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简答题

某研究小组进行与NH3有关的系列实验.

(1)现有浓氨水、烧碱固体和碱石灰三种试剂,请你从下图中挑选所需仪器,画出实验室制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管.固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所用试剂.

(2)将NH3通入溴水中,有N2生成,反应的化学方程式为______

(3)为验证“同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,该小组同学设计了如图所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略);HCl和NH3均不溶于石蜡油,也不与之反应;装置气密性好.

①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体.操作是______.关闭K3和K5,开启K4,从K4处通入干燥的NH3,上下调节C,使B管充满与A管同压的干燥NH3

②缓缓开启K3,A管中的现象是______.要达到实验目的,当反应完成并恢复到室温时,B管中预期的现象是______;若观察不到预期现象,主要原因是______

正确答案

解:(1)图中的仪器中缺少酒精灯,则不能利用反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O来制备NH3,根据图示所给仪器的特点,结合NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-可知,需要用到的仪器为:分液漏斗、烧瓶、U型管(或干燥管),据此画出的实验室制取干燥NH3的装置简图为:

故答案为:

(2)NH3→N2化合价从-3升高到0价,化合价变化为3,化合价至少升高3×2=6价;Br2在反应中必定化合价降低生成Br-,化合价变化至少为2,则化合价变化的最小公倍数为6,氮气的系数为:=1,溴单质的系数为:=3,然后根据观察法配平,配平后的反应方程式为:2NH3+3Br2═6HBr+N2

故答案为:2NH3+3Br2═6HBr+N2

(3)①要在A中充满与大气压强相等的HCl气体,需在A与大气联通的条件下充入,因ρ(HCl)>ρ(空气),故需打开K1,从K2通入至K1处有HCl逸出(有白雾出现),则A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体,

故答案为:关闭K3打开K1、K2,从K2处通入干燥的HCl气体,直到K1处有白雾出现,关闭K1、K2

②若缓慢打开K3,则NH3进入A管并发生反应NH3+HCl═NH4Cl而产生白烟,压强减小,石蜡油充满B管(剩余的NH3恰好充满A管),若观察不到上述现象,则可能是HCl中混有空气或石蜡两端的液面不相平所致,

故答案为:生成大量的白烟;B管中充满石蜡油;实验时A管中未全部充满干燥HCl气体(或A管中的空气未除尽).

解析

解:(1)图中的仪器中缺少酒精灯,则不能利用反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O来制备NH3,根据图示所给仪器的特点,结合NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-可知,需要用到的仪器为:分液漏斗、烧瓶、U型管(或干燥管),据此画出的实验室制取干燥NH3的装置简图为:

故答案为:

(2)NH3→N2化合价从-3升高到0价,化合价变化为3,化合价至少升高3×2=6价;Br2在反应中必定化合价降低生成Br-,化合价变化至少为2,则化合价变化的最小公倍数为6,氮气的系数为:=1,溴单质的系数为:=3,然后根据观察法配平,配平后的反应方程式为:2NH3+3Br2═6HBr+N2

故答案为:2NH3+3Br2═6HBr+N2

(3)①要在A中充满与大气压强相等的HCl气体,需在A与大气联通的条件下充入,因ρ(HCl)>ρ(空气),故需打开K1,从K2通入至K1处有HCl逸出(有白雾出现),则A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体,

故答案为:关闭K3打开K1、K2,从K2处通入干燥的HCl气体,直到K1处有白雾出现,关闭K1、K2

②若缓慢打开K3,则NH3进入A管并发生反应NH3+HCl═NH4Cl而产生白烟,压强减小,石蜡油充满B管(剩余的NH3恰好充满A管),若观察不到上述现象,则可能是HCl中混有空气或石蜡两端的液面不相平所致,

故答案为:生成大量的白烟;B管中充满石蜡油;实验时A管中未全部充满干燥HCl气体(或A管中的空气未除尽).

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简答题

某研究性学习小组为了制取氨气和探究氨气的有关性质,进行了下列实验.

