2025人教版高中化学必修第二册强化练习题--第2课时　氨和铵盐（含解析）

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第2课时　氨和铵盐
基础过关练
题组一　氨气和氨水的性质
1.(2024山西运城康杰中学开学考)下列叙述正确的是(　　)
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨是同种物质
C.氨气溶于水时仅发生物理变化
D.1 L 1 mol·L-1的氨水中含NH3、NH3·H2O、N的物质的量之和为1 mol
2.(2024广东广州番禺附属中学质量监测)如图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中实验现象及对现象所作的解释正确的是(　　)
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与HCl反应产生了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 氯化铝溶液先浑浊再澄清 氢氧化铝沉淀溶解
D 干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝 氨气是一种弱碱
题组二　铵盐的性质与N的检验
3.(2024山东大联考月考)检验铵盐的方法是取出少量待检物放入试管中,然后(　　)
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察颜色变化
B.加热,将产生的气体通入无色酚酞溶液中,观察颜色变化
C.加入NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察颜色变化
D.加入强碱溶液,加热,再滴入无色酚酞溶液,观察颜色变化
4.(2024吉林延边期中)关于铵盐的叙述:①绝大多数铵盐易溶于水;②铵盐中氮元素均为-3价;③铵盐受热易分解,分解产物均有NH3;④铵盐都只能跟碱反应,不能跟酸反应;⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是(　　)
A.①②③④⑤　　　　　　B.③④⑤
C.①③⑤　　　　　　 D.①⑤
5.(教材习题改编)只用一种试剂,将Na2CO3、(NH4)2CO3、NH4Cl、AlCl3、NaCl五种物质的溶液区分开,这种试剂是(可给溶液适当加热)(　　)
A.BaCl2溶液　　　　　　 B.AgNO3溶液
C.Ba(OH)2溶液　　　　　　D.NaOH溶液
题组三　氨气的实验室制法
6.(2024江苏南京六校联合体期中)实验室采用下列装置制取氨气,正确的是(　　)
A.生成NH3　　　　　　B.干燥NH3
C.收集NH3并验满　　　　　　D.吸收多余NH3
7.实验室制取氨气通常有两种方法:①用固体氢氧化钙与氯化铵共热;②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合。
(1)方法①制取氨气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)下面的制取装置图中,方法①应选用装置　　　(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置　　　。
A B
(3)如果要获得干燥的氨气,应选用的干燥剂是　　　　　(填字母)。
A.浓硫酸　　B.碱石灰　　C.五氧化二磷
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)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)。
② ③ ④
题组四　喷泉实验
8.(2024北京交通大学附中月考)常温常压下,1体积水能溶解约700体积NH3。用如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是(　　)
A.挤压胶头滴管并打开止水夹后,观察到烧杯中的水倒吸入烧瓶,产生红色“喷泉”
B.“喷泉”的产生能证明装置内外产生了压强差
C.若将NH3换成CO2,也能产生明显的“喷泉”
D.圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是NH3+H2O NH3·H2O N+OH-
9.(2024河北衡水二中月考)喷泉是一种常见的现象,其产生原因是存在压强差。
