5.2 氮及其化合物 第2课时(分层作业)化学人教版必修第二册
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内容正文:
第二节 氮及其化合物
课时2 氨和铵盐
分层作业
1.(23-24高一下·北京房山·期中)2024年1月,我国开启了中国第一艘氨/柴油双燃料动力拖船的建造。下列关于氨(NH3)的说法中不合理的是
A.氨属于单质 B.氨具有还原性
C.氨易液化便于存储 D.用氨作燃料可降低碳排放
2.(25-26高一上·上海·开学考试)已知分子的质量越小,分子运动速度越快,如图在玻璃管两端的棉花上分别滴上浓氨水和浓盐酸,已知浓氨水易挥发出氨气,浓盐酸易挥发出氯化氢气体,氨气和氯化氢两种气体接触后会产生大量白烟,白烟实际上是氯化铵晶体的微小颗粒,则白烟较浓较多的点是
A.A点 B.B点 C.C点 D.无法确定
3.(25-26高三上·天津南开·开学考试)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.如果关闭c、d,打开a、b,可能会有白烟产生
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后蒸干可得氯化铵固体
4.(25-26高一上·上海·月考)关于说法正确的是
A.遇到HCl产生白雾 B.利用受热分解可制得
C.可用湿润的红色石蕊试纸检验 D.沸点低,故极易溶于水
5.(25-26高一上·河北邯郸·期中)碳酸铵[(NH4)2CO3]广泛应用于医药、橡胶、发酵等工业领域。同学们按如图所示实验探究碳酸铵的性质。下列说法错误的是
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
A.实验Ⅰ中可观察到紫色石蕊溶液变红
B.实验Ⅱ中可观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.实验Ⅲ中可观察到生成白色沉淀,该白色沉淀能溶于稀盐酸
D.可以用实验Ⅱ的原理鉴别碳酸铵和氯化铵
6.(25-26高一上·黑龙江绥化·期末)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
C.和的混合溶液加热有生成
D.能与溶液剧烈反应生成
7.(25-26高一上·河北保定·月考)下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.验证与浓硝酸反应的热量变化
B.观察浓氨水与浓硫酸反应产生白烟
C.制取并收集氨气
D.分离和固体
A.A B.B C.C D.D
8.(25-26高三上·广东汕头·期末)某同学在实验室对和反应进行探究,实验设计如图所示(部分夹持装置省略):
下列叙述错误的是
A.a中固体为和
B.b中可使用无水作为干燥剂
C.已知M中反应产生两种环境友好型物质,则作还原剂
D.可通过抽动铜丝控制d中反应的发生与停止
9.(25-26高三上·广西南宁·月考)下列关于氨气的制备、净化、收集、性质验证的实验操作规范且能达到实验目的的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.验证溶解性
A.A B.B C.C D.D
10.(25-26高三上·广东·开学考试)某兴趣小组设计如图实验探究一系列物质的性质。挤压滴管,不同阶段发生不同化学反应。
下列推断合理的是
A.若试纸变蓝,则表明浓盐酸具有强挥发性
B.若气球变“瘪”,则表明烧瓶中一定发生了熵减反应
C.若产生“白烟”,则和发生反应生成了
D.其他条件不变,若用水替代浓盐酸,则烧瓶内也会产生“白烟”
11.(25-26高一上·山东泰安·期末)氮及其化合物在工农业生产中有重要用途。
I.农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料。某化学兴趣小组设计如图1所示装置制备氨气并探究其性质。
(1)装置甲中反应的化学方程式为 。
(2)把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中,可观察到的现象为 。
(3)图2中可代替装置丁用于吸收多余氨气的是 (填标号)。
(4)该兴趣小组利用压强传感器测定氨气喷泉实验中的压强变化情况,实验装置如图3所示。待三颈烧瓶充满后,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,关闭a,将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中,打开b,完成喷泉实验,三颈烧瓶内压强变化曲线如图4所示。下列说法错误的是_______(填标号)。
A.制取氨气时烧瓶中的CaO可以换成
B.实验进行到O点时喷泉最剧烈
C.可用蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口c处验满
D.喷泉实验结束后,发现水未充满三颈烧瓶,可能是因为收集的氨气不纯
Ⅱ.氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。该研究小组查阅相关资料,了解到某工厂制硝酸的流程如下图所示:
(5)上述转化中,属于氮的固定的是 (填“i”、“ii”或“iii”)。
(6)“氧化炉”中发生反应的化学方程式为 。
12.(23-24高一下·福建·期中)氮及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示:
(1)请填写:P结构式 。
(2)从氮元素化合价的角度分析,P具有 性(选填“氧化”或“还原”),体现在可与 发生氧化还原反应(选填编号)。
A.H2O B.O2 C.HNO3
(3)P溶于水,大部分与水结合,写出结合产物的电离方程式 。
(4)以上①~⑤的转化过程,其中属于氮的固定的是 (填写编号),铵态氮()与亚硝态氮()可以在细菌的作用下转化为氮气,该反应中,当产生0.02mol氮气时,转移电子的物质的量为 。
(5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在,写出检验操作: ,说明样品中含有。
1.(2022·江苏·高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.自然固氮、人工固氮都是将转化为
B.侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C.工业上通过催化氧化等反应过程生产
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
