内容正文:
氨和铵盐
(分值:70分)
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(1~8题,每题4分,共32分)
(一)氨的性质
1.下列有关NH3的说法错误的是 ( )
NH3的重要用途之一是制氮肥
NH3作制冷剂时发生了化学变化
由N2制NH3属于氮的固定
实验室用向下排空气法来收集NH3
2.下列关于氨水的叙述正确的是 ( )
氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
氨水和液氨成分相同
氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
1 mol·L-1的氨水指在1 L溶液中含NH3、N、NH3·H2O物质的量之和为1 mol
3.如图是喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。下列组合不能形成喷泉的是 ( )
HCl与滴有石蕊溶液的水
Cl2与饱和食盐水溶液
SO2与NaOH溶液
NH3与滴有酚酞溶液的水
(二)铵盐的性质、N的检验
4.试管中盛有少量白色固体,可能是铵盐,检验的方法是 ( )
加水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
加氢氧化钠溶液,加热,滴入酚酞溶液
加氢氧化钠溶液,加热,用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近试管口
5.碳酸氢铵是中国主要生产的氮肥品种之一,它属于铵态氮肥(铵盐)。下列有关铵盐的叙述说法正确的是 ( )
所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
所有铵盐中氮元素均呈-3价
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
NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
6.现有4瓶无色溶液,所含溶质分别是NaCl、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4,若只用一种试剂将它们区分开,这种试剂是 ( )
AgNO3 BaCl2
NaOH Ba(OH)2
(三)氨的实验室制法
7.已知氨气为碱性气体,常温常压下其密度比空气小,且极易溶于水。实验室利用2NH4Cl(固)+Ca(OH)2(固)CaCl2+2NH3↑+2H2O制取NH3。下列装置及目的均正确的是 ( )
选项
装置
目的
制取NH3
收集NH3
干燥NH3
吸收尾气中的NH3
8.某实验小组利用如图装置制备NH3并探究其性质。下列说法正确的是 ( )
①中固体可换为只有NH4Cl
反应一段时间后,③中黑色固体变为红色
②中药品为无水CaCl2
反应一段时间后,④中锥形瓶收集到液氨
9.(12分)NH3及铵盐都是重要的化工原料,在工业生产和生活中有广泛的应用。
(1)(4分)氨气的制备
①制备氨气的发生装置可以选择图中的 (1分)。
反应的化学方程式为 (2分)。
②欲收集一瓶干燥的氨气,选择图中的装置,其连接顺序为 (1分)(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)(6分)按如图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞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 。
(3)(2分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下NH3将NO2转化为无污染的N2,写出其反应的化学方程式 。
B级 素养培优练
(10~12题,每题4分,共12分)
10.如图所示,利用培养皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即将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 ( )
选项
实验现象
解释
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl反应生成NH4Cl固体
浓硫酸附近无现象
NH3与浓硫酸不反应
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是可溶性碱
11.实验室用如图装置(夹持装置已略去)制备NH3,并研究其性质。其中,a、b为湿润的红色石蕊试纸,下列关于NH3性质实验的说法不正确的是 ( )
装置乙中,a先变蓝,b后变蓝
装置丙中,产生大量白烟
装置丁中,试剂不能为水
装置丁具有防止倒吸的作用
