(共60张PPT)
第1课时 氨气
1.知道NH3的物理性质特点以及氨水显碱性的原因。
2.能运用化学变化的知识说明氨气的化学性质。
核心素养发展目标
氨气
随堂演练 知识落实
课时对点练
内
容
索
引
颜色状态
气味
密度
溶解性
沸点
气体
气味
空气
溶于水,1体积水大约能溶解
体积的氨气
沸点高,易
_____
1.氨气的物理性质
氨气
无色
刺激性
小于
700
极易
液化
2.氨气的化学性质
(1)[实验探究]
预期转化
NH3→NH3·H2O
NH3→NH4Cl
实验试剂
及装置
?
?
操作
打开止水夹,挤压滴管的胶头
撤去玻璃片
现象
烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成
,瓶内液体呈_____
集气瓶中产生大量_____
结论
______________________________
NH3和HCl反应生成_____
_____________
红色喷泉
红色
白烟
NH3极易溶于水,水溶液呈碱性
白色
NH4Cl小颗粒
[实验总结]
白烟
(2)从氮元素化合价预测NH3的性质
①NH3中N元素化合价为
价,处于
价态,因此NH3具有
。
②写出下列转化的化学反应方程式
a.氨气与氧气在催化剂作用下生成NO:
。
b.氨气和氧化铜在加热条件下生成N2和Cu:_________________________
。
-3
最低
还原性
+3H2O
(3)氨水的性质
蓝
3.氨的用途
(1)应用于氮肥工业和硝酸工业。
(2)NH3易液化,常用作制冷剂。
(1)氨是碱性气体,因此可用作制冷剂( )
(2)氨极易溶于水,因此可用来做喷泉实验( )
(3)氨水呈碱性,是因为NH3溶于水发生反应:
( )
(4)NH3中N元素为-3价,故NH3在氧化还原反应中只能作还原剂,不能作氧化剂( )
(5)NH3溶于水能导电,因此NH3为电解质( )
(6)蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近,会在中间产生大量的白烟( )
判断正误
×
×
√
×
×
×
喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
理解应用
(1)装置图1中的气体a可能为①氯气、②氢气、③氨、④氯化氢、⑤二氧化碳。打开装置中的止水夹,挤压胶头滴管,若液体b为水时,能产生喷泉现象的气体a可能是________(填序号,下同);若液体b为氢氧化钠浓溶液时,①②④⑤能产生喷泉现象的气体a可能是________。
③④
①④⑤
解析 氨和氯化氢极易溶于水;氯气、氯化氢、二氧化碳都可以与浓NaOH溶液反应,使烧瓶内压强减小。
(2)如果只提供如图2的装置(气体为氨,液体为水),请说明引发喷泉的方法__________________________
_______________________________________。
解析 图2则需先打开止水夹,再用热毛巾捂住圆底烧瓶,发现有气泡冒出后,移去热毛巾即可,烧瓶温度降低,会使少量水进入烧瓶,从而引发喷泉。
打开止水夹,用热毛巾捂住
圆底烧瓶至有气泡从水中冒出,移去热毛巾
喷泉的常见类型及原理
归纳总结
方法
减小内压法
增大外压法
装置
?
?