(1)根据图写出实验室制取氨气的化学方程式______;收集氨气的方法是______

(2)甲组同学用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气,根据图B进行实验,观察到美丽的红色喷泉.根据实验现象说明氨气具有的性质是______;喷泉结束后,计算烧瓶内溶液中NH3的物质的量浓度______.(假设该实验条件下气体摩尔体积约为25.0L/mol)

(3)乙组同学根据图B进行实验探究,通过改变烧瓶中的气体、胶头滴管和烧杯中的液体,也成功观察到喷泉.乙组同学所选的试剂可能是______.(用选项字母回答)

正确答案

解:(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑,氨气极易溶于水,所以不能采用排水法收集,氨气的密度小于空气且不和空气反应,所以采用向下排空气法收集,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;向下排空气法;

(2)氨气极易溶于水而形成较大的压强差,从而形成喷泉,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子和铵根离子而使溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,所以该实验说明氨气极易溶于水且氨水呈碱性;

溶液的物质的量浓度=====0.04mol/L,

故答案为:氨气极易溶于水且氨水呈碱性;

(3)只要这种气体极易溶于该溶液,能形成压强差就能形成喷泉实验,

A.二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,且反应剧烈,所以能形成喷泉,故A正确;

B.氯化钠中含有氯离子,抑制氯气溶解,所以不能形成喷泉,故B错误;

C.二氧化碳极易溶于氢氧化钠溶液,所以能形成喷泉,故C正确;

D.一氧化碳和碳酸钠溶液不反应,所以不能形成喷泉,故D错误;

E.二氧化硫极易溶于氢氧化钠溶液,所以能形成喷泉,故D正确;

故选ACE.

解析

解:(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑,氨气极易溶于水,所以不能采用排水法收集,氨气的密度小于空气且不和空气反应,所以采用向下排空气法收集,故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;向下排空气法;

(2)氨气极易溶于水而形成较大的压强差,从而形成喷泉,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子和铵根离子而使溶液呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,所以该实验说明氨气极易溶于水且氨水呈碱性;

溶液的物质的量浓度=====0.04mol/L,

故答案为:氨气极易溶于水且氨水呈碱性;

(3)只要这种气体极易溶于该溶液,能形成压强差就能形成喷泉实验,

A.二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,且反应剧烈,所以能形成喷泉,故A正确;

B.氯化钠中含有氯离子,抑制氯气溶解,所以不能形成喷泉,故B错误;

C.二氧化碳极易溶于氢氧化钠溶液,所以能形成喷泉,故C正确;

D.一氧化碳和碳酸钠溶液不反应,所以不能形成喷泉,故D错误;

E.二氧化硫极易溶于氢氧化钠溶液,所以能形成喷泉,故D正确;

故选ACE.

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简答题

某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如图实验装置(夹持装置未画出)进行实验.请回答下列问题:

(1)仪器a的名称为______;仪器b中可选择的试剂为______

(2)实验室中利用下列各组物质,进行喷泉实验,不能成功的是______

A.Cl2与饱和食盐水              B.CO2 与40%的NaOH溶液

C.NH3与饱和食盐水             D.HCl与水

(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,上述现象证明NH3具有______性,写出相应的化学方程式______

(4)E装置中浓硫酸的作用______

(5)实验完毕,若测得干燥管D增重mg,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况),则氨分子中氮、氢的原子个数比为______(用含m、n字母的代数式表示)

正确答案

解:(1)装置中仪器a为分液漏斗;仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体,

故答案为:分液漏斗;固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰;

(2)A.Cl2与饱和食盐水互不相溶,不能产生压强差,不能产生喷泉实验,故A正确;

B.CO2 与40%的NaOH溶液之间可以反应,能产生压强差,可以产生喷泉实验,故B错误;

C.NH3与饱和食盐水是互溶的,能产生压强差,可以出现喷泉实验,故C错误;

D.HCl与水是互溶的,生压强差,可以出现喷泉实验,故D错误;

故选A;

(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,说明氨气和氧化铜反应生成铜和氮气与水,氨气被氧化铜氧化表现还原性,结合原子守恒配平写出的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 ,故答案为:还原;3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2

(4)依据流程分析,浓硫酸是吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果,故答案为:吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D;

(5)若测得干燥管D增重mg为水物质的量=,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)为N2,物质的量=,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=(×2):(×2)=,则氨分子中氮、氢的原子个数比为,故答案为:

解析

解:(1)装置中仪器a为分液漏斗;仪器b是利用分液漏斗中滴入的氨水使锥形瓶中的固体溶解放热促进一水合氨分解生成氨气,氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体,

故答案为:分液漏斗;固体氢氧化钠或氧化钙或碱石灰;

