《创新课堂》第五章 6 第二节 第2课时 课后达标 素养提升 讲义（教师版）化学必修二人教版

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1．下列关于氨及铵盐的叙述不正确的是(　　)
A．绝大多数铵盐是易溶于水的离子化合物
B．氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和还原性
C．工业上可用氮气和氢气在一定条件下反应制取氨
D．铵盐分解时可能发生氧化还原反应
解析：选B。氨的喷泉实验体现了氨的溶解性，没有体现氨的还原性。
2．下图所示是NH3的两个性质实验。下列有关说法正确的是(　　)
A．两个实验均说明了NH3是碱性气体
B．两个实验均体现了NH3易挥发
C．两个实验均体现了NH3易溶于水
D．两个实验均体现了NH3是还原性气体
解析：选A。实验一产生红色喷泉证明氨极易溶于水，溶于水形成一水合氨弱碱溶液，说明氨是碱性气体，实验二证明浓氨水易挥发，氨遇到氯化氢生成氯化铵，说明氨是碱性气体，所以两个实验均说明了NH3是碱性气体，故A正确；实验一体现了NH3易溶于水，而不是易挥发，故B错误；实验一体现了NH3易溶于水和水溶液呈碱性，实验二体现了NH3的挥发性和碱性，故C错误；两个实验中都未发生氧化还原反应，所以无还原性的体现，故D错误。
3．一种盐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。X是(　　)
A．(NH4)2SO4 B．NH4NO3
C．NH4Cl D．NH4HCO3
解析：选B。铵盐与烧碱共热产生NH3，Y为NH3，NH3→NO→NO2→HNO3→NH4NO3，Z为HNO3，X为NH4NO3。
4．氢化铵(NH4H)与氯化铵结构相似，又已知NH4H与水反应有氢气产生。下列叙述不正确的是(　　)
A．NH4H是由NH和H－构成的
B．NH4H固体投入少量水中，加热有两种气体产生
C．NH4H中的H－半径比锂离子半径大
D．NH4H溶于水后，形成的溶液显酸性
解析：选D。NH4H是离子化合物，由NH和H－构成，A项正确；NH4H固体投入少量水中，加热生成NH3和H2，B项正确；H－与锂离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以H－半径比锂离子半径大，C项正确；NH4H溶于水后与水发生反应生成NH3·H2O，溶液显碱性，D项错误。
5．利用氨可以制备一系列无机物质(如下图所示)。下列说法正确的是(　　)
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3具有还原性
D．上述转化关系中的氧化还原反应多于3个
解析：选C。NH4Cl是常用的化肥，NaHCO3不能用作化肥，A错误；Na2CO3受热不分解，B错误；NH3能发生催化氧化反应，故NH3具有还原性，C正确；题述转化关系中有3个氧化还原反应：NH3→NO→NO2→HNO3，D错误。
6．某实验小组同学探究NH3与Cl2的反应，装置如下图所示。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，薄膜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
解析：选C。NH3与Cl2混合后，发生反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，40 mL NH3与15 mL Cl2恰好完全反应，此时气体总体积由55 mL变为5 mL，反应管内气体的压强减小，薄膜保鲜袋被吸入反应管，故A正确；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；利用题述反应原理，可将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近输送氯气管道怀疑漏气的部位，根据有无白烟产生，判断管道是否泄漏，故D正确。
7．(2024·盐城高一月考)“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，下列关于下图三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是(　　)
A．加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体
B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色
C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现SO2的漂白性
D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
解析：选A。A项，加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的氨和HCl遇冷重新化合生成氯化铵，正确；B项，加热时氨逸出，②中溶液变为无色，冷却后NH3溶解，溶液又变为红色，错误；C项，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，加热后品红溶液恢复红色，所以加热时，③中溶液变红，冷却后又变为无色，错误；D项，可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却后进行，不是可逆反应，错误。
