江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中化學(xué)專題7氮與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展第二單元重要的含氮化工原料第1課時(shí)氨氣分層作業(yè)蘇教版必修第二冊(cè)

專題7第二單元第1課時(shí)氨氣必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.2021年5月,我國的火星探測器“天問一號(hào)”成功登陸火星,其中,制冷溫度低、質(zhì)量小,符合航天要求的制冷機(jī)是由云南省有關(guān)單位負(fù)責(zé)研制的。液氨可用作某些行業(yè)的制冷劑。下列關(guān)于NH3的說法錯(cuò)誤的是()A.極易溶于水B.能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅C.可用于工業(yè)制HNO3D.可用于生產(chǎn)氮肥2.[2023江蘇徐州統(tǒng)考期中]氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ):4NH3+5O24NO+6H2O。下列關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是()A.NH3作氧化劑B.O2發(fā)生氧化反應(yīng)C.反應(yīng)過程中各元素的化合價(jià)都發(fā)生變化D.NH3中N元素被氧化3.[2023江蘇宿遷北附同文實(shí)驗(yàn)學(xué)校月考]常溫下,1體積水能溶解約700體積NH3。用圓底燒瓶收集NH3后進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn),下列分析正確的是()A.圓底燒瓶內(nèi)形成噴泉現(xiàn)象,證明NH3與水發(fā)生了反應(yīng)B.噴泉停止后,圓底燒瓶內(nèi)剩余少量氣體,是因?yàn)镹H3的溶解已達(dá)到飽和C.圓底燒瓶中的液體呈紅色的原因是NH3+H2ONH3·H2O+OH-D.圓底燒瓶內(nèi)的液體,含有2種分子4.下列關(guān)于氨氣的說法不正確的是(已知NH3難溶于CCl4)()A.氨氣易液化,汽化時(shí)吸熱,可用作制冷劑B.氨氣可以用濃硫酸干燥C.用水吸收氨氣可用圖1的裝置防止倒吸D.氨氣密度比空氣密度小,可用圖2收集NH35.[2023湖北鄂東南重點(diǎn)中學(xué)期中]實(shí)驗(yàn)中按如圖所示的裝置來干燥和收集氣體R,多余的氣體用水吸收,則R是()A.NH3 B.SO2C.Cl2 D.NO26.[2023福建福州一中期中]實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?。abc(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置:氮?dú)?填序號(hào),下同),氫氣。

(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有干燥氮?dú)夂蜌錃庖约啊?/p>

甲乙(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨,但不會(huì)發(fā)生倒吸,原因是

。

(4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是;乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式為;錐形瓶中出現(xiàn)白煙,該物質(zhì)的化學(xué)式為。

關(guān)鍵能力提升練7.[2023江蘇鹽城響水中學(xué)階段練習(xí)]“空氣變面包,氨功不可沒”。下列說法正確的是()A.NH3易液化,故液氨可做噴泉實(shí)驗(yàn)B.氨氣是堿性氣體,不能選擇濃硫酸干燥,可用CaCl2干燥C.氨遇到濃鹽酸、濃硫酸都會(huì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生白煙D.合成氨是人工固氮重要途徑8.錐形瓶內(nèi)盛有氣體X,滴管內(nèi)盛有液體Y,若擠壓膠頭滴管,使液體Y滴入瓶中,振蕩,過一會(huì)兒可見小氣球a鼓起,氣體X和液體Y不可能是()A.X是NH3,Y是水B.X是SO2,Y是NaOH濃溶液C.X是CO2,Y是稀硫酸D.X是HCl,Y是NaNO3稀溶液9.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨的制備、收集及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。有以下制備、收集裝置可供選擇,下列說法正確的是()abcdefA.選用b裝置制備氨氣,試管中加入固體氫氧化鈣,分液漏斗中加入氯化銨溶液B.選用e裝置收集氨氣,因?yàn)榘睔獗瓤諝廨p且易溶于水C.氨能發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn),利用了氨易液化的性質(zhì)D.氨氣可與鹽酸反應(yīng),體現(xiàn)了氨氣的還原性10.在1L1mol·L-1的氨水中,下列說法正確的是()A.含1molNH3分子B.含NH3和N的物質(zhì)的量之和為1molC.含NH3·H2O1molD.含NH3、NH3·H2O、N的物質(zhì)的量之和為1mol11.現(xiàn)用傳感技術(shù)測定噴泉實(shí)驗(yàn)中的壓強(qiáng)變化來認(rèn)識(shí)噴泉實(shí)驗(yàn)的原理,裝置如圖1所示,利用排空氣法收集NH3,將膠頭滴管中的水?dāng)D入三頸燒瓶中,完成噴泉實(shí)驗(yàn),瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化曲線如圖2。下列說法錯(cuò)誤的是()圖1圖2A.三頸燒瓶內(nèi)可以看到藍(lán)色噴泉B.由圖2可知D點(diǎn)時(shí)噴泉最劇烈C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,水不能充滿整個(gè)三頸燒瓶D.圖2中A→B段,是因?yàn)閿D入三頸燒瓶的水吸收了NH312.按下圖裝置進(jìn)行NH3的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。(1)①若先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是,原因是。

②穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1,再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是。

(2)①若先打開旋塞2,燒杯中溶液顯藍(lán)色的原因是(用化學(xué)用語表示)。

②取實(shí)驗(yàn)后B中的溶液加熱,觀察到的現(xiàn)象是,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)用圓底燒瓶收集B中的氣體(氣體全部為NH3)。按如圖所示裝置,打開止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭時(shí),可以看到的現(xiàn)象為,圓底燒瓶中所得溶液的濃度為(假設(shè)是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下完成實(shí)驗(yàn),且溶質(zhì)不擴(kuò)散)。

學(xué)科素養(yǎng)創(chuàng)新練13.在圖Ⅰ裝置中,燒瓶中充滿干燥的氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi),然后打開彈簧夾,燒瓶內(nèi)氣體a由于極易溶解于液體b,使燒瓶內(nèi)氣壓小于外界大氣壓,從而把燒杯內(nèi)的液體壓回?zé)?呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿整個(gè)燒瓶。請(qǐng)回答下列問題:(1)a和b分別可以是(填字母)。

A.N2、H2OB.CO2、濃NaOHC.NH3、鹽酸D.O2、H2O(2)寫出上述能進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式:

。

(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖Ⅱ的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置:①在圖中的錐形瓶里,分別加入足量的下列物質(zhì),反應(yīng)后能產(chǎn)生噴泉的是(填字母)。

A.Cu和稀鹽酸B.HCl溶液和NaOH溶液C.Fe2O3和稀硫酸D.Zn和稀硫酸②在圖Ⅱ的錐形瓶外放一水槽,向錐形瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再分別加入足量的下列物質(zhì),可產(chǎn)生噴泉的是(填字母)。

