人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物课后作业题

一、氨的物理性质

二、氨的化学性质

1．氨与水的反应

(1)氨气易溶于水，也易与水反应，化学方程式为：_________________________________。

(2)氨水中含有的粒子：_________________________________________________________。

(3)NH3·H2O受热易分解：NH3·H2O NH3↑+ H2O。

【答案】(1)NH3 + H2O NH3·H2O； (2)NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+

实验探究——喷泉实验

(4)常见的能形成喷泉的组合

实验探究——NH3与HCl 反应

【答案】产生大量白烟

2．氨与酸的反应

氨几乎能与所有的酸(难溶性酸如H2SiO3除外)反应生成盐，如：

NH3 + HCl ===  NH4Cl     NH3 + HNO3 ===  NH4NO3      2NH3 + H2SO4 ===  (NH4)2SO4

3．氨的催化氧化

化学方程式：________________________________________。

【答案】4NH3 + 5O2  4NO + 6H2O

思考与交流：如何检验氨气？

【答案】①将湿润的红色石蕊试纸靠近，试纸变蓝；②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，有白烟产生。

三、氨的用途

1．氨易液化，当液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨常用作__________。

2．氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。

3．氨是有机合成工业的常用原料(如制尿素、合成纤维、燃料等)。

【答案】 制冷剂

题型一：氨的性质

【例1】将导出的氨气接近下列物质时，不会产生白烟的是

A．氯气 B．浓 H2SO4 C．浓 HCl D．浓 HNO3

【答案】B

【解析】

【详解】

A．氯气能与氨气反应生成N2和NH4Cl，能产生白烟，故A正确；

B．浓硫酸无挥发性，氨气靠近浓硫酸不可能产生白烟，故B错误；

C．浓 HCl挥发出的HCl气体遇氨气生成NH4Cl，能产生白烟，故C正确；

D．浓 HNO3挥发出的HNO3遇氨气生成NH4NO3，能产生白烟，故D正确；

故答案为B。

【例2】下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是

A．2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O

B．

C．4NH3+6NO5N2+6H2O

D．

【答案】B

【解析】

【详解】

A．反应中N元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性，A不符合题意；

B．反应中，NH3表现还原性和碱性，B符合题意；

C．反应中由NH3→N2，N元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性，C不符合题意；

D．NH3→NH4Cl，N元素化合价不变，生成铵盐，NH3只表现喊性，D不符合题意；

故答案选B。

【变3】下列关于氨气、氨水和铵盐的叙述正确的是

A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂 B．实验室常用向上排空气法收集氨气

C．氨水中只含有NH3和H2O两种分子 D．铵盐较稳定，不怕风吹雨打日晒，可露天贮存

【答案】A

【详解】

A．氨气易液化，液氨气化时吸收热量，使周围环境得温度降低，常用作制冷剂，故A正确；

B．氨气的密度比空气小，实验室常用向下排空气法收集氨气，故B错误；

C．氨水中含有的分子有氨气、水和一水合氨，共有3种，故C错误；

D．铵盐是易溶于水的无色晶体，受热易发生分解反应，所以不能风吹雨打日晒，不能露天贮存，故D错误；

故选A。

【变4】下列NH3的干燥试剂和收集方法中，正确的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】D

【详解】

NH3是碱性气体，能与H2SO4反应，2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4，故NH3不能用浓硫酸干燥，NH3的密度比空气的小，故要用向下排空气法收集，故答案为：D。

题型二：喷泉实验

【变5-2】如图装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，然后打开止水夹。下列与实验事实不相符的是

A．Cl2(饱和食盐水)无色喷泉 B．NH3(H2O含石蕊)蓝色喷泉

C．HCl(H2O含石蕊)红色喷泉 D．SO2(NaOH溶液)无色喷泉

【答案】A

【详解】

A．因NaCl溶液抑制Cl2的溶解，则挤压胶管的胶头，气压变化不明显，则不会形成喷泉，故A错误；
B．因氨气极易溶于水，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，石蕊遇碱变蓝，故形成蓝色喷泉，故B正确；
C．氯气与水反应生成酸，石蕊遇酸变红，可形成红色喷泉，故C正确；
D．因SO2与NaOH溶液反应生成生成盐和水，溶液为无色，则挤压胶管的胶头，使烧瓶中的气压减小，且小于外界大气压，则形成无色喷泉，故D正确；
故选：A。

