课时梯级训练(6) 氨气（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（苏教版2019）

课时梯级训练(6)　氨气 1．如图所示是NH3的两个性质实验，下列说法正确的是(　　) A．两个实验均表现了NH3易溶于水 B．两个实验均表现了NH3易挥发 C．两个实验均表现了NH3是碱性气体 D．两个实验均表现了NH3是还原性气体 C　解析：左边实验表现了NH3易溶于水且具有碱性，右边实验体现了NH3的挥发性和碱性，C正确。 2．探究氨气性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　) A．将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水 B．液氨和氨水一样都是混合物 C．氨气泄漏时，消防人员可喷洒大量的水，减少氨气的扩散 D.将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO，然后被氧化为NO2 B　解析：将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水，A正确；液氨是氨气的液态纯净物，B错误；氨气极易溶于水，可喷洒大量的水减少氨气的扩散，C正确；NO被氧化为NO2，D正确。 3．下列有关氨水的说法正确的是(　　) A．氨水是弱电解质 B．浓氨水敞口久置，浓度变小 C.将分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒互相靠近有白烟产生 D．浓氨水用带磨口玻璃塞的细口瓶盛装 B　解析：氨水是混合物，不属于电解质，A错误；浓氨水具有挥发性，敞口放置，浓度变小，B正确；浓硫酸没有挥发性，不能与浓氨水反应产生白烟，C错误；氨水显碱性，用带乳胶塞的试剂瓶盛装，D错误。 4．相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛NH3、HCl和NO2气体，并分别倒立在水槽里，充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为(设烧瓶内液体未扩散到水槽里)(　　) A．1∶1∶1 B．2∶2∶3 C．3∶3∶2 D．2∶2∶1 A　解析：设标准状况下三个烧瓶的体积均为V L，NH3：V(溶液)＝V L，n(NH3)＝，故c(NH3)＝ mol·L－1； HCl：同NH3，c(HCl)＝ mol·L－1；NO2：V(溶液)＝V L，n(HNO3)＝× mol， 故c(HNO3)＝ mol·L－1，因此充分溶解后c(NH3)∶c(HCl)∶c(HNO3)＝1∶1∶1，A正确。 5．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于甲、乙的判断正确的是(　　) A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水 C　解析：根据题意，气体的摩尔质量越小，扩散速度越快，所以甲中挥发出的气体的摩尔质量小于乙中挥发出的气体。浓硫酸难挥发，不能形成白色烟环，A错误；HCl的摩尔质量比NH3大，B错误；NH3的摩尔质量比HCl小，C正确；浓硝酸易挥发产生HNO3气体，HNO3的摩尔质量比NH3大，D错误。 6．工业合成氨的简易流程如下，通过循环Ⅰ可以利用的物质是(　　) A．催化剂 B．只有 N2 C．只有H2 D．N2和H2 D　解析：N2和H2在高温、高压和催化剂的作用下反应生成氨气，这是一个可逆反应，可逆反应不会反应完全，两种反应物都会有剩余，与产物氨气分离之后可通过循环Ⅰ循环使用。 7．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是(　　) A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的反应均为氧化还原反应 C　解析：NH4Cl是氮肥，NaHCO3不是化肥，A错误；NH4Cl、HNO3受热易分解，而Na2CO3受热不易分解，B错误；NO2与NH3可以发生反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O，该反应是氧化还原反应，C正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和H2O，该反应是非氧化还原反应，D错误。 8．已知A、B、C为化合物，X为单质。其中，A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；X为双原子分子，其原子的最外层电子数为内层的3倍。A、B、C、X之间存在如下转化关系： 请回答： (1)X的化学式为________。 (2)B转化为C的化学方程式为______________________，C是一种________色气体。 (3)工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸： ①NH3→NO化学方程式为____________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②NO→NO2实验现象是______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若要实现NH3→N2，从原理上看，下列试剂可行的是________。 A.O2 B．Na C．NH4Cl D．NO2 答案：(1)O2 (2)2NO＋O2===2NO2　红棕 (3)①4NH3＋5O24NO＋6H2O　②气体由无色变成红棕色 (4)AD 解析：根据题意可知，A、B、C、X四种物质分别为NH3、NO、NO2、O2。 (1)X的化学式为O2。 (2)NO转化为NO2的化学方程式为2NO＋O2===2NO2。NO2是一种红棕色气体。 (3)①NH3→NO为氨气的催化氧化；②NO→NO2实验现象是无色气体变为红棕色气体。 (4)若要实现NH3→N2，从原理上看，具有氧化性的试剂可行。 9．海水中的氮循环如图所示，反应①～⑤中属于氧化还原反应的有(　　) A．5个 B．4个 C．3个 D．2个 B　解析：反应①是NH―→NH3，氮元素化合价不变，不属于氧化还原反应；反应②是NH2OH―→N2H4，氮元素化合价降低，属于氧化还原反应；反应③是N2H4―→N2，氮元素化合价升高，属于氧化还原反应；反应④是NO―→NH2OH，氮元素化合价降低，属于氧化还原反应；反应⑤是NO―→N2，氮元素化合价降低，属于氧化还原反应；属于氧化还原反应的有4个，B正确。 10．现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下： 已知：常温常压下，1体积水能溶解1体积CO2；1体积水能溶解700体积NH3。下列说法不正确的是(　　) A.反应Ⅰ原理为CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl B．反应Ⅰ生成的沉淀，经过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱 C．向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO2，再通入足量的NH3 D．从母液中可获得副产品氯化铵 C　解析：由发生的反应可知，反应Ⅰ原理为CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，A正确；反应Ⅰ生成的沉淀为NaHCO3，经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱，B正确；常温常压下，NH3的溶解度远大于CO2，饱和NaCl溶液中二氧化碳的溶解度较小，所以应该向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2，C错误；根据CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl及流程图可知：母液中溶质为氯化铵，向母液中通氨气加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入的氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出铵根离子，铵根离子浓度增大有利于析出氯化铵，D正确。 11．碳酸镧[La2(CO3)3]难溶于水，常用于慢性肾衰竭患者高磷酸盐血症的治疗。实验室将CO2、NH3通入LaCl3溶液中反应制备碳酸镧，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。 下列说法不正确的是(　　) A．X可以是碱石灰或生石灰 B．甲中的a口接丙中的c口，乙中的b口接丙中的d口 C．丙中应先通入CO2，再通入NH3 D．丙中反应的离子方程式为2La3＋＋6NH3＋3CO2＋3H2O===La2(CO3)3↓＋6NH C　解析：浓氨水滴到碱石灰或生石灰上，会有NH3逸出，可用于制取NH3，A正确；由于氨气极易溶于水，易倒吸，接竖立的干燥管可防止倒吸，故b接d，a接c，B正确；先通入NH3会使溶液碱性增强，有利于CO2的吸收，C错误；La2(CO3)3难溶于水，书写离子方程式用化学式表示，丙中反应的离子方程式为2La3＋＋6NH3＋3CO2＋3H2O===La2(CO3)3↓＋6NH，D正确。 12．氨气广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨气的方法如下。下列说法错误的是(　　) A．反应①属于人工固氮 B．反应②属于氧化还原反应 C．反应⑤在无水环境中进行时，有白烟产生 D．该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，产物是NH3和O2 B　解析：反应①是氮气和镁化合生成氮化镁，由游离态氮转化为氮的化合物，属于人工固氮，A正确；反应②是氮化镁和氯化铵反应生成氯化镁、氨气，元素的化合价均不变，因此属于非氧化还原反应，B错误；反应⑤是氨气和氯化氢化合生成氯化铵，因此在无水环境中进行时，有白烟产生，C正确；根据转化关系图可判断该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，最终产物是NH3和O2，D正确。 