人教高中化学氮及其化合物 (讲义及答案)
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人教高中化学氮及其化合物 (讲义及答案)
一、选择题
1.氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气,这是因为
A.氮气比空气轻B.氮气难溶于水
C.氮气是无色无味的气体D.氮气很不活泼
【答案】D
【详解】
A.氮气密度与空气相近,故A错误;
B.氮气作保护气与氮气的溶解性无关,故B错误;
C.氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关,故C错误;
D.氮气的性质不活泼,一般条件下不和其它物质反应,因此可以用氮气作保护气,故D 正确;
答案选D。
2.有一充有10mL NO和NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分反应后,仍有6mL无色气体,则原混合气体中NO和NO2体积比为( )
A.1∶4B.2∶3C.1∶3D.4∶1
【答案】B
【详解】
设NO的体积为amL,则NO2的体积为(10-a)mL,倒置于盛有水的水槽中,发生3NO2+
H2O=2HNO3+NO,根据反应方程式,生成NO的体积为10a
3
-
mL,充分反应后,6mL气体
为NO,因此有a+10a
3
-
=6,解得a=4,NO和NO2的体积比为4mL:(10-4)mL=4:
6=2:3,答案选B。
3.用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
①中的物质②中的物质预测①中现象A淀粉碘化钾溶液浓硝酸无明显现象B酚酞溶液浓盐酸无明显现象C氯化铝溶液浓氨水有白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸进入淀粉KI溶液,硝酸具有强氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色,故A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl进入酚酞溶液,酚酞溶液在酸性条件下不变色,故B 正确;
C.浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于氯化铝溶液,一水合氨与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,故C正确;
D.饱和氯水挥发出氯气,氯气与湿润红纸条接触,氯气水反应生成HClO,HClO具有漂白性,使湿润红纸条褪色,故D正确;
故答案为A。
4.某些离子的检验及结论一定正确的是()
A.加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+ B.加入稀盐酸产生无色无味气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,则一定有
CO32-
C.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸沉淀不消失,一定有SO42-
D.某溶液加入稀盐酸酸化的AgNO3产生白色沉淀,则原溶液中一定含有Cl-
【答案】A
【详解】
A. 加入氢氧化钠溶液并加热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明该气体为氨气,推出原溶液中一定有NH4+,A项正确;
B. 原溶液中若含HCO3-,加入稀盐酸后也会产生无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,故原溶液中不一定有CO32-,B项错误;
C. 产生不溶于盐酸的白色沉淀也可能是AgCl,则原溶液中不一定有SO42-,C项错误;
D. 加入盐酸酸化的AgNO3溶液时,则引入了Cl-,故不能证明是原溶液中是否含有Cl-,D 项错误;
答案选A。
5.下列对于硝酸的认识中不正确的是()
A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B.铜与HNO3的反应属于分解反应
C.金属与HNO3反应一般不产生氢气
D.可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸
【答案】B
【详解】
A. 浓硝酸和稀硝酸中氮元素化合价降低可以表现出都具有强氧化性,A 正确;
B. 铜与HNO 3反应生成硝酸铜、一氧化氮或二氧化氮和水,不属于分解反应,B 不正确;
C. 金属与HNO 3反应中氮元素化合价降低,生成一氧化氮或二氧化氮等含氮化合物,一般不产生氢气,C 正确;
D. 铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,可用铁或铝制的容器盛装浓硝酸,D 正确; 答案选B 。
6.如图是产生和收集气体的实验装置示意图,该装置适合于( )
A .用浓硝酸和Cu 制取NO 2
B .用H 2O 2溶液和MnO 2制取O 2
C .用浓盐酸和MnO 2制取Cl 2
D .用NH 4Cl 溶液和Ca(OH)2制取NH 3 【答案】B 【详解】
A .二氧化氮会与水发生反应,不能用排水法收集,故A 不合适;
