- 氮在自然界的循环
- 共116题
（2015秋•包头校级月考）图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出．
（1）在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先______，在E中装入水，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好．
（2）装置B中盛放的试剂是______．
（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生______（答现象）；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：______．
（4）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中，写出产生白烟的化学方程式：______，迅速产生倒吸的原因是______．
正确答案
解：（1）组装好装置后，若要检验A-E装置的气密性，其操作是：首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1，在E中装入水后，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成说明装置气密性良好，
故答案为：首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1；
（2）进入C中硬质试管的氨气应干燥，装置B的作用是干燥氨气，干燥氨气用碱石灰，
故答案为：碱石灰；
（3）反应后的尾气中含有未反应的氨气，氨气在E溶液中与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡，故还有白色沉淀沉淀，
装置C中黑色固体逐渐变红，说明有Cu生成，从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，说明氨气被氧化为氮气，同时生成水，C中发生反应的化学方程式为：2NH3+3CuO
故答案为：白色沉淀；2NH3+3CuO
（4）氯气有强氧化性，氧化氨气生成N2，产生白烟，说明生成固体，故还生成NH4Cl，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl．盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致内压减小，引起溶液倒吸，
故答案为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致内压减小，引起溶液倒吸．
解析
解：（1）组装好装置后，若要检验A-E装置的气密性，其操作是：首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1，在E中装入水后，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成说明装置气密性良好，
故答案为：首先关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1；
（2）进入C中硬质试管的氨气应干燥，装置B的作用是干燥氨气，干燥氨气用碱石灰，
故答案为：碱石灰；
（3）反应后的尾气中含有未反应的氨气，氨气在E溶液中与二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡，故还有白色沉淀沉淀，
装置C中黑色固体逐渐变红，说明有Cu生成，从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，说明氨气被氧化为氮气，同时生成水，C中发生反应的化学方程式为：2NH3+3CuO
故答案为：白色沉淀；2NH3+3CuO
（4）氯气有强氧化性，氧化氨气生成N2，产生白烟，说明生成固体，故还生成NH4Cl，反应方程式为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl．盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致内压减小，引起溶液倒吸，
故答案为：3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致内压减小，引起溶液倒吸．
请回答有关氨气的问题．
（1）实验室常用下列装置和选用的试剂制取NH3，其中正确的是______（填序号）．
（2）若实验室收集NH3，要采用______法．
（3）若实验室要检验NH3，可用______（填实验用品）．
（4）氨气能做喷泉实验，某同学有一个创新的想法，想更换一下烧瓶中的气体，改换一个胶头滴管和烧杯内的液体，也可以完成喷泉实验．他用课本上的装置实际做了一下，果然得到了美丽的喷泉，那么下面组合中不可能是该同学设计的是______
A．氯化氢和水 B．氧气和水 C．二氧化碳和氢氧化钠溶液 D．二氧化氮和水．
正确答案
解：（1）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BD；
（2）若实验室收集NH3，氨气的密度比空气小，采用向下排空气法，故答案为：向下排空气；
（3）氨气是碱性气体，所以用湿润的红色石蕊试纸，观察是否变蓝，故答案为：湿润的红色石蕊试纸；
（4）A．氯化氢极易溶于水而导致烧瓶内的压强小于大气压，可形成喷泉，故正确；
