徽阜阳·高一统考期中）通过喷泉实验可以验证气体是否极易溶于水。下列有关喷泉实验的说法错误的是
A．标准状况下甲装置中收集满HCl或NH3，进行喷泉实验后烧瓶中所得溶液浓度都为ml•L-1
B．标准状况下甲装置中收集满体积比为4∶1的NO2和O2，进行喷泉实验后烧瓶中所得溶液浓度为ml•L-1
C．甲装置中引发喷泉的操作：利用胶头滴管向烧瓶中挤入少量水，再打开止水夹引发喷泉
D．乙装置中引发喷泉的操作：打开止水夹，用热毛巾或冷毛巾敷烧瓶都可以引发喷泉
【答案】B
【详解】A．标准状况下甲装置中收集满HCl或NH3，两者均极易溶于水，且设其体积为VL，则进行喷泉实验后烧瓶中所得溶液浓度都为ml•L-1，A正确；
B．，用体积比为4∶1的和进行喷泉实验时，实验后两者恰好反应生成硝酸，溶液充满烧瓶，设其总体积为VL，所得硝酸的浓度为 ml•L-1，B错误；
C．甲装置中胶头滴管挤入的水将气体溶解形成压强差而引发喷泉，C正确；
D．乙装置中用热毛巾敷烧瓶可以使氨气逸出与水接触而引发喷泉，同样如果用冷毛巾敷烧瓶可以使烧瓶中气体压强降低，则水进入烧瓶而引发喷泉，D正确；
故选B。
2．（2023春·江西抚州·高一校联考期中）如图所示是的两个性质探究实验，下列有关说法中正确的是
A．两个实验均只表现氨气的化学性质B．两个实验均表现了易挥发的性质
C．两个实验均可说明是碱性气体D．两个实验均可说明是还原性气体
【答案】C
【详解】实验一是氨气的喷泉实验，证明氨极易溶于水，形成一水合氨弱碱溶液，酚酞溶液变红色，证明氨气是碱性气体，既体现物理性质又体现化学性质。
实验二中浓氨水挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒，证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵，证明氨气是碱性气体，既体现物理性质又体现化学性质。故选C。
3．（2023秋·北京丰台·高一统考期末）如图是喷泉实验装置图，下列说法中不正确的是
A．烧瓶中的溶液呈红色
B．该实验说明氨气极易溶于水
C．该实验说明氨气的密度小于空气的
D．形成喷泉的原因是烧瓶内压强小于外界大气压
【答案】C
【详解】A．氨气溶于水得到氨水，氨水中含有大量OH-，使溶液显碱性，酚酞遇碱溶液变红，A正确；
B．氨气极易溶于水，导致烧瓶中气体压强减小，烧杯中的酚酞试液沿导气管进入烧瓶中而形成喷泉实验，B正确；
C．喷泉实验的形成与物质的密度无关，因此该实验不能说明氨气的密度小于空气，C错误；
D．氨气极易溶于水，导致烧瓶中气体压强减小，烧杯中的酚酞试液在外界大气压强作用下会沿导气管进入烧瓶中而形成喷泉，D正确；
故合理选项是C。
4．（2022春·福建泉州·高一校考期中）下列关于氨的说法中不正确的是
A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物
B．液氨是非电解质，氨水不是电解质也不是非电解质
C．氨水显碱性是因为氨气电离出少量氢氧根离子
D．氨水不需要保存在棕色试剂瓶中，但需要密封保存
【答案】C
【详解】A．液氨为纯净物，氨气溶于水得到氨水，则氨水为混合物，二者成分不同，故A正确；
B．NH3是在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物，是非电解质，氨水为混合物，既不是电解质也不是非电解质，故B正确；
C．氨气溶于水所得溶液中含有一水合氨，一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子，所以氨水显碱性，故C错误；
D．浓氨水具有挥发性，需要密封保存，故D正确；
故选C。
5．（2021春·上海虹口·高一统考期末）下列有关NH3的说法错误的是
A．属于共价化合物B．比例模型为
C．电子式为D．含有共价键
【答案】B
【详解】A． 通过共价键形成的化合物，属于共价化合物，故A正确；
B． 比例模型为，是三角锥形，不是平面结构，故B错误；
C． 氮与氢形成三个共价键，氮上有一个孤电子对，电子式为，故C正确；
D． 氮与氢形成成共价键，含有共价键，故D正确；
故选B。
6．（2023春·高一平湖市当湖高级中学校联考期中）下列有关氮及其化合物的说法正确的是
A．、均为酸性氧化物
B．、都属于氮的固定
C．利用固体受热分解来制备少量的
D．可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏
【答案】D
【详解】A．、均为不成盐氧化物，故A错误；
B．氮的固定是指游离态的氮变为化合态的氮，属于氮的固定，不属于氮的固定，故B错误；
C．固体受热分解生成氯化氢和氨气，氯化氢和氨气在冷处又反应生成氯化铵，因此不能利用固体受热分解来制备少量的，故C错误；
D．浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢和氨气反应，现象是冒白烟，则可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏，故D正确。
综上所述，答案为D。
7．（2023春·四川遂宁·高一射洪中学校考期中）下列关于氨的叙述中，错误的是