2.(2022·重庆·高考真题)工业上用N2和H2合成NH3,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.消耗14gN2生成NH3分子数为2 NA
B.消耗1molH2,生成N-H键数为2 NA
C.生成标准状况下22.4LNH3,电子转移数为2 NA
D.氧化1molNH3生成NO,需O2分子数为2 NA
3.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.是氨气发生装置
B.是氨气发生装置
C.是氨气吸收装置
D.是氨气收集、检验装置
4.(25-26高一上·山东青岛·期中)氨基钠()在有机合成领域有着重要应用,易氧化,易与水反应生成极易溶于水的氨气。实验室可用钠与液氨反应制得氨基钠,装置如图。下列说法错误的是
A.制备反应开始应先通入氨气排尽装置内空气
B.制备过程中有氢气生成
C.氨基钠溶于水,所得溶液呈酸性
D.收集一试管排出的气体并倒置水槽中,若试管内充满水说明空气排尽
5.(2025·陕西咸阳·一模)常见物质的转化关系如图(反应条件和部分物质已省略),C为淡黄色固体单质,J为紫红色金属,反应①是工业合成氨,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.含、、的尾气均可用氢氧化钠溶液吸收
B.反应③、反应④中G、N所体现的性质相同
C.可用G浓溶液或湿润的蓝色石蕊试纸检验D
D.发生反应②时转移电子数目为
6.(25-26高三上·广东深圳·月考)按下图装置进行实验,两张湿润的试纸贴于广口瓶内壁,先注入浓氨水,一段时间后再注入浓盐酸,对实验现象的分析合理的是
A.注入浓氨水,气球膨胀,说明分解放热
B.注入浓氨水,红色石蕊试纸变蓝,说明是电解质
C.注入浓盐酸,出现大量白烟,说明氨气具有还原性
D.注入浓盐酸,淀粉试纸变蓝后褪色,说明氯气具有漂白性
7.(2025·海南·一模)取一定质量的按如图所示流程进行实验。
下列说法错误的是
A.气体A可用于工业制盐酸 B.③中发生的反应属于氧化还原反应
C.沉淀D可用作牙膏摩擦剂 D.液态的E可用作制冷剂
8.(2025高一下·福建·学业考试)某研究性学习小组利用以下装置探究氯气和氨气之间的反应情况。其中A、F分别为氨气和氯气的制取发生装置,C为纯净干燥的氯气与干燥的氨气发生反应的装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)检查装置A气密性的方法是:塞紧橡皮塞,关闭分液漏斗的活塞,将导管末端伸入盛水的烧杯中,微热烧瓶,导管口有 ,说明装置A气密性良好。
(3)用装置A制取氨气的化学方程式为 。
(4)请为B处框内选择合适的装置及相应的试剂___________(选填字母)。
A.球形干燥管装碱石灰 B.洗气瓶装浓硫酸
C.球形干燥管装氧化钙 D.球形干燥管装
(5)装置E的作用是 ,装置D和E的位置 (选填“能”或“不能”)调换。
(6)实验中可观察到装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出此反应的化学方程式: 。若有1mol被氧化,则转移的电子数目为 。
(7)氨气具有还原性,在加热条件下可与氧化铜反应生成两种单质和水,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(8)实验室也常用氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气。若要生成标准状况下2.24 L,理论上参加反应的的质量是 g。(的摩尔质量为)
1.(2025·湖南·高考真题)只用一种试剂,将四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
2.(2023·天津·高考真题)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是
A.Fe与稀硝酸反应制NO
B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2
C.NaOH与浓氨水制备NH3
D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2
3.(2024·重庆·高考真题)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是
A.若制取,则a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取,则乙可盛饱和食盐水以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛水用作尾气处理装置
4.(2023·广东·高考真题)1827年,英国科学家法拉第进行了喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是
A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥 C.图3:收集 D.图4:制备
5.(2024·湖北·高考真题)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A.碱石灰有利于逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用
D.双口烧瓶中发生的变化是
6.(2024·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B.图②标识表示易燃类物质
C.装置③可用于制取并收集氨气 D.装置④可用于从碘水中萃取碘
7.(2023·海南·高考真题)代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为
B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
C.标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D.完全溶于所得溶液,微粒数目为
8.(2021·全国乙卷·高考真题)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是
化学试剂
制备的气体
A
B
(浓)
C
D
(浓)
A.A B.B C.C D.D
9.某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化
(1)氨催化氧化的化学方程式为 。
