1、第3章物质的性质与转化第3节氮的循环第2课时氨与铵盐课后篇素养形成合格考达标练1.下列现象不能用于检验NH3的是()A.气体遇浓盐酸产生白烟B.气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝C.将气体通入酚酞溶液中,溶液变红色D.蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近气体答案D解析NH3与浓盐酸挥发出的HCl发生反应NH3+HClNH4Cl,会产生白烟,A项能检验NH3;B选项,NH3与水反应生成NH3H2O,NH3H2O呈弱碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,能使酚酞溶液变红色,B项、C项可以;浓硫酸不具有挥发性,D项不能用于检验NH3。2.(2020山东烟台期中)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(
2、)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.将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨气的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性C.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NO2答案D解析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,使试管内的压强迅速减小,水充满试管,所以A项正确;氨气可溶于水,当试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性,所以B项正确;加热NH4HCO3固体,固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明有水生
3、成,因此可以说明NH4HCO3受热不稳定,分解为氨气、二氧化碳和水,所以C项正确;挥发的氨气在红热的Pt丝做催化剂的条件下和O2发生催化氧化反应生成NO,NO遇到O2又生成红棕色的NO2,所以瓶口出现红棕色气体,所以D项错误。3.如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,打开活塞K,下列与实验事实相符的是()A.CO2(浓NaOH溶液):无色喷泉B.NH3(H2O含石蕊):红色喷泉C.SO2(浓NaOH溶液):红色喷泉D.HCl(H2O含石蕊):白色喷泉答案A解析B中,NH3易溶于水,溶液显碱性,应形成蓝色喷泉;C中,SO2能与NaOH溶液反应,但溶
4、液无色,形成无色喷泉;D中,HCl易溶于水使溶液显酸性,形成红色喷泉。4.如图所示,利用培养皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一培养皿扣在上面。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HCl反应生成NH4Cl固体B浓硫酸附近无现象NH3与浓硫酸不反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是MgCl2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是可溶性碱答案A解析浓氨水具有挥发性,向NaOH固体上滴加浓氨水,由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体,NH3也能与H2S
5、O4发生化合反应生成(NH4)2SO4,A正确,B错误;NH3与氯化物溶液反应生成沉淀,该氯化物可以是CuCl2或MgCl2等,C错误;NH3溶于水生成NH3H2O,NH3H2O是可溶性碱,NH3是氢化物,D错误。5.下列关于氨水的说法正确的是()A.氨水是无色透明的纯净物B.向氨水中滴加酚酞,溶液变红C.氨水的主要成分受热不分解D.将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生答案B解析氨水是氨气的水溶液,属于混合物,故A错误;氨水中存在NH3H2ONH4+OH-,溶液显碱性,滴加酚酞,溶液变红,故B正确;氨水中的主要成分不稳定,受热分解生成NH3和H2O,故C错误;浓硫酸是难挥发性酸,靠近浓氨水
6、时不会产生白烟,故错误。6.下列方法中,不能用于实验室制取氨气的是()A.在试管中将熟石灰和氯化铵混合后加热B.加热试管中的氯化铵固体C.将烧瓶中的浓氨水加热D.将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中答案B解析A项,熟石灰与NH4Cl固体混合后加热,发生反应Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O;B项,加热时NH4Cl发生分解反应NH4ClHCl+NH3,遇冷时两种气体又发生化合反应HCl+NH3NH4Cl,故不适合用于实验室制NH3;C项,NH3H2ONH3+H2O;D项,生石灰溶于水放热促使NH3逸出,且溶液中c(OH-)增大,有利于产生NH3。7.某化学实验小组同
7、学利用以下实验装置制取氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答:(1)实验室制备氨气的化学方程式为。(2)用装置B收集氨气时,应选择氨气的进气口是(填“a”或“b”),并说明选择的理由是。(3)打开装置B中的止水夹c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是,。(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是(填序号)。答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(2)a氨气密度比空气密度小(3)极易溶于水与水反应生成碱(4)解析(1)实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。(2
