- 氮在自然界的循环
- 共116题
氨与硝酸都是氮的重要化合物，在工农业生产中有广泛应用．完成下列填空：实验室设计了如图1示的实验装置，进行“氨的催化氧化”等实验．
（1）A处是气体发生装置，A中所用试剂只能从下列物质中选取：
①硝酸铵 ②碳酸氢铵 ③氯化铵 ④熟石灰 ⑤氢氧化钠
若A中制取气体时只用了一种试剂，该试剂可以是______（选填上述编号），此时A处的装置应为______（选图2编号）．
至此，完成了对图1中装置的补充．某同学从安全与环保的角度考虑，该装置存在两处明显的缺陷，你认为这两处缺陷是______、______．
（2）写出图1装置B中发生反应的化学方程式（写一个即可）______；在图1中，若A、B处试剂足量，则装置E中发生反应的离子方程式为：______．
（3）写出图1装置C中发生反应的化学方程式______．
正确答案
解：（1）铵盐受热分解产生氨气，过氧化钠在此装置中可以吸收二氧化碳和水，所以制取氨气的药品可以用NH4HCO3或（NH4）2CO3，药品均为固体，选择的装置符合加热固体制气体，应该选用d装置；
氨气极易溶于水，该装置会发生倒吸，应该在装置C与D之间增加一个防倒吸装置；氨气有毒，缺少尾气处理装置，会污染环境，需要尾气处理，要在D后增加一个尾气吸收装置，
故答案为：②；d；D中液体可能会倒吸；缺少尾气处理装置，会污染环境；
（2）图1装置B中过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
在图1中，若A、B处试剂足量，则NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，生成的硝酸能够与铜片反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（Na2O2与水或Na2O2与CO2的反应写一个即可）；3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）图1装置C中氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH3+5O2
故答案为：4NH3+5O2
解析
解：（1）铵盐受热分解产生氨气，过氧化钠在此装置中可以吸收二氧化碳和水，所以制取氨气的药品可以用NH4HCO3或（NH4）2CO3，药品均为固体，选择的装置符合加热固体制气体，应该选用d装置；
氨气极易溶于水，该装置会发生倒吸，应该在装置C与D之间增加一个防倒吸装置；氨气有毒，缺少尾气处理装置，会污染环境，需要尾气处理，要在D后增加一个尾气吸收装置，
故答案为：②；d；D中液体可能会倒吸；缺少尾气处理装置，会污染环境；
（2）图1装置B中过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
在图1中，若A、B处试剂足量，则NO与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，生成的硝酸能够与铜片反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2（Na2O2与水或Na2O2与CO2的反应写一个即可）；3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）图1装置C中氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH3+5O2
故答案为：4NH3+5O2
实验室里为了简便制取干燥的氨气，下列方法中合适的是（ ）
正确答案
解析
解：A．在浓氨水中加入NaOH固体并加热能够生成氨气，产生的氨气可以用碱石灰干燥获得干燥气体，该操作方法简便可行，故A正确；
B．氯化铵加热分解生成氯化氢和氨气，但是氯化氢和氨气的混合气体遇冷后又会生成氯化铵，无法获得氨气，故B错误；
C．在工业上利用氨气和氢气在催化剂作用下合成氨气，该反应比较复杂，该操作不简便，故C错误；
D．加热碳酸氢铵得到二氧化碳、氨气和水，由于氨气为碱性气体，能够与酸性干燥剂五氧化二磷反应，无法获得干燥氨气，故D错误；
故选A．
氮及其化合物是我们熟悉的典型非金属元素，研究它们的性质对于生产、生活、科研具有重要意义，请回答以下问题：
I．（1）下面是实验室制取氨气的装置图1和选用的试剂，其中错误的是______．
A．①②B．②③C．③④D．①③
（2）实验室用加热固体混合物的方法制备氨气的化学反应方程式是______为了得到干燥的 NH3，可用______做干燥剂．收集氨气的方法是______．
（3）若有5.35g氯化铵参加反应，则产生的气体在标准状况下的体积为______L．
II．铵盐受热易分解，如图2所示
（1）被加热的铂丝处发生反应的化学方程式为______．
（2）B中出现的现象为______．
（3）烧杯C中发生反应可得到酸X，如图3：足量X的浓溶液与Cu反应，写出烧瓶中发生反应的离子方程式______．实验完毕后，试管中收集到的气体的主要成分为______（写化学式）．
正确答案
