第五章 化工生产中的重要非金属元素 (2) 续表 装置 应加入的物质 反应原理 装置 应加入的物质 反应原理 图1 浓氨水 NH,·H,O(浓)△NH,+十 Ca(OH)2和 H2O 图3 Ca(OH2+2NH,C△CaC2+ NH CI 2NH34+2H2O 图2 浓氨水和CaO (3)防止氨与空气对流,收集到比较纯净的NH3,同时 避免污染空气 随堂训练 1.已知X.Y,Z,w(含同-元素)之间的转化关系为X0y D.NH,CI和NaCI的固体混合物可用升华法分离 答案C Q2L9w,且X能与w发生反应生成一种易溶于水的 解析A项,有的铵盐受热分解产生氨(如NH,CI),有的 盐,则X可能是()。 铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵在一定温度下分解生成 A.N2 B.NO2 Nz);B项,NH,NO2中氨元素分别为-3价、十5价;D C.NHg D.NO 项,可用加热法分离NH,CI和某些固体(不分解、不升华 答案C 的固体)的混合物,但其过程为NH,CI先受热分解,再降 解析根据题意可知X、Y、Z、W(含同一元素)均含氨元 温化合,而不是升华。 素,由X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐,知X 5.下列离子方程式书写正确的是()。 是NH,发生反应:4NH,十50,维化龙4N0十6H0. △ A.实验室用氯化铵与熟石灰制氨:NH时十OH△ 2NO+02=2NO2,3NO2+H2O=2HNO+NO. NH3↑+H2O HNO,+NH3-NH,NO3. 2.某同学在实验室中发现了一瓶无色而有刺激性气味的气 B.NaOH溶液与NH,Cl溶液混合加热:NH时+OH△ NH3·H2O 体,根据气味判断可能是氨,但不能确定是氨。下列提供 C.氨水中加盐酸:NH·H2O+Ht一NH+H2O 的方法中,能帮他检验该气体是否为氨的是( D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe+十2NH·HzO A.将湿润的红色石蕊试纸放在打开的瓶口 B.将湿润的蓝色石蕊试纸放在打开的瓶口 2NH:+Fe(OH)2 C.用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近打开的瓶口 答案C D.将干燥的红色石蕊试纸放在打开的瓶口 解析A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相 答案A 应的离子方程式;B项,加热条件下NH·H2O应分解为 解析检验氨的方法,一是用湿润的红色石蕊试纸(或石 NH,和H,O,离子方程式应为NH十OH△NH,↑十 蕊溶液),二是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近盛有待检验气 H2O:C项,符合反应原理及离子方程式书写要求:D项, 体的瓶口。 向水中滴加FCL3溶液应生成Fe(OH)a沉淀,离子方 3.下列有关氨及铵盐的叙述中,不正确的是()。 程式为Fe3++3NH3·H2O—Fe(OH)3↓+3NH时。 A铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰)混合施用 6.某小组同学用图1所示装置制取氨,并探究其性质。 B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性 C.实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨 NH,C1和 CatoHi D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性的物质(如氧 气)发生反应 答案B 尾气处理 解析氨的喷泉实验证明氨极易溶于水,不能体现氨的氧 化性。 4.下列说法中正确的是()。 图1 图2 A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH (1)试管中发生反应的化学方程式是 B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N均呈一3价 C.NH,Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子 0 (2)请将方框中的收集装置补充完整。 方程式为NH时+OH△NH,+H,O (3)甲同学设计了图2所示的装置进行尾气处理,乙同学 31
