第六部分 氨气和二氧化氮——2024届高考化学攻破实验专项训练(含解析)

第六部分 氨气和二氧化氮——2024届高考化学攻破实验专项训练
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列方法中，不能用于实验室里制取氨气的是 (　 　)
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
2．现用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。下列说法正确的是( )
A.制取氨气时烧瓶中的X固体常用或
B.将湿润的蓝色石蕊试纸置于三颈烧瓶口e处，试纸变红，说明已收集满
C.关闭a，用单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧三颈烧瓶口c，打开b，挤压胶头滴管完成喷泉实验，电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图2所示，则C点时喷泉最剧烈
D.工业上，若出现液氨泄漏，喷洒溶液比喷洒稀盐酸效果好
3．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的实验装置如下图。反应一段时间后向丙中通入并伸入红热的铂丝，锥形瓶中有红棕色气体出现。下列说法错误的是( )
A.反应前，应先通一段时间，再通入
B.装置甲的主要作用是混合并干燥气体、观察气体流速
C.此实验装置的主要缺点是容易发生倒吸
D.浸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收尾气
4．某同学在实验室用如下图所示的装置进行实验，验证氨的某些性质并收集少量纯净的，实验进行一段时间后，观察到加热的硬质试管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的。下列说法不正确的是( )
A.盛放无水硫酸铜的干燥管起检验生成水的作用
B.这个反应说明氨气具有还原性
C.洗气瓶中浓硫酸的作用只有吸收多余氨气和干燥氮气
D.在最后出气管口可以用塑料袋或球胆收集氮气
5．如图所示是的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )
A.两个实验均表现了易溶于水
B.两个实验均表现了易挥发
C.两个实验均表现了是碱性气体
D.两个实验均表现了是还原性气体
6．是一种重要的精细化工原料，易溶于水，沸点较低，具有强还原性，其制备原理为。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是( )
A.用甲装置制备 B.用乙装置制备氨水
C.用丙装置制备 D.用丁装置提纯
7．实验室制备和收集氨气时，下列装置能达到相应实验目的的是( )
A制备氨气 B干燥氨气 C收集氨气 D吸收尾气
A.A B.B C.C D.D
8．氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型合成方法如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应①属于自然固氮
B.反应③可利用电解溶液的方法实现
C.该转化过程的总反应为
D.反应①、②、③、④均属于氧化还原反应
9．下列有关氨气的制取、收集并验证其部分性质的装置和原理不能达到实验目的的是（ ）
A.用甲装置制取少量氨气
B.用乙装置收集氨气
C.用丙装置验证氨气溶于水呈碱性
D.用丁装置验证氨气极易溶于水
10．实验探究的催化氧化反应，其原理是：。按如图所示装置进行实验。下列说法不正确的是( )
A.装置a中的固体药品X可以是
B.先加热c处酒精灯目的是对催化剂预热，让气体充分反应
C.一段时间后，装置e中出现红棕色气体，装置f中溶液变蓝
D.装置d的作用是收集并防止f中溶液倒吸
11．无色的混合气体甲中可能含有、、、、中的几种，将气体甲经过图实验处理，结果得到酸性溶液，而无气体剩余，则下列说法不正确的是( )
A.；
B.气体甲的组成是、、
C.气体显红棕色的原因：
D.集气瓶中溶液的主要溶质是
12．将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是( )
A.装置a中出现红棕色气体，只体现的酸性
B.一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅
C.注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明与硝酸生成
D.装置c用吸收尾气，说明和均是酸性氧化物
二、实验题
13．某学习小组根据氨气还原氧化铜的反应，设计实验测定铜元素相对原子质量（近似值）。甲同学模拟合成氨工业制备氨气，反应前先称量反应物氧化铜的质量，反应完全后测定生成物水的质量，由此计算。装置图如下：
已知：实验室用亚硝酸盐和铵盐的混合浓溶液共热制备，化学反应方程式为：
。请回答下列问题：
（1）C装置应选用__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（2）装置B的作用是：①使气体混合均匀；②____________________；③____________________。