【题1】有关NH3的说法不正确的是

A．NH3有强烈的刺激性气味

B．液氨可用作制冷剂

C．氨气属于碱

D．用如图所示装置吸收NH3，是为了防止发生倒吸

【答案】C

【解析】

【详解】

A． 根据氨的物理性质，NH3有强烈的刺激性气味，故A正确；

B． 液氨气化时吸热，可用作制冷剂，故B正确；

C． 氨气不能自身电离出氢氧根离子，不符合碱的定义，不属于碱，故C错误；

D． 氨不溶于四氯化碳，但易溶于水，用如图所示装置吸收NH3，是为了防止发生倒吸，故D正确；

故选C。

【题2】某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)制备。下列说法错误的是

A．③中的三颈烧瓶和④中的分液漏斗中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水

B．应先向三颈烧瓶中通入足量，再通入足量

C．也可由稀硫酸与碳酸钙粉末反应制取

D．实验中产生的尾气可以通过浓NaOH溶液处理

【答案】D

【解析】

【分析】

装置①生成CO2，装置②除去CO2中的HCl杂质，装置③是主反应容器，即向饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳发生反应生成NaHCO3晶体，装置④中的浓氨水滴入碱石灰后生成氨气进入装置③。

【详解】

A．据分析， ③中的三颈烧瓶和④中的分液漏斗中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水，A正确；

B．为了增大CO2的溶解度，提高溶液中HCO 的浓度，应先向三颈烧瓶中通入足量极易溶于水的，使溶液显碱性，再通入足量，B正确；

C． 碳酸是弱酸，则也可由稀硫酸与碳酸钙粉末反应制取，但硫酸钙微溶于水会覆盖在碳酸钙表面，故稀硫酸与块状碳酸钙固体不能持续、不能用制，C正确；

D． 实验中产生的尾气中所含氨气需要处理，氨气极易溶于水、但可以通浓NaOH溶液不利于氨气溶解，故因用水或酸处理，D不正确；

答案选D。

【题3】氨能被氧气氧化，经一系列反应得到硝酸。分析如图实验所得结论错误的是(       )

A．浓氨水具有挥发性

B．浓氨水中含有NH3•H2O

C．若Pt丝始终保持红热，则该反应放热

D．锥形瓶口有少量红棕色气体出现，图中反应为：4NH3+7O24NO2+6H2O

【答案】D

【解析】

【详解】

A．浓氨水具有挥发性，挥发产生的氨气能不断与铂丝接触被催化氧化，A项正确；

B．浓氨水中的主要成分为，B项正确；

C．若铂丝始终保持红热，证明该反应放热，放出的热量保持铂丝红热，C项正确；

D．氨的催化氧化直接得到的是而不是，D项错误；

答案选D。

【题4】化学对生产、生活有重要的价值。

(1)工业上利用氨制备硝酸，写出氨被催化氧化生成NO的化学方程式：___。

(2)汽车尾气是城市空气的污染源之一。

①汽车的“催化转换器”能使尾气中的NO与CO发生反应，生成可参与大气循环的物质，写出该反应的化学方程式：___。

②用甲醇(CH3OH)作汽车燃料，可以降低汽车尾气对大气的污染。若80g甲醇完全燃烧转化为CO2，转移的电子数为____。

(3)水污染是常见的环境问题。某工业废水中可能含有大量Na+、Cl-、Cu2+和SO，需净化后排放。

①写出检验废水中含有SO的实验操作、现象及结论。___。

②现需将废水中Cu2+除去，且回收金属Cu。请设计处理方案并用流程图表示____。

(流程图示例：……)

【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O

(2)     2CO+2NON2+2CO2     15NA或9.03×1024

(3)     取样，先加入盐酸、再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明废水中含有SO    

【解析】

(1)

氨被催化氧化生成NO的同时还生成水，反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O。

(2)

NO和CO在催化剂作用下发生反应生成可参与大气循环的物质，即生成了氮气和CO2，反应的化学方程式为：2CO+2NON2+2CO2。

甲醇中碳的化合价为-2价，完全燃烧生成CO2，1molCH3OH转移6mol电子，80gCH3OH的物质的量为2.5mol，80gCH3OH完全燃烧转移电子数为2.5×6×NA=15NA或2.5×6×6.02×1023=9.03×1024。

