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第08讲 氨气
【学习目标】
通过本单元内容的学习，要求同学们努力达到：
1.能从不同视角认识含氮化合物之间转化的条件和方式；
2.能运用化学变化的规律说明氨气的化学性质。
【课前引入】
观察下面图片，你知道氨有什么用处吗？
氨气是人工固氮的产物，也是人类制备各种含氮化合物的基础原料。与化学性质相对稳定的氮气不同，氨气有着比较特殊的性质。氨气可以通过化学反应进一步转化为其他含氮化合物。例如，氨气与酸反应可用于制备各种铵盐，铵盐是最常用的氮肥；氨气经过氧化等一系列过程可以生成硝酸，硝酸是最重要的无机强酸之一，也是重要的化工原料。氮的许多化合物在工农业生产和人类生活中发挥着极为重要的作用。
【基础知识】
【氨气的性质】
氨气在通常状况下是无色、具有刺激性气味的气体，密度比空气小(在标准状况下，氨的密度是0.771g/cm3。
氨分子间容易形成氢键，这使得氨气容易被液化，在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700-800kPa，氨气就液化成无色液体，同时放出大量的热。液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液态氨在工业上常用来作制冷剂。
【氨的性质实验】
观察与思考：观察下列实验，将观察到的实验现象和分析得到的结论填入表。
【实验1】在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入少量水)的胶塞。按图7-9所示组装实验装置。打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管，观察现象。
【实验2】在一支洁净的试管中滴加几滴浓氨水，将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)粘在玻璃棒一端靠近试管口，观察试纸颜色的变化情况。
滴有酚酞的水溶液
【实验3】在一只洁净的烧杯中放两个棉花球，分别在两个棉花球上分别滴几滴浓氨水和浓盐酸，用表面皿盖住烧杯口，观察现象。
实验序号 实验现象 主要结论
实验1
实验2
实验3
总结：氨气极易溶于水，常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨气。氨气溶于水形成的水溶液称为氨水。氨水中的氨分子大部分与水分子结合成一水合氨一水合氨可部分电离成铵根离子和氢氧根离子，所以氨水显弱碱性。NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
用氨水作氮肥，成本较低，但直接施用易挥发，肥效低，浓度较大时还会烧伤作物茎叶，必须加大量的水稀释。氨水对眼睛、呼吸道等有强烈的刺激作用，贮存、运输和施用的要求也比较高。直接施用氨水作氮肥目前已很少见。
【知识拓展1】
氨与水的反应
①氨气易与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O，其水溶液称为氨水。在氨水中：NH3·H2ONH＋OH－，氨水具有弱碱性，能使石蕊溶液变蓝。
②氨水中的氮元素主要以NH3·H2O的形式存在，只有少量的NH3·H2O电离为NH和OH－，但在求氨水的物质的量浓度、质量分数时应将NH3视为溶质。
③NH3·H2O不稳定，受热易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O，因此，氨水应密封保存在阴凉处。
氨与酸反应
(1)氨与氯化氢相遇时的现象是产生白烟，反应的化学方程式是NH3＋HCl=NH4Cl。
(2)工业上用氨、二氧化碳和水制取碳酸氢铵的化学方程式是NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3。
(3)工业上用硫酸吸收氨的化学方程式是2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4。
氨具有还原性
(1)请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
(2)氨气可被氧化铜氧化为氮气，反应的化学方程式为2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O。
【液氨、氨水、一水合氨的区别】
名称 液氨 氨水 一水合氨
物质类别 纯净物氢化物 非电解质 混合物氨的水溶液 溶质为氨 纯净物一元弱碱 电解质
粒子种类 NH3 NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H＋ NH3·H2O
主要性质 不导电不具有碱性 能导电具有碱性 极易分解具有碱性
存在条件 常温常压下不存在 常温常压下可存在 常温常压下不存在
【氨的实验室制法】
实验室制取氨的实验装置如图所示：
(1)反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)碱石灰的作用：吸收水蒸气，干燥氨气。
