内容正文:
课时提升训练(17) 氮及其氧化物 氨和铵盐
1.(2022·天津卷)燃油汽车行驶中会产生CO、NO等多种污染物。下图为汽车发动机及催化转化器中发生的部分化学反应。以下判断错误的是( )
A.甲是空气中体积分数最大的成分
B.乙是引起温室效应的气体之一
C.反应( Ⅰ )在常温下容易发生
D.反应( Ⅱ )中NO是氧化剂
答案:C
2.(2024·浙江丽水五校联考)实验室关于制取NH3并验证其性质,下列实验装置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.用装置丁验证NH3极易溶于水
答案:D
3.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使胶头滴管中的酚酞溶液全部进入烧瓶,片刻后打开弹簧夹
B.挤压装置②的胶头滴管使AgNO3溶液全部进入烧瓶,片刻后打开弹簧夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开弹簧夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开弹簧夹
答案:A
4.(2024·浙江杭州师大附中模拟)利用氨制备硝酸主要涉及以下反应:①4NH3+5O24NO+6H2O;②2NO+O2===2NO2;③4NO2+O2+2H2O===4HNO3。实验室利用类似原理制备硝酸,下图中装置能达到相应实验目的的是( )
答案:D
5.某学习小组设计如图所示实验装置(装置中空气已排尽)探究氮的氧化物的性质。下列说法不正确的是( )
A.装置 Ⅰ 中产生红棕色气体,体现浓硝酸的强氧化性
B.将装置 Ⅱ 浸入热水浴中,气体颜色变深,说明2NO2(g)N2O4(g)是放热反应
C.装置 Ⅲ 中的溶液变蓝,说明NO2氧化了金属铜
D.向装置 Ⅴ 中加入蒸馏水,无色气体变为红棕色
C 解析: Ⅰ 是铜与浓硝酸反应生成红棕色的NO2气体, Ⅱ 是收集NO2气体,NO2通入 Ⅲ 中,与水反应生成硝酸和NO,硝酸与铜反应使铜溶解,溶液显蓝色,同时生成NO,NO通过盛有浓硫酸的装置 Ⅳ ,浓硫酸干燥NO,Ⅴ中Na2O2与水反应生成的O2可以与NO反应生成红棕色的NO2。铜与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2,体现浓硝酸的强氧化性,A正确;将装置 Ⅱ 浸入热水浴中,气体颜色变深,说明2NO2(g)N2O4(g)平衡逆向移动,反应是放热反应,B正确;NO2溶于水生成硝酸,装置 Ⅲ 中的溶液变蓝,硝酸氧化了金属铜,不是NO2氧化了铜,C错误;向装置 Ⅴ 中加入蒸馏水,Na2O2与水反应生成O2,O2与无色气体NO反应生成红棕色气体NO2,无色气体变为红棕色,D正确。
6.(2024·浙江杭州S9联盟联考)用下图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验,已知:NH3极易溶于水,而难溶于CCl4,CCl4密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是( )
A.甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应
B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C.丙中的CCl4能防止倒吸
D.丁也可以用于制备氨
答案:D
7.(2024·浙江“9+1”高中联盟联考)Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组的同学利用氨与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是( )
A.装置d中球形干燥管的作用是防止倒吸
B.c中硬质玻璃管中发生反应:3Ca+2NH3Ca3N2+3H2
C.实验过程中,先启动a处反应,一段时间后再点燃c处酒精灯
D.从产品纯度考虑,装置c、d之间应该增加装置e
答案:D
8.水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是( )
A.装置甲中试剂X可以选择生石灰
B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时,氨从b口进入
D.装置丁可用于吸收多余的尾气
C 解析:将浓氨水滴加到生石灰中,CaO与水反应生成Ca(OH)2,同时放出大量的热,促使NH3·H2O分解释放出NH3,A正确;装置乙中两导管的长度相同,在气体制备实验中常用作安全瓶,防止倒吸,B正确;为有利于氨与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨应从装置丙的a口进入,C错误;氨会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D正确。
9.氨是重要的化工原料,可以按如下流程充分利用:
已知:
①N2H4具有较强的还原性;
②水溶液中,ClO-可与NO反应生成Cl-;AgNO2是一种溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)物质A的化学式为____________。
(2)NaN3是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构。写出NaN3的电子式:________________________________________________________________________。
(3)写出途径 Ⅰ 的化学反应方程式:________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)下列说法不正确的是________(填标号)。
A.工业上制备硝酸时,应该将NH3与纯O2混合反应
B.结合H+能力:N2H4>CH3NH2
C.物质A发生水解反应后可以得到NH4HSO4溶液
D.途径 Ⅰ 可以采用将氨水滴入NaClO溶液中的方法制备N2H4
(5)途径 Ⅱ 除生成B外,另一种产物为HF,设计实验验证化合物B中含有Cl元素________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
写出实验过程中涉及的第一个反应的离子方程式:_____________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)NH4HSO4
(2)
(3)2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O (4)ABD
(5)取样品于试管中,先滴加少许亚硝酸,再滴加硝酸银溶液,发现有白色沉淀生成,再滴加稀硝酸,发现沉淀部分溶解,即证明化合物B中含有Cl元素 ClO-+NO===Cl-+NO
解析:氨气和次氯酸钠反应,有N2H4生成,N2H4和亚硝酸钠反应生成NaN3,氨气和三氧化硫等物质的量反应,得到产物为NH4HSO4,氨气经过多步反应,会生成硝酸,硝酸和氟化氯等物质的量反应生成氟化氢,据此解答。
(1)根据流程图可知,NH3和SO3等物质的量反应,化学方程式为NH3+H2O+SO3===NH4HSO4,所以物质A为NH4HSO4。
(2)NaN3是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,NaN3的电子式为。
(3)氨气和次氯酸钠反应,有N2H4生成,依据氧化还原反应可知反应的化学方程式为2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O。
(4)NH3和纯净的O2在一定条件下会发生反应:4NH3+3O2===2N2+6H2O,不利于制备HNO3,A错误;甲基为推电子基团,使得—NH2中氮原子周围电子云密度比N2H4大,易给出孤电子对与H+形成配位键,结合H+能力:N2H4<CH3NH2,B错误;物质A发生水解反应后可以得到NH4HSO4溶液,C正确;将氨水滴入NaClO溶液中,溶液中过量的HClO会氧化N2H4,不能生成N2H4,D错误。
(5)验证化合物B中含有Cl元素,取样品于试管中,先滴加少许亚硝酸,再滴加硝酸银溶液,发现有白色沉淀生成,再滴加稀硝酸,发现沉淀部分溶解,即证明化合物B中含有Cl元素;实验过程中涉及的第一个反应的离子方程式为ClO-+NO===Cl-+NO。
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