(2)A.Cl2与饱和食盐水互不相溶,不能产生压强差,不能产生喷泉实验,故A正确;

B.CO2 与40%的NaOH溶液之间可以反应,能产生压强差,可以产生喷泉实验,故B错误;

C.NH3与饱和食盐水是互溶的,能产生压强差,可以出现喷泉实验,故C错误;

D.HCl与水是互溶的,生压强差,可以出现喷泉实验,故D错误;

故选A;

(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,说明氨气和氧化铜反应生成铜和氮气与水,氨气被氧化铜氧化表现还原性,结合原子守恒配平写出的化学方程式为:3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 ,故答案为:还原;3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2

(4)依据流程分析,浓硫酸是吸收过量的氨气,阻止F中水蒸气进入D影响实验效果,故答案为:吸收未反应的氨气,阻止F中水蒸气进入D;

(5)若测得干燥管D增重mg为水物质的量=,装置F测得气体的体积为nL(已折算成标准状况)为N2,物质的量=,依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比=(×2):(×2)=,则氨分子中氮、氢的原子个数比为,故答案为:

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请回答下列实验问题

(1)实验室制取氨气时,采用______法收集气体.

(2)实验室制取氨气的发生装置,与初中学过的实验室制取______相同.

(3)干燥氨气通常使用______

(4)检验氨气是否已经收集满,通常方法是______

正确答案

解:(1)氨气密度比空气轻,易溶于水,用向下排空气法收集,故答案为:向下排气集气;

(2)实验室制取氨气需要加热,与初中制取O2类似,;故答案为:O2

(3)干燥氨气需要选择碱性干燥剂,故答案为:碱石灰;

(4)检验氨气是否已经收集满的方法,用一张湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明已收集满,

故答案为:用一张湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明已收集满.

解析

解:(1)氨气密度比空气轻,易溶于水,用向下排空气法收集,故答案为:向下排气集气;

(2)实验室制取氨气需要加热,与初中制取O2类似,;故答案为:O2

(3)干燥氨气需要选择碱性干燥剂,故答案为:碱石灰;

(4)检验氨气是否已经收集满的方法,用一张湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明已收集满,

故答案为:用一张湿润的红色石蕊试纸接近试管口,试纸变蓝说明已收集满.

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简答题

NH3在催化剂存在时能还原NOx为N2和H2O,这是目前国外硝酸厂进行尾气治理所普遍采用的一种方法.下图是某校化学兴趣小组设计的模拟氨气还原NO的装置.回答下列问题:

(1)实验室利用A装置制取氨气,反应的化学方程式为______.若用B装置制取氨气,则分液漏斗和锥形瓶中盛放的药品分别是______

(2)若用C装置制取NO,反应的离子方程式为______,用可抽动的铜丝其优点是______

(3)装置⑦的作用可能是______

(4)若进入装置⑤的NO共1792mL(标况),氨气足量,在350-450℃下充分反应,最后产生标况下1120mL N2,反应共放热akJ,写出该反应的热化学方程式______

(5)活性亚铬酸铜(可写成xCuO•yCr2O3的形式,x、y为正整数)是氨气还原NO的催化剂.已知可由

CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成活性亚铬酸铜催化剂、一种无毒气体及水,写出该反应的化学方

程式______

正确答案

解:(1)在加热条件下,实验室常用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气,同时生产氯化钙和水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;实验室制备少量氨气时可根据氨水的易挥发性和氧化钙的吸水性来制取,

故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;浓氨水、碱石灰;

(2)铜和稀硝酸反应生产硝酸铜和一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;用可抽动的铜丝易于控制反应,操作方便并能节约药品,

故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;反应可以随时关停、操作方便、反复使用、节约药品;

(3)一氧化氮与二价铁形成配位键,溶液中淡绿色的二价铁变成棕色的一氧化氮配合物,反应为:Fe2++NO=Fe(NO)2+

故答案为:吸收未反应的NO;

(4)反应生成氮气的物质的量为:=0.05mol,反应共放热akJ,即:反应生成0.05mol氮气会放出akJ的热量,

NO中N元素的化合价为+2价,氨气中N元素的化合价为-3,反应后都生成氮气,化合价升高了3价、降低了2价,则NO与氨气的系数之比为3:2,氮气为双原子分子,则NO的系数为6、氨气的系数为4,然后根据质量守恒定律配平可得:6NO+4NH3⇌5N2+6H2O,