第五章 化工生产中的重要非金属元素 (2) 装置 应加入的物质 反应原理 图1 浓氨水 NH3 ·H2O(浓) △ NH3 ↑ + H2O 图2 浓氨水和CaO — 续表 装置 应加入的物质 反应原理 图3 Ca(OH)2 和 NH4Cl Ca(OH)2+2NH4Cl △ CaCl2+ 2NH3↑+2H2O (3)防止氨与空气对流,收集到比较纯净的 NH3,同时 避免污染空气 随堂训练 1.已知X、Y、Z、W(含同一元素)之间的转化关系为 X O2 →Y O2 →Z H2O →W,且X能与 W 发生反应生成一种易溶于水的 盐,则X可能是( )。 A.N2 B.NO2 C.NH3 D.NO 答案 C 解析 根据题意可知 X、Y、Z、W(含同一元素)均含氮元 素,由X能与 W 发生反应生成一种易溶于水的盐,知 X 是 NH3,发生反应:4NH3+5O2 催化剂 △ 4NO+6H2O, 2NO+O2 2NO2,3NO2 +H2O 2HNO3 +NO, HNO3+NH3 NH4NO3。 2.某同学在实验室中发现了一瓶无色而有刺激性气味的气 体,根据气味判断可能是氨,但不能确定是氨。下列提供 的方法中,能帮他检验该气体是否为氨的是( )。 A.将湿润的红色石蕊试纸放在打开的瓶口 B.将湿润的蓝色石蕊试纸放在打开的瓶口 C.用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近打开的瓶口 D.将干燥的红色石蕊试纸放在打开的瓶口 答案 A 解析 检验氨的方法,一是用湿润的红色石蕊试纸(或石 蕊溶液),二是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近盛有待检验气 体的瓶口。 3.下列有关氨及铵盐的叙述中,不正确的是( )。 A.铵态氮肥不能与碱性物质(如草木灰)混合施用 B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性 C.实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨 D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性的物质(如氧 气)发生反应 答案 B 解析 氨的喷泉实验证明氨极易溶于水,不能体现氨的氧 化性。 4.下列说法中正确的是( )。 A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有 NH3 B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N均呈-3价 C.NH4Cl溶液中加入 NaOH 浓溶液共热时反应的离子 方程式为 NH+ 4 +OH- △ NH3↑+H2O D.NH4Cl和 NaCl的固体混合物可用升华法分离 答案 C 解析 A项,有的铵盐受热分解产生氨(如 NH4Cl),有的 铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵在一定温度下分解生成 N2);B 项,NH4NO3 中氮元素分别为-3价、+5价;D 项,可用加热法分离 NH4Cl和某些固体(不分解、不升华 的固体)的混合物,但其过程为 NH4Cl先受热分解,再降 温化合,而不是升华。 5.下列离子方程式书写正确的是( )。 A.实验室用氯化铵与熟石灰 制 氨:NH+ 4 +OH- △ NH3↑+H2O B.NaOH 溶液与 NH4Cl溶液混合加热:NH+ 4 +OH- △ NH3·H2O C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+NH+ 4 +H2O D.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2+ +2NH3 ·H2O 2NH+ 4 +Fe(OH)2↓ 答案 C 解析 A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相 应的离子方程式;B项,加热条件下 NH3·H2O应分解为 NH3 和 H2O,离子方程式应为 NH+ 4 +OH- △ NH3↑+ H2O;C项,符合反应原理及离子方程式书写要求;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↓+3NH+ 4 。 6.某小组同学用图1所示装置制取氨,并探究其性质。 (1)试管中发生反应的化学方程式是 。 (2)请将方框中的收集装置补充完整。 (3)甲同学设计了图2所示的装置进行尾气处理,乙同学 31
