1、氨和铵盐(40分钟60分)一、选择题(本题包括7小题,每小题7分,共49分)1.用滴有酚酞溶液的水做“氨的喷泉实验”体现了氨的性质有()还原性极易溶于水有碱性物质生成 氧化性氨易液化A.B.C.D.【解析】选B。“氨的喷泉实验”体现了氨极易溶于水、有碱性物质生成的性质。2.NH3是一种重要的化工原料。生活中的合成纤维、塑料、染料的生产会应用到氨气。氨气还可以制备一系列无机物质(如图)。下列说法正确的是()A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl和Na2CO3受热时都易分解C.NH3具有还原性D.上述转化关系中只有2个氧化还原反应【解析】选C。NH4Cl是常用化肥,而NaHCO3
2、为小苏打,不能用作化肥,A错误;Na2CO3受热不易分解,B错误; NH3能发生催化氧化反应,故氨气具有还原性,C正确;上述转化关系中有3个氧化还原反应:NH3NONO2HNO3,D错误。【互动探究】(1)上题转化关系中生成1 mol NO时,转移_mol电子。提示:5。NH3NO中氮的化合价由-3变成+2,变化5价,故生成1 mol NO时,转移5 mol电子。(2)写出NH3生成NaHCO3的化学方程式。提示:NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3+NH4Cl。3.某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在
3、胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO气体中的两种,则下列判断中正确的是()A.X是NH3,Y是HClB.X是Cl2,Y是NH3C.X是SO2,Y是O2D.X是NO,Y是O2【解析】选A。根据题中已知的气体,能产生白烟的是HCl和NH3或Cl2和NH3,再根据题中信息“甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”和“X、Y两种无色气体”可知X是NH3,Y是HCl,A正确。【方法规律】喷泉实验的原理及应用(1)喷泉实验的原理使
4、烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。(2)形成喷泉的类型下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体HCl气体水、NaOH溶液NH3水CO2、Cl2、SO2、H2SNaOH溶液NO2水NO、O2(43)水NO2、O2(41)水(3)喷泉实验的几种常见装置其中装置引发喷泉的方法是打开止水夹,用热毛巾或双手捂热烧瓶,松开后片刻即形成喷泉现象。4.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于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水 B.加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3 C.加热NH
5、4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定 D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO,然后被氧化为NO2【解析】选B。将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水,A正确;NH4Cl受热也会分解,不可采用加热法除杂,B错误;NH4HCO3受热不稳定,C正确;NO被氧化为NO2,D正确。【补偿训练】下列有关氨和铵盐的叙述正确的是()A.NH3易液化,常用作制冷剂B.NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生D.某气体通入紫色石蕊试
6、液后,溶液变红,据此可推断该气体为NH3【解析】选A。NH3易液化,常用作制冷剂,A正确;加热时氯化铵易分解,所以NH4Cl中含有少量的I2不能通过加热的方法除去,B错误;浓硫酸难挥发,将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,没有白烟产生,C错误;某气体通入紫色石蕊试液后,溶液变红,说明气体溶于水后显酸性,该气体不是NH3,D错误。5.(2020北京昌平区高一检测)下列操作能够达到实验目的的是()【解析】选D。Cl2、SO2等都能使品红褪色,所以A实验达不到实验目的,故A错误;NO不稳定,遇到空气会被氧化为NO2,所以B实验达不到实验目的,故B错误;干燥的氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝,所以C
7、实验达不到实验目的,故C错误;因为氨气极易溶于水,所以采用防倒吸装置,故D正确。6.(2020绵阳高一检测)如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉的是()A.挤压装置的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹B.挤压装置的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹C.用鼓气装置从装置的a处不断鼓入空气并打开止水夹D.在装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹【解析】选B。H2难溶于NaOH溶液,不能使烧瓶内外形成较大压强差,故不能引发喷泉。7.某校化学小组学生利用如图装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。下列推断