12.氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似,又已知NH4H与水反应有氢气产生。下列叙述中不正确的是 ( )
NH4H是由N和H-构成的
NH4H固体投入少量水中,加热有两种气体产生
NH4H中的H-半径比锂离子半径大
NH4H溶于水后,形成的溶液显酸性
13.(14分)某化学自主实验小组通过实验探究NH3、NO2(浓硝酸与铜片反应制取NO2)的性质。
探究Ⅰ:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
(1)(2分)A装置中制取NH3的化学方程式是 。
(2)(2分)甲、乙分别是 (填字母序号)。
a.浓硫酸、碱石灰
b.碱石灰、碱石灰
c.碱石灰、无水氯化钙
d.五氧化二磷、五氧化二磷
(3)(2分)若NO2能够被NH3还原,预期C装置中能观察到的现象是
。
(4)(2分)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
探究Ⅱ:探究NO2、O2混合气体的喷泉实验。
(5)(2分)请在G装置中的虚线上描出导管实线图。
(6)(2分)G装置中浓硫酸有三种作用:混合NO2、O2;干燥NO2、O2; 。
(7)(2分)将G装置上面的圆底烧瓶收集满气体进行喷泉实验,若混合气体全部被吸收,则所得溶液物质的量浓度为 mol·L-1(保留两位有效数字)。
氨和铵盐
1.B [A项,NH3含有植物的营养元素氮,易溶于水,易被植物吸收,所以可制氮肥;B项,液氨可作制冷剂,是因为气化时吸收环境的热,从而使环境的温度降低,但发生的是物理变化;C项,由N2制NH3,是将氮元素由游离态转化为化合态,属于氮的固定;D项,因为NH3的密度比空气小,且与空气的成分不发生反应,所以实验室用向下排空气法来收集NH3。]
2.D [溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O,所以除水外,物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O;NH3·H2O是一种弱碱,在水中发生部分电离使溶液呈碱性;氨水中共含有六种粒子,分别是H2O、NH3、NH3·H2O、N、OH-和少量的H+,是一种混合物,液氨是纯净物。]
3.B [若气体与液体能相互反应或气体易溶于液体,从而使圆底烧瓶内的压强迅速减小,则可形成喷泉。A项,氯化氢极易溶于水,因此可以形成喷泉; B项,饱和食盐水可降低氯气在水中的溶解度,不能形成气压差,因此无法形成喷泉; C项,二氧化硫是酸性气体,易溶于碱液并与其反应,可以形成气压差,因此可以形成喷泉; D项,氨气极易溶于水,该组合可以形成喷泉。]
4.B [铵盐和水混合不会产生氨,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口无任何变化,不能检验,故A错误;加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝色,证明产生的气体是氨,该盐中含有铵根离子,故B正确;氢氧化钠和氨水均呈碱性,均能使酚酞溶液变红色,故C错误;加氢氧化钠溶液,加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看到白烟现象,可证明是铵盐,但浓硫酸不具有挥发性,故D错误。]
5.C [A项,铵盐不稳定,受热会分解,但受热分解不一定都产生NH3。如氯化铵、碳酸氢铵等分解可生成NH3;而NH4NO3受热分解可能产生N2O、H2O,而不产生NH3;B项,铵盐中N的N元素化合价为-3价,若不是N中的N,则N元素就不是-3价,如NH4NO3中N所含氮元素显+5价;C项,铵盐与碱共热时,反应产生的NH3·H2O会发生分解反应产生NH3,该反应的离子方程式为N+OH-NH3↑+H2O;D项,NaCl稳定,加热不分解,NH4Cl不稳定,加热分解产生NH3、HCl气体逸出,因此可通过加热二者混合物进行分离。但NH4Cl受热分解产生NH3、HCl,遇冷二者重新化合形成NH4Cl,该过程中有新物质生成,因此发生的是化学变化,不是升华。]
6.D [A项,AgNO3与四种物质反应均有白色沉淀生成,现象相同不能区分;B项,BaCl2与Na2SO4和(NH4)2SO4反应均有白色沉淀生成,与NaCl、NH4Cl混合均无现象,不能区分;C项,NaOH与NH4Cl和(NH4)2SO4反应,加热时均有刺激性气味气体生成,与NaCl、Na2SO4混合均无现象,不能区分;D项,Ba(OH)2与NH4Cl反应加热时只有气体生成,与Na2SO4反应只有白色沉淀生成,与(NH4)2SO4反应加热时既有沉淀又有气体生成,与NaCl不反应,没有现象,现象不同,可以鉴别。]
7.D [加热氯化铵和氢氧化钙固体,试管口应略向下倾斜,A错误;氨气密度比空气小,应短导管通入,长导管逸出,B错误;氨气是碱性气体,不能用浓硫酸干燥,C错误;氨气极易溶于水,可用水吸收氨气,但要注意防倒吸,D正确。]
