内容正文:
专题分类化学
专题二十
氨及其化合物
焦点1氮气、氮的氧化物及硝酸
灣)基础题
1.(2022·河西区期中)硝酸与铜反应实验装置如图所示,下列有关
叙述不正确的是
铜丝
NaOH
一硝酸
溶液
A.浓硝酸呈黄色是因溶有其分解产生的NO。
B.用稀硝酸实验时试管上方气体略有红棕色
C.用浓硝酸实验时溶液呈绿色是因溶有NO
D.反应中浓硝酸较稀硝酸反应更剧烈、氧化性更强
2.(2023·红桥区一模)部分含氮物质的分类与相应化合价关系如图
所示。下列说法正确的是
(
盐
e
酸
d
氧化物
单质
+4
+5
化合价
A.a的氧化或还原均可实现氮的固定
B.b是红棕色气体,b常温下可转化为c
C.常温下d的稀溶液可保存在铝制容器中
D.e的溶液一定呈中性
3.(2023·五校联考期中)氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根
据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氨化合物相关的问题:
N2
空气
空气、水
H,→氨合成塔NH氧化炉NO吸收塔→HNO,
(1)下列有关NH的说法中,不正确的是
(填序号)。
A.工业合成NH,需要在高温高压催化剂下进行
B.NH可用来生产碳铵和尿素等化肥
C.NH,可用浓硫酸或无水氯化钙干燥
D.NH,受热易分解,须置于冷暗处保存
(2)NH易溶于水,标准状况下,用充满NH的烧瓶
氨气
做喷泉实验(如图),引发喷泉的方法是
水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为
接
水
mol·L1」
(3)氨气在氧化炉中发生反应的化学方程式为
(4)HNO,是一种重要的化工原料,工厂生产出的浓硝酸可用铝槽
车或铁槽车来运输。在常温下能使铝、铁钝化,说明浓硝酸具
有很强的
性。
(5)“吸收塔”尾部会有含NO、NO,等氮氧化物的尾气排出,为消除
它们对环境的破坏作用,通常用以下两种方法处理:
①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为Na2CO,十
NO,=NaNO+
CO,(不需配平,请填写缺少物
质的化学式)。
②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO,共6mol的
混合气体完全转化为N,则混合气体中NO和NO,的物质的量
之比为
提升题
4.烟道气中的O,是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用
如下采样和检测方法。请回答下列问题:
烟道气(粉尘、空
过
气、HO、NO)
∝加热器
接触气泵等设备
阀门
B
区阀门
器
采样处
吸收器
C
D
采样系统简图
一冲天
I.采样。
采样步骤:
①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140℃;③打开抽气
泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止
采样。
(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是
(2)C中填充的干燥剂是
(填字母)。
A.碱石灰B.无水CuSO,C.P,O
(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,
在虚线框中画出该装置的示意图、气体的流向及试剂。
(4)采样步骤②加热烟道气的目的是
Ⅱ.NO,含量的测定。
将VL气体通入适量酸性的H2O,溶液中,使NO,完全被氧化成
NO3,加水稀释至100.00mL,量取20.00mL该溶液,加入V1mL
c1mol·L1FeSO,标准溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L
K,Cr,O,标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2mL。
(5)NO被H,O2氧化为NO的离子方程式为