原理
减小烧瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象
增大锥形瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象
返回
常见组合
NH3(水或盐酸)
HCl(水或NaOH溶液)
CO2、SO2、Cl2(浓NaOH溶液)
NaHCO3(盐酸)
CaCO3(盐酸)
1.(2019·唐山高一检测)下列关于氨的叙述中,错误的是
A.氨易液化,因此可用作制冷剂
B.氨极易溶于水,因此可用来做喷泉实验
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,因此可使酚酞试剂变为红色
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随堂演练 知识落实
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√
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解析 NH3极易溶于水,部分NH3和水反应生成不稳定的NH3·H2O。
2.(2019·辽宁阜新实验中学检测)氨水显弱碱性的主要原因是
A.通常状况下,氨的溶解度不大
B.氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH-
C.溶于水的氨分子只有少量电离
D.溶于水的氨分子与水发生了反应生成强碱
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√
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3.关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是
A.氨水呈碱性
B.氨气极易溶于水,烧瓶内外形成压强差
C.氨气易液化
D.氨气溶于水后形成的溶液易挥发
√
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解析 氨之所以能做成喷泉实验,是由于胶头滴管挤入的少量水可使烧瓶内的氨气迅速溶解,烧瓶内外形成了压强差。
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4.(2019·湖南邵阳二中月考)如图是NH3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了NH3易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
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√
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解析 实验Ⅰ体现了NH3易溶于水,且水溶液呈碱性,实验Ⅱ体现了NH3易挥发,挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白色氯化铵固体小颗粒,也能证明氨气是碱性气体,所以两个实验均体现了NH3是碱性气体,故A、B错误,C正确;
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两个实验中都未发生氧化还原反应,所以无氧化性和还原性的体现,故D错误。
6
5.(2020·阆中市校级月考)氨能被氧气氧化,经一系列反应得到硝酸。分析如图实验所得结论错误的是
A.浓氨水具有挥发性
B.浓氨水中含有NH3·H2O
C.若Pt丝始终保持红热,则该反应放热,催化剂是Pt
D.锥形瓶口有少量红棕色气体出现,图中反应为4NH3+7O2===4NO2+
6H2O
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√
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解析 浓氨水易挥发出氨,在红热的铂丝表面反应,故A正确;
浓氨水中主要成分为NH3·H2O,故B正确;
若Pt丝始终保持红热,则证明该反应为放热反应,催化剂是Pt,故C正确;
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锥形瓶口有少量红棕色气体出现,证明氨气催化氧化生成一氧化氮,反应的化学方程式:4NH3+5O2
4NO+6H2O,故D错误。
6
6.某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨气的性质。
(1)①中湿润的红色石蕊试纸变蓝;说明氨气水溶液呈_____性,化学方程式为______________________。
(2)向②中滴入浓盐酸,现象为__________,反应的化学方程式:______
______________。
HCl===NH4Cl
碱
产生白烟
NH3+
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(3)将灼热的铂丝伸入③中锥形瓶,可观察到铂丝保持红热,有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应,写出NH3和O2催化氧
化的方程式:_____________________________,该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应,锥形瓶中出现白烟,该物质的化学式为________,瓶中红棕色气体为______(填化学式)。
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放热
NH4NO3
NO2
解析 NH3和O2反应能使铂丝保持红热,说明反应为放热反应,生成的NO和O2再生成NO2,NO2又和H2O生成HNO3,HNO3遇到NH3生成NH4NO3小颗粒,故白烟成分为NH4NO3,红棕色气体为NO2。
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课时对点练
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题组一 氨及氨水的性质
1.起固氮作用的化学反应是
A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B.NO遇O2转化为NO2
C.硝酸工厂用NH3氧化制NO
D.用NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
√