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应 热量(填“吸收”或“放出”)。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入 ;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是 。
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置 (填装置代号);化合物X为 (只写一种),Na2O2的作用是 。
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第二节氮及其化合物
课时2氨和铵盐
参考答案
A
基础达标题
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
D
O
C
B
D
C
11.【答案】(1)2NH,Cl+Ca(OH,=CaCL2+2NH+2H,O
(2)有大量白烟
(3)CD
(4)AC
(5)i
(O4NH+50n合4N0+6H,0
H-N-H
12.【答案】(1)
H
(2)还原
B
(3)NH3.H2O、≥NH4+OH
(4)②
0.06mol
(5)取少量废水,滴加NOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则含NH
4
B
能力提升题
2
3
4
5
6
7
A
B
B
C
C
B
8.【答案】(I)分液漏斗
(2)气泡冒出,停止加热,导管末端形成一段水柱
(3)CaO+NH;H2O=Ca(OH),+NH,
(4)AC
(5)除去氯气中混有的HC1不能
(6)3C12 +8NH3 =N2 +6NH CI 3N
(7)3:2
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(8)5.35
C
拓展培优题
1
2
3
4
5
6
7
8
D
D
D
B
C
9.【答案】
4NH,+502元N4N0+6H,0
放出
浓HSO4生成的NO与O2反应生成NO2,NO2
与水反应生成HNO,NH3与HNO反应生成了NHNO1NHCI与HCI反应生成氧气
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第二节 氮及其化合物
课时2 氨和铵盐
分层作业
1.(23-24高一下·北京房山·期中)2024年1月,我国开启了中国第一艘氨/柴油双燃料动力拖船的建造。下列关于氨(NH3)的说法中不合理的是
A.氨属于单质 B.氨具有还原性
C.氨易液化便于存储 D.用氨作燃料可降低碳排放
【答案】A
【详解】A.氨的化学式为NH3,它是由N、H两种元素组成的化合物,A 不合理;
B.由题意可知,氨可作燃料,则氨具有还原性,B合理;
C.氨在加压或降温时易液化,便于存储,C合理;
D.用氨作燃料时可产生N2和水,没有碳的氧化物生成,可降低碳排放,D合理;
故选A。
2.(25-26高一上·上海·开学考试)已知分子的质量越小,分子运动速度越快,如图在玻璃管两端的棉花上分别滴上浓氨水和浓盐酸,已知浓氨水易挥发出氨气,浓盐酸易挥发出氯化氢气体,氨气和氯化氢两种气体接触后会产生大量白烟,白烟实际上是氯化铵晶体的微小颗粒,则白烟较浓较多的点是
A.A点 B.B点 C.C点 D.无法确定
【答案】C
【详解】由题干已知信息:分子的质量越小,分子运动速度越快,则分子的相对分子质量越小,分子运动速度越快,结合氯化氢的相对分子质量大于氨气的相对分子质量,即HCl的运动速度比NH3慢,氨气和氯化氢两种气体接触后生成氯化铵固体小颗粒,可看到产生大量白烟,故图中白烟较多较浓的点是C点,故答案为:C。
3.(25-26高三上·天津南开·开学考试)如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢
B.如果关闭c、d,打开a、b,可能会有白烟产生
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
D.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后蒸干可得氯化铵固体
【答案】D
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,且溶于水放热,能够促进浓盐酸中氯化氢气体的挥发,所以在实验室中,可用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢,A正确;
B.如果关闭c、d,打开a、b,氨气和氯化氢会相互接触,发生反应NH3+HCl=NH4Cl,生成的氯化铵是白色固体小颗粒,所以可能会有白烟产生,B正确;
C.氨气极易溶于水,其水溶液呈碱性,能使石蕊溶液变蓝,氯化氢极易溶于水,其水溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红。实验中同时打开止水夹a、c、d,氨气溶于水使烧瓶内压强减小,形成蓝色喷泉,氯化氢溶于水使烧瓶内压强减小,形成红色喷泉,C正确;
D.氯化铵受热易分解,所以将烧瓶内溶液混合后蒸干,不能得到氯化铵固体,D错误;
故答案选D。
4.(25-26高一上·上海·月考)关于说法正确的是
A.遇到HCl产生白雾 B.利用受热分解可制得
C.可用湿润的红色石蕊试纸检验 D.沸点低,故极易溶于水
【答案】C
【详解】A.氨气()与氯化氢(HCl)反应生成氯化铵固体,产生白烟(固体颗粒),而非白雾(液体小滴),描述不准确,A错误;
B.氯化铵()受热分解可生成氨气()和氯化氢(HCl),但生成的氨气与氯化氢气体又很容易再次反应生成氯化铵固体,故不可单独用于制取氨气,B错误;
C.氨气为碱性气体,会使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故可用湿润的红色石蕊试纸检验,C正确;
D.氨气沸点低(-33°C)表明其易挥发,但极易溶于水(1:700)是由于其极性及与水形成氢键,沸点低与溶解性无直接因果关系,D错误;
故答案选C。
5.(25-26高一上·河北邯郸·期中)碳酸铵[(NH4)2CO3]广泛应用于医药、橡胶、发酵等工业领域。同学们按如图所示实验探究碳酸铵的性质。下列说法错误的是
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
A.实验Ⅰ中可观察到紫色石蕊溶液变红
B.实验Ⅱ中可观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.实验Ⅲ中可观察到生成白色沉淀,该白色沉淀能溶于稀盐酸
D.可以用实验Ⅱ的原理鉴别碳酸铵和氯化铵
【答案】D
【详解】A.实验Ⅰ中碳酸铵和稀硫酸反应生成硫酸铵、二氧化碳和水,二氧化碳的水溶液显酸性,可观察到紫色石蕊溶液变红,A正确;
