1、高考资源网() 您身边的高考专家4-5 氨和铵盐 测试(测试时间:45分钟 满分 100分)姓名: 班级: 得分: 一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减。气甚辛烈,触人脑,非有病不可嗅;在“刀创水”条目下写到:治金创,以此水涂伤口,即敛合如故。这里所说的“鼻冲水”、“刀创水”分别指的是( ) A氢氟酸、食盐水 B氨水、碘酒 C石灰水、硝酸 D稀硫酸、食醋【答案】B【解析】A、氢氟酸不能放在玻璃瓶中,A错误;B、氨水易挥发,具有刺激性气味,碘酒能杀菌消毒,B正确;C、石灰水没有挥发性,硝酸具有腐蚀性,C错误;D、稀硫酸没有挥发性,D错误,答
2、案选B。2从某些性质看:NH3和H2O,NH2和OH,N3和O2两两相似,据此判断下列反应正确的是 ( )2Na+2NH3=2NaNH2+H2 CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3+H2O3Mg(NH2)2Mg3N2+4NH3 NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3A B C D【答案】D【解析】NH3和H2O相当,可以依据2Na+2H2O=2NaOH+H2,类推得到反应为:2Na+2NH3=2NaNH2+H2,正确;NH2-和OH-相当,依据CaO+2HCl=CaCl2 +H2O;类推得到反应:CaO+2NH4Cl CaCl2+2NH3+H2O,正确;NH2-和OH-相当,N3-和O2
3、-两两相当,依据Mg(OH)2 =MgO+H2O,类推得到:3Mg (NH2)2Mg3N2+4 NH3,正确;NH2-和OH-相当,NH3和H2O相当,依据NH4Cl+NaOH=NaCl+ NH3+H2O;类推得到:NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3,正确。3为了检验某固体物质中是否含有NH4+,你认为下列试纸和试剂一定用不到的是 ( ) 蒸馏水 NaOH溶液 红色石蕊试纸 蓝色石蕊试纸 稀硫酸A B C D【答案】B【解析】为了检验某固体物质中是否含有NH4+,可以向固体中加入NaOH溶液,并加热,将产生的气体用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变为蓝色,就证明该气体是NH3,原固体中含有
4、NH4+,因此一定用不到的物质是蓝色石蕊试纸、稀硫酸,答案选B。4下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,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【答案】D【解析】A、加热固体,试管口略向下倾斜,故错误;B、NH3的水溶液显碱性,不能用浓硫酸干燥,故错误;C、没有出气口,故错误;D、干燥管起防倒吸的作用,故正确。 5化工厂常用浓氨水检验管道是否漏氯气,反应的化学方程式为:3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,当有10.65gCl2消耗时,被氧化的氨的质量为 ( )A3.4g B1.7g C6.8g D0.85g【答案
5、】B【解析】n(NH4Cl)=16.05g53.5g/mol=0.3mol,3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2, 被氧化NH33 8 6 20.3mol x6:0.3=2:x,解得x=0.1mol,所以被氧化的氨气的质量为0.1mol17g/mol=1.7g,选项B正确。6丁字口、凤凰山的广场喷泉以及现代城市中的各类喷泉,其原理都是利用了水的压强差,化学实验中的喷泉原理与其相似,应用了烧瓶内外的压强差。如图所示,圆底烧瓶中装满NH3,烧杯内盛有无色酚酞试液,滴管a中有水,实验时,先从滴管a处挤入几滴水,随即打开止水夹b,利用NH3极易溶解在水中而使瓶内气压迅速减小从而形成红色喷泉,则下表中
6、选项中不能形成喷泉的是 ( )ABCDXCO2NH3HClO2a中液体NaOHH2SO4Ca(OH)2H2O【答案】D【解析】A根据题意,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠,导致圆底烧瓶中的压强减小,能形成喷泉,A项不选;B氨气溶于水形成氨水,氨水能与硫酸发生中和反应导致压强减小,能形成喷泉,B项不选;C氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸能与氢氧化钙反应导致圆底烧瓶中压强减小,能形成喷泉,C项不选;D氧气难溶于水,压强基本不变,不能形成喷泉,D项选;答案选D。7已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色,D中出现无色液体。下列有关说法正
