第3章 物质的性质与转化 分层作业20 氨的转化与生成--2025鲁科版化学必修第一册同步练习题（含答案）
文档属性
| 名称 | 第3章 物质的性质与转化 分层作业20 氨的转化与生成--2025鲁科版化学必修第一册同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 624.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-27 18:47:07 | ||
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文档简介
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2025鲁科版化学必修第一册
分层作业20 氨的转化与生成
A级 必备知识基础练
题组1.氨气的性质
1.下列叙述错误的是( )
A.液氨常用作制冷剂
B.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色
C.氨气具有还原性
D.可以用五氧化二磷干燥氨气
2.如图是NH3的两个性质实验,下列有关说法正确的是( )
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了氨水易挥发
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
3.(2023陕西西安高一期中)下列有关NH3的实验或结论正确的是( )
A.NH3溶于水形成的溶液呈碱性,故NH3属于一元碱
B.将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶内,试纸变蓝则证明NH3已收集满
C.将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,可快速获得NH3
D.将NH4HCO3热分解后的产物通过硅胶干燥管,可收集到干燥纯净的NH3
题组2.喷泉实验
4.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案(已知Cl2易溶于CCl4),下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶,然后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹
题组3.铵盐及铵根离子的检验
5.关于常见氮肥及其使用,下列说法错误的是( )
A.氮肥主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
B.硝态氮肥在水田还原性环境中易发生损失
C.铵态氮肥可以跟碱性物质混合施用
D.尿素是一种中性肥料,肥效高、易保存,对土壤的破坏作用小
6.一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成X,则X是( )
A.硫酸铵 B.硝酸铵
C.氯化铵 D.碳酸氢铵
题组4.氨气的实验室制法
7.某化学研究小组的同学在实验室中利用如图装置制取并收集少量干燥NH3。下列叙述正确的是( )
A.试管a中的固体是NH4Cl
B.装置b中的试剂是碱石灰
C.用单孔橡胶塞代替棉花,收集到的NH3纯度更高
D.用湿润的蓝色石蕊试纸靠近c试管口检验NH3是否收集满
8.(2024安徽合肥高一期中)某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
(1)若氨气的发生装置选择a,则其化学反应方程式为 。
(2)若氨气的发生装置选择b,则所用的试剂为 和 。
(3)B装置中的干燥剂可选用 ;实验中观察到C装置中的现象是 。
(4)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是 ,E中倒扣漏斗的作用是 。
(5)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象: 。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
9.(2023陕西西安高一期中)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:
下列说法不正确的是( )
A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同
C.Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用
D.Ⅴ中发生反应:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl
10.(2024四川资阳高一月考)氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是( )
A.反应①属于人工固氮
B.该转化过程总反应的反应物是N2和H2O,产物是NH3和O2
C.反应⑤在无水环境中进行时,有白烟产生
D.反应②属于氧化还原反应
11.标准状况下,三支体积相等的干燥试管中分别充满下列气体:①体积比为4∶1的NH3和N2混合气体;②体积比为4∶1的NO2和O2混合气体;③NO2气体;将它们分别倒立于盛有足量水的水槽中,液面恒定后(假设试管内液体不扩散),下列说法正确的是( )