(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。打开止水夹,挤压胶头滴管,使液体进入烧瓶,轻轻振荡烧瓶,烧杯中的液体快速呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。下列可能形成上述类似喷泉的是　　(填字母)。
A.NH3和1 mol·L-1盐酸
B.NO和H2O
C.CO2与饱和碳酸氢钠溶液
D.CO2和NaOH溶液
E.NO2和H2O
F.Cl2与饱和NaCl溶液
(2)在图Ⅱ的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,能产生喷泉的是　　　　(填字母)。
A.Cu与浓硫酸　　　　　　B.Cu与稀硝酸
C.Fe与浓硝酸　　　　　　D.Al与稀硫酸
(3)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是上部烧瓶内气体压强　　　　(填“增大”或“减小”,下同),图Ⅱ是下部锥形瓶内气体压强　　　　。
(4)某学生设计了如图Ⅲ所示的装置。
①如果关闭止水夹c,打开止水夹a、b,再挤压胶头滴管,则可能出现的现象为　　　　　　　　　　。
②在①操作的基础上,若要在该装置中产生双喷泉现象,其操作是　　　　　　　　　　　　。
能力提升练
题组一　氨和铵盐性质的综合考查
1.(易错题)(2024湖南长沙南雅中学月考)下列说法正确的是(　　)
A.检验氨气的现象是湿润的蓝色石蕊试纸变红
B.将两根分别蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒靠近,可观察到白烟
C.铵盐均受热易分解产生NH3
D.按右图装置进行NH3性质实验时,若先打开旋塞1,则B中先出现大量白烟;再打开旋塞2,紫色石蕊溶液倒吸入B中并变蓝
2.(2024广东广州育才中学期中)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是(　　)
① ② ③
A.加热②时溶液变红,冷却后又变为无色
B.②③中都包括溶液褪色的过程,其褪色原理不同
C.加热③时溶液红色褪去,冷却后又变红色,体现SO2的漂白性
D.加热①时,上部汇集了NH4Cl固体,此现象与碘升华实验原理相似
3.(2024江苏盐城期中)废水中的氨氮(NH3、N)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:
①微生物脱氮法:N N N2
②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮
下列有关说法正确的是(　　)
A.含氨氮的废水直接大量排放,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:N+O2 N+H2O+H+
D.化学沉淀法脱氮时,溶液的碱性过强,氨氮的去除率将下降
4.(2024北京师范大学第二附中月考)某同学进行如下实验。
实验步骤 实验现象
Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热 试纸颜色变化:黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2);试管中部有白色固体附着
Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化:黄色→橙黄色(pH≈5)
下列说法不正确的是(　　)
A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应
B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快
C.Ⅰ中试纸变成红色,不是由于生成NH4Cl造成的
D.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明宜用加热NH4Cl的方法制备NH3
题组二　以氨气为载体的实验
5.(2024山东济宁月考)实验室模拟氨催化氧化法制硝酸的装置如图所示(无水CaCl2可用于吸收氨气),下列说法错误的是(　　)
A.装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液
B.装置③中气体呈红棕色
C.装置④中溶液可使紫色石蕊溶液变红,说明有HNO3生成
D.通空气的主要作用是鼓出氨气,空气可用N2代替
6.(2024安徽淮南二中期中)氮化铬(CrN)具有高的硬度和良好的耐磨性。实验室可利用CrCl3与NH3反应来制备氮化铬,可选择的装置如图。下列说法错误的是(　　)