（3）氨气还原炽热氧化铜（产物之一为空气中含量最多的气体）化学方程式为______________。
（4）干燥管F中盛放的干燥剂为__________（填字母代号）。
A.五氧化二磷 B.无水 C.碱石灰 D.无水
（5）G装置的作用是①____________________；②____________________。
若没有G装置，测得结果__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6）乙同学认为上述装置操作麻烦，对原装置改进，新装置如图所示。实验前将石英玻璃管（带两端开关和）（设为装置C）称重，记为。将氧化铜装入石英玻璃管中，再次将装置C称重，记为。按下图连接好装置进行实验，通入，充分反应直至C恒重，记为。
①A中的固体可为______________________________（填化学式）。
②根据实验记录，计算铜元素相对原子质量__________（用含有、、的式子表示）。
14．工业上在一定条件下可用将还原，减少二氧化氮的污染。某同学在实验室对该反应进行了模拟，实验设计如下图所示（部分夹持装置省略）：
（1）用装置A制备，其中发生反应的化学方程式是_______。
（2）装置B内的干燥剂是_______。
（3）装置D中发生反应的离子方程式是_______；铜丝设计为可抽动的目的_______。
（4）M装置可将与转化为环境友好的气体，其反应化学方程式是_______。
15．I.某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。
（2）装置B中的干燥剂是___________（填名称）。
（3）装置C中的现象是___________。
（4）实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是___________，发生反应的化学方程式为___________。
（5）为防止过量氨气外溢，需要在上述装置的末端增加一个尾气吸收装置，应选用的装置是___________（填“E”、“F”、“G”或“H”）。
Ⅱ.为探究氨的还原性，某同学设计了如图所示实验装置（其中夹持装置略去），在实验室中进行实验探究。回答下列问题
实验现象：
A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体；
B中U形管内物质变蓝；
（6）C中集气瓶内收集到一种无色气态单质，该气体用排水法收集的理由是___________。
（7）从C中水槽里取适量液体于试管内，向试管里滴入无色酚酞试液，溶液呈___________色，原因是___________。
【实验结论】
（8）氧化铜和氨气发生反应，化学方程式是___________。
参考答案
1．答案：B
解析：A.熟石灰和氯化铵混合，加热可以制取氨气，反应的化学方程式为，故A不选；
B.氯化铵受热分解成氨气和氯化氢，但氦气和氯化氢一冷却马上又可以化合成氯化铵，该方法不能制氨气，故B选；
C加热浓氨水，一水合氨受热分解可以制取氦气，反应的化学方程式为，故C不选；
D利用CaO与剧烈反应，生成，放出大量热，促进的分解及的挥发逸出，又由于是强碱，也促进的分解及的挥发逸出，反应的化学方程式为，故D不选；故选：B
2．答案：C
解析：能与水反应，使增大，同时放出大量的热，有利于氨气的逸出，而虽然具有吸水性，但易与产生的氨气反应生成，不能用于制备或干燥氨气，A错误；红色石蕊试液遇碱显蓝色，所以检验三颈烧瓶集满的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近三颈烧瓶口c，试纸变蓝，证明已收集满，B错误；三颈烧瓶内气体压强与外界大气压差值越大，喷泉越剧烈，C点压强最小，外界大气压不变，所以大气压和C点压强差值最大，则喷泉最剧烈，C正确；稀盐酸显酸性，碳酸氢钠溶液显碱性，氨水溶液显碱性，因此在酸性溶液中吸收氨气的效率高于在碱性溶液中吸收氨气的效率，D错误。
3．答案：C
解析：A.为避免、及后续氨的催化氧化反应生成的NO气体与空气中的氧气反应而干扰实验，反应前应先通一段时间，再通入，A不符合题意；
B.浓硫酸具有吸水性，氮气和氢气通过盛有浓硫酸的甲装置混合，一方面可以干燥气体，另一方面可控制气体流速，从而控制反应速率，B不符合题意；
C.由于合成氨反应是可逆的，生成的氨气较少，且其中还混有一些氮气和氢气，因此丙中导气管不容易发生倒吸，C符合题意；
D.浸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收氨气及氮氧化物尾气，D不符合题意；
故选C。
4．答案：C
解析：A.由装置图可知，盛放无水硫酸铜的装置是球形干燥管，选项A正确；
B.根据分析，中的N元素由-3价被氧化为0价，说明具有还原性，选项B正确；
C.洗气瓶中浓硫酸除了吸收多余氨气和干燥氮气之外，还可以防止空气中的水蒸气进入装置，选项C错误；
D.塑料袋或球胆均可以收集气体，最后出来的气体为可以用塑料袋或球胆收集，选项D正确；
答案选C。
5．答案：C