8．用Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，反应的微观模型如图甲所示，含氮生成物的产率随反应温度的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A．氨气的电子式为
B．400 ℃时，生成的产物只有N2、NO
C．Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜温度为400 ℃
D．800 ℃以上，可能发生反应2NO(g)??O2(g)＋N2(g)
解析：选D。NH3的电子式中N原子应满足8电子结构，A错误；400 ℃时，生成的产物有N2、NO和H2O，B错误；根据题图乙可知，Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，适宜温度为800 ℃，C错误；800 ℃以上，NO的产率降低，N2的产率有所上升，可能发生反应2NO(g)??O2(g)＋N2(g)，D正确。
9．现有NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液，某化学兴趣小组设计如下实验可将它们鉴别出来。实验步骤如下：
①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中，对四支试管均进行下列操作：加入过量的NaOH溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝。
②向①中反应后的四支试管中，分别依次加入足量BaCl2溶液，观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀。
根据所学知识，按要求回答下列问题：
(1)溶液A、B、C、D中的溶质依次为________、__________、________、________。(填化学式)
(2)溶液B与NaOH溶液共热时发生反应的化学方程式为
___________________________________________________________。
(3)步骤②试管中产生的白色沉淀的化学式为________________。
(4)检验溶液D中阴离子的具体实验操作为________________________
___________________________________________________________，
现象为________________，发生反应的化学方程式为
___________________________________________________________。
解析：根据加入过量的NaOH溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝可知，反应产生氨，说明B、D溶液中含有铵根离子；根据加入足量BaCl2溶液，观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀可知，反应产生硫酸钡白色沉淀，说明B、C溶液中含有硫酸根离子。
(1)结合以上分析可知，溶液A、B、C、D中的溶质依次为NaCl、(NH4)2SO4、Na2SO4、NH4Cl。
(2)硫酸铵溶液与NaOH溶液共热时，生成硫酸钠、氨和水，化学方程式为(NH4)2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2NH3↑＋2H2O。
(3)结合以上分析可知，步骤②试管中产生的白色沉淀为硫酸钡。
(4)NH4Cl溶液中的阴离子为Cl－，检验试剂为稀硝酸和硝酸银溶液，具体实验操作为取NH4Cl溶液少许于试管中，滴加几滴稀硝酸酸化的硝酸银溶液，有白色沉淀生成，发生反应的化学方程式为NH4Cl＋AgNO3===AgCl↓＋NH4NO3。
答案：(1)NaCl　(NH4)2SO4　Na2SO4　NH4Cl
(2)(NH4)2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2NH3↑＋2H2O
(3)BaSO4　(4)取NH4Cl溶液少许于试管中，滴加几滴稀硝酸酸化的硝酸银溶液　有白色沉淀生成　NH4Cl＋AgNO3===AgCl↓＋NH4NO3
10．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原为N2。某同学在实验室中对NH3与NOx的反应进行了探究。回答下列问题：
(1)氨的制备
①氨的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为
___________________________________________________________。
②欲收集一瓶干燥的氨，选择上图中的装置，各装置的连接顺序为发生装置→______________(按气流方向，用小写字母表示)。
(2)氨与二氧化氮的反应
将收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按下图所示装置进行实验。
操作步骤 实验现象 解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中 Y管中红棕色气体慢慢变浅 反应的化学方程式：___________________________________________________________
