内容正文:
本讲义包含:考点梳理→真题回顾→模拟预测
专题10 氮及其化合物
一.氮气的性质及应用
1.氮元素存在形态及氮的固定
(1)氮元素在周期表中的位置及氮原子结构
氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族。氮原子结构示意图为,最外电子层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子,因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中的存在形式
既有游离态,又有化合态。在自然界中,氮元素主要以氮分子(N2)的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的78%),部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
(3)氮的固定
①将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
②氮的固定分为自然固氮(放电条件下氮气与氧气化合)、生物固氮(豆科植物的根瘤菌固氮)和人工固氮(工业上合成氨等)。
2.氮气
(1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)化学性质
①与活泼金属(Mg、Li)反应:3Mg+N2Mg3N2
②N2与H2反应:N2+3H22NH3;
③N2与O2反应:N2+O22NO。
(3)氮气的用途
①工业上合成氨,制硝酸;
②在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;
③保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;
④医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;
⑤代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;
⑥高科技利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能;
二、一氧化氮和二氧化氮
1.不同价态氮的氧化物
氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
对应氮的化合价
+1
+2
+3
+4
+4
+5
2.NO和NO2
物质
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
能溶于水
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
对人体或环境的影响
①与血红蛋白结合使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
【温馨提示】
(1)因为水溶液中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以无论何种情况下水溶液中不会剩余NO2。
(2)NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。
(3)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。
三、氨气的性质与应用
1.氨的分子结构和物理性质
电子式及结构
密度
气味
水溶性
其他
比空气
刺激性气味
极易溶于水(1∶700),可由喷泉实验证明。(防止倒吸)
易液化可用作制冷剂。
2.氨的化学性质
(1)氨气的还原性: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。
①催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O (工业制硝酸的基础,也是工业上制NO的方法)
②被CuO氧化:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O (氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一)
(2)氨气与酸的反应
蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。化学方程式:HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。(魔棒生烟)
(3)氨气与水的反应
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨气溶于水得氨水,其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH-,NH3能使红色石蕊试纸变蓝色。。
液氨与氨水的比较:
液氨
氨水
物质成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
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
3.氨的用途
①液氨汽化时吸收大量的热,故用作制冷剂。
②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
③氨也是有机合成工业中的常用原料(如:尿素、合成纤维、染料等)。
四、氨气的实验室制法
【注意】
①干燥氨气时不能选用酸性干燥剂,如浓硫酸、P2O5等,也不能选用无水CaCl2,因为它们均能与NH3发生反应,通常选用碱石灰。
②吸收氨气时要注意防止倒吸。
五.铵盐及NH的检验
(1)铵盐:由铵离子和酸根离子构成的盐,铵盐都是白色固体,绝大多数铵盐都易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
①不稳定性:铵盐受热易分解。
NH4ClNH3↑+HCl↑,NH3+HCl===NH4Cl(白色固体消失,在试管上方重新凝成白色固体)
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
②与碱反应
NH4Cl固体与Ca(OH)2固体共热:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热:NH+OH-NH3↑+H2O
(3)NH的检验:取少量待测溶液于试管中,再加入浓的NaOH溶液,加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生),则该溶液中存在NH。
六.硝酸
1.物理性质:纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,与H2O以任意比互溶,打开盛浓硝酸的试剂瓶盖,有白雾产生(与浓盐酸相同)。
王水:是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
2.化学性质
(1)酸性:属于强酸,溶于水完全电离HNO3===H++NO3-,具有酸的通性,能与碱、碱性氧化物、某些盐反应。
CaCO3+2HNO3(稀)===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2)
(2)不稳定性
①反应:4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。
②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中,消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2,发生反应为4NO2+O2+2H2O===4HNO3。
③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中,置于冷暗处。
(3)强氧化性
HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力,硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。还原产物一般为:HNO3(浓)→NO2,HNO3(稀)→NO。
常温下,浓硝酸使Fe、Al钝化,可用铁或铝制容器盛放浓硝酸。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
七.常见的污染类型:
①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾。
②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故。pH<5.6的降水称为酸雨。
③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
⑤水体污染:水体富营养化。
1.(2023高一下·吉林·学业考试)下列气体极易溶于水的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】氨气极易溶于水,氧气、氢气、CO等其余气体溶解度非常小,故选C。
2.(2024高二上·福建·学业考试)实验室保存下列试剂,需要储存在棕色试剂瓶且避光的是
A.硫酸铁溶液 B.浓硝酸 C.氯化钠溶液 D.浓硫酸
【答案】B
【详解】A.硫酸铁溶液显黄色,不需要避光保存,故A错误;
B.浓硝酸见光易分解,,因此需要避光保存,故B正确;
C.氯化钠溶液无色,不需要避光保存,故C错误;