13．某学生设计氨气催化氧化实验，并将制得的NO进一步氧化为NO2，用水吸收NO2，并检验HNO3的生成，可供选择的固体药品有NH4Cl、Ca(OH)2、KClO3、MnO2、CaO，可供选择的液体药品有H2O2、浓盐酸、水，可供选择的仪器： 另有铁架台、铁夹、铁圈、乳胶管若干，可供选择。设计实验时，A和B两个制气装置均允许使用两次，其余装置只能使用一次。 (1)氨气氧化制NO的化学反应应在装置______中进行。 (2)快速制取O2的装置最好选择______________________________，其反应的化学方程式为__________________________________________。 (3)各仪器按气流方向连接的正确顺序(按装置先后排列顺序补充完整)： A、B→G→____→F →____→____→H。 (4)装置C的作用是__________________________________________________。 (5)如果实验前需收集一试管的氨气，如何采用一种简易方法检验试管中氨气是否集满(简述操作、现象和结论)？_______________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (6)装置H中溶液显红色，其原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)F　(2)A　2H2O22H2O＋O2↑　(3)D　C　E　(4)除去过量的NH3和生成的H2O　(5)把湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口处，如果试纸变蓝色，说明氨气已收集满了　(6)二氧化氮溶于水生成了硝酸，硝酸使紫色石蕊试液变成红色 解析：(1)氨气催化氧化制取一氧化氮，应在硬质玻璃管内加热，所以应选择装置F。 (2)H2O2溶液在二氧化锰催化作用下能迅速反应生成氧气，化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑，该反应为固体与液体不加热的反应，应选择装置A。 (3)制取的NH3和O2含有水蒸气，所以需要干燥，用碱石灰进行干燥，然后进入F发生催化氧化，剩余的氨气需要用浓硫酸吸收，同时还要干燥NO，最后检验硝酸的生成，所以正确的连接顺序是A、B→G→D→F→C→E→H。 (4)装置C中装有浓硫酸用来吸收过量的氨气和生成的水蒸气。 (5)氨气为碱性气体，与水反应生成NH3·H2O，电离出OH－，溶液呈碱性，检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，说明氨气已收集满了。 (6)二氧化氮溶于水生成了硝酸，硝酸使紫色石蕊试液变成红色，所以装置H中溶液显红色。 14．某化学兴趣小组的同学利用如下装置探究氨气的有关性质。图甲中，仪器A可以用来制取氨气。 (1)已知单质B是空气中含量最多的成分，则装有CuO玻璃管中发生反应的化学方程式为________________。 (2)装置C的作用是_________________________________________________________。 (3)若按如图乙所示装置进行NH3的性质实验。(瓶A、B的体积相同) 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________________。 答案：(1)3CuO＋2NH3N2＋3Cu＋3H2O (2)作安全瓶，防倒吸 (3)①产生白烟　打开旋塞1，氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒，形成白烟 ②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入B瓶中，形成红色溶液 解析：(1)空气中含量最多的成分是N2，所以装有CuO的玻璃管中发生的是NH3还原CuO生成N2、Cu和H2O的反应：3CuO＋2NH3N2＋3Cu＋3H2O。 (2)因为NH3极易溶于水，所以装置C是防倒吸的安全瓶。 (3)①打开旋塞1，HCl与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒，所以B瓶中会产生白烟。 ②A瓶压强大，则HCl过量，溶于石蕊溶液中使溶液呈酸性，故石蕊试液变红。 15．合成氨工业对人类社会的发展具有里程碑式意义。 (1)工业常用CH4与H2O高温下制合成氨的原料气H2，1 mol CH4完全转化为CO2时理论上能制得H2的物质的量为________。 (2)等离子体合成氨使用H2O代替H2作为氢源，模拟制备原理如图所示，在高压电场作用下，N2与H2O以一定流速通过反应器，主要得到NH3与HNO2(弱酸)，气体流出反应器后，经过一定长度的导管进入成分分析装置。 ①等离子体合成氨反应的化学方程式为_______________________________________ ________________________________________________________________________。 ②成分分析表明，连接反应器与成分分析装置的导管的长度d越长，测得气体中NH3与HNO2的含量越低，其原因可能是_______________________________________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若将原料气中N2替换为空气，反应器流出气体中NH3及NOx浓度随原料气相对湿度(水蒸气含量)的变化如图所示，流出气体中NH3的浓度几乎为0的原因可能是__________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 答案：(1)4 mol (2)①N2＋2H2ONH3＋HNO2　②HNO2与NH3在低温下反应生成NH4NO2而沉淀在导管内壁上，d越长生成的NH4NO2越多　③在有氧气存在条件下，反应N2＋O22NO比反应N2＋2H2ONH3＋HNO2更容易进行，导致生成的NH3几乎为0 解析：(1)工业常用CH4与H2O高温下制合成氨的原料气H2，1 mol CH4完全转化为CO2时，化学方程式为CH4＋2H2OCO2＋4H2，故理论上能制得H2的物质的量为4 mol。 (2)①由题干信息可知，等离子体合成氨反应即N2和H2O在一定条件下反应生成NH3和HNO2，该反应的化学方程式为N2＋2H2ONH3＋HNO2；②由题干信息可知，HNO2为弱酸，NH3显碱性，成分分析表明，连接反应器与成分分析装置的导管的长度d越长，测得气体中NH3与HNO2的含量越低，其原因可能是HNO2与NH3在低温下反应生成NH4NO2而沉淀在导管内壁上，d越长生成的NH4NO2越多；③若将原料气中N2替换为空气，由于空气中含有O2，此时反应器中进行的反应有N2＋O22NO、N2＋2H2ONH3＋HNO2，由于前者反应的活化能低于后者，前者反应速率比后者快得多，导致流出气体中NH3的浓度几乎为0。 16．Ⅰ.SO2和NOx都是大气污染物。 (1)利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示： NO2被吸收的离子方程式是___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如下图所示。 ①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________，生成Ba(NO3)2的化学方程式是__________。 ②用H2模拟尾气中还原性气体研究Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。 Ⅱ.化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。为了研究其组成，设计如下实验： 气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答： (3)M的化学式________，气体甲的电子式______________。 (4)高温条件下，丁与甲反应生成两种单质和水，该反应的化学方程式为____________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)2NO2＋4HSO===N2＋4SO＋4H＋ (2)①BaO　2BaO＋4NO＋3O2===2Ba(NO3)2　②8∶1 (3)Fe4N　 (4)Fe2O3＋2NH32Fe＋N2＋3H2O 解析：(1)根据图示可知NO2被吸收后生成N2，即发生了还原反应，则HSO被氧化为SO，反应的离子方程式为2NO2＋4HSO===N2＋4SO＋4H＋。 (2)①由图可知，BaO和NOx反应生成Ba(NO3)2，储存NO2的物质是BaO；NO2和O2生成Ba(NO3)2的化学方程式是2BaO＋4NO2＋3O2===2Ba(NO3)2；②第一步反应中氢气被氧化成水，氢元素化合价由0价升高到＋1价，Ba(NO3)2中氮元素化合价由＋5价降低到－3价，生成NH3，反应的化学方程式为Ba(NO3)2＋8H2===BaO＋2NH3＋5H2O，则根据化学方程式第一步消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8∶1。 (3)化合物M是某种具有磁学性质的新型电子材料的主要成分，由两种元素组成。10.71 g M和足量稀硫酸反应得到反应液，反应液中加入足量氢氧化钠溶液过滤得到白色沉淀乙和气体甲，气体甲可使湿润红色石蕊试纸变蓝，判断甲为氨气。乙在空气中转化为红褐色沉淀，说明乙为氢氧化亚铁，丙为氢氧化铁，灼烧得到固体丁为氧化铁14.40 g，证明化合物M中含氮元素和铁元素。结合元素守恒计算物质的量得到M的化学式，n(Fe)＝2n(Fe2O3)＝2×＝0.18 mol；n(N)＝＝0.045 mol，n(Fe)∶n(N)＝0.18∶0.045＝4∶1，则化合物M的化学式为Fe4N，气体甲为NH3，其电子式为H,HH。 (4)高温条件下，丁(Fe2O3)与甲(NH3)反应生成两种单质和水，根据元素守恒可知两种单质为铁和氮气，故反应的化学方程式为Fe2O3＋2NH32Fe＋N2＋3H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $$