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课时微练(十八) 氮及其氧化物和氢化物 铵盐
基础训练
1.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列关于含氮化合物的物质性质实验对应的反应方程式书写不正确的是( )
A.将过量氨气通入氯化铝溶液中:Al3++4NH3·H2O[Al(OH)4]-+4N
B.用浓氨水检验氯气管道是否泄漏:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2
C.温度升高气体颜色加深:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0
D.NaNO2溶液显碱性:N+H2OHNO2+OH-
2.下列氮及其化合物的性质与用途不具有对应关系的是( )
A.N2性质稳定,可用作保护气
B.NH3易液化,可用作制冷剂
C.KNO3具有氧化性,可用于制黑火药
D.NH4Cl受热易分解,可用于制造化肥
3.在一支50 mL注射器里充入20 mL NO,然后吸入5 mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器,静置后观察现象①。打开弹簧夹,快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹,观察现象②。振荡注射器,静置后再观察现象③。
下列关于该过程的分析不正确的是( )
A.现象①②,主要体现了NO难溶于水、还原性
B.现象②③,针筒示数:③<②
C.过程中若将空气10 mL改成15 mL,③能观察到针筒内无气体剩余
D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率
4.将充有n mL NO和m mL NO2气体的试管倒立于盛水的水槽中,然后通入n mL O2。m>n,则充分反应后,试管中气体在同温同压下的体积为( )
A. mL B. mL
C. mL D. mL
5.实验室采用如图装置制取氨气,正确的是( )
A
B
C
D
生成NH3
干燥NH3
收集NH3并验满
吸收多余的NH3
6.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质,设计了如图所示装置。下列说法错误的是( )
A.甲装置中的固体可以是NaOH或CaO
B.乙装置中的干燥剂不能是无水氯化钙
C.丙中发生的反应是4NH3+5O24NO+6H2O
D.若戊中观察到紫色溶液变红,则说明已制得HNO3
7.某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,向装置中通入一段时间的N2,排尽装置内的空气。
已知:在溶液中发生反应FeSO4+NO[Fe(NO)]SO4(棕色),该反应可用于检验NO。
下列说法不正确的是( )
A.装置B、E中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液
B.若观察到装置D中黑色粉末变为红色,则NO与Cu发生了反应
C.实验结束后,先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞
D.装置F收集的气体中一定含NO
8.(2025·河北模拟)大气中NO达到一定浓度时,会对人体造成伤害。NO在大气中转化过程如图所示。
NONO2N2O5HNO3
下列说法正确的是( )
A.O3在转化过程中表现出强氧化性,与O2互为同位素
B.NOx是大气污染物,在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾
C.N2O5是一种酸性氧化物,酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸
D.H2O是一种直线形分子,电子式为H︰︰H
9.为探究氨及铵盐的性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端,进行微型实验。下列说法错误的是( )
A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则装置气密性良好
B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均变蓝
C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染
能力训练
10.NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理的装置依次为________(填字母)。
(2)按如图装置进行NH3的性质实验探究。
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________________________________________________________________________。
11.本实验将氨的制备与性质探究及尾气处理综合在一起进行一体化创新设计,实验装置如图1所示,实验中使用氢氧化钠固体与浓氨水在常温下反应快速制备少量氨,省时高效。
(1)紫甘蓝溶液的变色范围如表所示,本实验改进了氨的喷泉实验,运用自制紫甘蓝溶液替代常规的水加无色酚酞溶液,使“喷泉”的颜色由常规的________色变得绚丽多彩。
pH
1
2~3
4~6
7~9
10
11
12~14
紫甘蓝溶
液颜色变化
深红
紫红
浅紫
蓝
青
绿
黄
(2)本实验用水与无水乙醇以体积比1∶1混合而成的乙醇溶液作尾气吸收试剂,与常规的吸收试剂如水或稀硫酸相比,其优点为________________________________。
(3)制备NH3的实验步骤
①检查装置气密性。如图1所示连接好装置,打开开关________(填“1”或“2”,下同),关闭开关________,使整个装置密闭。记录大、小注射器活塞的初始位置,缓慢向下拉大注射器活塞一段距离,松开大注射器活塞,观察,若大、小注射器活塞均回到原来的位置,则说明装置气密性良好。②装入试剂,准备实验。
(4)用如图2所示装置制备氨气并探究氨气的还原性,仪器接口的连接顺序为__________,装置B的作用为________________,实验开始前应先通一段时间的N2,其目的是________________________________。
图2
(5)反应结束后装置C中的氧化铜完全反应生成红色固体,为了探究红色固体的成分,进行实验:取15.6 g红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸,充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥、称重,得固体9.6 g。已知Cu2O为红色固体,在酸性溶液中不稳定Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O。则红色固体的成分及对应的物质的量为____________________________________。
12.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用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
Ⅰ.氨气的制备
(1)实验室制备氨气的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)装置B中的干燥剂可以选用____________________________________。
(3)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是________(填字母),原因是________________________________________________________________________。
Ⅱ.氨气与二氧化氮的反应
(4)二氧化氮的制备:铜和浓硝酸产生NO2的离子方程式是____________________________________。
(5)将Ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入(5)中产生的NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中实验现象是________________________________;反应的化学方程式是________________________________。
Ⅲ.某氨氮废水(N、NH3·H2O)的生物法处理流程如图所示:
氨氮废水低浓度氨氮废水含硝酸废水达标废水
(6)检验氨氮废水中含有N的方法是_________________________________________________________。
(7)过程Ⅱ在硝化细菌作用下实现N→N→N的转化;称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为______________________________。
13.利用硝酸厂尾气中较高浓度NOx气体(含NO、NO2)制备NaNO2、NaNO3,流程如图:
已知:2NaOH+NO+NO22NaNO2+H2O。
(1)写出Na2CO3溶液和NO、NO2反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量Na2CO3溶液
(3)中和液所含溶质除NaNO2及少量Na2CO3外,还有少量________和________(填化学式)。
(4)中和液进行蒸发Ⅰ操作时,应控制水的蒸发量,避免浓度过大,目的是________________________________________________________________________;
蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的NaNO2等有毒物质,不能直接排放,将其冷凝后用于流程中的________(填操作名称)最合理。
(5)母液Ⅱ需回收利用,下列处理方法合理的是________。
a.转入中和液 b.转入结晶Ⅰ操作
c.转入转化液 d.转入结晶Ⅱ操作
(6)NaNO2能与N2H4反应生成NaN3,该反应中NaNO2________(填“被氧化”或“被还原”),N2H4的电子式是______________,NaN3中含有的化学键类型是______________________________。
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