3.3 氮的循环 第2课时(分层作业)化学鲁科版必修第一册
2026-10-26
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内容正文:
分层作业
第三节 氮的循环
第2课时 氮循环中物质的性质及物质之间的转化
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
B
B
B
C
C
C
D
11.【答案】(1)
(2) a 极易溶于水 溶于水形成的溶液呈碱性 加入氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,观察是否变蓝
12.【【答案】(1) b b
(2) 用热毛巾捂住烧瓶一段时间 0.045mol/L
(3)Ⅰ
(4) 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
A
A
B
D
A
B
8.【答案】(1)
(2)碱石灰
(3)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(4) 有白烟生成
(5)EG
(6)不易溶于水且不和水反应的气体可以采用排水法收集
(7)未反应完的氨气进入水槽,与水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子使溶液呈碱性
(8) 还原 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
C
A
D
D
C
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分层作业
第三节 氮的循环
第2课时 氮循环中物质的性质及物质之间的转化
1.(25-26高一上·河南郑州·期末)下列关于氨气的说法正确的是
A.氨可以用浓硫酸干燥
B.氨溶于水显弱碱性,因此氨气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范措施
D.氨是无色、有刺激性气味的气体
2.(25-26高一下·吉林辽源·期中)下列关于氨及铵盐的说法错误的是
A.铵盐受热分解一定会生成氨气
B.可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在
C.氨是一种极易溶于水的气体
D.实验室常用铵盐与强碱反应制取氨
3.(25-26高一下·云南曲靖·期中)下列关于氨气的说法,不正确的是
A.氨气易液化,液氨常用作制冷剂
B.氨气溶于水显碱性
C.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.氨气与氯化氢反应生成NH4Cl,属于氮的固定
4.(25-26高一上·北京·期末)常温下,1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是
A.实验过程中,不涉及氧化还原反应
B.喷泉停止后,烧瓶内剩余少量气体,说明的溶解已达到饱和
C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D.实验后,取出烧瓶中的溶液,测得其,原因是:
5.(26-27高三上·江苏苏州·阶段检测)利用氨气和氨水的相关性质进行实验,涉及的装置和原理不能达到目的的是
A.制取氨气
B.收集氨气
C.验证氨气溶解性
D.验证氨水挥发性
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一上·浙江宁波·期末)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是
A.在工业上常用作制冷剂
B.X、均可与水发生化合反应生成
C.从原理上看,可与反应实现的转化
D.工业上以、空气、水为原料生产硝酸
7.(26-27高二上·湖南衡阳·开学考试)某兴趣小组为探究氨气的性质,进行了一系列实验,实验装置如图所示(夹持装置已省略)。下列说法正确的是
A.可以向试管A中加入和固体制取
B.B处湿润的石蕊试纸会逐渐变成红色
C.C处蘸有浓盐酸的棉花附近产生白烟,发生反应:
D.一段时间后,装置D中可以产生红色喷泉,说明是易溶于水的电解质
8.(25-26高一下·陕西西安·期中)如图是氮元素的“价-类”二维图,下列相关说法错误的是
A.、均为氮的固定过程
B.可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏
C.从物质的类别来看,和均属于酸性氧化物
D.可用和完成喷泉实验
9.(26-27高三上·江西·阶段检测)某同学利用如图所示装置制备氨气。下列说法正确的是
A.应加装陶土网,使试管1受热均匀
B.应将Ca(OH)2替换为NaOH,使反应速率更快
C.应撤去试管2中橡胶塞,换成疏松的棉花
D.应将伸入试管2中的导管缩短至试管口附近
10.(25-26高一下·江苏无锡·期中)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。下列说法不正确的是
A.制取氨气时烧瓶中的X固体常用或碱石灰
B.关闭a,挤压颈口c含水的胶头滴管,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2,则C点时喷泉最猛烈
C.若三颈烧瓶中充满气体,关闭,打开,三颈烧杯中喷入白烟,电脑绘制压强变化曲线也呈先下降后上升的趋势
