鲁科版 (2019)必修 第一册微项目 科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题达标测试

第3节　氮的循环

3.3.2  氨的转化与生成

1.在研究合成氨方法的历史上，不同的研究者曾3次获得诺贝尔化学奖。氨是氮肥工业及制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是(　　)

A.N2和H2在点燃或光照条件下可合成NH3

B.NH3和HNO3溶于水后都能导电，故二者都是电解质

C.NH3遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟

D.由NH3制HNO3的过程中，氮元素被还原

【答案】　C

【解析】　N2和H2合成氨的条件是高温、高压、催化剂，在点燃或光照条件下，N2和H2不发生反应，故A项错误；氨水能导电是因为NH3溶于水生成一水合氨，一水合氨电离出自由移动的离子，NH3自身不能电离，因此NH3不是电解质，HNO3属于电解质，故B项错误；浓硝酸易挥发，NH3与挥发的硝酸反应生成NH4NO3固体，现象为产生大量的白烟，故C项正确；用氨制备硝酸的过程中，发生反应的化学方程式依次为4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，N元素的化合价由－3价升高至＋5价，被氧化，故D项错误。

2.下列关于氨水的叙述正确的是(　　)

A.氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱

B.氨水和液氨成分相同

C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)

D.1 mol·L－1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1 mol

【答案】　D

【解析】　溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NH、OH－和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。

3.下列有关氨的叙述中不正确的是(　　)

A.氨分子中氮元素的化合价只能升高，氨具有还原性

B.氨的催化氧化反应的方程式是4NH3＋5O24NO＋6H2O

C.氨的催化氧化反应中若氧气过量则有红棕色气体生成

D.氨的催化氧化属于人工固氮

【答案】　D

【解析】　氨分子中氮元素的化合价为最低价，只能升高不能降低，氨具有还原性。氨的催化氧化产生的一氧化氮与过量的氧气反应生成红棕色的气体二氧化氮。氨的催化氧化不属于氮的固定。

4.下列操作不能用于检验氨的是(　　)

A.气体能使湿润的酚酞试纸变红

B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝

C.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近

D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近

【答案】　C

【解析】　检验氨气常选用的试剂或仪器是湿润的酚酞试纸(变红)、湿润的红色石蕊试纸(变蓝)、蘸有浓盐酸的玻璃棒(有白烟产生)，而浓硫酸难挥发，与NH3反应不能形成白烟，故C项符合题意。

5.下列叙述中，正确的是(　　)

A.氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物

B.氨水显碱性，溶液中只有OH－，没有H＋

C.氨气与氯化氢气体相遇产生白色烟雾

D.在反应NH3＋H＋===NH中，氨失去电子被氧化

【答案】　A

【解析】　氨水是混合物，液氨是纯净物；所有水溶液中都会同时含有H＋和OH－；氨气与氯化氢气体相遇，发生反应生成氯化铵固体小颗粒，产生白烟；NH3＋H＋===NH中，无电子转移，不是氧化还原反应。

6.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是(　　)

A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体

B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性

C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压

D.用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验

【答案】　D

【解析】　A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。

7.某同学仿照喷泉实验原理在实验室里做了一个“喷泉实验”。

如图所示，在甲、乙两个烧瓶中分别装入X、Y两种无色气体，胶头滴管中盛有酚酞溶液，实验时将酚酞溶液挤入甲烧瓶中，可观察到酞酚溶液变红；然后打开弹簧夹，便可看到甲烧瓶中的导管喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。则X、Y分别为(　　)

A.NH3和HCl   B.HCl和NH3

C.SO2和HCl   D.NO和HCl

【答案】　A

【解析】　要想产生“喷烟”现象，应具备两个条件：一是形成压强差，二是两种气体反应会生成白烟，排除C、D项。由甲中溶液颜色发生变化，结合题给条件“胶头滴管中盛有酚酞溶液”可知，X为NH3，故Y为HCl，选A。

8.如图所示，在干燥的圆底烧瓶中充满气体a，打开弹簧夹f，将胶头滴管中的液体b挤入圆底烧瓶内，轻轻振荡圆底烧瓶，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个圆底烧瓶。则a和b分别是(　　)

【答案】　D

【解析】　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，而NO难溶于水，故最终水不能充满圆底烧瓶，A项不符合题意；NO难溶于水，也不溶于盐酸，B项不符合题意；Cl2几乎不溶于饱和氯水，C项不符合题意；NH3极易溶于水，D项符合题意。

9.下列不属于铵盐的共同性质的是(　　)

A.都易溶于水   B.与烧碱共热都产生氨气

C.都是晶体   D.受热分解都产生氨气

【答案】　D

【解析】　铵盐受热都易分解，但不一定都能放出氨气。如硝酸铵受热分解的产物与反应：

低温分解(110 ℃)：NH4NO3NH3↑＋ HNO3↑；

低温分解(185～200 ℃)：NH4NO3N2O↑＋ 2H2O↑；

温度超过300 ℃(或撞击)发生爆炸：2NH4NO32N2↑＋O2↑＋ 4H2O↑；

温度超过400 ℃，用铂做催化剂：5NH4NO34N2↑＋2HNO3↑＋ 9H2O↑。

10.给装有下列少量固体物质的试管加热，试管底部的物质不可能完全消失的是(　　)

