第五章 第二节 第3课时 氨气及常见气体的制备方法-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第二册教师用书word(人教版 多选)
2026-03-05
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二节 氮及其化合物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.28 MB |
| 发布时间 | 2026-03-05 |
| 更新时间 | 2026-03-05 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 精讲精练·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-01-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55819481.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中化学讲义聚焦氨气及常见气体的制备方法,先详细讲解氨气的实验室制法(反应原理、装置、收集、净化、验满、尾气处理),再扩展到常见气体(O₂、Cl₂、CO₂等)的制备装置、收集方法及净化比较,构建从特殊到一般的知识支架。
资料通过实验装置对比(如氨气不同制备方法的装置选择)和问题链设计(如干燥剂选择、防倒吸装置分析),培养学生科学思维与证据推理能力。结合例题与练习题,课中辅助教师深化实验教学,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第3课时 氨气及常见气体的制备方法
素养目标
1.掌握实验室制取NH3的方法,培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
2.掌握实验室制取常见气体的原理、装置、收集、净化方法及制备方法的比较,培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
[对应学生用书P26]
知识点一 氨气的实验室制法
实验装置如图所示:
1.反应原理
在实验室里,常用加热__NH4Cl__和__Ca(OH)2__固体混合物的方法制取氨气,反应方程式为__2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O__。
2.装置
(1)发生装置:固体+固体气体,与实验室制取__氧气__的装置相同。
(2)净化装置:通常用__碱石灰__干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
3.收集方法
用__向下__排空气法收集,不能用排水法收集。
4.验满方法
(1)方法一:用湿润的__红色石蕊试纸__放置在试管口附近,若变__蓝__,说明已经收集满。
(2)方法二:用蘸取__浓盐酸__的玻璃棒靠近试管口,若有__白烟__生成,说明已经收集满。
5.尾气处理
多余的氨气要吸收掉,以避免污染空气,在吸收时要防止__倒吸__。
材料:实验室氨气的制备方法:
①加热固体铵盐和碱的混合物,反应原理为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
②浓氨水加热:NH3·H2ONH3↑+H2O。
③浓氨水中加固态碱性物质:如CaO、NaOH、碱石灰等。
(1)根据材料中氨气的制备原理,请给上述每种制备方法选择对应的制备装置。
提示 ①~A ②~C ③~B
(2)氨气中含有水蒸气,可以用浓硫酸干燥吗?如何干燥氨气?
提示 不能。浓硫酸能与氨气反应,生成铵盐,应用碱石灰或生石灰干燥氨气。
(3)下列装置中适宜作氨气的尾气吸收装置的有哪些?(已知氨气难溶于有机溶剂CCl4)
提示 A、D装置中倒置的漏斗和干燥管均有较大的容积,可防止倒吸;B中NH3不溶于CCl4,也可防止倒吸;C中NH3直接通入水中,由于NH3极易溶于水,所以易引起倒吸。可以选择A、B、D装置来吸收氨气。
快速制取氨气的方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓
氨水
NH3·H2ONH3↑+H2O
注:①NH3·H2O不稳定,受热易分解②加热温度不宜过高
浓氨水+固
体NaOH
NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水+
固体CaO
NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
CaO的作用:①吸水;②吸水后放热促进NH3的放出;③增大溶液中OH-的浓度,减少NH3的溶解