D.若要优化实验效果,可在锥形瓶和三颈烧瓶之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶
11.(25-26高一下·北京·期中)氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)工业合成氨的化学方程式为___________。
(2)某化学小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(夹持仪器略)。
①实验室用装置A制备氨气的化学方程式为___________。
②用装置B收集氨时,进气口是___________(选填“a”或“b”)。打开装置B中的活塞c,烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨具有的性质是___________,___________。
③向C中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片,浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为___________,检验白烟中阳离子的方法是:取少量白烟于试管中,___________。
12.(25-26高一下·安徽亳州·期中)某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填序号)。装置B中U形管内试剂可选用_________(填序号)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.五氧化二磷 d.CaCl2固体
(2)若探究氨气的溶解性,标准状况下,装置D中收集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,引发喷泉的实验操作是_____________________________________;完成喷泉实验后,装置D中充满液体,则装置D中溶液的物质的量浓度为_________。(保留两位有效数字)
(3)K2的导管末端需要连接氨气的吸收装置,则不能在K2的导管末端连接如图中的_______装置(填序号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。
备选装置(其中水中含酚酞试液)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(4)若探究氨气的还原性,需关闭K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种化学性质稳定气体单质,该反应可用来检验氯气管道是否有泄漏,则该反应的化学方程式为_________________________________。
②尾气可用C装置处理,若尾气中含有少量Cl2,则C装置中吸收氯气发生的化学方程式为_______________________________________。
1.(25-26高一下·重庆·阶段检测)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。下图为氮及其部分化合物的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.用两支玻璃棒分别蘸取a的浓溶液与d的浓溶液,靠近后会产生白烟
B.b和c都能与水化合生成相应价态的酸
C.b能与溶液反应
D.Al与的浓溶液常温下不反应,故可以用铝槽车运输的浓溶液
2.(2025高三下·贵州·专题练习)下图所示装置为氨的制取和喷泉实验“一体化”装置,实验前已将NaOH压成药片。下列有关说法错误的是
A.注射器A中应装水,注射器B中应装浓氨水
B.关闭医用三通阀,将注射器A向外拉一段距离,松开注射器A,若能回到原刻度线位置,证明气密性良好
C.装好药品后,向U形管中注入注射器A中液体,观察到小烧杯溶液微红时可开始喷泉实验
D.旋转医用三通阀,使U形管只与注射器B形成通路,注入少量水,再立即旋转活塞使U形管只与小烧杯形成通路,可观察到红色喷泉
3.(25-26高一下·陕西榆林·期末)部分含S或N元素的常见物质的类别与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A.将气体d溶于水能生成酸,则d一定是酸性氧化物
B.j的浓溶液见光易分解,一般将其保存在棕色试剂瓶中
C.利用a和水可进行喷泉实验
D.i的浓溶液可使蔗糖变黑
4.(26-27高一上·河南商丘·阶段检测)氯化铵受热会发生反应:。一种以氯化铵为原料制取和HCl的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.属于碱
B.与直接加热相比,该方法得到的和HCl更易分离
C.a是HCl,b是
D.制得36.5 g HCl,理论上需要消耗的质量为107 g
5.(25-26高一下·湖南邵阳·期中)下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是
A.实验③利用了易升华的物理性质
B.金属钠与水的反应也可以用封管实验完成
C.加热时,①中溶液红色褪去,冷却后红色不恢复
D.加热时,②中现象说明SO2的漂白作用具有可逆性
6.(26-27高一上·江西·阶段检测)以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示。下列说法正确的是
A.反应②中,表现出还原性,发生氧化反应