生成5mol氮气放热的热量为:×akJ=100akJ,

所以该反应的热化学方程式为:6NO(g)+4NH3(g)⇌5N2(g)+6H2O (g);△H=-100a kJ/mol,

故答案为:6NO(g)+4NH3(g)⇌5N2(g)+6H2O (g);△H=-100a kJ/mol;

(5)CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成活性亚铬酸铜催化剂、一种无毒气体及水,产物中无毒气体为氮气,反应方程式为:2Cu(OH)NH4CrO4Cr2O3•2CuO+N2↑+5H2O,

故答案为:2Cu(OH)NH4CrO4Cr2O3•2CuO+N2↑+5H2O.

解析

解:(1)在加热条件下,实验室常用氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气,同时生产氯化钙和水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;实验室制备少量氨气时可根据氨水的易挥发性和氧化钙的吸水性来制取,

故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;浓氨水、碱石灰;

(2)铜和稀硝酸反应生产硝酸铜和一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;用可抽动的铜丝易于控制反应,操作方便并能节约药品,

故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;反应可以随时关停、操作方便、反复使用、节约药品;

(3)一氧化氮与二价铁形成配位键,溶液中淡绿色的二价铁变成棕色的一氧化氮配合物,反应为:Fe2++NO=Fe(NO)2+

故答案为:吸收未反应的NO;

(4)反应生成氮气的物质的量为:=0.05mol,反应共放热akJ,即:反应生成0.05mol氮气会放出akJ的热量,

NO中N元素的化合价为+2价,氨气中N元素的化合价为-3,反应后都生成氮气,化合价升高了3价、降低了2价,则NO与氨气的系数之比为3:2,氮气为双原子分子,则NO的系数为6、氨气的系数为4,然后根据质量守恒定律配平可得:6NO+4NH3⇌5N2+6H2O,

生成5mol氮气放热的热量为:×akJ=100akJ,

所以该反应的热化学方程式为:6NO(g)+4NH3(g)⇌5N2(g)+6H2O (g);△H=-100a kJ/mol,

故答案为:6NO(g)+4NH3(g)⇌5N2(g)+6H2O (g);△H=-100a kJ/mol;

(5)CuNH4(OH)CrO4在295℃分解生成活性亚铬酸铜催化剂、一种无毒气体及水,产物中无毒气体为氮气,反应方程式为:2Cu(OH)NH4CrO4Cr2O3•2CuO+N2↑+5H2O,

故答案为:2Cu(OH)NH4CrO4Cr2O3•2CuO+N2↑+5H2O.

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某兴趣小组探究NH3的有关性质:

(1)写出实验室制取氨气的化学方程式______

(2)要得到干燥的氨气可选用作干燥剂______

A.碱石灰     B.浓硫酸    C.浓硝酸     D.氢氧化钠溶液

(3)下面是某同学设计的实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是______

(4)已知NH3极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4(已知CCl4的密度大于水的密度),下列装置不适宜做NH3气体尾气吸收装置的是______

正确答案

解:(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气,反应方程式:2NH4C1+Ca(OH)22NH3↑+CaC12+2H2O,故答案为:2NH4C1+Ca(OH)22NH3↑+CaC12+2H2O;

(2)浓硫酸和浓硝酸具有酸性,氨气是碱性气体,所以,浓硫酸和浓硝酸都不能干燥氨气,氢氧化钠溶液不能干燥气体,故答案为:A;

(3)A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却又生成氯化铵,不能制取氨气;

B.浓氨水可以制取氨气;

C.氢氧化钙与氯化铵反应生成水,试管应向下倾斜;

D.加热浓氨水可以制取氨气;

故选AC;

(4)氨气是一种极易溶于水的气体,A倒立的漏斗、B氨气不溶于CCl4溶液、D干燥装置都可以防止倒吸;而C易发生倒吸,故答案为::C.

解析

解:(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气,反应方程式:2NH4C1+Ca(OH)22NH3↑+CaC12+2H2O,故答案为:2NH4C1+Ca(OH)22NH3↑+CaC12+2H2O;

(2)浓硫酸和浓硝酸具有酸性,氨气是碱性气体,所以,浓硫酸和浓硝酸都不能干燥氨气,氢氧化钠溶液不能干燥气体,故答案为:A;

(3)A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却又生成氯化铵,不能制取氨气;

B.浓氨水可以制取氨气;

C.氢氧化钙与氯化铵反应生成水,试管应向下倾斜;

D.加热浓氨水可以制取氨气;

故选AC;

(4)氨气是一种极易溶于水的气体,A倒立的漏斗、B氨气不溶于CCl4溶液、D干燥装置都可以防止倒吸;而C易发生倒吸,故答案为::C.