(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有
(7)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2+NO+4H-NO+3Fe3+2H2O
Cr2O+6Fe2+14H-2Cr3++6Fe3++7H,O
则气样中NO,折合成NO2的含量为
mg·m-3。
一冲天
(8)判断下列情况对O,含量测定结果的影响。(填“偏高”“偏低”
或“无影响”)
若缺少采样步骤③,会使测试结果
若FeSO,标准溶液部分变质,会使测定结果
5.【难题】(2021·实验中学模拟)草酸铁铵[(NH)Fe(C,O,)3]是一
种常用的金属着色剂,易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0
~5.0之间。某兴趣小组设计实验制备草酸铁铵并测其纯度。
(1)甲组设计由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其实验装置(夹持及加热
装置略去)如图所示。
恒压滴液
温度计
硝酸
①仪器a的名称是
②55~60℃下,装置A中生成H2C2O4,同时生成NO2和NO
且物质的量之比为3:1,该反应的化学方程式为
③装置B的作用是
;装置C中盛装的试剂是
(2)乙组利用甲组提纯后的草酸溶液制备草酸铁铵。
将FeO,在搅拌条件下溶于热的草酸溶液;滴加氨水至
然后将溶液
、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵产品。
(3)丙组设计实验测定乙组产品的纯度
准确称量5.000g产品配成100mL溶液,取10.00mL于锥形
瓶中,加入足量0.1000mol·L1稀硫酸酸化后,再用0.1000
mol·L-1KMnO,标准溶液进行滴定,消耗KMnO,溶液的体
积为12.00mL。
①滴定终点的现象是
②滴定过程中发现褪色速率开始缓慢后迅速加快,其主要原因
是
③产品中(NH4)3Fe(CO4)3的质量分数为
%。
[已知:(NH)3Fe(C,O,)3的摩尔质量为374g·mol1]
焦点2氨及铵盐
基础题
1.(2023·河东区二模)某实验小组拟在实验室模拟工业合成氨,并
进行氨的催化氧化。
I.实验室模拟合成氨的流程如下:
制备N
混合气体
合成氨
制备H
原料气
气
《-氮气
浓
已知:实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液
经加热后反应制取氨气。
(1)图中制取氮气的装置是
;制取氢气的装置是
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还
有
(3)原料气通入合成装置合成氨的化学反应方程式是
Ⅱ.氨的催化氧化
(4)乙装置的名称是
(5)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,
(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是
(6)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂
丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是
,锥形瓶中还可观察到的现象是
(7)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、
离子
专题二十氨及其化合物
2.(2023·河西区期中)氮及其化合物是工农业生产中的重要原料。
请按要求回答下列问题。
(1)氮气的电子式为
;构成氨分子的原子中电负性较
大的是
;氨分子的空间构型为
(2)自然界中氨循环涉及以下过程。
①NH转化为可被植物吸收的NO的过程如下:
O
0
NH
NO2
土壤中的细菌
土壤中的细菌
此过程中的氧化剂是
②N2和H2在固氮酶的作用下得到NH3,被水吸收生成被植物
吸收的NH,其中固氮酶的作用是
工业
固氮路径与之有些相似,请完善如下转化过程(写化学式):
(
SO。+H2O
