高中化学必修第二册第5章　第2节　第2课时

第五章第二节第2课时A组·基础达标1．（2021·黑龙江肇东校级期末）工业上以氮气为主要原料制备硝酸，其转化过程如下所示，其中氮元素只被还原的一步是()N2eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(①))NH3eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(②))NOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(③))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(④))HNO3A．① B．②C．③ D．④【答案】A2．下列关于氨的叙述中，错误的是()A．氨极易溶于水B．氨可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红C．氨具有还原性D．可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨的存在【答案】B【解析】氨溶于水显碱性，可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。3．下列关于氨水的叙述正确的是()A．氨水显碱性，能使酚酞溶液变蓝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．1mol·L－1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)物质的量之和为1mol【答案】D【解析】溶于水的氨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；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－和少量的H＋，是一种混合物，而液氨是纯净物。4．下列关于氨与铵盐的叙述中正确的是()A．铵盐加热时都能产生NH3，并可以用湿润的红色石蕊试纸检验B．干燥NH3时，不可以用酸性干燥剂，用中性干燥剂CaCl2即可C．铵盐作氮肥时，与生石灰混用的效果更好D．铵盐的物理共性是铵盐都是晶体，都能溶于水【答案】D【解析】NH4NO3加热时不产生NH3，A错误；NH3能与CaCl2反应，所以不能用CaCl2干燥NH3，B错误；生石灰与环境中的H2O反应生成Ca(OH)2，Ca(OH)2与铵盐反应生成极易挥发的NH3，从而大大地降低了肥效，C错误。5．下列离子方程式书写正确的是()A．实验室用氯化铵和熟石灰制取氨：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2OB．NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3·H2OC．氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋H2OD．氨水中加入氯化铁溶液：Fe3+＋3OH－=Fe(OH)3↓【答案】C【解析】NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取氨，不是在溶液中进行的反应，不属于离子反应，A错误；NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3，不能写成NH3·H2O，B错误；氨水与酸或盐反应，实质是NH3·H2O电离出的OH－参与反应，NH3·H2O为弱碱应写成分子形式，C正确，D错误。6．制备干燥的氨所需的药品是()A．NH4Cl稀溶液、NaOH稀溶液、碱石灰B．饱和氨水、NaOH固体、五氧化二磷固体C．NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓硫酸D．NH4Cl固体、消石灰、碱石灰【答案】D【解析】不能用NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液混合制取NH3，A错误；NH3不能用P2O5固体干燥，B错误；不能用NH4Cl晶体与NaOH溶液混合制NH3，也不能用浓硫酸干燥NH3，C错误；实验室用NH4Cl固体与消石灰共热的方法制取NH3，并用碱石灰干燥NH3，D正确。7．右图装置中的干燥烧瓶内盛有某种气体甲，烧杯和滴管内盛放某种溶液乙。挤压胶头滴管，下列选项与实验事实不相符的是()A．甲：NH3；乙：H2O（含石蕊溶液）；现象：蓝色喷泉B．甲：HCl；乙：H2O（含石蕊溶液）；现象：红色喷泉C．甲：Cl2；乙：饱和食盐水；现象：无色喷泉D．甲：CO2；乙：NaOH溶液；现象：无色喷泉【答案】C【解析】Cl2在饱和食盐水中溶解度很小，所以不能形成喷泉。8．某同学用如下图所示装置（固定仪器和橡胶管略）进行有关氨制取的实验探究。回答下列问题：(1)实验室常用装置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，烧瓶内装的试剂可能是________，分液漏斗中装的试剂可能是________，收集装置应选择________（填装置序号）。【答案】(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O③⑦氨难溶于该试剂，该试剂不易挥发，且该试剂不与氨反应(2)CaO（或固体NaOH或碱石灰）浓氨水⑥【解析】(1)装置①适用于固固加热制取气体，实验室制取NH3的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定生成的NH3的体积，必须用排液法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，要求所用的液体应不易挥发，不能与NH3反应，也不能溶解NH3。(2)装置②是固液不加热装置，制取NH3时，可用浓氨水和CaO或固体NaOH或碱石灰作用。9．在50mL锥形瓶中盛有20mL浓氨水，向氨水中鼓入空气并迅速将烧红的铂丝伸入瓶中并接近浓氨水的液面。(1)向浓氨水中鼓入空气的目的是_________________________________。(2)这个反应叫作_________________________________________________，化学方程式为____________________________________________________。(3)铂丝保持红热，说明此反应是______（填“吸热”“放热”）反应，生成的红棕色气体是______，该反应的化学方程式是____________________________。(4)实验中，有时会看到白烟，此白烟是________，生成的原因是________________________________________________________（用化学方程式表示）。