A.试管①与试管③中,溶液的体积不相等但溶质的物质的量浓度相等
B.可以看到三支试管中液面都上升,但都不能充满整个试管
C.三支试管中,试管①中溶质的物质的量浓度最小
D.试管②与试管③中溶质的物质的量浓度之比为5∶4
12.(2024山东青岛五十八中高一月考)氨基甲酸铵(NH2COONH4)受热易分解,易与水反应分解,难溶于CCl4,设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。已知:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)。下列说法错误的是( )
A.A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止
B.装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、CaCl2固体
C.装置D使用热水浴
D.装置F中所用试剂可为NH4Cl与熟石灰
13.(2024四川成都树德中学高一月考)某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应,按下图装置进行实验,A、B装置可选用的药品:浓氨水、H2O2溶液、NaOH固体、MnO2,下列分析不正确的是( )
A.A中圆底烧瓶内盛装的固体为MnO2
B.E中的反应是4NH3+3O22N2+6H2O
C.F中可能会产生白烟,其主要成分是NH4NO3
D.一段时间后,G中溶液可能变蓝
14.(2024山东青岛五十八中高一月考)某兴趣小组设计用铜粉将NO还原为N2。
已知:①浓硝酸可氧化NO;
②NaOH溶液能吸收NO2,不能吸收NO。
(1)装置F的名称为 ,装置的连接顺序为a→ (装置只用一次)。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为 。
(3)装置D的作用为 。
(4)E装置中可观察到的现象为 。
(5)反应一段时间后拆下E装置,连接为如下图装置,一段时间后,无水硫酸铜变蓝色,生成无污染气体,写出通入氨气后E装置中发生反应的化学方程式: 。
C级 学科素养拔高练
15.(2024陕西西安第八十三中学高一期中)某校化学兴趣小组同学利用如图所示装置进行“氨气与氧气的催化氧化”实验(夹持装置已略去)。
已知:①NO2+O2+NO+2NaOH2NaNO3+H2O;
②不考虑稀盐酸的挥发性;
③CCl4不参与反应。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验开始前,应 。
(3)装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
(4)装置Ⅲ中碱石灰的作用为 。
(5)装置Ⅵ中可能发生反应的离子方程式为 。
(6)【提出问题】气体b的主要成分是什么
【猜想与假设】甲同学:NO;
乙同学:O2;
丙同学:NO和O2。
上述猜想错误的是 (填“甲”“乙”或“丙”)同学,理由是 。
(7)实验结束后,装置Ⅵ的溶液中的溶质有NaOH、 和 。
答案：
1.D 解析 氨易液化,液氨汽化时需要吸收大量的热,使周围环境温度降低,所以液氨常用作制冷剂,A项正确;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,B项正确;氨气中N元素的化合价为-3价,所以氨气具有还原性,C项正确;五氧化二磷吸收水生成磷酸,磷酸与氨气反应生成铵盐,所以不能用五氧化二磷干燥氨气,D项错误。
2.C 解析 实验Ⅰ体现了NH3易溶于水,且水溶液呈碱性,实验Ⅱ体现了氨水易挥发,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;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。
3.C 解析 NH3并不是碱,NH3·H2O才是碱,A错误;验满时不应该将试纸伸入集气瓶内,应放在集气瓶口,B错误;将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,碱石灰与水反应,产生大量氢氧根,同时会放出大量的热,加快NH3·H2O的分解,可快速获得氨气,C正确;硅胶干燥剂显酸性,氨气为碱性气体,不能用硅胶干燥,D错误。
4.B 解析 B项,CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小,不能形成喷泉;C项,从a处鼓入空气,打开止水夹,使HCl和NaCl溶液接触,因为HCl极易溶于水,导致烧瓶内压强降低,可形成喷泉。
5.C 解析 氮肥含有氮元素,主要包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素,故A正确;硝态氮肥在水田还原性环境下,易发生反硝化作用而生成N2或氮的氧化物而损失,故B正确;铵态氮肥能和碱反应,会降低肥效,故C错误。
6.B 解析 一种盐与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,则Y为NH3,Y催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵,所以该盐为硝酸铵。