N,高温高压,催化剂
NH
(
雷雨发庄稼的固氮过程如下,补充中间物质的化学式:
N2→(
)→(
)→(
)→NO(硝酸盐)
(3)氨气水溶性的探究
①根据氨的分子结构预测其水溶性:
预测的依据是(写一条)
②利用如图装置进行实验,欲观察的现象是
;合理的验证操作为
氨气
吸满水的
胶头滴管
一止水夹
水
(滴有酚酞溶液)
③新制的氨水中含氮元素的微粒有NH?、
,用合理的化学用语解释:
专题分类化学
3.(2024·河北区期中)某小组同学欲实验验证NH,的化学性质,探
究催化氧化反应,按如图装置进行实验。A、B装置可选药品:浓氨
水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO,,C、D为干燥装置。
催化剂
尾气处理
装置
稀硫酸
铜片
G
B
(1)装置A、B中产生气体的化学式分别是A:
:B:
E中发生反应的化学方程式是
(2)甲乙两同学分别按上述装置进行实验,一段时间后,装置G中
溶液都变成蓝色。甲观察到装置F中有红棕色气体,红棕色气
体的成分是(写化学式)
,乙观察到装置F中只有白烟
生成,白烟的成分是(写化学式)
(3)为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体,可在原实验的
基础上进行改进。除了调节K,和K2控制A、B装置中的产气
量外,还可以在装置E、F间增加一个H装置,理由是
,该装置采用空的干燥
管,目的是
(4)为实现该反应,也可用如图所示的装置替换上述装置中虚线框
部分,该气体发生装置涉及多个化学反应,如:NH,HCO,△
NH个+CO,个+H,O个,写出装置中还可能的化学方程式
(写出一个即可)。
NHHCO,和
淡黄色固体
碱石灰
(5)运输氨时,不能使用铜及其合金制造的管道阀门,因为,在潮湿
的环境中,金属铜在有NH,存在时能被空气中的O2氧化,生
成[Cu(NH)]+,该反应的离子方程式为
4.(2024·南开区期末)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要
的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
N2、H
-X-
合成塔→氨分离器→氧化炉→吸收塔→尾气处理装置
硝酸
回答下列问题:
(1)N2和H,必须经过净化才能进入合成塔,最主要的原因是
(2)简述氨分离器中,将氨从平衡混合物中分离出去的方法:
(3)氧化炉中主要反应的化学方程式为
(4)向吸收塔中通入X的作用是
(5)工业上常用碱液来进行尾气处理,有关的化学反应为
NO+NO,+2NaOH-2NaNO,+H.o
22NO,+2NaOH -NaNO,+NaNOH,O
现有一定条件下0.2 mol NO,和0.1 mol NO的混合气体恰好
被2o0 mL NaOH溶液完全吸收,则NaOH溶液的物质的量浓
度为
mol/L.
(6)实验室中硝酸一般盛放在棕色试剂瓶中,用化学方程式说明其
原因:
(7)利用如图所示装置进行铜与稀硝
酸反应的实验可以观察到的实验
现象为
稀硝酸—
-NaOH溶液
5.(2021·南开中学第五次月考)化工原料水合肼(N2H4·HO)是
种强还原性的碱性液体。
I.实验室用如图装置制备水合肼(N2H,·HO)。
一冲天
碱石灰
石棉
氯化铵和
熟石灰
300/
NaOH
溶液
冷水
实验步骤:关闭K2、K3,打开K1,制备NaCIO;关闭K1、K2,打开K3,
通入N2一段时间;关闭K,打开K,点燃酒精灯。回答下列问题:
(1)盛放碱石灰的仪器的名称为
(2)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器有烧杯,玻璃棒、胶头滴
管和
(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是
(4)水槽中放入冷水的目的是
(5)NH与NaC1O反应生成N2H,·H,O的化学方程式为
Ⅱ.已知:N2H,·H2O+2I2=N2A+4HI+H,O,测定水合肼粗产
品的纯度步骤如下:
a.称取N2H1·H2O粗产品(其他杂质不与I2反应)2.000g;