7、确的是 ( )A反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为23B装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝C装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙D为防止装置D中发生倒吸,可以改用向下排空气法收集氮气【答案】B【解析】A在装置A中发生反应制取氨气。通过盛有碱石灰的干燥管B干燥得到干燥的氨气。在C中发生反应:2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu,会看到固体由黑色变为红色。在该反应中NH3作还原剂,CuO作氧化剂,在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为32,A错误;B反应产生的水被冷却为液态,未反应的氨气溶解在其中,使溶液呈碱性,所以在装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝。B正确;CNH3是碱
8、性气体,能用碱性干燥剂如碱石灰来干燥。但是由于氨气能与无水氯化钙发生反应得到CaCl28NH3所以不能用无水氯化钙干燥。C错误;D为防止装置D中发生倒吸,可以在DE之间安装一个安全瓶。由于氮气的密度与空气接近。所以一般不用排空气法收集氮气。D错误。答案选B 8标准状况下,将体积为V L的圆底烧瓶中充满氨气,倒扣在含有足量水的水槽中(如图所示),实验完毕后立即将烧瓶从水槽中取出,所得溶液的密度为gcm3。下列说法错误的是 ( )A水最终会充满整个烧瓶B所得溶液的物质的量浓度为1/22.4 molL1C所得溶液的质量分数为17/22400D所得溶液中,n(NH3H2O)+n(NH4)=V/22.4
9、 mol【答案】D【解析】A氨气极易溶于水,水最终会充满整个烧瓶,A项正确;B氨气物质的量为VL22.4L/mol=V/22.4mol,氨气溶于水,溶液体积等于氨气体积,溶液物质的量浓度为(V22.4)VL=1/22.4molL-1,B项正确;C根据c=1000/M可知,溶液的质量分数=17/22400,C项正确;D溶液中N元素以NH3、NH3H2O、NH4+形式存在,根据物料守恒,所得溶液中n(NH3)+n(NH3H2O)+n(NH4)=V/22.4 mol,D项错误,答案选D。 9一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z溶液,Y和Z溶液反应又可生成X,
10、则盐X是 ( )ANH4NO3 BNH4Cl C(NH4)2SO4 DNH4HCO3【解析】盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y是氨气,氨气经一系列氧化后的产物再溶于水可得硝酸溶液,氨气和硝酸溶液反应又可生成硝酸铵,故A正确。 10氨气溶于水得到氨水,氯气溶于水得到氯水,下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是 ( )A“两水”都是混合物,溶液中含有的粒子种类、数目相同B“两水”中存在相同弱电解质的电离C“两水”都有刺激性气味,都能漂白有机色素D“两水”放置时间较久后,都会因为相同的原理而变质【答案】B【解析】A氨气溶于水得到氨水,氯气溶于水得到氯水,两者都是混合物,在氨水中含有NH3、NH
11、3H2O、H2O、NH4+、H+、OH-6种微量,在氯水中含有Cl2、HCl、H2O、Cl-、ClO-、H+、OH-7种微量,故溶液中含有的粒子种类、数目不相同,错误;B在氨水中存在一水合氨的电离平衡,在氯水中存在次氯酸的电离平衡,也都存在水的电离平衡,故都存在相同弱电解质的电离,正确;C氨水和氯水都会产生有刺激性气味的气体,氨水没有漂白性,而氯水具有漂白性,错误;D氨水久置会由于氨气的挥发而变质,而氯水由于其中的次氯酸光照分解。最后变为稀盐酸,变质原因不相同,错误。 二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11(12分)工业上采用氨的催化氧化制备硝酸,起反应如下: 设空气中氧气的体积分数为0
12、.20,氮气的体积分数为0.80(1)为使NH3恰好完全氧化为NO,氨-空气混合物中氨的体积分数为 (用小数表示,保留2位小数) (2)1mol NH3完全转化HNO3,若在此过程中不补充水,则所得HNO3溶液的质量分数为 (用小数表示,保留2位小数)(3)已知NH3完全转化NO的转化率为95%,由NO转化HNO3的转化率为92%.请计算用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液为 吨(4)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为: 若每生产1mol CO2,吸收溶液质量就增加40g。计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比为 。【答案】(12分,每空3分)(1)0.