8、合理的是()A.C需要持续加热B.D的作用是干燥气体C.B是无用装置D.仅用该套装置和药品无法达到检验产物的目的【解析】选D。氨气的催化氧化反应,产物为NO和H2O,为放热反应,放出的热量能够维持反应继续进行,C不需要持续加热,A错误;装置B的作用为干燥氨气,C错误;装置D的作用是通过浓硫酸质量的变化检验水的生成,但装置D中的浓硫酸除了能够吸收水外,还能吸收未参加反应的氨气,不能通过D装置增重得出反应生成水的结论;一氧化氮为无色气体,而一氧化氮容易被氧化为红棕色的二氧化氮,所以也不能断定生成哪种氮氧化物,D正确。二、非选择题(本题包括1小题,共11分)8.某化学兴趣小组周末去游乐园游玩,被游乐
9、园中心美丽的喷泉吸引,同学们联想到课堂中学习的氨气的性质,产生了探究喷泉产生原因的浓厚兴趣。该小组在实验室设计了如下3个装置:(1)如图1为实验室制取氨的实验装置。在收集氨时试管口棉花的作用是什么?利用图1中的A装置还可制备哪些气体?写出反应的化学方程式。(2)一位学生用制得的氨,按图2装置进行喷泉实验,烧瓶已充满干燥的氨气,引发喷泉实验的操作是什么?(3)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法,设计了图3装置。首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后产生喷泉的是哪组?A.CaCO3粉末和浓盐酸B.NH4HCO3溶液与稀NaOH溶液C.HCl和AgNO3溶液D.HCl和酚酞溶液(4)某同学又向
10、图3装置的锥形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的某物质,结果也产生了喷泉。你知道该物质可以是哪些物质?【解析】(1)采用的是固+固混合加热制气的方法,故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制NH3,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。收集氨气用的是向下排空气法,试管口棉花的作用是减少氨气与空气的对流,加快收集的速率,同时保证试管中能收集满氨气。用该制气装置还可以制备O2。(2)打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶,由于氨气易溶于水,使烧瓶中的气体压强减小,引发喷泉。(3)图3是利用反应生成大量的气体,由气体自身产生的压强将液体压上去而
11、产生喷泉,故A可以;(4)在锥形瓶中加入酒精,则需将酒精汽化才能形成喷泉,故需加入在冷水中能够放出大量热量的物质才可以,即可加入浓硫酸。答案:(1)减少与空气的对流,保证试管中能收集满氨气O22KClO32KCl+3O2(合理即可)(2)打开橡皮管的夹子,挤压胶头滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶(3)A(4)浓硫酸(合理即可)【补偿训练】某化学实验小组同学利用以下装置制备氨,并探究氨的性质(部分仪器已略去)。请回答:(1)实验室制备氨的化学方程式为_。(2)用装置B收集氨时,氨的进气口是_(选填“a”或“b”),说明选择的理由:_。(3)打开装置B中的活塞c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明
12、氨具有的性质是_。(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨的是_(填序号)。【解析】(1)实验室制取氨的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。(2)氨的密度比空气小,可用向下排空气法收集,进气导管要伸到烧瓶底部。(3)能形成喷泉,证明氨极易溶于水;观察到红色喷泉,说明氨溶于水形成的溶液显碱性。(4)A不利于氨的吸收,B、D能防止倒吸,C会发生倒吸。答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(2)a氨的密度比空气的密度小(3)极易溶于水,溶于水形成的溶液呈碱性(4)BD(20分钟40分)1.(6分)庄稼一枝花
13、,全靠肥当家。化肥主要包括氮肥、磷肥、钾肥等。氮肥,是指以氮为主要成分,施于土壤可提供植物氮素营养的单元肥料。碳酸氢铵是中国主要生产的氮肥品种之一,它属于铵态氮肥(铵盐)。下列有关铵盐的叙述说法正确的是()A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3B.检验铵盐中含有N的操作是取少量某盐放入试管中,加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口C.NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热时,反应的离子方程式为N+OH-NH3+H2OD.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离【解析】选C。所有铵盐受热都易分解,但分解不一定产生NH3,氯化铵、碳酸氢铵等分解可生成NH3,NH4NO3分解不产
14、生NH3,A项错误;检验N的操作关键是加入“浓”NaOH溶液,并“加热”,如果稀NaOH溶液不加热,可能不放出NH3,B项错误;铵盐和强碱在水溶液中加热条件下反应的实质是N+OH-NH3+H2O,C项正确;可用加热法分离氯化铵和某些既不分解,也不升华的物质组成的混合物,但加热时NH4Cl分解生成NH3和HCl,冷却二者又重新化合,该过程为化学变化,不是升华,D项错误。【补偿训练】为检验一种氮肥的成分,某学习小组的同学进行了以下实验:加热氮肥样品生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。由