A组 基础对点练
解析 氮的固定是指游离态的氮气转化成化合态的氮。
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2.下列关于氨的饱和水溶液的叙述正确的是
A.氨水具有弱碱性
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中共有4种粒子
D.氨水中3氨的物质的量浓度最大
√
解析 氨易溶于水,且与水反应生成一水合氨,一水合氨能电离产生氢氧根离子,使氨水具有弱碱性,可使酚酞变红色;氨气与水的反应是可逆反应,大部分氨气能与水反应生成一水合氨,一水合氨只有少部分电离,氨水中含有NH3、NH3·H2O、H2O、
、OH-、H+6种粒子,其中一水合氨的物质的量浓度最大。
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3.下列现象不能用于检验氨气的是
A.气体遇浓盐酸产生白烟
B.气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.气体通入酚酞溶液中变红
D.气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
√
解析 检验氨气的方法,一是用湿润的红色石蕊试纸(或石蕊溶液),因为氨气溶于水呈碱性,可以使红色石蕊试纸(或石蕊溶液)变蓝;二是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近盛有待检验气体的瓶口,发生的反应为NH3+HCl===NH4Cl,现象是生成白烟。
4.下列说法正确的是
A.NH3转化为NH4NO3属于氮的固定
B.NH3溶于水能导电,故氨气属于电解质
C.蘸有浓盐酸、浓硫酸的玻璃棒分别与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,
都有白烟
D.液氨可作制冷剂
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解析 游离态的氮转化为化合态的氮叫氮的固定,A错;
NH3是非电解质、NH3·H2O是电解质,B错;
浓硫酸难挥发,不会生成白烟,C错。
√
题组二 喷泉实验
5.如图所示,烧瓶中充满a气体,滴管和烧杯中盛放足量b液体,将滴管中液体挤入烧瓶,打开止水夹f,能形成喷泉的是
A.a是Cl2,b是饱和NaCl溶液
B.a是NO,b是H2O
C.a是CO2,b是饱和NaHCO3溶液
D.a是HCl,b是AgNO3溶液
√
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解析 Cl2在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小,也不与NaCl反应,烧杯与烧瓶内压强相等,不能形成喷泉,A错误;
NO不溶于水,与水不反应,压强不变,不能形成喷泉,B错误;
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CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,也不与其反应,烧杯与烧瓶内压强相等,不能形成喷泉,C错误;
HCl极易与AgNO3溶液反应,从而使烧瓶内压强减小,小于外界压强,能形成喷泉,D正确。
6.喷泉是一种常见的自然现象,如图是化学教材中常用的喷泉实验装置(夹持仪器已略去),在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是
A.氯化氢和水
B.氧气和水
C.氨气和水
D.二氧化碳和氢氧化钠溶液
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解析 氯化氢、氨气都极易溶于水,挤压装置中的胶头滴管,它们被水吸收,烧瓶内的气压都迅速减小,都可形成喷泉;
二氧化碳极易被氢氧化钠溶液吸收,烧瓶内的气压迅速减小,可形成喷泉;氧气难溶于水,烧瓶内的气压几乎无变化,不能形成喷泉。
√
7.(2019·北京朝阳区高一检测)如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置,下列叙述不正确的是
A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,
说明氨水呈碱性
C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的
气压小于大气压
D.用氯气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验
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√
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解析 A项,NH3极易溶于水,可用来做喷泉实验;
B项,氨水呈碱性,能使酚酞溶液变红色;
C项,NH3极易溶于水,使烧瓶内的气压小于大气压,在压强差的作用下,烧杯中的水沿导管迅速向上流动,从而形成喷泉;
D项,Cl2在水中的溶解度较小,不能用于做喷泉实验。
题组三 氨的催化氧化
8.下列有关氨的叙述中不正确的是
A.氨分子中氮元素的化合价只能升高,氨具有还原性
B.氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH3+5O2
4NO+6H2O
C.氨的催化氧化反应中若氧气过量则有红棕色气体生成
D.氨的催化氧化属于人工氮的固定
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√
解析 氨分子中氮元素的化合价为最低价,只能升高不能降低,氨具有还原性。氨的催化氧化产生的一氧化氮与过量的氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体。氨的催化氧化不属于氮的固定。
9.某实验小组设计了右侧装置进行氨的催化氧化实验:
(1)盛放氨水的实验仪器的名称为________;在加热条件下,硬质玻璃管
中发生反应的化学方程式为_____________________________。
锥形瓶
解析 盛放氨水的实验仪器为锥形瓶,氨催化氧化的反应为4NH3+5O2
4NO+6H2O。
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(2)实验时发现:如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中先产生白雾,随即产生白烟,其原因是
