高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 氮族元素 第三節(jié) 氨銨鹽習(xí)題詳解(含解析)(實(shí)驗(yàn)班)
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高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第6章 氮族元素 第三節(jié) 氨銨鹽習(xí)題詳解(含解析)(實(shí)驗(yàn)班)
第三節(jié) 氨銨鹽一、選擇題1用濃氯化銨溶液處理過(guò)的舞臺(tái)幕布不易著火。其原因是( )。幕布的著火點(diǎn)升高幕布的質(zhì)量增加氯化銨分解吸收熱量,降低了溫度氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣ABCD解答:本題考查氯化銨的性質(zhì)。解:氯化銨分解需要吸收熱量,從而降低環(huán)境溫度,正確;氯化銨分解產(chǎn)生的氣體可以隔絕空氣,正確。本題答案為選項(xiàng)B。2同溫同壓下,兩只等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿和,進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),經(jīng)充分反應(yīng)后,瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為( )。A>B<CD不能確定解答:本題考查噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液濃度的有關(guān)知識(shí)。解:同溫同壓下同體積的情況下,氣體的物質(zhì)的量必然相等。可設(shè)圓底燒瓶的體積為,所含氣體的物質(zhì)的量為。由于氨氣極易溶于水中,因此而二氧化氮與水會(huì)反應(yīng)生成硝酸:所以。可見(jiàn)兩者濃度相同。本題答案為選項(xiàng)C。3密度為氨水,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,該氨水用等體積水稀釋后,所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )。A等于B大于C小于D無(wú)法確定解答:本題考查稀釋后溶液濃度的計(jì)算。解:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的氨水用等質(zhì)量的水稀釋后濃度為,已知氨水的密度小于水的密度,因此加入等體積的水稀釋時(shí),水的質(zhì)量會(huì)大于氨水的質(zhì)量,從而使?jié)舛鹊陀?。本題答案為選項(xiàng)C。4下列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的敘述正確的是( )。A合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將液化后分離可增大正反應(yīng)速率,提高、的轉(zhuǎn)化率B硫酸工業(yè)中在接觸室安裝熱交換器是利用轉(zhuǎn)化為時(shí)放出的熱量C電解飽和食鹽水制燒堿采用離子交換膜法,可防止陰極室產(chǎn)生的進(jìn)入陽(yáng)極室D合成氨生產(chǎn)過(guò)程中,高溫不利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)解答:本題考查工業(yè)生產(chǎn)的有關(guān)知識(shí)。解:合成氨生產(chǎn)過(guò)程中將液化分離能提高、的轉(zhuǎn)化率,但溫度的下降會(huì)減小反應(yīng)速率,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;硫酸工業(yè)中在接觸室安裝熱交換器是利用二氧化硫催化氧化為時(shí)放出的熱量,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電解飽和食鹽水,氯氣是陽(yáng)極產(chǎn)物,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤;合成氨是放熱反應(yīng),因此在生產(chǎn)過(guò)程中,溫度升高會(huì)使平衡逆向移動(dòng),所以選項(xiàng)D正確。本題答案為選項(xiàng)D。5氫化銨()與氯化銨的結(jié)構(gòu)相似,又知與水反應(yīng)有生成。下列敘述不正確的是( )。A是離子化合物,固態(tài)時(shí)屬離子晶體B溶于水,所形成的溶液顯酸性C固體投入少量的水中,有兩種氣體產(chǎn)生D與水反應(yīng)時(shí),是氧化劑解答:本題考查氫化銨的知識(shí),氫化銨()與氯化銨的結(jié)構(gòu)相似性質(zhì)也相似,要利用已有氯化銨的知識(shí)推測(cè)氫化銨的性質(zhì)。解:氯化銨是離子晶體,而氫化銨()與氯化銨的結(jié)構(gòu)相似,可推知也是離子化合物,固態(tài)時(shí)屬離子晶體,所以選項(xiàng)A正確;已知與水反應(yīng)生成的同時(shí),也有氨水生成,形成的溶液顯堿性,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤;固體投入少量的水中,會(huì)有氫氣和氨氣兩種氣體產(chǎn)生,所以選項(xiàng)C正確;與水反應(yīng)時(shí),是還原劑,產(chǎn)物氫氣既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤。本題答案為選項(xiàng)B、D。二、填空題6實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如圖所示。已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉()溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?。?)從圖中選擇制取氣體的合適裝置:氮?dú)鈅、氫氣_。(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)圖甲裝置的目的除了將氣體混合外,還有_、_。