B.反应①和③中,氮元素均被氧化
C.和都是电解质
D.反应④中,作还原剂的和作氧化剂的的质量之比为
7.(2026·安徽·模拟预测)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。下列叙述错误的是
反应1:
反应2:
A.中可填充碱石灰 B.中气体变为红棕色时反应2已结束
C.中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止加热后停止通气
8.(26-27高二上·云南玉溪·阶段检测)I. 某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)装置B中的干燥剂是_______(填名称)。
(3)装置C中的现象是_______。
(4)实验进行一段时间后,挤压装置D中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是_______,发生反应的化学方程式为_______。
(5)为防止过量氨气外逸,需要在上述装置的末端增加一个尾气吸收装置,应选用的装置是_______(填“E”、“F”、“G”或“H”)。
Ⅱ. 为探究氨气的性质,某同学设计了如图所示实验装置(其中夹持装置略去)。回答下列问题:
【实验现象】A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体;B中U形管内物质变蓝;
(6)C中集气瓶内收集到一种无色气态单质,该气体用排水法收集的理由是_______
(7)从C中水槽里取适量液体于试管内,向试管里滴入无色酚酞试液,发现溶液呈红色,原因是_______。
【实验结论】
(8)该实验证明氨气具有_______性,可与氧化铜反应,化学方程式是_______。
1.(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
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.(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
4.(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”
5.(2023·北京·高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制 B.实验室收集 C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.除去中混有的少量
6.(2026·重庆·高考真题)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。
反应1
反应2
下列叙述错误的是
A.a中可填充碱石灰 B.b中气体变为无色时反应2已结束
C.c中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止通气后停止加热
7.(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
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分层作业
第三节 氮的循环
第2课时 氮循环中物质的性质及物质之间的转化
1.(25-26高一上·河南郑州·期末)下列关于氨气的说法正确的是
A.氨可以用浓硫酸干燥
B.氨溶于水显弱碱性,因此氨气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范措施
D.氨是无色、有刺激性气味的气体
【答案】D
【详解】A.氨为碱性气体,可与浓硫酸反应生成,不能用浓硫酸干燥,A错误;
B.氨溶于水生成,电离出显弱碱性,酚酞遇碱性溶液变红,因此氨气可使湿润的酚酞试纸变红而非变蓝,B错误;
C.氨虽无剧毒,但浓度较高时对皮肤黏膜、呼吸道等有强刺激性和腐蚀性,发生泄漏时必须采取防范措施,C错误;
D.常温常压下,氨是无色、有刺激性气味的气体,描述符合氨的物理性质,D正确;
故选D。
2.(25-26高一下·吉林辽源·期中)下列关于氨及铵盐的说法错误的是
A.铵盐受热分解一定会生成氨气
B.可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在
C.氨是一种极易溶于水的气体
D.实验室常用铵盐与强碱反应制取氨
【答案】A
【详解】A.铵盐受热分解不一定生成氨气,例如受热发生氧化还原反应,分解产物无,A错误;
B.浓盐酸易挥发出,与氨气反应生成白色固体,产生白烟现象,可检验氨气的存在,B正确;
C.常温常压下1体积水可溶解约700体积氨气,氨是极易溶于水的气体,C正确;
D.实验室常用铵盐(如)与强碱(如)共热反应制取氨气,D正确;
故选A。
3.(25-26高一下·云南曲靖·期中)下列关于氨气的说法,不正确的是
A.氨气易液化,液氨常用作制冷剂
B.氨气溶于水显碱性
C.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.氨气与氯化氢反应生成NH4Cl,属于氮的固定
【答案】D
【详解】A.氨气沸点较高易液化,液氨汽化时会吸收大量热量,因此液氨常用作制冷剂,A正确;
B.氨气溶于水发生反应,溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,溶液显碱性,B正确;