B .分液漏斗中盛放双氧水,圆底烧瓶中为二氧化锰,二氧化锰可以催化双氧水分解产生氧气,氧气难溶于水,可以用排水法收集,故B 合适;
C .浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要在加热条件下反应,故C 不合适;
D .氨气极易溶于水,不能用排水法收集,且氢氧化钙与溶于水时放出的热量较少,无法蒸出氨气,故D 不合适; 故答案为B 。
7.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,将集气瓶置于光亮处,然后挤压胶头滴管使胶头滴管内的水进入集气瓶,发现烧杯中的水会倒吸进入集气瓶,则集气瓶内的混合气体可能是( )
CO ①、2O 3NH ②、2O 2NO ③、2O 2N ④、2H
A.①②B.②④C.③④D.②③
【答案】D
【详解】
①一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,且一氧化碳不溶于水,氧气难溶于水,压强几乎不变化,烧杯中的水不会进入,故①不符合题意;
②氨气和氧气在光照条件下不反应,但氨气易溶于水,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故②符合题意;
③二氧化氮和氧气与水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故③符合题意;
④氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,且氮气与氢气都难溶于水,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故④不符合题意;
答案选D。
8.下列关于氨水的叙述正确的是
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
D.氨水中共有五种粒子
【答案】C
【详解】
A.氨水显碱,但氨水是混合物,所以一水合氨是弱碱,选项A错误;
B.氨水是混合物和液氨是纯净物,所以两者成分不相同,选项B错误;
C.氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子,除水外物质的量浓度最大的粒子是
NH3•H2O,选项C正确;
D.氨水有中性分子:氨分子、水分子和一水合氨分子和离子有铵根离子、氢离子和氢氧根离子,共六种粒子,选项D错误;
答案选C。
9.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用如图表示,下列关于海洋氮循环的说法中,正确的是()
A.海洋中不存在游离态的氮
B.②中的含氮物质转化属于氮的固定
C .④中的含氮物质转化属于氮的还原
D .向海洋中排放含NO 3-的废水不会影响NH 4+的含量 【答案】B 【详解】
A.根据图像,海水中存在氮气,A 错误;
B. ②中氮气转化为+
4NH 含氮化合物,属于氮的固定,B 正确;
C. ④中+
4NH 转化为-2NO 或2N O ,化合价升高,属于氮的氧化反应,C 错误; D.根据图像,-3NO 能转化为-2NO ,-2NO 转为氮气,氮气转化为+
4NH ,故向海水中排放
-3NO 会造成+4NH 浓度增大,D 错误;
故答案选B 。
10.许多装有化学物质的瓶子上贴有危险警告标志,下面是一些危险警告标志,其中标志贴错的是( ) 选项 A B C D 物质
浓硝酸
汽油
纯碱
氯酸钾
危险警告标志
【答案】C 【详解】
A .浓硝酸有腐蚀性,是腐蚀品,故A 正确;
B .汽油易燃烧,是易燃液体,故B 正确;
C .纯碱属于盐,可用于食品加工,不是剧毒品,故C 错误;
D .氯酸钾有强氧化性,易爆炸,是爆炸品,故D 正确; 答案选C 。
11.下列说法正确的是( )
A.某盐溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明原溶液中存在+
4
NH
B.某溶液中加入硝酸银溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有NaCl
D.某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有2-
4
SO
【答案】A
【详解】
A.产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体,说明产生碱性气体氨气,则原溶液中存在铵根,故A正确;
B.白色沉淀也可能为硫酸银,所以原溶液中不一定含有氯离子,故B错误;
C.火焰呈黄色说明含有钠元素,但不一定是NaCl,也可能是NaOH、NaBr等,故C错误;
D.白色沉淀也可能是氯化银、碳酸钡,所以原溶液中不一定有硫酸根,故D错误;
综上所述答案为A。
12.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。
其原因是 ( )
①幕布的着火点升高②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②B.③④C.①③D.②④
【答案】B
【详解】
氯化铵分解吸收热量,能降低火焰温度,达不到幕布的着火点;并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气,均破坏了可燃物的燃烧条件,故能使幕布不易着火,答案选B。