B.实验Ⅱ中碳酸铵和氢氧化钠溶液加热反应生成氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;
C.实验Ⅲ中碳酸铵和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵,可观察到生成白色沉淀,该白色沉淀碳酸钙能溶于稀盐酸,C正确;
D.碳酸铵、氯化铵都能和氢氧化钠溶液加热反应产生氨气,不可以用实验Ⅱ的原理鉴别碳酸铵和氯化铵,D错误;
故答案选D。
6.(25-26高一上·黑龙江绥化·期末)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
C.和的混合溶液加热有生成
D.能与溶液剧烈反应生成
【答案】C
【详解】A.NH4HCO3加热分解生成NH3,氮元素化合价未变化(均为-3价),未发生氧化还原反应,不体现还原性,A不符合题意;
B.(NH4)2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀和氯化铵,为复分解反应,氮元素化合价不变,未发生氧化还原,不体现还原性,B不符合题意;
C.NH4Cl与NaNO2加热反应生成N2,中氮元素化合价从-3价升高至0价,被氧化,体现还原性,C符合题意;
D.N2H4·H2O与NaClO反应生成N2,氮元素化合价升高(从-2价至0价),但体现的是N2H4的还原性,而非的还原性,D不符合题意;
故选C。
7.(25-26高一上·河北保定·月考)下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.验证与浓硝酸反应的热量变化
B.观察浓氨水与浓硫酸反应产生白烟
C.制取并收集氨气
D.分离和固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.Cu与浓硝酸反应放热,U形管左侧气压变大,实验过程会看到左侧红墨水液面下降,右侧液面升高,A正确;
B.浓硫酸难挥发,无法与挥发出的氨气在空气中相遇形成白烟,B错误;
C.制备出的氨气不能用无水CaCl2干燥,无水CaCl2会吸收氨气,且收集氨气的导气管的管口应伸入接近试管的底部,C错误;
D.碘单质受热升华,遇冷凝结在圆底烧瓶底部,NH4Cl固体受热分解,遇冷又生成NH4Cl,也附着在圆底烧瓶底部,不能用此法分离二者,D错误;
故答案选A。
8.(25-26高三上·广东汕头·期末)某同学在实验室对和反应进行探究,实验设计如图所示(部分夹持装置省略):
下列叙述错误的是
A.a中固体为和
B.b中可使用无水作为干燥剂
C.已知M中反应产生两种环境友好型物质,则作还原剂
D.可通过抽动铜丝控制d中反应的发生与停止
【答案】B
【分析】据实验装置分析可知,装置a中用Ca(OH)2和NH4Cl制备氨气,方程式为,b中盛放碱石灰干燥氨气,d中Cu与浓硝酸制备NO2,方程式为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,用无水CaCl2干燥NO2,生成的两种气体进入M中发生反应,8NH3+6NO27N2+12H2O,上方的气球用于收集尾气气体,
【详解】A.根据实验室制备NH3的原理:NH4Cl与Ca(OH)2固体混合加热可生成NH3:,a中固体为和,A正确;
B.NH3是碱性气体,不能用酸性干燥剂(如浓硫酸)干燥,也不能用CaCl2干燥,因为CaCl2会与NH3形成络合物CaCl2·8NH3,导致NH3被吸收,通常NH3应使用碱石灰(CaO和NaOH的混合物)干燥,B错误;
C.M中NH3与NO2在催化剂作用下反应,生成两种环境友好型物质。根据氧化还原反应规律,可能的反应为:8NH3+6NO27N2+12H2O,NH3中的N从-3价升高到0价,被氧化,作还原剂;NO2中的N从+4价降低到0价,被还原,作氧化剂,C正确;
D.装置d中,浓硝酸与Cu反应生成NO2:,通过抽动铜丝,可以控制Cu与浓硝酸的接触,从而控制反应的发生与停止,D正确;
故答案选B。
9.(25-26高三上·广西南宁·月考)下列关于氨气的制备、净化、收集、性质验证的实验操作规范且能达到实验目的的是
A.制备
B.干燥
C.收集
D.验证溶解性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.制备氨气时,氯化铵与氢氧化钙固体混合加热,属于固体加热反应,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流炸裂试管,A错误;
B.无水氯化钙会与氨气形成配合物,无水氯化钙不能用于干燥氨气,应选用碱石灰,B错误;
C.氨气密度比空气小,应采用向下排空气法收集,集气瓶正放需短导管进气,长导管出气,C错误;
D.验证氨气溶解性可通过喷泉实验:圆底烧瓶充满氨气,倒置后打开止水夹,挤压胶头滴管,氨气极易溶于水使烧瓶内压强减小,烧杯中含酚酞的水被压入烧瓶形成红色喷泉,能证明氨气溶解性及水溶液呈碱性,D正确;
故选D。
10.(25-26高三上·广东·开学考试)某兴趣小组设计如图实验探究一系列物质的性质。挤压滴管,不同阶段发生不同化学反应。
下列推断合理的是
A.若试纸变蓝,则表明浓盐酸具有强挥发性
B.若气球变“瘪”,则表明烧瓶中一定发生了熵减反应
C.若产生“白烟”,则和发生反应生成了
D.其他条件不变,若用水替代浓盐酸,则烧瓶内也会产生“白烟”
【答案】C
【分析】氮化镁能和溶液中的水反应生成氨气,氨气与浓盐酸反应生成NH4Cl固体颗粒从而冒白烟;
【详解】A.湿润KI-淀粉试纸变蓝是因为高锰酸钾与浓盐酸反应生成的氯气氧化碘化钾生成碘单质,淀粉遇I2变蓝,与浓盐酸挥发性无关,A错误;
B.气球变“瘪”可能因烧瓶内气体被吸收(如Cl2被后续反应消耗、氨气极易溶于水),熵减反应需气体分子数减少,二者无必然联系,B错误;
C.“白烟”为NH4Cl固体小颗粒,需NH3与HCl反应生成,Mg3N2与H2O反应生成NH3:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,浓盐酸挥发出HCl,二者相遇生成白烟,C正确;
D.用水替代浓盐酸,Mg3N2与水反应生成NH3,但无HCl气体,NH3无法形成白烟,D错误;
故选C。
11.(25-26高一上·山东泰安·期末)氮及其化合物在工农业生产中有重要用途。
I.农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料。某化学兴趣小组设计如图1所示装置制备氨气并探究其性质。
(1)装置甲中反应的化学方程式为 。
(2)把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中,可观察到的现象为 。
(3)图2中可代替装置丁用于吸收多余氨气的是 (填标号)。