(3)由于氨极易溶于水，不能用排水法收集，常用向下排空气法来收集。
(4)验满方法
①把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。
(5)尾气处理
可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球。
【考点剖析】
考点一：氨的性质
例1
1．下列选用的仪器或药品不能达到实验目的的是
A．双手握住烧瓶一段时间后，烧杯内有气泡产生；松开双手一会儿，烧杯内导管中形成一段水柱，说明装置不漏气 B．向长颈漏斗中加水至液面没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，继续加水，过一段时间，漏斗中液面高于试管液面，且液面差保持不变，说明气密性良好 C．利用图中装置吸收尾气中的少量HCl气体 D．可用如图装置b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰，制得少量NaHCO3固体
A．A B．B C．C D．D
考点二：氨气的实验室制法
例2
2．某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质：
(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4，该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物，提供实验装置如图：
①装置C中发生反应的化学方程式为
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为 (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷，你对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验，观察到CuO全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式
(3)有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1，现象是 ，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。
【课堂小练】
3．实验室用加热NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体混合物的方法制取少量的氨气，图中装置能达到相应的实验目的的是
A．生成NH3 B．干燥NH3
C．收集NH3 D．吸收NH3尾气
4．利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除工厂废气中的NO、NO2(脱硝)，反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．NO、NO2都能溶于水
B．反应①②中均有电子转移
C．M包含的物质为H2O和N2
D．反应④每生成0.1molN2，有0.2molH+生成
5．根据“氨溶于水的喷泉实验”装置图，以下说法不正确的是
A．该实验证明氨气极易溶于水
B．喷泉呈红色说明氨水显碱性
C．形成喷泉的原因是烧瓶内压强大于外界大气压
D．烧瓶充满CO2，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
6．下列有关氮及其化合物的性质与用途的对应关系正确的是
A．化学性质稳定，可作保护气
B．具有还原性，可作制冷剂
C．不与水反应，可氧化制得
D．浓具有酸性，可钝化金属铝
7．下列物质性质与应用对应关系正确的是
A．氨气极易溶于水，可用作制冷剂
B．HNO3具有强氧化性，可用于制备硝酸铵
C．Fe(NO3)2具有还原性，可用作补铁剂
D．氨水溶液呈碱性，可使红色石蕊试纸变蓝
8．下列关于氨水的说法正确的是
A．氨水受热难分解 B．氨水是无色透明的纯净物
C．向氨水中滴加酚酞，溶液变红 D．将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生
9．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业。实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl + NH3+CO2+H2O= NaHCO3↓+ NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列有关氨的说法不正确的是
A．液氨可做制冷剂
B．NH3极易溶于水
C．NH3的水溶液能导电
D．氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
10．有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中，不正确的是