A．氨极易溶解于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)
B．氨易溶解于水，因此可用来做喷泉实验
C．氨易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂
D．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞试剂变为红色
【答案】A
【详解】A．氨水的主要成分为一水合氨，一水合氨不稳定，受热易分解，故A错误；
B．氨易溶于水，可形成压强差，因此可用来做喷泉实验，故B正确；
C．氨易液化，同时液氨汽化时吸收大量的热，能快速降温，所以液氨可用作制冷剂，故C正确；
D．氨气溶于水反应生成一水合氨，一水合氨是弱碱，溶液显碱性，所以可使酚酞溶液变为红色，故D正确；
故答案选A。
8．（2023春·江苏连云港·高一统考期中）工农业生产中，下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．易溶于水，可用作制冷剂
B．受热易分解，可用作氮肥
C．氮气的性质比较稳定，可用于工业制氨气
D．常温下，铁遇浓硝酸会发生钝化现象，可用铁制容器盛装浓硝酸
【答案】D
【详解】A．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂，故A不符合题意；
B．可作氮肥，但受热易分解，不是其可用作氮肥的原因，故B不符合题意；
C．氮气具有氧化性可以和氢气反应生成氨气，该实验可用于工业制氨气，故C不符合题意；
D．常温下，铁遇浓硝酸会发生钝化现象，不能继续反应，可用铁制容器盛装浓硝酸，故D符合题意；
故选D。
9．（2023春·四川成都·高一校联考期中）下列相关实验原理或操作能达到实验目的的是
A．装置①可用于制备并收集SO2
B．装置②可作为氨气吸收装置
C．装置③可作为氨气发生装置
D．装置④烧瓶中溶液最终呈红色
【答案】B
【详解】A．装置①收集应长进短出，A错误；
B．氨气极易溶于水，用水吸收氨气，同时要防倒吸，B正确；
C．不能用氯化铵分解制备氨气，固体受热分解生成的和遇冷又化合生成，C错误；
D．因氢氧化钠溶液能吸收，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉；又因氢氧化钠溶液呈碱性，滴有酚酞的溶液呈红色，与反应碱性减弱，且生成的有强氧化性，具有漂白性，最后溶液呈无色，D错误；
故选B。
10．（2023春·江苏常州·高一统考期中）实验室在如图所示装置(夹持和搅拌装置已省略)中制备。当溶液pH为8.0~9.0时，停止通入，即可制得产品。下列说法不正确的是
已知：酚酞试剂在时为无色，时为浅红色，时为红色。
A．若不选用pH传感器，也可用酚酞试剂代替
B．若通入过多，将导致产物主要为
C．若实验中出现倒吸现象，应及时关闭、打开
D．可在接口a处连接装有碱石灰的干燥管吸收尾气
【答案】D
【分析】本实验的实验目的为制备磷酸二氢铵[(NH4)2HPO4]，实验原理为2NH3+H3PO4=[(NH4)2HPO4]，结合相关实验基础知识分析解答问题。
【详解】A．由题意可知，当pH为8.0~9.0时，可制得(NH4)2HPO4，说明(NH4)2HPO4溶液显碱性，因此若不选用pH传感器，还可以选用酚酞作指示剂，A正确；
B．若通入过多，(NH4)2HPO4继续反应生成(NH4)3PO4，B正确；
C．由于NH3极易溶于水，因此可选择打开活塞K2以平衡气压，防止发生倒吸，所以实验过程中，当出现倒吸现象时，应及时关闭K1，打开K2，C正确；
D．氨气不能被碱石灰吸收，不能用装有碱石灰的干燥管吸收尾气，D错误；
故选D。
一、单选题
1．（2023春·黑龙江齐齐哈尔·高一统考期中）下列有关含氮化合物的实验装置和原理能达到相应实验目的的是

A．实验室采用装置甲可证明NO能直接被NaOH溶液吸收
B．用装置乙分离固体氯化钠和氯化铵
C．用装置丙除去氨气中的H2O
D．用装置丁吸收氨气尾气，可有效防止倒吸
【答案】B
【详解】A．NO不易溶于水，故不能用氢氧化钠进行吸收，A错误；
B．氯化铵受热分解为氯化氢气体及氨气，遇冷后在烧瓶底部生成氯化铵固体，B正确；
C．氨气与氯化钙反应生成，故不能用氯化钙干燥氨气，C错误；
D．氨气与稀硫酸反应不能防止倒吸，D错误；
故答案为：B。
2．（2023春·广东广州·高一广东番禺中学校考期中）某化学课外活动小组通过下列实验验证与的反应，下列有关说法错误的是

资料：氯气易溶于四氯化碳，氨气极易溶于水，却难溶于四氯化碳
A．用和浓盐酸制备时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B．A装置制备，E装置制备
C．反应时，装置C中能观察到的现象是黄绿色变浅，有白烟产生，说明生成了
D．尾气中的可用F装置来吸收
【答案】B
【分析】根据D中盛装碱石灰，C中导气管的位置可知，A装置利用固液混合物不需要加热制取氯气，E装置利用固液混合物不需要加热制取氨气，可以使用氨水和碱石灰反应，B中可以盛放干燥剂干燥氯气，氯气和氨气在C中相遇发生反应，尾气通入F装置进行收集，防止污染空气；