(3)氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入圖乙裝置的水中吸收氨氣,_(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸,其原因是_。(4)用圖乙裝置吸收一段時(shí)間氨氣后,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中,鉑絲保持紅熱的原因是_,錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是_。(5)寫出圖乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式:_。(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有的離子是、_、_。解答:本題考查工業(yè)合成氨和氨催化氧化的知識(shí)。解:(1)實(shí)驗(yàn)室用飽和亞硝酸鈉()溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?,根?jù)反應(yīng)條件氮?dú)獾闹苽淇蛇x用裝置a。氫氣可用鋅與稀硫酸反應(yīng)制得,可選用裝置。(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^(guò)裝置甲,裝置甲的作用是除了將氣體混合外,還有干燥氣體、觀察氫氣和氮?dú)獾牧魉僮饔?。?)氨合成器出來(lái)經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨,不會(huì)發(fā)生倒吸,原因是: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。(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?jī)?nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是說(shuō)明氨的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中放出的熱量就可以使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行;生成的一氧化氮會(huì)與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,所以錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是:有紅棕色氣體產(chǎn)生。(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式:。(6)紅棕色氣體二氧化氮會(huì)與水作用生成硝酸,溶液中會(huì)有硝酸根離子。即反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液中含有、離子。本題答案為:(1)、。(2)干燥氣體,觀察氫氣和氮?dú)獾牧魉佟#?)不會(huì),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。(4)說(shuō)明氨的氧化反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng);有紅棕色氣體產(chǎn)生。(5)。(6)、。7在實(shí)驗(yàn)室中用圖中所示的裝置(固定、加熱儀器和橡膠管略)進(jìn)行有關(guān)氣體的制取實(shí)驗(yàn)探究。請(qǐng)回答:(1)氣體制備時(shí)須先檢查裝置的氣密性,圖所示的裝置中,肯定不符合氣密性檢查要求的是_。(2)若用裝置制取并收集干燥的,燒瓶?jī)?nèi)裝的試劑是_,分液漏斗中裝的試劑是_,收集裝置應(yīng)選擇_(填裝置序號(hào))。證明氨氣已收集滿的操作是_。(3)將氨氣通過(guò)灼熱的氧化銅粉末,得到氮?dú)夂豌~。要制取并收集純凈的氮?dú)猓珊猩倭康乃?,?yīng)使用上述儀器中的_(填裝置序號(hào),并按氣流方向從左向右列出)。此時(shí)中應(yīng)盛放_(tái),中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。解答:本題考查氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備。解:(1)氣體制備時(shí)須先檢查裝置的氣密性,圖示裝置中,肯定不符合氣密性檢查要求的是,因?yàn)樵谏舷乱苿?dòng)過(guò)程中,如果氣密性好,兩端液面不會(huì)一直相平。(2)若用裝置制取并收集干燥的,燒瓶?jī)?nèi)裝的試劑是堿石灰(或生石灰、固體),分液漏斗中裝的試劑是濃氨水,收集裝置應(yīng)選擇。證明氨氣已收集滿的操作是用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口,試紙變藍(lán)(或蘸濃鹽酸的玻璃棒靠近管口,有白煙生成)。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:首先利用濃氨水與生石灰反應(yīng)制備氨氣,選裝置;利用堿石灰干燥氨氣,選裝置;氨氣還原氧化銅制備得到,選用裝置;排水集氣,選裝置。所以,要制取并收集純凈的氮?dú)猓珊猩倭康乃?,按氣流方向從左向右為:。本題答案為:(1);(2)堿石灰(或生石灰、固體),濃氨水,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口,試紙變藍(lán)(或蘸濃鹽酸的玻璃棒靠近管口,有白煙生成);(3),稀硫酸,。8某研究性學(xué)習(xí)小組利用以下材料來(lái)探究的還原性,部分實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。材料:是強(qiáng)還原劑,能將某些金屬氧化物還原為金屬單質(zhì)或低價(jià)態(tài)的氧化物,如:材料:在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成和:。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)在實(shí)驗(yàn)室中,該學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)下列制取純凈干燥氨氣的方案,簡(jiǎn)易、可行的最佳方案是_。