内容正文:
正禾一本通
一轮总复习
多媒体课件
英语(人教版)
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
第2课时 氨和铵盐
任务一
氨
教材基础·预习
NH3+H2O⥫⥬NH3·H2O
NH3+HCl⥫⥬NH4Cl
大量白烟
还原性
核心能力·探究
任务二
铵盐
教材基础·预习
课下巩固训练(五)
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学习目标
素养解读
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氨和铵盐的主要性质。
2.认识氨和铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响
能从物质类别、氮元素价态的角度,认识氨、铵盐的性质与转化,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展
为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟?
提示:浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,即为白烟。浓硫酸没有挥发性,故不会形成白烟。
无色
刺激性
小于
极易
1∶700
1.物理性质
颜色
气味
密度
溶解性
沸点
气味
空气
溶于水(常温常压下,体积比为 )
较低,易液化
2.化学性质
(1)氨的性质
(2)氨水的性质
3.氨的用途
(1)氨是氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
(2)氨易液化,可用作制冷剂。
NH3·H2O⥫⥬+OH—
变蓝
提示:打开止水夹,挤压胶头滴管;NH3溶于少量水中,使圆底烧瓶内压强减小,烧杯内的水进入圆底烧瓶,形成喷泉。
喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。在实验室中可以利用喷泉实验,验证氨的溶解性。
问题1.用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已充满干燥的氨,怎样引发水上升形成喷泉?该实验的原理是怎样的?
问题2.如果只提供如图2所示的装置,请说明引发喷泉的操作。
问题3.利用图3装置,向锥形瓶中加合适的物质,反应后可能产生喷泉。利用所学化学知识,试举一例。
提示:打开止水夹,用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出,移去热毛巾。
提示:在锥形瓶中加入NaHCO3与稀盐酸。
【要点归纳】
喷泉实验中产生喷泉的方法
1.减小内压法
容器内气体极易溶于水或易与溶液中的溶质发生化学反应,使容器内的压强迅速减小,在外界大气压的作用下,外部液体快速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。常见能形成喷泉的组合:
气体
HCl
NO2+O2
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
吸收剂
水或碱溶液
水
水或酸溶液
碱溶液
2.增大内压法
容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或发生化学反应,导致容器内产生大量气体,使压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是应用此原理。
[点拨]氨的喷泉实验成功的关键:装置的气密性良好;烧瓶和气体必须是干燥的;气体充满整个烧瓶。
【典例分析】
【典例1】 关于下列实验现象的说法不正确的是( )
A.氨是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小
B.实验1中,由喷泉现象可知氨极易溶于水,且溶解速率大
C.实验1中,烧瓶内溶液中的含氮微粒:NH3、NH3·H2O和
D.实验2中,加热过程中酚酞溶液被漂白褪色
【对点练】 1.合成氨大大提高了农作物的产量,氨同时也是制取硝酸、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
解析:选D。加热会降低气体的溶解度,且促进NH3·H2O分解释放出NH3,溶液的碱性减弱,红色逐渐变浅,直至褪色,D错误。
解析:选C。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错误;NH3溶于水,其水溶液虽然导电,但导电的离子不是NH3本身电离产生的,因此NH3是非电解质,HNO3属于电解质,故B错误;浓硝酸易挥发,NH3与挥发的硝酸反应生成NH4NO3固体,即二者反应时产生大量的白烟,故C正确;由氨制备硝酸的过程中N的化合价由-3→+5,化合价升高,被氧化,故D错误。
2.(2024·北京西城检测)常温常压下,1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示实验,下列分析正确的是( )
A.圆底烧瓶内形成喷泉现象,证明NH3与水发生了反应
B.喷泉停止后,圆底烧瓶内剩余少量气体,是因为NH3的溶解已达到饱和
C.圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是NH3+H2O+OH-
D.圆底烧瓶内的液体中含有2种分子
解析:选C。形成喷泉不能证明NH3与H2O发生了反应,也可能是由于NH3极易溶于水,A错误;NH3极易溶于水,1∶1溶解时远没有达到饱和状态,则圆底烧瓶中剩余少量气体,不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和,可能是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质,B错误;圆底烧瓶中的液体呈红色说明呈碱性,原因是NH3++OH-,C正确;圆底烧瓶内的液体中含有H2O、NH3·H2O和NH3 3种分子,D错误。
3.某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨的性质。
(1)①中湿润的红色石蕊试纸_______,化学方程式为________________。
(2)向②中滴入浓盐酸,现象为____________________,反应的化学方程式:_____________________________________。
(3)将灼热的铂丝伸入③中锥形瓶,可观察到铂丝保持红热,有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应,写出NH3和O2催化氧化的化学方程式:______________________________________________,该反应________(填“吸热”或“放热”),锥形瓶中出现白烟,该物质的化学式为_______________________________________。
解析:(3)NH3和O2反应能使铂丝保持红热,说明反应放热,生成的NO和O2再生成NO2,NO2又和H2O生成HNO3,HNO3遇到NH3生成NH4NO3小颗粒,故白烟成分为NH4NO3。
答案:(1)变蓝 NH3++OH-
(2)产生白烟 NH3+HCl===NH4Cl
(3)4NH3+5O24NO+6H2O 放热 NH4NO3
如何区分NH4Cl溶液和NaCl溶液?