1.(2025·北京期中)用下图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验。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.丙装置能防止倒吸
D.向收集好的NH3中通入少量Cl2,可能观察到白烟
解析 甲中碱石灰和浓氨水反应放出氨气,乙中用向下排空气法收集氨气,并吸收氨气,防止污染,丙装置中导气管直接伸入水中,易引起倒吸,故选C。
答案 C
2.某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是________(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)根据上述正确的原理,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气,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)如图是甲同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是___________(填字母),集气的原理是__________________________________________________________________。
解析 (1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气,遇冷又转化为氯化铵固体,不能制取氨气;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时,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;氨气极易溶于水,若用稀溶液制取,产量较少。(2)由所给试剂看,不需要加热条件。(3)收集气体可采用排空气法(密度与空气有较大差别、气体不能被O2氧化等),也可采用排水法(不易溶于水),与其他性质无关。
答案 (1)B (2)C (3)②④ (4)d 利用氨气密度小于空气,采用短管进氨气,长管出空气,即可收集氨气
知识点二 常见气体的制备方法比较
1.常见气体的制备装置
装置
应用
固体(或液体)+液体气体
固体(+固体)气体
固体(或液体)+液体―→气体
用上表中装置对应的字母填写下列空白:
气体
反应试剂
反应装置
O2
KMnO4或KClO3分解
__B__
Na2O2与H2O;H2O2与MnO2
__C__
SO2
Na2SO3与浓H2SO4
__C__
Cu与浓H2SO4,加热
__A__
Cl2
浓盐酸与MnO2,加热
__A__
浓盐酸与KMnO4
__C__
H2
稀盐酸与Zn
__C__
CO2
CaCO3与稀盐酸
__C__
NH3
NH4Cl与Ca(OH)2,加热
__B__
浓氨水,加热
__A__
浓氨水与CaO
__C__
2.气体的收集方法
(1)一般方法
收集方法
收集气体的类型
收集装置
可收集的气体(举例)
排水法
难溶于水或微溶于水且不与水反应
__O2、H2、NO、CO__等
排空气法
向上排
空气法
密度__大于__空气且不与空气中的成分反应
__Cl2、SO2、NO2、CO2__等
向下排
空气法
密度__小于__空气且不与空气中的成分反应
__H2、NH3__等
(2)创新方法
①从a管进气b管出水可收集__难溶于水的气体__,如__H2、O2__等。
②若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体:
换成饱和食盐水收集__氯气__,换成饱和碳酸氢钠溶液收集__二氧化碳__,换成四氯化碳(密度比水大,且与水不互溶)收集__HCl或NH3__。
3.常用的防倒吸装置
尾气处理时,有些气体要防倒吸,常见的防倒吸装置有:
判断下列装置是否正确。
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
解答实验装置题做到“四看”
一看发生装置是否有错:①实验是否需加热;②仪器放置是否有错;③夹持仪器的位置是否有错。
二看试剂(反应物、干燥剂、尾气吸收剂等)是否符合实验原理。
三看收集方法是否有错(导管伸入的位置等)。
四看是否缺少尾气吸收装置,对于有毒气体,一定要设计尾气吸收装置,并选择适宜的吸收剂。
1.(2024·云南玉溪一中高一月考)用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)( )
选项
A
B
C
D
X中试剂
浓盐酸
双氧水
浓硫酸
浓氨水
Y中试剂
MnO2
MnO2
Cu
NaOH
气体
Cl2
O2
SO2
NH3
