第3章　第3节　第2课时　氨与铵盐 试卷

第3章物质的性质与转化

第3节　氮的循环

第2课时　氨与铵盐

课后篇素养形成

合格考达标练

1.下列现象不能用于检验NH3的是(　　)

A.气体遇浓盐酸产生白烟

B.气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝

C.将气体通入酚酞溶液中,溶液变红色

D.蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近气体

答案D

解析NH3与浓盐酸挥发出的HCl发生反应NH3+HClNH4Cl,会产生白烟,A项能检验NH3;B选项,NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O呈弱碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,能使酚酞溶液变红色,B项、C项可以;浓硫酸不具有挥发性,D项不能用于检验NH3。

2.

(2020山东烟台期中)探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)

A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水

B.将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨气的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性

C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定

D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨气的氧化产物为NO2

答案D

解析将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水,使试管内的压强迅速减小,水充满试管,所以A项正确;氨气可溶于水,当试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性,所以B项正确;加热NH4HCO3固体,固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明有水生成,因此可以说明NH4HCO3受热不稳定,分解为氨气、二氧化碳和水,所以C项正确;挥发的氨气在红热的Pt丝做催化剂的条件下和O2发生催化氧化反应生成NO,NO遇到O2又生成红棕色的NO2,所以瓶口出现红棕色气体,所以D项错误。

3.如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,打开活塞K,下列与实验事实相符的是(　　)

A.CO2(浓NaOH溶液):无色喷泉

B.NH3(H2O含石蕊):红色喷泉

C.SO2(浓NaOH溶液):红色喷泉

D.HCl(H2O含石蕊):白色喷泉

答案A

解析B中,NH3易溶于水,溶液显碱性,应形成蓝色喷泉;C中,SO2能与NaOH溶液反应,但溶液无色,形成无色喷泉;D中,HCl易溶于水使溶液显酸性,形成红色喷泉。

4.如图所示,利用培养皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(　　)

答案A

解析浓氨水具有挥发性,向NaOH固体上滴加浓氨水,由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体,NH3也能与H2SO4发生化合反应生成(NH4)2SO4,A正确,B错误;NH3与氯化物溶液反应生成沉淀,该氯化物可以是CuCl2或MgCl2等,C错误;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O是可溶性碱,NH3是氢化物,D错误。

5.下列关于氨水的说法正确的是(　　)

A.氨水是无色透明的纯净物

B.向氨水中滴加酚酞,溶液变红

C.氨水的主要成分受热不分解

D.将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生

答案B

解析氨水是氨气的水溶液,属于混合物,故A错误;氨水中存在NH3·H2ON+OH-,溶液显碱性,滴加酚酞,溶液变红,故B正确;氨水中的主要成分不稳定,受热分解生成NH3和H2O,故C错误;浓硫酸是难挥发性酸,靠近浓氨水时不会产生白烟,故错误。

6.下列方法中,不能用于实验室制取氨气的是(　　)

A.在试管中将熟石灰和氯化铵混合后加热

B.加热试管中的氯化铵固体

C.将烧瓶中的浓氨水加热

D.将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中

答案B

解析A项,熟石灰与NH4Cl固体混合后加热,发生反应Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;B项,加热时NH4Cl发生分解反应NH4ClHCl↑+NH3↑,遇冷时两种气体又发生化合反应HCl+NH3NH4Cl,故不适合用于实验室制NH3;C项,NH3·H2ONH3↑+H2O;D项,生石灰溶于水放热促使NH3逸出,且溶液中c(OH-)增大,有利于产生NH3。

7.某化学实验小组同学利用以下实验装置制取氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答:

(1)实验室制备氨气的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)用装置B收集氨气时,应选择氨气的进气口是　　　　　　(填“a”或“b”),并说明选择的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)打开装置B中的止水夹c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是　　　　　　,　　　　　　。 

(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是　　　　(填序号)。 

答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)a　氨气密度比空气密度小

(3)极易溶于水　与水反应生成碱　(4)②④

解析(1)实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。

(2)氨气比空气的密度小,可用向下排空气法收集,导气管要伸入烧瓶底部。

(3)能形成喷泉,证明氨气极易溶于水,酚酞变红,说明氨气的水溶液显碱性。

(4)①不利于氨气的吸收,②④能防止倒吸,③易发生倒吸。

8.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用如下示意图中的装置可以实现该反应(夹持装置略)。

回答下列问题:

(1)A中加入的物质是　　　　　　　　　,发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 

(2)B中加入的物质是　　　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验时在C中观察到的现象是　　　　　　　,发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)实验时在D中观察到的现象是　　　　　　　 ,D中收集到的物质是　　　　　　　　　,检验该物质的方法和现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2　2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(其他合理答案也可以)