提示:取其中一种待测液于试管中,向其中滴加浓NaOH溶液,加热试管,将湿润的红色石蕊试纸置于管口,若变蓝则证明该溶液为NH4Cl溶液,否则为NaCl溶液。
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
1.铵盐的三大通性
(1)易溶性:绝大多数铵盐 。
(2)受热易分解
①NH4Cl:NH4ClNH3↑+HCl↑。
②NH4HCO3: 。
(3)与碱反应
NH4Cl与Ca(OH)2共热:
。
易溶于水
向下排空气法
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
2.铵盐与碱反应的两个应用
(1)检验
①化学原理: (用离子方程式表示)。
②检验方法:取适量样品放入试管中,加入浓的NaOH溶液并加热,将
放置于试管口,若试纸变 ,说明溶液中含。
(2)制取氨
湿润的红色石蕊试纸
蓝
【易错辨析】
(1)铵盐易溶于水,可用作氮肥,贮存时要密封包装且放于阴凉处( )
(2)NH4HCO3与足量NaOH溶液共热时,发生反应的离子方程式为+OH—NH3↑+H2O( )
(3)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl( )
(4)检验时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体( )
√
√
×
×
【要点归纳】
氨的实验室制法
1.用NH4Cl与Ca(OH)2共热制取NH3
2.快速制NH3的方法
(1)加热浓氨水法:装置如图甲,NH3·H2O不稳定,受热易分解,化学方程式为:NH3↑+H2O。
(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,二者都会促使氨水分解,产生NH3,装置如图乙所示。
3.实验室制取氨气应注意的事项
(1)制取NH3所用的铵盐不能是硝酸铵、硫酸铵。因为在加热过程中,NH4NO3分解易发生爆炸;而(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应时生成微溶物CaSO4,不利于NH3逸出,且反应后试管难以清洗。
(2)熟石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH易潮解、结块,不利于产生NH3,且在加热条件下易腐蚀试管。
(3)由于NH3极易溶于水,在制备、收集过程中,应尽可能不与水接触,以减少损失;在尾气吸收时要防止倒吸,常见的防倒吸装置有:
【典例分析】
【典例2】 某兴趣小组探究氨的制取实验:
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨,其中最合理的是________(填字母,下同)。
A.将氯化铵固体加热分解
B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中
D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
(2)根据(1)中所选方法,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨,适宜的装置是________。
(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据,下列性质与收集方法无关的是________(填序号)。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤与氧气反应
(4)下图是甲同学设计的收集氨的几种装置,其中可行的是__________,集气的原理是____________________________________________。
解析:(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨,遇冷又转化为氯化铵固体,不能制取氨;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨时,将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作,而且节约氨水的用量;氨极易溶于水,若用稀溶液制取,产量较少。(2)根据所给试剂看,不需要加热条件。(3)收集气体可采用排空气法(考虑气体密度、气体不能被氧气氧化等),也可采用排水法(气体不易溶于水)。(4)氨极易溶于水,采用向下排空气法收集。
答案:(1)B (2)C (3)②④ (4)d 利用氨的密度小于空气,采用短管进氨,长管出空气,即可收集氨
【对点练】 4.实验室制取并收集NH3,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3
D.用操作丁检验NH3是否已收集满
解析:选D。浓硫酸是难挥发性酸,该操作不能观察到实验现象,因此不能检验NH3是否已收集满。
5.(2024·安徽淮北一模)实验室中用如图装置,以氨和钠为原料加热至350~360 ℃制备氨基钠(NaNH2),并检验气体产物。已知:NaNH2极易水解。下列说法正确的是( )
A.装置A中的药品是氯化铵固体
B.装置B和装置D均只起到干燥作用
C.实验时先点燃C处酒精灯,再点燃A处酒精灯
D.装置E中黑色粉末变成红色,证明有氢气生成
