- 氮在自然界的循环
- 共116题
某课外活动小组在实验室用如图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净氮气.试回答:
(1)实验前先将仪器按图连接好,然后______,再开始实验.
(2)实验进行一段时间后,可以观察到硬质试管内黑色的CuO粉末变成______色,盛无水CuSO4的干燥管内出现______ 色,并在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2.根据这些现象,硬质试管中的反应方程式为______,这个反应说明氨气其有______性.
(3)烧瓶内盛有生石灰,随着浓氨水的滴入,产生氨气,氨气产生的原因是______.
(4)洗气瓶中浓硫酸的主要作用是______.
(5)在最后出气管口收集干燥、纯净的氮气,收集方法是______(填编号)
A.排气法 B.排水法 C.用塑料袋或球胆收集.
正确答案
解:(1)装置是制备氨气,验证氨的某些性质并收集少量纯净氮气,实验前先将仪器按图连接好,然后检验装置气密性,再开始实验;
故答案为:检查气密性;
(2)根据实验目的是利用氨气与氧化铜反应制取氮气,则氧化铜为氧化剂,反应中氧化铜反应生成红色的铜,氨气被氧化成氮气,反应生成的水能够使白色的无水硫酸铜变成蓝色;即:氨气通过氧化铜加热反应生成红色铜、水和氮气,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2;
反应方程式中,氨气中N元素化合价从+3变为0价,化合价升高被氧化,在反应中还原剂,具有还原性,
故答案为:红;蓝;2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2;还原;
(3)烧瓶内盛有生石灰,随着浓氨水的滴入,产生氨气,氨气产生的原因是浓氨水滴入生石灰,氧化钙和水反应放热,一水合氨分解生成氨气;
故答案为:生石灰与水反应产生大量的热,有利于浓氨水分解挥发;
(4)浓硫酸可以吸收氮气中的水蒸气,干燥气体的作用,故答案为:干燥氮气;
(5)氮气摩尔质量为28g/mol,空气摩尔质量为29g/mol,二者相近,不能使用排空气法收集;排水法会引入水蒸气,所以收集干燥、纯净的氮气可以用塑料袋或球胆收集,故答案为:C.
解析
解:(1)装置是制备氨气,验证氨的某些性质并收集少量纯净氮气,实验前先将仪器按图连接好,然后检验装置气密性,再开始实验;
故答案为:检查气密性;
(2)根据实验目的是利用氨气与氧化铜反应制取氮气,则氧化铜为氧化剂,反应中氧化铜反应生成红色的铜,氨气被氧化成氮气,反应生成的水能够使白色的无水硫酸铜变成蓝色;即:氨气通过氧化铜加热反应生成红色铜、水和氮气,反应的化学方程式为:2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2;
反应方程式中,氨气中N元素化合价从+3变为0价,化合价升高被氧化,在反应中还原剂,具有还原性,
故答案为:红;蓝;2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2;还原;
(3)烧瓶内盛有生石灰,随着浓氨水的滴入,产生氨气,氨气产生的原因是浓氨水滴入生石灰,氧化钙和水反应放热,一水合氨分解生成氨气;
故答案为:生石灰与水反应产生大量的热,有利于浓氨水分解挥发;
(4)浓硫酸可以吸收氮气中的水蒸气,干燥气体的作用,故答案为:干燥氮气;
(5)氮气摩尔质量为28g/mol,空气摩尔质量为29g/mol,二者相近,不能使用排空气法收集;排水法会引入水蒸气,所以收集干燥、纯净的氮气可以用塑料袋或球胆收集,故答案为:C.
(2015春•河池期末)某学习小组利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器略去)
请回答下列问题:
(1)实验室制备氨气的化学方程式为______.
(2)用装置B收集氨气时,氨气的进气口是______(填“a”或“b”).
(3)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是______(填序号).
(4)氨气和氯气在常温下可快速反应生成氮气:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl.该反应可用于检验化工生产中氯气是否泄漏.其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______.
正确答案
解:(1)实验室制取氨气是用氯化铵和氢氧化钙固体加热生成氨气和氯化钙、水,其化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)由于氨气密度比空气的小,a进气口是向下排空气,故答案为:a;
(3)因为氨气极易溶于水,吸收多于的氨气装置,必须能够防止倒吸,②④⑤装置中的倒置的漏斗和球形干燥管的体积较大,能防止液体倒吸进入反应装置,
故答案为:②④⑤;
(4)反应中Cl2为氧化剂,NH3为还原剂,由方程式可知,当有8molNH3参加反应,有2mol被氧化,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,故答案为:3:2.
解析
解:(1)实验室制取氨气是用氯化铵和氢氧化钙固体加热生成氨气和氯化钙、水,其化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)由于氨气密度比空气的小,a进气口是向下排空气,故答案为:a;
(3)因为氨气极易溶于水,吸收多于的氨气装置,必须能够防止倒吸,②④⑤装置中的倒置的漏斗和球形干燥管的体积较大,能防止液体倒吸进入反应装置,
故答案为:②④⑤;
(4)反应中Cl2为氧化剂,NH3为还原剂,由方程式可知,当有8molNH3参加反应,有2mol被氧化,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2,故答案为:3:2.
某同学在实验室用如图所示的实验装置制取并收集干燥的氨气.请回答下列问题.
(1)制氨气反应的化学方程式为______.
(2)干燥管中的干燥剂可选用______(填序号).
①无水硫酸铜 ②熟石灰 ③碱石灰
(3)加热一段时间后,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接
近收集氨气的试管口,现象是______,反应的化学方程式为______.
