《学霸笔记 同步精讲》专题7 第3单元 含氮化合物的合理使用 练习（教师版）化学苏教版必修二

第三单元　含氮化合物的合理使用
基础巩固
1.试管中盛有白色晶体,检验它是否是铵盐的方法中不可行的是(　　)。
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的酚酞试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液,加热,将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口
D.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
答案:A
解析:N的检验原理是N+OH-NH3↑+H2O,再用试纸或浓盐酸检验氨气的存在。并不是所有的铵盐受热分解都会产生氨气,A项错误。
2.下列离子方程式书写正确的是(　　)。
A.实验室用氯化铵与熟石灰制氨气: N+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热: N+OH-NH3·H2O
C.氨水中加盐酸: NH3·H2O+H+N+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液: Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
答案:C
解析:NH4Cl与Ca(OH)2固体加热,不是溶液中进行的反应,不属于离子反应,A项不正确;NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热放出NH3,不能写成NH3·H2O,B项不正确;氨水与酸或盐反应,实质是NH3·H2O电离出的OH-参与反应,NH3·H2O为弱碱应写成分子形式,故C项正确,D项不正确。
3.下列装置用于实验室制取干燥氨气的实验,其中能达到实验目的的是(　　)。
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
答案:D
解析:用氯化铵与氢氧化钙固体共热制氨气,试管口应略向下倾斜,A项错误;氨气能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B项错误;收集氨气的烧瓶不应密闭,C项错误;氨气极易溶于水,用水吸收氨气时要注意防止发生倒吸,可用丁装置,D项正确。
4.用加热法可以分离的一组物质是(　　)。
A.氯化铵和消石灰 B.碳酸氢铵和过氧化钠
C.氯化铵和氯化钠 D.碘和氯化铵
答案:C
解析:此题考查物质的分离与提纯,除要考虑铵盐受热分解、铵盐与碱的反应外,还需考虑铵盐分解产物是否与另一待分离物质发生反应等。铵盐可与碱反应,因此选项A在加热时发生反应2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2,不能用于分离。选项B中的NH4HCO3受热易分解,且产生的H2O和CO2能与Na2O2反应,也无法达到分离的目的。碘在受热时升华,遇冷凝华,NH4Cl受热分解,遇冷重新化合,两者仍混合,故选项D无法达到分离的目的。选项C,NH4Cl受热分解后可从体系中脱离,遇冷又重新化合为NH4Cl晶体,从而达到与NaCl分离的目的。
5.用下图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质实验,已知:NH3极易溶于水,而难溶于CCl4,CCl4的密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是(　　)。
A.甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应
B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C.丙中的CCl4能防止倒吸
D.丁也可以用于制备氨气
答案:D
解析:浓氨水滴加到NaOH固体中,NaOH溶于水并放出大量热,促使NH3·H2O分解释放出NH3,A项正确;NH3的密度小于空气的密度,采用向下排空气法收集NH3,故乙中的集气瓶内a导管短、b导管长,B项正确;丙中下层是CCl4,上层是水,NH3通入CCl4层,由于NH3难溶于CCl4,从CCl4层逸出而被上层的水吸收,可防止倒吸,C项正确;NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,两种气体在试管口重新化合生成NH4Cl,不能用于制取NH3,D项错误。
6.关于氮肥的说法正确的是(　　)。
A.尿素属于铵态氮肥
B.植物吸收氮肥属于氮的固定
C.使用碳酸铵应深施盖土
D.硫酸铵与石灰混用肥效增强
答案:C
解析:CO(NH2)2属于有机氮肥,A项错误;游离态的氮元素转化为化合态的过程是氮的固定,因此植物吸收氮肥不属于氮的固定,B项错误;碳酸铵受热易分解,因此使用碳酸铵应深施盖土,C项正确;硫酸铵与石灰混用会生成硫酸钙和一水合氨,肥效会降低,D项错误。
7.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为 　。
(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为
NO+NO2+2OH-2N+H2O
2NO2+2OH-N+N+H2O
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有　　　　(填字母)。
A.增大通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是　　　　(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是　　　　　　　　(填化学式)。
(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为N的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,其离子方程式为 　 。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO的转化率越高。其原因是 　。
答案:(1)2NH3+2O2N2O+3H2O　
(2)①BC　②NaNO3　NO　
(3)①3HClO+2NO+H2O3Cl-+2N+5H+　
②溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
解析:(1)NH3被O2氧化生成N2O,N从-3价升至+1价,1 mol NH3失去4 mol e-,O从0价降至-2价,1 mol O2得到4 mol e-,根据N和O得失电子守恒配平反应。(2)①A项,通入气体过快时,气体吸收会不充分,错误;B项,采用气、液逆流方式吸收时,吸收会充分,正确;C项,补充NaOH溶液,c(OH-)增大,能更充分吸收气体,正确;②NO2与NaOH反应生成NaNO2和NaNO3,所以NaNO2晶体中会混有NaNO3杂质。吸收后的尾气中含量较多的是NO。(3)①HClO氧化NO生成N,自身被还原为Cl-,根据N和Cl得失电子守恒配平反应,用H+平衡电荷。②氧化NO的是HClO,NaClO 在酸性条件下会生成HClO,所以pH越小,HClO的浓度越大,NO的转化率越高。
8.某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中最合理的是　　　　(填字母,下同)。
A.将氯化铵固体加热分解