C.氨气溶于水显碱性,碱性溶液可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,因此氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;
D.氮的固定是指将游离态的氮(即单质)转化为化合态含氮化合物的过程,反应物中的氮元素已经是化合态,该反应不属于氮的固定,D错误;
故选D。
4.(25-26高一上·北京·期末)常温下,1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是
A.实验过程中,不涉及氧化还原反应
B.喷泉停止后,烧瓶内剩余少量气体,说明的溶解已达到饱和
C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
D.实验后,取出烧瓶中的溶液,测得其,原因是:
【答案】B
【详解】A.实验过程中氨气与水的反应、一水合氨的电离过程中各元素化合价均无变化,无电子转移,不涉及氧化还原反应,A正确;
B.用排空气法收集的中混有少量空气杂质,极易溶于水,剩余气体为不溶于水的空气,并非溶解达到饱和,B错误;
C.氨气溶于水后烧瓶内气体减少,压强小于外界大气压,大气压将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉,C正确;
D.与水反应生成,电离出使溶液呈碱性,,给出的反应及电离方程式正确,D正确;
故选B。
5.(26-27高三上·江苏苏州·阶段检测)利用氨气和氨水的相关性质进行实验,涉及的装置和原理不能达到目的的是
A.制取氨气
B.收集氨气
C.验证氨气溶解性
D.验证氨水挥发性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.CaO与氨水中的水反应放热,且使溶液中OH-浓度增大,促进NH3·H2O分解释放NH3,可制取氨气,能达到目的,A不符合题意;
B.NH3密度小于空气,用向下排空气法收集,图示倒置烧瓶中NH3从短管通入,NH3密度小会上浮从长管流出,无法收集,应从长管通入,不能达到目的,B符合题意;
C.挤压胶头滴管,NH3极易溶于水使烧瓶内压强快速减小,大气压将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉,可验证氨气的溶解性,能达到目的,C不符合题意;
D.浓氨水挥发的NH3与浓盐酸挥发的HCl反应生成NH4Cl固体小颗粒,产生白烟,可验证氨水挥发性,能达到目的,D不符合题意;
故选B。
6.(24-25高一上·浙江宁波·期末)依据下图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法中不正确的是
A.在工业上常用作制冷剂
B.X、均可与水发生化合反应生成
C.从原理上看,可与反应实现的转化
D.工业上以、空气、水为原料生产硝酸
【答案】B
【详解】A.易液化,液氨汽化时吸收大量热,工业上常用作制冷剂,A不符合题意;
B.X为+5价氮的氧化物,即,可与水发生化合反应生成,但与水反应为,生成物有两种,不属于化合反应,B符合题意;
C.中N为-3价,中N为+4价,二者可发生归中反应生成,可实现的转化,C不符合题意;
D.工业制硝酸的流程为:催化氧化生成,与空气中的反应生成,与水反应生成,原料为、空气、水,D不符合题意。
7.(26-27高二上·湖南衡阳·开学考试)某兴趣小组为探究氨气的性质,进行了一系列实验,实验装置如图所示(夹持装置已省略)。下列说法正确的是
A.可以向试管A中加入和固体制取
B.B处湿润的石蕊试纸会逐渐变成红色
C.C处蘸有浓盐酸的棉花附近产生白烟,发生反应:
D.一段时间后,装置D中可以产生红色喷泉,说明是易溶于水的电解质
【答案】C
【详解】A.实验室用加热和固体制取时,为防止冷凝水倒流炸裂试管,试管口应略向下倾斜,图示装置试管口向上倾斜,无法用于该反应制备,A错误;
B.溶于水生成,溶液呈碱性,湿润的石蕊试纸遇碱性物质会变为蓝色,不会变成红色,B错误;
C.浓盐酸易挥发出,与反应生成白色固体小颗粒,反应方程式为,现象为产生白烟,C正确;
D.红色喷泉现象可说明极易溶于水,但其水溶液导电是因为与水反应生成的电离出离子,自身不能电离,属于非电解质,D错误;
故选C。
8.(25-26高一下·陕西西安·期中)如图是氮元素的“价-类”二维图,下列相关说法错误的是
A.、均为氮的固定过程
B.可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏
C.从物质的类别来看,和均属于酸性氧化物
D.可用和完成喷泉实验
【答案】C
【分析】首先根据价-类二维图确定各物质:为,为,为,为(或),为,据此解答。
【详解】A.氮的固定是将游离态氮()转化为化合态氮的过程,是转化为,是转化为,均属于氮的固定,A正确;
B.为,浓盐酸挥发出的与反应生成白烟,可检测输送的管道是否泄漏,B正确;
C.酸性氧化物是能与碱反应仅生成盐和水的氧化物,为,属于不成盐氧化物,不与碱反应;为(或),与碱反应发生氧化还原反应,生成多种盐和水,不属于酸性氧化物,C错误;
D.为,极易溶于水,可与完成喷泉实验,D正确;
故选C。
9.(26-27高三上·江西·阶段检测)某同学利用如图所示装置制备氨气。下列说法正确的是
A.应加装陶土网,使试管1受热均匀
B.应将Ca(OH)2替换为NaOH,使反应速率更快
C.应撤去试管2中橡胶塞,换成疏松的棉花
D.应将伸入试管2中的导管缩短至试管口附近
【答案】C