8.B [实验室制取氨气,利用氯化铵和碱石灰在加热的条件下反应生成氯化钙、氨气和水,从试管中逸出的氨气进入U形管,U形管中盛装碱石灰干燥氨气,NH3具有还原性,可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质,④中锥形瓶收集到③中逸出的氨气和水反应得到的氨水,由此分析。A项,NH4Cl受热分解生成NH3和HCl气体,遇冷重新反应生成NH4Cl,无法制取NH3;B项,NH3具有还原性,可将黑色氧化铜还原成红色的铜单质,则反应一段时间后,③中黑色固体变为红色;C项,无水CaCl2会与氨气形成氨合物CaCl2·nNH3,因此不能用来干燥氨气;D项,液氨的沸点为-33.5 ℃,无法在冰中液化,氨气与氧化铜反应后生成水,过量的氨气可溶于水,故收集到的是氨水。]
9.(1)①A或B 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O或NH3·H2O(浓)NH3↑+H2O(合理即可) ②adcfei或bdcfei
(2)①产生大量的白烟 A中压强较大,B中压强较小,先打开旋塞1,氯化氢气体进入B中和氨气反应生成氯化铵固体 ②溶液变红色
(3)8NH3+6NO27N2+12H2O
解析 熟石灰和氯化铵加热反应生成氯化钙和氨气,氨气使用碱石灰干燥后,使用向下排空气法收集,尾气吸收处理。(1)①制备氨气一般使用熟石灰和氯化铵加热反应生成氯化钙和氨气、水,发生装置可以选择图中的A,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O或选B加热浓氨水,方程式为NH3·H2O(浓)NH3↑+H2O。②氨气密度大于空气,极易溶于水,可以选择碱石灰干燥剂(大口进小口出)并使用向上排空气法(D装置中氨气短进长出)收集一瓶干燥的氨气,尾气有毒需要使用F进行尾气处理(倒置的漏斗可以防止倒吸),故图中的装置顺序为ACDF或BCDF,其连接顺序为adcfei或bdcfei;(2)①A中压强较大,B中压强较小,先打开旋塞1,氯化氢气体进入B中和氨气反应生成氯化铵固体,故B瓶中的现象是产生大量的白烟。②反应后B中气体反应压强减小,根据阿伏加德罗定律可知,氯化氢的量较多,反应后氯化氢过量,氯化氢水溶液显酸性,再打开旋塞2,石蕊试液进入B,B瓶中的现象是溶液变红色;(3)在一定温度和催化剂条件下NH3和NO2转化为无污染的N2,同时根据质量守恒可知还会生成水,8NH3+6NO27N2+12H2O。
10.A [浓氨水具有挥发性,向NaOH固体上滴加浓氨水,由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体,NH3也能与H2SO4发生反应,生成(NH4)2SO4,A项正确,B项错误;NH3与氯化物溶液反应生成沉淀,该氯化物可以是AlCl3或MgCl2等,C项错误;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O是可溶性碱,NH3是氢化物,D项错误。]
11.C [A项,由于NH3的密度比空气的小,故装置乙中,a先变蓝,b后变蓝;B项,浓盐酸具有挥发性,NH3+HClNH4Cl,产生NH4Cl小颗粒,即装置丙中,产生大量白烟;C项,NH3极易溶于水,可以用水来吸收多余的NH3;D项,NH3极易溶于水,装置丁中的干燥管能够起到防止倒吸的作用。]
12.D [A项,NH4H是离子化合物,由N和H-构成;B项,NH4H固体投入少量水中加热生成NH3和H2;C项,H-与锂离子的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以H-半径比锂离子半径大;D项,NH4H溶于水后与水发生反应生成NH3·H2O使溶液显碱性。]
13.(1)CaO+NH3·H2ONH3↑+Ca(OH)2 (2)c
(3)混合气体颜色变浅 (4)缺少尾气处理装置
(5)(进气管短,出气管长)
(6)观察气泡的生成速率,控制混合气体的比例
(7)0.036
解析 (1)将浓氨水滴入生石灰中,发生反应:CaO+NH3·H2ONH3↑+Ca(OH)2,放出氨气。(2)干燥氨只能用碱石灰,干燥二氧化氮可用五氧化二磷固体或无水氯化钙。(3)如果能反应,消耗NO2使装置中混合气体颜色变浅。(4)由于NH3、NO2均能污染空气,所以与它们相关的实验均应有尾气处理装置。(5)O2、NO2密度比空气大,故应进气管短,出气管长。(6)观察气泡的生成速率,控制混合气体的比例。(7)烧瓶中充满溶液,反应4NO2+O2+2H2O4HNO3恰好发生,HNO3的物质的量是恰好完全反应的NO2和O2(体积比为4∶1)总物质的量的,溶液体积等于恰好完全反应的NO2和O2的总体积,设烧瓶中恰好完全反应的NO2和O2的总体积为V,则溶液浓度为 mol·L-1,即c(HNO3)≈0.036 mol·L-1。
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