D.浓硫酸无色,不需要避光保存,故D错误;
故选B。
3.(2021高一下·湖北·学业考试)常温下运输浓硝酸的槽罐车罐体材料可以是
A.Ca B.Mg C.Zn D.Fe
【答案】D
【详解】常温下运输浓硝酸的槽罐车罐体材料可以铝和铁,铝和铁常温下与浓硝酸发生钝化,故D项正确;
故本题选D。
4.(2024高二下·湖南娄底·学业考试)下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A.二氧化硅是制造光导纤维的材料
B.氨气是生产硝酸的主要原料
C.可用作焊接金属的保护气
D.单质硅是制造玻璃的主要原料
【答案】D
【详解】A.二氧化硅透明、折射率合适,能发生全反射,是制造光导纤维的材料,故A正确;
B.氨气能发生催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮与氧气生成二氧化氮,二氧化氮再与水反应生成硝酸,是生产硝酸的主要原料,故B正确;
C.N2化学性质稳定,可用作焊接金属的保护气,故C正确;
D.制造玻璃的主要材料是二氧化硅、碳酸钠和碳酸钙,故D错误;
故选D。
5.(2023高二·江苏·学业考试)向下图所示装置中充入气体X可进行喷泉实验,气体X可能是
A.HCl B. C. D.NO
【答案】A
【详解】A.HCl易溶于水,能形成压强差,可以用于进行喷泉实验,A项正确;
B.O2在水中的溶解度较小,不能用于进行喷泉实验,B项错误;
C.CO2在水中溶解度较小,可以用于进行喷泉实验,C项错误;
D.NO不溶于水,不能用于进行喷泉实验,D项错误;
答案选A。
6.(2022高三·河北·学业考试)某集气瓶内充满红棕色气体,加水后重新盖上玻璃片,充分振荡后瓶内的气体和溶液均呈无色,则原瓶内一定存在的气体是
A.氯气 B.一氧化氮 C.二氧化氮 D.氨气
【答案】C
【详解】A.氯气是黄绿色气体,不是红棕色气体,A不符合题意;
B.一氧化氮是无色气体,不是红棕色气体,B不符合题意;
C.二氧化氮是红棕色气体,当加水后重新盖上玻璃片,充分振荡后瓶内,气体会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应产生的HNO3及NO都是无色物质,故反应后气体和溶液均呈无色,C符合题意;
D.氨气是无色气体,其溶于水后反应产生氨水也是无色物质,D不符合题意;
故合理选项是C。
7.(2022高三·河北·学业考试)实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用的氨气的性质是
A.无色气体 B.极易溶于水
C.有刺激性气味 D.密度比空气小
【答案】B
【详解】氨气极易溶于水,当烧瓶中氨气溶于水后,导致装置中气体压强减小,烧杯中的水在外界大气压强作用下被压入容器中而形成喷泉,可见实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用了氨气极易溶于水的性质,故合理选项是B。
8.(2023高一下·山东·学业考试)下列有关氮及其化合物的说法错误的是
A.氮气是工业合成氨的原料 B.氨遇氯化氢产生白烟
C.铵盐受热易分解 D.稀硝酸与铁反应产生氢气
【答案】D
【详解】A.工业上用氮气和氢气在催化剂作用下生产氨气,故A正确;
B.氨遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,产生白烟,故B正确;
C.铵盐都不稳定,受热易分解,故C正确;
D.稀硝酸具有强氧化性与金属铁反应生成NO,故D错误;
故选D。
9.(2024高二下·北京·学业考试)下列关于氨的说法不正确的是
A.无色气体 B.能与氯化氢反应生成氯化铵
C.常温常压下密度比空气的大 D.水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
【答案】C
【详解】A.氨气为无色气体,A正确;
B.氨气为碱性气体,能与HCl反应生成氯化铵,B正确;
C.同温同压下气体的密度之比等于相对分子质量之比,氨气的相对分子质量为17小于空气的平均相对分子质量,因此密度小于空气,C错误;
D.氨气的水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝,D正确;
故答案选C。
10.(2024高一下·湖南·学业考试)农谚说雷雨发庄稼,其中氮元素的转化过程如下:
回答下列问题:
(1)常温下,NO是 (填“无色”或“红棕色”)气体。
(2)的水溶液具有 (填“碱”或“酸”)性。
(3)稀硝酸可与铜反应,配平其化学方程式:
【答案】
(1)无色
(2)酸
(3)4
【详解】(1)常温下,NO为无色气体;
(2)与水反应生成硝酸和一氧化氮,故的水溶液具有酸性;
(3)由质量守恒可得,稀硝酸可与铜反应,配平其化学方程式:
4。
11.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)请回答:
(1)NH3的电子式是 ;乙醛的结构简式 。
(2)向银氨溶液中加入葡萄糖,水浴加热,试管内壁可观察到的现象是 。
(3)工业上用氨的催化氧化法制硝酸。请写出氨气与氧气在催化剂加热条件下的化学方程式 。
【答案】
(1) CH3CHO
(2)光亮的银镜
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
【详解】(1)
NH3中N和一个H原子共用一对电子对,电子式是;乙醛的结构简式CH3CHO;
(2)向银氨溶液中加入葡萄糖,水浴加热发生氧化反应生成单质银,试管内壁可观察到的现象是光亮的银镜;
(3)氨气与氧气在催化剂加热条件下反应生成NO和水,反应的化学方程式4NH3+5O24NO+6H2O。
12.(2022高一下·吉林·学业考试)氨气()是一种极易溶于水的气体,实验中常用固体氢氧化钙与氯化铵混合加热的方法制备,请回答下列问题:
(1)用固体氢氧化钙与氯化铵混合加热制备氯气,应该选用上图中的装置 (填序号)。
(2)氨气是一种 (填“没有气味”或“有刺激性气味”)的气体。
(3)氨气 (填“能”或“不能”)用排水法收集。
(4)氨气的水溶液(称“氨水”,显弱碱性)能使酚酞溶液 (填“变红”或“不变色”)。
(5)氨气进到氯化氢时,会迅速反应生成氯化铵晶体,该反应的化学方程式为 。
【答案】
(1)A
(2)有刺激性气味
(3)不能
(4)变红
(5)
【详解】(1)氨气是用固体氯化铵和固体氢氧化钙加热制取,固体与固体加热制取气体应该用A装置;
(2)氨气是一种无色有刺激性气味的气体;
(3)氨气极易溶于水,1体积H2O可以溶解700体积的氨气,不能用排水集气法收集氨气;
(4)氨水是弱碱,可以电离出OH-离子,能够使酚酞溶液变红色;
(5)氨气与氯化氢气体反应生成氯化铵固体,反应的化学方程式为:。
13.(2023高一下·内蒙古·学业考试)某化学兴趣小组为了制取并探究氨的性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。据图回答问题:
(1)写出在A装置中用固体和固体为原料制取的化学方程式 。
(2)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”)。
(3)当实验进行一段时间后,挤压胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,在E装置中可观察到的现象是 。
(4)F装置中倒扣漏斗的作用是 。
(5)氨的用途广泛,例如农业上可以制造 、工业上可以制备硝酸。氨的催化氧化法制备硝酸,经过三步反应,写出其中第②步反应的化学方程式 。
【答案】
(1)
(2)D
(3)产生白烟
(4)防止倒吸
(5)氮肥
【详解】(1)A装置为制备氨气的发生装置,反应原理为;
故答案为:;
(2)干燥氨气没有碱性,不能使干燥的红色石蕊试纸变色,故C装置中试纸不变色,易溶于水,水溶液具有碱性,,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故装置D中试纸变色;
故答案为:D;
(3)当实验进行一段时间后,E装置中充满氨气,挤压胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,挥发,生成的固体,故装置E中可看到有白烟产生;
故答案为:产生白烟;
(4)F装置为吸收多余的,防止污染环境,由于极易溶于水,倒扣漏斗的作用是防止倒吸;
故答案为:防止倒吸;
(5)氨气易与酸反应生成铵盐,铵盐是农业上常用的化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵等;第②步反应为转化为,反应方程式为;
故答案为:氮肥;。
14.(2024高一下·湖南·学业考试)氮及其化合物是中学化学的基础知识,请你回答下列含氮化合物的有关问题。
(1)汽车尾气中含有氮氧化物,严重污染大气。NO和NO2是常见的氮氧化物,这两种氮氧化物中,呈红棕色的是 ;(填写化学式)
(2)一氧化氮在常温下很容易与空气中的氧气化合,生成二氧化氮。该反应的化学方程式为: ;
(3)实验室常用NH3做“喷泉实验”,该实验说明NH3的溶解性是 溶于水(填“极易”或“极难”)。
【答案】
(1)NO2
(2)2NO+O2=2NO2
(3)极易
【详解】(1)NO是无色气体,NO2是红棕色气体,呈红棕色的是NO2。
(2)NO极易被氧气氧化生成NO2,化学方程式为2NO+O2=2NO2。
(3)氨气极易溶于水,瞬间导致压强减小,从而形成喷泉。
15.(2024高一下·山东济南·学业考试)利用下图可以从不同角度研究含氮物质的性质及转化关系。图中甲~己均为含氮化物。回答下列问题:
(1)甲是常见的碱性气体,写出实验室制备此气体的化学方程式: ,根据甲中氮元素的化合价判断其具有 性。
(2)根据戊所属物质类别可知其属于 (填“电解质”或“非电解质”);甲与戊反应,生成的物质属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(3)红棕色气体丁与反应可转化为乙和戊,反应的化学方程式 。
【答案】
(1) 还原性
(2)电解质 离子化合物
(3)
【详解】(1)甲是NH3,实验室制备氨气的化学方程式为:,NH3中N元素为-3价,为最低价,判断其具有还原性;
(2)戊为硝酸,为强酸,为电解质,硝酸与氨气生成硝酸铵,属于离子化合物;
(3)NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为:。
16.(2024高一下·湖南·学业考试)某研究性学习小组制取并探究及铵盐的相关性质。反应的化学方程式为:
。
查阅资料得知,铵盐通常是白色晶体,易溶于水,受热易分解,能与碱反应产生,浓氨水易挥发。
【制取】
(1)按如图所示装置制取,生成的可用 (填“浓硫酸”或“碱石灰”干燥)。
(2)图中所示的收集方法称为 (填“向上”或“向下”)排气集气法。
(3)若生成标准状况下,至少需要的质量为 g(的摩尔质量为)。
(4)某同学用刚清洗过、含有较多水分的集气瓶收集,结果收集不到气体,原因是 。
(5)为确认某固体化肥样品中含有,不必用到的试纸或试剂是 。
①溶液②红色石蕊试纸③稀硫酸
【答案】
(1)碱石灰
(2)向下
(3)5.35
(4)氨极易溶于水
(5)③
【详解】(1)具有碱性,能与反应,不能用浓硫酸干燥,因此氨气的干燥要用碱石灰。
(2)根据图中所示,结合氨气密度比空气小的性质,氨气的收集方法称为向下排气集气法。
(3)设需要,则:
,。
故至少需要5.35g。
(4)氨极易溶于水,集气瓶中有较多水分,溶解了进入瓶中的氨气,因此集气瓶中收集不到气体。
(5)检验的方法是让与碱反应生成,再用红色石蕊试纸检验,若红色石蕊试纸变蓝,说明有生成,证明样品中含有,故为确认某固体化肥样品中含有,不必用到的试纸或试剂是③。
17.(2022高一下·天津·学业考试)从物质类别和元素价态的视角认识氮及其化合物间的转化关系,以N2为起点,分别以、为终点,设计如下两种“向空气要氮肥”的转化方案。
请按要求回答下列问题。
(1)X的电子式为 。方案1-①步骤中利用了N2的 (填“氧化”或“还原”)性。写出方案1-②步骤中反应的离子方程式: 。
(2)Y的化学式为 。方案2中属于非氧化还原反应的步骤为 (填编号)。实验室将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,且需放置在阴凉处,其原因是 。
(3)利用下图实验装置实现方案2中从NO到HNO3的转化。
i.先充入20mLNO,吸入5mL水,用弹簧夹封住管口,振荡,无明显现象。由此得出的结论为 。
ii.然后打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察到气体先由无色变红棕色,振荡后又逐渐变浅至无色。此过程中涉及反应的化学方程式有2NO+O2=2NO2及 。若将注射器内NO充分转化为HNO3,需吸入 后,再振荡。
(4)浓硝酸在工业生产中不选择铜制容器盛装的理由,用化学方程式表示为 。
(5)NO2污染环境,可用NH3将其催化转化为N2,每转化33.6L(已折算成标准状况的气体体积)NO2,理论上消耗NH3的物质的量为 mol。
【答案】
(1) 氧化 NH3+H+=
(2)NO2 ④ 浓硝酸见光或者受热会分解
(3)NO不易溶于水 3NO2+H2O=NO+2HNO3 过量空气(或过量氧气)
(4)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(5)2
【详解】(1)
NH3的电子式为,方案1-①步骤中N2得电子转化为NH3,表现氮气的氧化性;方案1-②步骤中氨气与酸反应生成,反应离子方程式为:NH3+H+=;
(2)Y为NO2;由图中转化可知方案2中只有步骤④硝酸转化为硝酸盐的过程中不存在价态变化,属于非氧化还原反应;硝酸不稳定,见光或受热易分解,因此浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,且需放置在阴凉处;
(3)i.由现象可知NO不溶于水,也不与水发生反应;
ii.NO与氧气反应生成二氧化氮,因此可观察到气体由无色变红棕色,生成的二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,反应方程式:3NO2+H2O=NO+2HNO3,因此振荡后气体焰色逐渐变浅至无色;若将注射器内NO充分转化为HNO3,需充入足量的氧气;
(4)铜与浓硝酸在常温下可发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,因此浓硝酸不能选用铜质容器盛装;
(5)NO2与NH3反应生成N2,反应方程式为:;每转化33.6LNO2即1.5mol,则消耗氨气的物质的量为2mol。
18.(2024高一下·天津和平·学业考试)下图所示烧瓶中充满了,打开止水夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。烧瓶中出现红色喷泉。回答下列问题。
(1)为 色气体,有 气味。
(2)由压力传感器的数据图可知,b点压强最小,烧瓶中压强变小的原因是 。线段cd显示压强不再变化,说明 。
(3)下列方程式中,能解释喷泉呈红色的原因是 (填序号)。
A.
B.
C.
(4)实验室常用加热和混合固体的方法制备,该反应的化学方程式为 。试管A管口略向下倾斜的原因是 。
(5)若甲装置试管B中已集满氨气,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口的现象为 。
(6)实验室还可以用下边装置制取氨气,试剂可选用 (填字母)。
A.浓氨水和无水氯化钙 B.浓氨水和生石灰 C.水和氯化铵固体
(7)某学生积极思考产生喷泉的其他方法,并设计了如图所示的装置。
①在如图所示的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是 (填字母)。
A.与稀盐酸 B.与溶液C.与稀硫酸 D.与稀盐酸
②在图示锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精;水槽中加入水后,再加入足量的下列物质,结果也可产生喷泉。水槽中加入的物质可以是 (填字母)。
A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜
【答案】
(1)无色 刺激性
(2)氨气易溶于水,使气体减少,压强减少 氨气全部溶于水,水充满烧瓶
(3)A
(4)2+2↑+CaCl2+2H2O 反应有水生成,防止水倒流进入试管
(5)有白烟生成
(6)B
(7)D A
【详解】(1)氨气是无色有刺激性气味的气体;
(2)烧瓶中压强变小的原因是把胶头滴管的水挤入圆底烧瓶中,氨气溶于水,气体减少,压强减少,b点压强最小;线段cd显示压强不再变化,说明氨气全部溶于水,水充满烧瓶,压强恢复到起始状态;
(3)酚酞试液遇碱显示红色,说明氨气溶于水电离出OH-离子,离子方程式为:,答案选A;
(4)实验室常用加热NH4Cl和Ca(OH)2混合固体的方法制备NH3,该反应的化学方程式为:
2+2↑+CaCl2+2H2O,由于生成物有水生成,为防止水倒流进入试管使试管炸裂,应将试管口向下倾斜;
(5)甲装置试管B中己集满氨气,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,氨气与挥发的HCl反应生成NH4Cl,在空气中有白雾出现;
(6)制取氨气还可以用浓氨水和生石灰制取,利用CaO吸水放热,氯化钙与氨气会反应,不能用氯化钙和氨水制取,也不能用水喝氯化铵,二者不会放出氨气;
(7)A.与稀盐酸不反应,不能产生喷泉;
B.与溶液反应没有气体生成,也不能产生喷泉;
C.与稀硫酸生成硫酸钙、二氧化碳和水,硫酸根微溶于水,会附着在CaCO3表面阻止反应继续进行,最终不会产生喷泉;
D.与稀盐酸反应会生成CO2气体,使锥形瓶中压强大,把溶液压入圆底烧瓶中产生喷泉;
答案选D;
浓硫酸加入水中会放出大量的热,使锥形瓶中压强增大,把锥形瓶中的水压入圆底烧瓶中产生喷泉,答案选A。
1.(2023高一下·山东·学业考试)根据实验操作及现象所得结论错误的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向氨水中滴加酚酞溶液,溶液变红
氨水显碱性
B
向浓硝酸中加入铜片,产生红棕色气体
浓硝酸具有强氧化性
C
向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有吸水性
D
向品红溶液中通入,溶液褪色
具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.向氨水中滴加酚酞溶液,溶液变红,说明氨水显碱性,A正确;
B.向浓硝酸中加入铜片,产生红棕色气体,说明浓硝酸具有强氧化性,铜具有还原性,B正确;
C.向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑,说明浓硫酸具有脱水性,C错误;
D.向品红溶液中通入,溶液褪色,说明具有漂白性,D正确;
故选C。
2.(23-24高一下·黑龙江佳木斯·期中)是典型的氮氧化物,危害人体健康。下列关于叙述正确的是