B．氧气和水不反应，且不溶于水，不能形成喷泉，故错误；
C．二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，而导致烧瓶内的压强小于大气压，可形成喷泉，故正确；
D．二氧化氮和水反应气体体积减小，而导致烧瓶内的压强小于大气压，可形成喷泉，故正确；
故选：B．
解析
解：（1）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BD；
（2）若实验室收集NH3，氨气的密度比空气小，采用向下排空气法，故答案为：向下排空气；
（3）氨气是碱性气体，所以用湿润的红色石蕊试纸，观察是否变蓝，故答案为：湿润的红色石蕊试纸；
（4）A．氯化氢极易溶于水而导致烧瓶内的压强小于大气压，可形成喷泉，故正确；
B．氧气和水不反应，且不溶于水，不能形成喷泉，故错误；
C．二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，而导致烧瓶内的压强小于大气压，可形成喷泉，故正确；
D．二氧化氮和水反应气体体积减小，而导致烧瓶内的压强小于大气压，可形成喷泉，故正确；
故选：B．
实验室制取氨气有多种方法
（1）用NH4Cl和Ca（OH）2来制取氨气时应选用装置是______其反应的化学方程式为______．当用浓氨水和NaOH固体来制取氨气时应选用装置时______．
（2）收集氨气应选用______法
（3）写出检验氨气是否已经收集满的方法______．
正确答案
A
2NH4Cl+Ca（OH）2
B
向下排气集气
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）A装置属于固固混合加热装置，用NH4Cl和Ca（OH）2来制取氨气，反应物是固体和固体加热制备气体的反应，选用大试管加热制备氨气，选则装置A，用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气，反应的化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：A，2NH4Cl+Ca（OH）2
（2）氨气密度比空气轻，易溶于水，用向下排空气法收集；
故答案：向下排气集气；
（3）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．
某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应，研究氨气的性质并测其组成，设计了如下实验（夹持装置未画出）进行实验．请回答下列问题：
（1）仪器b中可选择的试剂为（任意填一种）______．
（2）实验中，装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体（已知Cu2O也为红色固体），量气管中有无色无味的气体．实验前称取黑色CuO 80g，实验后得到红色固体质量为68g．则红色固体成分的化学式为______．
（3）F中读取气体体积前，应向上或向下移动右管，使得左右两边液面相平，若无此操作，而F中左边液面低于右边液面，会导致读取的气体体积______ （填“偏大”或“偏小”或“无影响”）．
（4）要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比，实验中应至少测量或读取哪些数据______（填序号）．
a．B装置实验前后质量差mg； b．F装置实验前后液面差VL
c．D装置实验前后质量差mg； d．E装置实验前后质量差mg；
（5）E装置中浓硫酸的作用是______．
正确答案
解：（1）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，所以仪器b中可选择的试剂为氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体，
故答案为：碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体；
（2）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，实验前称取黑色CuO 80g，物质的量为1mol，依据铜元素守恒，结合红色物质可能为铜或氧化亚铜，若为铜质量为64g，若为氧化亚铜质量=0.5mol×144g/mol=72g，实验后得到红色固体质量为68g．则红色固体成分的化学式为Cu和Cu2O；
故答案为：Cu和Cu2O；
（3）量气管中的液面低于水准管的液面，说明内部气压大于大气压，则量气管中气体的体积将偏小，
故答案为：偏小；
（4）若测得干燥管D增重为水物质的量，装置F测得气体的体积为为N2，计算得到气体物质的量，依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比，所以选择b、c，
故答案为：b、c；
（5）干燥管D增重为水物质的量，E装置中浓硫酸的作用是防止F中水蒸气进入D中，并吸收氨气，
故答案为：防止F中水蒸气进入D中，并吸收氨气．
解析
解：（1）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，所以仪器b中可选择的试剂为氢氧化钠固体、氧化钙固体、碱石灰固体，
故答案为：碱石灰或生石灰或氢氧化钠固体；