A．氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C．NH3·H2O少部分电离产生OH-，可以解释氨气的检验用湿润的红色石蕊试纸
D．NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气
11．对于氨水的组成的叙述正确的是
A．只含有氨分子和水分子
B．只含有一水合氨分子和水分子
C．只含有氨分子、水分子和一水合氨分子
D．含有氨分子、水分子、一水合氨分子、铵根离子、氢离子和氢氧根离子
12．某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含有二氧化硫的烟气，以减少其对环境造成的污染。下列有关说法正确的是
A．二氧化硫吸收塔中发生的反应为SO2++H2O=2
B．氨气吸收塔中发生的反应为+OH-=H2O+
C．上述流程利用的是氧化还原反应原理
D．上述流程中二氧化硫可循环利用
【过关检测】
13．下列所得溶液的物质的量浓度等于0.1 mol·L-1的是
A．将0.1mol氨气充分溶解在1L水中
B．将10g质量分数为98%的硫酸与990g水混合
C．将8g三氧化硫溶于水并配成1L溶液
D．将0.1mol氧化钠溶于水并配成1L溶液
14．作为一种重要的温室气体，性质稳定，可以长时间存在于大气中，同时它还是氮氧化物之一，间接影响臭氧的消耗，非生物学途径产生的过程如图所示。下列说法错误的是
A．为一元弱酸
B．NO生成的反应：
C．与生成的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
D．转化为时，氮元素被氧化
15．现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下：
已知：常温常压下，1体积水能溶解1体积CO2；1体积水能溶解700体积NH3。下列有关说法不正确的是
A．反应I原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
B．反应I生成的沉淀，经过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱
C．向饱和NaCl溶液中先通入足量的CO2，再通入足量的NH3
D．从母液中可获得副产品氯化铵
16．NH3的合成开启了工业催化新纪元，为世界粮食增产做出了巨大贡献。以N2和H2为反应物合成NH3的微观过程如图：
下列说法正确的是
A．表示氢气分子
B．过程中有“NH”“NH2”原子团生成
C．参加反应的H2与生成的NH3物质的量比为2：3
D．反应结束后催化剂的质量增加
17．实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3，下列说法错误的是
A．X溶液为饱和碳酸钠溶液，作用是吸收二氧化碳中的氯化氢
B．装置中使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率
C．实验时，先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3，再通入足量CO2
D．利用锥形瓶所得分散系制备Na2CO3固体，还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
18．1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为
已知：极易溶于水生成可电离产生和。下列说法错误的是
A．侯氏制碱法制备利用了物质溶解度差异
B．母液中含有和，可并入前一步循环利用
C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒
D．流程中先通入再通入有利于气体吸收，提高转化效率
19．工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳之间的反应，制取碳酸氢钠晶体。该反应原理可以用以下化学方程式表示：
注：①此反应是放热反应。②浓氨水受热可分解为氨气和水。
(1)利用上述反应原理，设计如图所示装置，制取碳酸氢钠晶体。中盛有饱和碳酸氢钠溶液，烧杯中盛有冰水，中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中部分夹持装置已略去。制取碳酸氢钠晶体可供选用的药品有：
a．石灰石 b．生石灰 c．盐酸 d．稀硫酸
e．浓氨水 f．氢氧化钙固体 g．氯化铵固体
①中制备气体时，所需药品是 (填字母)。
②中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是 。
③在实验过程中，向中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式为 ，原因是 。
④从上述提供的药品中选择中制气体合适的药品并写出化学方程式 ，装置的作用为 。
(2)该小组同学为了测定中所得晶体的碳酸氢钠的纯度(假设晶体中不含碳酸盐杂质)，将晶体充分干燥后，称量质量为。再将晶体加热到质量不再变化时，然后进行如图所示实验：