7.B 解析 装置a中是NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,加热,反应生成氯化钙、氨气、水,装置b中为碱石灰,吸收水蒸气,装置c为向下排空气法收集生成的氨气。试管a中的固体是NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,故A错误;装置b中的试剂是碱石灰,吸收生成的水蒸气,故B正确;用塞子代替棉花,大试管内的空气无法排出,不能收集NH3,故C错误;氨气是碱性气体,应该用湿润的红色石蕊试纸靠近c试管口检验NH3是否收集满,故D错误。
8.答案 (1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)生石灰 浓氨水 (3)碱石灰 试纸变蓝
(4)产生白烟 防止倒吸
(5)用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好
解析 本实验的目的为制取氨气并探究其性质,A为氨气的制取装置,B为干燥装置,C可以检验氨气的碱性,D中氨气和浓盐酸反应生成氯化铵,E为尾气处理装置。
(1)装置a适用于固体(或固体混合物)加热制气体。选择装置a制NH3,使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
(2)装置b适用于固体与液体常温下制气体。选择装置b制NH3,所用试剂为生石灰和浓氨水,生石灰和水反应放出大量的热,导致浓氨水中氨气逸出得到氨气。
(3)氨气为碱性气体,干燥NH3选用碱石灰做干燥剂;氨气溶于水生成一水合氨,显碱性,实验中观察到C装置中的现象是试纸变蓝。
(4)浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl化合成白色固体NH4Cl,反应的化学方程式为NH3+HClNH4Cl,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是产生白烟;氨气易溶于水,E中倒扣漏斗的作用是防止倒吸。
(5)证明b装置的气密性良好的操作与现象:用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好。
9.B 解析 氮气和氢气可以合成氨,所以甲是氮气,氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,加热分解可以得到纯碱;氨气和氧气反应,催化氧化得到NO,NO遇到氧气变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应得到硝酸铵,属于一种氮肥,所以乙是NO,丙是NO2,丁是NaHCO3。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素,故A正确;反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂分别是氧气、氧气和二氧化氮,故B错误;碳酸氢钠受热分解生成纯碱、水和二氧化碳,二氧化碳在上述流程中能被再次利用,故C正确;氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,故D正确。
10.D 解析 反应①为游离态氮转化为氮的化合物,属于人工固氮,A正确;由图可知,该转化过程总反应的反应物是N2和H2O,产物是NH3和O2,B正确;反应⑤为氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体颗粒,有白烟产生,C正确;反应②为氮化镁和氯化铵反应生成氨气和氯化镁,反应中没有元素化合价改变,不属于氧化还原反应,D错误。
11.A 解析 设试管体积都为V L,将三支体积相等的试管分别倒立于盛有足量水的水槽中,液面恒定后,则溶液体积:试管①中V L;试管②中V L;试管③中V L。溶液中溶质的物质的量浓度:试管①中 mol·L-1;试管②中 mol·L-1= mol·L-1;试管③中 mol·L-1。试管①与试管③中,溶液的体积不等但物质的量浓度相等都为 mol·L-1,故A正确;可以看到三支试管中液面都上升,但试管②中能充满整个试管,故B错误;三支试管中,试管②中溶质的物质的量浓度最小为 mol·L-1,故C错误;试管②与试管③中溶质的物质的量浓度之比应为4∶5,故D错误。
12.BC 解析 A制备二氧化碳、B除二氧化碳中的氯化氢、C干燥二氧化碳;F制备氨气,E干燥氨气;干燥的二氧化碳和氨气在D中反应生成氨基甲酸铵。关闭止水夹,A装置中反应停止,打开止水夹,A装置中反应开始,故A正确;装置E干燥氨气,氨气不能用CaCl2固体干燥,故B错误;氨基甲酸铵受热易分解,装置D使用冷水浴,故C错误;装置F制备氨气,所用试剂可为NH4Cl与熟石灰,故D正确。
13.B 解析 过氧化氢和二氧化锰混合生成氧气,浓氨水滴在氢氧化钠固体上挥发出氨气,氨气和氧气在催化剂作用下生成一氧化氮和水。氨气不能使用浓硫酸干燥,应该使用固体碱石灰等干燥剂,故A、C为生成氧气装置,A中圆底烧瓶内固体为MnO2,故A正确;由分析可知,E中的反应是4NH3+5O24NO+6H2O,故B错误;F中生成NO和过量的氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和生成的水生成硝酸,硝酸和氨气生成硝酸铵,故可能会产生白烟,其主要成分是NH4NO3,故C正确;NO和过量的氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和生成的水生成硝酸,硝酸和铜反应生成硝酸铜,故一段时间后,G中溶液可能变蓝,故D正确。