A.有毒气体 B.难溶于水 C.黄绿色气体 D.密度比空气小
【答案】A
【详解】常温下二氧化氮是红棕色有毒气体,有刺激性气味,其沸点(21 ℃)较低,易液化成黄褐色液体;气体密度比空气大,易溶于水,故选A。
3.(2023高一上·广东·学业考试)用排空气法收集的干燥进行喷泉实验,装置如图。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,
A.烧瓶内产生蓝色的喷泉 B.液体很快充满整个烧瓶
C.烧杯内的液面先降后升 D.烧杯中的溶液由紫色变为红色
【答案】A
【详解】A.氨气溶于水得到氨水,氨水显碱性,会使紫色石蕊溶液变蓝,A正确;
B.氨气极易溶于水,把滴管中水挤入烧瓶,氨气快速溶于水,烧瓶内气压降低,在大气压的作用下,烧杯中的水被压入烧瓶,形成喷泉,液体不会充满整个烧瓶,B错误;
C.烧杯内的液面降低,C错误;
D.烧杯中的溶液颜色不会发生变化,D错误;
故选A。
4.(2023高二上·江苏淮安·学业考试)硫酸、硝酸是化工生产中两种重要的酸。下列叙述错误的是
A.浓硫酸能使蔗糖碳化,表现了浓硫酸的脱水性
B.浓硝酸能溶解金属铜,说明浓硝酸具有强酸性
C.浓硝酸不稳定易分解,需要避光保存
D.常温下浓硫酸、浓硝酸都能使金属铝钝化
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,能够使蔗糖等有机物中的H、O以水的组成脱去,即使有机物脱水碳化,这表现了浓硫酸的脱水性,A项正确;
B.浓硝酸能溶解金属铜,使其变为金属阳离子,这说明浓硝酸具有强氧化性,B项错误;
C.浓硝酸不稳定,光照易分解,因此需要避光保存,C项正确;
D.浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,在常温下遇铁、铝时,会将金属的表面氧化而产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,D项正确;
故选B。
5.(2024高一上·黑龙江·学业考试)液氨可用作制冷剂,其原因是
A.液氨汽化时要吸收大量的热 B.氨有刺激性气味
C.氨的水溶液呈碱性 D.氨密度比空气小
【答案】A
【详解】液氨转化为气体时大量吸热,使周围温度降低,则液氨可用作制冷剂,这与氨气的气味、密度、其水溶液的性质均无关,其故选A。
6.(2023高一上·广东·学业考试)人工固氮为人类生产活动提供了重要原料。下列过程属于人工固氮的是
A.催化氧化为NO B.闪电时转化为NO
C.工业上利用合成 D.豆科植物的根瘤菌将转化为
【答案】C
【详解】A.氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法,催化氧化为NO,不属于氮的固定,A错误;
B.闪电时N2转化为NO,属于天然固氮,B错误;
C.工业合成氨是N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,C正确;
D.豆科作物根瘤菌将N2转化为NH3,属于生物固氮,D错误;
故选C。
7.(2024高二下·北京·学业考试)一条技术路线可将氯化铵分解实现产物的有效分离,其物质转化关系如下。
下列说法中,不正确的是
A.反应①属于氧化还原反应
B.反应②生成MgO和HCl的物质的量之比为1∶1
C.该转化的总反应为
D.直接加热得到的产物难以分离,温度降低又结合成
【答案】A
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,该过程中没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.反应②中Mg(OH)Cl分解生成MgO和HCl,方程式为:Mg(OH)Cl=MgO+HCl,生成MgO和HCl的物质的量之比为1∶1,B正确;
C.由图可知,该转化的总反应为,C正确;
D.HCl和NH3可以反应生成NH4Cl,直接加热得到的产物难以分离,温度降低又结合成,D正确;
故选A。
8.(2023·北京·高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制 B.实验室收集
C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.除去中混有的少量
【答案】D
【详解】A.MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A项正确;
B.C2H4不溶于水,可选择排水收集,B项正确;
C.挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C项正确;
D.Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误;
故选D。
9.(2024高一下·浙江温州·学业考试)下列说法不正确的是
A.液氨可以做制冷剂
B.工业上常用和反应制备
C.二氧化硫可用于杀菌消毒,是一种食品添加剂
D.储氢合金能大量吸收,并与结合成金属氢化物
【答案】B
【详解】A.液氨气化时要吸收大量的热,可以做制冷剂,A正确;
B.工业上用电解饱和食盐水来制取氢氧化钠,B错误;
C.二氧化硫可用于杀菌消毒,可以在葡萄酒等中加入二氧化硫,可以杀菌和抗氧化,是一种食品添加剂,C正确;
D.储氢合金能大量吸收,并与结合成金属氢化物,作为储氢材料,D正确;
答案选B。
10.(2023高二下·新疆乌鲁木齐·学业考试)合成氨在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,这是化学对社会发展的巨大贡献。下列说法不正确的是
A.氨气遇到氯化氢时,会产生白烟
B.工业合成氨是最重要的人工固氮途径
C.液氨气化时吸收大量的热,液氨可以用作制冷剂
D.氨气与氧气反应生成一氧化氮和水,反应中氨气体现氧化性
【答案】D
【详解】A.氨气遇到氯化氢生成氯化铵,会产生白烟,故A正确;
B.氮气和氢气反应生成氨气,合成氨是最重要的人工固氮途径,故B正确;
C.氨气易液化,液氨气化时吸收大量的热,液氨可以用作制冷剂,故C正确;
D.氨气与氧气反应生成一氧化氮和水,反应中氮元素化合价升高,氨气体现还原性,故D错误;
选D。
11.(2023高一·云南·学业考试)化工工程师设计流程,实现了硝酸的工业生产。下列说法错误的是
A.NH3中氮元素的化合价为-3价 B.HNO3热稳定性良好
C.NO遇空气变为红棕色的NO2 D.可用NaOH溶液处理硝酸工业产生的尾气
【答案】B
【详解】A.NH3中,H元素显+1价,则氮元素的化合价为-3价,A正确;
B.HNO3见光、受热都易分解,其热稳定性差,B错误;
C.NO为无色气体,NO2为红棕色气体,NO遇空气变为红棕色的NO2,C正确;
D.V(NO2):V(NO)≥1:1的混合气,都能被NaOH溶液完全吸收,所以可用NaOH溶液处理硝酸工业产生的尾气,D正确;
故选B。
12.(2024高一下·湖南·学业考试)氨及其化合物在工业生产中占有重要地位。回答下列问题:
(1)常温下,是 (填“无色”或“红棕色”)气体。
(2)常温下,若将一片洁净的铝片置于浓中,铝片不会溶解,该过程中 (填“发生化学反应”或“不发生化学反应”)。
(3)将氨气催化氧化的化学方程式补充完整: ;
___________。
【答案】(1)红棕色
(2)发生化学反应
(3)NO
【详解】(1)常温下,是红棕色气体;
(2)常温下,铝片与浓发生钝化反应则铝表面生成一层致密的氧化膜,阻碍铝片继续与浓硝酸接触反应,则铝片不会溶解,该过程中有新物质生成,属于化学变化,该过程中发生化学反应;
(3)根据原子守恒,生成物缺少的原子个数为4个N、4个O原子,则生成物还有NO。
13.(2024高二下·北京·学业考试)小组同学探究与水的反应。
在注射器中充入,然后吸入10mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,静置,实验结果如图1所示。一天后,无色气体明显增多,实验结果如图2所示;打开弹簧夹,吸入空气后夹上弹簧夹,无色气体变为红棕色。
(1)用化学方程式表示无色气体变为红棕色的原因: 。
(2)进一步探究无色气体增多的原因。
【查阅资料】
ⅰ.与水反应:不稳定,分解产生气体。
ⅱ.能与KI反应生成。
【提出猜想】溶液A中含有。
【进行实验】
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
实验现象
液体颜色变为浅红色
溶液颜色仍为无色
溶液颜色变为蓝色
①实验Ⅰ的目的是 。
②实验Ⅱ中选择溶液的依据是 (填字母)。
a.具有氧化性,具有还原性
b.溶液有颜色,反应前后溶液颜色有变化
③甲同学认为,实验Ⅲ不能证明溶液A中含有,理由是 。
【实验反思】
本实验条件下,与水反应生成了;分解产生气体,且速率较小。
【答案】
(1)
(2)排除稀释对溶液颜色变化的影响 ab 也可能使淀粉KI溶液变为蓝色
【详解】(1)无色气体NO被氧气氧化为红棕色NO2,化学方程式:;
(2)①用相同体积的蒸馏水可做对比实验,实验Ⅰ的目的是排除稀释对溶液颜色变化的影响;
②实验Ⅱ中选择溶液的依据是具有氧化性,具有还原性,两者发生氧化还原反应生成锰离子和硝酸,溶液有颜色,反应前后溶液颜色有变化,故选ab;
③甲同学认为,实验Ⅲ不能证明溶液A中含有,理由是硝酸也具有强氧化性,KI具有还原性,也可能使淀粉KI溶液变为蓝色。
14.(2024高一下·湖南·学业考试)某化学研究性学习小组利用下图装置制取并探究氨气的性质。已知:装置A中发生反应为。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置B中试纸将会 (填“变蓝色”或“不变色”)。
