内容正文:
第19讲 氮及其氧化物 氨和铵盐
1.下列含氮物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.NH3具有还原性,可用作制冷剂
B.N2具有氧化性,可用作工业合成氨
C.NH3具有碱性,可用于制备硝酸铵
D.NH4Cl易溶于水,可用作化肥
2.标准状况下,将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中,充分反应后,下列叙述不正确的是(设试管中的溶质不往试管外扩散)( )
A.溶液体积占试管容积的
B.此反应中水既不是氧化剂也不是还原剂
C.试管内溶液中溶质的物质的量浓度为 mol·L-1
D.若将试管中的气体换为氯化氢或氨,则水充满试管
3.下列对应的实验装置或者说法正确的是( )
A.图①装置可用于制取并收集氨气 B.图②制取并收集少量氨气
C.图③制备干燥的氨气 D.图④装置测量NH3体积
4.在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种液体。挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
选项
气体
液体
喷泉颜色
A
Cl2
饱和食盐水
黄绿色喷泉
B
NH3
含有酚酞的H2O
红色喷泉
C
HCl
AgNO3溶液
白色喷泉
D
CO2
含有酚酞的NaOH溶液
红色喷泉
5.只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.AgNO3溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.BaCl2溶液
6.用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2,其部分工艺流程如图:
下列说法不正确的是( )
A.用石灰乳比用澄清石灰水吸收效果更好
B.采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
C.吸收时主要反应的离子方程式为NO+NO2+2OH-2N+H2O
D.若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,吸收后排放的气体中NO含量升高
7.水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂,具有较强的还原性。水合肼的制备原理为NaClO+2NH3·H2ON2H4·H2O+NaCl+2H2O。下列装置和操作能达到实验目的的是( )
A.装置甲用于制备NH3
B.装置乙用作反应过程的安全瓶
C.装置丙中先加入NaClO溶液,再从b口通入NH3
D.装置丁用于吸收反应中过量的NH3
8.为探究NO2的性质,设计了如下实验。
实验装置
实验操作及现象
①抽去毛玻璃片后,反应瓶内壁有白色固体物质生成,红棕色气体逐渐变浅,直至无色。
②取白色固体物质溶于水,依次加入稀盐酸、BaCl2溶液,溶液中出现白色沉淀
下列说法错误的是( )
A.气体混合的方程式:NO2+SO2SO3+NO
B.②中白色沉淀为硫酸钡
C.由实验可知,能用湿润的淀粉-KI试纸鉴别NO2与Br2(g)
D.物质氧化性:浓硝酸>NO2>SO3
9.为探究氨及铵盐性质,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
10.Ⅰ.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
(1)某同学设计下列四种制备NH3的方法,不合理的是 (填字母)。
(2)检验氨氮废水中含有N的方法是
。
(3)过程ⅰ主要操作为加NaOH溶液调节pH至9充分反应后,升温至30 ℃。以上操作能降低废水中氨氮含量的原因 (用离子方程式表示)。
(4)发射卫星的运载火箭推进剂引燃后产生大量气体,含有CO2、H2O、N2、NO等,这些气体无色,但在卫星发射现场可看到火箭尾部喷出大量红色气体,写出产生红色气体的化学方程式: 。
Ⅱ.测量大气中氮氧化物(NO、NO2)含量的一种方法如图所示:
(5)通过测量荧光强度可获知NO的浓度,二者成正比,下列说法正确的是 (填字母)。
A.X可能为O2
B.城市大气中氮氧化物主要来自雷电作用
C.NO2(激发态)转化为NO2(基态)为氧化反应
D.荧光强度越大,大气中NO含量越高
(6)CO在氮氧化物的转化过程中体现了 性。
(7)CO、碳氢化合物和NH3等均可在催化剂作用下,将NOx转化为N2,NH3和NO反应的化学方程式为 。
答案
第19讲 氮及其氧化物 氨和铵盐
1.B NH3的沸点低,易液化,液氨汽化时吸热,故可用作制冷剂,A错误;NH3和水生成的一水合氨具有碱性,可用于制备硝酸铵,C错误;NH4Cl含有植物所需的氮元素,可用作化肥,D错误。
2.A A项,将一盛有等体积NO、NO2的试管倒立在水槽中,发生的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,溶液体积占试管容积的×=,A错误;B项,由反应的化学方程式可知,水既不是氧化剂也不是还原剂,B正确;C项,试管内溶液中的溶质是硝酸,设试管容积为V L,浓度为= mol·L-1,C正确;D项,若将试管中的气体换为氯化氢或氨,二者均易溶于水,因此水充满试管,D正确。
3.B NH3的密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,A错误;浓氨水滴在生石灰上可快速生成氨气,生成的氨气用碱石灰干燥,然后用向下排空气法收集,B正确;浓氨水与氢氧化钠固体反应生成氨气,氨气会和氯化钙反应,不能使用无水氯化钙干燥氨气,C错误;NH3能溶于水,不能用排水法测体积,D错误。