14.答案 (1)球形干燥管 f→e→j→i→h→g→b→c→d(或h、g互换)
(2)2NO2+2OH-N+N+H2O
(3)吸收挥发出来的硝酸 (4)红色固体变为黑色
(5)2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O
解析 用铜粉将NO还原为N2(同时生成CuO),结合实验装置可知,A中Cu与稀硝酸反应生成NO,D中水除去挥发的硝酸,F中干燥NO,然后在E中发生2NO+2Cu2CuO+N2,结合信息可知,B中浓硝酸可氧化NO,C中NaOH溶液可吸收尾气。
(1)装置F的名称为球形干燥管;由上述分析可知,装置连接顺序为a→f→e→j→i→h→g→b→c→d(或h、g互换)。
(2)C中NaOH溶液能吸收NO2,反应的离子方程式为2NO2+2OH-N+N+H2O。
(3)装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸,保证进入E的只有NO气体。
(4)E装置中可观察到的现象为红色固体变为黑色。
(5)一段时间后无水硫酸铜变蓝色,说明有水生成,氨气在加热条件下,把氧化铜还原,E装置中发生反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O。
15.答案 (1)分液漏斗 (2)检查装置气密性
(3)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(4)干燥氧气和氨气(或其他合理答案)
(5)NO2+NO+2OH-2N+H2O(或其他合理答案)
(6)丙 NO和O2会发生反应生成NO2(或其他合理答案)
(7)NaNO2 NaNO3
解析 组装好装置后先检查装置气密性,向Ⅰ和Ⅱ中加入液体,Ⅰ中反应生成氢氧化钠和氧气,Ⅱ中反应生成氨气,用碱石灰干燥气体,在催化剂加热作用下反应生成一氧化氮和水,氨气与稀盐酸反应,剩余的气体通入氢氧化钠溶液中,反应可能生成硝酸钠和亚硝酸钠。
(3)装置Ⅰ中是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。
(4)氨气与氧气中都含有水蒸气杂质,因此装置Ⅲ中碱石灰的作用为干燥氧气和氨气。
(5)装置Ⅴ中出来的气体可能是一氧化氮和二氧化氮的混合物,一氧化氮和二氧化氮会污染环境,用氢氧化钠溶液吸收,因此装置Ⅵ中可能发生反应的离子方程式为NO2+NO+2OH-2N+H2O。
(6)上述猜想错误的是丙同学,理由是NO和O2会发生反应生成NO2。
(7)装置Ⅴ中出来的气体可能是一氧化氮和二氧化氮的混合物,根据信息NO2+O2+NO+2NaOH2NaNO3+H2O,因此实验结束后,装置Ⅵ的溶液中的溶质有NaOH、NaNO2和NaNO3。
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2025鲁科版化学必修第一册
分层作业20 氨的转化与生成
A级 必备知识基础练
题组1.氨气的性质
1.下列叙述错误的是( )
A.液氨常用作制冷剂
B.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色
C.氨气具有还原性
D.可以用五氧化二磷干燥氨气
2.如图是NH3的两个性质实验,下列有关说法正确的是( )
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了氨水易挥发
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
3.(2023陕西西安高一期中)下列有关NH3的实验或结论正确的是( )
A.NH3溶于水形成的溶液呈碱性,故NH3属于一元碱
B.将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶内,试纸变蓝则证明NH3已收集满
C.将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,可快速获得NH3
D.将NH4HCO3热分解后的产物通过硅胶干燥管,可收集到干燥纯净的NH3
题组2.喷泉实验
4.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案(已知Cl2易溶于CCl4),下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶,然后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹
题组3.铵盐及铵根离子的检验
5.关于常见氮肥及其使用,下列说法错误的是( )
A.氮肥主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
B.硝态氮肥在水田还原性环境中易发生损失
C.铵态氮肥可以跟碱性物质混合施用
D.尿素是一种中性肥料,肥效高、易保存,对土壤的破坏作用小
6.一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成X,则X是( )
