第四章　微題型34　氨氣與噴泉實(shí)驗(yàn)

微題型34氨氣與噴泉實(shí)驗(yàn)1．下列有關(guān)NH3的實(shí)驗(yàn)或結(jié)論正確的是()A．NH3溶于水形成的溶液呈堿性，故NH3屬于一元堿B．將濕潤的紅色石蕊試紙伸入集氣瓶內(nèi)，試紙變藍(lán)則證明NH3已收集滿C．將少量濃氨水滴入裝有堿石灰的燒瓶中，可快速獲得NH3D．將NH4HCO3受熱分解后的產(chǎn)物通過硅膠干燥管，可收集到干燥純凈的NH3答案C解析氨氣為氫化物，不能電離出氫氧根離子，為非電解質(zhì)，不是一元堿，可與水反應(yīng)生成一水合氨，一水合氨為一元堿，故A錯(cuò)誤；驗(yàn)滿時(shí)，試紙不能伸入到瓶內(nèi)，應(yīng)放在瓶口的側(cè)上方，故B錯(cuò)誤；氨氣易揮發(fā)，堿石灰和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，且反應(yīng)放熱，可促進(jìn)氨氣的揮發(fā)，可快速獲得NH3，故C正確；NH4HCO3受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水，氨氣不能用酸性干燥劑干燥，且氨氣、二氧化碳和水又能反應(yīng)生成碳酸氫銨，故D錯(cuò)誤。2．如圖所示是氨催化氧化制備硝酸的實(shí)驗(yàn)裝置，下列有關(guān)敘述正確的是()A．燒杯中的紫色石蕊溶液不變色B．圓底燒瓶中的氣體一定為無色C．加熱后，通過三氧化二鉻的氣體由無色變?yōu)榧t棕色D．三氧化二鉻起氧化劑的作用答案C解析由實(shí)驗(yàn)裝置可知，氨氣被堿石灰干燥后，在玻璃管中氨氣與氧氣反應(yīng)生成NO，NO被氧化生成紅棕色NO2，NO2與水反應(yīng)生成硝酸，則燒杯中的紫色石蕊溶液變紅，故A錯(cuò)誤；圓底燒瓶中的氣體可能為紅棕色，故B錯(cuò)誤；加熱后，NH3和O2通過三氧化二鉻的催化作用生成無色NO和水，NO被氧化生成紅棕色的氣體NO2，故C正確、D錯(cuò)誤。3．能用如圖裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，且最終溶液幾乎充滿燒瓶的一組氣體是()A．CO2和H2 B．NH3和COC．HCl和CO2 D．Cl2和NO答案C解析氫氣與氫氧化鈉不反應(yīng)，也不溶于氫氧化鈉溶液，所以最終溶液不能充滿燒瓶，故A不選；CO與氫氧化鈉不反應(yīng)，也不溶于氫氧化鈉溶液，所以最終溶液不能充滿燒瓶，故B不選；HCl和CO2都能與NaOH溶液反應(yīng)，生成鹽和水，導(dǎo)致燒瓶內(nèi)氣壓減小，燒杯內(nèi)的NaOH溶液倒吸入燒瓶中形成噴泉，最終幾乎充滿燒瓶，故C選；NO與氫氧化鈉不反應(yīng)，也不溶于氫氧化鈉溶液，所以最終溶液不能充滿燒瓶，故D不選。4．實(shí)驗(yàn)室用如下裝置(略去部分夾持裝置)模擬利用氨氣和次氯酸鈉合成肼(N2H4)的過程。下列說法正確的是()A．將裝置①中濃鹽酸換成H2O2，也可用于制備氧氣B．②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2C．③中分液漏斗中盛裝飽和食鹽水D．當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，④中可收集一瓶純凈的NH3答案B解析由圖可知，①中發(fā)生的反應(yīng)為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，打開K1，Cl2能和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO，⑤用來制取NH3，④裝置作安全瓶，能防倒吸，在③中氨氣和NaClO反應(yīng)生成N2H4：ClO－＋2NH3=N2H4＋Cl－＋H2O，最后關(guān)閉K1，②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，以此來解答。裝置①中濃鹽酸換成H2O2，制備氧氣時(shí)不需要加熱，二氧化錳作催化劑，故A錯(cuò)誤；氯氣有毒，不能排放到空氣中，則②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，故B正確；③中分液漏斗中盛裝NaOH溶液，利用氯氣與NaOH溶液反應(yīng)制備NaClO，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉K2，多余的氨氣可收集在④中，但氨氣中混有水蒸氣，故D錯(cuò)誤。5．以天然氣為原料合成氨是新的生產(chǎn)氮肥的方法，它具有污染小、成本低等諸多特點(diǎn)，其過程如下：下列說法不正確的是()A．反應(yīng)①的化學(xué)方程式為CH4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))CO2＋4H2B．