内容正文:
第二单元 重要的含氮化工原料
第1课时 氨气
一、必备知识基础
1.下列物质性质与用途对应关系正确的是( )
A.氨气易液化,可用作制冷剂
B.氨气具有还原性,可用于检验氯气管道是否泄漏
C.氨气能与酸反应,可用于制备硝酸
D.氨气的水溶液显碱性,可用于生产铵盐
2.下列关于氨气性质的说法正确的是( )
A.氨气能使干燥的蓝色石蕊试纸变红
B.氨气能与氧气在一定条件下发生反应
C.氨气与氯化氢气体混合不会发生反应
D.氨气不能与金属氧化物发生反应
3.如下图所示,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
4.实验是化学研究的重要手段。下图是NH3的两个性质实验,下列有关说法不正确的是( )
Ⅰ Ⅱ
A.实验Ⅰ说明氨气易溶于水
B.实验Ⅰ形成喷泉的原因是圆底烧瓶内压强小于外界大气压
C.实验Ⅱ可用于检验NH3
D.只有实验Ⅱ能说明NH3是碱性气体
5.NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是( )
A.NH4Cl和Na2CO3都是常用的化肥
B.NH3和NO在一定条件下可发生氧化还原反应
C.NO2与H2O反应:2NO2+H2OH++N+NO
D.制备NaHCO3时,向饱和NaCl溶液中先通入CO2、后通入NH3,然后过滤得到NaHCO3
6.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
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氮气。
a b c
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气: (填字母,下同),氢气: 。
(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,还有干燥氮气和氢气以及 。
甲 乙
(3)氨合成器出来经冷却后的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,但不会发生倒吸,原因是 。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将加热过的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保持红热的原因是 ;乙装置中氨催化氧化的化学方程式为 ;锥形瓶中出现白烟,该物质的化学式为 。
7.(教材P44T8改编)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(装有CuO)观察到的现象是 ,
发生反应的化学方程式是 。
(3)实验结束后向D中滴加酚酞溶液,观察到的现象是 ,E中收集到的主要物质是 。
二、能力素养提升
8.锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y,若挤压胶头滴管,使液体Y滴入瓶中,振荡,过一会儿可见小气球a鼓起,气体X和液体Y不可能是( )
A.X是NH3,Y是水
B.X是SO2,Y是NaOH浓溶液
C.X是CO2,Y是稀硫酸
D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液
9.室温下,通过下列实验探究氨气、氨水的性质。
实验1:将集满氨气的试管倒立于水槽中,水面迅速上升,几乎充满试管。
实验2:向实验1试管的溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。
实验3:向2 mL 1 mol·L-1 AlCl3溶液中滴加稀氨水,产生白色絮状沉淀,继续滴加,沉淀不减少。
实验4:迅速将实验3中白色絮状沉淀过滤、洗涤,滴入浓氨水,沉淀逐渐溶解。
下列说法正确的是( )
A.由实验1可知,氨分子间容易形成氢键
B.实验2中溶液只含有H2O、N、OH-
C.实验3中发生反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓
D.实验3、实验4说明Al(OH)3的溶解性可能与溶液中OH-的浓度有关
10.研究人员发现在某种含钒催化剂的作用下,NO可被NH3还原为N2,从而降低含氮气体造成的空气污染,反应机理如图所示,下列说法错误的是( )
A.V4+—OH为该反应的中间体
B.该转化过程中,氧化剂只有NO
C.总反应化学方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O
D.每生成标准状况下2.24 L N2,转移3 mol电子
11.现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理,装置如图1所示,利用排空气法收集NH3,将胶头滴管中的水挤入三颈烧瓶中,完成喷泉实验,瓶内压强变化曲线如图2所示。下列说法错误的是( )
图1 图2
A.三颈烧瓶内可以看到蓝色喷泉
B.由图2可知,D点时喷泉最剧烈
C.实验结束后,水不能充满整个三颈烧瓶
D.图2中A→B段,是因为挤入三颈烧瓶的水吸收了NH3
12.模拟氨催化氧化法制硝酸的装置如图所示(无水CaCl2可用于吸收氨气),下列说法错误的是( )
A.装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液
B.装置③中气体呈红棕色
C.通空气的主要作用是鼓出氨气,空气可用N2代替
D.装置④中溶液可使紫色石蕊溶液变红,说明有HNO3生成
13.按下图装置进行NH3的性质实验。
(1)①若先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,原因是 。
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
(2)①若先打开旋塞2,烧杯中溶液显蓝色的原因是 (用化学用语表示)。
②取实验后B瓶中的溶液加热,观察到的现象是 ,
发生反应的化学方程式为 。
(3)用圆底烧瓶收集B中的气体(气体全部为NH3)。按如图所示装置,打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头时,可以看到的现象为 ,
圆底烧瓶中所得溶液的浓度为 (假设是在标准状况下完成实验,且溶质不扩散)。
14.实验室在如下图所示装置中用氨气和金属钠反应制得氨基钠(NaNH2),①中产生氨气。
已知:常温下氨基钠为白色晶体,熔点为210 ℃,沸点为400 ℃,露置于空气中遇水蒸气剧烈反应生成NaOH和NH3。金属钠的熔点为97.8 ℃,沸点为882.9 ℃。
(1)实验时,应首先点燃装置 (填“①”或“③”)中的酒精灯。
(2)写出装置②中发生反应的化学方程式: 。
(3)装置④中冷凝管的进水口应接在 (填“a”或“b”)处。冷凝管主要用于冷凝回流的物质是 (填化学式)。
(4)装置⑤中球形干燥管,除干燥气体,便于后续点燃外,还起到 的作用。
(5)上述方法制得的氨基钠中往往混有杂质钠,称取0.150 0 g实验制得的样品溶于足量去离子水中,加热,使NH3完全蒸出,并用50.00 mL 0.300 0 mol·L-1的H3BO3溶液充分吸收NH3,再向吸收液中逐滴加入0.250 0 mol·L-1硫酸,恰好反应时消耗硫酸的体积为4.700 mL。已知:
2NH3+4H3BO3(NH4)2B4O7+5H2O
(NH4)2B4O7+H2SO4+5H2O(NH4)2SO4+4H3BO3
计算该样品中氨基钠的质量分数(写出计算过程)。
参考答案
1.A 2.B 3.A 4.D 5.B
6.(1)a b
(2)控制氢气和氮气的流速
(3)因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气和氢气,溶解过程中不会造成压强的急剧变化
(4)氨的催化氧化反应是一个放热反应 4NH3+5O24NO+6H2O NH4NO3
7.(1)干燥氨气
(2)固体由黑变红,有液滴生成 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2
(3)溶液变红 N2
8.C 9.D 10.B 11.B 12.C
13. (1)①有白烟出现 A瓶中HCl气体压强大,HCl进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒 ②石蕊溶液进入B瓶且溶液变红色
(2)①NH3·H2ON+OH- ②产生有刺激性气味的气体,溶液颜色由蓝色又变为紫色 NH3·H2ONH3↑+H2O
(3)产生蓝色喷泉 mol·L-1
14. (1)① (2)H2O+CaOCa(OH)2
(3)a NaNH2
(4)防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶中与氨基钠反应
(5)61.1%(计算过程见解析)
1
学科网(北京)股份有限公司
$