A加熱氯化銨固體,產(chǎn)生的氣體通過(guò)堿石灰B在和的混合氣體中加入鐵觸媒,并加熱至500,再通過(guò)堿石灰C加熱濃氨水,產(chǎn)生的氣體通過(guò)堿石灰D在生石灰中加入濃氨水,產(chǎn)生的氣體通過(guò)堿石灰(2)為證明還原的反應(yīng)中有水生成,中應(yīng)放入的試劑是_。(3)當(dāng)觀察到_(填現(xiàn)象),即表明中的反應(yīng)已經(jīng)完成。(4)該小組欲用體積之比為的稀硫酸做試劑,檢驗(yàn)反應(yīng)是否有固體生成。現(xiàn)用的濃硫酸配制的稀硫酸,所需的玻璃儀器除了膠頭滴管外還有_??勺C明還原產(chǎn)物中含有的操作及現(xiàn)象是_。(5)請(qǐng)寫出中生成的化學(xué)方程式:_。(6)若用定量的方法測(cè)定該反應(yīng)是否生成,最簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確的方法是_。解答:本題考查氨氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。解:(1)A加熱氯化銨固體會(huì)分解,但生成的氯化氫與氨氣會(huì)重新化合為氯化銨,不合理;B在和的混合氣體中加入鐵觸媒,并加熱至500,這是工業(yè)制備的方法,不適合在實(shí)驗(yàn)室完成;C加熱濃氨水會(huì)分解產(chǎn)生氨氣,再通過(guò)堿石灰達(dá)到干燥的目的。合理;D在生石灰中加入濃氨水可制得氨氣,再通過(guò)堿石灰干燥。合理。從簡(jiǎn)易、可行的角度看最佳方案是選項(xiàng)D。(2)利用無(wú)水硫酸銅與水反應(yīng)呈藍(lán)色,可證明水生成。所以在中應(yīng)放入的試劑是無(wú)水硫酸銅,來(lái)證明還原的反應(yīng)中有水生成。(3)氧化銅為黑色,單質(zhì)銅為紅色,因此當(dāng)觀察到中固體由黑色完全變?yōu)榧t色,即表明中的反應(yīng)已經(jīng)完成。(4)現(xiàn)用的濃硫酸配制的稀硫酸,所需的玻璃儀器除了膠頭滴管外還有燒杯、量筒、玻璃棒。因?yàn)樵谒嵝匀芤褐胁环€(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng):,而單質(zhì)銅與稀硫酸不反應(yīng),所以要證明還原產(chǎn)物中含有的操作及現(xiàn)象是:加入稀硫酸后如果溶液變成藍(lán)色,說(shuō)明含有氧化亞銅。(5)中生成的化學(xué)方程式為。(6)若用定量的方法測(cè)定該反應(yīng)是否生成,最簡(jiǎn)便且準(zhǔn)確的方法是稱量反應(yīng)前后裝置中固體的質(zhì)量。利用質(zhì)量差可定量判斷。本題答案為:(1);(2)為證明還原的反應(yīng)中有水生成,中應(yīng)放入的試劑是無(wú)水硫酸銅;(3)中固體由黑色完全變?yōu)榧t色;(4)所需的玻璃儀器除了膠頭滴管外還有燒杯、量筒、玻璃棒,加入硫酸后溶液呈藍(lán)色;(5);(6)稱量反應(yīng)前后裝置中固體的質(zhì)量。9某?;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了氨的性質(zhì)后討論:運(yùn)用類比的思想,既然氨氣具有還原性,能否像那樣還原呢?他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制取氨氣并探究上述問(wèn)題。請(qǐng)你參與該小組的活動(dòng)并完成下列研究:(一)制取氨氣(1)實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨固體和氫氧化鈣固體的混合物來(lái)制取氨氣,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_。(2)實(shí)驗(yàn)室還可在_(填一種試劑)中滴加濃氨水的方法快速制取少量氨氣。(二)實(shí)驗(yàn)探究該小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氨氣還原性及其產(chǎn)物,實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫出)如圖所示。(1)該裝置在設(shè)計(jì)上有一定的缺陷,為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,你對(duì)該裝置的改進(jìn)措施是_。(2)利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到中黑色粉末變?yōu)榧t色,中白色粉末變?yōu)樗{(lán)色,同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體。請(qǐng)寫出與反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(三)問(wèn)題討論(1)有學(xué)生認(rèn)為:與反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有。已知是紅色粉末,在酸性溶液中,能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有。(2)在解決了問(wèn)題(1)后,又有同學(xué)提出:與的熱穩(wěn)定性哪個(gè)更強(qiáng)?于是他們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):取固體,加熱到80100時(shí),得到黑色同體粉末,繼續(xù)加熱到1000以上,黑色粉末全部變成紅色粉末。冷卻后稱量,的質(zhì)量為。據(jù)此可推得為_(kāi),由此得到的結(jié)論是_。解答:本題考查氨氣還原性的實(shí)驗(yàn)。解:(一)制取氨氣(1)實(shí)驗(yàn)室常用加熱氯化銨固體和氫氧化鈣固體的混合物來(lái)制取氨氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示為:。(2)實(shí)驗(yàn)室還可在氫氧化鈉固體(或生石灰或堿石灰)中滴加濃氨水的方法快速制取少量氨氣。