解析:选D。A中用氯化铵和氢氧化钙制取氨,然后经过B中的干燥装置去除氨中的水蒸气,氨和钠在C中发生反应生产氨基钠,反应为2NH3+2Na2NaNH2+H2,D吸收未反应的NH3,防止NH3与CuO反应,同时防止E中生成的水蒸气进入C,氢气和CuO在E装置中反应。氯化铵固体受热分解生成氨和HCl气体,二者遇冷又会反应生成氯化铵,不能通过加热氯化铵的方法制备氨,A错误;由分析可知,装置B的作用是干燥,装置D除了防止E中水蒸气进入C,还能除去过量NH3,B错误;实验时,应先点燃A处酒精灯排尽装置内的空气,再点燃C处酒精灯,C错误;氢气和CuO在加热条件下反应生成红色的Cu单质,装置E中黑色粉末变成红色,证明有氢气生成,D正确。
课堂加练·课后检测
【课堂加练题组】
1.如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实相符的是( )
A.CO2(浓NaOH溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O,含紫色石蕊)/红色喷泉
C.SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/红色喷泉
解析:选A。气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。CO2与浓NaOH溶液反应,形成无色喷泉;B项形成蓝色喷泉;C项形成无色喷泉;D项反应生成白色沉淀,形成白色喷泉。
2.试管中盛有少量白色固体,可能是铵盐,检验的方法是( )
A.加水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液,加热,滴入酚酞溶液
D.加氢氧化钠溶液,加热,滴入石蕊溶液
解析:选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,湿润的红色石蕊试纸变蓝色,证明产生的气体是氨,证明该盐中含有铵根离子,这是检验铵盐的方法,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或使石蕊溶液变蓝色,故C、D错误。
3.(2024·山东青岛期末)设计以下实验制备并收集干燥纯净的氨。下列分析错误的是( )
A.仪器口连接顺序为a→e→d→c→b
B.上述实验缺少尾气吸收装置
C.生石灰与水反应并且放出热量,促使氨逸出
D.干燥管中的碱石灰可用无水氯化钙代替
解析:选D。无水氯化钙会与氨反应, D错误。
4.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨,下图A和B是常用的气体发生装置。
(1)实验室制氨时反应的化学方程式是________________________,
应选用的装置是__________;若改用浓氨水和NaOH固体制氨时,应选取的装置是__________。
(2)为了得到干燥的氨,实验室常使用________(填“碱石灰”“浓硫酸”或“氯化钠”)做干燥剂。
(3)实验室常用________法收集氨。在标准状况下,将盛满氨的集气瓶倒置于水中(假设溶质全部在集气瓶内),则所得溶液的物质的量浓度为______。
解析:(3)由于氨极易溶于水,水充满集气瓶,则所得溶液的物质的量浓度为≈0.045 mol/L。
答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ A B
(2)碱石灰 (3)向下排空气 0.045 mol/L
【基础达标练】
1.下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水显碱性,是因为氨是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D.1 mol·L-1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、的物质的量之和为1 mol
解析:选D。因为一水合氨发生电离+OH-,所以氨水呈碱性,一水合氨为弱碱,A错误;氨水是混合物,有六种微粒:NH3、H2O、NH3·H2O、、OH-和少量H+,液氨为纯净物,由氨分子组成,B错误;溶于水的氨大部分和水反应生成NH3·H2O,所以氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外),C错误;根据氮元素守恒,1 mol·L-1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、的物质的量之和为1 mol,D正确。
2.下列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:+OH—NH3↑+H2O
B.NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热:+OH—NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+===+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
解析:选C。NH4Cl和Ca(OH)2固体加热,不是溶液中进行的反应,不存在离子浓度的变化,不属于离子反应,A项不正确;NaOH溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3,不能写成NH3·H2O,B项不正确;氨水与酸反应,实质是NH3·H2O电离出的OH-参与反应,NH3·H2O为弱碱应写成分子形式,故C项正确,D项不正确。
3.有关氨的实验较多,下面对这些实验或实验原理的分析中,正确的是( )
A.某同学将收集到的一大试管氨倒扣在盛满水的烧杯中,充分吸收后试管中还有少量气体,该同学用红色石蕊试纸检验后获知剩余气体中可能含有氨