【详解】A．高锰酸钾中Mn元素的化合价由+7价降低到+2价，HCl中的Cl元素的化合价由−1价升高到0价，根据得失电子数相等，配平化学方程式为16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑，氧化剂为高锰酸钾，还原剂为氯化氢，16分子中有10分子氯化氢化合价升高作还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5，选项A正确；
B．根据C中导气管的位置可知，A中制备的气体密度大于空气，A装置制备Cl2，E装置中制备的气体密度小于空气，且干燥氨气用碱石灰，氯气不能用碱石灰干燥，会吸收氯气，故E装置制备NH3，选项B错误；
C．装置C中观察到的现象是黄绿色变浅，有白烟产生，说明氯气和氨气反应生成NH4Cl，根据化合价的变化可知，氯气中氯元素的化合价从0价降低到-1价，则氮元素的化合价升高，另一种生成物是N2，选项C正确；
D．NH3极易溶于水，难溶于四氯化碳，氨气进入到有机层会上升，到有机物和生成物交界处被稀硫酸吸收，可以防止倒吸，选项D正确；
答案选B。
3．（2023春·贵州遵义·高一校联考期中）氮及其化合物在生活中有重要用途。下列关于氮及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是
A．氮气的化学性质很稳定，可用作某些反应的保护气
B．液氨汽化时要吸收大量的热，液氨常用来作制冷剂
C．具有还原性，可以用来还原氧化铜
D．硝酸是强酸，可以用来与金属反应制
【答案】D
【详解】A．氮气中为三键非常稳定，可用于某些反应的保护气，A项前后有对应关系；
B．液氨吸热气化降低环境的温度达到制冷的目的，B项前后有对应关系；
C．NH3中N为-3最低价态具有还原性，可将氧化铜还原为Cu，C项前后有对应关系；
D．硝酸具有强氧化性与金属产生NO或者NO2，不能制备NH3，D项前后没有对应关系；
故选D。
4．（2023春·福建厦门·高一厦门市湖滨中学校考期中）关于实验室制取氨气的说法正确的是
A．虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制取氨气
B．用如图所示装置吸收NH3，是为了防止发生倒吸
C．既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3
D．通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气
【答案】B
【详解】A．浓氨水加热法是一种实验室制取氨气的方法，A错误；
B． 氨气通入四氯化碳中不溶解、故不会引起倒吸，从四氯化碳中逸出后氨气被水吸收，故用如图所示装置吸收NH3，是为了防止发生倒吸，B正确；
C． 氨气极易溶于水、不可用排水法收集NH3，氨气密度比空气小，可用向下排空气法收集NH3， C错误；
D．氨气与酸反应生成铵盐，不可用浓硫酸氨气，氨气用碱石灰干燥， D错误；
答案选B。
5．（2021春·山东济宁·高一统考期中）关于氨气和氨水的叙述不正确的是
A．氨水中滴入酚酞变红色，是因为氨水是一种弱碱
B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是(除水外)
C．在的氨水中含N原子的数目为
D．具有一定的还原性，在一定条件下可被氧化
【答案】A
【详解】A．氨水中滴入酚酞变红色显碱性，但氨水是混合物，一水合氨是弱碱，故A不正确；
B．氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子，物质的量浓度最大的粒子是(除水外)，故B正确；
C．在的氨水中含氨分子、、，根据元素守恒，N原子的数目为，故C正确；
D中氮显-3价，具有一定的还原性，在一定条件下可被氧化为NO，故D正确；
答案选A。
二、实验题
6．（2022春·新疆克拉玛依·高一克拉玛依市高级中学校考期末）某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：
(1)实验室制备氨气的化学方程式为___________。
(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是___________(选填“a”或“b”)。
(3)打开装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是_________________。
(4)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是___________(填序号)。
【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O a 氨气极易溶于水，溶于水形成的溶液呈碱性； ②④
【详解】(1)氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应，方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)因为氨气的密度小于空气的密度，所以应该选择向下排空气法收集，氨气从a口进入空气从b口排出，故答案为：a。
