2019新人教版高一化学必修二同步练习第五章第二节第二课时氨、铵盐
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第二节氮及其化合物
第二课时氨、铵盐
一、单选题
1.关于氨气的下列叙述中,正确的是()
A. 氨气因为有刺激性气味,因此不用来作制冷剂
B. 氨气极易溶于水,因此氨水比较稳定
C. 氨气具有还原性,可以被氧化为NO
D. 向氨气的水溶液中通入过量的二氧化硫,生成亚硫酸铵
2.下列关于氨气的说法中不正确的是
A. 氨气易液化,汽化时吸热,可用作制冷剂
B. 氨气可以用浓硫酸干燥也可用碱石灰干燥
C. 氨气密度比空气密度小,可用图2所示装置收集NH3
D. 用水吸收氨气可用图1所示装置装置防止倒吸
3.已知氨气可与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置(省略夹持装置)可以
实现该反应,实验时C中粉末逐渐变为红色,D中出现无色液体。
下列有关说法正确的是()
A. 试管A中加入的试剂为NH4Cl固体
B. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
C. 装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙
D. 装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝
4.氮及其化合物的变化关系如下图所示。
则下列说法不正确的是
A. 路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B. 路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C. 反应③中,NO2作氧化剂,H2O作还原剂
D. 液氨可用作制冷剂,硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
5.通入水中所得溶液呈碱性的气体是
A. NH3
B. NO2
C. SO2
D. HCl
6.固体NH4NO3受热分解的产物较复杂,分解时发生的反应遵循守恒,从得失电子守恒和元
素守恒方面分析,对NH4NO3热分解的产物猜想不正确的是()
A. N2、HNO3、H2O
B. N2O、H2O
C. NO2、N2O、H2O
D. NH3、HNO3
7.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
8.制备干燥的氨气所需的药品是()
A. NH4Cl溶液、NaOH溶液、碱石灰
B. 浓氨水、NaOH固体、浓硫酸
C. NH4Cl固体、消石灰、碱石灰
D. 浓NaOH溶液、NH4C固体、浓硫酸
9.已知在一定条件下,硝酸铵分解的化学方程式为:5NH4NO3=4N2+2HNO3+9H2O,
反应中被氧化的氮原子与被还原的氮原子之比为()
A. 5:3
B. 2:1
C. 3:5
D. 1:2
二、填空题
10.如图,根据图示回答:
(1)A的分子式为______;B的分子式为______;C的分子式为______。
(2)将E溶于水,配制成0.1mol/L的溶液,滴入酚酞,则为______色。
(3)写出NH4Cl溶液与NaOH溶液共热反应的离子方程式:_______________________。
(4)D→B的化学方程式为___________________________。
11.哈伯因为氨气的合成曾获1918年诺贝尔奖。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式_________。
检验氨气已装满的方法是________。
若
实验室想制得纯净的氨气,应选用_______做干燥剂
(2)写出工业制氨的化学方程式________
(3)氨气可用如图装置进行喷泉实验,把氨气换成______(填序号)也可形成喷泉实验。
A、二氧化碳
B、氧气
C、氯化氢气体
D、氢气
(4)完成氨催化氧化生成为NO的反应方程式,4NH3+____O2=4NO+6____,产物NO
能在通常状况下被空气氧化为NO2,请完成下列反应生成硝酸的化学方程式:
4NO+__O2+2H2O=4HNO3
___NO2+___O2+_H2O=4HNO3
(5)12.8gCu与足量的浓硝酸反应生成的气体与一定量的O2混合,然后通入水中恰好完全
反应无气体剩余,则该氧气的物质的量为_______mol。
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
12.下图的各方框表示有关的一种反应物或生成物(某些物质已经略去),其中常温下A、C、
D为无色气体,C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)写出下列各物质的化学式:X:___________;F:___________;G:__________。
(2)写出下列变化的反应方程式:
A→D:_______________________________________;
G→E:_______________________________________;
C→E:_______________________________________。
(3)实验室里,常用加热____________________的混合物的方法制取气体C,化学方程式
是___________________________________常采用____________法来收集。