A.硫酸铵 B.硝酸铵
C.氯化铵 D.碳酸氢铵
题组4.氨气的实验室制法
7.某化学研究小组的同学在实验室中利用如图装置制取并收集少量干燥NH3。下列叙述正确的是( )
A.试管a中的固体是NH4Cl
B.装置b中的试剂是碱石灰
C.用单孔橡胶塞代替棉花,收集到的NH3纯度更高
D.用湿润的蓝色石蕊试纸靠近c试管口检验NH3是否收集满
8.(2024安徽合肥高一期中)某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
(1)若氨气的发生装置选择a,则其化学反应方程式为 。
(2)若氨气的发生装置选择b,则所用的试剂为 和 。
(3)B装置中的干燥剂可选用 ;实验中观察到C装置中的现象是 。
(4)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是 ,E中倒扣漏斗的作用是 。
(5)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象: 。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
9.(2023陕西西安高一期中)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:
下列说法不正确的是( )
A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同
C.Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用
D.Ⅴ中发生反应:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl
10.(2024四川资阳高一月考)氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是( )
A.反应①属于人工固氮
B.该转化过程总反应的反应物是N2和H2O,产物是NH3和O2
C.反应⑤在无水环境中进行时,有白烟产生
D.反应②属于氧化还原反应
11.标准状况下,三支体积相等的干燥试管中分别充满下列气体:①体积比为4∶1的NH3和N2混合气体;②体积比为4∶1的NO2和O2混合气体;③NO2气体;将它们分别倒立于盛有足量水的水槽中,液面恒定后(假设试管内液体不扩散),下列说法正确的是( )
A.试管①与试管③中,溶液的体积不相等但溶质的物质的量浓度相等
B.可以看到三支试管中液面都上升,但都不能充满整个试管
C.三支试管中,试管①中溶质的物质的量浓度最小
D.试管②与试管③中溶质的物质的量浓度之比为5∶4
12.(2024山东青岛五十八中高一月考)氨基甲酸铵(NH2COONH4)受热易分解,易与水反应分解,难溶于CCl4,设计如图所示装置制备氨基甲酸铵。已知:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)。下列说法错误的是( )
A.A装置的优点是能够随时控制反应的发生和停止
B.装置B、C、E中试剂可分别为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、CaCl2固体
C.装置D使用热水浴
D.装置F中所用试剂可为NH4Cl与熟石灰
13.(2024四川成都树德中学高一月考)某小组同学欲探究NH3的催化氧化反应,按下图装置进行实验,A、B装置可选用的药品:浓氨水、H2O2溶液、NaOH固体、MnO2,下列分析不正确的是( )
A.A中圆底烧瓶内盛装的固体为MnO2
B.E中的反应是4NH3+3O22N2+6H2O
C.F中可能会产生白烟,其主要成分是NH4NO3
D.一段时间后,G中溶液可能变蓝
14.(2024山东青岛五十八中高一月考)某兴趣小组设计用铜粉将NO还原为N2。
已知:①浓硝酸可氧化NO;
②NaOH溶液能吸收NO2,不能吸收NO。
(1)装置F的名称为 ,装置的连接顺序为a→ (装置只用一次)。
(2)装置C中发生反应的离子方程式为 。
(3)装置D的作用为 。
(4)E装置中可观察到的现象为 。
(5)反应一段时间后拆下E装置,连接为如下图装置,一段时间后,无水硫酸铜变蓝色,生成无污染气体,写出通入氨气后E装置中发生反应的化学方程式: 。
C级 学科素养拔高练
15.(2024陕西西安第八十三中学高一期中)某校化学兴趣小组同学利用如图所示装置进行“氨气与氧气的催化氧化”实验(夹持装置已略去)。
已知:①NO2+O2+NO+2NaOH2NaNO3+H2O;
②不考虑稀盐酸的挥发性;
③CCl4不参与反应。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 。
(2)实验开始前,应 。
(3)装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
(4)装置Ⅲ中碱石灰的作用为 。
(5)装置Ⅵ中可能发生反应的离子方程式为 。
(6)【提出问题】气体b的主要成分是什么
【猜想与假设】甲同学:NO;
乙同学:O2;
丙同学:NO和O2。
上述猜想错误的是 (填“甲”“乙”或“丙”)同学,理由是 。
(7)实验结束后,装置Ⅵ的溶液中的溶质有NaOH、 和 。
答案：