【答案】(1)补充O2并将NH3吹出(2)氨的催化氧化4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(Pt),\s\do5(△))4NO＋6H2O(3)放热NO22NO＋O2=2NO2(4)NH4NO33NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NH3＋HNO3=NH4NO3B组·能力提升10．氨气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3=N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()A．若管道漏气，遇氨就会产生白烟B．该反应利用了Cl2的强氧化性C．该反应属于复分解反应D．生成1molN2有6mol电子转移【答案】C【解析】HCl遇NH3生成白烟(NH4Cl)，A正确；Cl2在此反应中作氧化剂，体现强氧化性，B正确；此反应存在元素化合价的变化，为氧化还原反应，氧化还原反应不可能为复分解反应，C错误；2NH3eq\o(→,\s\up7(－6e－))N2，所以生成1molN2将有6mol电子转移，D正确。11．氨溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水。下列关于新制的氨水、氯水的描述中正确的是()A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B.“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素C．“两水”中都存在可逆反应D．“两水”放置时间较久后都会因为相同的原理而变质【答案】C【解析】新制的氯水中存在的微粒（三分子四离子）：Cl2、H2O、HClO和Cl－、ClO－、H＋、OH－；氨水中存在的微粒（三分子三离子）：NH3、H2O、NH3·H2O和NHeq\o\al(＋,4)、H＋、OH－，A错误；氨水无漂白性，B错误；氨溶于水发生反应：NH3＋H2O⥬NH3·H2O，氯气溶于水发生反应：Cl2＋H2O⥬HClO＋HCl，C正确；新制的氯水长时间放置，因HClO发生分解最终形成稀盐酸（化学变化），新制的氨水长时间放置，因NH3易挥发而变稀，但不会变质，D错误。12．某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F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。备选装置ⅠⅡⅢ请回答下列问题：(1)装置F中发生反应的离子方程式是__________________________________。(2)装置A中的烧瓶内固体可选用______（填字母）。A.碱石灰B．浓硫酸C．生石灰D．五氧化二磷E．烧碱浓氨水与选择固体作用产生氨气的原因是____________________________________。(3)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的备选装置中选择，并将编号填入下列横线上。B______，D______，E______。(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气，该反应的化学方程式为______________________________；装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵：______________________________________。(5)若从装置C中G处逸出的尾气中含有N2和少量Cl2，处理方法是___________________________________________________（用离子方程式表示）。【答案】(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2+＋Cl2↑＋2H2O(2)ACE碱石灰、生石灰、氢氧化钠都是碱性物质，且溶于水放出大量的热，使溶液温度升高，有利于NH3·H2O分解(3)ⅡⅢⅠ(4)8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2将固体在烧杯中溶解，再用试管取少量烧杯中的溶液，然后滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明有Cl－；再用试管取少量烧杯中的溶液，加入浓烧碱溶液，加热，再将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，红色石蕊试纸变蓝，证明有NHeq\o\al(＋,4)(5)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O【解析】(2)利用物质溶解时放出的热量促进氨水的挥发来制取氨气，且该物质和氨气不反应，氨气是碱性气体，所以溶解的物质必须是碱性物质。(3)氨气中混有水蒸气，氨气是碱性气体，要除去水蒸气只能用碱性物质，故B选Ⅱ；制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，除去氯气中的氯化氢，E应选Ⅰ；水蒸气常用浓硫酸除去，故D选Ⅲ。(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气；氯化铵中含有氯离子和铵根离子，氯离子用硝酸酸化的硝酸银溶液检验；氨气用湿润红色的石蕊试纸检验。(5)氯气有毒，不能直接排放到空气中，氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以用氢氧化钠溶液吸收尾气。课后测评一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(山东潍坊检测)广场上很流行一种叫作“套圈圈”的游戏,将一个圆环水平扔出,套住的玩具作为奖品。某小孩和大人站立在界外,在同一竖直线上不同高度处同时水平抛出圆环,恰好套中前方同一物体。假设圆环的运动可以简化为平抛运动,则()A.大人应以较大的速度抛出圆环B.大人抛出的圆环运动时间较短C.小孩抛出的圆环先套中物体D.小孩抛出的圆环发生的位移较大答案C解析套中同一物体须水平位移x=v0t相同,而由h=12gt2,知大人抛出的圆环运动的时间较长,即小孩抛出的圆环先套中物体,所以大人应以较小的速度抛出圆环,A、B、D错误,C2.(江苏徐州期中)如图所示,在一棵大树下有张石凳,上面水平摆放着一排香蕉。小猴子为了一次拿到更多的香蕉,它紧抓住软藤摆下,同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端,使得小猴子到达石凳时保持身体水平向右运动。已知老猴子以大小恒定的速率v拉动软藤,当小猴子到达石凳时软藤与竖直方向成θ角,则小猴子的水平运动速度大小为()A.vcosθ B.vsinθ C.vcosθ D答案D解析因软藤不能伸缩,故两猴沿藤方向的分速度必须相等,则v=v小sinθ,所以v小=vsinθ3.(北京西城区高一期末)如图所示,虚线为秋千座板荡过的轨迹,O是轨迹的最低点。秋千座板从图示位置开始运动,关于其经过O点时的速度方向,图中所示正确的是()A.OA B.OB C.OC D.OD答案D解析轨迹的切线方向为速度的方向,秋千在O点速度方向为OD,D正确。