①在操作Ⅱ中，为了判断加入溶液是否足量，其中最佳方案是 (填字母)。
A．在加入溶液后，振荡、静置，向溶液中继续加入少量溶液
B．在加入溶液后，振荡、静置，向溶液中再加入少量碳酸钠溶液
C．在加入溶液后，振荡、静置，取上层清液再加入少量碳酸钠溶液
②所得晶体中碳酸氢钠的纯度为 。
20．某小组同学在实验室设计实验验证物质的性质及其相互转化。
I．设计了下图所示的实验装置(图中固定装置已略去)，进行SO2性质的研究。
(1)从物质分类的角度，SO2属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。
①当通入SO2时，A中紫色石蕊溶液变红，用化学用语解释其原因 。
②图中C装置也可用来验证SO2具有该性质，如果可以看到明显的现象，其中所加入的试剂是 。
(2)从元素化合价的角度分析，SO2具有 性。
①当通入SO2一段时间后，可观察B中溶液褪色，说明SO2具有 性，补充完整反应的离子方程式：___________SO2+___________MnO+___________=___________SO+___________Mn2++___________，
②如验证SO2还具有另一方面的性质，可选择的药品是 (填字母)。
A．氯化铁溶液 B．浓硫酸 C．氯水 D．硫化钠溶液
II．设计了下图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上，由此可知该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)，反应的化学方程式是 。
(4)B中试剂为 ，NaOH溶液的作用是 。
(5)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。
①当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。红棕色气体的化学式是 ，白烟的化学式是 。
②欲使氨气尽可能完全转化为硝酸，理论上n(NH3)：n(O2)的最佳比例为 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．气体受热膨胀，双手握住烧瓶一段时间后，烧杯内有气泡产生；松开双手一会儿，烧杯内导管中形成一段水柱，说明装置不漏气，故不选A；
B．根据压强原理，向长颈漏斗中加水至液面没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，继续加水，过一段时间，漏斗中液面高于试管液面，且液面差保持不变，说明气密性良好，故不选B；
C．氯化氢易溶于水，不溶于四氯化碳，利用图中装置吸收尾气中的少量HCl气体，可以防止发生倒吸，故不选C；
D．氨气易溶于水，为防止发生倒吸，应先从a通入NH3，然后b通入CO2，c中放碱石灰，制得少量NaHCO3固体，故选D；
选D。
2．(1) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O g→ab→ef→d 在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管
(2)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(3)取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有
(4) B瓶中出现白烟(必须指出B瓶) 烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)
【详解】（1）①在装置C中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3，则发生反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O；
②装置d连接顺序为：制取氨气→氨还原性验证→产物检验→尾气处理，所以装置正确的接口连接顺序为g→ab→ef→d；
③氨气还原CuO生成水，为防止氨气中混入水的干扰，制取的氨气必须干燥，不能选择酸性干燥剂和无水氯化钙，可选用碱石灰或生石灰干燥，即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管；
（2）氨气还原CuO的现象为：黑色固体全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体N2，即氨气还原CuO生成H2O、Cu和N2，反应的化学方程式为：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O；
（3）根据信息：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知，Cu2O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应，生成蓝色溶液，所以设计的实验方案是：取少量样品于试管中，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O；反之，则没有Cu2O；
