内容正文:
课时测评5 氨和铵盐
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-10题,每小题2分,共20分)
题点一 氨的性质
1.(2024·铜仁二中高一检测)已知氨不溶于有机物(如CCl4,且与水不互溶)。下列关于氨的说法正确的是( )
A.氨可以用浓硫酸干燥
B.氨溶于水显弱碱性,因此氨可使湿润的酚酞试纸变蓝
C.氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时,人们也不必采取任何防护措施
D.吸收NH3可用如图所示的装置防止倒吸
答案:D
解析:氨气属于碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥;湿润的酚酞试纸遇NH3会变红;虽然氨气并不能称为有毒气体,但由于氨气的溶解度极高,且极易挥发,所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上,从而产生刺激和炎症,故发生液氨大量泄漏时,人们必须采取一定的防护措施,A、B、C项错误;四氯化碳是一种油状液体,氨气不溶解于其中,这样就防止了倒吸,D项正确。
2.(2024·河北正定高一检测)液氨是工业上普遍使用的一种制冷剂,其优点是单位容积制冷量大,节流损失小,泄漏易被发现,价格低廉等。下列有关叙述正确的是( )
A.2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O属于氮的固定
B.氨气溶于水后,溶液中有4种含氮的粒子
C.实验室中NH3可以做喷泉实验
D.将分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,会产生白烟
答案:C
解析:游离态的氮转化为化合态的氮属于氮的固定,选项A错误;氨水中含有6种粒子:NH3、H2O、NH3·H2O、N、OH-和H+,只有3种含氮的粒子,选项B错误;NH3极易溶于水,可以用水和氨气设计喷泉实验,选项C正确;浓硫酸具有难挥发性,将分别蘸有浓氨水和浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒相互靠近,才会产生白烟,选项D错误。
3.实验小组同学探究NH3与Cl2的反应,装置如图所示。常温常压下,将氨气收集在薄膜保鲜袋(无弹性)中,氯气收集在反应管中,关闭K,按图连接好装置;将氨气压入反应管,充分反应后打开K,下列说法错误的是( )
A.反应开始后,保鲜袋逐渐被吸入反应管
B.反应过程中,反应管中产生白烟
C.打开K后,水会倒吸入反应管
D.上述反应原理可用于检验输送氯气的管道是否泄漏
答案:C
解析:NH3和Cl2混合后,发生反应:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2,反应管内气体压强减小,保鲜袋逐渐被吸入反应管,故A正确;反应过程中,反应管中生成NH4Cl固体,悬浮于气体中,从而产生白烟,故B正确;打开K后,因反应管内气体的压强等于大气压,所以水不会倒吸入反应管,故C错误;利用上述反应原理,可将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近输送氯气管道中怀疑漏气的部位,从而根据有无白烟产生,判断管道是否泄漏,故D正确。
4.如图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
答案:A
解析:NH3能与HCl发生化合反应,生成NH4Cl白色固体,A正确;NH3也能与H2SO4发生化合反应,生成(NH4)2SO4,B错误;NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀,该氯化物可能是氯化铝、氯化镁等,C错误;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O属于碱,NH3不属于碱,D错误。
题点二 铵盐的性质、N的检验
5.(2024·广西钦州高一期末)关于氯化铵的说法错误的是( )
A.氯化铵溶于水放热 B.氯化铵受热易分解
C.氯化铵是离子化合物 D.氯化铵是电解质
答案:A
解析:氯化铵溶于水吸热,故A错误;氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢,故B正确;氯化铵固体是由N、Cl-构成的离子化合物,故C正确;氯化铵在水溶液中或熔融状态下,能够导电,所以氯化铵是电解质,故D正确。
6.试管中盛有白色晶体,下列检验它是否铵盐的方法中不可行的是( )
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的pH试纸放在试管口
C.加浓氢氧化钠溶液,加热,将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口
D.加浓氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
答案:A
解析:有的铵盐(如NH4NO3)受热分解不一定生成NH3,有的铵盐(如氯化铵)分解生成氨和氯化氢,试管口处温度低,NH3和HCl会重新化合生成氯化铵,故A错误。反应产生的NH3遇湿润的pH试纸,测得其pH大于7;反应产生的NH3遇浓盐酸生成白烟;反应产生的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故B、C、D正确。