解：I．（1）实验室制备氨气是利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取，化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，气体进入干燥管的机会不多，故①错误；
②向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca（OH）2，同时放出大量热量，使浓氨水中的氨气逸出，故②正确；
③固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，所以利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气需试管口应略向下倾斜，故③错误；
④浓氨水易挥发，用浓氨水加热制取NH3的方法是正确的，氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，故④正确；
故答案为：D；
（2）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙制取氨气，二者反应生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
（3）设生成氨气的体积是VL．
2NH4Cl+Ca（OH）2
107g 44.8L
5.35g V
V=2.24L，
故答案为：2.24；
II．（1）在铂丝作催化剂、加热条件下，氨气和氧气发生氧化还原反应生成一氧化氮和水，反应方程式为4NH3+5O2
故答案为：4NH3+5O2
（2）一氧化氮和氧气是无色气体，一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮，反应方程式为：2NO+O2=2NO2，所以看到的现象是：无色气体变成红棕色，
故答案为：无色气体变成红棕色；
（3）HNO3是强电解质，具有强氧化性，可用铜反应，反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，实验完毕后，试管中收集到的气体的主要成分为NO，
故答案为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；NO．
解析
解：I．（1）实验室制备氨气是利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取，化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，气体进入干燥管的机会不多，故①错误；
②向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca（OH）2，同时放出大量热量，使浓氨水中的氨气逸出，故②正确；
③固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，所以利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气需试管口应略向下倾斜，故③错误；
④浓氨水易挥发，用浓氨水加热制取NH3的方法是正确的，氨气是碱性气体，可用碱石灰干燥，故④正确；
故答案为：D；
（2）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙制取氨气，二者反应生成氯化钙、氨气和水，反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
（3）设生成氨气的体积是VL．
2NH4Cl+Ca（OH）2
107g 44.8L
5.35g V
V=2.24L，
故答案为：2.24；
II．（1）在铂丝作催化剂、加热条件下，氨气和氧气发生氧化还原反应生成一氧化氮和水，反应方程式为4NH3+5O2
故答案为：4NH3+5O2
（2）一氧化氮和氧气是无色气体，一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮，反应方程式为：2NO+O2=2NO2，所以看到的现象是：无色气体变成红棕色，
故答案为：无色气体变成红棕色；
（3）HNO3是强电解质，具有强氧化性，可用铜反应，反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，实验完毕后，试管中收集到的气体的主要成分为NO，
故答案为：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O；NO．
（1）以浓氨水和生石灰为原料，用如下装置为发生装置，可制取少量氨 气．已知：NH3•H2O+CaO═Ca（OH）2+NH3↑．
①生石灰应该装在______（填A或B）．
②试从电离平衡角度分析该实验中氨气逸出的原因：______
③现要用试管和必要实验用品收集一试管氨气，请在C处补充相应收集装置．
（2）化学兴趣小组用氨水与硝酸银溶液配制好银氨溶液后，进行乙醛的银镜反应实验，但部分同学实验时间长，且效果不明显．影响乙醛银镜反应速率的因素有哪些呢？请你完成如下猜想：