13.某化学兴趣小组欲制取、收集氨气并探究氨的性质,实验装置如下图(部分夹持装置已略
去)。
回答下列问题:
(1)试管A中发生反应的化学方程式为________。
(2)B装置中加入的物质是________;F装置收集到的气体是________(填名称)。
(3)氨可以与灼热的氧化铜发生氧化还原反应,除生成水珠外,还可观察到的实验现象是
________。
(4)利用装置C收集的氨气,验证NH3和HCl的有关性质(见下图)。
实验前a、b、c活塞
均关闭。
①若只在烧瓶II中产生“喷泉”现象,其操作方法是________。
②若只打开a、c活塞,再挤压装水的胶头滴管(假设NH3不被完全吸收),在烧瓶II中可观察到的现象是________,反应的化学方程式是________。
答案
1.【答案】C
【解答】A.液态氨气汽化需要吸收大量的热,氨气具有制冷作用;
B.一水合氨不稳定受热分解;
C.氨气中氮为−3价;
D.二氧化硫过量,反应生成亚硫酸氢氨。
本题考查了元素化合物知识,熟悉氨气的性质是解题关键,注意氨气催化氧化生成一氧化氮,为工业制备硝酸的重要反应,题目难度不大。
2.【答案】B
【解答】
A.氨气易液化,汽化时吸热,具有制冷作用,可用作制冷剂,故A正确;
B.氨气为碱性气体能够与浓硫酸反应,所以不能用浓硫酸干燥,故B错误;
C.氨气密度小于空气密度,用向下排空气法收集,图2短进长出,可以用来收集氨气,故C 正确;
D.氨气在水中的溶解度大,而在四氯化碳中溶解度小,四氯化碳的密度比水大,所以通下层,防止倒吸,故D正确。
故选B。
3.【答案】D
【解答】
A.试管A是实验室制备氨气,A中加入的试剂为碱石灰和氯化铵的混合固体,故A错误;
B.在C中发生反应:2NH
+3CuO=ΔN2+3H2O+3Cu,在该反应中NH3作还原剂,CuO作氧
3
化剂,在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,故B错误;
C.NH3是碱性气体,能用碱性干燥剂如碱石灰来干燥,但是由于氨气能与无水氯化钙发生反应得到CaCl2·8NH3,所以不能用无水氯化钙干燥,故C错误;
D.C中反应产生水蒸气在D中冷却为液态,未完全反应的氨气溶解在其中,使溶液呈碱性,所以在装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝,故D正确。
故选D。
4.【答案】C
【解答】
A.工业生产硝酸:氨气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,故A正确;
B.氮的固定是指游离态氮转化为化合态,雷电条件下氮气与氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮氧化生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸,故B正确;
C. 反应③中,NO2与水反应生成HNO3和NO,NO2既是氧化剂又是还原剂,故C错误;
D. 液氨可用作制冷剂,硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等,故D正确。
故选C。
5.【答案】A
【解答】
A.氨气通入水中形成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子从而使溶液显碱性,故A正确;
B.二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸使溶液显酸性,故B错误;
C.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸溶液显酸性,故C错误;
D.氯化氢通入水中形成盐酸,溶液显酸性,故D错误。
故选A。
6.【答案】C
【解答】解:A.如生成氮气,N元素化合价分别由+5价、−1价变为0价,NO3−过量,则同时生成HNO3,故A正确;
B.NH4NO3若生成N2O、H2O,氮元素−3价升高到+1价,硝酸根离子中+5价降低到+1价,符合电子守恒,故B正确;
C.如生成N2O、NO2,元素化合价应由−3价→+1价,+5价→+4价,过量,NH4+应同时生成NH3,故C错误;
D.如生成NH3、HNO3,是铵盐分解生成,符合铵盐分解的原理,故D正确;
故选:C。
NH4NO3中N元素化合价分别为+5价、−1价,分解时发生氧化还原反应,多为归中反应,结合化合价的变化以及质量守恒解答该题。
本题考查氧化还原反应,为高频考点,侧重考查学生的分析能力,注意从元素化合价的角度分析,结合质量守恒定律解答该题,题目难度中等。
7.【答案】C
【解答】
A.用甲装置制取少量氨气,故A正确;
B.氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,可用乙装置收集氨气,故B正确;
C.验证氨气溶于水呈碱性,应该使用红色石蕊试纸检验,故C错误;
D.用丁装置验证氨气极易溶于水,氨气溶于水,烧瓶内气压减小,气球会膨胀,故D正确。
故选C。
8.【答案】C
【解答】解:A、氨气易溶于水,不能用溶液制备氨气,且无法获得干燥氨气,故A错误;
B、浓硫酸能够与氨气反应,不能干燥氨气,故B错误;
C、实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气,氨气为碱性气体,可用碱石灰干燥,故C正确;
D、浓硫酸能够与氨气反应,使用干燥剂不能使用浓硫酸,故D错误;
故选C.