8、)氨气比空气的密度小,可用向下排空气法收集,导气管要伸入烧瓶底部。(3)能形成喷泉,证明氨气极易溶于水,酚酞变红,说明氨气的水溶液显碱性。(4)不利于氨气的吸收,能防止倒吸,易发生倒吸。8.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用如下示意图中的装置可以实现该反应(夹持装置略)。回答下列问题:(1)A中加入的物质是,发生反应的化学方程式是。(2)B中加入的物质是,其作用是。(3)实验时在C中观察到的现象是,发生反应的化学方程式为。(4)实验时在D中观察到的现象是,D中收集到的物质是,检验该物质的方法和现象是。答案(1)固体NH4Cl和Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+
9、2NH3+2H2O(其他合理答案也可以)(2)碱石灰(或CaO)除去NH3中的水蒸气(3)黑色粉末逐渐变为红色2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu(4)出现无色液体氨水用玻璃棒蘸取无色液体,滴在红色石蕊试纸上,试纸变蓝;取少量无色液体,加入无水硫酸铜,无水硫酸铜变蓝解析由实验原理“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合题干装置图可知,A装置提供NH3,且是固固加热制备气体,则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)2,发生反应:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。B装置是干燥装置,除去NH3中的水蒸气,应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。C装置中发生反应:
10、2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu,则C中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会从C装置进入D试管中,因为水蒸气在冰水中转化为液态水,氨气极易溶于水,则D中收集到的是氨水。E装置是气体收集装置,收集到的是N2。等级考提升练9.关于氨的下列叙述中,错误的是()A.氨易液化,因此可用来作制冷剂B.氨溶解于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色C.氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应,产生白烟现象D.氨气可被氯气氧化生成N2,同时还可能产生白烟现象答案C解析C项,NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应,有白烟生成,但与H2SO4反应不会产生白烟;D项,氨气可被氯气氧化生成N2,氯
11、气被还原生成HCl,HCl与NH3化合产生白烟现象。10.(双选)对废水中的NH3、NH4+采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:微生物脱氮法:NH4+NO3-N2化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO46H2O沉淀,从而去除NH3、NH4+。下列有关说法正确的是()A.该废水大量直接排放,对水体的影响不大B.微生物脱氮时可在高温下进行,以加快脱氮的速率C.步骤a发生反应:NH4+2O2NO3-+H2O+2H+D.化学沉淀法脱氮时,溶液的碱性过强,NH3、NH4+的去除率将下降答案CD解析用微生物脱氮法处理的废水中还含有做催化剂的硝化细菌和反
12、硝化细菌,不能大量直接排放;用化学沉淀法处理的废水中还含有氯化钠等无机盐,不能大量直接排放,故A错误。微生物在高温时会死亡,不能参与脱氮过程,脱氮的速率会减小,故B错误。步骤a发生的反应为在硝化细菌的作用下,氧气将废水中的铵根离子氧化为硝酸根,反应的离子方程式为NH4+2O2NO3-+H2O+2H+,故C正确。化学沉淀法脱氮时,若溶液的碱性过强,镁离子会生成氢氧化镁沉淀,NH3、NH4+的去除率将下降,故D正确。11.如图所示,室温下,A、B两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体(同温、同压),当打开止水夹K时,使两烧瓶内气体充分接触后,容器内压强由小到大的顺序正确的是()编号A中气体H2NH
13、3NOB中气体Cl2HClO2A.B.C.D.答案A解析氢气和氯气在常温下不反应,气压不变;氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体,反应后气体压强为零;一氧化氮和氧气化合会生成二氧化氮,即2NO+O22NO2,然后发生反应2NO2N2O4,反应后气体体积减小,要比原来体积的23还要小。则最后容器内的压强由小到大的顺序为。12.(2020四川攀枝花高一期中)关于氨的下列叙述不正确的是()A.液氨是纯净物B.NH3的催化氧化可用于制取硝酸C.氨易液化,因此可用来作制冷剂D.实验室常用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气答案D解析液氨即液态的氨,只含有氨一种物质,所以为纯净物,A正确;NH3催化氧化可生成NO,NO氧
14、化生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,B正确;氨易液化,液氨汽化时吸热,因此可用作制冷剂,C正确;氨气是碱性气体,能够使石蕊溶液变蓝,因此实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,D错误。13.(2020江西江湖协作体自招班联考)厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是()Anammox反应模型A.四个反应过程中,有三个是氧化还原反应,有一个是非氧化还原反应B.1 mol NH4+经过过程、(假设每步转化均完全),得到氮气的体积约为11.2 LC.该过程的总反应是:NH4+NO2-N2+2H2OD.该方法每处理1 mol NH4+,需要的NO2-为0.5 mol答案