（4）①打开旋塞1，由于A中HCl的气体压强大于B瓶，所以A中HCl气体向B瓶中扩散，并在B瓶发生反应：NH3+HCl=NH4Cl，NH3与HCl混合发生反应产生NH4Cl白色固体，因此会看到B瓶中出现白烟现象；
②再打开旋塞2，由于B瓶中气体压强减小，烧杯中的溶液在外界大气压强作用下倒吸至B瓶中，NH4Cl是强酸弱碱盐，水解使溶液显酸性，酸性溶液可以使紫色石蕊试液变为红色，因此B瓶中的现象是烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)。
3．D
【详解】A．加热NH4Cl 和 Ca(OH)2固体混合物的试管口应略向下倾斜，以免生成的水回流到试管底部炸裂试管，故A错误；
B．氨和硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，可以用装在干燥管里的碱石灰，故B错误；
C．氨的密度小于空气，可以用向下排空气法收集，但圆底烧瓶不能塞上塞子，应在瓶口放一团棉花，故C错误；
D．氨极易溶于水，为了防止倒吸，可以用球形干燥管吸收氨尾气，故D正确；
故选D。
4．C
【详解】A．NO难溶于水，故A错误；
B．反应①中，氨气变成铵根离子，无化合价变化，故无电子的转移，B错误；
C．[(NH4)(HNO2)]2+中N为-3，+4价，NO中为+2价，故可能发生-3变为0价，+4变为+3价，+2变成0价，则可能有氮气和水产生，故C正确；
D． 如反应机理④：[(NH4)2(HNO2)]+H+=N2+2H2O+2H+，故每生成0.1mo|氮气，有0.1mol氢离子生成，故D错误；
故选C。
5．C
【详解】A．在将胶头滴管里的水挤入圆底烧瓶后，由于氨气极易溶于水，使圆底烧瓶中压强大大降低，大气压才能将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉，故A正确；
B．酚酞遇碱变红，形成了红色喷泉说明氨水显碱性，故B正确；
C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压，故C错误；
D．二氧化碳是酸性氧化物，易和浓碱溶液反应，若烧瓶充满二氧化碳，胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可形成喷泉，故D正确；
故选C。
6．A
【详解】A．氮气的化学性质稳定，可作保护气，A项正确；
B．氨气作为制冷剂是因为其易液化，液氨在气化时，会吸收大量的热，B项错误；
C．一氧化氮不会水反应，由其氧化制得二氧化氮里面可能混有氧气不纯，且两者之间没有性质和用途对应关系，C项错误；
D．浓硝酸具有强氧化性，可使金属铝发生钝化，D项错误；
答案选A。
7．D
【详解】A．氨气易液化，且吸收大量热，可作为制冷剂，故A错误；
B．硝酸能与氨气反应，可以制备硝酸铵，故B错误；
C．硝酸亚铁中的硝酸根与氢离子具有强氧化性，不能与亚铁离子一起服用，故C错误；
D．红色石蕊遇碱变蓝，氨水溶液显碱性，故D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．氨水不稳定，受热分解成NH3和H2O，故A错误；
B．氨水是氨气溶于水，属于混合物，故B错误；
C．，溶液显碱性，滴加酚酞，溶液变红，故C正确；
D．浓硫酸是难挥发性酸，靠近氨水时不产生白烟，故D错误；
故选C。
9．D
【详解】A．液氨沸点较低，容易汽化吸热，因此液氨可做制冷剂，故A正确；
B．NH3易与H2O分子之间形成氢键，使得NH3极易溶于水，故B正确；
C．NH3溶于水生成弱电解质NH3 H2O，NH3 H2O发生电离使溶液能够导电，故C正确；
D．氨催化氧化制硝酸过程中N元素化合价升高被氧化，体现了NH3的还原性，故D错误；
故答案为D。
10．B
【详解】A．氨气极易溶解于水形成压强差而产生喷泉，故A正确；
B．氨气与氯化氢反应生成氯化铵，属于非氧化还原反应，故B错误；
C．NH3·H2O少部分电离产生OH-，氨水呈碱性，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；
D．NH3·H2O加热易分解而放出氨气，所以实验室中用加热氨水的方法制取氨气，故D正确；
选B。
11．D
【详解】氨溶于水形成的水溶液称为氨水。溶于水的氨大部分与水结合生成NH3·H2O，NH3·H2O中一小部分电离为铵根离子和OH-。水能微弱电离出H+和OH-，所以在氨水中含有氨分子、水分子、一水合氨分子、铵根离子、氢离子和氢氧根离子，故选D。
12．A
【详解】A．二氧化硫用(NH4)2SO3吸收正盐转化成酸式盐发生的反应为SO2++H2O=2，故A正确；
B．氨气吸收塔中亚硫酸氢铵和氨气反应生成亚硫酸铵，反应的离子方程式为+NH3=2+，故B错误；
C．上述流程中没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，故C错误；