(3)

①可以用Ba2+检验SO，取样，先加入盐酸、再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明废水中含有SO。

②废水中可能含有大量Na+、Cl-、Cu2+和SO，现需将废水中Cu2+除去，且回收金属Cu，先加足量的铁粉，将Cu2+还原为Cu，过滤，滤渣为铁和铜的混合物，向滤渣中加入足量盐酸或稀硫酸，将铁溶解，铜不溶，再过滤，将铜过滤出来即可。流程图为：。

【题5】某化学兴趣小组利用下图装置制取、收集并探究氨气的性质。

已知：

[实验探究]

(1)装置(Ⅰ)中仪器a的名称是___________。

(2)装置(Ⅰ)中用向下排空气法收集氨气的原因是___________。

(3)当实验进行一段时间后：

①用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近塞有棉花的试管口，观察到有白烟产生，写出该反应的化学方程式：___________；

②改用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变___________色，原因是___________。

(4)若要生成标准状况下，理论上参加反应的的质量是___________g。(的摩尔质量为)

[实验拓展]

(5)实验室也可利用装置(Ⅱ)快速制取并干燥氨气(其余装置已略去)：

①锥形瓶中的固体是___________(填“氯化钠”或“生石灰”)；

②干燥管中应装的试剂是___________(填“碱石灰”或“小苏打”)。

[知识应用]

(6)一氧化氮是大气污染物之一、目前有一种治理方法：在一定条件下，用氨气把一氧化氮还原成无色无毒气体___________直接排入空气中，有关反应的化学方程式为___________。

【答案】(1)酒精灯

(2)密度比空气小

(3)          蓝     氨气水溶液显碱性，石蕊遇碱变蓝

(4)5.35

(5)     生石灰     碱石灰

(6)     氮气    

【解析】

【分析】

氨气的实验室制法：加热氯化铵与氢氧化钙的混合固体，或是利用固体氢氧化钠或生石灰促进浓氨水的分解。氨气密度比空气小，可用向下排空气法收集，易于酸反应生成铵盐，水溶液显碱性，具有还原性。

(1)

从图中可知，装置(Ⅰ)中仪器a的名称是酒精灯。

(2)

装置(Ⅰ)中用向下排空气法收集氨气的原因是氨气密度比空气小且常温下不与空气反应。

(3)

①用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近塞有棉花的试管口，观察到有白烟产生，是挥发出的HCl气体与氨气生成氯化铵所致，该反应的化学方程式：；

②改用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝色，原因是氨气溶液水显碱性，石蕊遇碱变蓝；

(4)

根据该反应方程式化学计量数关系有，

则。

(5)

从装置(Ⅱ)图可知，是利用固液无需加热型气体发生装置制取氨气，该装置可用于浓氨水与固体氢氧化钠或生石灰作用制备氨气。

①锥形瓶中的固体从选项中可选生石灰，生石灰吸收氨水中的水，促进一水合氨分解生成氨气；

②干燥管的作用是吸收水分干燥氨气，其中应装的试剂是碱石灰。

(6)

在一定条件下，用氨气把一氧化氮还原，反应的化学方程式为：，得到无色无毒气体氮气。

【练1】关于氨的下列叙述中，不正确的是(       )

A．液氨是纯净物

B．实验室制氨气的方法是加热NH4Cl

C．氨易液化，因此可用来作制冷剂

D．氨极易溶于水，因此可用来作喷泉实验

【答案】B

【解析】

【详解】

A．液氨即液态的氨，只含有氨分子一种分子，所以为纯净物，A项正确；

B．实验室制取氨气，可以采用NH4Cl与Ca(OH)2共热的方法；直接加热NH4Cl无法获得氨气，B项错误；

C．氨易液化，液氨变为气体会吸收大量的热，因此可用作制冷剂，C项正确；

D．由于氨极易溶于水，会使喷泉实验中的圆底烧瓶内的气压迅速减小，产生喷泉现象，D项正确；

答案选B

【练2】下列关于氨的描述中，不正确的是

A．有刺激性气味的气体 B．氨的水溶液显碱性

C．可用与反应制取 D．可用向上排空气法收集

【答案】D

【详解】

A．氨气是一种无色有刺激性气味的气体，A正确；

B．氨气溶于水后与水反应生成氨水，氨水能够发生电离出OH-，反应为：NH3+H2ONH3‧H2O+OH-，故氨的水溶液显碱性，B正确；

C．实验室可用与反应制取NH3，反应方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，C正确；

D．由于NH3的密度比空气的小，故需用向下排空气法收集，D错误；

故答案为：D。

【练3】下图装置中的干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管，打开止水夹，观察。下列选项与实验事实不相符的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】C