(3)当实验进行一段时间后,挤压装置C中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,发生反应的化学方程式为 。
(4)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是 (填“D”或“E”)。
(5)若装置A中盛装粉末有10.7g,理论上最多可制取(标准状况下)的体积为 L。
【答案】
(1)试管
(2)变蓝色
(3)
(4)D
(5)4.48L
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是试管,答案:试管;
(2)装置B中试纸是湿润红色石蕊试纸,氨气为碱性气体,所以将会变蓝色,答案:变蓝色;
(3)实验进行一段时间后,有氨气产生,挤压装置C中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,两者会发生反应,生成氯化铵,发生反应的化学方程式为,答案:;
(4)因为氨气易溶于水,装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是D,还可以防倒吸,答案:D;
(5)装置A中盛装粉末有10.7g,理论上最多可制取(标准状况下)的体积,根据化学计量数之比等于物质的量之比,又知道化学方程式为,,得,,答案:4.48L。
15.(2023高一下·北京·学业考试)氨和硝酸是重要的化工原料。工业合成氨及氨氧化制取硝酸的流程示意图如图。
(1)合成塔中,和反应生成。中氮元素的化合价是 。
(2)氧化炉中,转化为。为提高该反应的化学反应速率,可采取的措施是 (写出一条即可)。
(3)吸收塔中,最终可转化为。通入空气是为了提供 (填字母)。
(4)尾气处理装置中,可用将尾气中还原为。补全该反应的化学方程式: 。
□
【答案】
(1)价
(2)升高温度、加入催化剂、增大压强(写出其中一种即可)
(3)
(4)12
【详解】(1)中H为+1价,氮元素的化合价是-3价;
(2)氧化炉中,转化为,对于有气体参与的反应,可增大压强提高反应速率,另外提高该反应的化学反应速率,可采取的措施是升高温度、加入催化剂等;
(3)吸收塔中,最终可转化为,反应方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3,通入空气是为了提供O2,故选a;
(4)由原子守恒,可得反应的化学方程式:12。
16.(2024高一下·湖南·学业考试)合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“氧化”时,产生的主要气体为 (填“”或“NO”)。
(2)物质A不可能为 (填“”或“”)。
(3)浓硝酸见光易分解,通常应保存在 (填“棕色”或“无色”)试剂瓶中。
(4)在一定条件下发生反应:可以缓解大气中CO、NO污染问题。在1L密闭容器中加入2molNO、2molCO,在2min末测得的物质的量为1mol。则:
①2min末时NO的转化率为 ;
②催化剂 (填“可以”或“不可以”)提高反应物的转化率。
【答案】
(1)NO
(2)H2
(3)棕色
(4)50% 不可以
【详解】(1)“氧化”时,氨气和氧气发生催化氧化生成NO和水,产生的主要气体为NO,故答案为:NO;
(2)“氧化”时,氨气做还原剂,物质A做氧化剂,则A为O2,不可能为H2,故答案为:H2;
(3)浓硝酸见光易分解,应该避光保存,通常应保存在棕色试剂瓶中;
(4)①0~2min内的增加量∆n()=1mol,由变化的物质的量与系数成正比,消耗的NO为∆n(NO)=∆n()=1mol,起始加入2molNO,则2min末时NO的转化率为;
②催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,则催化剂不可以提高反应物的转化率。
17.(2021高一·天津·学业考试)某实验小组的同学为探究一氧化氮的性质,欲选用下列实验装置来制取一氧化氮。
请回答下列问题:
(1)用上图中所示的装置制取一氧化氮,选用仪器连接的顺序应是接 。
(2)现欲用溶液配制、溶液时,要用到的仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒外,还必须使用的一种玻璃仪器是 。
(3)稀硝酸具有强氧化性,在常温下就可以和铜发生反应生成一氧化氮气体,写出该反应的化学方程式: 。在实验过程中,该小组同学采用了微热的方法,目的是 。
(4)实验开始时,该小组同学发现在烧瓶中有红棕色气体产生,请你用化学方程式来表示产生这种现象的原因: 。
(5)一氧化氮和一氧化碳是汽车尾气中的主要污染物。目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。治理汽车尾气中的和的一种方法是:在汽车的排气管上装一个催化转化装置,使与反应,生成和。反应的化学方程式是 。
(6)取铜与一定体积、一定浓度的硝酸恰好完全反应,生成的混合气体(假设其组成仅为和)在标准状况下的体积为。则该硝酸中的物质的量为 。
【答案】
(1)B
(2)容量瓶
(3) 加快反应速率
(4)
(5)
(6)0.15
【详解】(1)NO能和O2反应生成NO2,不能采用排空气法收集,NO难溶于水,可采用排水法收集,故A接B。
(2)配制、溶液时,要用到的仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒外,还必须使用的一种玻璃仪器是容量瓶。
(3)铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的化学方程式为;在实验过程中,该小组同学采用了微热的方法,目的是加快反应速率。
(4)实验开始时,烧瓶中有红棕色气体产生,说明反应生成的NO被氧气氧化为NO2,反应的化学方程式为。
(5)与在催化作用下,反应生成和,其化学方程式是。
(6)的作用分为两部分,一部分作氧化剂,被还原为和,则,一部分做酸,则。所以该反应中消耗总的物质的量为。
18.(2023高二·上海·学业考试)尿素是使用量最多的氮肥之一。
(1)尿素属于___________。
A.铵态氮肥 B.硝态氮肥 C.有机氮肥 D.复合肥
(2)尿素被广泛使用的原因可能有 (任写一点)。
(3)缓/控释尿素可有效提高尿素利用率。缓/控释尿素主要是包膜尿素,即在尿素颗粒表面包裹膜材料。包膜尿素释放养分的机制可能有两种:
①破裂机制:包膜破裂,较快释放养分;②扩散机制:包膜未破裂,缓慢释放养分。
以聚乳酸( ,含酯基)为膜材料的包膜尿素和普通尿素在土壤中的尿素释放率随时间变化情况如下图所示。
已知:尿素释放率(%)
①根据上图,推测聚乳酸包膜尿素释放养分的机制可能为 。
A.破裂机制 B.扩散机制
②聚乙烯也可作膜材料。与聚乙烯相比,用聚乳酸作膜材料的优势有 (任写一点)。
【答案】
(1)C
(2)营养元素氮元素含量高,肥效好
(3)B 聚乳酸材料易降解,更环保
【详解】(1)A.铵态氮肥是指化肥中氮元素以铵根离子的形式存在,尿素中无铵根离子,故A错误;
B.硝态氮肥是指化肥中氮元素以硝酸根离子形式存在,尿素中无硝酸根离子,故B错误;
C.尿素是含碳的化合物,是有机物,且含氮元素,属于有机氮肥,故C正确;
D.复合肥是指化肥中同时含两种或两种以上的营养元素,尿素中只含氮元素,故D错误;
答案选C;
(2)尿素被广泛使用的原因:营养元素氮元素含量高,肥效好;
(3)①由图可知,尿素释放率随时间变化逐渐增大,说明是缓慢释放养分,属于扩散机制,答案选B;②聚乳酸材料易降解,更环保;
19.(2023高一·云南·学业考试)某实验小组用下列图示装置制取氨气并探究其性质。
回答下列问题:
(1)甲装置试管A中发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 ,试管A管口略向下倾斜的原因是 。
(2)已知 NH3+HCl=NH4Cl,若甲装置试管B中已集满氨气,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口的现象为 。
(3)实验室还可以用装置乙制取氨气,试剂可选用 (填字母)。
a.浓氨水和生石灰 b.浓氨水和无水氯化钙 c.浓氨水和氢氧化钠固体
(4)按丙装置图组装仪器后,将胶头滴管中的水挤出,打开止水夹,产生红色喷泉。则烧瓶中气体和烧杯中的液体可能为下列选项中的 (填字母)。
a.氨气和酚酞溶液 b.氯化氢和紫色石蕊溶液 c.氨气和紫色石蕊溶液
【答案】
(1)CaCl2+2NH3↑+2H2O 防止反应生成的水蒸气冷凝后又流回到试管底,使试管底因受热不均而破裂
(2)试管口有白烟产生
(3)ac
(4)ab
【详解】(1)甲装置试管A中,发生NH4Cl与Ca(OH)2的复分解反应,从而制得氨气,化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;为防止试管炸裂,试管A管口略向下倾斜,原因是:防止反应生成的水蒸气冷凝后又流回到试管底,使试管底因受热不均而破裂。
(2)已知 NH3+HCl=NH4Cl,若甲装置试管B中已集满氨气,则可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口进行检验,现象为:试管口有白烟产生。
(3)a.浓氨水滴入生石灰中,生石灰与水反应放热,降低氨气的溶解度,从而产生氨气,a符合题意;
b.无水氯化钙能与氨气作用生成八氨合氯化钙,不能产生氨气,b不符合题意;
c.浓氨水滴入氢氧化钠固体中,氢氧化钠溶于水放热,降低了氨气的溶解度,从而产生氨气,c符合题意;