【详解】A.试管1是直接加热的玻璃仪器,加热固体的硬质试管无需垫陶土网,陶土网是用于底面积较大的烧杯、烧瓶等间接加热、使受热均匀的仪器,A错误;
B.NaOH易吸水潮解、高温下会腐蚀玻璃试管,且实验室制氨气的传统原料为NH4Cl和Ca(OH)2,不能将Ca(OH)2替换为NaOH,B错误;
C.试管2目前为密闭体系,生成氨气后内部压强过大易引发危险;换成疏松的棉花,既可以防止氨气与空气形成对流、收集到更纯净的氨气,又能平衡压强、排出多余空气,C正确;
D.氨气密度比空气小,采用向下排空气法收集时,导管需要伸入试管2底部,才能将试管内的空气充分排出,若导管仅在试管口附近,无法排尽空气,收集的氨气纯度很低,D错误;
故答案选C。
10.(25-26高一下·江苏无锡·期中)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。下列说法不正确的是
A.制取氨气时烧瓶中的X固体常用或碱石灰
B.关闭a,挤压颈口c含水的胶头滴管,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈瓶内压强变化曲线如图2,则C点时喷泉最猛烈
C.若三颈烧瓶中充满气体,关闭,打开,三颈烧杯中喷入白烟,电脑绘制压强变化曲线也呈先下降后上升的趋势
D.若要优化实验效果,可在锥形瓶和三颈烧瓶之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶
【答案】D
【分析】左侧锥形瓶中X固体与浓氨水反应制备氨气,利用碱性吸水性固体与浓氨水接触后,体系温度升高、氢氧根浓度增大,促进分解释放的原理。三颈烧瓶中收集满氨气后,挤压含水胶头滴管,氨气溶于水导致瓶内压强减小,外界大气压将烧杯中的水压入三颈瓶形成喷泉,瓶内压强越低,内外压强差越大,喷泉越剧烈。氨气为碱性气体,可与氯化氢反应生成氯化铵固体,可与浓硫酸发生反应被吸收。
【详解】A.与水反应放热且生成氢氧根,碱石灰为氢氧化钠与氧化钙的混合物,均可促进分解释放,可用于制备氨气,A正确;
B.C点为三颈瓶内压强最低点,瓶内外压强差最大,此时喷泉最剧烈,B正确;
C.关闭b打开a,氨气进入三颈瓶与反应生成氯化铵固体,瓶内气体减少,压强下降;完全反应后持续通入氨气,瓶内气体量增加,压强回升,压强变化曲线呈先下降后上升的趋势,C正确;
D.浓硫酸可与氨气发生反应,吸收氨气,无法将氨气通入三颈瓶完成喷泉实验,不能优化实验效果,D错误;
故选D。
11.(25-26高一下·北京·期中)氨气在工农业生产中有重要应用。
(1)工业合成氨的化学方程式为___________。
(2)某化学小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(夹持仪器略)。
①实验室用装置A制备氨气的化学方程式为___________。
②用装置B收集氨时,进气口是___________(选填“a”或“b”)。打开装置B中的活塞c,烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨具有的性质是___________,___________。
③向C中NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上玻璃片,浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为___________,检验白烟中阳离子的方法是:取少量白烟于试管中,___________。
【答案】(1)
(2) a 极易溶于水 溶于水形成的溶液呈碱性 加入氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,观察是否变蓝
【详解】(1)工业合成氨的化学方程式为:;
(2)① 装置A是固体加热制气装置,用氯化铵和氢氧化钙固体共热制备氨气,化学方程式为;
②氨气的密度比空气的小,用向下排空气法收集,a进气口是向下排空气。打开装置B中的活塞c,烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气极易溶于水,且氨水呈碱性;
③氨气与氯化氢反应生成固体氯化铵,浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为;检验的方法是取少量白烟于试管中,加入氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放置试管口,观察是否变蓝。
12.(25-26高一下·安徽亳州·期中)某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填序号)。装置B中U形管内试剂可选用_________(填序号)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.五氧化二磷 d.CaCl2固体
(2)若探究氨气的溶解性,标准状况下,装置D中收集满氨气后,关闭K1、K2,打开K3,引发喷泉的实验操作是_____________________________________;完成喷泉实验后,装置D中充满液体,则装置D中溶液的物质的量浓度为_________。(保留两位有效数字)
(3)K2的导管末端需要连接氨气的吸收装置,则不能在K2的导管末端连接如图中的_______装置(填序号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。