b.加水配成250.00mL溶液;
c.移出25.00mL置于锥形瓶中,滴加淀粉溶液;
d.用0.3000mol·L的碘标准溶液进行滴定;
e.重复上述操作两次。三次测定数据如表:
实验序号
1
2
3
消耗碘标准溶液体积/ml
20.24
20.02
19.98
工数据处理。
(6)达到终点的现象是
(7)消耗的碘标准溶液平均体积为
mL,粗产品中水合肼的
质量分数为
(8)判断下列操作对测定结果的影响。(均填“偏高“偏低”或“无影响”)
①若在配制碘标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定
结果
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定
结果
一冲天
提升题
6.(2023·滨海新区三模)氨化锶(Sr,N2)是工业上生产荧光粉的原材
料。已知:锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈
反应产生氨气。
I.利用装置A和B制备SrN
广饱和氯化铵
溶液
连接装置B
一亚硝酸钠
碱石灰
溶液
装置A
装置B
(1)装置A中仪器b的名称为
,a导管的作用是
(2)装置B中广口瓶中盛放的试剂是
(填名称),碱石灰
的作用是
(3)A是N2的发生装置,实验时先点燃装置
处酒精灯(填
“A”或“B”)。
Ⅱ.测定SrN2产品的纯度
称取6.0g产品,放人干燥的三颈烧瓶中,然后加入蒸馏水,通入水
蒸气,将产生的氨全部蒸出,用200.00mL1.0000mol/L的盐酸
标准溶液完全吸收(吸收液体体积变化忽略不计)。从烧杯中量取
20.00L的吸收液放入锥形瓶中,先加入几滴酚酞,再用
1.0000mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗
16.00 mL NaOH溶液(图中夹持装置略)。
1.水
2.长玻璃管
3.蒸馏水
4.SrN2产品
5.盐酸标准溶液
(4)三颈烧瓶中发生反应产生氨气的化学方程式为
(5)判断滴定达到终点的现象为
(6)产品纯度为
(精确到0.1%)。
(7)下列实验操作可能使氨化锶(SrN2)测定结果偏低的是
(填序号)。
A.锥形瓶洗涤干净后未干燥,直接装入待测液
B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失
D.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
7.(2022·耀华中学第二次月考)氨基甲酸铵(H2 NCOONH)是一种
重要的化工原料,可用作化学肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴
趣小组用以下装置制取氨基甲酸铵。
止水夹
电动搅拌棒
冰水
2
液体石蜡
液体石蜡
鼓泡瓶
鼓泡瓶
已知:①制取氨基甲酸铵反应为:2NH,(g)+CO,(g)三
H,NCOONH,(s)△H<0。
②氨基甲酸铵易分解、易吸水,溶于水后生成碳酸氢铵和一水合氨。
回答下列问题:
(1)检查装置1气密性的操作是
(2)装置6中的试剂是
●,导管a出口直接与尾气处理装置
连接,该尾气处理装置中的试剂是
(3)装置7中发生反应的化学方程式为
(4)三颈烧瓶需用冰水浴冷却,其目的是
(5)CCL液体中产生较多晶体悬浮物时,即停止反应。停止反应的
操作是
,从三颈烧瓶中分离出粗产品的操作是
(6)因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.173g,用足量
石灰水充分反应后,使碳元素全部转化为碳酸钙,经过滤、洗
涤、干燥后称量,测得质量为1.500g。写出石灰水与氨基甲酸
铵反应转化为碳酸钙的反应方程式
样品中氨基甲酸铵的质量分数是
。(计算结果保留小
数点后两位)[M,(H2 NCOONH)=78、M,(NH HCO3)=79]
8.【难题】(2020·和平区期末)汽车安全气囊的主要成分叠氮化钠
(NaN3),易溶于水,微溶于乙醇。可用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2)与