【点睛】
本题从燃烧的必要条件以及NH4Cl的性质进行分析。
13.如图所示,将相同条件下的m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水槽中且盛满水
的试管内,充分反应后,试管内残留m
2
体积的气体,该气体与空气接触后立即变为红棕
色。
则m与n的比值为()
A.3∶2 B.2∶3 C.8∶3 D.3∶8【答案】C
【详解】
在一定条件下,将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中内,充分反应, NO和O2全部溶于水时按照下列反应进行,化学方程式为:
4NO + 3O2+ 2H2O = 4HNO3,由于气体与空气接触后立即变为红棕色,所以容器内残留气体
为NO,那么与O2反应的NO气体为m-m
2
=
m
2
,NO和O2按照4:3混合溶于水恰好全部
溶解所以m
n
2
: =4 :3,所以m:n=8:3;
故选C。
14.下列说法正确的是( )
A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红色的气体,说明原溶液中存
在NH
4
+
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+
D.某溶液中加入BaCl2溶液,再加足量稀盐酸,产生白色沉淀,原溶液中一定存SO24-【答案】C
【详解】
A. 某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存
在+
4
NH,故A错误;
B. 某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl−,故B错误;
C. 焰色反应的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;
D. 某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存2-
4
SO,应先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡,产生沉淀,故D错误。
故答案选:C。
15.下列有关浓硫酸的说法正确的是
A.若大量浓硫酸洒在皮肤上应立即用纱布拭去,再用大量水冲洗
B.稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
C.欲除去NH3中的H2O,可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D.浓硫酸不分解、不挥发,所以能敞口放置在空气中质量不会发生变化
【答案】A
【详解】
A.浓硫酸具有强腐蚀性,溶于水放出大量的热,当不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用大量水冲洗后涂上稀碳酸氢钠溶液,故A正确;
B.稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量散发出去,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体,但氨气能与酸反应,不能用浓硫酸除去氨气中的水
蒸气,故C 错误;
D .浓硫酸不分解、不挥发,但浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,敞口放置在空气中,浓硫酸质量会增加,故D 错误; 故选A 。
16.下列各组离子在选项条件下一定能大量共存的是 ( ) A .无色溶液:Na +、Cu 2+、Cl -、SO 2-
4 B .含稀硫酸的溶液:4NH +
、Fe 2+、Br −、NO -
3 C .遇酚酞变红的溶液:Ba 2+、K +、SO 2-4、Cl - D .含烧碱的溶液:K +、Ba 2+、Cl -、NO -3 【答案】D 【详解】
A . 铜离子在溶液中不是无色的,无色溶液不能大量存在Cu 2+,A 不选;
B . 含稀硫酸的溶液中Fe 2+、NO -3之间发生氧化还原反应,不能大量共存,B 不选;
C . 遇酚酞变红的溶液显碱性,Ba 2+、SO 2-4之间反应生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C 不选;
D . 含烧碱的溶液显强碱性,K +、Ba 2+、Cl -、NO -3之间不反应,可以大量共存,D 选; 答案选D 。
17.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:1的两种气体组成的混合气体,它们是:①NO 、NO 2;②NO 2、O 2;③NH 3、N 2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是( ) A .①>②>③ B .①>③>②
C .②>③>①
D .③=①>②
【答案】B 【详解】
假设气体体积为0.5V 和0.5V ,则:
①NO 、NO 2中,发生3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO ,0.5VNO 2的反应生成0.5V
3
的NO ,NO 与水不反应,则剩余气体体积为0.5V+
0.5V
3