過程③可以通過物理變化完成C．氨氣與氧氣反應(yīng)生成硝酸銨的過程中，理論上V(NH3)∶V(O2)＝2∶3時(shí)恰好完全反應(yīng)D．工業(yè)合成氨的反應(yīng)溫度通?？刂圃?30K左右，是因?yàn)樵摐囟认麓呋瘎┑幕钚宰罡叽鸢窩解析過程①天然氣和水在催化劑作用下生成CO2和H2，化學(xué)方程式為CH4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))CO2＋4H2，故A正確；過程③為分離空氣得到氮?dú)夂脱鯕猓瑳]有發(fā)生化學(xué)變化，通過物理過程完成，可通過將空氣液化，然后根據(jù)氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不同而分離，故B正確；若二者恰好完全反應(yīng)則2NH3＋2O2=NH4NO3＋H2O，理論上V(NH3)∶V(O2)＝1∶1，故C錯(cuò)誤。6．合成氨及其相關(guān)工業(yè)中，部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：下列說法不正確的是()A．甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素B．反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化劑相同C．反應(yīng)Ⅵ的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用D．Ⅴ中發(fā)生反應(yīng)：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl答案B解析甲是N2，與H2化合生成NH3。反應(yīng)Ⅴ是侯氏制堿法原理，丁是NaHCO3，受熱分解生成Na2CO3；NH3發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO，NO與O2反應(yīng)生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反應(yīng)生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素，A正確；反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ中的氧化劑都是O2，反應(yīng)Ⅳ中的氧化劑是NO2，B錯(cuò)誤；NaHCO3分解生成的CO2可以循環(huán)利用，C正確；反應(yīng)Ⅴ是侯氏制堿法的原理，化學(xué)方程式為NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，D正確。7．如圖是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是()A．①② ．①③C．②③ ．②④答案B解析氯化銨分解生成的NH3與HCl在試管口冷卻后重新生成NH4Cl，不能得到NH3，①錯(cuò)誤；CaO與水反應(yīng)消耗了水，并且放出大量的熱，使NH3·H2O分解放出氨氣，②正確；NH4Cl與Ca(OH)2加熱條件下反應(yīng)有水生成，試管口應(yīng)略向下傾斜，③錯(cuò)誤；加熱濃氨水，促進(jìn)NH3·H2O的分解和氨氣的逸出，④正確。8．已知氨可以與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~，用如圖中的裝置可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)C中粉末逐漸變?yōu)榧t色，D中出現(xiàn)無色液體。下列有關(guān)說法正確的是()A．C中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3B．E中收集到的是N2和NH3的混合氣C．D中液體可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍(lán)D．A中加入的固體可以是NH4HCO3或NH4Cl答案C解析C中氨與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到氮?dú)夂徒饘巽~，N元素的化合價(jià)由－3價(jià)升高為0價(jià)，銅元素的化合價(jià)由＋2價(jià)降低為0價(jià)，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2，故A錯(cuò)誤；D中液體是氨水，可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍(lán)，故C正確；NH4Cl固體加熱分解為氨和氯化氫，試管口溫度較低，氯化氫和氨化合又生成氯化銨，不能用加熱氯化銨固體來制備氨，故D錯(cuò)誤。