B.氨的还原性可以解释氨与氯化氢的反应
C.因氨水中的氨主要以NH3·H2O的形式存在,故25%的氨水是指每100 g氨水中含NH3·H2O 25 g
D.NH3·H2O的不稳定性可以解释实验室中用加热浓氨水的方法制取氨
解析:选D。氨极易溶于水,常温常压下1体积的水溶解700体积的氨,故A项中剩余气体中不含氨,该同学的做法多余,A项错误;氨与氯化氢的反应为非氧化还原反应,B项错误;虽然氨在其水溶液中主要以一水合氨的形式存在,但25%的氨水指100 g氨水中溶有25 g NH3,C项错误;NH3·H2O不稳定,受热容易分解放出氨,加热浓氨水使NH3·H2O分解生成氨正是利用了NH3·H2O的不稳定性,D项正确。
(2024·江西南昌检测)取一滤纸条,等间距滴入10滴紫色石蕊溶液,装入玻璃管中,然后从玻璃管的两端同时放入分别蘸有浓氨水和浓盐酸的棉球,并迅速封闭两端管口,很快可观察到管内有白烟产生,待白烟消失后还可观察到如图所示的现象。下列说法中正确的是( )
A.氨水和盐酸都属于易挥发性物质
B.该过程中没有化学反应发生
C.所有气体分子的运动速率都相同
D.图示黑点表示石蕊溶液变成了红色
解析:选A。实验中盐酸和氨水挥发后相互反应生成氯化铵,两者均属于易挥发性物质,A正确;有白烟生成,氯化氢气体和氨反应生成氯化铵固体,B错误;根据黑点与白点的个数可以判断出实验中氨运动的速度比氯化氢气体快,C错误;石蕊溶液遇碱变蓝,氨溶于水生成弱碱氨水,则黑点是变蓝,D错误。
5.喷泉是一种常见的现象,其产生原因是存在压强差。下面是某同学设计的四个不同的喷泉装置,下列说法不正确的是( )
A.若图1烧瓶中充满HI(与HCl水溶性相似)气体,烧杯和胶头滴管中加入AgNO3溶液,则挤压胶头滴管可以产生黄色喷泉
B.若向图2锥形瓶中加水,烧瓶中充满NH3,引发喷泉的操作是捂热上方的圆底烧瓶
C.向图3装置的水槽中加入冰块或慢慢滴入浓硫酸都可以形成喷泉
D.图4所示的装置,若要在该装置中产生双喷现象,其操作方法可以是关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,当产生大量的白烟时,再打开活塞c
解析:选C。HI极易溶于水,可使烧瓶中压强减小,形成喷泉,由于HI和硝酸银反应生成黄色的碘化银沉淀,因此可以产生黄色喷泉,A项正确;若向图2锥形瓶中加水,烧瓶中充满NH3,氨极易溶于水,捂热上方的圆底烧瓶可形成喷泉,B项正确;向图3装置的水槽中加入冰块会降低温度,不会引发喷泉,C项错误;关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,可使盛氨的烧瓶中压强减小,氯化氢与氨反应产生白烟,盛氯化氢的烧瓶中压强也减小,此时打开活塞c,可看到双喷泉,D项正确。
6.如下图,利用培养皿探究氨的性质。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( )
选项
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
选项
实验现象
解释
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
解析:选A。NH3能与HCl发生化合反应,生成NH4Cl白色固体,NH3也能与H2SO4发生化合反应,生成(NH4)2SO4;NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀,该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O属于碱,NH3不属于碱。
7.如图所示是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程,其中试剂甲和乙分别可能是( )
A.甲:NaOH溶液;乙:稀盐酸
B.甲:水;乙:NaOH溶液
C.甲:NaOH溶液;乙:水
D.甲:稀盐酸;乙:NaCl溶液
解析:选A。NH4HCO3和NH4Cl能与碱反应产生NH3,试剂甲不可能是H2O或稀盐酸,排除B、D;NH4HCO3、NH4Cl中只有NH4HCO3能与稀盐酸反应生成气泡(CO2), A符合。
8.A是一种酸式盐,它与NaOH溶液共热,放出无色气体B,用圆底烧瓶收集干燥的气体B,按如图所示装置进行喷泉实验,挤压胶头滴管,可得到蓝色喷泉。若向A中加入稀盐酸,产生的无色气体C能使品红溶液褪色。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为__________________________________________。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是_____,收集气体B的方法是______。
(3)写出反应A→C的离子方程式______________________________。
(4)A与过量NaOH溶液共热反应的离子方程式为__________________。
答案:(1)NH4HSO3 (2)碱石灰 向下排空气法
(3)+H+===H2O+SO2↑
(4) +2H2O+NH3↑+
【能力提升练】
9.已知微粒A和B为分子,C为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子,且B溶于A后可电离出C和D。下列说法不正确的是( )
A.A、B、C、D分别是H2O、NH3、、OH-
B.B溶于A所得溶液呈弱碱性
C.检验C离子的方法,将含C离子的固体与NaOH混合加热,生成的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红说明含有C离子