; ②NO 2、O 2中,发生4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3,0.5VNO 2的反应消耗0.125V 的氧气,则剩余气体体积为0.375V ;
③NH 3、N 2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V ; 综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B 。
18.关于某溶液所含离子检验的方法和结论正确的是( )
A .加入2BaCl 溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液一定有2-
4SO
B .加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液一定有-Cl
C .加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能有2-3CO 或-
3HCO D .加入NaOH 溶液并加热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,则原溶液中一定含
+4NH
【答案】C 【详解】
A .加入2BaCl 溶液,有白色沉淀生成,再加稀盐酸沉淀不溶解,该沉淀可能是氯化银或硫酸钡,则原溶液可能有2-
4SO 或Ag +,故A 错误;
B .加入3AgNO 溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,加入的盐酸中含有-Cl ,会导致生成氯化银白色沉淀,则不能确定原溶液一定有-Cl ,故B 错误;
C .加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能是二氧化碳或二氧化硫,则原溶液中可能有2-3CO 、-3HCO 、2-3SO 或-
3HSO ,故C 正确;
D .氨气是碱性气体,能使湿润的红色的石蕊试纸变蓝,而与湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体;加入NaOH 溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中一定含+
4NH ,故D 错误; 答案选C 。
19.下列离子方程式正确的是( )
A .实验室用氯化铵和熟石灰制氨:+
4
NH +OH
-
Δ
NH 3↑+H 2O
B .向氨水中加盐酸:NH 3·H 2O +H +=+4NH +H 2O
C .铜与稀硝酸反应:3Cu+8H ++2-
3NO =3Cu 2++2NO 2↑+4H 2O D .将SO 2通入到BaCl 2溶液中:SO 2+H 2O +Ba 2+=BaSO 3↓+2H + 【答案】B 【详解】
A .实验室用氯化铵固体和熟石灰制氨,不在溶液中发生,不能写离子方程式,故A 错误;
B .向氨水中加盐酸,生成NH 4Cl 和水:NH 3·H 2O +H += 4NH +
+H 2O ,故B 正确; C .铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO 和水:3Cu+8H ++2 3NO - =3Cu 2++2NO↑+4H 2O ,故C 错误;
D .亚硫酸酸性弱于盐酸,SO 2不和BaCl 2溶液反应,故D 错误; 故选B 。
20.按图进行实验,试管内装有12mL NO ,然后间歇而缓慢地通入8 mLO 2,下面有关实验最终状态的描述正确的是( )
A.试管内气体呈红棕色
B.试管内气体无色,是NO
C.试管内气体无色,是O2
D.试管内液面高度不变
【答案】B
【详解】
试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mL氧气,依据反应定量关系分析,当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合一氧化氮和氧气按照4:3全部溶于水,试管内装有12mL NO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL。
故选B。
二、非选择题
21.甲、乙两同学用下图所示装置进行实验,探究硝酸与铁反应的产物。
文献记载:
I.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。
II.FeSO4+NO⇌Fe(NO)SO4(棕色) 。
III.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的实验操作和现象记录如下:
实验操作实验现象
(1)打开弹簧夹,通入一段时间某气体,关闭弹簧
夹。
请回答下列问题:
(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是________________。
(2)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是__________________________。
(3)试写出加热烧瓶后A中有红棕色气体产生的化学方程式_______________。