13、14;(2) 0.78;(3)87.4;(4)3:1【解析】(1)氨气恰好完全氧化为一氧化氮,发生反应4NH3+5O24NO+6H2O,氨气和氧气物质的量之比为4:5,即氨气和空气物质的量之比为4:(50.2)=4:25,所以氨气所占体积分数即物质的量分数为=0.14,故答案为:0.14;(2)由方程式可得反应总方程式:NH3+2O2=HNO3+H2O,为使1mol氨气恰好完全转化化为硝酸,所得硝酸溶液中HNO3与H2O的物质的量之比为1:1,故所得硝酸溶液质量分数=100%=77.8%,故答案为:77.8%;(3)设用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液质量是xmol,则:NH3H
14、NO3,17 6317t95%92% 0.63x解得x=87.4t,答:用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液87.4吨;(4)反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,产生22.4L(标准状况下)CO2时,溶液质量增重m=48g,反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2,产生22.4L(标准状况下)CO2时,溶液质量增重m=32g,实际溶液质量增重40g,上述两个反应都发生,设由NO2与纯碱反应产生的CO2为amol,由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol,则:a+b=1,48a+32b=40,解得a=b=0.5,所以n(NaNO2):n(Na
15、NO3)=(a+2b):a=1.5:0.5=3:1,答:吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比是3:1. 12(15分)氨在国民经济中占有重要地位。(1)NH3的电子式为 (2)实验室中制取氨气的化学方程式为 ,生成的气体可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验,将产物溶于水,溶液呈酸性,用离子方程式表示原因 ;溶液中离子浓度由大到小的顺序为 (3)欲快速制取氨气,可将浓氨水滴入固体氢氧化钠中,其装置如图,请结合化学用语从化学平衡的角度解释: (4)将SO2气体通入氯化钡溶液,未见有沉淀生成,继续通入NH3,则出现白色沉淀,请写出反应的离子方程式 ;若将SO2气体通入酸化的硝酸钡溶液,也产生白色沉淀
16、,用离子方程式加以说明 。(5)氨和肼(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。肼空气燃料电池是一种碱性电池,该电池放电时,负极的反应式 。(6)氮氧化物的排放会对空气造成污染,利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气,然后将混合气体通入石灰乳中,使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO2组成,且n(NO):n(NO2)=1:3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式_。【答案】(1)(1分)(2)2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2+2NH3 +2H2O (1分)NHHONHHO H (1分) c(Cl) c(NH4+) c(H) c(OH)
17、(2分) (3) NH3HONHHONHOH- NaOH溶于水发生电离,使c(OH)增大,平衡向生成NH3的方向移动,NH3 逸出(2分)(4)2NH3+SO2+H2O+Ba2+=BaSO3+2NH4+ (2分) (答案合理即给分)3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4+2NO +4H+ (2分) (答案合理即给分)(5)N2H4 4e+ 4OH N2+4H2O (2分)(6)3O2 + 2NO + 6NO2 + 4Ca(OH)2=4Ca(NO3)2 + 4H2O (2分)【解析】试题分析:(1)氨气分子中氮原子和每个H原子之间都存在一对共用电子对,且N原子还有一个孤电子对,
18、所以氨气电子式为;(2)实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气,反应方程式为2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2+2NH3 +2H2O;氨气和氯化氢反应生成氯化铵,氯化铵溶于水后铵根离子发生水解生成一水合氨和氢离子,溶液显酸性,水解离子方程式为:NHHO NHHO H ;溶液中的离子浓度关系为:c(Cl) c(NH4+) c(H) c(OH)。(3) 氨气溶于水后与水反应生成一水合氨,一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,离子方程式为:NH3HONHHONHOH- ,NaOH溶于水发生电离,使c(OH)增大,平衡向生成NH3的方向移动,NH3 逸出。(4)二氧化硫和氯化钡不反应,氨气和二氧化
19、硫、水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵和氯化钡发生复分解反应,反应方程式为2NH3+SO2+H2O+Ba2+=BaSO3+2NH4+ ;二氧化硫和酸化的硝酸钡溶液反应,是被硝酸根离子在酸性条件下氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子再与钡离子反应生成硫酸钡,离子方程式为:3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4+2NO +4H+。(5)燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为N2H4 4e+ 4OH N2+4H2O。(6)NO、二氧化氮和氧气、氢氧化钙反应生成硝酸钙和水,反应方程式为3O2 + 2NO + 6NO2 + 4Ca(OH)2=4Ca(NO3)2 + 4H2O。 13