(二)實(shí)驗(yàn)探究(1)氫氧化鈣與氯化銨反應(yīng)過(guò)程中有水生成,對(duì)后續(xù)氨氣還原氧化銅產(chǎn)物水的確定有干擾,該裝置的改進(jìn)措施是在裝置和之間增加裝有堿石灰的干燥管,用于干燥氨氣。(2)利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到變?yōu)榧t色物質(zhì)說(shuō)明有銅生成,無(wú)水變藍(lán)證明有水生成,同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體,結(jié)合元素價(jià)態(tài)變化可確認(rèn)為氮?dú)狻K耘c反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。(三)問(wèn)題討論(1)利用在酸性溶液中,能自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和。取少量樣品于試管中,加入稀,充分振蕩,若溶液變成藍(lán)色,說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有,反之,則沒(méi)有。(2)取固體,加熱到80100時(shí),得到黑色固體粉末,繼續(xù)加熱到1000以上,黑色粉末全部變成紅色粉末。冷卻后稱量,的質(zhì)量為。據(jù)此可推得為,由此得到的結(jié)論是比的熱穩(wěn)定性差。本題答案為:(一)(1);(2)氫氧化鈉固體(生石灰或堿石灰)。(二)(1)在裝置和之間增加裝有堿石灰的干燥管;(2)。(三)(1)取少量樣品,加入稀,若溶液出現(xiàn)藍(lán)色,說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有,反之,則沒(méi)有;(2),比的熱穩(wěn)定性差。10利用如圖所示的裝置和其他必要的儀器用品,完成下列實(shí)驗(yàn)。已知,該實(shí)驗(yàn)證明氨氣具有還原性。則:(1)堿石灰的作用是_,稀硫酸的作用是_。(2)濃氨水與固體接觸,會(huì)逸出大量氨氣的原因是_。(3)證明具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。解答:本題考查氨氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。解:(1)濃氨水與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氨氣中混有水蒸氣,利用堿石灰可以吸收水蒸氣;燒杯中稀硫酸的作用是吸收氨氣,防止污染環(huán)境。(2)濃氨水與固體接觸時(shí),吸收溶液中水分放出大量的熱,使溶液溫度升高,有利于分解,氫氧化鈉電離出氫氧根離子,使溶液中氫氧根離子濃度增大,使平衡不斷逆向移動(dòng),也有利于氨氣的逸出。(3)證明具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:黑色粉末變?yōu)榧t色,管口有無(wú)色液滴產(chǎn)生。本題答案為:(1)吸收水蒸氣;吸收氨氣,防止污染環(huán)境。(2)吸收溶液中水分放熱,使溶液溫度升高,有利于分解,氫氧根離子濃度增大,使平衡逆向移動(dòng),也有利于氨氣的逸出。(3)黑色粉末變?yōu)榧t色,有無(wú)色液滴產(chǎn)生。11某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)氨氣制法和性質(zhì)進(jìn)行如下設(shè)計(jì):(1)下面是該小組學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的幾種方案。A硝酸銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱B加熱氯化銨固體C氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱D將濃硫酸滴人濃氨水中你認(rèn)為可行的是_(填字母),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)該小組學(xué)生把和的混合氣體導(dǎo)入密閉容器中,在催化劑的作用下加熱,使之充分反應(yīng),恢復(fù)到常溫常壓。若整個(gè)容器中的反應(yīng)隨著氧氣量的增加而發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng):;。設(shè)原混合氣體中有,最后容器中生成,再向容器中注入,得到溶液。向溶液中滴入酚酞試液,溶液呈紅色,的取值范圍為_(kāi),_(用的代數(shù)式表示,下同)。容器中有不溶性氣體,此氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色,的取值范圍為_(kāi),_。解答:本題考查氨氣制法和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。解:(1)解析:A硝酸銨固體受熱易爆炸,不適合用于制備氨氣;B加熱氯化銨固體分解為氨氣和氯化氫,但分解的產(chǎn)物還會(huì)重新化合為氯化銨,不能用于制備氨氣;C氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱,可行,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;D將濃硫酸滴入濃氨水中會(huì)生成硫酸銨,不能生成氨氣。(2)整個(gè)容器中的反應(yīng)隨著氧氣量的增加而發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng):;。設(shè)原混合氣體中有,最后容器中生成,再向容器中注入得到。分析可知:當(dāng)恰好生成,;當(dāng)恰好生成硝酸時(shí),。向溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色,說(shuō)明氨氣過(guò)量,只發(fā)生反應(yīng)。現(xiàn)在氨氣過(guò)量說(shuō)明的取值范圍:,此時(shí)硝酸。容器中有不溶性氣體,此氣體在空氣中變?yōu)榧t棕色,說(shuō)明氧氣不足,一氧化氮有剩余,則的取值范圍為,生成硝酸。本題答案為:(1),;(2),;,。