A.碳酸氢铵   B.碳酸氢钠

C.氯化铵   D.碳酸铵

【答案】　B

【解析】　碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，碳酸铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，即铵盐受热分解无固体残留物。碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和固体碳酸钠，试管底部的物质不可能完全消失。

11.为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是(　　)

A.NH4HCO3   B.NH4Cl

C.(NH4)2CO3   D.NH4NO3

【答案】　A

【解析】　能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，故原铵盐为NH4HCO3或(NH4)2CO3；又由于该铵盐不能与BaCl2反应，只能为NH4HCO3。

12.如图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.①③  C.②③  D.②④

【答案】　B

【解析】　氯化铵分解生成的NH3与HCl在试管口冷却后重新生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误；CaO与水反应消耗了水，并且放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨气，②正确；NH4Cl与Ca(OH)2加热条件下反应，有水生成，试管口应略向下倾斜，③错误；加热浓氨水，促进NH3·H2O的分解和氨气的逸出，④正确。

13.下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中能达到实验目的的是(　　)

A.用装置甲制取氨气

B.用装置乙除去氨气中的水蒸气

C.用装置丙验证氨气具有还原性

D.用装置丁吸收尾气

【答案】　C

【解析】　实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰，图示药品使用不正确，不能用来制取氨气，A项错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B项错误；丙装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，可以验证氨气具有还原性，C项正确；氨气与水直接接触，不能起防倒吸的作用，D项错误。

14.实验室里可用如图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则R是(　　)

A.氯化氢   B.氯气

C.一氧化碳   D.氨气

【答案】　D

【解析】　R是一种比空气轻，极易溶于水的气体，可为氨气。

15.某化学实验小组利用实验室中的一瓶未知白色固体粉末进行了如下实验：

请回答下列问题：

(1)白色沉淀为______________________(填化学式，下同)，产生的有刺激性气味的气体是________________________________________________________________________。

(2)该白色固体粉末是_______________________________________________(填化学式)。

(3)写出该白色固体粉末受热分解的化学方程式：_______________________________

________________________________________________________________________。

【答案】　(1)CaCO3　NH3　(2)NH4HCO3  (3)NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O

【解析】　该白色固体粉末加入CaCl2溶液中迅速溶解，加入澄清石灰水中有白色沉淀生成，说明该白色固体粉末中有HCO；加热加入澄清石灰水后所得滤液，有刺激性气味的气体产生，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明白色固体粉末中有NH。综上分析可知该白色固体粉末为碳酸氢铵。

16.喷泉原是一种自然景观，其产生的原因是存在压强差，根据此原理造出了人工喷泉。

(1)用图甲装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是___________。

(2)利用图乙装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________(填字母)。

A.Cu与稀盐酸              B.NaHCO3与NaOH溶液

C.CaCO3与稀硫酸            D.NH4HCO3与稀盐酸

(3)从产生喷泉的原理分析，图甲是________(填“增大”或“减小”)圆底烧瓶内的压强。图乙是________(填“增大”或“减小”)锥形瓶内气体的压强。人工喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。

【答案】　(1)打开止水夹，挤压胶头滴管的胶帽　(2)D　(3)减小　增大　乙

【解析】　(1)图甲引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管的胶帽即可。(2)图乙中，在锥形瓶内发生反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强，可产生喷泉，故应选NH4HCO3和稀盐酸。(3)喷泉形成的基本原理为容器内外存在较大的压强差。

17.某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的性质探究。

(1)实验室可用浓氨水和______(填序号)来制取氨气。

①烧碱　②生石灰　③氯化铵

(2)某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验：

①盛放氨水的实验仪器的名称为____________；在加热条件下，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟，其原因是___________________________________________________

________________________________________________________________________。

③烧杯中盛有氢氧化钠溶液的作用是___________________________________________

________________________________________________________________________。

【答案】　(1)①②

(2)①锥形瓶　4NH3＋5O24NO＋6H2O

②一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，硝酸吸收氨气生成硝酸铵

③吸收NH3等尾气，防止空气污染

【解析】　(1)烧碱溶于水放出大量的热，溶液温度升高使氨气溶解度降低逸出；生石灰与水反应生成氢氧化钙放热，可促使氨气挥发，可用于制备氨气。(2)①盛放氨水的实验仪器为锥形瓶，氨气催化氧化反应为4NH3＋5O24NO＋6H2O；②一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，硝酸吸收氨气生成硝酸铵：NH3＋ HNO3===NH4NO3，所以如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟；③尾气中含有氮的氧化物、氨气等气体，直接排放会污染空气，通入氢氧化钠溶液中，可以吸收尾气，防止空气污染。