(3)能够形成喷泉实验是因为氨气极易溶于水这一物理性质，产生红色喷泉是因为氨气溶于水后与水反应生成弱碱一水合氨具有碱性，故答案为：氨气极易溶于水，溶于水形成的溶液呈碱性。
(4)氨气极易溶于水，可用水吸收氨气，但是应该注意防止倒吸。①装置为密闭装置，氨气进去后致使密封的瓶子内压力很大，使的氨气不容易进入瓶中，且瓶内气体压强增大，气体溶解度降低，虽然能够防止倒吸，但不利于氨气的吸收，故①装置错误；②④都具有防倒吸功能，可以用来吸收氨气，故②④正确；③装置导气管直接插入水中，直接产生倒吸，故③错误，综上所述，答案为：②④。
7．（2023春·福建泉州·高一校联考期中）I.某实验小组利用以下装置制取氨气：
(1)装置A为实验室制取氨气的发生装置，该反应的化学方程式为_______。
(2)装置C中的现象是_______。
(3)实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是_______，发生反应的化学方程式为_______。
(4)为防止过量氨气外逸，需要在上述装置的末端增加一个尾气吸收装置，可选用的装置是_______(填“E”、“F”、“G”或“H”)。
Ⅱ. 资料显示：“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(5)用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是_______；碱石灰的作用是_______。
(6)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中，用酒精喷灯加热：
①氨催化氧化的化学方程式是_______；试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式是_______。
(7)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中，并在b管上端点燃氨气：
①两气体通入的先后顺序是_______，其理由_______。
②氨气燃烧的化学方程式是_______。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
(2)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(3) 有白烟生成 NH3+HCl=NH4Cl
(4)EG
(5) (NH4)2CO3或 NH4HCO3 吸收水和二氧化碳
(6) 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2
(7) 先通氧气，后通氨气 若先通氨气，氨气在空气中不能燃烧，逸出造成环境污染 4NH3+3O22N2+6H2O
【分析】I．A中制备氨气，B中干燥，C中用湿润的红色石蕊试纸检验氨气的碱性，D中验证浓盐酸和氨气的反应，最后尾气吸收。
Ⅱ. 实验中利用NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解制备NH3，同时生成H2O和CO2，实验目的是探究NH3与O2在不同条件下反应，故碱石灰的作用是吸收NH3中的H2O和CO2；将产生的NH3和过量的O2通入装置 B(催化剂为铂石棉)中，用酒精喷灯加热，发生反应生成NO和H2O，无水氯化钙吸收未反应完的NH3和生成的H2O，NO与O2在试管中反应生成红棕色气体NO2。
【详解】（1）氯化铵和氢氧化钙在加热的条件下反应可以制取氨气，反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑，故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑；
（2）氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨为弱碱，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；故答案为：湿润的红色石蕊试纸变蓝；
（3）挤压D装置中的胶头滴管，滴入滴入1~2滴浓盐酸，浓盐酸具有挥发性，HCl和NH3反应生成白色固体小颗粒NH4Cl，，有白烟生成；故答案为：有白烟生成；；
（4）氨气极易溶于水，不能直接将导管插入水中，需要在导管末端连接一个倒置的漏斗，防止倒吸，所以选择EG。故答案为：EG；
（5）根据分析可知，大试管内碳酸盐的化学式是(NH4)2CO3或 NH4HCO3，碱石灰的作用是吸收NH3中的H2O和CO2；
（6）根据分析可知，氨催化氧化的化学方程式是：4NH3+5O24NO+6H2O
；试管内气体变为红棕色，是NO与O2反应生成NO2，该反应的化学方程式是: 2NO+O2=2NO2；
（7）①由于装置C上端开口，要点燃NH3，需先通入O2，后通入NH3，若先通入NH3，NH3在空气中不能燃烧，且NH3密度比空气小，易逸出造成空气污染；
②根据氨气可在纯氧中安静燃烧生成无毒无害的物质，可知氨气在纯氧中燃烧生成N2和H2O，化学方程式为：4NH3+3O22N2+6H2O。