化学 必修 第二册 配人教版 认为该设计不合理,其理由是 (3)NH3极易溶于水,会导致倒吸 (4)集气瓶内产生大量白烟 (4)将蘸有浓盐酸的棉球放在玻璃片上,用集满NH3的集 解析根据铵盐与碱反应的性质写出化学方程式即可。 气瓶扣住棉球,可观察到的现象是 因为氨的密度比空气的小,应用向下排空气法收集,即导 气管“短进长出”。因为氨极易溶于水,所给装置会引起倒 答案(I)2NH,C+Ca(OH2△CaC,+2NH,++ 吸。NHg与挥发出来的HCl结合生成NH,C晶体,形成 2H2O 大量白烟。 课后·训练提升 B.氨具有还原性,可以被氧化为NO 合格考·基础巩固 C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解) 1.下列说法中正确的是()。 D.氨溶于水显弱碱性,因此可使石蕊溶液变为红色 A.氨水的密度比水的密度小,且浓度越大,密度越大 答案B B.氨是无色、无臭的气体 解析液氨汽化需要吸收大量的热,所以氨具有制冷作 C.可用向上排空气法收集氨 用,液氨常用作制冷剂,A项错误:氨中氨元素为最低负化 D.氨溶于水所得的溶液可使酚酞溶液变为红色 合价一3价,氨能够被氧化生成一氧化氨,B项正确;一水 答案D 合氨不稳定,受热易分解,C项错误:氨溶于水显弱碱性 2.下列关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是( 因此可使石蕊溶液变为蓝色,D项错误。 A.氨呈碱性 6.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是 B.氨极易溶于水,烧瓶内外形成压强差 )。 C.氨易液化 D.NH溶于水后形成的溶液易挥发 NHCI和 答案B Ca(OH)2 解析氨之所以能做喷泉实验,是由于胶头滴管挤入的少 量水可使烧瓶内的氨迅速溶于水,烧瓶内外产生了压 浓硫酸 强差。 3.将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口,试纸 NH 不变蓝的有()。 A.加热浓氨水 B.加热NH,CI和浓NaOH的混合溶液 C.加热NH,CI和Ca(OH)2的混合物 D.加热饱和NHCI溶液 NH, 答案D 肉 4.现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是 A用装置甲制备氨 ( )。 B.用装置乙除去氨中的少量水 A.加入NaOH溶液 C.用装置丙收集氨 B.加入AgNO3溶液 D.用装置丁吸收多余的氨 C.加热并冷却 答案D D.加入水 解析装置甲中试管口应略向下倾斜,A错误;氨能与浓 答案C 硫酸反应,B错误;装置丙中只有进气口,没有出气口,C 解析NaCl受热没有明显变化,NH,Cl加热分解,同时生 错误:氨在水中的溶解度极大,被水吸收时容易发生倒吸, 成的NH和HCI气体导出后又能迅速化合生成NH,CI。 装置丁可以防止倒吸,D正确。 5.下列关于氨的叙述中,正确的是()。 7.某同学探究氨和按盐的性质,相关实验操作及现象描述正 A氨因为有刺激性气味,因此不用来作制冷剂 确的是()。 32
化 学 必修 第二册 配人教版 认为该设计不合理,其理由是 。 (4)将蘸有浓盐酸的棉球放在玻璃片上,用集满 NH3 的集 气瓶扣住棉球,可观察到的现象是 。 答案 (1)2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+ 2H2O (2) (3)NH3 极易溶于水,会导致倒吸 (4)集气瓶内产生大量白烟 解析 根据铵盐与碱反应的性质写出化学方程式即可。 因为氨的密度比空气的小,应用向下排空气法收集,即导 气管“短进长出”。因为氨极易溶于水,所给装置会引起倒 吸。NH3 与挥发出来的 HCl结合生成 NH4Cl晶体,形成 大量白烟。 课后·训练提升 合格考 基础巩固 1.下列说法中正确的是( )。 A.氨水的密度比水的密度小,且浓度越大,密度越大 B.氨是无色、无臭的气体 C.可用向上排空气法收集氨 D.氨溶于水所得的溶液可使酚酞溶液变为红色 答案 D 2.下列关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是( )。 A.氨呈碱性 B.氨极易溶于水,烧瓶内外形成压强差 C.氨易液化 D.NH3 溶于水后形成的溶液易挥发 答案 B 解析 氨之所以能做喷泉实验,是由于胶头滴管挤入的少 量水可使烧瓶内的氨迅速溶于水,烧瓶内外产生了压 强差。 3.将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口,试纸 不变蓝的有( )。 A.加热浓氨水 B.加热 NH4Cl和浓 NaOH 的混合溶液 C.加热 NH4Cl和Ca(OH)2 的混合物 D.加热饱和 NH4Cl溶液 答案 D 4.现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是 ( )。 A.加入 NaOH 溶液 B.加入 AgNO3 溶液 C.加热并冷却 D.