D．上述流程可循环利用的物质是(NH4)2SO3， 故D错误；
选A。
13．C
【详解】A．将0.1mol氨气充分溶解在1L水中，溶液体积不是1L，所得溶液的物质的量浓度不等于0.1 mol·L-1，A不符合题意；
B．将10g质量分数为98%的硫酸与990g水混合，溶质物质的量为，溶液质量是1000g，溶液密度不是水的密度，即不是1g/mL，溶液体积不是1L，故溶液的物质的量浓度不等于0.1 mol·L-1，B不符合题意；
C．8g三氧化硫物质的量为，将其溶于水生成0.1mol的H2SO4，并配成1L溶液，则其物质的量浓度等于0.1 mol·L-1，C符合题意；
D．0.1mol氧化钠溶于水生成0.2molNaOH，并配成1L溶液，则其物质的量浓度等于0.2 mol·L-1，D不符合题意；
故答案选C。
14．B
【详解】A． ，为一元弱酸，故A正确；
B． NO生成的反应是在酸性条件下进行的：，故B错误；
C． 与生成的反应中，氧化剂中N得2个电子，还原剂中N失2个电子，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故C正确；
D． 转化为时，氮由-3价变为-1价，氮元素被氧化，故D正确；
故选B。
15．C
【详解】A．由发生的反应可知，反应I原理为：CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，A正确；
B．反应原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，则反应I生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱，B正确；
C．常温常压下，1体积水能溶解1体积CO2，1体积水能溶解700体积NH3。由于NH3的溶解度远大于CO2，所以侯氏制碱原理为饱和氯化钠中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，NaCl饱和溶液中二氧化碳的溶解度较小，所以应该向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2，C错误；
D．根据CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl及流程图可知：母液中溶质为氯化铵，向母液中通氨气加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入的氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出铵根离子，铵根离子浓度增大有利于析出氯化铵，D正确；
故合理选项是C。
16．B
【详解】A．根据合成NH3的微观过程如图可知，表示的是氮分子，故A错误；
B．根据合成NH3的微观过程如图可知，过程中有“NH”“NH2”原子团生成，故B正确；
C．根据合成NH3的微观过程如图可知，参加反应的H2与生成的NH3物质的量比为3：2，故C错误；
D．根据合成NH3的微观过程如图可知，催化剂参加了反应，但反应前后没有发生变化，故D错误；
答案B。
17．A
【分析】左侧装置制备氨气，最右侧装置制备二氧化碳，利用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢，氨气首先通入饱和氯化钠溶液，最后通入二氧化碳即可制得碳酸氢钠，据此解答。
【详解】A．生成的二氧化碳中含有挥发出的氯化氢，X溶液为饱和碳酸氢钠溶液，作用是吸收二氧化碳中的氯化氢，A错误；
B．装置中使用“多孔球泡”可增大接触面积，加快NH3的吸收速率，B正确；
C．氨气极易溶于水，因此实验时，先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3，再通入足量CO2，C正确；
D．碳酸氢钠受热分解得到碳酸钠，所以利用锥形瓶所得分散系制备Na2CO3固体，还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程，D正确；
答案选A。
18．D
【分析】由题给流程可知，向饱和食盐水中通入极易溶于水的氨气得到含有一水合氨的饱和食盐水，向所得混合溶液中通入足量二氧化碳，二氧化碳与溶液中一水合氨、氯化钠反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤得到碳酸氢钠晶体和含有氯化铵的母液，碳酸氢钠晶体受热分解生成碳酸钠。
【详解】A．侯氏制碱法制备碳酸氢钠是利用了碳酸氢钠的溶解度比氯化钠和氯化铵的溶解度都小，有利于碳酸氢钠晶体析出，故A正确；
B．由分析可知，母液中含有氯化铵，并入前一步循环利用可提高原料的利用率，故B正确；
C．实验室进行第③步操作为过滤，过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，故C正确；
D．二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度小于氨气，若先通入二氧化碳，溶液中碳酸氢根离子浓度小，不利于溶液中的碳酸氢钠析出，故D错误；