B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C.将氢氧化钠固体加入稀NH4NO3溶液中
D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
(2)根据上述正确的制备原理,该同学欲用下列常见的气体发生装置制取氨气,适宜的装置是　　　。
(3)乙同学用如图所示装置制取氨气并验证氨气的性质。请回答下列问题。
①制取氨气的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②采用如图的方法收集氨气,是因为氨气的密度比空气的　　　　　(填“大”或“小”)。
③把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集满氨气的试管口,观察到的实验现象是 　　　　　。
④把湿润的红色石蕊试纸靠近收集氨气的试管口,试纸变蓝,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)下列不能用于干燥氨气的是　　　　　(填字母)。
A.浓硫酸 B.氢氧化钠
C.五氧化二磷 D.碱石灰
答案:(1)B　
(2)C　
(3)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O　②小　③有大量白烟产生　④氨气的水溶液呈碱性　
(4)AC
解析:(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气,遇冷又转化为氯化铵固体,不能制取氨气;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时,将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作,而且节约氨水的用量;氨气极易溶于水,因此不能用稀溶液制取NH3。(2)根据所给试剂看,不需要加热条件。(3)实验室制取氨气的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;氨气的密度比空气的小,且极易溶于水,故只能用向下排空气法收集;浓盐酸易挥发出HCl气体,遇到氨气发生反应生成氯化铵固体小颗粒从而形成白烟;氨气溶于水并与水发生反应生成一水合氨,一水合氨是弱碱,故氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。(4)氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂进行干燥。
能力提升
1.为检验一种氮肥的成分,某学习小组的同学进行了以下实验:①加热氮肥样品生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是(　　)。
A.NH4HCO3 B.NH4Cl
C.(NH4)2CO3 D.NH4NO3
答案:A
解析:气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明该气体是氨气,即该氮肥中含有N。另一种气体无色、无味,且能使澄清石灰水变浑浊,说明该气体是CO2。取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化,这说明该氮肥中没有S和C,因此该氮肥是碳酸氢铵。
2.氮在自然界中的转化是一个复杂的过程,如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分。下列说法正确的是(　　)。
A.图中②③④的转化都属于氮的固定
B.图中④的转化反应之一可表示为2N+3O22N+6H++H2O
C.植物吸收的无机氮主要是N和N,①转化属于反硝化过程,会导致硝态氮肥的损失
D.图中⑤⑥的转化说明含氮的有机物和含氮的无机物可以相互转化,整个循环图中只有氮、氧两种元素参加了氮循环
答案:C
解析:由题干流程图可知,图中②③的转化均为由游离态的氮转化为化合态的氮,都属于氮的固定,但转化④为化合态的氮到化合态的氮,不属于氮的固定,A项错误;原离子方程式质量不守恒、电荷不守恒,图中④的转化反应之一可表示为N+2O2N+2H++H2O,B项错误;植物吸收的无机氮主要是N和N,由题干流程图可知,①中将N、N转化为N2,属于反硝化过程,会导致硝态氮肥的损失,C项正确;氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,图中⑤⑥的转化说明含氮的有机物和含氮的无机物可以相互转化,整个循环图中不只有氮、氧两种元素参加了氮循环,还有H元素参与循环,D项错误。
3.硫酸铵是一种无机物,化学式为(NH4)2SO4,白色颗粒,无气味,受热易分解。某化学研究小组拟探究其在400 ℃时的分解产物,实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)。
回答下列问题。
(1)仪器a的名称是　　　　　　。
(2)先关闭止水夹n,打开止水夹m,400 ℃加热装置C,装置E中品红溶液褪色,证明分解产物中含有　　　　　(填化学式),品红溶液褪色说明其具有　　　　　　　。然后打开止水夹n,关闭止水夹m,装置A中的现象是　　　　　　　,说明分解产物中含有氨气,碱石灰的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　,400 ℃加热装置C至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,进一步研究发现,气体产物中有N2生成。
(3)装置D内稀盐酸吸收的气体是　　　　　　　　(填化学式)。
(4)检验装置F内溶液中有S、无S的实验操作和现象是 　　　　　　。
(5)(NH4)2SO4在400 ℃分解的化学方程式是 　　　　　　　 　。
答案:(1)干燥管(或球形干燥管)　
(2)SO2　漂白性　试纸变蓝　除去NH3中的SO2和H2O　
(3)NH3　
(4)取少量装置F内溶液于试管中,滴加足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,并放出无色、具有刺激性气味的气体　
(5)3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑
解析:(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称是球形干燥管或干燥管。(2)先关闭止水夹n,打开止水夹m,400 ℃加热装置C,SO2具有漂白性,能够漂白品红等有色物质,装置E中品红溶液褪色,证明分解产物中含有SO2,品红溶液褪色说明其具有漂白性;NH3溶于水呈碱性,则NH3遇到湿润的红色石蕊试纸将其变为蓝色,然后打开止水夹n,关闭止水夹m,装置A中的现象是试纸变蓝,说明分解产物中含有氨气,碱石灰的作用是除去NH3中的SO2和H2O。(3)由(2)中分析可知,分解产物为SO2、N2、NH3和H2O,故装置D内稀盐酸吸收的气体是NH3。(4)利用BaSO3不溶于水而溶于稀盐酸、BaSO4既不溶于水也不溶于稀盐酸的特性可知,检验装置F内溶液中有S、无S的实验操作和现象是取少量装置F内溶液于试管中,滴加足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,并放出无色、具有刺激性气味的气体。(5)由上述分析可知,分解产物为SO2、N2、NH3和H2O,则该分解反应的化学方程式为3(NH4)2SO44NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑。
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