4.端午赛龙舟是中华民族的传统。若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过宽72m且两岸平直的河,龙舟在静水中划行的速率为4m/s,河水的流速为3m/s,下列说法正确的是()A.该龙舟以最短时间渡河时通过的位移为96mB.该龙舟渡河的最大速率约为8m/sC.该龙舟渡河的最短时间为18sD.该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸答案C解析当该龙舟垂直河岸航行时渡河时间最短,可得tmin=dv船=724s=18s,沿河岸方向的位移x=v水tmin=54m,则该龙舟以最短时间渡河通过的位移s=d2+x2=722+542m=90m,A错误,C正确;当该龙舟在静水中的速度与水流速度方向相同时合速度最大,则最大速度为4m/s+3m/s=5.(湖南娄底质量检测)羽毛球运动员在训练中用羽毛球定点击鼓,如图所示是羽毛球场地示意图,图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高,若运动员每次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则()A.击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙B.击中甲、乙的两球运动时间可能不同C.假设某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓D.击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大答案C解析由题图可知,甲、乙高度相同,所以球到达两鼓用时相同,但两鼓离运动员的水平距离不同,甲的水平距离较远,由v=xt可知,击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙,故A、B错误;甲鼓的位置比丁鼓位置高,则球到达丁鼓用时较长,则若某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓,故C正确;由于丁鼓与丙鼓高度相同,但由题图可知,丁鼓离运动员的水平距离大,所以击中丁鼓的球的初速度一定大于击中丙鼓的球的初速度,即击中丁鼓的球的初速度最大,故D6.(河北石家庄期末)许多快递公司推出“无接触配送”服务,用无人机配送快递。某次配送质量为2kg的物体,在无人机飞行过程中,0~10s内物体在水平方向的速度—时间图像如图甲所示,在竖直方向(初速度为零)的加速度—时间图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.物体做匀变速曲线运动B.物体在0~10s内的位移大小为75mC.10s末物体竖直方向速度减为零D.1s末物体受到的合力大小为42N答案D解析0~5s时间内,物体在水平方向上做初速度为零的匀加速直线运动,在竖直方向上做加速度不断增大的变加速直线运动,则其合运动为变加速曲线运动;5~10s时间内,物体在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做加速度不断减小的变加速直线运动;题图甲中图线与时间轴所围的面积表示物体的水平位移,则物体在0~10s内的水平位移大小为x=12×10×5m+10×5m=75m,而在竖直方向物体加速度均匀变化,在竖直方向也有位移,可知s合>75m,故A、B错误。依据加速度—时间图像与时间轴所围成的面积为速度的变化量知,10s末物体竖直方向速度为v=at=50m/s,故C错误。在1s末,物体水平方向加速度大小ax=105m/s2=2m/s2,竖直方向加速度大小ay=105×1m/s2=2m/s2,根据加速度合成规律可知,1s末物体的加速度大小a=ax2+ay2=22m/s2,由牛顿第二定律可知,7.如图所示,某人从高h的坡上以速度v0水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于受恒定的水平风力的作用,高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的A穴,不计洞穴的深度,则下列说法正确的是()A.球被击出后做平抛运动B.该球从被击出到落入A穴所用的时间为LC.球被击出时的初速度大小v0=L2D.球被击出后受到的水平风力的大小为mgℎ答案C解析由于水平方向受到风力作用,因此球的运动不是平抛运动,A错误;球在竖直方向做自由落体运动,由h=12gt2得t=2ℎg,由于球竖直地落入A穴,故球在水平方向做末速度为零的匀减速直线运动,根据运动学公式,有L=v0t-12at2,0=v0-at,解得v0=L2gℎ,a=gLℎ,t=2Lv0,由牛顿第二定律可得水平风力的大小二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.(山东青岛检测)如图所示,A、B、C三个小球在离地面不同高度处同时以相同的速度向左水平抛出,小球A落到D点,lDE=lEF=lFG,不计空气阻力,抛出后每隔相等的时间小球依次碰到地面,下列说法正确的是()A.B球落在E点,C球落在F点B.B、C两球均落在D点C.三小球离地面的高度之比为1∶4∶9D.三小球在空中运动的时间之比为tA∶tB∶tC=1∶3∶5答案BC解析据题意三个小球在空中运动时间分别为t、2t、3t。据h=12gt2得hA∶hB∶hC=12∶22∶32=1∶4∶9,C正确,D错误;B、C两球的水平位移xB=v0tB=v0·2t、xC=v0tC=v0·3t,而xA=v0t且lDE=lEF=lFG=v0t,所以A错误,B9.(山东安丘实验中学检测)建立如图所示的坐标系,现让玻璃管沿水平方向做匀变速直线运动,同时小蜡块从O点开始沿竖直玻璃管向上做匀速直线运动,那么图中能够大致反映小蜡块运动轨迹的是()答案BC解析合初速度的方向斜向上,合加速度的方向水平,两者不在同一条直线上,必然做曲线运动,根据轨迹每点的切线方向表示速度的方向,合力指向轨迹弯曲的方向可知,B、C正确。10.(江苏卷)如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l,忽略空气阻力,则()A.A和B的位移大小相等B.A的运动时间是B的2倍C.A的初速度是B的1D.A的末速度比B的大答案AD解析平抛运动的位移公式s=x2+y2,A、B位移大小相等,选项A正确;小球做平抛运动的时间t=2ℎg,A的运动时间是B的2倍,选项B错误;由x=v0t,y=12gt2可得v0=xg2y,A的初速度为B的122,选项C错误;末速度v=v02+v三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(8分)(山东青岛检测)某同学用如图甲、乙所示装置研究平抛运动的特点。(1)在图甲所示的实验中,用小锤击打弹性金属片后,P球沿水平方向抛出,做平抛运动,同时Q球被释放,做自由落体运动。分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,多次重复实验。发现两个小球总是同时落地,该现象说明。