9．噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體和溶液，不能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()選項(xiàng)氣體溶液AH2SCuSO4溶液BHClAgNO3溶液CCl2稀NaOH溶液DCO2飽和NaHCO3溶液答案D解析硫化氫和硫酸銅溶液反應(yīng)，使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差，能夠形成噴泉，A錯(cuò)誤；氯化氫極易溶于水，能與硝酸銀溶液反應(yīng)，使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差，能夠形成噴泉，B錯(cuò)誤；氯氣能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差，能夠形成噴泉，C錯(cuò)誤；二氧化碳不會溶于飽和碳酸氫鈉溶液中，也不與其反應(yīng)，燒瓶內(nèi)外不會產(chǎn)生壓強(qiáng)差，不能形成噴泉，D正確。10．實(shí)驗(yàn)員擬用如圖裝置測定氨分子中的N、H原子個(gè)數(shù)比，已知2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2＋3H2O＋3Cu。下列說法正確的是()A．制備氨氣時(shí)NH4Cl可用NH4NO3代替B．根據(jù)所得氣體體積和濃硫酸質(zhì)量增重可計(jì)算氨分子中的N、H原子個(gè)數(shù)比C．球形干燥管中的試劑可以是堿石灰或無水氯化鈣D．測定前需用氨氣排盡裝置中的空氣答案D解析硝酸銨易吸濕結(jié)塊且受熱易發(fā)生爆炸性分解，故不宜用于實(shí)驗(yàn)室制備氨氣，A錯(cuò)誤；該裝置中濃硫酸不僅吸收了生成的水，也吸收了多余的氨氣，故不能根據(jù)所得氣體和濃硫酸的增重計(jì)算氨分子中的N、H原子個(gè)數(shù)比，B錯(cuò)誤；球形干燥管中若使用無水氯化鈣，無水氯化鈣會吸收氨氣，轉(zhuǎn)化為CaCl2·8NH3，導(dǎo)致后續(xù)實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，C錯(cuò)誤；因?qū)嶒?yàn)中需測定反應(yīng)產(chǎn)生N2的體積，故測定前需先用氨氣排盡裝置中的空氣，D正確。11．完成制取氨氣及與氨氣性質(zhì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)(圖中夾持裝置均已略去)。Ⅰ.(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)要得到干燥的氨氣可選用________(填字母，下同)作干燥劑。A．無水CaCl2 ．濃硫酸C．P2O5 ．堿石灰(3)已知氨氣難溶于有機(jī)溶劑CCl4，圖1中可以做NH3尾氣吸收裝置的有________。(4)如果只提供圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法：________________________________。Ⅱ.(1)寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________。(2)用一支試管收集干燥的NO氣體13mL，間歇而又緩慢地通入8mL的O2，按圖3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列是最終狀態(tài)的描述：①試管內(nèi)氣體呈紅棕色、②試管內(nèi)氣體呈無色、③試管內(nèi)液面上升、④試管內(nèi)液面不變、⑤試管內(nèi)氣體是NO、⑥試管內(nèi)氣體是O2，其中描述正確的是________(填序號)。(3)如果將一支試管中充入20mLNO2和O2的混合氣體，倒扣在水槽中，待反應(yīng)停止后，試管內(nèi)剩余5mL無色氣體。若剩余氣體為NO，則原混合氣體中：V(NO2)＝________mL；V(O2)＝________mL。答案Ⅰ.(1)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)D(3)ABD(4)打開止水夾，用手或熱毛巾捂熱燒瓶Ⅱ.(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)②③⑤(3)191解析Ⅰ.(2)A、B、C中物質(zhì)均與氨氣反應(yīng)，只有堿石灰可干燥氨氣。(3)氨氣難溶于有機(jī)溶劑CCl4，且倒扣的漏斗、球形干燥管均可防止倒吸，則A、B、D均可防止倒吸。Ⅱ.(2)由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知，若13mLNO完全反應(yīng)消耗9.75mL氧氣