备选装置(其中水中含酚酞试液)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(4)若探究氨气的还原性,需关闭K1、K3,K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①D中氨气与氯气反应产生白烟,同时生成一种化学性质稳定气体单质,该反应可用来检验氯气管道是否有泄漏,则该反应的化学方程式为_________________________________。
②尾气可用C装置处理,若尾气中含有少量Cl2,则C装置中吸收氯气发生的化学方程式为_______________________________________。
【答案】(1) b b
(2) 用热毛巾捂住烧瓶一段时间 0.045mol/L
(3)Ⅰ
(4) 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【详解】(1)装置A是利用浓氨水制备氨气,烧瓶内需要加入能吸水、放热且不与氨气反应的固体;碱石灰为碱性干燥剂,吸收水分并放热,促进氨气释放;浓硫酸、五氧化二磷均为酸性物质,会与氨气反应,会与氨气反应形成配合物,故选b;装置B中U形管的作用是干燥氨气,与装置A的原理类似,浓硫酸、五氧化二磷、均会与氨气反应,只有碱石灰为碱性固体干燥剂可干燥氨气,故选b。
(2)引发喷泉的核心是使D中少量氨气接触水溶解,造成瓶内压强减小,可以用热毛巾捂住烧瓶,通过加热烧瓶使氨气膨胀赶出导管内空气,接触烧杯中的水后迅速溶解,即可形成压强差引发喷泉;设D的容积为VL,标准状况下氨气物质的量,喷泉后溶液体积等于烧瓶容积V,因此浓度。
(3)氨气极易溶于水,装置Ⅰ的导管直接插入水中,会发生倒吸;装置Ⅱ中氨气先通入下层,氨气不溶于,再上浮被上层水吸收,可防倒吸;装置Ⅲ利用倒扣的球形漏斗增大接触面积,也可防倒吸,因此不能连接的是Ⅰ。
(4)①反应产生的白烟为,性质稳定的气体单质为,根据得失电子守恒和原子守恒配平得反应方程式为,可用于工业上检验氯气泄漏;
②尾气中的可用NaOH溶液吸收,发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应方程式为。
1.(25-26高一下·重庆·阶段检测)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。下图为氮及其部分化合物的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.用两支玻璃棒分别蘸取a的浓溶液与d的浓溶液,靠近后会产生白烟
B.b和c都能与水化合生成相应价态的酸
C.b能与溶液反应
D.Al与的浓溶液常温下不反应,故可以用铝槽车运输的浓溶液
【答案】A
【分析】首先根据价-类二维图确定各物质:a为(-3价氮的氢化物),b为(+2价氮的氧化物),c为(或,+4价氮的氧化物),d为(+5价氮的含氧酸)。
【详解】A.浓氨水挥发出,浓硝酸挥发出,二者反应生成白色固体小颗粒,产生白烟,A正确;
B.不与水反应,与水反应生成和,既不是化合反应,也不能生成对应+4价的酸,B错误;
C.是不成盐氧化物,不能与溶液反应,C错误;
D.常温下遇浓硝酸发生钝化,钝化是化学反应,生成致密氧化物薄膜阻止反应进一步进行,并非不反应,D错误;
2.(2025高三下·贵州·专题练习)下图所示装置为氨的制取和喷泉实验“一体化”装置,实验前已将NaOH压成药片。下列有关说法错误的是
A.注射器A中应装水,注射器B中应装浓氨水
B.关闭医用三通阀,将注射器A向外拉一段距离,松开注射器A,若能回到原刻度线位置,证明气密性良好
C.装好药品后,向U形管中注入注射器A中液体,观察到小烧杯溶液微红时可开始喷泉实验
D.旋转医用三通阀,使U形管只与注射器B形成通路,注入少量水,再立即旋转活塞使U形管只与小烧杯形成通路,可观察到红色喷泉
【答案】A
【分析】本题考查氨的制取与喷泉实验“一体化”装置的分析。装置中NaOH固体(药片)与浓氨水接触时,NaOH溶解放热并增大氨水的碱性,促使一水合氨分解放出氨气;把氨气充满U形管后,注入少量水使氨气溶解、管内压强减小,小烧杯中的酚酞溶液被压入U形管,即形成红色喷泉。
【详解】A.制取氨气时应将浓氨水滴加到NaOH固体上,注射器A连接U形管且管口正对NaOH药片,应装浓氨水;注射器B在喷泉实验中用于注入少量水,应装水,A错误;
B.关闭医用三通阀,将注射器A向外拉一段距离后松手,若注射器A能回到原刻度线位置,说明装置不漏气,气密性良好,B正确;
C.装好药品后,向U形管中注入注射器A中的液体(浓氨水),与NaOH药片作用生成氨气,当观察到小烧杯溶液微红时,说明装置内空气已排尽,可开始喷泉实验,C正确;
D.旋转医用三通阀使U形管只与注射器B形成通路,注入少量水,溶解氨气使U形管内压强减小,再立即旋转活塞使U形管只与小烧杯形成通路,酚酞溶液被压入U形管,可观察到红色喷泉,D正确;
故答案为A。
3.(25-26高一下·陕西榆林·期末)部分含S或N元素的常见物质的类别与相应化合价关系如图。下列说法错误的是
A.将气体d溶于水能生成酸,则d一定是酸性氧化物
B.j的浓溶液见光易分解,一般将其保存在棕色试剂瓶中
C.利用a和水可进行喷泉实验
D.i的浓溶液可使蔗糖变黑
【答案】A
【分析】a为,b为,+4价氧化物d可能为或,+6价酸i为,+5价酸j为。
【详解】A.d可能为,溶于水生成和,不符合酸性氧化物的定义(与水反应只生成同价态酸、与碱反应只生成盐和水),因此d不一定是酸性氧化物,A错误;