4.A A项,Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,不会形成黄绿色喷泉,与事实不相符;B项,氨气易溶于水,其水溶液呈碱性,能使酚酞变红,可形成红色喷泉,与事实相符;C项,HCl和AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,反应后烧瓶内压强减小,能形成白色喷泉,与事实相符;D项,含有酚酞的NaOH溶液显红色,CO2能和NaOH溶液反应,形成红色喷泉,与事实相符。
5.C A项,氢氧化钠溶液能与 (NH4)2SO4溶液、NH4Cl溶液加热产生有刺激性气味的气体,但与NaCl溶液或Na2SO4溶液不反应,不能鉴别,错误;B项,AgNO3溶液与这四种溶液混合均会产生白色沉淀,现象相同,不能鉴别,错误;C项,氢氧化钡溶液与(NH4)2SO4溶液混合能产生白色沉淀和有刺激性气味的气体,与NaCl溶液混合无现象,与Na2SO4溶液混合能产生白色沉淀,与NH4Cl 溶液混合只生成有刺激性气味的气体,能鉴别四种溶液,正确;D项,BaCl2溶液与(NH4)2SO4溶液、Na2SO4溶液均产生白色沉淀,现象相同,不能鉴别,错误。
6.C 澄清石灰水中氢氧化钙溶解量小,吸收气体量少,不如石灰乳吸收效果好,A正确;采用气液逆流接触能增大反应物接触面积,有利于尾气中NO、NO2和石灰乳充分反应,B正确;吸收时,NO、NO2与石灰乳反应,离子方程式为NO+NO2+Ca(OH)2Ca2++2N+H2O,C错误;若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,NO过量,过量的NO不与碱反应也不溶于水,吸收后排放的气体中NO含量升高,D正确。
7.D 装置甲中加热NH4Cl不能制备氨气,A错误;氨气极易溶于水,导管应短进长出,可防止倒吸,B错误;水合肼易被氧化,所以应从a口通入NH3,便于NH3的溶解,C错误;氨气会污染环境,用装置丁吸收反应中过量的NH3,并且利用氨气不溶于四氯化碳来防止倒吸,D正确。
8.C 玻璃片左侧反应生成NO2,右侧反应生成SO2,根据现象①②可知,NO2与SO2反应生成SO3和NO,因此白色固体是SO3,取白色固体物质溶于水,依次加入稀盐酸、氯化钡溶液,溶液中出现白色沉淀为硫酸钡。气体混合反应的化学方程式为NO2+SO2SO3+NO,A正确; ②中白色沉淀主要成分是硫酸钡,B正确;NO2与Br2(g)都能将I-氧化为I2,都能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,不能鉴别,C错误;左侧浓硝酸与铜反应生成NO2,则浓硝酸的氧化性强于NO2,NO2与SO2反应生成SO3,NO2的氧化性强于SO3,故氧化性强弱顺序为浓硝酸>NO2>SO3,D正确。
9.B 整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,轻轻挤压任一乳胶头,则蒸馏水中有气泡冒出,A正确;pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成氨气和HCl,左边氯化钙会吸收氨气,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左端pH试纸变红,右边pH试纸变蓝,B错误;竖直支管上方同时有氨气和HCl,两者相遇生成氯化铵,因此实验过程中竖直支管上方会出现白烟,C正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶入蒸馏水中被吸收,减少污染,D正确。
10.Ⅰ.(1)A (2)取少量试液于试管中,加入氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到试纸变蓝,说明含有N
(3)N+OH-NH3↑+H2O
(4)2NO+O22NO2
Ⅱ.(5)A (6)还原 (7)4NH3+6NO5N2+6H2O
解析:Ⅰ. 步骤ⅰ是向氨氮废水中加入NaOH溶液,N和OH-在加热条件下反应生成氨气和水,以降低氨氮废水中的浓度,步骤ⅱ是向低浓度氨氮废水中加入硝化细菌,实现N→N→N的转化,使其转化为含硝酸的废水。(1)用此装置不能制备氨气,A符合题意;CaO与浓氨水反应能制备氨气,B不符合题意;实验室用NH4Cl和Ca(OH)2固体反应制备氨气,C不符合题意;加热浓氨水,使得NH3·H2O受热分解可产生氨气,能用此装置制备氨气,D不符合题意。(3)加入NaOH时,发生反应:N+OH-NH3↑+H2O,升温有利于氨气的逸出,使废水中氨氮含量降低。Ⅱ.由题给流程可知,钼转化炉中发生的反应为催化剂作用下NO2与CO或碳氢化合物或NH3反应生成NO,NO与O3反应生成O2和激发态NO2,激发态NO2转化为基态NO2时释放能量产生荧光。(5)生成气体X的反应为NO与O3反应生成O2和激发态NO2,则X为氧气,A正确;城市大气中氮氧化物主要来自汽车尾气等,B错误;激发态NO2转化为基态NO2时,没有新物质生成,属于物理变化,C错误;荧光强度越大说明在钼转化炉中反应转化后NO的含量越高,不能说明大气中NO含量越高,D错误。(6)钼转化炉中NO2与CO反应生成NO和CO2,反应中,CO是还原剂,表现还原性。(7)NH3与NO的反应为催化剂作用下NH3和NO反应生成N2和H2O,反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O。
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