(4)该兴趣小组利用压强传感器测定氨气喷泉实验中的压强变化情况,实验装置如图3所示。待三颈烧瓶充满后,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴管)塞紧瓶口c,关闭a,将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中,打开b,完成喷泉实验,三颈烧瓶内压强变化曲线如图4所示。下列说法错误的是_______(填标号)。
A.制取氨气时烧瓶中的CaO可以换成
B.实验进行到O点时喷泉最剧烈
C.可用蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口c处验满
D.喷泉实验结束后,发现水未充满三颈烧瓶,可能是因为收集的氨气不纯
Ⅱ.氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。该研究小组查阅相关资料,了解到某工厂制硝酸的流程如下图所示:
(5)上述转化中,属于氮的固定的是 (填“i”、“ii”或“iii”)。
(6)“氧化炉”中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)
(2)有大量白烟
(3)CD
(4)AC
(5)i
(6)
【分析】甲装置用和固体共热制备,乙装置用碱石灰干燥氨气,装置丙中浓盐酸和反应生成,会产生大量白烟,装置丁用于吸收多余氨气,防止污染空气,据此解答。
【详解】(1)装置甲中和固体共热反应生成、和水,反应的化学方程式为:;
(2)把装置丙中的浓盐酸挤入广口瓶中,浓盐酸和反应生成,可观察到的现象为:有大量白烟产生;
(3)氨气极易溶于水,吸收多余氨气需要防止发生倒吸,则:
A.该装置为封闭环境,不能进行尾气处理,A不符合题意;
B.NH3极易溶于水,导管插入水中会发生倒吸,不能进行尾气处理,B不符合题意;
C.氨气不溶于四氯化碳,逸出的氨气被上层的水充分吸收,同时可以防止发生倒吸,C符合题意;
D.可以充分吸收NH3,同时球形干燥管可以防止发生倒吸,D符合题意;
故选CD。
(4)A.CaO能与氨水中的水反应生成,会放出大量热量且溶液呈碱性,使氨气溶解度降低,能制备氨气,而CaCl2能与氨气反应,因此制取氨气时烧瓶中的CaO不可以换成,A错误;
B.由三颈烧瓶内压强变化曲线可知,O点时瓶内压强最小,瓶内外压强差最大,喷泉最剧烈,B正确;
C.氨水呈碱性,能使石蕊变蓝,则应用湿润的红色石蕊试纸置于三颈瓶口c处验满,不可用蓝色石蕊试纸,C错误;
D.喷泉实验结束后,发现水未充满三颈烧瓶,说明三颈烧瓶内存在未溶解的气体,由于三颈烧瓶内的氨气是用排空气法收集的,则可能是因为收集的氨气不纯,D正确;
故选AC。
(5)氮的固定是指游离态的氮转化为氮的化合物的过程,则上述转化中,属于氮的固定的是i;
(6)“氧化炉”中氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:。
12.(23-24高一下·福建·期中)氮及其部分化合物的“价-类”二维图如图所示:
(1)请填写:P结构式 。
(2)从氮元素化合价的角度分析,P具有 性(选填“氧化”或“还原”),体现在可与 发生氧化还原反应(选填编号)。
A.H2O B.O2 C.HNO3
(3)P溶于水,大部分与水结合,写出结合产物的电离方程式 。
(4)以上①~⑤的转化过程,其中属于氮的固定的是 (填写编号),铵态氮()与亚硝态氮()可以在细菌的作用下转化为氮气,该反应中,当产生0.02mol氮气时,转移电子的物质的量为 。
(5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在,写出检验操作: ,说明样品中含有。
【答案】(1)
(2) 还原 B
(3)NH3H2O NH+OH-
(4) ② 0.06mol
(5)取少量废水,滴加NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,则含NH
【分析】P为氨气,Q为NO;
【详解】(1)
由图可知,P为氨气,结构中含有3个N—H键,其结构式为,
故答案为:;
(2)从氮元素化合价的角度分析,P具有还原性,体现在可与O2发生氧化还原反应,生成NO和水,氨气与水反应生成一水合氨、与硝酸反应生成硝酸铵均为非氧化还原反应,故答案为:还原;B;
(3)P溶于水,大部分与水结合生成NH3•H2O,其电离方程式为:NH3H2O+OH-;
(4)氮的固定是指氮气转化为的含氮化合物,以上①~⑤的转化过程,其中属于氮的固定的是②,该过程中氮气转化为NO,铵态氮()与亚硝态氮()可以在细菌的作用下转化为氮气,该反应的方程式为:+=N2+2H2O;N元素分别由-3价升高到0价,+3价降低到0价,电子转移数为3e-,当产生0.02mol氮气时,转移电子的物质的量为0.02mol×3=0.06mol,故答案为:②;0.06mol;
(5)氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以的形式存在,检验操作是取少量废水,滴加NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若试纸变蓝,说明样品中含有。
1.(2022·江苏·高考真题)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.自然固氮、人工固氮都是将转化为
B.侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C.工业上通过催化氧化等反应过程生产
D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】A
【详解】A.自然固氮是将N2转化为含氮化合物,不一定是转化为NH3,比如大气固氮是将N2会转化为NO,A错误;
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,B正确;
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3,相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,C正确;
D.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D正确;
故选A。
2.(2022·重庆·高考真题)工业上用N2和H2合成NH3,NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.消耗14gN2生成NH3分子数为2 NA
B.消耗1molH2,生成N-H键数为2 NA