故选ac。
(4)a.氨气溶于水生成氨水,显碱性,可使酚酞溶液变红,a符合题意;
b.氯化氢溶于水生成盐酸,显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,b符合题意;
c.氨气溶于水生成的氨水显碱性,能使紫色石蕊溶液变蓝,c不符合题意;
故选ab。
【点睛】挥发性酸与挥发性碱挥发出的蒸气相遇,能产生白烟。
20.(2024高二下·北京·学业考试)选择完成下列实验的装置。
(1)从溶液中获取固体,选用 (填序号,下同)。
(2)由自来水制取蒸馏水,选用 。
(3)加热和固体的混合物制取,选用 。
【答案】
(1)②
(2)①
(3)③
【详解】(1)用蒸发的方法从NaCl溶液中获取NaCl固体,选用装置②;
(2)用蒸馏的方法处制备蒸馏水,选用装置①;
(3)加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3,加热固体时,试管口应略低于试管底部,氨气的密度小于空气,应用向下排空气法收集,选用装置③。
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专题10 氮及其化合物
一.氮气的性质及应用
1.氮元素存在形态及氮的固定
(1)氮元素在周期表中的位置及氮原子结构
氮元素位于元素周期表的第二周期第ⅤA族。氮原子结构示意图为,最外电子层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子,因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中的存在形式
既有游离态,又有化合态。在自然界中,氮元素主要以氮分子(N2)的形式存在于空气中(N2约占空气总体积的78%),部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
(3)氮的固定
①将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
②氮的固定分为自然固氮(放电条件下氮气与氧气化合)、生物固氮(豆科植物的根瘤菌固氮)和人工固氮(工业上合成氨等)。
2.氮气
(1)物理性质:无色无味气体,密度比空气略小,难溶于水。
(2)化学性质
①与活泼金属(Mg、Li)反应:3Mg+N2Mg3N2
②N2与H2反应:N2+3H22NH3;
③N2与O2反应:N2+O22NO。
(3)氮气的用途
①工业上合成氨,制硝酸;
②在灯泡中填充氮气以防止钨丝被氧化或挥发;
③保存粮食、水果等食品,以防止腐烂;
④医学上用液氮作冷冻剂,以便在冷冻麻醉下进行手术;
⑤代替稀有气体作焊接金属时的保护气,以防止金属被空气氧化;
⑥高科技利用液氮制造低温环境,使某些超导材料获得超导性能;
二、一氧化氮和二氧化氮
1.不同价态氮的氧化物
氧化物
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
对应氮的化合价
+1
+2
+3
+4
+4
+5
2.NO和NO2
物质
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶于水
能溶于水
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO
对人体或环境的影响
①与血红蛋白结合使人中毒
②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
【温馨提示】
(1)因为水溶液中发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,所以无论何种情况下水溶液中不会剩余NO2。
(2)NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。
(3)验证某无色气体是NO的方法是向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色。
三、氨气的性质与应用
1.氨的分子结构和物理性质
电子式及结构
密度
气味
水溶性
其他
比空气
刺激性气味
极易溶于水(1∶700),可由喷泉实验证明。(防止倒吸)
易液化可用作制冷剂。
2.氨的化学性质
(1)氨气的还原性: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。
①催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O (工业制硝酸的基础,也是工业上制NO的方法)
②被CuO氧化:2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O (氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一)
(2)氨气与酸的反应
蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。化学方程式:HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。(魔棒生烟)
(3)氨气与水的反应
NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨气溶于水得氨水,其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH-,NH3能使红色石蕊试纸变蓝色。。
液氨与氨水的比较:
液氨
氨水
物质成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
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
3.氨的用途
①液氨汽化时吸收大量的热,故用作制冷剂。
②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
③氨也是有机合成工业中的常用原料(如:尿素、合成纤维、染料等)。
四、氨气的实验室制法
【注意】
①干燥氨气时不能选用酸性干燥剂,如浓硫酸、P2O5等,也不能选用无水CaCl2,因为它们均能与NH3发生反应,通常选用碱石灰。
②吸收氨气时要注意防止倒吸。
五.铵盐及NH的检验
(1)铵盐:由铵离子和酸根离子构成的盐,铵盐都是白色固体,绝大多数铵盐都易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
①不稳定性:铵盐受热易分解。
NH4ClNH3↑+HCl↑,NH3+HCl===NH4Cl(白色固体消失,在试管上方重新凝成白色固体)
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
②与碱反应
NH4Cl固体与Ca(OH)2固体共热:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热:NH+OH-NH3↑+H2O
(3)NH的检验:取少量待测溶液于试管中,再加入浓的NaOH溶液,加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生),则该溶液中存在NH。
六.硝酸
1.物理性质:纯净的硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,与H2O以任意比互溶,打开盛浓硝酸的试剂瓶盖,有白雾产生(与浓盐酸相同)。
王水:是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
2.化学性质
(1)酸性:属于强酸,溶于水完全电离HNO3===H++NO3-,具有酸的通性,能与碱、碱性氧化物、某些盐反应。
CaCO3+2HNO3(稀)===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O (若无稀盐酸可用稀硝酸代替室制CO2)
(2)不稳定性
①反应:4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑。
②市售浓硝酸呈黄色的原因是HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中,消除黄色的方法是向浓硝酸中通入空气或O2,发生反应为4NO2+O2+2H2O===4HNO3。
③浓硝酸的保存方法是保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中,置于冷暗处。
(3)强氧化性
HNO3中的+5价氮元素具有很强的得电子能力,硝酸无论浓、稀都有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。还原产物一般为:HNO3(浓)→NO2,HNO3(稀)→NO。
常温下,浓硝酸使Fe、Al钝化,可用铁或铝制容器盛放浓硝酸。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
七.常见的污染类型:
①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾。
②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨雪降到地面。正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故。pH<5.6的降水称为酸雨。
