高考化学培优(含解析)之氮及其化合物附详细答案
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高考化学培优(含解析)之氮及其化合物附详细答案
一、氮及其化合物练习题(含详细答案解析)
1.氮及其化合物在生产生活中有广泛的应用:
(1)甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L,则甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比____10(填“大于”“等于”或“小于”),并说明理由
_____________________________________。
(2)常温下向含0.5mol溶质的稀盐酸中缓慢通入0.5molNH3(溶液体积变化忽略不计),反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________;在通入氨气的过程中溶液的导电能力___________(选填“变大”、“变小”或“几乎不变”)。请设计实验检验铵盐中的NH4+:___________。
【答案】小于加水稀释,弱电解质的电离程度增大 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
几乎不变取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+
【解析】
【分析】
【详解】
(1)浓溶液加水稀释,越稀越电离,故0.1mol/L的氨水中电离程度更大,故甲、乙两瓶氨水中c(OH-)之比小于10;
答案为:小于;加水稀释,弱电解质的电离程度增大;
(2)二者恰好反应生成氯化铵,铵根水解溶液呈酸性,即c(H+)>c(OH−),依据溶液呈电中性有:c(H+)+c(NH4+)=c(OH−)+c(Cl−),因为c(H+)>c(OH−),所以c(NH4+)<c(Cl−),故离子浓度大小关系为:c(Cl−)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH−);溶液中离子浓度几乎不变,所以导电能力几乎不变;铵盐能与强碱反应放出氨气,则检验铵根离子的实验方案:取样,加水溶解,加入氢氧化钠浓溶液,加热,若产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+。
【点睛】
浓溶液加水稀释,越稀越电离;溶液的导电能力主要取决于溶液中离子的浓度及离子所带的电荷数:离子的浓度越大,导电能力越强;离子所带的电荷数越大,导电能力越强。
2.某化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。在A装置中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(1)B装置中的干燥剂是_____ (填“碱石灰”或“浓硫酸”)。
(2)C、D 装置中试纸颜色会发生变化的是_____(填”C”或“D”)。
(3)当实验进行段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴入1- -2滴浓盐酸,可观察到 E 装置中的现象是产生______(填”烟”或“白雾”)。
(4)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是_____ (填“F”或“G”)。
(5)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量。实验室利用此原理,向生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用的气体发生装置是____ (填“a”“b”或“c”)。
【答案】碱石灰 D 白烟 )F )c
【解析】
【详解】
(1)氨气是碱性气体,能与浓硫酸反应且浓硫酸是液态干燥剂,故B装置中的干燥剂是碱石灰;
(2)氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以D中颜色发生变化,故答案为D;
(3)氨气与挥发的HCl会生成氯化铵晶体,所以有白烟产生;
(4)因为氨气极易溶于水,所以吸收氨气时要用防倒吸装置,故答案为F;
(5)向生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。用此方法制取氨气为固液不加热制取气体,应选用的气体发生装置是c。
3.氮元素是地球大气中含量最多的元素,请完成下列有关问题:
(1)写出氮元素的原子结构示意图:_____________。
(2)通常情况下,氮气性质不活泼,其原因是__________。
A.氮分子是双原子分子 B.氮元素的非金属性很强
C.氮原子的半径较小 D.破坏氮分子中的化学键很难
(3)N2的电子式:__________,将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是_______
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B.雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO
C.NH3经过催化氧化生成NO
D.NH3和HNO3反应生成NH4NO3
(4)氨气的电子式:__________________。
(5)实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气。写出此反应的化学方程式______________。
(6)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是________。
(7)用圆底烧瓶收集干燥的氨气,用图1装置进行喷泉实验,挤压滴管的胶头时,可以得到红色喷泉,原因(用方程式表示) _________________________。
(8)如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法__________________________。(9)NH4NO3是常用的铵态氮肥,在施用时若受热会释放出________而降低肥效。检验NH4+的方法是______。
【答案】 D A Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
AC NH 3∙H2O NH4++OH−打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,再将热源移开,水进入烧瓶内,氨气溶解于水中产生压强差,即发生喷泉氨气加入强碱反应,加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体【解析】
【分析】
(1)氮原子的核电荷数是7;
(2)氮气分子为两个氮原子通过共用3对电子形成共价键,该N≡N非常稳定,破坏需要吸收很高的能量,据此解答;