15、C解析四个反应过程中,N元素的化合价均发生变化,因此都属于氧化还原反应,所以A项错误;由图可知,经过过程、(假设每步转化均完全),1molNH4+和1molNH2OH发生氧化还原反应生成1mol氮气,标准状况下的体积为22.4L,所以B项错误;由图示可知,起始反应物为NH4+和NO2-,最终生成N2,根据守恒法可配平该反应的化学方程式为NH4+NO2-N2+2H2O,所以C项正确;由图可知,经过过程、(假设每步转化均完全),1molNH4+和1molNH2OH发生氧化还原反应生成1mol氮气。由电子转移守恒可知,每处理1molNH4+,需要的NO2-为1mol,所以D项错误。14.在100 m
16、L NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4固体的混合物,加热充分反应。如图表示加入的混合物质量和产生的气体体积(标准状况)的关系,则NaOH溶液的物质的量浓度为()A.2 molL-1B.1 molL-1C.5 molL-1D.0.5 molL-1答案C解析向NaOH溶液中加入两种铵盐,离子方程式为NH4+OH-NH3+H2O,当生成V(NH3)=11.2L(标准状况)即n(NH3)=0.5mol时,溶液中OH-全部反应,则n(OH-)=n(NaOH)=0.5mol,c(NaOH)=0.5mol0.1L=5molL-1。15.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相
17、对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:ABCDE当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:(1)A是,Y是,Z是。(2)当X是强酸时,E是,写出B生成C的化学方程式:。(3)当X是强碱时,E是,写出B生成C的化学方程式:。答案(1)(NH4)2SO2H2O(2)H2SO42H2S+3O22SO2+2H2O(3)HNO34NH3+5O24NO+6H2O解析因D的相对分子质量比C大16,则Y为O2,进而推知C、D为氧化物,BCD为连续氧化的过程。因E为酸,故C、D均为非金属氧化物,Z为H2O。当X为
18、强碱时,该连续氧化关系为NH3NONO2,进而推知A为铵盐;当X为强酸时,该连续氧化关系为H2SSO2SO3,进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。新情境创新练16.有资料显示过量的NH3和Cl2在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某实验小组对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定,回答下列问题:(1)岩脑砂的制备。利用装置A制取实验所需的NH3,写出反应的化学方程式:。已知该实验中用浓盐酸与MnO2反应制取所需的Cl2,装置F中的试剂是饱和食盐水,则F装置的作用是。为了使NH3和Cl2在D中充分混合,请确定上述装置的合理连接顺序:efhgjib(用小写字母和箭头表示,箭头
19、方向与气流方向一致)。证明NH3和Cl2反应生成的岩脑砂中含有NH4+,需要用到的实验用品中除了蒸馏水、稀硝酸、红色石蕊试纸外,还需要用到的试剂有。(2)岩脑砂中元素的测定:准确称取a g岩脑砂,与足量的氧化铜混合加热,利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的物质的量之比。(已知该过程发生的反应为:2NH4Cl+3CuO3Cu+N2+2HCl+3H2O)设置装置H的目的是。若装置I增重b g,利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下的气体摩尔体积为24.5 Lmol-1),则岩脑砂中n(N)n(Cl)=(用含b、V的代数式表示,不必化简)。若测量体积时气体温度高于常温(其他操作均正确),
20、则n(N)比正常值(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O除去Cl2中的HCl气体adc氢氧化钠浓溶液(合理即可)(2)吸收反应产生的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰2V24.5b36.5偏高解析(1)实验室制备氨气是利用氯化铵与氢氧化钙共热制得,该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O;浓盐酸具有挥发性,生成的氯气中混有HCl,需要除去,用饱和食盐水吸收HCl,同时可降低氯气在水中溶解度,因而F装置的作用是除去Cl2中的HCl气体;根据信息可知bf为氯气进入D装置,则D装置e端需通入NH3,
21、A装置a端为NH3出口,氨气需干燥,因而通入C干燥管中,其连接顺序为adc;铵根离子的检验思路是铵盐与浓碱液共热制得氨气,氨气接触湿润的红色石蕊试纸,若变蓝色,说明岩脑砂中含有铵根离子,因而还需氢氧化钠溶液。(2)利用图示装置测定岩脑砂中氮原子和氯原子的物质的量之比,根据该过程发生的反应可知需测量氮气和氯化氢的量,氯化氢可用I碱石灰吸收,碱石灰也能够吸水,因而在I之前需加一个干燥装置,即H中浓硫酸用来吸收反应产生的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰;根据装置I增重bg,利用装置K测得气体体积为VL(已知常温常压下的气体摩尔体积为24.5Lmol-1),因而m(HCl)=bg,则n(Cl)=b36.5mol,装置K利用排水法测量氮气的体积,V(N2)=VL,n(N)=2V24.5mol,则n(N)n(Cl)=2V24.5b36.5;其他条件不变,温度越高,气体体积越大,即V越大,则测得n(N)越大,n(N)比正常值偏高。