加入水 答案 C 解析 NaCl受热没有明显变化,NH4Cl加热分解,同时生 成的 NH3 和 HCl气体导出后又能迅速化合生成 NH4Cl。 5.下列关于氨的叙述中,正确的是( )。 A.氨因为有刺激性气味,因此不用来作制冷剂 B.氨具有还原性,可以被氧化为 NO C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解) D.氨溶于水显弱碱性,因此可使石蕊溶液变为红色 答案 B 解析 液氨汽化需要吸收大量的热,所以氨具有制冷作 用,液氨常用作制冷剂,A项错误;氨中氮元素为最低负化 合价-3价,氨能够被氧化生成一氧化氮,B项正确;一水 合氨不稳定,受热易分解,C项错误;氨溶于水显弱碱性, 因此可使石蕊溶液变为蓝色,D项错误。 6.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是 ( )。 A.用装置甲制备氨 B.用装置乙除去氨中的少量水 C.用装置丙收集氨 D.用装置丁吸收多余的氨 答案 D 解析 装置甲中试管口应略向下倾斜,A 错误;氨能与浓 硫酸反应,B错误;装置丙中只有进气口,没有出气口,C 错误;氨在水中的溶解度极大,被水吸收时容易发生倒吸, 装置丁可以防止倒吸,D正确。 7.某同学探究氨和铵盐的性质,相关实验操作及现象描述正 确的是( )。 32
第五章 化工生产中的重要非金属元素 A.加热NH,C品体制备氨 (1)制取氨。烧瓶中用浓氨水和某固体反应制取氨,该固 B.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟 体可以是 C.将浓氨水滴到CaO上,会有氨生成 A.CaO D.除去碘中混有的少量氯化铵,可采用升华的方法 B.NaOH 答案C C.CaClz 解析NH,CI受热分解为NH和HCI,两者遇冷又会化 D.P2Os 合生成NH,CI,A项错误:浓氨水具有挥发性,但浓硫酸 检验三颈烧瓶集满NH,的方法是 难挥发,故不会发生反应,B项错误;浓氨水滴到CO上, CaO与水反应生成Ca(OH)2,放出热量使氨水中的一水 合氨分解,会有氨生成,C项正确:碘易升华,NH,CI受热 (填操作和现象)。 易分解,不能用升华法除NH,C,D项错误。 (2)喷泉实验。关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴 8.在50mL锥形瓶中盛有20mL浓氨水,向氨水中鼓入空 管)塞紧瓶口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈 气并迅速将烧红的铂丝伸入瓶中并接近浓氨水的液面。 烧瓶内压强变化曲线(图2)。图2中 点时喷 泉最剧烈。 空气 加热的 铂丝 压强/kPa ·浓氨水 (1)向浓氨水中鼓入空气的目的是 51015202530354045 时间/s (2)这个反应叫 ,化学方程式为 图2喷泉实验中瓶内压强变化曲线 (3)引发喷泉实验的方法有多种,下列操作能引发喷泉的 (3)生成的红棕色气体是 ,该反应的化学方程式 是 0 为 A.用热毛巾焐烧瓶底部 (4)实验中,有时会看到白烟,此白烟是 ,用化学方 B.通入HCI气体 程式解释出现此现象的原因: C.加CHCOOH溶液 D.加煤油 答案(1)补充O2并将NH,吹出 答案(1)AB将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸 2)氨的催化氧化4NH+5O,人4NO+6H,O 变为蓝色,证明NH,已收集满(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒 靠近瓶口c,有白烟生成,证明NH已收集满) (3)NO22N0+O2=2NO2 (2)D (4)NH,NO3 3NO2+H2O=2HNO,+NO,NH (3)ABC +HNO;=NH,NO3 解析(1)CaO能与水反应同时放出大量的热,有利于氨 解析(1)浓氨水有挥发性,鼓入空气能促使氨挥发,得到 的逸出:NaOH溶于水放出大量的热,有利于氨的逸出, 氨与空气的混合气体。 A,B项符合题意。(2)外界大气压与三颈烧瓶内压强之 (2)在加热及铂丝的催化作用下,氨被氧气氧化。 差越大,喷泉越剧烈,大气压不变,D点压强最小,所以大 (3)反应生成的NO与氧气继续反应,得到红棕色的 气压和D点压强之差最大,则D点时喷泉最剧烈。(3)能 二氧化氨气体。 够产生压强差就能引发喷泉,氨不溶于煤油,两者也不反 (4)二氧化氨与水反应生成硝酸,挥发出的硝酸可继 应,不能产生压强差,不能引发喷泉,A、B、C项操作均能 续与氨反应,得到硝酸铵白色固体小颗粒,出现白烟现象。 引发喷泉。 9.某小组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(图1)。 等级考·拓展提高 1,(双选)如图所示,抽去装置中的玻璃片,使两种气体充分 反应(整个过程中认为装置气密性良好),等温度恢复到原 墩据采 来温度。下列说法正确的是()。 集器 图1氨喷泉实验图 33