7.能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液这四种无色溶液区分开的一种试剂是(必要时可加热)( )
A.Ba(OH)2溶液 B.NaOH溶液
C.NaCl溶液 D.Ba(NO3)2溶液
答案:A
解析:Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应有白色沉淀产生,NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液分别与Ba(OH)2溶液混合加热,前者有氨放出,后者既有氨放出,又产生白色沉淀,由此可鉴别出Na2SO4溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液,则剩余的一种为KCl溶液,A项正确。
8.碳酸氢铵(NH4HCO3)常用作高级食品发酵剂,该物质分解会产生CO2、H2O、NH3三种气体,某同学设计了如图装置检测这三种气体(部分装置已略去),所选检测试剂完全正确的是( )
检测试剂
选项
①
②
③
A
五水硫酸铜
红色石蕊试纸
澄清石灰水
B
无水硫酸铜
湿润的蓝色石蕊试纸
氯化钙溶液
C
五水硫酸铜
蓝色石蕊试纸
氯化钙溶液
D
无水硫酸铜
湿润的红色石蕊试纸
澄清石灰水
答案:D
解析:无水硫酸铜遇到水变为蓝色,所以要检验水,需要无水硫酸铜;澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,所以要检验二氧化碳的存在,就要有澄清石灰水;氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
题点三 喷泉实验
9.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则a和b分别是( )
选项
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
水
B
CO2
饱和NaHCO3溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
水
答案:D
解析:二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,所以选用二氧化氮和水做喷泉实验时,打开弹簧夹f,烧杯中的水呈喷泉状喷出,但最终不可能充满烧瓶,故A错误;二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,所以打开弹簧夹f,烧杯中的饱和碳酸氢钠溶液不可能呈喷泉状喷出,故B错误;氯气不溶于饱和氯化钠溶液,所以打开弹簧夹f,烧杯中的饱和氯化钠溶液不可能呈喷泉状喷出,故C错误;氨气极易溶于水,所以打开弹簧夹f,烧杯中的水呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,故D正确。
10.(2024·山东新泰期末)在体积为1 L的干燥烧瓶中,用排空气法充入HCl气体后,测得烧瓶中的气体对氧气的相对密度为1.082,以此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后,进入烧瓶中的液体体积是( )
A. L B. L
C. L D.全满
答案:C
解析:由题意可知,烧瓶中气体的相对分子质量为32×1.082=34.624,则烧瓶中的气体为氯化氢和空气的混合气体,设混合气体的总物质的量为1 mol,氯化氢的物质的量为a mol、空气的物质的量为b mol,由物质的量和相对分子质量可得:a+b=1和36.5a+29b=34.624,解联立方程可得a≈0.75、b≈0.25,当喷泉停止后,进入烧瓶中的液体体积为氯化氢气体的体积,则进入烧瓶中的液体体积为×1 L= L。
(11-13题,每小题5分,共15分)
11.(2024·广西河池高一期末)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:N+OH-NH3↑+H2O
B.NH4HCO3加热分解:N+HCNH3↑+CO2↑+H2O
C.氨与水反应:NH3+H2ONH3·H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O2N+Fe(OH)2↓
答案:C
解析:A项,该反应属于固体间的加热反应,不能写成离子方程式;B项,NH4HCO3加热分解不能写成离子方程式;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3N。
12.(2024·滦州高一检测)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.乙装置中的干燥剂可以是碱石灰
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
答案:A
解析:甲装置需要提供氨气和氧气,如果甲装置中的固体是NaOH或CaO,只能提供氨气,不能提供氧气,X应为过氧化钠等,故A错误;戊中观察到紫色石蕊溶液变红,说明生成了酸性物质,可以说明一氧化氮、氧气与水反应生成了硝酸,故D正确。
13.(2024·四川自贡高一期末)利用压强传感器测定氨气的喷泉实验中压强变化的装置如图1所示(夹持仪器略)。下列说法错误的是( )
