人教版-必修二-第五章化工生产中的重要非金属元素-第二节氮及其化合物“十市联赛”一等奖

《氮及其化合物》素材氨、铵盐的性质及实验1.(双选)如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是 ()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液可能是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱【解析】选A、C。B项，NH3与浓硫酸反应；C项，AlCl3、MgCl2等氯化物溶液均可与NH3反应使溶液变浑浊；D项，NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-，氨水呈碱性，NH3·H2O是碱，NH2.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pH=11的氨水稀释1000倍，测得pH>8，说明NH3·H2O为弱碱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.将红热的铂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【解析】选D。氨气极易溶于水生成氨水，所以将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，故A正确；常温下，pH=11的氨水中c(OH-)=10-3mol·L-1，稀释1000倍，测得pH>8，c(OH-)>10-6mol·L-1，说明稀释时电离平衡正向移动，所以NH3·H2O为弱碱，故B正确；碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，故C正确；氨气的氧化产物为NO，NO在锥形瓶口与氧气反应生成NO2，所以瓶口出现少量红棕色气体，故D错误。【归纳提升】氨的催化氧化深度思考(1)空气通入氨水的目的：让氨气挥发，使氧气和氨充分混合。(2)锥形瓶中气体呈红棕色的原因：NH3被氧化为NO，NO遇到空气中的O2又迅速被氧化为红棕色的NO2。(3)瓶内有白烟出现的原因：由于锥形瓶里有水蒸气存在，水蒸气和NO2反应生成了HNO3：3NO2+H2O2HNO3+NO，HNO3再跟NH3反应生成微小的白色NH4NO3晶体：NH3+HNO3NH4NO3。(4)悬空铂丝总是呈红色的原因：NH3与O2在铂丝的表面上进行的反应是放热反应，反应放出的热量足以使铂丝继续保持红热状态。喷泉实验问题分析3.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是 ()A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹【解析】选B。H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。4.如图装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体(标准状况下)，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是________(填序号)。

①CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉②NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉③H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉④HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉⑤NO2(H2O)/充满烧瓶⑥Cl2(NaOH溶液)/充满烧瓶⑦HCl(H2O)/溶液浓度为122.4mol【解析】①CO2不溶于NaHCO3溶液，不能形成喷泉；⑤NO2与H2O反应生成NO气体，不能充满烧瓶。答案：①⑤【归纳提升】常见的喷泉实验装置及引发方法装置Ⅰ：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，导致大量的NH3溶解。烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置Ⅱ：挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置Ⅲ：去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)。氮及其化合物的转化5.(2020·贵阳模拟)氮及其化合物的转化关系如图所示。则下列说法不正确的是 ()A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所有标号的反应都是氧化还原反应D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2【解析】选D。氮气和氧气在放电或高温条件下反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，氮气与氧气不能直接生成NO2。6.(2020·西安模拟)氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图所示装置。(1)甲装置不需要加热即能同时产生氨和氧气，烧瓶内固体X为________。

(2)乙装置的作用是________________________；写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式：________________________。

(3)当戊中观察到________________________现象，则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验装置气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因是________________________________，如何改进装置：________________________________。

(4)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是______________________________________________________。

【解析】(1)甲中不需要加热即能同时产生NH3和O2，说明固体X溶于浓氨水既产生O2又放出大量热，则该固体为Na2O2。(2)乙装置可干燥NH3和O2；NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下，发生催化氧化反应。(3)HNO3能使石蕊试液变红；由于NH3过量，可能会与HNO3反应，致使观察不到试液变红的现象；可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。(4)丁装置中为NO2，NO2会与H2O反应生成无色的NO。答案：(1)过氧化钠(2)干燥氧气和氨的混合气体4NH3+5O24NO+6H2O(3)紫色石蕊试液变红过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶(4)试管丁内水面慢慢上升，上升到一定高