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简答题

实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下,气体混合的装置如图甲所示,合成氨的装置如图乙所示,氨吸收和氨氧化的装置如图丙所示.

(1)已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气.则制取氮气的装置为______(从图A、B、C中选择,下同),制取氢气的装置为______

(2)甲装置的作用除了使气体充分混合外,还有①______、②______

(3)乙装置发生反应的化学方程式为______.其中催化剂为Fe粉,它能否用Fe2O3代替?______.说明理由.______

(4)丙装置吸收一段时间氨气后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入到锥形瓶内,可观察到:有红棕色气体和白烟生成,请用化学方程式说明催化氧化后,产生以上现象的原因:__________________

正确答案

解:(1)实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,是溶液与溶液反应,应选择C装置,制取氢气不需要加热,应选用A装置;

故答案为:C;A;

(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥,同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量,混合气体,

故答案为:干燥气体;通过观察气泡控制气体比例和气流速度;

(3)合成氨的化学方程式为:N2+3H22NH3,H2能还原Fe2O3成Fe,照样起到催化作用,故答案为:N2+3H22NH3;能;因为H2能还原Fe2O3成Fe;

(4)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,一氧化氮极易与空气中的氧气变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸会和氨水反应生成硝酸铵(白烟),涉及的反应为2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、HNO3+NH3=NH4NO3,故答案为:2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO、HNO3+NH3=NH4NO3

解析

解:(1)实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,是溶液与溶液反应,应选择C装置,制取氢气不需要加热,应选用A装置;

故答案为:C;A;

(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置中的浓硫酸可以将氮气和氢气干燥,同时可以根据甲装置中冒气泡的速率来控制气体流量,混合气体,

故答案为:干燥气体;通过观察气泡控制气体比例和气流速度;

(3)合成氨的化学方程式为:N2+3H22NH3,H2能还原Fe2O3成Fe,照样起到催化作用,故答案为:N2+3H22NH3;能;因为H2能还原Fe2O3成Fe;

(4)氨的催化氧化反应产物是一氧化氮和水,一氧化氮极易与空气中的氧气变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸会和氨水反应生成硝酸铵(白烟),涉及的反应为2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、HNO3+NH3=NH4NO3,故答案为:2NO+O2=2NO2;3NO2+H2O=2HNO3+NO、HNO3+NH3=NH4NO3

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题型: 单选题
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单选题

用装有NH3和空气的甲、乙、丙烧瓶分别做喷泉实验,实验结束后,甲、乙、丙烧瓶中溶液的体积依次为烧瓶体积的四分之三、一半和四分之一.若忽略溶质扩散,甲、乙、丙三个烧瓶中氨水的物质的量浓度之比约为(  )

A1:1:1

B3:2:1

C1:2:3

D2:3:6

正确答案

A

解析

解:氨气极易溶于水,有题意得原烧瓶中氨气体积分别是容器的四分之三、一半和四分之一,最终甲乙丙氨水的体积分别是四分之三、一半和四分之一.

 甲中氨水的浓度C(NH3)===

乙中氨水的浓度C(NH3)===

丙中氨水的浓度C(NH3)===

故选A.

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题型:填空题
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填空题

(1)某研究性合作学习组的同学进行Cl2、NH3的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如图:

①装置E中的药品为______;已知3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2,当D的烧瓶中充满黄绿色气体后,关闭a、c打开b,D中的现象为黄绿色气体慢慢消失,产生白烟,反应一段时间后,关闭b打开c,观察到的现象为______

②请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、I2的氧化性强弱为Cl2>Fe3+>I2(实验中不断地小心振荡G装置中的试管).A中反应物是KMnO4和浓盐酸,请写出A中发生反应的化学方程式:______,请写出试剂M为______溶液,证明氧化性为Cl2>Fe3+>I2的实验现象是______

(2)氨作为一种富氢化合物,具有各种优点,特别是氨有着良好的产业基础,价格低廉,氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力.氨氧燃料电池示意图,回答下列问题:

①a电极的电极反应式为______

②反应一段时间后,电解质溶液的pH将______(填“增大”“减小”或“不变”);

③已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,

试写出氨气完全燃烧生成气态水的热化学方程式:______

正确答案

碱石灰

烧杯中的液体进入烧瓶中,形成喷泉

2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O

FeI2

先观察到下层CCl4由无色变为紫红色,后看到上层溶液由浅绿色变为黄色

2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O

减小

4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266 kJ/mol

解析

解:(1)①常用碱石灰干燥氨气;氯气和氨气反应生成氯化氢和氮气,氯化氢和氨气相遇立即反应生成白烟氯化铵,所以看到的现象是黄绿色气体消失,产生白烟;反应一段时间后,关闭b打开c,烧瓶内气体压强小于空气压强导致烧杯中的液体进入烧瓶中,形成喷泉;

故答案为:碱石灰;烧杯中的液体进入烧瓶中,形成喷泉;

②KMnO4和浓盐酸反应制取氯气,不需要加热,反应离子方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O;氯气有氧化性,要检验微粒的氧化性,应该选择还原性的物质,所以M是FeI2;氯气先和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳能萃取碘,所以下层由无色变成紫红色,碘离子完全被氧化后,氯气再和亚铁离子反应生成铁离子,使上层溶液由亚铁离子颜色变成铁离子颜色,即由浅绿色变成黄色,由此证明氧化性Cl2>Fe3+>I2

故答案为:KMnO4和浓盐酸反应制取氯气;FeI2;先观察到下层CCl4由无色变为紫红色,后看到上层溶液由浅绿色变为黄色;

(2)①该燃料电池中,负极上燃料氨气失电子发生氧化反应,电极反应式为:2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O,故答案为:2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O;

②反应一段时间后,由于电池反应生成水,所以电解质中氢氧根浓度减小,即碱性减弱,pH减小,故答案为:减小;

③已知:a:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,

b:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,

根据盖斯定律,反应4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)可以由b×3-a×2得到,所以该反应焓变△H=-1266 kJ/mol,

故答案为:4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)△H=-1266 kJ/mol.

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题型:简答题
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简答题

某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化.

(1)写出实验室制NH3的化学方程式______,还可以用______(填试剂名称)制备NH3

(2)氨催化氧化的化学方程式为______

(3)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是______反应(填“吸热”或“放热”).

(4)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入______;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是______

(5)为实现氨的催化氧化,也可用装置5替换装置______(填装置代号);化合物X为______(只写一种),Na2O2的作用是______

正确答案

解:(1)实验室用氯化铵和消石灰反应生成氨气和氯化钙、水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;

用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气,

故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;浓氨水和NaOH固体(或生石灰或碱石灰等);

(2)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,

故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;       

(3)停止加热后仍能保持红热,即可说明该反应放热,故答案为:放热;

(4)NO2易与水反应,应干燥,如不干燥,NO2与水反应生成硝酸而观察不到颜色,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3,可观察到白烟生成,

故答案为:浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3

(5)装置1能提供氨气和氧气,装置5也能提供氨气和氧气,但装置5中应加入氯化铵和过氧化钠,可生成氨气和氧气,反应为:NH4ClHCl+NH3,2HCl+Na2O2═2NaCl+O2+H2O.

故答案为:1; NH4Cl;与HCl反应生成氧气.

解析

解:(1)实验室用氯化铵和消石灰反应生成氨气和氯化钙、水,反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;

用浓氨水与NaOH固体或生石灰或碱石灰等混合可以迅速制备少量氨气,

故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;浓氨水和NaOH固体(或生石灰或碱石灰等);

(2)氨气具有还原性,在催化剂作用下可与氧气反应被氧化为NO,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,

故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;       

(3)停止加热后仍能保持红热,即可说明该反应放热,故答案为:放热;

(4)NO2易与水反应,应干燥,如不干燥,NO2与水反应生成硝酸而观察不到颜色,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3,可观察到白烟生成,

故答案为:浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3

(5)装置1能提供氨气和氧气,装置5也能提供氨气和氧气,但装置5中应加入氯化铵和过氧化钠,可生成氨气和氧气,反应为:NH4ClHCl+NH3,2HCl+Na2O2═2NaCl+O2+H2O.

故答案为:1; NH4Cl;与HCl反应生成氧气.

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