15、此可知,该氮肥的主要成分是()A.NH4HCO3B.NH4ClC.(NH4)2CO3D.NH4NO3【解析】选A。加热样品生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明产生氨气,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊说明产生CO2,B项、D项错误;样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化,C项错误;Ba(HCO3)2是可溶性盐,A项正确。2.(16分)(2020烟台高一检测)某课题组同学查阅文献知,3(NH4)2SO44NH3+3SO2+N2+6H2O。他们拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物(各装置中药品足量):回答下列问题:(1)仪器A的名称是_。(2)甲组同学设计方案:CGBDE。能证明有水生
16、成的实验现象是_;B装置的作用是_。实验中,观察到D装置产生白色沉淀。实验完毕后,过滤D装置中混合物得白色沉淀。欲验证白色沉淀是BaSO4还是BaSO3,请你设计简单的实验方案:_。该实验方案能证明硫酸铵的分解产物中有_(填化学式)。(3)乙组同学选择上述装置证明产物中是否有NH3。气体从左至右,装置的连接顺序为C_F。F装置的作用是_。【解析】硫酸铵分解的产物有NH3、SO2、NH3和SO2在水溶液中会发生反应。检验NH3之前必须除去SO2,检验SO2之前必须除去NH3。(1)仪器A为球形干燥管。(2)白色的无水硫酸铜遇水变为蓝色;浓硫酸只吸收NH3,不吸收SO2。亚硫酸钡能溶于盐酸,而硫酸
17、钡不溶于盐酸,故取少量白色沉淀于洁净的试管中,向其中滴加足量盐酸,若白色沉淀溶解,则是BaSO3,否则是BaSO4。G装置可检验H2O,D装置可检验SO2,E装置可收集N2或其他气体。故该方案只能证明硫酸铵分解的产物中是否有H2O和SO2,不能证明是否有NH3和N2。(3)选择A装置吸收SO2和H2O,用F装置来检验NH3,F中球形干燥管的作用是防倒吸。答案:(1)球形干燥管(2)G中白色粉末变蓝色 吸收氨气取少量白色沉淀于洁净的试管中,向其中滴加足量盐酸,若白色沉淀溶解,则是BaSO3,否则是BaSO4H2O、SO2(3)A检验NH3、防止倒吸3.(18分)(2020杭州高一检测)NH3及其
18、盐都是重要的化工原料。.实验室制取氨气的常见方法如下:序号方法装置氯化铵与熟石灰固体混合加热浓氨水加热浓氨水滴加到固体烧碱上(1)方法的化学方程式为_。(2)依据表中所列方法,从下列图中选择合适的发生装置并将其序号填入表中装置栏中。.甲同学设计了如图所示实验装置(部分夹持仪器未画出),探究氨气的还原性并检验产物。实验现象为黑色CuO变为红色,白色无水CuSO4粉末变为蓝色,同时生成一种无色、无污染的气体。(3)写出氨气与CuO反应的化学方程式:_。(4)碱石灰的作用是_。(5)该装置存在明显缺陷,应在上述装置最后连接一个尾气吸收装置,你认为可选用_(填字母)。【解析】.(1)氯化铵与熟石灰固体
19、混合加热生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。(2)氯化铵与熟石灰固体混合加热制备气体是固体+固体气体的反应,选择b装置;浓氨水加热是液体直接加热得到氨气,选择装置a;浓氨水滴加到固体烧碱上不需要加热,利用固体烧碱溶解放热使一水合氨分解生成氨气,选择装置c。.发生装置是氯化铵和氢氧化钙固体混合加热反应生成氨气、氯化钙和水蒸气,通过干燥管中碱石灰吸收水蒸气,得到干燥氨气,通过玻璃管与氧化铜加热反应生成铜、氮气和水,最后通过无水硫酸铜检验生成的水蒸气。(3)氨气具有还原性,CuO具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成氮气、铜和水,反应的化
20、学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。(4)碱石灰的作用是吸收氨气中的水蒸气,防止干扰产物水的检验。(5)氨气极易溶于水,吸收需要防止倒吸,故选a或b或d。答案:.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(2)bac.(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O(4)吸收氨气中的水蒸气,防止干扰产物水的检验(5)a或b或d【补偿训练】甲、乙、丙三位同学分别用下图所示的三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究,并回答下列问题:(1)三位同学制取氨气的化学方程式为_。(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气,而不
21、用排水法,其原因是_。A.氨气难溶于水B.氨气极易溶于水C.氨气密度比空气大D.氨气密度比空气小(3)三位同学用上述装置制取氨气时,其中有一位同学没有收集到氨气(如果他们的实验操作都正确),你认为没有收集到氨气的同学是_(填“甲”“乙”或“丙”),收集不到氨气的主要原因是_(用化学方程式表示)。(4)三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气,你判断能够达到实验目的的是_(填“甲”“乙”或“丙”)。【解析】(2)NH3极易溶于水,不能用排水法收集;NH3密度比空气小,因此可用向下排空气法收集。(3)浓硫酸能吸收NH3,化学方程式为2NH3+H2SO4(NH4)2SO4。(4)碱石灰能吸收CO2和H2O,因此丙同学能制得纯净的NH3。答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(2)BD(3)乙2NH3+H2SO4(NH4)2SO4(4)丙