解析 浓盐酸与二氧化锰反应制氯气必须在加热条件下,且氯气可溶于水,收集氯气不能用排水法,A错误;双氧水分解制氧气的制取装置用固液不加热装置,收集氧气可用排水法,B正确;浓硫酸与铜在加热条件下反应生成二氧化硫,且SO2易溶于水,C错误;氨气极易溶于水,不能用排水法收集,D错误。
答案 B
2.(2025·黑龙江哈尔滨段考)下列除去气体中的杂质的方法中,能实现目的的是( )
选项
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过澄清石灰水
B
HCl(Cl2)
通过饱和食盐水
C
NO2(NO)
通过氢氧化钠溶液
D
N2(O2)
通过灼热的铜丝网
解析 澄清石灰水和SO2、H2S都反应,因此不能达到目的,A错误;氯气不溶于饱和食盐水,而HCl溶于饱和食盐水,因此不能达到目的,B错误;NO2和NaOH溶液反应生成NaNO3、NaNO2和水,NO不与NaOH溶液反应,NO、NO2和NaOH反应生成NaNO2和水,因此不能达到目的,C错误;氧气与灼热铜丝反应,氮气不与铜丝反应,能达到实验目的,D正确。
答案 D
[对应学生用书P29]
1.(2024·南昌高一检测)下列是中学化学中常见气体,只能用排水法收集的是( )
A.Cl2 B.HCl
C.SO2 D.NO
解析 Cl2密度大于空气且与空气不反应,可溶于水,故可以用向上排空气法或者排饱和食盐水法收集氯气,不能用排水法收集;HCl、SO2密度大于空气且与空气不反应,易溶于水,故只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集;NO能与空气中的O2反应转化为NO2,且不溶于水,故只能用排水法收集NO,不能用排空气法收集,故选 D。
答案 D
2.(2025·广东深圳期中)利用下列装置制取并收集氨气,下列装置(“→”表示气流方向)正确且能达到实验目的的是( )
A.制备氨气
B.净化氨气
C.收集氨气
D.尾气处理
解析 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口反应生成氯化铵,因此不能用加热氯化铵得到氨气,且固体加热,试管口应向下倾斜,A错误;氨气能和浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;氨气密度比空气小,用向下排空气法收集氨气,气流方向为短进长出,C错误;故选D。
答案 D
3.下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是( )
选项
试剂
试纸或试液
现象
结论
A
浓盐酸、浓硫酸
湿润的pH试纸
变红
HCl为酸性气体
B
浓盐酸、二氧化锰
淀粉碘化钾溶液
变蓝
Cl2具有氧化性
C
浓氨水、生石灰
湿润的红色石蕊试纸
变蓝
NH3溶于水显碱性
D
亚硫酸钠、硫酸
品红溶液
褪色
SO2具有还原性
解析 浓盐酸易挥发,浓硫酸不挥发,且浓硫酸稀释放热,可制备HCl气体,盐酸可以使pH试纸变红,故A正确;浓盐酸与二氧化锰加热可制备氯气,氯气可氧化KI生成碘,遇淀粉变蓝,故B正确;浓氨水与CaO混合可制备氨气,氨水显碱性,因此氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故C正确;亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫可使品红溶液褪色,体现其漂白性,故D错误。
答案 D
4.(2024·江苏徐州高一段考)下列装置能达到实验目的的是( )
解析 NO与空气中O2反应,不能用排空气法收集,A错误;浓硫酸是液体干燥剂,不能盛放在U形管中,B错误;氨气密度小于空气,收集时氨气从短导管进入,气体从长导管出,C错误;故选D。
答案 D
5.如图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置,均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂,请用适宜装置的字母完成下列填空:
(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的装置是________。
(2)能用于干燥CO2气体的装置是________。
(3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中,用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是________。
(4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸入反应装置中的是________。
(5)接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳的装置是________。