1.D 解析 氨易液化,液氨汽化时需要吸收大量的热,使周围环境温度降低,所以液氨常用作制冷剂,A项正确;氨气能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,B项正确;氨气中N元素的化合价为-3价,所以氨气具有还原性,C项正确;五氧化二磷吸收水生成磷酸,磷酸与氨气反应生成铵盐,所以不能用五氧化二磷干燥氨气,D项错误。
2.C 解析 实验Ⅰ体现了NH3易溶于水,且水溶液呈碱性,实验Ⅱ体现了氨水易挥发,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;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。
3.C 解析 NH3并不是碱,NH3·H2O才是碱,A错误;验满时不应该将试纸伸入集气瓶内,应放在集气瓶口,B错误;将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,碱石灰与水反应,产生大量氢氧根,同时会放出大量的热,加快NH3·H2O的分解,可快速获得氨气,C正确;硅胶干燥剂显酸性,氨气为碱性气体,不能用硅胶干燥,D错误。
4.B 解析 B项,CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小,不能形成喷泉;C项,从a处鼓入空气,打开止水夹,使HCl和NaCl溶液接触,因为HCl极易溶于水,导致烧瓶内压强降低,可形成喷泉。
5.C 解析 氮肥含有氮元素,主要包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素,故A正确;硝态氮肥在水田还原性环境下,易发生反硝化作用而生成N2或氮的氧化物而损失,故B正确;铵态氮肥能和碱反应,会降低肥效,故C错误。
6.B 解析 一种盐与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,则Y为NH3,Y催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵,所以该盐为硝酸铵。
7.B 解析 装置a中是NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,加热,反应生成氯化钙、氨气、水,装置b中为碱石灰,吸收水蒸气,装置c为向下排空气法收集生成的氨气。试管a中的固体是NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,故A错误;装置b中的试剂是碱石灰,吸收生成的水蒸气,故B正确;用塞子代替棉花,大试管内的空气无法排出,不能收集NH3,故C错误;氨气是碱性气体,应该用湿润的红色石蕊试纸靠近c试管口检验NH3是否收集满,故D错误。
8.答案 (1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)生石灰 浓氨水 (3)碱石灰 试纸变蓝
(4)产生白烟 防止倒吸
(5)用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好
解析 本实验的目的为制取氨气并探究其性质,A为氨气的制取装置,B为干燥装置,C可以检验氨气的碱性,D中氨气和浓盐酸反应生成氯化铵,E为尾气处理装置。
(1)装置a适用于固体(或固体混合物)加热制气体。选择装置a制NH3,使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
(2)装置b适用于固体与液体常温下制气体。选择装置b制NH3,所用试剂为生石灰和浓氨水,生石灰和水反应放出大量的热,导致浓氨水中氨气逸出得到氨气。
(3)氨气为碱性气体,干燥NH3选用碱石灰做干燥剂;氨气溶于水生成一水合氨,显碱性,实验中观察到C装置中的现象是试纸变蓝。
(4)浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl化合成白色固体NH4Cl,反应的化学方程式为NH3+HClNH4Cl,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是产生白烟;氨气易溶于水,E中倒扣漏斗的作用是防止倒吸。
(5)证明b装置的气密性良好的操作与现象:用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗里加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好。
9.B 解析 氮气和氢气可以合成氨,所以甲是氮气,氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,加热分解可以得到纯碱;氨气和氧气反应,催化氧化得到NO,NO遇到氧气变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,硝酸和氨气反应得到硝酸铵,属于一种氮肥,所以乙是NO,丙是NO2,丁是NaHCO3。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素,故A正确;反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂分别是氧气、氧气和二氧化氮,故B错误;碳酸氢钠受热分解生成纯碱、水和二氧化碳,二氧化碳在上述流程中能被再次利用,故C正确;氨气和二氧化碳通入氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,故D正确。