N,H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氨化钠:
专题二十氨及其化合物
(1)制备亚硝酸叔丁酯:
可利用亚硝酸与叔丁醇(t一BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔
丁酯,试写出该反应的化学方程式:
(2)制备叠氮化钠(NaN):
装置a
按如图所示组装仪器(加热装
置略)和投料进行反应,又有叔
t-BuNO,
丁醇(t一BuOH)生成。
①装置a的名称是
②写出反应装置中反应的化学
NaOH、NH,及
方程式:
助剂混合溶液
③该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是
④反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤,所得晶
体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗
涤晶体的原因是
(3)产率计算:
①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液。
②量取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入0.10mol/L
(NH)2Ce(NO,)。溶液40.00mL,反应为2Ce++2N
2Ce++3N,个(假设杂质均不参与反应)。
③滴定过量的Ce+,滴入2滴邻菲罗啉指示剂,用0.l0mol/L
(NH)zFe(SO)2为标准液滴定(滴定原理:Ce4++Fe2+一Ce3
十Fe3+),终点时消耗标准液20.00mL。计算试样中叠氮化钠
的质量分数为
(保留两位有效数字)。若其他操作及
读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测结果偏大的
是
(填字母)。
a.滴加(NH,),Ce(NO,)。溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视
读数
b.滴加(NH)2Fe(SO)2标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结
束时出现气泡
(4)叠氮化钠有毒,可用次氯酸钠溶液进行处理,反应后溶液碱性
明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方
程式:专题二十氮及其化合物
焦点1氨气、氮的氧化物及硝酸
基础题
1.CA.浓硝酸不稳定,分解产生的NO2溶解在浓硝酸中使浓硝酸
呈黄色;B.稀硝酸与铜反应生成NO,试管中有空气,生成的NO与
空气中的O2反应生成NO2,使得试管上方气体略有红棕色;C.浓
硝酸与铜反应生成硝酸铜,使溶液呈绿色;D.硝酸的浓度越大,氧
化性越强,反应越剧烈。
2.AB.b点的物质为NO,它是一种无色气体;C.d物质为硝酸。常
温条件下,浓硝酸可使铝发生钝化,因此可用铝制容器存放浓硝
酸,但不能保存稀硝酸;D.©点为硝酸盐,其溶液不一定显中性。例
如:NHNO3溶液显酸性。
3.(1)CD
(2)打开导管上的旋塞,用热毛巾捂住烧瓶22.4(或0.045)
(3)4NH+5O,催化剂
△
NO+6H2O
(4)氧化
(5)①NaNO2②1:3
解析:(1)A.N2很稳定,工业合成NH需要在高温高压催化剂条件
下进行;B.NH可与碳酸等反应生成碳酸氢铵,也可以与二氧化碳
反应生成尿素;C.NH可与硫酸发生反应,也会与氯化钙反应,不
能用浓硫酸和无水氯化钙干燥,可用碱石灰干燥;D.NH3不易
分解。
(2)引发喷泉的方法是打开导管上的旋塞,用热毛巾捂住烧瓶,这
时烧瓶内的温度升高,压强变大,H3进入烧杯接触水,进而引发
VL
喷泉:设烧瓶容积为VL,n(NH)==22.4.m0=
V
22.4mol,水充满整个烧瓶后所形成溶液的体积为V,溶液的物质
的摄浓度为c=吕=V受,4ml·L=克ml·L
1
≈0.045mol·L1。
(5)①依据得失电子守恒和质量守恒定律可知纯碱溶液吸收法的