(2)碱石灰(或CaO)　除去NH3中的水蒸气

(3)黑色粉末逐渐变为红色　2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu

(4)出现无色液体　氨水　用玻璃棒蘸取无色液体,滴在红色石蕊试纸上,试纸变蓝;取少量无色液体,加入无水硫酸铜,无水硫酸铜变蓝

解析由实验原理“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合题干装置图可知,A装置提供NH3,且是固固加热制备气体,则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)2,发生反应:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。B装置是干燥装置,除去NH3中的水蒸气,应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。C装置中发生反应:2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu,则C中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会从C装置进入D试管中,因为水蒸气在冰水中转化为液态水,氨气极易溶于水,则D中收集到的是氨水。E装置是气体收集装置,收集到的是N2。

等级考提升练

9.关于氨的下列叙述中,错误的是(　　)

A.氨易液化,因此可用来作制冷剂

B.氨溶解于水显弱碱性,因此可使酚酞溶液变为红色

C.氨气遇到浓盐酸、硫酸都会发生反应,产生白烟现象

D.氨气可被氯气氧化生成N2,同时还可能产生白烟现象

答案C

解析C项,NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应,有白烟生成,但与H2SO4反应不会产生白烟;D项,氨气可被氯气氧化生成N2,氯气被还原生成HCl,HCl与NH3化合产生白烟现象。

10.(双选)对废水中的NH3、N采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:

①微生物脱氮法:NN2

②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,从而去除NH3、N。下列有关说法正确的是(　　)

A.该废水大量直接排放,对水体的影响不大

B.微生物脱氮时可在高温下进行,以加快脱氮的速率

C.步骤a发生反应:N+2O2N+H2O+2H+

D.化学沉淀法脱氮时,溶液的碱性过强,NH3、N的去除率将下降

答案CD

解析用微生物脱氮法处理的废水中还含有做催化剂的硝化细菌和反硝化细菌,不能大量直接排放;用化学沉淀法处理的废水中还含有氯化钠等无机盐,不能大量直接排放,故A错误。微生物在高温时会死亡,不能参与脱氮过程,脱氮的速率会减小,故B错误。步骤a发生的反应为在硝化细菌的作用下,氧气将废水中的铵根离子氧化为硝酸根,反应的离子方程式为N+2O2N+H2O+2H+,故C正确。化学沉淀法脱氮时,若溶液的碱性过强,镁离子会生成氢氧化镁沉淀,NH3、N的去除率将下降,故D正确。

11.如图所示,室温下,A、B两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体(同温、同压),当打开止水夹K时,使两烧瓶内气体充分接触后,容器内压强由小到大的顺序正确的是(　　)

A.②③① B.③①②

C.③②① D.②①③

答案A

解析①氢气和氯气在常温下不反应,气压不变;②氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体,反应后气体压强为零;③一氧化氮和氧气化合会生成二氧化氮,即2NO+O22NO2,然后发生反应2NO2N2O4,反应后气体体积减小,要比原来体积的还要小。则最后容器内的压强由小到大的顺序为②<③<①。

12.(2020四川攀枝花高一期中)关于氨的下列叙述不正确的是(　　)

A.液氨是纯净物

B.NH3的催化氧化可用于制取硝酸

C.氨易液化,因此可用来作制冷剂

D.实验室常用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气

答案D

解析液氨即液态的氨,只含有氨一种物质,所以为纯净物,A正确;NH3催化氧化可生成NO,NO氧化生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,B正确;氨易液化,液氨汽化时吸热,因此可用作制冷剂,C正确;氨气是碱性气体,能够使石蕊溶液变蓝,因此实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,D错误。

13.(2020江西江湖协作体自招班联考)厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中正确的是(　　)

Anammox反应模型

A.四个反应过程中,有三个是氧化还原反应,有一个是非氧化还原反应

B.1 mol N经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(假设每步转化均完全),得到氮气的体积约为11.2 L

C.该过程的总反应是:N+NN2↑+2H2O

D.该方法每处理1 mol N,需要的N为0.5 mol

答案C

解析四个反应过程中,N元素的化合价均发生变化,因此都属于氧化还原反应,所以A项错误;由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(假设每步转化均完全),1 mol N和1 mol NH2OH发生氧化还原反应生成1 mol氮气,标准状况下的体积为22.4 L,所以B项错误;由图示可知,起始反应物为N和N,最终生成N2,根据守恒法可配平该反应的化学方程式为N+NN2↑+2H2O,所以C项正确;由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(假设每步转化均完全),1 mol N和1 mol NH2OH发生氧化还原反应生成1 mol氮气。由电子转移守恒可知,每处理1 mol N,需要的N为1 mol,所以D项错误。