故选D。
19．(1) a c 除去中的 在水中的溶解度小，先通入可以得到高浓度的碱性溶液，可吸收更多的，从而产生更高浓度的 防倒吸
(2) A 或
【详解】（1）①A中制备气体(二氧化碳)时，所需药品是石灰石和6mol/L盐酸。故选：ac。
②B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是吸收A中逸出的二氧化碳中的氯化氢气体。
③在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式为NH3，原因是在水中的溶解度小，先通入可以得到高浓度的碱性溶液，可吸收更多的，从而产生更高浓度的。
④E装置是固固加热，可选择氯化铵固体和氢氧化钙固体加热制取氨气，反应的化学方程式，NH3极易溶于水，D装置可做安全瓶，防止C中烧瓶中的液体倒吸入E中。
（2）①在操作Ⅱ中，为了判断加入氯化钙溶液是否过量，其中最佳方案是在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向溶液中继续加入少量氯化钙溶液，是因为向溶液中继续加入少量氯化钙溶液，如果不产生沉淀，说明加入的氯化钙溶液足量，如果产生沉淀，说明加入的氯化钙溶液不足，需要继续加入氯化钙溶液。故填：A。
③反应的化学方程式为①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，②Na2CO3+CaCl2=CaCO3 ↓+H2O+2NaCl，设样品中碳酸氢钠的质量为x，由上两式可得关系式：，，解得x= g，碳酸氢钠的质量分数为。
20．(1) 酸性 SO2和水反应生成H2SO3，H2SO3能电离出H+：H2SO3H++ ，溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红 滴有酚酞的NaOH溶液
(2) 还原性 氧化和还原 5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4 H+ D
(3) 放热 4NH3+5O24NO+6H2O
(4) 水 吸收尾气
(5) NO2 NH4NO3 1:2
【分析】I．SO2是酸性氧化物，能使紫色石蕊试液变红；SO2有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色；SO2有弱氧化性，能和Na2S溶液或氢硫酸反应生成硫沉淀。
II．氨发生催化氧化反应生成NO，NO继续被氧气氧化为NO2，NO2和水反应生成硝酸和NO。
【详解】（1）①SO2能和碱反应生成盐和水，从物质分类的角度，SO2属于酸性氧化物；
②SO2和水反应生成H2SO3，H2SO3能电离出H+：H2SO3H++ ，溶液显酸性，能使紫色石蕊试液变红；
③若用C装置验证SO2的该性质，可以加入滴有酚酞的NaOH溶液，若溶液的红色褪去，则可证明SO2具有酸性氧化物的通性。
（2）SO2中硫元素的化合价是+4价，硫的化合价还有0价、-2价和+6价，所以SO2中硫元素的化合价既可以升高，也可以降低，所以从元素化合价的角度分析，SO2既有氧化性，也具有还原性。
①SO2有还原性，KMnO4具有氧化性，两者发生氧化还原反应，KMnO4被还原为Mn2+，所以可观察B中溶液褪色，说明SO2具有还原性。在该反应中，S的化合价从+4价升高到+6价，升高2价，Mn的化合价从+7价降低到+2价，降低5价，使化合价升降总数相等，找到2和5的最小公倍数10，使化合价升降总数为10，所以SO2和前面的系数为5，和Mn2+前面的系数为2，在根据电荷守恒，需要在生成物中添加4个H+，根据质量守恒，需要在反应物中添加2个H2O，完整的离子方程式为：5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4 H+。
②SO2还具有氧化性，若要验证SO2的氧化性，需要用一种还原剂和SO2反应，所以可以选择Na2S溶液，其他三种都是氧化剂，故选D。
（3）反应过程中催化剂终保持红热，且温度可达到700℃以上，说明该反应是放热反应。该反应是氨的催化氧化反应，生成物是NO和水，反应的化学方程式是：4NH3+5O24NO+6H2O。
（4）氨的催化氧化反应生成的NO继续被氧化为NO2，NO2被水吸收生成硝酸，所以B装置中的试剂为水；反应过程中会生成NO，NO2也不一定被吸收完全，为防止污染环境，需要用NaOH溶液吸收。
（5）①若反应物比例不合适时，生成的NO被过量的氧气氧化为有红棕色的NO2，NO2和生成的水反应生成硝酸，硝酸和氨反应生成NH4NO3，可以看到有白烟产生。
②欲使氨气尽可能完全转化为硝酸，根据电子守恒，NH3中的-3价氮转化为HNO3里的+5价，1molNH3失去8mol电子，O2中氧元素的化合价从0价降低到-2价，1molO2得到4mol电子，所以理论上n(NH3)：n(O2)的最佳比例为1:2。
答案第1页，共2页
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