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚
打开K2 Z中NaOH溶液产生倒吸现象 ___________________________________________________________
解析：(1)①实验室可以用加热氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨，反应物状态为固体，反应条件为加热，所以选择A装置为发生装置，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O，也可以选择B装置用加热浓氨水的方法制备氨，反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。②实验室制备的氨中含有水蒸气，氨为碱性气体，应选择盛有碱石灰的干燥管干燥，氨极易溶于水，且密度小于空气的密度，所以应选择向下排空气法收集，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸，所以各装置正确的连接顺序为发生装置→d→c→f→e→i。
(2)打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，氨与二氧化氮发生归中反应，生成氮气，所以观察到的实验现象为红棕色气体慢慢变浅；根据反应8NH3＋6NO27N2＋12H2O以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体体积减小，Y管内压强减小，所以打开K2，在大气压的作用下，Z装置中NaOH溶液发生倒吸。
答案：(1)①A　2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(或B　NH3·H2ONH3↑＋H2O)　②d→c→f→e→i　
(2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O　反应后气体体积减小，Y管中压强小于外压
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11．工业上常采用生物硝化法将NH转化为NO来处理氨氮废水，工作流程如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐减小：NH＋2O2===NO＋2H＋ ＋H2O
B．长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致水体富营养化
C．检验NH所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH
解析：选C。A．NH被氧化为NO，根据得失电子守恒和质量守恒可知，反应的离子方程式为NH＋2O2===NO＋2H＋ ＋H2O，氢离子浓度增大，酸性增强，pH逐渐减小，故A正确；B．NH4Cl 含N元素且易溶于水，长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致水体富营养化，故B正确；C．NH与浓碱反应生成氨，检验氨应利用湿润的红色石蕊试纸，故C错误；D．要保持微生物活性、避免失活，调节水体的pH时不适宜加入碱性物质，可加入石灰石来消耗氢离子调节水体的pH，故D正确。
12．NH3和NO2在催化剂作用下发生反应8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则下列判断不正确的是(　　)
A．转移电子的数目为2.4NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B．生成的气体冷却至标准状况，体积为15.68 L　
C．还原剂比氧化剂多0.2 mol
D．被还原的氮原子的质量是11.2 g
解析：选D。A．在该反应中NH3被氧化为N2，NO2被还原为N2，每反应产生7 mol N2，还原产物比氧化产物少1 mol，转移24 mol电子。现在还原产物比氧化产物少0.1 mol，故反应产生0.7 mol N2，转移2.4 mol电子，即转移电子的数目为2.4NA，A正确；B．根据选项A分析可知，反应产生0.7 mol N2，在标准状况下的体积V(N2)＝0.7 mol×22.4 L/mol＝15.68 L，B正确；C．反应产生7 mol N2时，消耗8 mol还原剂NH3，消耗6 mol氧化剂NO2，还原剂比氧化剂多2 mol，还原产物比氧化产物少1 mol，若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则还原剂比氧化剂多0.2 mol，C正确；D．被还原的氮原子的物质的量是0.6 mol，质量为0.6 mol×14 g/mol＝8.4 g，D错误。
13．实验室模拟氨催化氧化法制硝酸的装置如下图所示(无水CaCl2可用于吸收氨)。下列说法错误的是(　　)
A．装置①②⑤依次盛装无水CaCl2、碱石灰、NaOH溶液
B．装置③中气体呈红棕色
C．装置④中的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并提供氧气，且空气不能用N2代替