14.在100 mL NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4固体的混合物,加热充分反应。如图表示加入的混合物质量和产生的气体体积(标准状况)的关系,则NaOH溶液的物质的量浓度为(　　)

A.2 mol·L-1 B.1 mol·L-1

C.5 mol·L-1 D.0.5 mol·L-1

答案C

解析向NaOH溶液中加入两种铵盐,离子方程式为N+OH-NH3↑+H2O,当生成V(NH3)=11.2 L(标准状况)即n(NH3)=0.5 mol时,溶液中OH-全部反应,则n(OH-)=n(NaOH)=0.5 mol,c(NaOH)==5 mol·L-1。

15.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:

ABCDE

当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答:

(1)A是　　　　　　,Y是　　　　　　,Z是　　　　　　。 

(2)当X是强酸时,E是　　　　　　,写出B生成C的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。 

(3)当X是强碱时,E是　　　　　　,写出B生成C的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)(NH4)2S　O2　H2O

(2)H2SO4　2H2S+3O22SO2+2H2O

(3)HNO3　4NH3+5O24NO+6H2O

解析因D的相对分子质量比C大16,则Y为O2,进而推知C、D为氧化物,BCD为连续氧化的过程。因E为酸,故C、D均为非金属氧化物,Z为H2O。当X为强碱时,该连续氧化关系为NH3NONO2,进而推知A为铵盐;当X为强酸时,该连续氧化关系为H2SSO2SO3,进而推知A为硫化物。综上所述A为(NH4)2S。

新情境创新练

16.有资料显示过量的NH3和Cl2在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某实验小组对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定,回答下列问题:

(1)岩脑砂的制备。

①利用装置A制取实验所需的NH3,写出反应的化学方程式:　。 

②已知该实验中用浓盐酸与MnO2反应制取所需的Cl2,装置F中的试剂是饱和食盐水,则F装置的作用是　。 

③为了使NH3和Cl2在D中充分混合,请确定上述装置的合理连接顺序:　　　　　→ef←h←g←j←i←b(用小写字母和箭头表示,箭头方向与气流方向一致)。 

④证明NH3和Cl2反应生成的岩脑砂中含有N,需要用到的实验用品中除了蒸馏水、稀硝酸、红色石蕊试纸外,还需要用到的试剂有　。 

(2)岩脑砂中元素的测定:准确称取a g岩脑砂,与足量的氧化铜混合加热,利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的物质的量之比。

(已知该过程发生的反应为:2NH4Cl+3CuO3Cu+N2↑+2HCl↑+3H2O)

⑤设置装置H的目的是　　　　　　　　　。 

⑥若装置I增重b g,利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下的气体摩尔体积为24.5 L·mol-1),则岩脑砂中n(N)∶n(Cl)=　　　　　(用含b、V的代数式表示,不必化简)。 

⑦若测量体积时气体温度高于常温(其他操作均正确),则n(N)比正常值　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 

答案(1)①2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O　②除去Cl2中的HCl气体　③a→d→c　④氢氧化钠浓溶液(合理即可)　(2)⑤吸收反应产生的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰　⑥　⑦偏高

解析(1)①实验室制备氨气是利用氯化铵与氢氧化钙共热制得,该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;②浓盐酸具有挥发性,生成的氯气中混有HCl,需要除去,用饱和食盐水吸收HCl,同时可降低氯气在水中溶解度,因而F装置的作用是除去Cl2中的HCl气体;③根据信息可知b→f为氯气进入D装置,则D装置e端需通入NH3,A装置a端为NH3出口,氨气需干燥,因而通入C干燥管中,其连接顺序为a→d→c;④铵根离子的检验思路是铵盐与浓碱液共热制得氨气,氨气接触湿润的红色石蕊试纸,若变蓝色,说明岩脑砂中含有铵根离子,因而还需氢氧化钠溶液。

(2)⑤利用图示装置测定岩脑砂中氮原子和氯原子的物质的量之比,根据该过程发生的反应可知需测量氮气和氯化氢的量,氯化氢可用I碱石灰吸收,碱石灰也能够吸水,因而在I之前需加一个干燥装置,即H中浓硫酸用来吸收反应产生的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰;⑥根据装置I增重b g,利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下的气体摩尔体积为24.5 L·mol-1),因而m(HCl)=b g,则n(Cl)= mol,装置K利用排水法测量氮气的体积,V(N2)=V L,n(N)=2× mol,则n(N)∶n(Cl)=;⑦其他条件不变,温度越高,气体体积越大,即V越大,则测得n(N)越大,n(N)比正常值偏高。