A.生石灰 B.硫酸銅C.濃硫酸 D.硫酸鉀第二單元重要的含氮化工原料第1課時(shí)氨氣1.B2.D解析由方程式可知,反應(yīng)中N元素化合價(jià)升高,所以NH3作還原劑,故A錯(cuò)誤;由方程式可知,反應(yīng)中O元素化合價(jià)降低,所以O(shè)2作氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng),故B錯(cuò)誤;由方程式可知,反應(yīng)中H元素化合價(jià)不變,故C錯(cuò)誤;由方程式可知,反應(yīng)中N元素化合價(jià)升高,所以NH3中N元素被氧化,故D正確。3.C解析試管內(nèi)液面上升,不能證明NH3與H2O發(fā)生了反應(yīng),也可能是由于NH3極易溶于水,A錯(cuò)誤;用排空氣法收集的氣體不一定純凈,NH3極易溶于水,1∶1溶解時(shí)遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和狀態(tài),則試管中剩余少量氣體,不是因?yàn)镹H3在水中的溶解達(dá)到了飽和,而是因?yàn)槭占腘H3中含有少量的空氣雜質(zhì),B錯(cuò)誤;圓底燒瓶中的液體呈紅色說明呈堿性,原因是NH3+H2ONH3·H2O+OH-,C正確;圓底燒瓶內(nèi)的液體,含有H2O、NH3·H2O和NH3,D錯(cuò)誤。4.B解析氨氣易液化,汽化時(shí)吸熱,可用作制冷劑,A正確;氨氣會(huì)與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),所以不能用濃硫酸干燥氨氣,B錯(cuò)誤;氨氣在水中的溶解度大,而在四氯化碳中的溶解度小,四氯化碳的密度比水大,所以氨氣通入下層,防止倒吸,C正確;氨氣密度比空氣密度小,采用向下排空氣法收集,即短口進(jìn),長口出,D正確。5.A解析由圖可知,氣體用向下排空氣法收集且用倒置漏斗防倒吸,說明該氣體的密度比空氣的小且易溶于水。6.答案(1)ab(2)控制氫氣和氮?dú)獾牧魉?3)因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)狻錃鈨煞N氣體,溶解過程中不會(huì)造成壓強(qiáng)的急劇變化(4)氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2ONH4NO3解析(1)已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?溶液中加熱反應(yīng)選擇a裝置制備N2。鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制備H2,固液不加熱反應(yīng)選擇b。(2)可以通過氣泡的量確定氣體的流速。(3)因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)?、氫氣兩種氣體,溶解過程中不會(huì)造成壓強(qiáng)的急劇變化,故不會(huì)引起倒吸。(4)鉑絲一直紅熱說明外界給它提供熱量,即NH3的催化氧化為放熱反應(yīng)。NH3經(jīng)O2氧化為NO,NO與O2反應(yīng)生成NO2,NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3,HNO3與NH3反應(yīng)生成NH4NO3小顆粒,故白煙成分為NH4NO3。7.D解析NH3極易溶于水,故氨氣可做噴泉實(shí)驗(yàn),故A錯(cuò)誤;氨氣能與CaCl2發(fā)生反應(yīng),不能用CaCl2干燥氨氣,故B錯(cuò)誤;氨氣遇到HCl發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨,產(chǎn)生白煙,氨氣和硫酸反應(yīng)生成硫酸銨,硫酸不揮發(fā),不能產(chǎn)生白煙,故C錯(cuò)誤;氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成氨氣,合成氨是人工固氮重要途徑,故D正確。8.C解析液體Y滴入瓶中振蕩,小氣球a鼓起,說明錐形瓶中壓強(qiáng)減小,可能是氣體X溶于液體Y,或氣體X與液體Y發(fā)生反應(yīng)引起。NH3極易溶于水,氣體壓強(qiáng)減小,A不符合題意;SO2與NaOH濃溶液反應(yīng)生成Na2SO3,氣體壓強(qiáng)減小,B不符合題意;CO2不易溶于稀硫酸,也不發(fā)生反應(yīng),氣體壓強(qiáng)幾乎不變,C符合題意;HCl不與NaNO3稀溶液反應(yīng),但HCl極易溶于水,氣體壓強(qiáng)減小,D不符合題意。9.B解析選用b裝置制備氨氣,試管中加入固體NaOH或CaO,分液漏斗中加入濃氨水,A錯(cuò)誤;氨氣易溶于水且密度小于空氣,可選擇向下排空氣法收集,故選用e裝置收集氨氣,B正確;氨能發(fā)生噴泉實(shí)驗(yàn),利用了氨極易溶于水的性質(zhì),C錯(cuò)誤;氨氣可與鹽酸反應(yīng)生成氯化銨,沒有化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。10.D解析NH3+H2ONH3·H2ON+OH-,氨水中含氮微粒有NH3、NH3·H2O、N,根據(jù)氮元素守恒可知,1L1mol·L-1的氨水中含NH3、NH3·H2O、N的物質(zhì)的量之和為1mol。11.B解析NH3溶于水形成氨水,使紫色石蕊溶液顯藍(lán)色,觀察到三頸燒瓶中產(chǎn)生藍(lán)色噴泉,A正確;由題圖2可知,C點(diǎn)時(shí)燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小最大,此時(shí)NH3溶解最多,噴泉最劇烈,B錯(cuò)誤;C點(diǎn)時(shí)NH3基本溶解于水,此時(shí)壓強(qiáng)介于70~80kPa之間,說明燒瓶內(nèi)有大量空氣,最終水不能充滿整個(gè)三頸燒瓶,C正確;題圖2中A→B段,擠入三頸燒瓶的水吸收了NH3,氣體壓強(qiáng)迅速降低,D正確。12.答案(1)①有白煙出現(xiàn)A瓶中HCl氣體壓強(qiáng)大,所以HCl進(jìn)入B瓶,與NH3反應(yīng)生成NH4Cl固體小顆粒②石蕊溶液進(jìn)入B瓶,且溶液顯紅色(2)①NH3·H2ON+OH-②有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,溶液由藍(lán)色又變?yōu)樽仙玁H3·H2ONH3↑+H2O(3)產(chǎn)生藍(lán)色噴泉mol·L-1解析(1)①A瓶中壓強(qiáng)比B瓶中大,打開旋塞1,HCl氣體進(jìn)入B瓶并與NH3反應(yīng)生成NH4Cl固體小顆粒,B瓶中產(chǎn)生白煙。②反應(yīng)后B瓶中壓強(qiáng)減小,關(guān)閉旋塞1,打開旋塞2,燒杯中的石蕊溶液倒吸入B瓶,因B瓶中HCl剩余,得到的溶液顯酸性,溶液變紅色。(2)①氨水中NH3·H2O電離得到N、OH-,故溶液顯堿性。②氨水不穩(wěn)定,在加熱條件下NH3·H2O分解生成氨氣和水,堿性逐漸減弱,溶液由藍(lán)色又變?yōu)樽仙?反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3·H2ONH3↑+H2O。(3)NH3溶于水顯堿性,遇石蕊溶液變藍(lán)。NH3溶于水形成噴泉后,溶液充滿燒瓶,設(shè)燒瓶容積為VL,則溶液體積為VL,則c(NH3)=mol·L-1。13.答案(1)BC(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(或NH3+HClNH4Cl)(3)①D②AC解析(1)N2和O2與水不反應(yīng),也不溶于水,不能形成噴泉,A、D不符合題意;CO2與NaOH能發(fā)生反應(yīng),NH3與HCl能發(fā)生反應(yīng),氣體被溶液吸收,燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,同外界環(huán)境產(chǎn)生壓強(qiáng)差,所以能形成噴泉,B、C符合題意。(2)2NaOH+CO2Na2CO3+H2O或NH3+HClNH4Cl。(3)①