8．（2023春·四川遂宁·高一射洪中学校考期中）氨(NH3)是重要的含氮化合物。为了在实验室制取干燥的氨，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验装置：
(1)三位同学制取氨的化学方程式为___________。请写出氨气的电子式___________。
(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，而不用排水法，其原因是___________(填字母)。
A．氨难溶于水B．氨极易溶于水
C．氨的密度比空气的大D．氨的密度比空气的小
(3)三位同学用上述装置制取氨时，其中有一位同学没有收集到氨(假设他们的实验操作都正确)，你认为没有收集到氨的同学是___________(填“甲”“乙”或“丙”)，收集不到氨的主要原因是___________(用化学方程式表示)。
(4)检验氨是否收集满的方法是___________(填字母)。
A．用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变蓝
B．用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变红
【答案】(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)BD
(3) 乙 NH3+H2SO4=NH4HSO4 或2 NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(4)A
【详解】（1）三位同学都采用氢氧化钙固体和氯化铵固体加热条件下反应生成氨气的方式制备NH3，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。氨气的电子式为 。
（2）氨气极易溶于水，因此不能用排水法收集，此外氨气的密度小于空气，因此采用向下排空气法收集，故答案选BD。
（3）乙同学的装置中计划用浓硫酸干燥氨气，但是氨气与浓硫酸反应，因此乙同学没有收集到氨气，氨气和浓硫酸反应的化学方程式为NH3+H2SO4=NH4HSO4或2 NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。
（4）氨气溶于水后溶液呈碱性，检验氨气是否收集满的方法是用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变蓝，则说明氨气已收集满。
9．（2023春·江西萍乡·高一统考期中）某化学小组同学欲按如图装置进行实验，探究NH3催化氧化反应。

A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
(1)装置A用于制取氧气，其发生反应的化学方程式是_______。
(2)装置D的名称是______，其所装试剂是_______。
(3)装置E中发生反应的化学方程式是______。
(4)实验一段时间后，观察到装置F中有红棕色气体，生成红棕色气体的化学方程式是_______，用离子方程式表示G中溶液变成蓝色的原因：_______。
(5)可用如图所示的装置替换上述装置中虚线框部分，化合物X为_______。NH4HCO3的作用是______。

【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑
(2) 球形干燥管 NaOH固体
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4) 2NO+O2=2NO2 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
(5) Na2O2 NH4HCO3分解放出NH3，同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2
【分析】装置A用于制取氧气，C中干燥剂为浓硫酸，B中制取氨气，装置D的名称球形干燥管，其所装试剂是NaOH固体，装置E中发生氨的催化氧化反应，F中发生2NO+O2=2NO2，在装置G中，生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，获得硝酸，金属铜和硝酸反应，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
【详解】（1）装置A用于制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
（2）装置D的名称球形干燥管，其所装试剂是NaOH固体，用于干燥生成的氨气；
（3）装置E中发生氨的催化氧化反应，氨气中-3价的氮被氧气氧化成显+2价的一氧化氮，化学反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（4）实验一段时间后，观察到装置F中有红棕色气体，因为氨气发生了催化氧化的产物一氧化氮，一氧化氮是无色气体，一氧化氮极易和氧气化合为红棕色的二氧化氮，即2NO+O2=2NO2，在装置G中，生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，获得硝酸，金属铜和硝酸反应，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，用离子方程式表示G中溶液变成蓝色的原因：：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（5）为实现氨气的催化氧化，该反应须生成氧气，碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2，故化合物X为Na2O2；NH4HCO3分解放出NH3，同时放出的CO2和H2O与Na2O2反应生成O2。