解析：A.实验一体现了易溶于水和氨气的水溶液呈碱性，实验二体现了氨气的挥发性而没有体现氨气易溶于水的性质，故A错误；B.实验一体现了易溶于水，没有体现氨气的挥发性，故B错误；C.实验一证明氨气极易于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，滴加酚酞的溶液变红色，证明氨气是碱性气体；实验二证明浓氨水易挥发，氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化，证明氨气是碱性气体，所以两个实验均表现了是碱性气体，故C正确；D.两个实验中都未发生氧化还原反应，没有体现氨气的还原性，故D错误；答案选C。
6．答案：C
解析：A.氢氧化钙与氯化铵加热有氨气生成，图中固体加热装置可制备氨气，故A正确；B.氨气极易溶于水，球形干燥管可防止倒吸，故B正确；C.氨气可被次氯酸钠氧化，NaClO过量，可氧化生成的，应将注入氨水中，故C错误；D.沸点较低，蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出，图中装置合理，故D正确；
故选：C。
7．答案：D
解析：A.受热分解生成和HCl，两者遇冷在试管口又重新生成，A错误；
B.氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；
C.氨气的密度小于空气，应该是短导管进长导管出，C错误；
D.氨气极易溶于水，该装置可用于防止倒吸，D正确；
故答案选D。
8．答案：C
解析：反应①属于人工固氮，A错误；反应③可利用电解熔融的方法实现，B错误；该转化过程的总反应为，C正确；反应②属于非氧化还原反应，D错误。
9．答案：C
解析：A. 氢氧化钙与氯化铵加热反应生成氯化钙、氨气和水,可利用图示装置制取少量氨气,故A不选;B. 氨气的密度比空气大,可采用向下排空气法收集,即导管采用“长进短出”的方式,图示收集方法合理,故B不选;C. 氨气不能使蓝色石蕊试纸变色,检验氨气应该用红色石蕊试纸,故C选;D. 挤压胶头滴管,气球变大,说明圆底烧瓶中压强减小,可证明氨气极易溶于水,故D不选;
10．答案：A
解析：A．药品X应该是，这样可以与碳酸氢铵分解的二氧化碳、水反应提供反应物氧气。
B．先加热c处酒精灯目的是对催化剂预热，让气体充分反应
C．一段时间后，产物NO和在装置E中反应生成红棕色气体，气体进入装置f，形成硝酸，发生反应，溶液变蓝。
D．装置d的作用是收集并防止f中溶液倒吸。
11．答案：A
解析：A.根据分析可知；，A错误；
B.根据分析可知气体甲的组成是、、，B正确；
C.根据分析可知气体显红棕色的原因：，C正确；
D.根据分析可知集气瓶中溶液的主要溶质是，D正确；
故选A。
12．答案：B
解析：A.和浓硝酸反应中硝酸部分生成硝酸铜、二氧化氮，所以浓硝酸体现酸性和氧化性，故A错误；
B.装置a中出现红棕色气体进入b中，向装置b注入水，二氧化氮与水反应:
，生成的为无色，b中气体红棕色变浅，故B正确；
，注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明与硝酸反应生成，不会生成氢气，故C错误；
D.和均是不成盐氧化物，不是酸性氧化物，故D错误；
故选:B。
13．答案：（1）Ⅰ
（2）干燥氢气和氮气；观察和控制气体的流速
（3）
（4）C
（5）吸收未反应完的氨气；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入F中，影响水的测量；偏小
（6）①NaOH或CaO
②
解析：（1）亚硝酸盐、铵盐的混合浓溶液共热制备，属于液体和液体混合加热制备气体的反应，C装置应选用为Ⅰ；
（2）B装置有浓硫酸，具有吸水性，可干燥氢气和氮气，还可以使氢气和氮气混合均匀，还可观察和控制气体的流速；
（3）氨气还原炽热氧化铜生成氮气、铜和水，该反应方程式为：；
（4）干燥管F装置用于测定生成物水的质量，但不能剩余的吸收氨气，应该为碱石灰，无水硫酸铜检验水的存在，五氧化二磷，无水均能吸收氨气；
故选C；
（6）②CuO的质量为，该CuO中含有O的质量为：，，则，Cu的质量为，则Cu的摩尔质量为：，所以Cu的相对原子量为。
14．答案：（1）
（2）碱石灰
（3）；可以通过抽动铜丝控制反应的发生和停止
（4）
解析：（1）在装置A中用和固体混合加热制取，其中发生反应的化学方程式为：；
（2）装置B作用是干燥氨气，由于氨气是碱性气体，故U型管中盛有的干燥试剂可以为碱石灰；
（3）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，反应离子方程式为：，反应生成的氮的氧化物是大气污染气体，抽动铜丝，可控制反应的发生和停止；
（4）还原的化学方程式为：。
15．答案：（1）
（2）碱石灰（或生石灰、NaOH固体）
（3）湿润的红色石蕊试纸变蓝
（4）有白烟生成；
（5）EG
（6）不易溶于水且不和水反应的气体可以采用排水法收集
（7）红；多余的氨气溶于水，显碱性，能够使酚酞试液变成红色
（8）
解析：（1）装置A中发生反应的化学方程式为：；
（2）装置B中的干燥剂是碱石灰；
（3）装置C中的现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝色；
（4）实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是产生白烟，反应的化学方程式为：。