(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成,你认为甲的观点对吗_________(填正确或错误)?请结合方程式简述原因 ________________________________。
(5)检验是否生成﹣3价氮的化合物,应进行的实验操作是________________________。
【答案】N2或CO2(氮气或二氧化碳)等常温下铁在浓硝酸中钝化
Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O 错误 3NO2+H2O=2HNO3+NO,该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色取A中液体少许于试管中,加入浓氢氧化钠溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若变蓝,证明生成了铵盐;否则,没有生成铵盐
【分析】
(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是氮气或二氧化碳;
(2)常温时,铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生;
(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水;
(4)二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,生成的硝酸能将硫酸亚铁氧化为硫酸铁使溶液变为棕色,同时结合已知信息,生成的一氧化氮也可以与硫酸亚铁反应转化为Fe(NO)SO4变棕色;
(5)若有-3价氮的化合物生成,应生成NH4+,检验A溶液中是否有NH4+离子即可。
【详解】
(1)为排除空气对实验的干扰,操作(1)中通入的气体可能是N2或CO2(氮气或二氧化碳)等;
(2)常温时,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铁和浓硝酸进一步反应,即产生钝化现象,所以滴入浓硝酸加热前没有明显现象;
(3)浓硝酸与铁在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮和水,化学方程式
Fe+6HNO3加热Fe(NO)3+3NO2↑+3H2O;
(4)甲认为B中溶液变棕色是因为A中有NO生成,甲的观点错误,3NO2+H2O=2HNO3+NO,结合已知信息II,该反应生成的一氧化氮能与FeSO4变棕色;
(5)生成−3价氮的化合物是氨气,氨气极易溶于水生成氨水,氨水电离生成铵根离子,检验铵根离子的方法是:取少量反应后A中溶液于试管中,向其中加入浓NaOH溶液,加热,
用湿润的红色石蕊试纸接近试管口,若试纸变蓝,则A中生成NH4+,否则,没有生成铵盐。
【点睛】
常温下,浓硝酸和浓硫酸都能使铁或铝表面形成致密的氧化膜,发生钝化现象,阻止反应进一步发生。
22.选择装置,完成实验。
①②③
(1)从氯化钠溶液得到氯化钠固体,选用______(填序号,下同)。
(2)除去粗盐中的泥沙,选用______。
(3)实验室制备氨气,选用______。
【答案】③①②
【分析】
图①为过滤装置,将液体和固体分离开来的一种装置;图②为固固加热制气装置;图③为蒸发结晶装置,蒸发是指将溶液中的溶剂通过升温的方式让溶剂气化脱离溶质的过程;结晶是溶质从溶液中析出固体(晶体)的过程,然后分析。
【详解】
(1)从氯化钠溶液得到氯化钠固体,采取蒸发结晶的方法,将水蒸发出,然后得到氯化钠固体,故选用③;
(2)除去粗盐中的泥沙,盐溶于水,而泥沙不溶于水,可采取加水溶解粗盐,然后过滤去除泥沙,故选用①;
(3)实验室制备氨气,一般采用氯化铵和熟石灰在加热的条件下进行,故选用②。
23.NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为__。
(2)按如图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是___,原因是___,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是____。
【答案】A、C、G 有白烟生成 A瓶中的氯化氢移动到B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵,能看到白烟液体进入B瓶中,溶液的颜色变红
【分析】
(1)实验室用加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气,反应发生为固体与固体加热制取气体的装置,根据氨气为易溶于水密度比空气小的气体性质选择收集装置,氨气极易溶于水,尾气处理需考虑倒吸;
(2)由于A中压强比B中大,所以当打开旋塞1时,A中的HCl会进入B中与NH3反应生成氯化铵,产生大量的白烟,稳定后,再打开旋塞2,由于氯化氢和氮气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶。
【详解】