第五章 化工生产中的重要非金属元素 A.加热 NH4Cl晶体制备氨 B.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,观察到白烟 C.将浓氨水滴到CaO上,会有氨生成 D.除去碘中混有的少量氯化铵,可采用升华的方法 答案 C 解析 NH4Cl受热分解为 NH3 和 HCl,两者遇冷又会化 合生成 NH4Cl,A 项错误;浓氨水具有挥发性,但浓硫酸 难挥发,故不会发生反应,B项错误;浓氨水滴到CaO上, CaO与水反应生成Ca(OH)2,放出热量使氨水中的一水 合氨分解,会有氨生成,C项正确;碘易升华,NH4Cl受热 易分解,不能用升华法除 NH4Cl,D项错误。 8.在50mL锥形瓶中盛有20mL浓氨水,向氨水中鼓入空 气并迅速将烧红的铂丝伸入瓶中并接近浓氨水的液面。 (1)向浓氨水中鼓入空气的目的是 。 (2)这个反应叫 ,化学方程式为 。 (3)生成的红棕色气体是 ,该反应的化学方程式 为 。 (4)实验中,有时会看到白烟,此白烟是 ,用化学方 程式解释出现此现象的原因: 。 答案 (1)补充 O2 并将 NH3 吹出 (2)氨的催化氧化 4NH3+5O2 Pt △ 4NO+6H2O (3)NO2 2NO+O2 2NO2 (4)NH4NO3 3NO2+H2O2HNO3+NO,NH3 +HNO3 NH4NO3 解析 (1)浓氨水有挥发性,鼓入空气能促使氨挥发,得到 氨与空气的混合气体。 (2)在加热及铂丝的催化作用下,氨被氧气氧化。 (3)反应生成的 NO与氧气继续反应,得到红棕色的 二氧化氮气体。 (4)二氧化氮与水反应生成硝酸,挥发出的硝酸可继 续与氨反应,得到硝酸铵白色固体小颗粒,出现白烟现象。 9.某小组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(图1)。 图1 氨喷泉实验图 (1)制取氨。烧瓶中用浓氨水和某固体反应制取氨,该固 体可以是 。 A.CaO B.NaOH C.CaCl2 D.P2O5 检验三颈烧瓶集满 NH3 的方法是 (填操作和现象)。 (2)喷泉实验。关闭a,将单孔塞(插有吸入水的胶头滴 管)塞紧瓶口c,打开b,完成喷泉实验,电脑绘制三颈 烧瓶内压强变化曲线(图2)。图2中 点时喷 泉最剧烈。 图2 喷泉实验中瓶内压强变化曲线 (3)引发喷泉实验的方法有多种,下列操作能引发喷泉的 是 。 A.用热毛巾焐烧瓶底部 B.通入 HCl气体 C.加CH3COOH 溶液 D.加煤油 答案 (1)AB 将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸 变为蓝色,证明 NH3 已收集满(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒 靠近瓶口c,有白烟生成,证明 NH3 已收集满) (2)D (3)ABC 解析 (1)CaO能与水反应同时放出大量的热,有利于氨 的逸出;NaOH 溶于水放出大量的热,有利于氨的逸出, A、B项符合题意。(2)外界大气压与三颈烧瓶内压强之 差越大,喷泉越剧烈,大气压不变,D点压强最小,所以大 气压和D点压强之差最大,则D点时喷泉最剧烈。(3)能 够产生压强差就能引发喷泉,氨不溶于煤油,两者也不反 应,不能产生压强差,不能引发喷泉,A、B、C项操作均能 引发喷泉。 等级考 拓展提高 1.(双选)如图所示,抽去装置中的玻璃片,使两种气体充分 反应(整个过程中认为装置气密性良好),等温度恢复到原 来温度。下列说法正确的是( )。 33
化学 必修第二册 配人教版 ,浓盐酸 0.12 mol HCI 发 玻璃片 置 干燥的红色湿润的红色 0.1 mol NH; 石蕊试纸石蕊试纸 B 0 A反应后瓶内压强是反应前的0 [实验探究] (1)利用上述原理,实验室制取氨应选用下图中 B.装置中氢元素的总质量为0.42g C,生成物的分子数目为0.1NA(NA是阿伏加德罗常数) (填序号)发生装置进行实验。 D.反应结束后,两个集气瓶不易分开 答案BD 解析氨与HCI反应的化学方程式为HCI十NH一 NH,Cl,两者反应生成O.1mol氯化铵固体,剩余 0.02 mol HCI。反应后两瓶内压强为反应前的 0.12m0十0.1m0-,A项错误;根据质量守恒可知, 0.02 mol 1 装置中含有H原子的总物质的量为0.12mol十0.1molX 3=0.42mol,质量为1g·mol-1×0.42mol=0.42g,B项 正确:生成物为离子化合物,不存在氯化铵分子,C项错 ① ② 误:该反应中气体体积减小,容器中的压强减小,反应结束 (2)B装置中的干燥剂可选用 (填“碱石灰”或“浓 后,两个集气瓶不容易分开,D项正确。 