已知:CrCl3为紫色固体,熔点为383 ℃,易升华,高温下易被氧气氧化,易与水反应;CrN难溶于水,熔点1 282 ℃。
A.装置的连接顺序为A→D→E→B→C→E
B.A装置中分液漏斗内盛放的是氯化铵溶液,烧瓶中盛放的是氢氧化钠溶液
C.B装置与C装置之间采用粗导管连接的目的是防止升华的CrCl3冷凝堵塞导管
D.制得的CrN中往往含有少量Cr2N,生成Cr2N的化学方程式为4CrCl3+16NH3 2Cr2N+N2+12NH4Cl
7.(教材深研拓展)某课外活动小组对教材中氨气的催化氧化实验进行了改进,并利用实验生成的产物检验氨的化学性质,实验装置如下(夹持装置略):
实验步骤:①按装置图连接好装置,检查装置的气密性后,装入试剂;
②先点燃C装置中的酒精灯,再点燃A装置中的酒精灯,待F处有连续不断的气泡产生时,点燃B装置中的酒精灯;
③反应一段时间后,熄灭A装置中的酒精灯;
④熄灭B、C装置中的酒精灯。
请回答下列问题:
(1)写出实验室制备NH3的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出氨催化氧化的化学方程式:　　　　　　　　　　。
(3)装置D的作用是　　　　。
(4)描述实验过程中装置D和装置E中的现象:
装置D 装置E
点燃A、B、C装置中的酒精灯 　　　 紫色石蕊溶液变红
熄灭A装置中的酒精灯,继续加热B装置中的酒精灯 红棕色慢慢褪去 溶液由红色变为蓝色,　　　
(5)装置F中的试剂是　　　　。
(6)该装置存在一处明显的缺陷,请提出改进意见:　　　　　　　　　　　　　　。
(7)工业上常采用氨氧化法制取HNO3,现有10.0 t NH3,设NH3被氧化后的产物有95%转化为HNO3,最终得到45.0 t溶质质量分数为63%的HNO3溶液,则氨氧化过程中NH3的转化率为　　　　(用百分数表示,结果保留3位有效数字)。
答案与分层梯度式解析
第2课时　氨和铵盐
基础过关练
1.D　氨水中的一水合氨(NH3·H2O)是弱碱,NH3·H2O可以部分电离出N和OH-,使氨水显碱性,故A错误;氨水是混合物,液氨是纯净的NH3,故B错误;氨气溶于水时会发生化学变化(NH3与水反应),故C错误;氨水中含氮粒子有NH3、NH3·H2O、N,根据氮原子守恒可知,1 L 1 mol·L-1的氨水中含NH3、NH3·H2O、N的物质的量之和为1 mol,故D正确。
2.A　实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生NH3。NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应生成NH4Cl固体,看到有白烟产生,A项正确;NH3为碱性气体,能与浓硫酸发生反应生成硫酸铵,B项错误;NH3与AlCl3在溶液中反应生成Al(OH)3,但Al(OH)3不溶于氨水,C项错误;NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝是因为NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-使溶液呈碱性,D项错误。
3.C　检验铵盐的一种方法:向铵盐中加入强碱(如NaOH)溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,湿润的红色石蕊试纸变蓝色,故选C。
4.D　绝大多数铵盐易溶于水,①正确;铵盐中氮元素不一定都是-3价,如NH4NO3中氮元素为-3价、+5价,②错误;铵盐受热易分解,但产物不一定都有NH3,③错误;铵盐都能与碱反应,NH4HCO3、(NH4)2CO3等部分铵盐也能与酸反应,④错误;铵态氮肥与草木灰混合施用,会造成氮元素损失,⑤正确。
5.C　将选项中所给四种试剂分别逐滴加入题给的五种物质的溶液中,现象如下表:
BaCl2 溶液 AgNO3 溶液 Ba(OH)2 溶液 NaOH 溶液
Na2CO3 溶液 产生白色沉淀 产生白色沉淀 产生白色沉淀 无明显现象
(NH4)2CO3 溶液 产生白色沉淀 产生白色沉淀 产生白色沉淀,加热产生有刺激性气味的气体 加热产生有刺激性气味的气体
NH4Cl 溶液 无明显现象 产生白色沉淀 加热产生有刺激性气味的气体 加热产生有刺激性气味的气体
AlCl3 溶液 无明显现象 产生白色沉淀 先产生白色沉淀,后沉淀溶解 先产生白色沉淀,后沉淀溶解
NaCl 溶液 无明显现象 产生白色沉淀 无明显现象 无明显现象
由上表可知,C项符合题意。