另一产物为NaNO2。②7mol氨转化为N2,失去21mol电子,根
据题意和得失电子守恒可得n(NO)十n(NO2)=6mol,2n(NO)+
4n(NO2)=21mol,解得n(NO)=1.5mol,n(NO2)=4.5mol,则混
合气体中NO和NO2的物质的量之比为1:3。
提升题
4.I.(1)除尘(2)C
(3)
NaOH溶液
(4)防止NO,溶于冷凝水
Ⅱ.(5)2N0+3H20,=2H++2N0,+2H,O
(6)酸式滴定管、锥形瓶
()23(cy6cV,)×10
3V
(8)偏低偏高
5.(1)①球形冷凝管②12HNO,+C,H:0,55-60C3H,CO,+
9NO2↑+3NO◆+9H2O③安全瓶,防倒吸Na(OH溶液
(2)溶液pH介于4.05.0之间加热浓缩、冷却结晶
(3)①滴入最后半滴KMO4溶液,溶液变为粉红色,且半分钟内不
褪色②反应生成的M+是该反应的催化剂③74.8
解析:(1)①根据图示,仪器a的名称为球形冷凝管:②55~60℃下,
装置A中硝酸与葡萄糖发生氧化还原反应生成HC2O,同时生成
NO2和NO,且物质的量之比为3:1,根据电子得失守恒、原子守恒,
该反应的化学方程式为12HNO,+C,H:O,5-60℃3H,CO,十
9NO2↑+3NO个+9HO:③反应中生成的NO2和NO,均为大气污
染气体,需要吸收尾气,NO,和NO被吸收时会导致倒吸,装置B的
作用是做安全瓶,防止倒吸,装置C中盛装的试剂是NaOH溶液,用
于吸收NO2和NO,发生反应为NO+NO2+2NaOH一2NaNO2+
H2O、2NO2+2NaOH一NaNO3+NaNO2+HO;(2)草酸铁铵
[(NH),Fe(C2O,)3]易溶于水,常温下其水溶液的pH介于4.0一
5.0之间,则将F©2O在搅拌条件下溶于热的草酸溶液,滴加氨水至
pH介于4.0~5.0之间:草酸铁铵是铵盐,温度过高易分解,且温度过
高促进铵根离子和铁离子水解,不能直接加热蒸干;对提纯后的草
酸溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤并干燥,制得草酸铁铵
产品;(3)①滴定操作是高锰酸钾溶液参与的氧化还原反应,高锰
酸钾发生氧化还原反应过程中颜色褪去,自身可做指示剂,滴定终
点的现象是加入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液变为粉红色,且半分
钟内不褪色,即为达到终点:②滴定过程中高锰酸钾溶液被还原为
Mn+,且随着反应进行,Mn+的浓度增大,反应速率加快,说明反
应生成的Mn+可以加快反应速率,即Mn+起催化剂的作用:③滴
定过程中,产品溶液加稀硫酸酸化后形成草酸,草酸与高锰酸钾溶
液发生氧化还原反应,离子反应为5H2C2O十2MnO十6H+
2Mn2++10CO2◆+8H2O,10.00mL产品溶液消耗n(MnO,)
0.1000mol·L1×0.012L=0.0012mol,则10.00mL产品溶
液中nH.C0)=号(Mn0)=号×0.012ol=0.03mol,
根据物料守恒,100ml产品溶液中(NH,)F(CQ与的质量=兴×
0.003molX3
×374g·mol-1=3.74g,故产品中(NH),F@(C0
的质量分数为5。×100%=74.80%。
焦点2氨及铵盐
基础题
1.(1)ab
(2)干燥气体控制氢气、氮气的流速
(3)3H+N2NH」
(4)锥形瓶
(5)不会因为混合气体中含有大量难溶于水的氢气、氮气
(6)氨的氧化反应是放热反应有红棕色气体产生
(7NH NO
解析:(5)工业合成氨的反应是可逆反应,混合气体中仍存在较多
未被转化的氮气、氢气,因此不会发生倒吸现象。
(7)氨的催化氧化生成NO,它在空气中与O2反应,生成红棕色的
NO2,该气体溶于水生成HNO,HNO3与NH3反应生成
NHNO,因此溶液中含有的离子除了H+、OH,还含有铵根、硝
酸根。
2.(1):N:N:N三角锥形
(2)①O②催化剂H2(NH):SO)(或NH,HSO3)③N)
NO HNO
(3)①极易溶于水水分子和氨分子之间能形成氢键(或水分子、
氨分子都是极性分子,相似相溶或者氨与水能反应)②烧瓶中产