硫酸”)。 2.(双选)氢化铵(NH,H)与氯化铵结构相似,且NH,H与 (3)用5.35gNH,Cl固体与足量Ca(OH)2反应,最多可 水反应有氢气产生,下列叙述中不正确的是( )。 制得标淮状况下氨的体积为 L。 A.NH,H是由NH和H构成的 (NH,Cl的摩尔质量为53.5g·mol-) B.NH,H固体投入少量水中,有两种气体产生 (4)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是 C.NH,H中的H厂半径比锂离子半径小 (填“C”或“D”)。 D.NH,H溶于水后,形成的溶液显酸性 (5)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管, 答案CD 滴入1一2滴浓盐酸,可观察到的现象是 解析NH,H是离子化合物,由NH和H构成,A项正 确:NHH固体投入少量水中,可生成NH3和H2,B项正 (6)F装置中倒置漏斗的作用是 确;H厂与锂离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半 (7)某同学用氨和滴加酚酞的水做喷泉实验,根据烧瓶内 径越小,所以H厂半径比锂离子半径大,C项错误;NH,H 产生红色喷泉的现象,说明氨 (填字母)。 溶于水后,生成NH2·H2O,溶液显碱性,D项错误。 A.具有还原性 3.一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系 B.极易溶于水 列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成X,则 C.能与水反应生成碱性物质 X是()。 (8)氨的用途很广。如可用氨处理二氧化氮:8NH3十 A.(NH)2SO 6NO2一7N2+12H2O,该反应中氨体现 B.NH NO (填“氧化性”或“还原性”)。请你列举出氨的另一种用 C.NH CI 途: D.NH HCO 答案B 答案(1)① (2)碱石灰 解析铵盐与烧碱共热产生NH,Y为NH,NHO (3)2.24 NONO,9HNO,NHNH,NO,Z为HNO,X为 (4)D (5)产生白烟 NHNO。. (6)防止倒吸 4.某化学兴趣小组为了制取并探究氨性质,按下列装置(部 (7)BC 分夹持装置已略去)进行实验。制取氨的反应原理: (8)还原性制冷剂、氮肥(或化肥)的原料、硝酸的原 2NH.CI+Ca(OHD):-A_CaCl+2NH,++2H.O. 料、化工原料(合理即可) 34
化 学 必修 第二册 配人教版 A.反应后瓶内压强是反应前的 1 10 B.装置中氢元素的总质量为0.42g C.生成物的分子数目为0.1NA(NA 是阿伏加德罗常数) D.反应结束后,两个集气瓶不易分开 答案 BD 解析 氨与 HCl反应的化学方程式为 HCl+NH3 NH4Cl,两 者 反 应 生 成 0.1 mol 氯 化 铵 固 体,剩 余 0.02molHCl。反 应 后 两 瓶 内 压 强 为 反 应 前 的 0.02mol 0.12mol+0.1mol = 1 11 ,A项错误;根据质量守恒可知, 装置中含有 H原子的总物质的量为0.12mol+0.1mol× 3=0.42mol,质量为1g·mol-1×0.42mol=0.42g,B项 正确;生成物为离子化合物,不存在氯化铵分子,C项错 误;该反应中气体体积减小,容器中的压强减小,反应结束 后,两个集气瓶不容易分开,D项正确。 2.(双选)氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似,且 NH4H 与 水反应有氢气产生,下列叙述中不正确的是( )。 A.NH4H 是由 NH+ 4 和 H- 构成的 B.NH4H 固体投入少量水中,有两种气体产生 C.NH4H 中的 H- 半径比锂离子半径小 D.NH4H 溶于水后,形成的溶液显酸性 答案 CD 解析 NH4H 是离子化合物,由NH+ 4 和 H- 构成,A项正 确;NH4H 固体投入少量水中,可生成 NH3 和 H2,B项正 确;H- 与锂离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半 径越小,所以 H- 半径比锂离子半径大,C项错误;NH4H 溶于水后,生成 NH3·H2O,溶液显碱性,D项错误。 3.一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体 Y,Y经一系 列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成 X,则 X是( )。 A.