C.生成标准状况下22.4LNH3,电子转移数为2 NA
D.氧化1molNH3生成NO,需O2分子数为2 NA
【答案】B
【详解】A.由方程式可知,消耗14g氮气生成氨气的分子数为×2×NAmol—1=NA,故A错误;
B.由方程式可知,消耗1mol氢气生成N-H键数为1mol××3×NAmol—1=2NA,故B正确;
C.由方程式可知,生成标准状况下22.4L氨气,反应电子转移数为×3×NAmol—1=3NA,故C错误;
D.由得失电子数目守恒可知,1mol氨气与氧气反应生成一氧化氮,需氧气分子数为1mol××NAmol—1=1.25NA,故D错误;
故选B。
3.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是
A.是氨气发生装置
B.是氨气发生装置
C.是氨气吸收装置
D.是氨气收集、检验装置
【答案】B
【详解】A.NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷会重新化合生成NH4Cl,故A错误;
B.将浓氨水滴到生石灰固体上时,生石灰与水反应放热会导致NH3逸出,此为氨气的发生装置,故B正确;
C.NH3极易溶于水,为防止倒吸,倒置的漏斗口刚接触水面即可,不能浸于水中,故C错误;
D.收集NH3时,为防止NH3与空气形成对流使收集的NH3不纯,通常在导管口放置棉花团,故D错误;
答案选B。
4.(25-26高一上·山东青岛·期中)氨基钠()在有机合成领域有着重要应用,易氧化,易与水反应生成极易溶于水的氨气。实验室可用钠与液氨反应制得氨基钠,装置如图。下列说法错误的是
A.制备反应开始应先通入氨气排尽装置内空气
B.制备过程中有氢气生成
C.氨基钠溶于水,所得溶液呈酸性
D.收集一试管排出的气体并倒置水槽中,若试管内充满水说明空气排尽
【答案】C
【分析】钠与液氨反应生成NaNH2和H2,且NaNH2易氧化,易与水反应生成极易溶于水的氨气,则应先通氨气排出装置内的空气制造无氧无水环境,防止NaNH2与氧气或水蒸气反应,
【详解】A.制备前要通入氨气排空气,以防止NaNH2与氧气或水蒸气反应,A 正确;
B.钠与液氨反应生成NaNH2和H2,且若装置中有微量水分,钠也可能与水反应产生氢气,B正确;
C.氨基钠溶于水,方程式为,所得溶液呈碱性,C不正确;
D.收集一试管排出的气体并倒置水槽中,若试管内充满水说明排出气体为NH3,说明空气已排尽,D正确;
故答案选C。
5.(2025·陕西咸阳·一模)常见物质的转化关系如图(反应条件和部分物质已省略),C为淡黄色固体单质,J为紫红色金属,反应①是工业合成氨,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.含、、的尾气均可用氢氧化钠溶液吸收
B.反应③、反应④中G、N所体现的性质相同
C.可用G浓溶液或湿润的蓝色石蕊试纸检验D
D.发生反应②时转移电子数目为
【答案】C
【分析】反应①是工业合成氨,D为,与反应生成E(),与反应生成F(),与反应生成G()和,J为紫红色金属,J为,和稀硝酸反应生成硝酸铜、E()和水,D()和E()生成A(),则B为,C为淡黄色固体单质,则C为S,B和C反应生成K(),与反应生成L(),与反应生成M(),与反应生成N(),浓硫酸和J()生成硫酸铜、L()和水,K()和L()反应生成C()。
【详解】A.由分析得,F为,K为,L为,均能与氢氧化钠反应,因此含F、K、L的尾气均可用氢氧化钠溶液吸收,A正确;
B.反应③为,体现的氧化性和酸性,反应④,体现的氧化性和酸性,因此反应③、反应④中G、N所体现的性质相同,B正确;
C.由分析得,D为,G为,在常温下反应生成,会产生白烟,遇湿润的蓝色石蕊试纸无明显现象,遇湿润的红色石蕊试纸可变蓝,C错误;
D.反应②,转移,则转移,即转移电子数目为,D正确;
故答案选C。
6.(25-26高三上·广东深圳·月考)按下图装置进行实验,两张湿润的试纸贴于广口瓶内壁,先注入浓氨水,一段时间后再注入浓盐酸,对实验现象的分析合理的是
A.注入浓氨水,气球膨胀,说明分解放热
B.注入浓氨水,红色石蕊试纸变蓝,说明是电解质
C.注入浓盐酸,出现大量白烟,说明氨气具有还原性
D.注入浓盐酸,淀粉试纸变蓝后褪色,说明氯气具有漂白性
【答案】C
【详解】A.注入浓氨水,分解产生氨气,使广口瓶内压强增大,气球膨胀,并不是因为分解放热,A错误;
B.注入浓氨水,红色石蕊试纸变蓝,是因为氨气与水反应生成的电离出使溶液显碱性,氨气自身不能电离,属于非电解质,B错误;
C.注入浓盐酸,浓盐酸与反应生成氯气,与氨气反应生成氯化铵固体和氮气,出现大量白烟,氮元素化合价升高,说明氨气具有还原性,C正确;
D.注入浓盐酸,浓盐酸与反应生成氯气,氯气将KI氧化为,淀粉KI试纸变蓝,氯气具有氧化性,后褪色是氯气把碘单质氧化为碘酸,D错误;
故答案选C。
7.(2025·海南·一模)取一定质量的按如图所示流程进行实验。
下列说法错误的是
A.气体A可用于工业制盐酸 B.③中发生的反应属于氧化还原反应
C.沉淀D可用作牙膏摩擦剂 D.液态的E可用作制冷剂
【答案】B
【分析】与足量稀盐酸(HCl)反应生成气体A()、溶液B(含、的混合溶液);溶液B(含、的混合溶液)与足量溶液反应生成沉淀D(,可用作牙膏摩擦剂)、溶液C(含NaCl、、Na2CO3的混合溶液);溶液C(含NaCl、、Na2CO3的混合溶液)与足量NaOH溶液在加热条件下反应生成气体E(,液态时可作制冷剂)。据此分析。
【详解】A.工业制盐酸的反应原理为,据分析可知气体A为,可用于工业制盐酸,A正确;
B.③中发生反应为,不属于氧化还原反应,B错误;
C.碳酸钙是牙膏中常见的摩擦剂,C正确;
D.液氨汽化吸收大量的热,故液氨可用作制冷剂,D正确;
故答案选B。
8.(2025高一下·福建·学业考试)某研究性学习小组利用以下装置探究氯气和氨气之间的反应情况。其中A、F分别为氨气和氯气的制取发生装置,C为纯净干燥的氯气与干燥的氨气发生反应的装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)检查装置A气密性的方法是:塞紧橡皮塞,关闭分液漏斗的活塞,将导管末端伸入盛水的烧杯中,微热烧瓶,导管口有 ,说明装置A气密性良好。
(3)用装置A制取氨气的化学方程式为 。
(4)请为B处框内选择合适的装置及相应的试剂___________(选填字母)。
A.球形干燥管装碱石灰 B.洗气瓶装浓硫酸
C.球形干燥管装氧化钙 D.球形干燥管装
(5)装置E的作用是 ,装置D和E的位置 (选填“能”或“不能”)调换。
(6)实验中可观察到装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出此反应的化学方程式: 。若有1mol被氧化,则转移的电子数目为 。