解析 一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸4NO+3O2+2H2O===4HNO3,硝酸吸收氨气生成硝酸铵NH3+HNO3===NH4NO3,所以如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,烧瓶中先产生白雾,随即产生白烟。
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_________________________________________________________。
一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸,硝酸吸收氨气生成硝酸铵
(3)烧杯中盛有氢氧化钠溶液的作用是_____________
___________________。
解析 尾气中含有氮的氧化物、氨气等气体,直接排放会造成空气污染,通入氢氧化钠溶液中,可以吸收尾气,防止空气污染。
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吸收NH3等尾
气,防止空气污染
B组 综合强化练
1.(2019·山东济宁高一统考)下列关于氨气的说法中不正确的是(已知NH3难溶于CCl4)
A.氨气易液化,汽化时吸热,可用作制冷剂
B.氨气可以用浓硫酸干燥
C.用水吸收氨气可用图1的装置防止倒吸
D.氨气密度比空气密度小,可用图2收集NH3
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解析 氨气易液化,汽化时吸热,可用作制冷剂,A正确;
氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,所以不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
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氨气在水中的溶解度大,而在四氯化碳中的溶解度小,四氯化碳的密度比水大,所以氨气通入下层,防止倒吸,C正确;
氨气密度比空气密度小,采用向下排空气法收集,即短口进,长口出,D正确。
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2.(2020·石家庄模拟)实验小组同学探究NH3与Cl2的反应,装置如图所示。常温常压下,将氨收集在薄膜保鲜袋(无弹性)中,氯气收集在反应管中,关闭K,按图连接好装置;将氨压入反应管,充分反应后打开K,下列说法错误的是
A.反应开始后,保鲜袋逐渐被吸入反应管
B.反应过程中,反应管中产生白烟
C.打开K后,水会倒吸入反应管
D.上述反应原理可用于检验输送氯气的管道是否泄漏
√
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解析 反应过程中,反应管中生成NH4Cl固体,悬浮于气体中,从而产生白烟,故B正确;
打开K后,因反应管内气体的压强小于大气压强,所以水不会倒吸入反应管,故C正确;
利用上述反应原理,可将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近输送氯气的管道,根据有无白烟产生,判断管道是否泄漏,故D正确。
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3.(2020·北京东城区模拟)如图,利用培养皿探究氨的性质。实验时向
NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一个表面皿扣在上面,如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与浓盐酸挥发的HCl气体反应生成了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥的红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
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解析 NaOH固体溶于水放热,氨水易挥发,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨,与浓盐酸反应生成氯化铵,反应现象是有白烟生成,故A正确;
氨为碱性气体,与浓硫酸发生中和反应生成硫酸铵,故B错误;
氨与氯化物发生复分解反应生成氢氧化物,如氯化物溶液变浑浊,可能生成难溶性氢氧化物,但不一定为Al(OH)3,也可能为Mg(OH)2等沉淀,故C错误;
氨使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成NH3·H2O,电离生成OH-,溶液呈碱性,但氨为非电解质,不属于碱,故D错误。
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4.(2019·郑州外国语学校检验)某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室中做了一个“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,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、CO2、H2、NO七种气体中的两种,则下列判断中,正确的是
A.X是NH3,Y是HCl
B.X是Cl2,Y是H2
C.X是CO2,Y是O2
D.X是NO,Y是O2
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解析 X必须是一种易溶于NaOH溶液的气体,才能使甲烧瓶内气压减小,导致乙中的气体进入甲,可排除D项;
乙中的气体进入甲后反应产生白烟,因Cl2与H2在光照条件下能反应但无白烟产生,CO2与O2不反应,可排除B项、C项。
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5.(2020·河南南阳一中高一月考)在研究合成氨方法的历史上,不同的研究者曾3次获得诺贝尔化学奖。氨是氮肥工业及制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是
A.N2和H2在点燃或光照条件下可合成NH3
B.NH3和HNO3溶于水后都能导电,故二者都是电解质
C.NH3遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟
D.由NH3制HNO3的过程中,氮元素被还原