6.D　NH4Cl受热分解产生NH3、HCl,二者在试管口遇冷又生成NH4Cl,因此不能用于实验室制取NH3,应该用加热NH4Cl与Ca(OH)2混合物的方法制取NH3,A错误;NH3是碱性气体,与浓硫酸会发生反应,因此不能用浓硫酸干燥氨气,应用碱石灰干燥,B错误;NH3的密度比空气小,应采用向下排空气法收集NH3,导管应该伸入到试管底部,C错误;NH3是大气污染物,NH3极易溶于水,为防倒吸,通常在导管末端安装一个倒扣漏斗或一个球形干燥管,D正确。
7.答案　(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O　(2)A　B　(3)B　(4)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶瓶口处,若试纸变蓝,说明气体已收集满　(5)②④
解析　(2)用氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气,是固体和固体加热制备气体的反应,选用装置A;在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合制备氨气,是固体和液体不加热制备气体的反应,选用装置B。(3)氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥,应用碱性干燥剂如碱石灰干燥。(4)检验氨气是否收集满时,可将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶瓶口处,若试纸变蓝,说明气体已收集满。(5)氨气极易溶于水,可用水吸收氨气,但是应该注意防止倒吸。
8.C　氨气溶于水,部分与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-使溶液呈碱性,NH3+H2O NH3·H2O N+OH-,酚酞遇碱变红,故A、D正确;氨气极易溶于水,溶于水后装置内外会形成压强差,故B正确;将NH3换成CO2,CO2在水中的溶解度不大且CO2与H2O反应为可逆反应,装置内外产生的压强差较小,不能产生明显的“喷泉”,故C错误。
9.答案　(1)AD　
(2)BD　
(3)减小　增大　
(4)①装氨气的烧瓶中出现白烟　②打开止水夹c
解析　(1)图Ⅰ中形成喷泉的条件是烧瓶中的压强变小,且最后几乎没有气体。A项,氨气与1 mol·L-1盐酸能迅速反应,导致烧瓶中的气体减少,压强减小,能形成喷泉,最终液体几乎充满烧瓶;B项,NO不溶于H2O,所以不能使烧瓶中的气体减少,不能形成喷泉;C项,CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,不能形成喷泉;D项,CO2和NaOH溶液能迅速反应,导致烧瓶中的气体减少,压强减小,所以能形成喷泉,最终液体几乎充满烧瓶;E项,二氧化氮与水反应生成一氧化氮,能形成喷泉但液体不会充满烧瓶;F项,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度不大,不能形成喷泉。(2)图Ⅱ中形成喷泉的条件是在锥形瓶中加入的物质能导致锥形瓶中压强增大。A项,Cu与浓硫酸常温下不反应,所以不能使锥形瓶中的压强增大;B项,铜与稀硝酸反应生成一氧化氮,使锥形瓶中的压强增大而产生喷泉;C项,常温下,铁在浓硝酸中发生钝化,不能使锥形瓶中的压强增大;D项,铝与稀硫酸反应生成氢气,使锥形瓶中的压强增大而产生喷泉。(3)图Ⅰ是上部烧瓶内气体压强减小形成喷泉,图Ⅱ是锥形瓶内气体压强增大,形成喷泉。(4)①如果关闭止水夹c,打开止水夹a、b,挤压胶头滴管,使水进入右边烧瓶,氨气溶于水使右边烧瓶内气体压强减小,左边烧瓶中的氯化氢气体会进入右边烧瓶,与氨气反应生成白色的氯化铵固体,故可能出现的现象是装氨气的烧瓶中产生白烟。②由于两个烧瓶中的气体压强都减小,只要打开止水夹c,两边烧瓶中均可形成喷泉。
能力提升练
1.D　NH3为碱性气体,检验NH3常使用湿润的红色石蕊试纸,现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝,A错误。浓硫酸难挥发,将两根分别蘸有浓氨水与浓硫酸的玻璃棒靠近,观察不到白烟,B错误。绝大多数铵盐受热都易分解,但产物不一定有NH3〗,如NH4NO3分解,可能生成N2,C错误。按题图装置进行NH3性质实验时,若先打开旋塞1,A中压强大,HCl进入B中与NH3反应生成NH4Cl,因此B中先出现大量白烟;NH3和HCl反应生成的NH4Cl为固体,压强减小,再打开旋塞2,紫色石蕊溶液倒吸入B瓶中,溶液中NH3·H2O电离出N和OH-,溶液呈碱性,紫色石蕊溶液变蓝,D正确。