③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
⑤水体污染:水体富营养化。
1.(2023高一下·吉林·学业考试)下列气体极易溶于水的是
A. B. C. D.
2.(2024高二上·福建·学业考试)实验室保存下列试剂,需要储存在棕色试剂瓶且避光的是
A.硫酸铁溶液 B.浓硝酸 C.氯化钠溶液 D.浓硫酸
3.(2021高一下·湖北·学业考试)常温下运输浓硝酸的槽罐车罐体材料可以是
A.Ca B.Mg C.Zn D.Fe
4.(2024高二下·湖南娄底·学业考试)下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A.二氧化硅是制造光导纤维的材料
B.氨气是生产硝酸的主要原料
C.可用作焊接金属的保护气
D.单质硅是制造玻璃的主要原料
5.(2023高二·江苏·学业考试)向下图所示装置中充入气体X可进行喷泉实验,气体X可能是
A.HCl B. C. D.NO
6.(2022高三·河北·学业考试)某集气瓶内充满红棕色气体,加水后重新盖上玻璃片,充分振荡后瓶内的气体和溶液均呈无色,则原瓶内一定存在的气体是
A.氯气 B.一氧化氮 C.二氧化氮 D.氨气
7.(2022高三·河北·学业考试)实验室中用氨气和水进行喷泉实验。利用的氨气的性质是
A.无色气体 B.极易溶于水
C.有刺激性气味 D.密度比空气小
8.(2023高一下·山东·学业考试)下列有关氮及其化合物的说法错误的是
A.氮气是工业合成氨的原料 B.氨遇氯化氢产生白烟
C.铵盐受热易分解 D.稀硝酸与铁反应产生氢气
9.(2024高二下·北京·学业考试)下列关于氨的说法不正确的是
A.无色气体 B.能与氯化氢反应生成氯化铵
C.常温常压下密度比空气的大 D.水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
10.(2024高一下·湖南·学业考试)农谚说雷雨发庄稼,其中氮元素的转化过程如下:
回答下列问题:
(1)常温下,NO是 (填“无色”或“红棕色”)气体。
(2)的水溶液具有 (填“碱”或“酸”)性。
(3)稀硝酸可与铜反应,配平其化学方程式:
11.(2024高一下·浙江绍兴·学业考试)请回答:
(1)NH3的电子式是 ;乙醛的结构简式 。
(2)向银氨溶液中加入葡萄糖,水浴加热,试管内壁可观察到的现象是 。
(3)工业上用氨的催化氧化法制硝酸。请写出氨气与氧气在催化剂加热条件下的化学方程式 。
12.(2022高一下·吉林·学业考试)氨气()是一种极易溶于水的气体,实验中常用固体氢氧化钙与氯化铵混合加热的方法制备,请回答下列问题:
(1)用固体氢氧化钙与氯化铵混合加热制备氯气,应该选用上图中的装置 (填序号)。
(2)氨气是一种 (填“没有气味”或“有刺激性气味”)的气体。
(3)氨气 (填“能”或“不能”)用排水法收集。
(4)氨气的水溶液(称“氨水”,显弱碱性)能使酚酞溶液 (填“变红”或“不变色”)。
(5)氨气进到氯化氢时,会迅速反应生成氯化铵晶体,该反应的化学方程式为 。
13.(2023高一下·内蒙古·学业考试)某化学兴趣小组为了制取并探究氨的性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。据图回答问题:
(1)写出在A装置中用固体和固体为原料制取的化学方程式 。
(2)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”)。
(3)当实验进行一段时间后,挤压胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,在E装置中可观察到的现象是 。
(4)F装置中倒扣漏斗的作用是 。
(5)氨的用途广泛,例如农业上可以制造 、工业上可以制备硝酸。氨的催化氧化法制备硝酸,经过三步反应,写出其中第②步反应的化学方程式 。
14.(2024高一下·湖南·学业考试)氮及其化合物是中学化学的基础知识,请你回答下列含氮化合物的有关问题。
(1)汽车尾气中含有氮氧化物,严重污染大气。NO和NO2是常见的氮氧化物,这两种氮氧化物中,呈红棕色的是 ;(填写化学式)
(2)一氧化氮在常温下很容易与空气中的氧气化合,生成二氧化氮。该反应的化学方程式为: ;
(3)实验室常用NH3做“喷泉实验”,该实验说明NH3的溶解性是 溶于水(填“极易”或“极难”)。
15.(2024高一下·山东济南·学业考试)利用下图可以从不同角度研究含氮物质的性质及转化关系。图中甲~己均为含氮化物。回答下列问题:
(1)甲是常见的碱性气体,写出实验室制备此气体的化学方程式: ,根据甲中氮元素的化合价判断其具有 性。
(2)根据戊所属物质类别可知其属于 (填“电解质”或“非电解质”);甲与戊反应,生成的物质属于 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(3)红棕色气体丁与反应可转化为乙和戊,反应的化学方程式 。
16.(2024高一下·湖南·学业考试)某研究性学习小组制取并探究及铵盐的相关性质。反应的化学方程式为:
。
查阅资料得知,铵盐通常是白色晶体,易溶于水,受热易分解,能与碱反应产生,浓氨水易挥发。
【制取】
(1)按如图所示装置制取,生成的可用 (填“浓硫酸”或“碱石灰”干燥)。
(2)图中所示的收集方法称为 (填“向上”或“向下”)排气集气法。
(3)若生成标准状况下,至少需要的质量为 g(的摩尔质量为)。
(4)某同学用刚清洗过、含有较多水分的集气瓶收集,结果收集不到气体,原因是 。
(5)为确认某固体化肥样品中含有,不必用到的试纸或试剂是 。
①溶液②红色石蕊试纸③稀硫酸
17.(2022高一下·天津·学业考试)从物质类别和元素价态的视角认识氮及其化合物间的转化关系,以N2为起点,分别以、为终点,设计如下两种“向空气要氮肥”的转化方案。
请按要求回答下列问题。
(1)X的电子式为 。方案1-①步骤中利用了N2的 (填“氧化”或“还原”)性。写出方案1-②步骤中反应的离子方程式: 。
(2)Y的化学式为 。方案2中属于非氧化还原反应的步骤为 (填编号)。实验室将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,且需放置在阴凉处,其原因是 。
(3)利用下图实验装置实现方案2中从NO到HNO3的转化。
i.先充入20mLNO,吸入5mL水,用弹簧夹封住管口,振荡,无明显现象。由此得出的结论为 。
ii.然后打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察到气体先由无色变红棕色,振荡后又逐渐变浅至无色。此过程中涉及反应的化学方程式有2NO+O2=2NO2及 。若将注射器内NO充分转化为HNO3,需吸入 后,再振荡。
(4)浓硝酸在工业生产中不选择铜制容器盛装的理由,用化学方程式表示为 。
(5)NO2污染环境,可用NH3将其催化转化为N2,每转化33.6L(已折算成标准状况的气体体积)NO2,理论上消耗NH3的物质的量为 mol。
18.(2024高一下·天津和平·学业考试)下图所示烧瓶中充满了,打开止水夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶。烧瓶中出现红色喷泉。回答下列问题。
(1)为 色气体,有 气味。
(2)由压力传感器的数据图可知,b点压强最小,烧瓶中压强变小的原因是 。线段cd显示压强不再变化,说明 。
(3)下列方程式中,能解释喷泉呈红色的原因是 (填序号)。
A.
B.
C.