(7)氨气具有还原性,在加热条件下可与氧化铜反应生成两种单质和水,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(8)实验室也常用氯化铵和氢氧化钙共热反应制备氨气。若要生成标准状况下2.24 L,理论上参加反应的的质量是 g。(的摩尔质量为)
【答案】(1)分液漏斗
(2)气泡冒出,停止加热,导管末端形成一段水柱
(3)
(4)AC
(5) 除去氯气中混有的HCl 不能
(6) 3
(7)3:2
(8)5. 35
【分析】由实验装置图可知,装置A中浓氨水与生石灰反应制备氨气;装置B中盛有的碱石灰或氧化钙用于干燥氨气;装置F中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气;装置E中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体;装置D中盛有的浓硫酸用于干燥氯气;装置C中氨气与氯气反应生成氯化铵和氮气;导管G起到连接尾气处理装置,防止污染空气,同时并导出氮气的作用。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器a为分液漏斗;
(2)由实验装置图可知,可以用液差法检查装置A气密性,具体操作为:塞紧橡皮塞,关闭分液漏斗的活塞,将导管末端伸入盛水的烧杯中,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管末端形成一段水柱,说明装置A气密性良好;
(3)由分析可知,装置A中发生的反应为氧化钙与浓氨水反应生成氨气和氢氧化钙,反应的化学方程式为:;
(4)由分析可知,装置B中盛有的碱石灰或氧化钙用于干燥氨气,氨气是碱性气体,能与浓硫酸、五氧化二磷反应,不能用于干燥氨气,故选AC;
(5)由分析可知,装置E中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置D中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,若颠倒两者的顺序,会使氯气中混有水蒸气,不能得到干燥纯净的氯气,所以装置D和E的位置不能调换;
(6)由题意可知,装置C中发生的反应为氨气与氯气反应生成氯化铵和氮气,反应的化学方程式为:,由方程式可知,反应时,氨分子中氮元素的化合价部分升高被氧化,氨分子表现碱性和还原性,2 mol氨气被氧化时,反应转移6 mol电子,则1 mol氨气被氧化时,反应转移电子数目为:1 mol×3×NA mol-1=3NA;
(7)由题意可知,氧化铜与氨气发生的反应为:2NH3 + 3CuO N2 + 3Cu + 3H2O,反应中铜元素的化合价降低被还原,氧化铜是反应的氧化剂,氮元素的化合价升高被氧化,氨气是还原剂,则由方程式可知,反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2;
(8)实验室制备氨气的反应为氯化铵与氢氧化钙共热反应生成氯化钙、氨气和水,由氮原子个数守恒可知,生成标准状况下2.24 L,理论上参加反应的氯化铵的质量为:×53.5 g/mol=5.35 g。
1.(2025·湖南·高考真题)只用一种试剂,将四种物质的溶液区分开,这种试剂是
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】D
【详解】A.NaOH溶液与AlCl3反应生成白色沉淀,过量时溶解;与(NH4)2CO3加热会释放NH3气体,但常温下可能无法明显区分;Na2SO4和KNO3均无现象,无法区分,A错误;
B.AgNO3溶液与Na2SO4生成微溶Ag2SO4,与(NH4)2CO3生成Ag2CO3沉淀,与AlCl3生成AgCl沉淀,KNO3无反应。但三种沉淀均为白色,无法明确区分,B错误;
C.H2SO4溶液仅与(NH4)2CO3反应产生CO2气体,其余三者无现象,无法区分Na2SO4、AlCl3、KNO3,C错误;
D.Ba(OH)2溶液与Na2SO4生成BaSO4白色沉淀(不溶解);与(NH4)2CO3生成BaCO3沉淀并释放NH3气体;与AlCl3先生成Al(OH)3沉淀,过量时溶解;KNO3无现象,四种现象均不同,可区分,D正确;
故选D。
2.(2023·天津·高考真题)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是
A.Fe与稀硝酸反应制NO
B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2
C.NaOH与浓氨水制备NH3
D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2
【答案】D
【详解】A.NO与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故不选A;
B.二氧化锰与浓盐酸共热制备Cl2,反应需要吸热,缺少加热装置,故不选B;
C.氨气的密度比空气小,需要用向下排空气法收集NH3,故不选C;
D.Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2,SO2密度比空气大,用向上排空气法收集SO2,故选D;
选D。
3.(2024·重庆·高考真题)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是
A.若制取,则a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取,则乙可盛饱和食盐水以除去
C.若制取,则丙可作气体收集装置
D.若制取,则丁可盛水用作尾气处理装置
【答案】D
【详解】A.氧化钙和水反应放出大量热,促使氨水中一水合氨分解释放出氨气,A正确;
B.饱和食盐水能抑制氯气溶解,且能吸收HCl,则制取,乙可盛饱和食盐水以除去,B正确;
C.氯气密度大于空气,则丙中气体长进短出,可作氯气气体收集装置,C正确;
D.氨气极易溶于水,容易倒吸,没有防倒吸装置,D错误;
故选D。
4.(2023·广东·高考真题)1827年,英国科学家法拉第进行了喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是
A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥 C.图3:收集 D.图4:制备
【答案】B
【详解】A.极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉,故A可以达到预期;
B.P2O5为酸性氧化物,具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥,故B不可以达到预期;