(NH4)2SO4 B.NH4NO3 C.NH4Cl D.NH4HCO3 答案 B 解析 铵盐与烧碱共热产生 NH3,Y 为 NH3,NH3 O2 → NO O2 →NO2 H2O →HNO3 NH3 →NH4NO3,Z为 HNO3,X为 NH4NO3。 4.某化学兴趣小组为了制取并探究氨性质,按下列装置(部 分夹持装置已略去)进行实验。制取氨 的 反 应 原 理: 2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O。 [实验探究] (1)利用上述原理,实验室制取氨应选用下图中 (填序号)发生装置进行实验。 (2)B装置中的干燥剂可选用 (填“碱石灰”或“浓 硫酸”)。 (3)用5.35gNH4Cl固体与足量Ca(OH)2 反应,最多可 制得 标 准 状 况 下 氨 的 体 积 为 L。 (NH4Cl的摩尔质量为53.5g· mol-1) (4)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”)。 (5)当实验进行一段时间后,挤压 E装置中的胶头滴管, 滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是 。 (6)F装置中倒置漏斗的作用是 。 (7)某同学用氨和滴加酚酞的水做喷泉实验,根据烧瓶内 产生红色喷泉的现象,说明氨 (填字母)。 A.具有还原性 B.极易溶于水 C.能与水反应生成碱性物质 (8)氨的用途很广。如可用氨处理二氧化氮:8NH3 + 6NO2 7N2+12H2O,该反应中氨体现 (填“氧化性”或“还原性”)。请你列举出氨的另一种用 途: 。 答案 (1)① (2)碱石灰 (3)2.24 (4)D (5)产生白烟 (6)防止倒吸 (7)BC (8)还原性 制冷剂、氮肥(或化肥)的原料、硝酸的原 料、化工原料(合理即可) 34
第五章化工生产中的重要非金属元素 解析(1)由反应原理知,采用固体混合加热制取气体,可 ②正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动, 选择①发生装置进行实验。 可以观察到的现象是 ,由此该同 (2)干燥管内盛放的是固体千燥剂,则千燥氨可选用 学得出结论:不能用无水氯化钙代替碱石灰。 碱石灰。 答案(1)2NH,C+Ca(OH),△CaC,+2H,0+ 5.35g (3)nNH,CD=53.5g·mol7=0.1mol,根据化学 2NH, 催化剂 方程式可知,n(NH)=n(NH,C)=0.1mol,所以 (2)4NH3+5O2 4NO++6H2O V(NH3)=·Vm=0.1molX22.4L·mol-1=2.24L。 (3)吸收多余的NH3 (4)氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以D中试纸 (4)加热浓氨水制取NH3(合理即可)作制冷剂,制 颜色发生变化。 硝酸,制铵态氮肥等(合理即可)》 (5)氨与挥发的HC1会生成氯化铵晶体,所以有白烟 (5)气球膨胀 产生。 解析(1)装置A用于制取NH,化学方程式为2NH,C+ (6)氨极易溶于水,利用F装置中倒置漏斗可防 倒吸。 Ca(OHD,△CC,十2H,0+2NH,↑。(2)装置B中发生 (7)利用氨和滴加酚酞的水做喷泉实验,烧瓶内产生 氨的催化氧化反应,其化学方程式为4NH十5O2 红色喷泉,说明氨极易溶于水且氨与水反应生成碱性 催化剂 4NO十6H2O。(3)装置C中盛放的是浓硫酸,其 物质。 △ (8)在反应8NH,+6NO2-7N2+12H2O中,NH 主要作用是吸收未反应的NH。(4)制取氨的方法可以 中氨元素化合价升高,被氧化,体现还原性:氨常见用途有 利用NH3·H2O受热分解产生氨,故可用加热浓氨水的 作制冷剂、氯肥(或化肥)的原料、硝酸的原料、化工原 方法制取NH;氨可用于制备硝酸、铵态氯肥、制冷剂等。 料等。 (5)根据结论不能用无水氟化钙代替碱石灰,说明氨与氟 5.某化学小组模拟工业生产制取HNO2,设计了下图所示装 化钙发生反应,造成烧瓶中压强减小,故气球膨胀。 置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。 挑战·创新 NH4C1和 氮元素在地球上含量丰富,其中氨在工农业生产生活中有 载有催化剂 Ca(OH) 碱石灰 的石棉绒 着重要的作用。 (1)某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化,加热玻璃 处理 管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2 装置 中物质呈红热状态。 