20、(12分)下图是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后,若要检验AE装置的气密性,其操作是首先_ ,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。(2)装置B中盛放的试剂是_,装置D的作用是(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹l,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶 中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时还可能产生的现象是_;从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:_。(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1
21、,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16 g,反应后称重固体质量减少2.4 g,通过计算确定该固体产物的成分是_(用化学式表示)。(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。请写出产生白烟的化学方程式:_,迅速产生倒吸的原因是_。【答案】(1)关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞,打开弹簧夹1,在E中装入水 (2分)(2)碱石灰 (或生石灰、或写化学式) (1分)防止倒吸(1分)(3)白色沉淀;2NH33CuO3CuN23H2O(2分)(4)Cu2O、Cu (2分)(5)3Cl28NH3=N26NH4Cl
22、(2分)盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体,导致瓶内压强减小,引起溶液倒吸,(只要答出氯气与氨气反应,生成气体的体积减小或气体的物质的量减小,使瓶内压强减小,引起溶液倒吸,都可得分)。(2分)【解析】(1)检验气密性,让装置中的气体成为封闭的气体,关闭分液漏斗的活塞,因为检查AE的气密性,因此关闭弹簧夹2、打开弹簧夹1,向E中加入水,没过导管口;(2)A装置中产生NH3,氨气中混有水蒸气,B装置的作用:干燥NH3,因此盛放的试剂为碱石灰或生石灰或NaOH(s),装置D为安全瓶,作用是防止倒吸;(3)一部分未反应的NH3进入到E装置中,发生的反应是2NH3SO2H2O=(NH4)
23、2SO3,(NH4)2SO3BaCl2=BaSO32NH4Cl,有白色沉淀产生,从E中逸出的气体可以直接排入空气,也就是尾气无毒,NH3还原氧化铜的反应方程式为:2NH33CuO3CuN23H2O;(4)假设N3把氧化铜全部转化成铜质量减少1616/80g=3.2g2.4g,假设全部转化成Cu2O,质量减少1.6g2.4g,因此该固体产物的成分是Cu2O、Cu;(5)产生白烟,说明固体颗粒生成,利用氯气的氧化性氧化NH3,因此反应方程式为:3Cl28NH3=N26NH4Cl;盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体,导致瓶内压强减小,引起溶液倒吸。 14(11分)工业上制取硝酸铵的流
24、程图如下,请回答下列问题。(1)合成氨的工业设备名称是_,设备中设置热交换器的目的是_;此生产过程中,N2与H2合成NH3所用的催化剂是_;生产中原料气必须进行脱硫,目的是_。(2)吸收塔中反应为_,从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是_。(3)生产硝酸的过程中常会发生一些氮的氧化物,可用如下三种方法处理:方法一:碱吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+NaNO3+CO2方法二:氨还原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(该反应放热,NO也有类似的反应)方法三:甲烷吸收法:CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) H=+867kJ/mol(N
25、O也有类似反应)上述三种方法中,方法一最大的缺点是_;方法二和方法三相比,优点是_,缺点是_。(4)某化肥厂用NH3制备NH4NO3,已知:由NH3制NO的产率是94,NO制HNO3的产率是89,则制HNO3所用NH3的质量占总消耗NH3质量(不考虑其它损耗)的_(保留三位有效数字)。【答案】(1)合成塔(1分)利用余热,节约能源(1分)铁砂网(1分)防止催化剂中毒(1分)(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3(2分)使NO循环利用,全部转化为硝酸(1分)(3)单独的NO不能被吸收(1分)甲烷比氨价格便宜;耗能高(1分)(4)54.4(2分)【解析】(1)合成氨的工业设备是合成塔;合成氨的
26、反应属于放热反应,反应过程中会放出大量的热,用热交换器可以充分利用余热,节约能源;N2与H2合成NH3所用的催化剂是铁砂网;生产中原料气必须进行脱硫可以防止催化剂中毒;故答案为:合成塔;利用余热,节约能源;铁砂网;防止催化剂中毒;(2)图中两种双原子分子被吸附在催化剂表面,即N2、H2被吸附在催化剂表面;中分子中的化学键断裂生成原子,即在催化剂表面N2、H2中的化学键断裂生成N原子和H原子;故答案为:N2、H2被吸附在催化剂表面;在催化剂表面N2、H2中的化学键断裂;(3)在吸收塔中二氧化氮与水反应生成硝酸和NO,通入空气,NO能被空气中的氧气氧化为二氧化氮,二氧化氮再与水反应生成硝酸,这样使
27、NO循环利用,全部转化为硝酸,反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3;故答案为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3;使NO循环利用,全部转化为硝酸;(4)方法一最大的缺点是单独的NO不能被吸收,只能与NO2一起被碱液吸收;方法三和方法二相比,优点是甲烷比氨价格便宜,节约成本;缺点是方法三的反应热为+867kJmol-1,耗能较高;故答案为:单独的NO不能被吸收;甲烷比氨价格便宜;耗能高;(5)由NH3制NO的产率是94%、NO制HNO3的产率是89%,根据氮原子守恒可知,NH3NOHNO3,则1mol氨气可得到硝酸1mol94%89%=0.8366mol,由HNO3+NH3NH4NO3,则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8366mol,氨气的质量之比等于物质的量之比,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为 100%=54.4%;即制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的54.4%,故答案为:54.4。 版权所有高考资源网诚招驻站老师,联系QQ2355394696