1、氮及其重要化合物1.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是()A.B.C.D.【解析】选D。NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷会重新发生化合反应生成NH4Cl,且可能出现堵塞导管的情况;中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管底部而使试管破裂,故错误。把浓氨水滴入氧化钙固体中,会发生反应CaO+NH3H2OCa(OH)2+NH3,反应放热,温度升高有利于NH3放出,故可用的方法制取氨气;浓氨水受热产生氨气,通过碱石灰吸收水蒸气后即得到干燥的NH3,符合要求。2.(2019成都模拟)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.将集有氨气的试管倒扣
2、于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水中含有NC.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3具有热不稳定性D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨气催化氧化的产物中有NO【解析】选B。B项,因为氨水中存在氨分子,加热,氨气逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨气,错误;D项,4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,NH3的氧化产物应为NO,正确。【加固训练】1.下列装置用于进行指定实
3、验时,能达到实验目的的是()A.用装置甲制备氨气B.用装置乙除去氨气中少量水C.用装置丙收集氨气D.用装置丁吸收多余的氨气【解析】选D。装置甲中试管口应稍向下倾斜,A错误;氨气能与浓硫酸反应,B错误;装置丙中只有气体的流入口,没有气体的流出口,C错误;氨气在水中的溶解度非常大,被水吸收时容易产生倒吸的现象,装置丁可以防止倒吸,D正确。2.用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_。【解析】制备氨气时,加热固体的试管口应略向下倾斜,所以制备装置应选取装置A;氨气的密度比空气小,因此应用向下排空气法收集,所以收集装置应选取装置C;氨气极易溶于水,应防止发生倒吸
4、,因此尾气处理装置应选取装置G。答案:A、C、G3.某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管省略)进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题:(1)若用装置制取NH3,其反应的化学方程式为_;若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是_(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是_。(2)若用装置制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是_,分液漏斗中装的试剂是_,收集装置应选择_(填装置序号)。【解析】(1)装置适用于固-固加热制取气体,制取NH3的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积,必须用排液体法,而NH3极易溶于水,故不能用排水法,所用的液体必须不与NH3反应,也不溶解
5、NH3才行。(2)装置是固-液反应,不需要加热的装置,制取NH3时,可用浓氨水和碱石灰作用。答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O氨气难溶于该试剂,且该试剂不易挥发(2)CaO(或NaOH或碱石灰)浓氨水(或浓NH4Cl溶液)4.甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂,对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。化学试剂:NH4Cl固体、浓氨水、NaOH固体。(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气,应选择的装置是_(填字母),选用的试剂是_(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_,实验过程中,制气时的实验操作是_。 (2)乙同学建议把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试
6、管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气,并确保不污染环境,请你根据其设想回答下列问题:若用排气法收集氨气,请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置,标出所用试剂(自选)名称。若用排液集气法收集NH3,可选用的试剂是_(填字母)。 A.H2OB.浓硫酸C.CCl4D.饱和NaCl溶液【解析】(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施,具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。(2)用排气法收集NH3的装置中要注意广口瓶中导气管的长短,因NH3的密度比空气的小,故进气管短,出气管长,因NH3极易溶于水,进行尾气处理时,要设置防倒吸装置。用排液法收集NH3时,要求液体不能溶解NH3且不与NH3发生反
7、应,故选CCl4。答案:(1)BNaOH固体遇水放热,使氨气的溶解度降低,同时可使溶液中c(OH-)增大,促使N+OH-NH3H2ONH3+H2O平衡向右移动,从而使氨气逸出将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上(2)如图C5.(2016全国卷)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:(1)氨气的制备氨气的发生装置可以选择上图中的_,反应的化学方程式为_。欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置_(按气流方向,用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述
8、收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中Y管中_反应的化学方程式_将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2_【解析】(1)制取氨气可以用固体氯化铵和氢氧化钙反应,发生装置应选择图中的A,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;也可以用浓氨水和碱石灰加热制取,反应的化学方程式为NH3H2ONH3+H2O,发生装置应选择图中的B。欲收集一瓶干燥的氨气,
9、其连接顺序为发生装置干燥装置收集装置尾气吸收装置,按气流方向表示为 dcfei。(2)打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,氨气和二氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气和水,所以Y管中红棕色慢慢变浅,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,Y管中有少量水珠,生成的气态水凝聚。打开K2时,Z中的溶液倒吸入Y管中,原因是该反应为气体体积减小的反应,装置内压强降低,在大气压的作用下发生倒吸。答案:(1)A2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(或BNH3H2ONH3+H2O)dcfei(2)红棕色慢慢变浅8NH3+6NO27N2+12H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少,装置中压强减小