C.的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期;
D.CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使挥发,可用此装置制备,故D可以达到预期;
故选B。
5.(2024·湖北·高考真题)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是
A.碱石灰有利于逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用
D.双口烧瓶中发生的变化是
【答案】C
【分析】本题利用Li和液氨反应制备;碱石灰可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,使浓氨水受热分解产生氨气;利用集气瓶收集氨气;过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成;最后的球形干燥管中可装,除掉过量的氨气,同时防止空气的水进入引起副反应。
【详解】A.碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物,可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,有利于逸出,A正确;
B.锂片表面有Li2O,Li2O会阻碍Li和液氨的接触,所以必须打磨出新鲜表面,B正确;
C.第一个干燥管目的是干燥氨气,为酸性干燥剂能与氨气反应,所以不能用,而装置末端的干燥管作用为吸收过量的氨气,可用,C错误;
D.双口烧瓶中发生的变化是,D正确;
故选C。
6.(2024·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B.图②标识表示易燃类物质
C.装置③可用于制取并收集氨气 D.装置④可用于从碘水中萃取碘
【答案】C
【详解】A.铜与浓硫酸反应方程式为:,可用装置①制取,气态产物为SO2,可利用SO2的漂白性进行检验,故A正确;
B.图②标识表示易燃类物质,故B正确;
C.NH3的密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,故C错误;
D.萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物,装置④可用于从碘水中萃取碘,故D正确;
故选C。
7.(2023·海南·高考真题)代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,转移的电子数目为
B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
C.标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
D.完全溶于所得溶液,微粒数目为
【答案】A
【详解】A.2.4g镁条在空气中充分燃烧,镁被氧化为+2价,故转移的电子数目为,故A正确;
B.5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应,产生的氢气的分子数目为,故B错误;
C.标准状况下,与充分反应,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故生成的分子数目无法计算,故C错误;
D.完全溶于所得溶液,发生反应:,生成的微粒数目小于,故D错误。
答案为:A。
8.(2021·全国乙卷·高考真题)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是
化学试剂
制备的气体
A
B
(浓)
C
D
(浓)
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】由实验装置图可知,制备气体的装置为固固加热装置,收集气体的装置为向上排空气法,说明该气体的密度大于空气的密度;
【详解】A.氨气的密度比空气小,不能用向上排空法收集,故A错误;
B.二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气为固液加热反应,需要选用固液加热装置,不能选用固固加热装置,故B错误;
C.二氧化锰和氯酸钾共热制备氧气为固固加热的反应,能选用固固加热装置,氧气的密度大于空气,可选用向上排空气法收集,故C正确;
D.氯化钠与浓硫酸共热制备为固液加热反应,需要选用固液加热装置,不能选用固固加热装置,故D错误;
故选C。
9.某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化
(1)氨催化氧化的化学方程式为 。
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应 热量(填“吸收”或“放出”)。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入 ;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是 。
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置 (填装置代号);化合物X为 (只写一种),Na2O2的作用是 。
【答案】 4NH3+5O24NO+6H2O 放出 浓H2SO4 生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3 1 NH4Cl 与HCl反应生成氧气
【详解】(1)NH3发生催化氧化生成NO和H2O,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,说明该反应放出热量,能维持反应的进行。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3中盛放的物质能吸收未反应的NH3和反应生成的H2O(g),装置3应装入浓硫酸;若取消3,在4中仅观察到大量白烟的原因是:氨催化氧化生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3产生白烟。
(4)装置5应能产生NH3和O2的混合气,则装置5用于替换装置1;化合物X受热能产生NH3、且产物能与Na2O2作用产生O2,故化合物X可以为NH4Cl,NH4Cl加热分解得NH3和HCl,而HCl与Na2O2反应生成O2。
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