(4)实验室常用加热和混合固体的方法制备,该反应的化学方程式为 。试管A管口略向下倾斜的原因是 。
(5)若甲装置试管B中已集满氨气,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口的现象为 。
(6)实验室还可以用下边装置制取氨气,试剂可选用 (填字母)。
A.浓氨水和无水氯化钙 B.浓氨水和生石灰 C.水和氯化铵固体
(7)某学生积极思考产生喷泉的其他方法,并设计了如图所示的装置。
①在如图所示的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是 (填字母)。
A.与稀盐酸 B.与溶液C.与稀硫酸 D.与稀盐酸
②在图示锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精;水槽中加入水后,再加入足量的下列物质,结果也可产生喷泉。水槽中加入的物质可以是 (填字母)。
A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜
1.(2023高一下·山东·学业考试)根据实验操作及现象所得结论错误的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向氨水中滴加酚酞溶液,溶液变红
氨水显碱性
B
向浓硝酸中加入铜片,产生红棕色气体
浓硝酸具有强氧化性
C
向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑
浓硫酸具有吸水性
D
向品红溶液中通入,溶液褪色
具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
2.(23-24高一下·黑龙江佳木斯·期中)是典型的氮氧化物,危害人体健康。下列关于叙述正确的是
A.有毒气体 B.难溶于水 C.黄绿色气体 D.密度比空气小
3.(2023高一上·广东·学业考试)用排空气法收集的干燥进行喷泉实验,装置如图。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,
A.烧瓶内产生蓝色的喷泉 B.液体很快充满整个烧瓶
C.烧杯内的液面先降后升 D.烧杯中的溶液由紫色变为红色
4.(2023高二上·江苏淮安·学业考试)硫酸、硝酸是化工生产中两种重要的酸。下列叙述错误的是
A.浓硫酸能使蔗糖碳化,表现了浓硫酸的脱水性
B.浓硝酸能溶解金属铜,说明浓硝酸具有强酸性
C.浓硝酸不稳定易分解,需要避光保存
D.常温下浓硫酸、浓硝酸都能使金属铝钝化
5.(2024高一上·黑龙江·学业考试)液氨可用作制冷剂,其原因是
A.液氨汽化时要吸收大量的热 B.氨有刺激性气味
C.氨的水溶液呈碱性 D.氨密度比空气小
6.(2023高一上·广东·学业考试)人工固氮为人类生产活动提供了重要原料。下列过程属于人工固氮的是
A.催化氧化为NO B.闪电时转化为NO
C.工业上利用合成 D.豆科植物的根瘤菌将转化为
7.(2024高二下·北京·学业考试)一条技术路线可将氯化铵分解实现产物的有效分离,其物质转化关系如下。
下列说法中,不正确的是
A.反应①属于氧化还原反应
B.反应②生成MgO和HCl的物质的量之比为1∶1
C.该转化的总反应为
D.直接加热得到的产物难以分离,温度降低又结合成
8.(2023·北京·高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制 B.实验室收集
C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.除去中混有的少量
9.(2024高一下·浙江温州·学业考试)下列说法不正确的是
A.液氨可以做制冷剂
B.工业上常用和反应制备
C.二氧化硫可用于杀菌消毒,是一种食品添加剂
D.储氢合金能大量吸收,并与结合成金属氢化物
10.(2023高二下·新疆乌鲁木齐·学业考试)合成氨在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,这是化学对社会发展的巨大贡献。下列说法不正确的是
A.氨气遇到氯化氢时,会产生白烟
B.工业合成氨是最重要的人工固氮途径
C.液氨气化时吸收大量的热,液氨可以用作制冷剂
D.氨气与氧气反应生成一氧化氮和水,反应中氨气体现氧化性
11.(2023高一·云南·学业考试)化工工程师设计流程,实现了硝酸的工业生产。下列说法错误的是
A.NH3中氮元素的化合价为-3价 B.HNO3热稳定性良好
C.NO遇空气变为红棕色的NO2 D.可用NaOH溶液处理硝酸工业产生的尾气
12.(2024高一下·湖南·学业考试)氨及其化合物在工业生产中占有重要地位。回答下列问题:
(1)常温下,是 (填“无色”或“红棕色”)气体。
(2)常温下,若将一片洁净的铝片置于浓中,铝片不会溶解,该过程中 (填“发生化学反应”或“不发生化学反应”)。
(3)将氨气催化氧化的化学方程式补充完整: ;
___________。
13.(2024高二下·北京·学业考试)小组同学探究与水的反应。
在注射器中充入,然后吸入10mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,静置,实验结果如图1所示。一天后,无色气体明显增多,实验结果如图2所示;打开弹簧夹,吸入空气后夹上弹簧夹,无色气体变为红棕色。
(1)用化学方程式表示无色气体变为红棕色的原因: 。
(2)进一步探究无色气体增多的原因。
【查阅资料】
ⅰ.与水反应:不稳定,分解产生气体。
ⅱ.能与KI反应生成。
【提出猜想】溶液A中含有。
【进行实验】
实验序号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验操作
实验现象
液体颜色变为浅红色
溶液颜色仍为无色
溶液颜色变为蓝色
①实验Ⅰ的目的是 。
②实验Ⅱ中选择溶液的依据是 (填字母)。
a.具有氧化性,具有还原性
b.溶液有颜色,反应前后溶液颜色有变化
③甲同学认为,实验Ⅲ不能证明溶液A中含有,理由是 。
【实验反思】
本实验条件下,与水反应生成了;分解产生气体,且速率较小。
14.(2024高一下·湖南·学业考试)某化学研究性学习小组利用下图装置制取并探究氨气的性质。已知:装置A中发生反应为。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置B中试纸将会 (填“变蓝色”或“不变色”)。
(3)当实验进行一段时间后,挤压装置C中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,发生反应的化学方程式为 。
(4)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是 (填“D”或“E”)。
(5)若装置A中盛装粉末有10.7g,理论上最多可制取(标准状况下)的体积为 L。
15.(2023高一下·北京·学业考试)氨和硝酸是重要的化工原料。工业合成氨及氨氧化制取硝酸的流程示意图如图。
(1)合成塔中,和反应生成。中氮元素的化合价是 。
(2)氧化炉中,转化为。为提高该反应的化学反应速率,可采取的措施是 (写出一条即可)。
(3)吸收塔中,最终可转化为。通入空气是为了提供 (填字母)。
(4)尾气处理装置中,可用将尾气中还原为。补全该反应的化学方程式: 。
□
16.(2024高一下·湖南·学业考试)合成氨以及氨催化氧化制硝酸的流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“氧化”时,产生的主要气体为 (填“”或“NO”)。
(2)物质A不可能为 (填“”或“”)。
(3)浓硝酸见光易分解,通常应保存在 (填“棕色”或“无色”)试剂瓶中。
(4)在一定条件下发生反应:可以缓解大气中CO、NO污染问题。在1L密闭容器中加入2molNO、2molCO,在2min末测得的物质的量为1mol。则:
①2min末时NO的转化率为 ;
②催化剂 (填“可以”或“不可以”)提高反应物的转化率。
17.(2021高一·天津·学业考试)某实验小组的同学为探究一氧化氮的性质,欲选用下列实验装置来制取一氧化氮。
请回答下列问题:
(1)用上图中所示的装置制取一氧化氮,选用仪器连接的顺序应是接 。
(2)现欲用溶液配制、溶液时,要用到的仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒外,还必须使用的一种玻璃仪器是 。
(3)稀硝酸具有强氧化性,在常温下就可以和铜发生反应生成一氧化氮气体,写出该反应的化学方程式: 。在实验过程中,该小组同学采用了微热的方法,目的是 。
(4)实验开始时,该小组同学发现在烧瓶中有红棕色气体产生,请你用化学方程式来表示产生这种现象的原因: 。
(5)一氧化氮和一氧化碳是汽车尾气中的主要污染物。目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。治理汽车尾气中的和的一种方法是:在汽车的排气管上装一个催化转化装置,使与反应,生成和。反应的化学方程式是 。
(6)取铜与一定体积、一定浓度的硝酸恰好完全反应,生成的混合气体(假设其组成仅为和)在标准状况下的体积为。则该硝酸中的物质的量为 。
18.(2023高二·上海·学业考试)尿素是使用量最多的氮肥之一。
(1)尿素属于___________。
A.铵态氮肥 B.硝态氮肥 C.有机氮肥 D.复合肥
(2)尿素被广泛使用的原因可能有 (任写一点)。
(3)缓/控释尿素可有效提高尿素利用率。缓/控释尿素主要是包膜尿素,即在尿素颗粒表面包裹膜材料。包膜尿素释放养分的机制可能有两种:
①破裂机制:包膜破裂,较快释放养分;②扩散机制:包膜未破裂,缓慢释放养分。
以聚乳酸( ,含酯基)为膜材料的包膜尿素和普通尿素在土壤中的尿素释放率随时间变化情况如下图所示。
已知:尿素释放率(%)
①根据上图,推测聚乳酸包膜尿素释放养分的机制可能为 。
A.破裂机制 B.扩散机制
②聚乙烯也可作膜材料。与聚乙烯相比,用聚乳酸作膜材料的优势有 (任写一点)。
19.(2023高一·云南·学业考试)某实验小组用下列图示装置制取氨气并探究其性质。
回答下列问题:
(1)甲装置试管A中发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 ,试管A管口略向下倾斜的原因是 。
(2)已知 NH3+HCl=NH4Cl,若甲装置试管B中已集满氨气,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口的现象为 。
(3)实验室还可以用装置乙制取氨气,试剂可选用 (填字母)。
a.浓氨水和生石灰 b.浓氨水和无水氯化钙 c.浓氨水和氢氧化钠固体
(4)按丙装置图组装仪器后,将胶头滴管中的水挤出,打开止水夹,产生红色喷泉。则烧瓶中气体和烧杯中的液体可能为下列选项中的 (填字母)。
a.氨气和酚酞溶液 b.氯化氢和紫色石蕊溶液 c.氨气和紫色石蕊溶液
20.(2024高二下·北京·学业考试)选择完成下列实验的装置。
(1)从溶液中获取固体,选用 (填序号,下同)。
(2)由自来水制取蒸馏水,选用 。
(3)加热和固体的混合物制取,选用 。
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