2.B　加热②时氨气逸出,②中溶液变为无色,冷却后氨气溶解,②中溶液变为红色,A错误。②中溶液褪色是因为氨气逸出,溶液的碱性减弱;③中二氧化硫与有机色素化合生成无色物质,溶液褪色,受热又恢复红色,体现SO2的漂白性,B正确,C错误。NH4Cl不稳定,受热易分解,分解生成的NH3、HCl遇冷重新化合生成NH4Cl,此过程中发生的是化学变化,碘升华属于物理变化,D错误。
3.D　含氨氮的废水中含有氮元素,直接排放会导致水体富营养化,A错误;微生物在高温下会死亡,不能加快脱氮速率,B错误;步骤a发生的反应为N+2O2 N+H2O+2H+,C错误;化学沉淀法脱氮时,若溶液的碱性过强,镁离子会转化为Mg(OH)2沉淀,从而降低氨氮的去除率,D正确。
4.D　根据Ⅰ中试纸变蓝可知,加热过程中生成了氨气,氨气遇水形成NH3·H2O,NH3·H2O为弱碱,使湿润的pH试纸呈蓝色,说明NH4Cl发生了分解反应,A正确;Ⅰ中试纸颜色先变蓝后变红,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快,B正确;根据Ⅱ中试纸颜色变化可知,饱和NH4Cl溶液的pH≈5,则Ⅰ中试纸变成红色(pH≈2),是由于NH4Cl分解产生的氯化氢造成的,C正确;Ⅰ中试管中部有白色固体附着,说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵,则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3,D错误。
5.D　空气通入浓氨水中后,氨气挥发出来,空气和氨气的混合气体经过干燥后进入装有催化剂并加热的硬质玻璃管中,发生催化氧化反应,4NH3+5O2 4NO+6H2O,生成的气体经过无水CaCl2,除去氨气和水蒸气,在装置③中NO与空气中的氧气反应生成NO2,④中的水可以吸收排出的二氧化氮并生成HNO3,尾气中的NO、NO2在⑤中被吸收,防止污染,因此⑤中可以选用氢氧化钠溶液。根据上述分析,装置①、②、⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液,A正确;装置③中NO被氧化生成NO2,气体呈红棕色,B正确;装置④中发生反应3NO2+H2O 2HNO3+NO,溶液显酸性,可使紫色石蕊溶液变红,C正确;通空气的主要作用是鼓出氨气并提供氧气,空气不能用N2代替,D错误。
6.B　A装置制备氨气,B装置制备氮化铬,由于CrCl3易升华,B装置与C装置之间采用粗导管是为了防止升华的CrCl3冷凝堵塞导管,D装置用来控制NH3的流速以及检验后续装置是否被堵塞,E装置用于除水,故装置的连接顺序为A→D→E→B→C→E,A、C正确;NH4Cl溶液与NaOH溶液反应制备氨气时需要加热,题中无加热仪器,B错误;制得的CrN中往往含有少量Cr2N,生成Cr2N的化学方程式为4CrCl3+16NH3 2Cr2N+N2+12NH4Cl,D正确。
7.答案　(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O
(3)防倒吸
(4)有红棕色气体生成　液面上方产生白烟
(5)NaOH溶液
(6)在A装置中的试管口放一团棉花防止导管堵塞
(7)80.5%
解析　(1)实验室中通常用加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物的方法制备NH3,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O。(2)氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。(3)NH3可能未反应完且NH3易溶于水,装置D具有防倒吸作用。(4)NH3催化氧化生成NO,NO与O2反应生成红棕色NO2,NO2溶于水生成HNO3,使紫色石蕊溶液变红;熄灭A装置中的酒精灯,继续加热B装置中的酒精灯,继续产生NH3,过量NH3使装置D中红棕色慢慢褪去,NH3进入装置E和挥发出的HNO3反应生成硝酸铵,即E装置中液面上方产生白烟,过量NH3使溶液显碱性,溶液由红色变为蓝色。(5)过量的氮氧化物会污染环境,装置F中可用NaOH溶液进行尾气处理。(6)试管A内固体粉末易堵塞导管,则改进的措施是在A试管口放一团棉花,防止导管堵塞。(7)设氨氧化过程中NH3的转化率为x,根据关系式NH3~HNO3得到,解得x≈0.805=80.5%。
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