解析：选A。空气通入浓氨水后，氨挥发出来，空气和氨的混合气体经过干燥后进入装有催化剂的硬质玻璃管中，在加热条件下发生催化氧化反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O，生成的气体经过无水CaCl2，除去氨和水蒸气，在装置③中NO与空气中的氧气反应生成NO2，装置④中的水可以吸收NO2生成HNO3，尾气中的NO、NO2在装置⑤中被吸收，防止污染，因此装置⑤中可以选用NaOH溶液。根据上述分析，装置①②⑤依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液，A项错误；装置③中NO被氧化生成NO2，气体呈红棕色，B项正确；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项正确；通空气的主要作用是鼓出氨并提供氧气，且空气不能用N2代替，D项正确。
14．将(NH4)2SO4与NH4HSO4的混合物与NaOH溶液反应，通过测定生成的NH3，可分析出原混合物的成分。实验方法：取9.05 g混合物于试管中，加入50 mL c mol·L－1 NaOH溶液，恰好完全反应，加热后，气体全部逸出，产生2.24 L(已折算成标准状况)氨。下列有关说法不正确的是(　　)
A．c＝3
B．加入NaOH溶液时发生两个离子反应
C．混合物中(NH4)2SO4与NH4HSO4的物质的量之比为1∶2
D．若将27.15 g该混合物加入50 mL c mol·L－1NaOH溶液中，则加热后有气体生成
解析：选D。加入NaOH溶液时发生两个离子反应，分别为H＋＋OH－===H2O、NH＋OH－NH3↑＋H2O，设混合物中(NH4)2SO4的物质的量为x mol，NH4HSO4的物质的量为y mol，依题意有132x＋115y＝9.05，2x＋y＝0.1，解得x＝0.025，y＝0.05，即混合物中(NH4)2SO4与NH4HSO4的物质的量之比为0.025 mol∶0.05 mol＝1∶2，消耗OH－的物质的量为0.025 mol×2＋0.05 mol×2＝0.15 mol，即c＝3，故A、B、C项均正确；27.15 g该混合物中NH4HSO4的物质的量为0.15 mol，50 mL 3 mol·L－1NaOH溶液中OH－的物质的量为0.15 mol，OH－全部与H＋反应，不会有气体生成，故D项错误。
15．氮化钙(Ca3N2)是一种重要的化学试剂，具有耐高温、导热性好等优良性质，被广泛应用于新型陶瓷工业等领域。实验室拟用单质钙与氮气反应制备氮化钙，并测定产品纯度。已知氮化钙为棕色固体，在空气中会被氧化，能与水反应，产生有刺激性气味的气体。
Ⅰ.氮化钙的制备
已知：①NH＋NON2↑＋2H2O；
②焦性没食子酸有还原性。
(1)选用上图中的装置制备氮化钙，连接顺序为A→______________(图中装置可重复选用)。
(2)实验过程中应该先点燃装置________(填“A”或“B”)中的酒精灯，请说明理由：___________________________________________________________
___________________________________________________________。
Ⅱ.产品纯度的测定
用如下图所示的装置测定产品纯度。实验时，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体，测得装置P反应后增重3.57 g(已知产品中所含的杂质不与NaOH浓溶液反应)。
(3)装置M中发生反应的化学方程式为
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)装置N中的干燥剂选择________。
A．浓硫酸　　 B．碱石灰　　
C．CaCl2
(5)根据实验数据计算产品的纯度为________。
(6)通过该实验方案测得的产品纯度偏低，主要原因为
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
解析：Ⅰ.(1)因为氮化钙易被氧化，能与水反应，所以生成的N2进入硬质玻璃管前，需要除去空气中的氧气及水蒸气，制取氮化钙后，需防止空气中的水蒸气进入，从而得出装置的连接顺序为A→D→C→B→C。
(2)因氮化钙在空气中会被氧化，故先点燃装置A中的酒精灯，利用装置A中产生的N2排尽装置内的空气，防止钙、氮化钙在后续过程中被氧化。
Ⅱ.(3)氮化钙与NaOH不反应，加入NaOH浓溶液的作用是降低氨在水中的溶解度，所以装置M中只有氮化钙与水发生反应，化学方程式为Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2 ＋ 2NH3↑。
(4)从装置M中出来的气体是潮湿的氨，需要对其进行干燥，干燥氨不能用浓硫酸，因为二者会发生反应生成硫酸铵，也不能用CaCl2，因为二者会发生反应生成CaCl2·8NH3，碱石灰是碱性干燥剂，可干燥氨。
(5)装置P反应后增重3.57 g，即装置M中反应生成氨的质量是3.57 g，由关系式Ca3N2～2NH3可知，n(Ca3N2)＝n(NH3)＝×＝0.105 mol，m＝0.105 mol×148 g/mol＝15.54 g，故产品的纯度为×100%＝77.7%。
(6)在NH3的生成过程中，装置内滞留一部分NH3，所以导致产品纯度偏低。
答案：Ⅰ.(1)D→C→B→C
(2)A　先点燃装置A中的酒精灯，可利用装置A中产生的N2排尽装置内的空气，防止钙、氮化钙在后续过程中被氧化
Ⅱ.(3)Ca3N2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2NH3↑
(4)B
(5)77.7%
(6)装置M中产生的NH3未被稀硫酸完全吸收