(2)在图乙所示的实验装置中,钢球从斜槽M上释放,飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板N,钢球飞出后落在挡板上。实验前,先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板,多次实验,就会在白纸上记录钢球运动轨迹上的多个位置。最后用平滑曲线将这些印迹连接起来,就可得到钢球平抛运动的轨迹。图丙即为得到的一条轨迹,取抛出点为坐标原点O建立直角坐标系,在轨迹上取A、B、C三个点,相邻两点间的水平和竖直距离分别为x1、y1,x2、y2,x3、y3。①本实验在操作过程中应注意的事项有。(至少写出两点)

②根据图甲实验的结论,取A、B、C三个点时在竖直方向上应满足y1∶y2∶y3=,若水平方向上满足,说明。

答案(1)平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动(2)①斜槽轨道末端水平、小球每次都从同一位置由静止释放②1∶3∶5x1=x2=x3平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动解析(1)沿水平方向弹出的小球和自由下落的小球同时落地,可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。(2)①为了能画出平抛运动轨迹,首先要保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但末端必须是水平的,同时要让小球每次都从同一位置由静止释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点。②根据图甲的结论可知,平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据连续相等时间内,位移之比为1∶3∶5∶…,可知取A、B、C三个点时,在竖直方向上应满足y1∶y2∶y3=1∶3∶5,若水平方向上满足x1=x2=x3,则说明平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动。12.(10分)未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球利用频闪数码照相机连续拍摄,在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,则:甲乙(1)由以上信息,可知a点(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;

(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为m/s2;

(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是m/s;

(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是m/s(此空保留3位有效数字)。

答案(1)是(2)8(3)0.8(4)1.13解析(1)因为竖直方向上连续相等时间内的位移之比是1∶3∶5,符合初速度为零的匀加速直线运动的特点,由此可知,a点的竖直分速度为零,a点是小球的抛出点。(2)该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1∶4,可得小正方形的实际边长l=4cm;竖直方向上有Δy=2l=g'T2,解得g'=2lT2=2×4×1(3)小球在水平方向上做匀速直线运动,v0=2lT=2×4×10(4)小球在b点时的竖直分速度vby=4l2T=0.160.20m/s=0.8m/s,则小球在b点时的速度v13.(10分)