10.D 解析 反应①为游离态氮转化为氮的化合物,属于人工固氮,A正确;由图可知,该转化过程总反应的反应物是N2和H2O,产物是NH3和O2,B正确;反应⑤为氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体颗粒,有白烟产生,C正确;反应②为氮化镁和氯化铵反应生成氨气和氯化镁,反应中没有元素化合价改变,不属于氧化还原反应,D错误。
11.A 解析 设试管体积都为V L,将三支体积相等的试管分别倒立于盛有足量水的水槽中,液面恒定后,则溶液体积:试管①中V L;试管②中V L;试管③中V L。溶液中溶质的物质的量浓度:试管①中 mol·L-1;试管②中 mol·L-1= mol·L-1;试管③中 mol·L-1。试管①与试管③中,溶液的体积不等但物质的量浓度相等都为 mol·L-1,故A正确;可以看到三支试管中液面都上升,但试管②中能充满整个试管,故B错误;三支试管中,试管②中溶质的物质的量浓度最小为 mol·L-1,故C错误;试管②与试管③中溶质的物质的量浓度之比应为4∶5,故D错误。
12.BC 解析 A制备二氧化碳、B除二氧化碳中的氯化氢、C干燥二氧化碳;F制备氨气,E干燥氨气;干燥的二氧化碳和氨气在D中反应生成氨基甲酸铵。关闭止水夹,A装置中反应停止,打开止水夹,A装置中反应开始,故A正确;装置E干燥氨气,氨气不能用CaCl2固体干燥,故B错误;氨基甲酸铵受热易分解,装置D使用冷水浴,故C错误;装置F制备氨气,所用试剂可为NH4Cl与熟石灰,故D正确。
13.B 解析 过氧化氢和二氧化锰混合生成氧气,浓氨水滴在氢氧化钠固体上挥发出氨气,氨气和氧气在催化剂作用下生成一氧化氮和水。氨气不能使用浓硫酸干燥,应该使用固体碱石灰等干燥剂,故A、C为生成氧气装置,A中圆底烧瓶内固体为MnO2,故A正确;由分析可知,E中的反应是4NH3+5O24NO+6H2O,故B错误;F中生成NO和过量的氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和生成的水生成硝酸,硝酸和氨气生成硝酸铵,故可能会产生白烟,其主要成分是NH4NO3,故C正确;NO和过量的氧气转化为二氧化氮,二氧化氮和生成的水生成硝酸,硝酸和铜反应生成硝酸铜,故一段时间后,G中溶液可能变蓝,故D正确。
14.答案 (1)球形干燥管 f→e→j→i→h→g→b→c→d(或h、g互换)
(2)2NO2+2OH-N+N+H2O
(3)吸收挥发出来的硝酸 (4)红色固体变为黑色
(5)2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O
解析 用铜粉将NO还原为N2(同时生成CuO),结合实验装置可知,A中Cu与稀硝酸反应生成NO,D中水除去挥发的硝酸,F中干燥NO,然后在E中发生2NO+2Cu2CuO+N2,结合信息可知,B中浓硝酸可氧化NO,C中NaOH溶液可吸收尾气。
(1)装置F的名称为球形干燥管;由上述分析可知,装置连接顺序为a→f→e→j→i→h→g→b→c→d(或h、g互换)。
(2)C中NaOH溶液能吸收NO2,反应的离子方程式为2NO2+2OH-N+N+H2O。
(3)装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸,保证进入E的只有NO气体。
(4)E装置中可观察到的现象为红色固体变为黑色。
(5)一段时间后无水硫酸铜变蓝色,说明有水生成,氨气在加热条件下,把氧化铜还原,E装置中发生反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O。
15.答案 (1)分液漏斗 (2)检查装置气密性
(3)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(4)干燥氧气和氨气(或其他合理答案)
(5)NO2+NO+2OH-2N+H2O(或其他合理答案)
(6)丙 NO和O2会发生反应生成NO2(或其他合理答案)
(7)NaNO2 NaNO3
解析 组装好装置后先检查装置气密性,向Ⅰ和Ⅱ中加入液体,Ⅰ中反应生成氢氧化钠和氧气,Ⅱ中反应生成氨气,用碱石灰干燥气体,在催化剂加热作用下反应生成一氧化氮和水,氨气与稀盐酸反应,剩余的气体通入氢氧化钠溶液中,反应可能生成硝酸钠和亚硝酸钠。
(3)装置Ⅰ中是过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。
(4)氨气与氧气中都含有水蒸气杂质,因此装置Ⅲ中碱石灰的作用为干燥氧气和氨气。
(5)装置Ⅴ中出来的气体可能是一氧化氮和二氧化氮的混合物,一氧化氮和二氧化氮会污染环境,用氢氧化钠溶液吸收,因此装置Ⅵ中可能发生反应的离子方程式为NO2+NO+2OH-2N+H2O。
(6)上述猜想错误的是丙同学,理由是NO和O2会发生反应生成NO2。
(7)装置Ⅴ中出来的气体可能是一氧化氮和二氧化氮的混合物,根据信息NO2+O2+NO+2NaOH2NaNO3+H2O,因此实验结束后,装置Ⅵ的溶液中的溶质有NaOH、NaNO2和NaNO3。
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