10．（2023春·陕西西安·高一统考期中）某化学实验小组利用如图1装置制备并探究的性质。已知不溶于。回答下列问题：

(1)装置A中烧瓶内的试剂可选用_______(填字母)。
a.固体 b.浓硫酸 c.五氧化二磷
(2)为防止氨气污染空气，需进行尾气处理，则的导管末端不能连接表中的装置_______(填序号)，原因是_______。
(3)探究喷泉实验的发生。
打开、，关闭，检验装置D中集满氨气的一种方法是：将湿润的红色石蕊试纸放在导管口处，若_______，则氨气已满。当装置D中集满氨气后。关闭、，打开，引发喷泉的实验操作是_______。
(4)若探究氨气与氯气的反应，处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①装置D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为_______。
②从处导管逸出的气体中含有少量，则装置C中应盛放_______(填化学式)溶液，发生反应的化学方望式为_______。
【答案】(1)a
(2) Ⅰ 易溶于水，会发生倒吸
(3) 红色石蕊试纸变蓝 用热毛巾将烧瓶捂热
(4)
【分析】A中产生氨气，B中干燥氨气，C中探究氨气的性质，氨气有毒，故应进行尾气处理。
【详解】（1）氨水受热分解能产生氨气，氢氧根浓度大、加热都不利于氨气溶解，故实验室可通过在浓氨水中加入生石灰或固体制取NH3；氨气是碱性气体，能与浓硫酸、五氧化二磷反应，故装置A中烧瓶内的试剂可选用固体；
选a。
（2）氨气的密度比空气的密度小，C装置的烧瓶中导管长管进短管出，则C装置除了能用于喷泉、还有防倒吸作用，为防止氨气污染空气，需进行尾气处理，氨气极易溶于水，故可用水吸收多余氨气但要防止倒吸，故的导管末端不能连接表中的装置Ⅰ，因为装置Ⅰ不能防倒吸，Ⅱ中氨气不溶于四氯化碳，Ⅲ中干燥管能储存较大的水，Ⅱ、Ⅲ均能防倒吸，故答案是：Ⅰ、易溶于水，会发生倒吸。
（3）氨气是碱性气体，故检验装置D中集满氨气的一种方法是：将湿润的红色石蕊试纸放在导管口处，若红色石蕊试纸变蓝，则氨气已满。若氨气受热膨胀，与C中液体接触溶解、引起足够压强差即可引发喷泉，则关闭、，打开，引发喷泉的实验操作是：用热毛巾将烧瓶捂热。
（4）①装置D中氨气与氯气反应产生的白烟为氯化铵，则该反应为氧化还原反应，氯气为氧化剂、氨气为还原剂，则同时生成一种无色无味的气体为氮气，该反应的化学方程式为。
②从处导管逸出的气体中含有少量，可以用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，则装置C中应盛放溶液，发生反应的化学方望式为。预期转化
NH3→NH3·H2O
NH3→NH4Cl
实验设计
实验现象
烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色
两个试剂瓶内都产生了大量的白烟
实验结论
氨极易溶于水，氨与水反应生成碱性物质
氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体小颗粒
液氨
氨水
物质成分
纯净物
混合物
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NHeq \\al(＋,4)、OH－、H＋
主要性质
不导电，不具有碱性
导电，具有碱的通性
存在条件
常温常压下不能存在
在常温常压下可存在
预期转化
铵盐(NHeq \\al(＋,4))―→氨气(NH3)
实验设计
实验现象
固体逐渐消失，试管口有白色物质出现，产生有刺激性气味的气体
固体逐渐消失，产生有刺激性气味的气体，试管口有水珠生成，澄清石灰水变浑浊
产生有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝
实验结论
受热时，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，遇冷时，两者又重新结合生成氯化铵
碳酸氢铵受热分解，有NH3和CO2生成
有氨气生成
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))H2O＋NH3↑
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水＋固体CaO
NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中OH－的浓度，减小NH3的溶解度
备选装置



Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