答案 (1)AB (2)AEF (3)A (4)ACE (5)D
[对应知能达标训练P14]
[基础训练]
1.(2024·甘肃兰州高一期中)下列气体既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是( )
A.O2、CO2、NH3 B.N2、CO、CH4
C.H2、NO2、SO2 D.Cl2、NO、HI
解析 NH3是碱性气体,不能用浓硫酸干燥,CO2能和碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥,A错误;N2、CO、CH4三种气体均既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥,B正确;NO2、SO2能和碱发生反应,不能用碱石灰干燥,C错误;Cl2不能用碱石灰干燥,HI能被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,D错误。
答案 B
2.(2024·陕西渭南高一月考)实验室可采用如图所示装置制取氨气,下列说法正确的是( )
A.生石灰属于酸性氧化物
B.可以采用排水法收集氨气
C.氨水能使无色酚酞溶液变红
D.可用大理石代替生石灰制备氨气
解析 生石灰属于碱性氧化物,A错误;氨气极易溶于水,不能用排水法收集氨气,B错误;氨水呈碱性,能使无色酚酞溶液变红,C正确;不可用大理石代替生石灰制备氨气,生石灰与氨水反应CaO+NH3·H2O===Ca(OH)2+NH3↑,D错误。
答案 C
3.(2024·江苏无锡高一期末)实验室制备氨气并探究其还原性。下列实验装置(夹持仪器已省略)或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.用装置丙探究NH3的还原性 D.用装置丁收集尾气
解析 NH3极易溶于水,用水吸收时需要防止倒吸,故选D。
答案 D
4.用常见反应原理制取下列气体,实验室使用的发生装置相同的一组是( )
A.HCl和H2 B.CO2和HCl
C.HCl和O2 D.H2和CO2
答案 D
5.如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用氯酸钾和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气,则合理的装置组合为( )
A.①⑤⑧ B.③④⑦
C.①⑤⑥ D.③⑤⑥
解析 氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热的条件下生成氯化钾和氧气,氯酸钾和二氧化锰为粉末状,可选①作为制取装置,可选用装置④用浓硫酸进行干燥,或选用装置⑤用碱石灰进行干燥,氧气密度比空气大,采用装置⑥向上排空气法收集,不可采用装置⑧排水法收集,得不到干燥的氧气,故合理的装置组合为①⑤⑥。
答案 C
6.(2025·黑龙江哈九中期中)下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置。下列方案正确的是( )
选项
X
收集气体
Y
A
氯化钙
二氧化硫
氢氧化钠
B
氯化钙
一氧化氮
氢氧化钠
C
碱石灰
氯化氢
水
D
碱石灰
氨
水
解析 氯化钙可干燥SO2,SO2的密度大于空气,可用向上排空气法收集,SO2与NaOH反应,球形结构可防止倒吸,则图中装置可干燥、收集并吸收多余气体,A正确;NO与O2反应,不能用排空气法收集,NO不与NaOH溶液反应,不能用NaOH溶液吸收NO,B错误;HCl与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥HCl,C错误;氨气能用碱石灰干燥,但氨气的密度比空气小,应该用向下排空气法收集,图示收集方法不合理,D错误。
答案 A
7.我们已经学过氢气、氧气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、氨气等气体的制备方法和化学性质。如图为实验室制备、净化、干燥气体及进行尾气处理的常见仪器装置。请结合所学知识回答下列问题:
(1)下列气体中,只能用碱石灰干燥的是__________(填字母,下同)。
A.H2 B.Cl2 C.SO2 D.NH3 E.O2
(2)实验室用软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热制得氯气,所选制备装置是________,干燥氯气的装置是________,尾气处理装置是________。
(3)将10.7 g氯化铵固体与足量熟石灰混合加热,使之充分反应。生成的氨气在标准状况下的体积是__________ L,若将这些氨气溶于水配成500 mL氨水,该氨水的物质的量浓度是________。