（2）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，实验前称取黑色CuO 80g，物质的量为1mol，依据铜元素守恒，结合红色物质可能为铜或氧化亚铜，若为铜质量为64g，若为氧化亚铜质量=0.5mol×144g/mol=72g，实验后得到红色固体质量为68g．则红色固体成分的化学式为Cu和Cu2O；
故答案为：Cu和Cu2O；
（3）量气管中的液面低于水准管的液面，说明内部气压大于大气压，则量气管中气体的体积将偏小，
故答案为：偏小；
（4）若测得干燥管D增重为水物质的量，装置F测得气体的体积为为N2，计算得到气体物质的量，依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比，所以选择b、c，
故答案为：b、c；
（5）干燥管D增重为水物质的量，E装置中浓硫酸的作用是防止F中水蒸气进入D中，并吸收氨气，
故答案为：防止F中水蒸气进入D中，并吸收氨气．
工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法，其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质．某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程．
Ⅰ．探究制取NH3的方法
（1）在上述装置中，H能快速、简便制取NH3，装置中需要添加的反应试剂为______．
（2）为探究更好的实验效果，活动小组同学采用上述C装置来制取氨气，在控制实验条件相同的情况下，获得下表中实验数据．
分析表中数据，你认为哪种方案制取氨气的效果最好（填序号），从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是______．
Ⅱ．模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验．
（1）请从上述装置中选择你认为合理的进行补充（所选装置不能重复）．
（2）A中反应的离子方程式为______．
（3）D装置的作用有：使气体混合均匀、调节气流速度、______．
（4）D装置中的液体还可换成______（填序号）．
a．H2O b．CCl4 c．浓H2SO4 d．CuSO4溶液
（5）该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是______．
正确答案
解：I．（1）装置H为分液漏斗、圆底烧瓶，能快速、简便制取NH3，分液漏斗放浓氨水，圆底烧瓶放碱（生石灰或烧碱），
故答案为：生石灰与浓氨水（或烧碱与浓氨水）；
（2）因为NH4Cl受热易分解，生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl，而用NaOH或Ca（OH）2作反应物产生的水较多，吸收的NH3较多，（NH4）2SO4受热不分解，CaO又有吸水作用，由表中数据可以看出，f制NH3产率最高，
故答案为：f；（NH4）2SO4受热不分解，CaO又有吸水作用；
II．（1）该反应目的是模拟汽车尾气中CO和NOX的反应并测量反应后混合气体的组成，装置A生成的CO和装置C生成的NOx通入装置D使气体混合均匀、调节气流速度，装置F干燥气体，再通入装置E反应进行反应，反应后的气体通入装置B干燥，最后收集气体，
故答案为：F E B；
（2）稀硝酸具有强氧化性，与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）D装置使气体混合均匀、调节气流速度，另外，氨气难溶于饱和氨水，可防止倒吸，
故答案为：防止氨气溶解（或防止倒吸）；
（4）氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中，可产生倒吸，氨气为极性分子，不溶于非极性溶剂，可用CCl4代替饱和氨水，
故答案为：b；
（5）缺少尾气处理装置，过量的NO会污染空气，
故答案为：未反应的NO无法处理，会污染环境；
解析
解：I．（1）装置H为分液漏斗、圆底烧瓶，能快速、简便制取NH3，分液漏斗放浓氨水，圆底烧瓶放碱（生石灰或烧碱），
故答案为：生石灰与浓氨水（或烧碱与浓氨水）；
（2）因为NH4Cl受热易分解，生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl，而用NaOH或Ca（OH）2作反应物产生的水较多，吸收的NH3较多，（NH4）2SO4受热不分解，CaO又有吸水作用，由表中数据可以看出，f制NH3产率最高，
故答案为：f；（NH4）2SO4受热不分解，CaO又有吸水作用；
II．（1）该反应目的是模拟汽车尾气中CO和NOX的反应并测量反应后混合气体的组成，装置A生成的CO和装置C生成的NOx通入装置D使气体混合均匀、调节气流速度，装置F干燥气体，再通入装置E反应进行反应，反应后的气体通入装置B干燥，最后收集气体，
故答案为：F E B；
（2）稀硝酸具有强氧化性，与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）D装置使气体混合均匀、调节气流速度，另外，氨气难溶于饱和氨水，可防止倒吸，
故答案为：防止氨气溶解（或防止倒吸）；
（4）氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中，可产生倒吸，氨气为极性分子，不溶于非极性溶剂，可用CCl4代替饱和氨水，
故答案为：b；
（5）缺少尾气处理装置，过量的NO会污染空气，
故答案为：未反应的NO无法处理，会污染环境；
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