A.取下a处胶头滴管,用湿润的红色石蕊试纸在瓶口验满
B.打开弹簧夹b,挤压a处胶头滴管,使少量水进入三颈烧瓶引发喷泉
C.喷泉实验时三颈烧瓶内压强变化曲线如图2,C点时喷泉最剧烈
D.常温常压下,实验结束后所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1
答案:D
解析:氨气密度小于空气,氨气溶于水呈碱性,取下a处胶头滴管,用湿润的红色石蕊试纸在瓶口验满,若红色石蕊试纸变蓝,说明氨气已经充满装置,故A正确;氨气极易溶于水,打开弹簧夹b,挤压a处胶头滴管,使少量水进入三颈烧瓶,瓶内氨气溶于水使瓶内压强减小,引发喷泉,故B正确;三颈烧瓶内压强变化曲线如图2,C点时容器内外压强差最大,则喷泉最剧烈,故C正确;若为标准状况下完成该实验,假设溶液刚好充满烧瓶且混合均匀,容器的容积为V L,则溶液的物质的量浓度为= mol·L-1,但常温下应小于该值,故D错误。
14.(10分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜,用下面示意图中的装置可以实现该反应。
A中装有的NH4Cl和Ca(OH)2混合物在加热条件下,可以发生反应生成CaCl2、NH3和H2O。
试回答下列问题:
(1)B中加入的物质是碱石灰(CaO和NaOH的混合物),其作用是 。
(2)实验时在C中观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
(3)实验时在D中观察到的现象是 ,收集到的物质是 。
答案:(1)干燥氨气
(2)固体由黑变红,有液滴产生 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
(3)产生无色液体 氨水
解析:(1)NH4Cl和Ca(OH)2混合物在加热条件下,可以发生反应生成CaCl2、NH3和H2O,所以B装置中碱石灰的作用是干燥氨气;(2)C装置中氨气与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜,其方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O,观察到黑色固体逐渐变红,有液滴产生;(3)氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,则D中观察到的现象是产生无色液体,收集到的物质是氨水。
15.(15分)人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料生产,某化学兴趣小组利用如图装置探究氨的相关性质。
已知:①装置A用于制备NH3;
②参阅资料:Cu、Cu2O均为红色固体,其中Cu2O能溶于氨水,生成无色溶液,在空气中立即被氧化成蓝色[Cu(NH3)2]2+,而Cu不与氨水反应。
(1)装置D的作用: 。
(2)甲同学认为该实验装置不严谨,应在装置D后再连接一个装有CaCl2固体的球形干燥管,其目的是 。
(3)实验开始时,先点燃装置 (填“A”或“C”)处的酒精灯,一段时间后再点燃另一装置的酒精灯。实验结束发现:C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种单质气体。为进一步确定红色固体物质,乙同学提出假设:①红色固体为Cu单质;②红色固体为Cu2O;③ 。
设计实验操作:取反应后的红色固体物质于洁净试管中,向其中滴加足量氨水并充分振荡,观察到溶液变为蓝色,固体有剩余。丙同学为验证乙同学的假设,取CuO固体4.00 g重复上述加热实验,反应后装置C中得红色固体3.52 g。请结合上述信息,写出NH3与CuO反应的化学方程式:
。
(4)已知,将SO2通入BaCl2溶液中,无明显现象。如下图若将生成的NH3与SO2同时通入BaCl2溶液中,产生白色沉淀,反应的化学方程式为
。
若向a处通入 (填字母),在E中也能产生白色沉淀,其白色沉淀为 。
A.CO2 B.N2 C.Cl2
答案:(1)检验是否有水生成 (2)防止空气中的水分进入装置D干扰实验 (3)A 红色固体为Cu和Cu2O 5CuO+2NH32Cu2O+Cu+N2+3H2O (4)2NH3+SO2+BaCl2+H2O2NH4Cl+BaSO3↓ C BaSO4
解析:(3)加热时,先点燃装置A处的酒精灯,使生成的氨气充满装置C的硬质玻璃管,再点燃装置C的酒精灯。根据提出假设的逻辑关系,假设③:红色固体为Cu和Cu2O。取反应后的红色固体物质于洁净试管中,向其中滴加足量氨水并充分振荡,观察到溶液变为蓝色,固体有剩余,说明产物有Cu2O、Cu,D中无水硫酸铜变蓝,说明有水产生,还产生一种单质气体,依据原子守恒,该气体为氮气,即氨气还原CuO生成H2O、Cu2O、Cu和N2。取CuO固体4.00 g即=0.05 mol,重复上述加热实验,反应后装置C中得红色固体3.52 g,减少的氧原子的物质的量等于生成的水的物质的量为=0.03 mol,依据反应前后O原子守恒,生成的Cu2O的物质的量为0.02 mol,化学方程式为5CuO+2NH32Cu2O+Cu+N2+3H2O。(4)氯气能将二氧化硫氧化为硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀。
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