2021版高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物4氮及其重要化合物强化训练1（含解析）新人教版

氮及其重要化合物

1.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 (　　)

A.①②　　　B.②③　　　C.③④　　　D.①③

【解析】选D。NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷会重新发生化合反应生成NH4Cl,且可能出现堵塞导管的情况;③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管底部而使试管破裂,故①③错误。把浓氨水滴入氧化钙固体中,会发生反应CaO+NH3·H2OCa(OH)2+NH3↑,反应放热,温度升高有利于NH3放出,故可用②的方法制取氨气;浓氨水受热产生氨气,通过碱石灰吸收水蒸气后即得到干燥的NH3,④符合要求。

2.(2019·成都模拟)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.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水中含有N

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具有热不稳定性

D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨气催化氧化的产物中有NO

【解析】选B。B项,因为氨水中存在氨分子,加热,氨气逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨气,错误;D项,

4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,NH3的氧化产物应为NO,正确。

【加固训练】

1.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是 (　　)

A.用装置甲制备氨气

B.用装置乙除去氨气中少量水

C.用装置丙收集氨气

D.用装置丁吸收多余的氨气

【解析】选D。装置甲中试管口应稍向下倾斜,A错误;氨气能与浓硫酸反应,B错误;装置丙中只有气体的流入口,没有气体的流出口,C错误;氨气在水中的溶解度非常大,被水吸收时容易产生倒吸的现象,装置丁可以防止倒吸,D正确。

2.用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。 

【解析】制备氨气时,加热固体的试管口应略向下倾斜,所以制备装置应选取装置A;氨气的密度比空气小,因此应用向下排空气法收集,所以收集装置应选取装置C;氨气极易溶于水,应防止发生倒吸,因此尾气处理装置应选取装置G。

答案:A、C、G

3.某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管省略)进行有关氨气制取的实验探究。

回答下列问题:

(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为 ______________________; 

若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是________(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是________。 

(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是________,分液漏斗中装的试剂是________,收集装置应选择________(填装置序号)。 

【解析】(1)装置①适用于固-固加热制取气体,制取NH3的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积,必须用排液体法,而NH3极易溶于水,故不能用排水法,所用的液体必须不与NH3反应,也不溶解NH3才行。

(2)装置②是固-液反应,不需要加热的装置,制取NH3时,可用浓氨水和碱石灰作用。

答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O　③⑦　氨气难溶于该试剂,且该试剂不易挥发

(2)CaO(或NaOH或碱石灰)　浓氨水(或浓NH4Cl溶液)　⑥

4.甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂,对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。

化学试剂:①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体。

(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气,应选择的装置是________(填字母),选用的试剂是________(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是__ ____ __, 

实验过程中,制气时的实验操作是  ______________________________。  

(2)乙同学建议把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气,并确保不污染环境,请你根据其设想回答下列问题:

①若用排气法收集氨气,请在方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置,标出所用试剂(自选)名称。

②若用排液集气法收集NH3,可选用的试剂是________(填字母)。  

A.H2O　　　　　　  B.浓硫酸

C.CCl4      D.饱和NaCl溶液

【解析】(1)不加热制取NH3是快速制取少量NH3的措施,具体操作方法是把浓氨水滴到固体NaOH上。(2)①用排气法收集NH3的装置中要注意广口瓶中导气管的长短,因NH3的密度比空气的小,故进气管短,出气管长,因NH3极易溶于水,进行尾气处理时,要设置防倒吸装置。②用排液法收集NH3时,要求液体不能溶解NH3且不与NH3发生反应,故选CCl4。

答案:(1)B　②③　NaOH固体遇水放热,使氨气的溶解度降低,同时可使溶液中c(OH-)增大,促使N+OH-NH3·H2ONH3↑+H2O平衡向右移动,从而使氨气逸出　将浓氨水逐滴滴加到NaOH固体上

(2)①如图

②C

5.(2016·全国卷Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:

(1)氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的__________,反应的化学方程式为

__________________________________。 

②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→__________(按气流方向,用小写字母表示)。 

(2)氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

【解析】(1)①制取氨气可以用固体氯化铵和氢氧化钙反应,发生装置应选择图中的A,反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;也可以用浓氨水和碱石灰加热制取,反应的化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O,发生装置应选择图中的B。

②欲收集一瓶干燥的氨气,其连接顺序为发生装置→干燥装置→收集装置→尾气吸收装置,按气流方向表示为 d→c→f→e→i。

(2)打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,氨气和二氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气和水,所以Y管中红棕色慢慢变浅,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,Y管中有少量水珠,生成的气态水凝聚。打开K2时,Z中的溶液倒吸入Y管中,原因是该反应为气体体积减小的反应,装置内压强降低,在大气压的作用下发生倒吸。

答案:(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(或B　NH3·H2ONH3↑+H2O)

②d→c→f→e→i　(2)①红棕色慢慢变浅

②8NH3+6NO27N2+12H2O

③Z中NaOH溶液产生倒吸现象

④反应后气体分子数减少,装置中压强减小