(4)工业合成氨反应的化学方程式为______.
正确答案
解:(1)实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气,该反应为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)干燥管中的干燥剂,氨气不能与干燥剂反应,且干燥剂且能吸水,无水硫酸铜与氨气反应,生成[Cu(NH3)4]SO4,所以不能,熟石灰为氢氧化钙,它不能与水发生反应,所以不能作干燥剂,故答案为:③;
(3)检验氨气是否集满,可以利用氨气的水溶液显碱性,即用“使湿润的红色石蕊试纸变蓝”;也可以用氨气遇浓盐酸产生白烟,即“用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口,产生白烟”,
故答案为:产生白烟;NH3+HCl=NH4Cl;
(4)工业合成氨是用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下进行的,故答案为:N2+3H22NH3.
解析
解:(1)实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气,该反应为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)干燥管中的干燥剂,氨气不能与干燥剂反应,且干燥剂且能吸水,无水硫酸铜与氨气反应,生成[Cu(NH3)4]SO4,所以不能,熟石灰为氢氧化钙,它不能与水发生反应,所以不能作干燥剂,故答案为:③;
(3)检验氨气是否集满,可以利用氨气的水溶液显碱性,即用“使湿润的红色石蕊试纸变蓝”;也可以用氨气遇浓盐酸产生白烟,即“用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在瓶口,产生白烟”,
故答案为:产生白烟;NH3+HCl=NH4Cl;
(4)工业合成氨是用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下进行的,故答案为:N2+3H22NH3.
某学生利用以下装置探究纯净干燥的氯气与氨气之间的反应.所提供的试剂有:浓盐酸、熟石灰、二氧化锰、碱石灰、氯化铵
回答下列问题:
(1)实验室制取氨气应选用的装置是(填对应字母)______,反应的化学方程式是______.
(2)根据实验目的,所选装置的连接顺序为(填装置的接口字母):______接______,______接( f ),( g )接______,______接______,______接______;其中,G装置的作用是______.
(3)氯气和氨气在常温下相混合就会发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:______;其中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是______.
(4)请你评价此套装置有何缺点______.
正确答案
解:(1)氯化铵和氢氧化钙都是固体,且反应需要加热,所以需要固固混合加热型装置,故选C;氯化铵和氢氧化钙在加热条件下能反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
故答案为:C;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑.
(2)实验装置顺序依次为:氨气制取装置→干燥装置→氨气和氯气反应装置→氯气干燥装置→氯气洗气装置→氯气发生装置,所以所选装置的连接顺序为:( c )接( d ),( e )接( f ),( g )接( h ),( i )接( j ),( k )接( b );浓盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,但饱和食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,但能吸收氯化氢,所以G装置的作用是吸收Cl2中混有的HCl杂质.
故答案为:( c )接( d ),( e )接( f ),( g )接( h ),( i )接( j ),( k )接( b );
吸收Cl2中混有的HCl杂质.
(3)氯气和氨气在常温下相混合就会发生反应生成氯化铵和氮气,反应方程式为:8 NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;
该反应中化合价降低的是氯气,所以氯气作氧化剂,化合价升高的是部分氨气,所以部分氨气作还原剂,根据作还原剂的氮原子守恒知,作还原剂的氨气的计量数为2,所以氧化剂和还原剂的计量数之比为3:2.
故答案为:8 NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2; 3:2.
(4)氨气和氯气都是有毒的气体,所以不能直接排空,故缺少尾气吸收装置,易造成空气污染.
故答案为:缺少尾气吸收装置,易造成空气污染.
解析
解:(1)氯化铵和氢氧化钙都是固体,且反应需要加热,所以需要固固混合加热型装置,故选C;氯化铵和氢氧化钙在加热条件下能反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
故答案为:C;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑.
(2)实验装置顺序依次为:氨气制取装置→干燥装置→氨气和氯气反应装置→氯气干燥装置→氯气洗气装置→氯气发生装置,所以所选装置的连接顺序为:( c )接( d ),( e )接( f ),( g )接( h ),( i )接( j ),( k )接( b );浓盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,但饱和食盐水中含有氯离子,能抑制氯气的溶解,但能吸收氯化氢,所以G装置的作用是吸收Cl2中混有的HCl杂质.
故答案为:( c )接( d ),( e )接( f ),( g )接( h ),( i )接( j ),( k )接( b );
吸收Cl2中混有的HCl杂质.
(3)氯气和氨气在常温下相混合就会发生反应生成氯化铵和氮气,反应方程式为:8 NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2;
该反应中化合价降低的是氯气,所以氯气作氧化剂,化合价升高的是部分氨气,所以部分氨气作还原剂,根据作还原剂的氮原子守恒知,作还原剂的氨气的计量数为2,所以氧化剂和还原剂的计量数之比为3:2.
故答案为:8 NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2; 3:2.
(4)氨气和氯气都是有毒的气体,所以不能直接排空,故缺少尾气吸收装置,易造成空气污染.
故答案为:缺少尾气吸收装置,易造成空气污染.
如图是某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现象的是( )
正确答案
解析
解:A、氯气易溶于有机溶剂四氯化碳中,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉,故A错误;
B、氢气不易溶于水,也不会和氢氧化钠反应,所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化,故不能形成喷泉,故B正确;
C、用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气,导致锥形瓶中液体进入烧瓶中,氨气极易溶于水,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉,故C错误;
D、浓硫酸溶于水时放热的,这样使得浓氨水受热易分解出氨气,和氯化氢气体反应,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉,故D错误.
故答案选:B
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