9.【答案】A
【解答】
在5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,氮元素由铵根中−3价升高为0价,被氧化,氮元素由硝酸根中+5价降低为0价,被还原,氮气既是还原产物也是氧化产物,
根据电子转移守恒,可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为(5−0):[0−(−3)]=5:3,故选A。
10.【答案】(1)NH3;NO;NO2;
(2)无;
(3)NH4++OH−=ΔNH3↑+H2O;
(4)3Cu+8HNO3=Δ3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【解答】
氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,A催化氧化生成一氧化氮和水,则A为NH3,E为HCl,B为NO,C为NO2,二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,D为HNO3,硝酸和铜反应生成一氧化氮,
(1)结合分析可知A为NH3,B为NO,C为NO2,
故本题答案为:NH3;NO;NO2;
(2)E为HCl,溶于水溶液显酸性,配制成0.1mol/L的溶液,滴入酚酞不变色,
故答案为:无;
(3)氯化铵溶液和氢氧化钠溶液共热反应生成氨气、氯化钠和水,反应的离子方程式:NH4++ OH−=ΔNH3↑+H2O,
故答案为:NH4++OH−=ΔNH3↑+H2O;
(4)D到B是稀硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的化学方程式为3Cu+
8HNO3=Δ3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8HNO3=Δ3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
11.【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2=ΔCaCl2+2NH3↑+2H2O;将湿润的红色石蕊试纸置于容器口处,若试纸变蓝,则氨气已装满;碱石灰;
(2)N2+3H22NH3;
(3)C;
(4)5;H2O;3 ;4;1;2 ;
(5)0.1;1:2。
【解答】
(1)实验室是由氯化铵和熟石灰加热制取氨气的,化学方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2=ΔCaCl2+2NH3↑+2H2O;氨气是一种碱性气体,溶于水显碱性,所以将湿润的红色石蕊试纸置于容器口处,若试纸变蓝,则氨气已装满;氨气是碱性气体,用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥;
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2=ΔCaCl2+2NH3↑+2H2O;将湿润的红色石蕊试纸置于容器口处,若试纸变蓝,则氨气已装满;碱石灰;
(2)工业上采用哈伯法制氨气,化学方程式N2+3H22NH3;
故答案为:N2+3H22NH3;
(3)二氧化碳在水中的溶解度很小,氧气、氢气难溶于水,均不能形成喷泉;氯化氢气体极易
溶于水,能形成喷泉;
故答案为:C ;
(4)根据原子守恒可知,另外一种生成物应该是水。
在反应中氮元素的化合价由−3价升高到+2价,失去5个电子,而氧元素的化合价从0价降低到−2价,得到2个电子,所以根据得失电子守恒可知,配平后的方程式是4NH 3+5O 2=4NO + 6H 2O ;同样分析可知,另外两个反应的化学方程式分别是4NO +3O 2+2H 2O =4HNO 3、4NO 2+O 2+2H 2O =4HNO 3; 故答案为:5;H 2O ;3 ;4;1;2 ;
(5)12.8gCu 物质的量为12.8g ÷64g/mol =0.2mol ,与足量的浓硝酸反应生成的气体和氧气通入水中恰好反应无气体剩余生成硝酸,这说明铜失去的电子最终被氧气获得,0.2mol 铜失去0.4mol 电子,1分子氧气得到4个电子,则根据电子得失守恒可知需要氧气物质的量为0.4mol ÷4=0.1mol ;该反应中氧化剂(O 2)与还原剂(Cu)的物质的量之比为0.1:0.2=1:2; 故答案为0.1;1:2。
12.【答案】(1)NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3;NO 2;HNO 3;
(2)2CO 2+2Na 2O 2=2Na 2CO 3+O 2;3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O ;4NH 3+5O 2=催化剂高温4NO +6H 2O
(3)铵盐和氢氧化钙(或NH 4Cl 和Ca(OH)2);Ca(OH)2+2NH 4Cl =△CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ;向
下排空气法。
【解答】(1)由以上分析可知X 可能为NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3,F 为NO 2,G 为HNO 3,故答案为:NH 4HCO 3或(NH 4)2CO 3;NO 2;HNO 3;
(2)A →D 为Na 2O 2和CO 2的反应,方程式为2CO 2+2Na 2O 2=2Na 2CO 3+O 2,
G →E 为稀硝酸和铜的反应,方程式为3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O ,C →E 为氨气的催化氧化,方程式为4NH 3+5O 2=催化剂高温4NO +6H 2O ,故答案为:2CO 2+2Na 2O 2=
2Na 2CO 3+O 2;3Cu +8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O ;4NH 3+5O 2=催化剂
高温4NO +
6H 2O ;
(3)C 为NH 3,密度比空气小,易溶于水,常用向下排空气法收集,实验室用铵盐和碱(或NH 4Cl 和Ca(OH)2)在加热条件下制备氨气,其方程式为Ca(OH)2+2NH 4Cl =△
CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ;故答案为:铵盐和碱(或NH 4Cl 和Ca(OH)2);Ca(OH)2+2NH 4Cl =△CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ;向下排空气法。
13.【答案】(1)2NH 4Cl +Ca(OH)2=Δ2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O ; (2)碱石灰;氮气;
(3)黑色粉末逐渐变成红色;
(4)①打开活塞a 、b ,挤压装水的胶头滴管;
②有白烟冒出;NH 3+HCl =NH 4Cl
【解答】
(1)试管A中发生反应的化学方程式为:2NH
Cl+Ca(OH)2=Δ2NH3↑+CaCl2+2H2O;
4
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2=Δ2NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)B装置中加入的物质是碱石灰;F装置收集到的气体是氮气;
故答案为:碱石灰;氮气;
(3)氨可以与灼热的氧化铜发生氧化还原反应,除生成水珠外,还可观察到的实验现象是黑色粉末逐渐变成红色;
故答案为:黑色粉末逐渐变成红色;
(4)①打开活塞a、b,挤压装水的胶头滴管,氨气与水接触,即发生喷泉;
故答案为:打开活塞a、b,挤压装水的胶头滴管;
②若只打开a、c活塞,再挤压装水的胶头滴管(假设NH3不被完全吸收),在烧瓶II中可观察到的现象是有白烟冒出;反应的化学方程式是NH3+HCl=NH4Cl;
故答案为:有白烟冒出;NH3+HCl=NH4Cl。