解析 (1)氢气和氧气用酸、碱、中性干燥剂都可以干燥;二氧化硫为酸性氧化物,不能用碱石灰干燥;氯气能与氢氧化钠反应,不能用碱石灰干燥;氨气只能用碱石灰干燥。
(2)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,反应物为固液混合物,需要加热,制备装置选择B;氯气可用装置C浓硫酸干燥;吸收多余的氯气用装置E。
(3)10.7 g氯化铵的物质的量为=0.2 mol,则可生成氨气0.2 mol,在标准状况下体积为0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L;若将这些氨气溶于水配成500 mL氨水,该氨水的物质的量浓度是=0.4 mol·L-1。
答案 (1)D (2)B C E (3)4.48 0.4 mol·L-1
[能力提升]
8.(2025·湖北武汉期中)下列有关气体的实验室制备和处理方式均正确的是( )
选项
气体
制备方法
处理方式
A
SO2
Na2SO3溶液与稀硫酸混合
用石灰水吸收尾气
B
CO2
固体CaCO3和稀硫酸混合加热
用排空气法进行收集
C
Cl2
将浓盐酸滴入KMnO4固体中
用饱和食盐水和浓硫酸除杂
D
NH3
将NH4Cl和NaOH固体混合加热
用无水氯化钙固体进行干燥
解析 Na2SO3固体与70%浓硫酸混合生成SO2,石灰水中氢氧化钙的浓度较小,吸收尾气的效果不好,应选NaOH溶液吸收尾气,A错误;生成的CaSO4覆盖在CaCO3表面,使反应不能持续进行,B错误;KMnO4氧化浓盐酸制氯气,饱和食盐水除去挥发的HCl,浓硫酸干燥Cl2,C正确;氨气与氯化钙反应,应选碱石灰干燥氨气,D错误。
答案 C
9.NaClO2具有强氧化性,是较好的消毒剂,实验室可以用NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2,制取装置如图所示,下列叙述一定正确的是( )
A.长颈漏斗可以替换仪器a
B.可用排饱和食盐水法收集Cl2
C.可通过装置乙除去HCl和H2O
D.反应中NaClO2被氧化
解析 浓盐酸会挥发且生成的氯气会从长颈漏斗中逸出,滴加浓盐酸不能用长颈漏斗,A错误;氯气难溶于饱和食盐水,可用排饱和食盐水法收集Cl2,B正确;装置乙净化气体时应长管进气短管出气,C错误;NaClO2与浓盐酸反应制取Cl2,NaClO2中氯元素化合价从+3价降低到0价,被还原,D错误。
答案 B
10.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是( )
A.①②③中依次盛装酸性KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
答案 B
11.(2025·海南海口段考)氨在生产、生活中有着广泛的应用,下列是有关氨的制备与部分性质。
Ⅰ.氨气的制备
制备氨气可以选择以下装置。
(1)若选浓氨水与生石灰反应制备少量氨气,应选择装置________(填序号,下同)。
(2)若选择氯化铵、熟石灰制备氨气,则选择的装置是________。
Ⅱ.氨气的还原性
工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。实验小组为探究氨气与二氧化氮的反应设计如下实验装置,请回答相关问题。
(3)B和D装置的作用都是干燥气体,其中盛装的干燥剂选择合理的是________(填字母)。
a.甲、乙都是碱石灰
b.甲是碱石灰,乙是五氧化二磷
c.甲、乙都是无水氯化钙
d.甲是五氧化二磷,乙是碱石灰
(4)C中加入少量催化剂,打开上图K1、K2后,C中发生反应的化学方程式为________________。若某工厂推排的废气中二氧化氮含量为0.15×103 mol,处理这种废气,需要________ m3氨气(标况下)。
解析 (1)浓氨水与生石灰反应制备少量氨气,为固液不加热反应,应选择装置Ⅱ;
(2)氯化铵、熟石灰制备氨气为固体加热反应制取氨气,则选择的装置是Ⅲ;
(3)装置B的作用是干燥氨气,无水氯化钙、五氧化二磷都能与氨气发生化学反应,不能选择二者,应用碱石灰干燥氨气;D装置作用是干燥NO2气体,NO2可以使用酸性固体干燥剂如五氧化二磷进行干燥,NO2气体会被碱石灰吸收,故选b;
(4)NH3、NO2在催化剂作用下发生氧化还原反应生成无污染的氮气和水:8NH3+6NO27N2+12H2O,推排的废气中NO2含量为0.15×103 mol,处理这种废气,需要0.15×103 mol×氨气,为0.15×103 mol××22.4×10-3 m3/mol=4.48 m3氨气(标况下)。
答案 (1)Ⅱ (2)Ⅲ (3)b
(4)8NH3+6NO27N2+12H2O 4.48
12.(2025·江苏无锡月考)某化学小组经查阅资料得知常温下过量的氨气和氯气反应能生成氯化铵,该实验小组对该反应进行探究,部分实验装置如图(夹持装置略去)。