(1)实验室用加热固体氯化铵和熟石灰制取氨气,反应发生为固体与固体加热制取气体的装置,应选择装置A制备氨气,氨气为易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气小,需用向下排空气法收集,应选择装置C收集氨气,氨气极易溶于水,尾气处理需考虑倒吸,倒扣的漏斗边缘浸入水中能防止倒吸,应选装置G进行尾气处理,故答案为:ACG;(2)①由于A中压强比B中大,所以当打开旋塞1时,A中的HCl会进入B中与NH3反应生成氯化铵,产生大量的白烟,故答案为:有白烟生成;A瓶中的氯化氢移动到B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵,能看到白烟;
②稳定后,再打开旋塞2,由于氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶,氯化铵溶液呈酸性,溶液变为红色,故答案为:液
体进入B瓶中,溶液的颜色变红。
【点睛】
由于氯化氢和氨气反应生成了固体氯化铵,导致烧瓶内的压强减小,使烧杯中的石蕊溶液进入B瓶是分析关键。
24.某同学为了探究氯化铵的性质,进行了如下实验,请你按要求回答下列问题。
(1)配制100mL 2mol/L的NH4Cl溶液。
该同学应用天平称量NH4Cl固体的质量为______g。
(2)有以下仪器:烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒等玻璃仪器。
①还缺少的玻璃仪器有__________;
②使用此仪器前必须进行的一步操作是_______;
(3)该同学又用如图所示的装置收集干燥纯净的氨气并做性质实验:
①写出A处氯化铵与熟石灰反应的化学方程式:______________
②B中盛放的是__________其作用是__________
③氨水中滴加酚酞溶液变为________色
【答案】10.7 100mL容量瓶检查是否漏水 NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O 碱
石灰干燥剂红
【分析】
(1)根据溶液的浓度和体积计算物质的量,再计算质量;
(2)①根据实验步骤分析;
②带有玻璃塞的仪器均需要检漏;
(3)①实验室用氢氧化钙和氯化铵加热制氨气;
②B装置应干燥氨气;
③氨气溶于水显碱性。
【详解】
(1)配制100mL2mol/L的NH4Cl溶液,则n=cV=0.1L×2mol/L=0.2mol,则其质量为
0.2mol×53.5g/mol=10.7g,托盘天平称精确到0.1g,则用托盘天平称量NH4Cl固体的质量为10.7g;
(2)①配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
②带有玻璃塞的仪器均需要检漏,所以在使用容量瓶配制溶液必须进行的一步操作是检查是否漏水;
(3)①A处氢氧化钙和氯化铵加热生成氨气、氯化钙和水,其反应的方程式为:
NH4Cl+Ca(OH)2Δ
CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O;
②B装置应干燥氨气,碱石灰常用作干燥剂,则B中盛放碱石灰,作用是作干燥剂吸收水蒸气;
③氨气溶于水生成一水合氨,溶液显碱性,则在氨水中滴加酚酞试液的现象是溶液由无色变为红色。
25.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。
以下是一种工业制备过氧化钙的方法。
回答下列问题:
(一)碳酸钙的制备
(1)实验室常用的制取氨气原理之一是将氯化铵和熟石灰固体混合加热,请写出该反应的化学方程式________,制得氨气的水溶液为氨水,上述步骤①加入氨水可将原料中的铁元素转化为________而除去。
小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于_____。
(二)过氧化钙的制备
(2)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液的主要溶质是____。
将溶液煮沸,趁热过滤。
将溶液煮沸的作用是_________ 。
(3)步骤③中反应的化学方程式为__________。
(4)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是
___________。
(5)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。
该工艺方法的优点是______。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2Δ
2NH3↑+CaCl2+2H2O Fe(OH)3过滤 CaCl2除去溶液中的二氧
化碳 CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O或
CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl 去除晶体表面水分原料来源丰富、操作简单
【分析】
碳酸钙的制备:石灰石(含少量铁的氧化物)加盐酸溶解,得到含有大量氯化钙和少量氯化亚铁的溶液,加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,同时加入氨水调节pH值,小火煮沸得到氢氧化铁沉淀,过滤后向滤液中加入碳酸铵,同时加入氨水抑制铵根的水解,以免溶液pH过小,从而得到碳酸钙沉淀,过滤后得到碳酸钙;
过氧化钙的制备:碳酸钙溶于盐酸至溶液中尚存有少量固体,将溶液煮沸除去溶液中溶有的二氧化碳,过滤,向滤液中加入氨水、过氧化氢反应生成CaO2、NH4Cl、水;再过滤得到过氧化钙。