【详解】

A．氨气极易溶于水形成氨水而显碱性，石蕊遇碱而变为蓝色，因此形成蓝色喷泉，与事实相符，故A不符合题意；

B．HCl气体极易溶于水形成盐酸而显酸性，石蕊遇酸而变为红色，因此形成红色喷泉，与事实相符，故B不符合题意；

C．氯气与饱和食盐水不相溶，因此不能形成喷泉，与事实不相符，故C符合题意；

D．二氧化碳和NaOH溶液极易反应，能形成无色喷泉，与事实相符，故D不符合题意。

综上所述，答案为C。

【练4】氨水中存在的微粒有

①NH3  ②NH3·H2O     ③H2O   ④OH-     ⑤NH4＋  ⑥H＋

A．只有①②③④ B．只有②④⑤⑥ C．只有①②③④⑤ D．全部

【答案】D

【解析】

【详解】

氨水中存在电离平衡：NH3+ H2ONH3·H2ONH4＋+OH-，存在的三种分子：NH3、NH3·H2O、H2O，三种离子：NH4＋和OH-和水中少量的H＋，①②③④⑤⑥符合题意，D项正确；

答案选D。

【练5】某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：

(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用______(填序号)。

A．生石灰 B．碱石灰 C．五氧化二磷 D．烧碱

(2)装置B的作用是____；装置E的作用是____。

(3)通入装置C的两根导管左边较长、右边较短，目的是__________。

(4)装置F中发生反应的化学方程式是_______。

(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：_______。

(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？___。

【答案】(1)C

(2)     干燥氨气     除去氯气中的氯化氢

(3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3能较快地混合均匀

(4)MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

(5)3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl

(6)在G处连接导管，直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中

【解析】

【分析】

由题干信息可知，本实验中装置A制备氨气，使用碱吸收浓氨水中的水，是NH3逸出来制备NH3，装置B用碱石灰来干燥氨气，装置F为实验室制备氯气，反应方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，装置E用饱和食盐水来吸收Cl2中的HCl，装置D用浓硫酸来干燥氯气，装置C中氯气与氨气反应，根据小题(5)题干信息可知，产物为NH4Cl和N2，故反应方程式为：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl，据此分析解题。

(1)

A中装置可以浓氨水与烧碱、生石灰、碱石灰制备氨气，由于P2O5与水反应生成H3PO4能与NH3反应，产生不了NH3，故不能用五氧化二磷，故答案为：c；

(2)

制备的氨气中含有水蒸气，碱石灰吸水，B装置的作用是：干燥氨气；制备的氯气中含有挥发出的HCl，F装置的作用是：除去氯气中的氯化氢，故答案为：干燥氨气；除去氯气中的氯化氢；

(3)

由于NH3的密度比空气的小，通入C后向上升，而Cl2密度比空气的大，通入C后往下沉，为使密度较大的Cl2和密度较小的NH3能较快地混合均匀，采用通入装置C的两根导管左边较长、右边较短的操作，故答案为：为使密度较大的Cl2和密度较小的NH3能较快地混合均匀；

(4)

实验制备氯气是用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成二氯化锰、氯气与水，反应方程式为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，故答案为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

(5)

装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，该白烟为NH4Cl小颗粒，另一生成物是空气的主要成分之一，根据元素守恒可知，为N2，则该反应的化学方程式为：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl，故答案为：3Cl2＋8NH3=N2＋6NH4Cl；

(6)

利用NaOH溶液吸收氯气，反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，G处可能逸出黄绿色的气体为氯气，可将该气通入盛有NaOH溶液的烧杯来处理，故答案为：在G处连接导管，直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中。