(1)装置A是一种NH3的制备装置,其中盛放浓氨水的仪器名称为________。
(2)装置F中发生反应的离子方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置E中盛装的试剂M为饱和食盐水,该装置的作用为________________。
(4)装置C的设计有明显的不足之处,应该将左右的短长导管互换,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)利用改进后的实验装置完成实验,某同学设计如下实验证明装置C中所得固体为氯化铵:
①取少量装置C中固体产物溶于水配成溶液,取少量溶液置于两支小试管中;
②______________;
③向另一支试管中加入过量稀硝酸,再加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
结论:常温下过量的氨气和氯气反应可生成氯化铵。
解析 (2)装置F为酸性高锰酸钾与浓盐酸制备氯气,反应的离子方程式为16H++10Cl-+2MnO===5Cl2↑+2Mn2++8H2O。(3)装置F中制备的氯气中混有HCl,故E中盛装饱和食盐水除去Cl2中的HCl,防止其与NH3反应生成NH4Cl干扰实验。(5)证明装置D中所得固体为氯化铵,分别用浓的NaOH溶液检验铵根离子,硝酸银溶液检验氯离子。
答案 (1)分液漏斗 (2)16H++10Cl-+2MnO===5Cl2↑+2Mn2++8H2O (3)除去氯气中的氯化氢 (4)氨气的密度比Cl2小,导管互换后利于两种气体的充分混合反应 (5)向一支试管中加入浓NaOH溶液,加热,产生使红色石蕊试纸变蓝的气体
13.(2024·广东江门高一段考)NH3是重要的化工原料。
Ⅰ.氨气的制备
(1)实验室用下列装置制备NH3,装置依次为________(填字母)。
(2)选择以上装置制备氨气的化学方程式是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列物质能用于干燥氨气的有________(填字母)。
a.NaCl固体 b.无水氯化钙 c.碱石灰 d.浓H2SO4
Ⅱ.氨气的性质
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中产生大量白烟,原因是(用化学方程式表示)____________________,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是____________________________________。
(5)探究氨气的还原性
通入干燥NH3将装置中空气排尽后加热,装置Ⅰ中生成黑色粉末,经验证为FeO;装置Ⅱ中无水CuSO4粉末变为蓝色;装置Ⅲ无水CaCl2的质量增加,还排出一种无色无味、无污染的气体。
①根据实验结果写出NH3还原Fe2O3的化学方程式:
________________________________________________________________________。
②设计实验验证Fe2O3完全转化为FeO: ___________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)实验室用氯化铵和熟石灰加热制取氨气,试管口略向下倾斜,A符合,用向下排空气法收集氨气,C符合,过量的氨气用水吸收,并且倒置漏斗,防止倒吸,E符合;故答案为:ACE。
(3)NaCl固体不吸水,不能做干燥剂;无水氯化钙与氨气发生反应生成CaCl2·8NH3,不能干燥氨气;碱石灰不与氨气反应,可以干燥氨气;浓H2SO4与氨气反应生成硫酸铵,不能干燥氨气;故选c。
(4)①用化学方程式表示为HCl+NH3===NH4Cl;②反应后B中气体压强减小,根据阿伏加德罗定律可知,氯化氢的量较多,反应后氯化氢过量,氯化氢水溶液显酸性,再打开旋塞2,石蕊溶液倒吸进入B瓶,B瓶中的现象是溶液变红色。
(5)①NH3还原Fe2O3的反应生成FeO、N2和H2O,化学方程式为2NH3+3Fe2O36FeO+N2+3H2O;②Fe2+遇KSCN溶液不变颜色,Fe3+遇KSCN溶液变成红色,故取少量固体溶于稀硫酸溶液,滴加少量KSCN溶液,溶液不变红,则Fe2O3完全被还原。
答案 (1)ACE (2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ (3)c
(4)①HCl+NH3===NH4Cl ②烧瓶中的液体倒吸入B瓶,且紫色石蕊溶液变红色
(5)①2NH3+3Fe2O36FeO+N2+3H2O ②取少量固体溶于稀硫酸溶液,滴加少量KSCN溶液,溶液不变红,则Fe2O3完全被还原
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