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解析 N2和H2合成氨的条件是高温、高压、催化剂,在点燃或光照条件下,N2和H2不发生反应,故A项错误;
氨水能导电是因为NH3溶于水生成一水合氨,一水合氨电离出自由移动的离子,NH3自身不能电离,因此NH3不是电解质,HNO3属于电解质,故B项错误;
浓硝酸易挥发,NH3与挥发性的硝酸反应生成NH4NO3固体,现象为产生大量的白烟,故C项正确;
用氨制备硝酸的过程中,发生反应的化学方程式依次为4NH3+5O2
4NO+6H2O,2NO+O2===2NO2,4NO2+O2+2H2O===4HNO3,N元素的化合价由-3价升高至+5价,被氧化,故D项错误。
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6.(2019·陕西黄陵中学期末)某同学利用如图所示装置进行喷泉实验,已知圆底烧瓶内充满干燥的X气体,胶头滴管内装有少量Y液体,烧杯内装有足量Y液体。下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是
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选项
X气体
Y液体
A
NO2
水
B
HCl
水
C
HCl和O2的混合气体
水
D
NH3和N2的混合气体
水
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解析 烧瓶中充满干燥的X气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有Y液体,若能形成喷泉,则气体应极易溶于Y液体或气体易与Y液体反应;若液体不能充满烧瓶说明气体难溶于Y液体或与Y液体反应生成难溶于水的气体。A项,二氧化氮溶于水与水反应,能形成喷泉,但二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮气体难溶于水,液体不能充满整个烧瓶,错误;
B项,HCl极易溶于水,产生压强差,形成喷泉,液体
充满整个烧瓶,正确;
C项,氧气难溶于水,液体不能充满整个烧瓶,错误;
D项,氮气难溶于水,液体不能充满整个烧瓶,错误。
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7.(2020·柳州模拟)利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程中NO2、
之间的反应是氧化还原反应
B.上述历程的总反应为2NH3+NO
+NO2
2N2+3H2O
C.X是HNO2,是还原产物
D.[(NH4)(HNO2)]+是反应过程中的
催化剂
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解析 反应过程中NO2、
之间反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,故A错误;
由反应历程图可知,氨、二氧化氮和一氧化氮是反应物,氮气与水是生成物,所以总反应为2NH3+NO+NO2
2N2+3H2O,故B正确;
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图示反应可以生成X的反应为[(NH4)2(NO2)]2++NO===[(NH4)(HNO2)]++X+H+,根据原子守恒判断X为N2和H2O,故C错误;
[(NH4)(HNO2)]+反应前没有,反应后没有,为反应的中间产物,不是反应过程中的催化剂,故D错误。
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8.按如图装置进行NH3性质实验。
(1)①若先打开旋塞1,B瓶中的现象是____________,原因是__________
_______________________________________________________________________________。稳定后,关闭旋塞1。
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有白烟出现
因A瓶中
HCl气体压强大,所以HCl进入B瓶,与NH3发生反应,生成白色NH4Cl固体颗粒
解析 A瓶中压强比B瓶中压强大,打开旋塞1,HCl气体进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl,B瓶中产生白烟。
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②再打开旋塞2,B瓶中的现象是______________________________。
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石蕊溶液进入B瓶,且溶液显红色
解析 反应后B瓶中压强减小,关闭旋塞1,打开旋塞2,烧杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶,因B瓶中HCl剩余,得到的溶液显酸性,溶液变红色。
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(2)①若先打开旋塞2,烧杯中溶液显蓝色的原因是____________________
(用化学用语表示)。
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②取实验后烧杯中的溶液加热,观察到的现象是______________________
______________________,发生的反应为_________________________。
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有刺激性气味气体产生,
溶液由蓝色又变为紫色
解析 氨水不稳定,在加热条件下NH3·H2O分解生成氨和水,碱性逐渐减弱,溶液由蓝色又变为紫色。NH3·H2O
NH3↑+H2O。
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(3)用圆底烧瓶收集B中的气体。按如图所示装置仪器,打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头时,可以看到的现象为______________,圆底烧瓶中所得溶液的浓度为
______________(假设是在标准状况下完成实验,且溶质不扩散)。
产生蓝色喷泉
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