浓硫酸 水 A D 三氧化二铬 (1)写出装置A中主要反应的化学方程式 气球 (2)写出装置B中发生反应的化学方程式 (3)装置C中浓硫酸的主要作用是 (2)上图中若取消3,在4中仅观察到大量白烟,该白烟的 (4)请你帮助该化学小组设计实验室制取八NH,的另一个 化学式可能为 方案: (3)按下图装置进行氨的性质实验(旋塞1和旋塞2实验 ,并写出NH2的两种用途: 前关闭),G、H是两个等容积的容器。先打开旋塞1, H瓶中的现象是 (5)干燥管中的碱石灰用于干燥NH,某同学思考是否可 一段时间后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,则H瓶中的 用无水氯化钙代替碱石灰,并设计下图所示装置(仪器 现象是」 固定装置省略未画)进行验证。实验步骤如下: 已挤出气体 的气球 旋塞1 旋塞2 H 化钙 150kPa 100kP 石蕊溶液 HCI NH ①用烧瓶收集满干燥的氨,立即塞上如图所示的橡 胶塞。 答案(2)NH.NOz 35
第五章 化工生产中的重要非金属元素 解析 (1)由反应原理知,采用固体混合加热制取气体,可 选择①发生装置进行实验。 (2)干燥管内盛放的是固体干燥剂,则干燥氨可选用 碱石灰。 (3)n(NH4Cl)= 5.35g 53.5g·mol-1=0.1mol,根据化学 方程式 可 知,n(NH3)=n(NH4Cl)=0.1 mol,所 以 V(NH3)=n·Vm=0.1mol×22.4L·mol-1=2.24L。 (4)氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以 D中试纸 颜色发生变化。 (5)氨与挥发的 HCl会生成氯化铵晶体,所以有白烟 产生。 (6)氨极易溶于水,利用 F 装置中倒置漏斗可防 倒吸。 (7)利用氨和滴加酚酞的水做喷泉实验,烧瓶内产生 红色喷泉,说明氨极易溶于水且氨与水反应生成碱性 物质。 (8)在反应8NH3+6NO2 7N2+12H2O 中,NH3 中氮元素化合价升高,被氧化,体现还原性;氨常见用途有 作制冷剂、氮肥(或化肥)的原料、硝酸的原料、化工原 料等。 5.某化学小组模拟工业生产制取 HNO3,设计了下图所示装 置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。 (1)写出装置 A中主要反应的化学方程式 。 (2)写出装置B中发生反应的化学方程式 。 (3)装置C中浓硫酸的主要作用是 。 (4)请你帮助该化学小组设计实验室制取 NH3 的另一个 方案: ,并写出 NH3 的两种用途: 。 (5)干燥管中的碱石灰用于干燥 NH3,某同学思考是否可 用无水氯化钙代替碱石灰,并设计下图所示装置(仪器 固定装置省略未画)进行验证。实验步骤如下: ①用烧瓶收集满干燥的氨,立即塞上如图所示的橡 胶塞。 ②正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动, 可以观察到的现象是 ,由此该同 学得出结论:不能用无水氯化钙代替碱石灰。 答案 (1)2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2 +2H2O+ 2NH3↑ (2)4NH3+5O2 催化剂 △ 4NO+6H2O (3)吸收多余的 NH3 (4)加热浓氨水制取 NH3(合理即可) 作制冷剂,制 硝酸,制铵态氮肥等(合理即可) (5)气球膨胀 解析 (1)装置A用于制取NH3,化学方程式为2NH4Cl+ Ca(OH)2 △ CaCl2+2H2O+2NH3↑。(2)装置B中发生 氨的 催 化 氧 化 反 应,其 化 学 方 程 式 为 4NH3+5O2 催化剂 △ 4NO+6H2O。(3)装置C中盛放的是浓硫酸,其 主要作用是吸收未反应的 NH3。(4)制取氨的方法可以 利用 NH3·H2O受热分解产生氨,故可用加热浓氨水的 方法制取 NH3;氨可用于制备硝酸、铵态氮肥、制冷剂等。 (5)根据结论不能用无水氯化钙代替碱石灰,说明氨与氯 化钙发生反应,造成烧瓶中压强减小,故气球膨胀。 挑战 创新 氮元素在地球上含量丰富,其中氨在工农业生产生活中有 着重要的作用。 (1)某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化,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。 (2)上图中若取消3,在4中仅观察到大量白烟,该白烟的 化学式可能为 。 (3)按下图装置进行氨的性质实验(旋塞1和旋塞2实验 前关闭),G、H 是两个等容积的容器。先打开旋塞1, H 瓶中的现象是 。 一段时间后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,则 H 瓶中的 现象是 。 答案 (2)NH4NO3 35