B.j为浓,见光易分解,因此需保存在棕色试剂瓶中避光存放,B正确;
C.a为,极易溶于水,可利用其溶解性和水进行喷泉实验,C正确;
D.i为浓,具有脱水性,可使蔗糖脱水炭化变黑,D正确;
故答案选A。
4.(26-27高一上·河南商丘·阶段检测)氯化铵受热会发生反应:。一种以氯化铵为原料制取和HCl的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.属于碱
B.与直接加热相比,该方法得到的和HCl更易分离
C.a是HCl,b是
D.制得36.5 g HCl,理论上需要消耗的质量为107 g
【答案】B
【分析】结合机理图梳理循环反应的物质转化路径,350℃时与反应生成和气体a,结合元素守恒可推知a为;600℃时分解生成和气体b,结合元素守恒可推知b为。为初始加入、最终生成的物质,属于催化剂,为过程生成、后续消耗的物质,属于中间产物,消去中间产物可得总反应为,反应过程中无元素化合价变化,属于非氧化还原反应。
【详解】A.碱是电离产生的阴离子全部为的化合物,电离产生的阴离子包含和,属于碱式盐,不属于碱,A错误;
B.直接加热时,与同时逸出,冷却后会重新化合生成,难以分离;该方法中350℃时仅逸出,600℃时才逸出,两种气体分步生成,更易分离,B正确;
C.结合上述推导,a为,b为,C错误;
D.36.5g 的物质的量为,根据Cl元素守恒,理论上消耗的物质的量为1mol,质量为,D错误;
故选B。
5.(25-26高一下·湖南邵阳·期中)下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是
A.实验③利用了易升华的物理性质
B.金属钠与水的反应也可以用封管实验完成
C.加热时,①中溶液红色褪去,冷却后红色不恢复
D.加热时,②中现象说明SO2的漂白作用具有可逆性
【答案】D
【详解】A.受热分解为和,遇冷两种气体又化合生成,属于化学变化,而升华是物理变化,A错误;
B.金属钠与水反应剧烈放热,且生成氢气,封管为密闭装置,压强骤增易发生爆炸,不能用封管实验完成该反应,B错误;
C.加热时,①中挥发,溶液碱性减弱红色褪去,冷却后重新溶于溶液,碱性恢复,红色会复原,C错误;
D.加热时,②中与品红结合生成的不稳定无色物质分解,溶液恢复红色,冷却后再次与品红结合使溶液褪色,说明的漂白作用具有可逆性,D正确;
故选D。
6.(26-27高一上·江西·阶段检测)以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示。下列说法正确的是
A.反应②中,表现出还原性,发生氧化反应
B.反应①和③中,氮元素均被氧化
C.和都是电解质
D.反应④中,作还原剂的和作氧化剂的的质量之比为
【答案】A
【详解】A.反应②中,中N元素从-3价升高到+2价,化合价升高,失去电子,被氧化,表现出还原性,发生氧化反应,A项正确;
B.反应①中,氮元素被还原,反应③中,氮元素被氧化,B项错误;
C.在水中不是本身电离,是形成的一水合氨发生部分电离而导电,所以氨气不是电解质,C项错误;
D. 由题中信息可知,反应④为,作还原剂的和作氧化剂的的质量之比为2:1,D项错误。
7.(2026·安徽·模拟预测)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。下列叙述错误的是
反应1:
反应2:
A.中可填充碱石灰 B.中气体变为红棕色时反应2已结束
C.中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止加热后停止通气
【答案】B
【分析】氧化钇与氯化铵在氩气氛围中加热,生成氯化钇、氨气和水,氨气经a干燥后,在管式炉中与氧气发生催化氧化生成和水;在b中被氧气氧化为红棕色的,再与氧气一起进入c,与水反应生成硝酸,据此分析。
【详解】A.a用于干燥反应1生成的,碱石灰为碱性干燥剂,不与氨气反应,可用于干燥氨气,A正确;
B.反应2进行时,生成的即可被氧气氧化为红棕色的,因此b中气体变为红棕色不能说明反应2已结束,B错误;
C.进入c的气体含和氧气,与水反应:,可得到硝酸,C正确;
D.先停止加热,继续通气至装置冷却后再停止通气,可防止冷却时装置内压强减小而引起倒吸,D正确;
故选B。
8.(26-27高二上·云南玉溪·阶段检测)I. 某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)装置B中的干燥剂是_______(填名称)。
(3)装置C中的现象是_______。
(4)实验进行一段时间后,挤压装置D中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是_______,发生反应的化学方程式为_______。
(5)为防止过量氨气外逸,需要在上述装置的末端增加一个尾气吸收装置,应选用的装置是_______(填“E”、“F”、“G”或“H”)。
Ⅱ. 为探究氨气的性质,某同学设计了如图所示实验装置(其中夹持装置略去)。回答下列问题:
【实验现象】A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体;B中U形管内物质变蓝;
(6)C中集气瓶内收集到一种无色气态单质,该气体用排水法收集的理由是_______
(7)从C中水槽里取适量液体于试管内,向试管里滴入无色酚酞试液,发现溶液呈红色,原因是_______。
【实验结论】
(8)该实验证明氨气具有_______性,可与氧化铜反应,化学方程式是_______。
【答案】(1)