D.B物质的催化氧化是工业制取硝酸的基础
解析:选C。检验的方法:将含的固体溶于水,加入浓氢氧化钠溶液,加热,生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明含有,C错误;氨的催化氧化生成NO和水,是工业制取硝酸的基础,D正确。
10.合成氨及其衍生物工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法正确的是( )
A.湿润的淀粉KI试纸可以鉴别气体2和溴蒸气
B.饱和NaCl溶液中先通入过量CO2再通入过量NH3可以得到固体1
C.1 L气体1、2的混合气与1 L NH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中气体1和气体2的体积比为1∶1
D.硝酸铵作为氮肥,雨天施用可提高利用率
解析:选C。由图可知,氨和氧气反应生成的气体1为NO,NO和氧气生成的气体2为NO2;固体1为NaHCO3,NaHCO3受热分解生成的固体2为Na2CO3。NO2和溴蒸气都具有强氧化性,遇到湿润的淀粉KI试纸都可以变蓝,不可以鉴别,A错误;二氧化碳在氯化钠饱和溶液中溶解度小,不利于后续反应发生,应该在饱和氯化钠溶液中先通入过量氨使溶液呈碱性,再通入过量二氧化碳,得到NaHCO3,B错误;氨具有一定还原性,1 L NO、NO2的混合气与1 L氨在一定条件下转化为对环境无害的物质,化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,反应中NO、NO2的体积比等于化学计量数之比,为1∶1,C正确;雨天施用导致硝酸铵溶解流失,D错误。
11.氨选择性催化还原消除氮氧化物(NOx),以其高效、环保、低成本等优势成为目前最具潜力的脱硝技术。某研究小组利用如下装置模拟脱硝反应:
(1)制NH3。
①下列各组试剂适用于实验室制NH3的是________(填字母)。
A.NH4HCO3
B.浓氨水和生石灰
C.NH4Cl固体和Ca(OH)2固体
D.NH4Cl固体
②液氨汽化时要吸收大量热,故液氨可用作________剂。利用图1装置和①中所提供的试剂制备NH3的化学方程式为________________________,为制得干燥的NH3,U形管中盛放的试剂是____________。
(2)利用图3模拟NH3催化还原NO2。
①为了避免装置中空气对实验的影响,先打开K3和________、关闭________(填“K1”或“K2”),通入气体。若观察到_________________(填实验现象)则说明空气已排尽。
②NH3催化还原NO2的化学方程式为__________________。
解析:(1)①NH4HCO3受热分解得到氨、水蒸气和二氧化碳,需提纯氨,装置比较复杂、所得氨纯度较差,效果不佳, A不选; 浓氨水和生石灰混合,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,同时放出热量,促使浓氨水分解产生氨, B选;NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热,可以得到氨和氯化钙, C选;NH4Cl固体加热分解为氨和氯化氢,两种气体遇冷后又生成氯化铵,不能得到氨, D不选。
答案:(1)①BC ②制冷 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O 碱石灰(或生石灰或氢氧化钠固体)
(2)①K1 K2 三颈烧瓶中充满红棕色气体 ②6NO2+8NH37N2+12H2O
12.亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体,沸点为-5.5 ℃。其液体呈红褐色,遇水发生反应:2NOCl+H2O===2HCl+NO↑+NO2↑。某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题:
(1)甲装置发生反应的离子方程式为_____________________________,
装置丙中的液体为________。
(2)实验时,先通入Cl2,待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时,再通入NO,这样做的目的是______________________________________________。
(3)装置丁中冰盐水的作用是________________________________。
(4)经分析该套装置设计上有一处明显缺陷,改进方法是____________(用文字描述)。
(5)吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为_________________(已知:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O)。
答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Cl2↑+Mn2++2H2O 浓硫酸 (2)排尽装置中的空气,避免NO被氧化 (3)液化亚硝酰氯,便于收集产品 (4)在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置 (5)NOCl+2NaOH===NaCl+NaNO2+H2O
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