生红色喷泉先打开止水夹,再挤压胶头滴管至水进入烧瓶/
③NH NH3·HOH2O+NH=NH·H2O=NHH
+OH
3.DO,NH,4NH+5O.催化剂4NO+6H,O
△
(2)NO,NH,NO
(3)除去混合气体中的水蒸气和未反应的氨气防止倒吸
(4)2CO2+2Na,O=2Na,CO+02 2H2 O+2Na2 O2 =4NaOH
十O2↑)
(5)2Cu+8NH+O2+2H,O-2[Cu(NH),]2++4OH
4.(1)防止混有的杂质使催化剂“中毒”
(2)迅速冷却使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来
(35O,+4NH,雀化剂4NO+6H,0
△
(4)氧化N0(5)1.5
6)4HN0,光题4N0,◆+2H,0+O,+
(7)铜丝逐渐变细,有气泡产生,试管中有红棕色气体产生,溶液
变蓝
解析:(5)混合气体恰好被200 mL NaOH溶液吸收,根据氮原子守
恒可得到如下关系:Na~N。因此c(NaOH)=0.1mol+0.2mol
200×10-3L
=1.5mol/L。
5.(1)球形干燥管(2)量筒(3)排除装置中空气及多余的氯气
(4)有利于氯气与氢氧化钠溶液反应,有利于氨气的溶解
(5)2NH+NaClO-N2H,·H2O+NaCI(6)溶液变蓝且半分钟
内不褪色(7)20.0075.00%(8)①偏高②偏低
解析:I.由图可知氯化铵与熟石灰反应生成氨气,氯气与NaOH
发生反应Cl2+2NaOH一NaClO+NaCl+H2O,NaCIO与氮气反
应可制备N2H,·H2O:Ⅱ.碘可氧化橡胶,淀粉为指示剂,且淀粉
遇碘单质变蓝;结合N2H4·HO十212一N2个十4HI+H2O计算
水合肼的质量分数,以此来解答。(1)盛放碱石灰的仪器的名称为
干燥管;(2)配制30%NaOH溶液时,计算后称量,在烧杯中溶解,
则所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和量筒,则还需要量筒:
(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是排除空气及多余的氯气:
(4)水槽中放入冷水可降低反应容器内的温度,有利于氯气与氢氧
化钠溶液的反应,有利于氨气的溶解;(5)NH3与NaClO反应生成
N2H4·H2O的化学方程式为2NH3+NaClO一N2H:·H2O+
NaCl;(6)碘能氧化乳胶管,则碘的标准溶液盛放在酸式滴定管中;
在滴定管中装入碘标准溶液的前一步,应进行的操作为用碘标准
溶液进行润洗滴定管;最初滴定的碘的标准液,被N2H·H2O还
原为HI,溶液不变蓝色,则当滴入最后半滴标准液,溶液变蓝且半
分钟内不褪色,此时为滴定终点;(7)第1次操作消耗标准液的体
积明显偏高,应舍去,则实际消耗的碘标准溶液平均体积为
20.02mL+19,98mL=20.00ml,根据N,H,·H20+2L一
2
N,↑4HI+H2O,样品中N2H·H2O的物质的量为0.02L×
0.3m0l/1x器×号-0.3m0l,粗产品中水合肼的质量分
数为0.03m0,X50g/moX100%=75.00%:(8)①若在配制碘标
2 g
准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,标准溶液的浓度降低,消耗
标准溶液的体积偏大,则测定结果偏高;
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准溶液液面,读数偏
小,即消耗标准溶液的体积偏小,则测定结果偏低。
提升题
6.(1)蒸馏烧瓶平衡气压,使液体顺利流下
(2)浓硫酸防止空气中的C)2和H2)等进入制备装置中,防止
SraN2遇水分解
(3)A
(4)SN,+6H,0△3Sr(OH,+2NH,↑
(5)滴入最后半滴标准液NOH溶液,溶液的颜色由无色变为浅红
色,且半分钟内颜色不再发生变化
(6)97.3%
(7)BC
解析:(2)因氨化锶遇水剧烈反应,因此制备氮化锶装置前后需要
连接干燥装置,制备的N2需要经过干燥后才能进入装置B,因此
广口瓶中盛放液体为浓硫酸,作用是干燥N2;碱石灰的作用是防