①猜想：因素一：银氨溶液的pH大小；
因素二：______．
②你设计实验验证上述影响因素一，完成下表中内容．
提供试剂：乙醛、2%稀氨水、0.25mol/L NaOH溶液、盐酸、2% AgNO3溶液
实验用品：烧杯（装有热水）、试管
（3）吸取20.00mL上述氨水于锥形瓶，滴加3滴甲基橙指示剂，用0.0050mol/L标准硫酸滴定，滴定至出现红色为终点，重复3次实验，平均消耗标准硫酸20.04mL，计算上述氨水的物质的量浓度______．
正确答案
解：（1）①生石灰是固体应盛放在烧瓶中，故答案为：B；
②一水合氨存在电离平衡NH3+H2O NH4++OH-，生石灰与水反应生成碱使溶液中的氢氧根离子浓度增大，根据平衡移动的规律，增大氢氧根离子浓度，平衡向逆方向进行，有利于氨气的逸出，故答案为：氧化钙与水反应生成氢氧化钙，溶液中氢氧根离子浓度增大使NH3+H2O NH4++OH-平衡逆向移动，有利于氨气的逸出；
③氨气密度小于空气密度，用向下排气法收集；考虑氨气污染空气，可用蘸有硫酸的棉花团进行吸收处理，故答案为：
（2）①银镜反应的关键有两个：1银氨溶液的配置，该反应是在碱性环境下发生；2反应的条件：水浴加热．猜想：因素一：银氨溶液的pH大小，所以因素二：水浴加热的条件，故答案为：水浴加热的条件；
②AgNO3溶液与氨水反应生成氢氧化银沉淀，氢氧化银再和氨水发生络合反应生成可溶性络合物，预期看到的现象为：先产生白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解，故答案为：先产生白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解；
要验证因素一：银氨溶液的pH大小对反应的影响，应该定住因素二，也就是在相同的热水浴中做PH值不同条件下的两组银镜反应，通过反应速率快慢验证结论，
故答案为：往A、B试管加入几滴乙醛，然后在A试管中加多1滴NaOH溶液；振荡后将两支试管放在相同的热水浴中温热，若A试管比B试管出现的银镜时间短、光亮，则溶液pH大，反应速率快；若A试管比B试管出现的银镜时间长，则溶液pH大，反应速率慢；
③根据方程式H++OH-=H20，达到终点时存才n（H+）=n（OH-），0.0050mol/L×2×20.04mL=C（OH-）×20.00mL，解得：C（OH-）=0.01002 mol/L；
故答案为：0.01002 mol/L．
解析
解：（1）①生石灰是固体应盛放在烧瓶中，故答案为：B；
②一水合氨存在电离平衡NH3+H2O NH4++OH-，生石灰与水反应生成碱使溶液中的氢氧根离子浓度增大，根据平衡移动的规律，增大氢氧根离子浓度，平衡向逆方向进行，有利于氨气的逸出，故答案为：氧化钙与水反应生成氢氧化钙，溶液中氢氧根离子浓度增大使NH3+H2O NH4++OH-平衡逆向移动，有利于氨气的逸出；
③氨气密度小于空气密度，用向下排气法收集；考虑氨气污染空气，可用蘸有硫酸的棉花团进行吸收处理，故答案为：
（2）①银镜反应的关键有两个：1银氨溶液的配置，该反应是在碱性环境下发生；2反应的条件：水浴加热．猜想：因素一：银氨溶液的pH大小，所以因素二：水浴加热的条件，故答案为：水浴加热的条件；
②AgNO3溶液与氨水反应生成氢氧化银沉淀，氢氧化银再和氨水发生络合反应生成可溶性络合物，预期看到的现象为：先产生白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解，故答案为：先产生白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解；
要验证因素一：银氨溶液的pH大小对反应的影响，应该定住因素二，也就是在相同的热水浴中做PH值不同条件下的两组银镜反应，通过反应速率快慢验证结论，
故答案为：往A、B试管加入几滴乙醛，然后在A试管中加多1滴NaOH溶液；振荡后将两支试管放在相同的热水浴中温热，若A试管比B试管出现的银镜时间短、光亮，则溶液pH大，反应速率快；若A试管比B试管出现的银镜时间长，则溶液pH大，反应速率慢；
③根据方程式H++OH-=H20，达到终点时存才n（H+）=n（OH-），0.0050mol/L×2×20.04mL=C（OH-）×20.00mL，解得：C（OH-）=0.01002 mol/L；
故答案为：0.01002 mol/L．
下列实验操作或检验正确的是（ ）
A
收集氯气
B
转移溶液
C
模拟工业制备并检验氨气
D
用海水制少量蒸馏水
正确答案
解析
解：A、由于氯气密度比空气密度大，收集氯气时应该长导管进短导管出，图中伸入集气瓶的导管错误，故A错误；
B、配制溶液时不能直接将溶液导入容量瓶，应该使用玻璃棒引流，避免溶液流到容量瓶外壁，影响配制结果，故B错误；
C、在催化剂作用下氮气与氢气飞反应生成氨气，使用湿润的红色石蕊试纸检验氨气有氨气生成，不是蓝色石蕊试纸，故C错误；
D、图中装置可以利用水与海水中的盐的沸点不同，通过蒸馏获得少量的蒸馏水，故D正确．
故选D．
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