(2)碱石灰
(3)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(4) 有白烟生成
(5)EG
(6)不易溶于水且不和水反应的气体可以采用排水法收集
(7)未反应完的氨气进入水槽,与水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子使溶液呈碱性
(8) 还原 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
【分析】I.装置A中利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气;装置B中盛放碱石灰用于干燥氨气;装置C中利用湿润的红色石蕊试纸检验氨气溶于水显碱性的性质;装置D中利用浓盐酸挥发出的HCl与氨气反应生成氯化铵固体,产生白烟现象;由于氨气极易溶于水,尾气吸收装置需要防倒吸,即选择E或G装置。
II.氨气通过加热的氧化铜,氧化铜转化为光亮的红色固体,证明生成单质Cu,无水硫酸铜变蓝说明生成了水,排水法收集到无色气体单质为氮气,说明氨气在反应中被氧化,具有还原性,反应的化学方程式为。
【详解】(1)实验室通常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,反应生成氯化钙、水和氨气,化学方程式为。
(2)氨气是碱性气体,通常选用碱石灰作为干燥剂。
(3)氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子使溶液呈碱性,因此装置C中的现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(4)浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl气体与氨气相遇,发生化合反应生成氯化铵固体小颗粒,宏观现象为产生大量白烟,化学方程式为。
(5)氨气极易溶于水,吸收尾气时需防倒吸。E装置中倒置的漏斗能防止倒吸;F装置直接将导管插入水中,会引起倒吸;G装置中氨气不溶于下层的四氯化碳,气体通过四氯化碳后被上层的水吸收,能有效防倒吸;H装置中导管直接插入下层的水中,上层的汽油不能防倒吸;故选EG。
(6)能用排水法收集的气体,必须具备难溶于水且不与水发生化学反应的性质。
(7)实验过程中有未反应完的氨气随气流进入水槽,氨气极易溶于水生成一水合氨,使溶液呈碱性,故滴入无色酚酞试液后溶液呈红色。
(8)实验中黑色的氧化铜被还原为红色的铜,说明氨气具有还原性,根据现象可知反应生成了Cu、,结合质量守恒定律可知收集到的无色气体单质为,化学方程式为。
1.(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。
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.(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。
4.(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。
5.(2023·北京·高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制 B.实验室收集 C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.除去中混有的少量
【答案】D
【详解】A.MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A项正确;
B.C2H4不溶于水,可选择排水收集,B项正确;
C.挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C项正确;
D.Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误;
故选D。
6.(2026·重庆·高考真题)氯化钇()是制备某特种合金的前驱体。为实现资源的有效利用,制备时,生成的可用于制备硝酸,其实验装置如图所示。
反应1
反应2
下列叙述错误的是
A.a中可填充碱石灰 B.b中气体变为无色时反应2已结束
C.c中盛水可得到硝酸 D.反应结束时先停止通气后停止加热
【答案】D
【分析】氧化钇与氯化铵在氩气氛围中加热发生反应1生成氯化钇和氨气和水,生成的氨气经过a干燥后在管式炉中与过量的氧气发生反应2催化氧化生成NO和水,进入b中的气体为NO和过量的氧气,二者反应生成NO2显红棕色,与氧气一起通入c中的水反应得到硝酸,据此分析。
【详解】A.a的作用是干燥反应生成的,碱石灰为碱性干燥剂,不与反应,可用于干燥氨气,A正确;
B.因反应过程中通入过量的氧气,若反应2未结束,则会生成NO,NO遇氧气变为红棕色,当b中气体为无色时,说明不再产生NO,氨气已经耗尽,反应2已结束,B正确;
C.从管式炉,中流出的气体含有和过量,二者反应生成,从b流出的气体为和氧气,通入水中发生反应,可得到硝酸,C正确;
D.反应结束时若先停止通气后停止加热,装置冷却后压强减小会引发倒吸,因此应先停止加热,继续通气至装置冷却后再停止通气,D错误;
故选D。
7.(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。
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