止空气中的水分进入制备装置;
(3)实验时需要先点燃A处的酒精灯,利用产生的N2将装置中的
空气排净,再点燃B处的酒精灯制备氮化锶,
(6)200mL盐酸被NaOH和NH3消耗,200mL盐酸中与NaOH
反应的HC1的物质的量为:l.0000mol/LX16×10L×0与
0.16mol,与NH3反应的HCl的物质的量为:1.0000mol/L×200
×10-3L-0.16mol=0.04mol,即NH3的物质的量为0.04mol,
根据化学方程式SrN2十6H,O△3Sr(OH)2+2NH+,氨化锶
的物质的量为0.02mol,样品的纯度为:
0.02mol×(88×3+14×2)g/m0l×100%≈97.3%。
6.0g
(7)A.锥形瓶洗涤干净后未干燥,直接装入待测液,不影响滴定结
果;B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,则消耗的NaOH
溶液体积偏大,即与NaOH溶液反应的HCI的物质的量偏多,与
NH3反应的HCI的物质的量偏少,计算结果偏低;C.滴定前滴定
管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失,消耗的NaOH溶液的体积
偏大,即与NaOH溶液反应的HCI的物质的量偏多,与NH反应
的HCI的物质的量偏少,计算结果偏低;D.读数时,滴定前平视,
滴定后俯视,消耗的NaOH溶液体积偏小,即与NaOH溶液反应
的HCI的物质的量偏少,与NH反应的HCI的物质的量偏多,计
算结果偏高。
7.(1)关闭止水夹,向长颈漏斗中加水至长颈漏斗中液面高于试管中
液面,静置一段时间,观察液面高度差是否变化
(2)碱石灰浓硫酸
(3)2NH,Cl+Ca(OH)2△CaCl.+2NH,↑+2H,0
(4)防止氨基甲酸铵分解:促进生成氨基甲酸铵反应正向移动
(5)关闭止水夹,熄灭酒精灯过滤
(6)H2 NCOONH,+Ca(OH),+HO-CCO¥+2NH·HO
79.80%
40℃
8.(1)t-BuOH+HNO2
t-BuNO2+H2(
(2)①恒压滴液漏斗
2t-BuNO2+NaOH+N2 H =NaNa+2H2O+t-BuOH
③水浴加热④降低叠氮化钠的溶解度,防止产物的损失
(3)65%b
(4)C1O+2N+H,O-CI+2OH+3N24
解析:(1)亚硝酸与叔丁醇(t一BuOH)在40℃左右生成亚硝酸叔
丁酯和水,反应为1一BuOH+HNO,40C1-BuNO,十H,O:
(2)①装置a为恒压滴液漏斗;②亚硝酸叔丁酯(t一BuNO2)与
八H、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠,反应方程式为
t-BuNO2十NaOH+N2H4-NaN3+2H2O+t-BuOH:③该反应
需控制温度在65℃,防止温度过高可采用的实验措施是水浴加
热;④叠氮化钠易溶于水,微溶于乙醇,低温下溶解度降低,用乙醇
洗涤溶质损失更少;
(3)Ce+的物质的量为0.10mol·L×0.04L=0.004mol,分别
与N和Fe+反应。反应剩余的Ce+与Fe2+按1:1反应,共消
耗Fe2+的物质的量为0.10mol·L1×0.02L=0.002mol,则与
N按1:1反应的物质的量为0.004mol一0.002mol=0.002mol,
即10mL所取溶液中有0.002molN%,100mL溶液中有
0.02molN,即1.3gNaN3,所以样品中叠氮化钠的质量分数为
,3g×100%=65%:a.(NH,)2Cc(NO)。溶液实际取量大于
2.0g
40.00mL,消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,计算叠氨化钠溶液
浓度偏小,导致产率偏低,故a错误;b.滴定前无气泡,终点时出现
气泡,则读数体积为实际溶液体积减气泡体积,硫酸亚铁铵标准液
读数体积偏小,计算的叠氮化钠溶液浓度偏大,故b正确:
(4)次氯酸钠溶液与叠氮化钠溶液反应后碱性明显增强,生成氢氧
化钠,且产生无色无味的无毒气体,则为氮气,离子方程式为:CO
+2N+H2O-CI+2OH+3N2↑。