第五章 第6讲 氨和铵盐 含氮物质之间的转化(课件 学案 练习)2027届高中化学一轮复习

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第五章 第6讲 氨和铵盐 含氮物质之间的转化(课件 学案 练习)2027届高中化学一轮复习

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第6讲 氨和铵盐 含氮物质之间的转化
1.能从结构的角度分析NH3的性质。掌握氨的实验室制法及喷泉实验。
2.知道铵盐的性质与的检验方法。
3.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。
考点1 氨和铵盐
一、氨
1.氨分子的结构特征
 试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因。
2.氨的物理性质
颜色、气味、状态 密度 溶解性 特性
______色、_____气味气体 密度比空气的___ _________溶于水(1∶700) 易____(液氨可作制冷剂)
[图解教材]人教必修第二册
氨溶于水的喷泉实验
操作:打开弹簧夹,挤压胶头滴管
现象:烧瓶中产生红色喷泉
原理:氨极易溶于水,使烧瓶内的压强减小,低于大气压,使烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉
3.氨的化学性质
(1)碱性气体
(2)还原性
(3)配位性
NH3中N原子有1个孤电子对,能与多种金属原子或离子形成________键,具有较强的配位能力溶于氨水的离子方程式为_____________________________________________________________________。
[备考提醒]氨水、液氨和一水合氨的区别与联系
氨水 一水合氨 液氨
分类 混合物 纯净物 纯净物
成分 NH3、H2O、NH3·H2O、、OH-、H+(极少) NH3·H2O NH3
注意 氨水的物质的量浓度是按照配制时溶解的NH3计算的,如在 1 mol·L-1的氨水中=
二、铵盐的性质及应用
1.铵盐
(1)物理性质
铵盐大多数是________色固体,绝大多数易溶于水。
(2)化学性质
 利用浓氨水和固体NaOH或者CaO作用可以快速制取氨,简述其原理。
的检验步骤
未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变________的气体,则证明含。
3.氨的实验室制法
反应原理 ___________________________________
反应装置 固体+固体气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同)
净化装置 盛碱石灰的干燥管(不能用浓硫酸、无水CaCl2)
收集方法 向下排空气法
验满方法 ①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;②将蘸有________的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
尾气处理 在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花,可减小NH3与空气的对流速率,收集到纯净的NH3,同时吸收多余的NH3
[备考提醒]
(1)铵盐受热都能分解,但不是所有的铵盐分解都能生成NH3,如NH4NO3。
(2)不能用加热氯化铵固体的方法制取氨,因为分解产生的氨和氯化氢气体在导气管遇冷会再次结合为氯化铵固体,可能将导气管堵塞。
(3)干燥氨不能用无水CaCl2,因为8NH3+CaCl2===CaCl2·8NH3,通常用碱石灰干燥。
氨的性质及实验探究
1.(鲁科必修第一册习题改编)下图是两个探究NH3性质的实验,下列有关说法中正确的是(  )
A.两个实验均体现了NH3易溶于水
B.两个实验均体现了NH3易挥发
C.两个实验均体现了NH3是碱性气体
D.两个实验均体现了NH3是还原性气体
2.(人教必修第二册习题改编)喷泉原是一种自然景观,其产生的原因是存在压强差,根据此原理造出了人工喷泉。
(1)用图甲装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的NH3,引发喷泉的操作是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)利用图乙装置,在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是________(填字母)。
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸
D.NH4HCO3与稀盐酸
(3)从产生喷泉的原理分析,图甲是______(填“增大”或“减小”)圆底烧瓶内的压强。图乙是________(填“增大”或“减小”)锥形瓶内气体的压强。人工喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。
[答题模板]
(1)使烧瓶内外产生较大压强差的两种方法
方法 装置 成因
减小内压
增大外压
(2)常见能形成喷泉的物质组合
气体 NH3 HCl CO2、SO2、Cl2 NO2+O2
吸收剂 水或盐酸 水或NaOH溶液 NaOH溶液 水或NaOH溶液
铵盐的性质及应用
3.(鲁科必修第一册习题改编)利用下列装置以熟石灰和氯化铵为原料制备、收集NH3并完成喷泉实验,不能达到实验目的的是(  )
A.选择装置①制备NH3
B.选择装置②干燥和收集NH3
C.选择装置③完成喷泉实验
D.选择装置④除去氯化钙中残余的氯化铵
4.(人教必修第二册习题改编)如图的“微型”实验装置(夹持装置已略去)可用于氨的制取和检验。下列分析错误的是(  )
A.可分别向装置A、B处加入试剂浓氨水与生石灰制取氨
B.装置C处的干燥剂可用无水氯化钙
C.装置D处湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨遇水产生的物质呈碱性
D.装置E处有白烟生成,说明氨与氯化氢发生化合反应生成氯化铵
考点2 含氮物质之间的转化
[关系图谱]含氮元素物质间的转化
1.自然界中氮元素的循环
2.氮及其化合物的“价—类”二维图
(1)在氮及其化合物的“价—类”二维图中填充N2、NH3、NH3·H2O、NH4Cl、NO、NO2、N2O4、HNO3、Cu(NO3)2。
(2)图中序号对应的化学方程式。
①N2+O22NO;
②4NH3+5O24NO+6H2O;
③3NO2+H2O===2HNO3+NO;
④3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
⑤Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
⑥NH3+HCl===NH4Cl;
⑦2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
⑧CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O;
⑨N2+3H22NH3;
⑩8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2。
基于“价—类”二维图认识氮及其化合物的转化
1.(鲁科必修第一册习题改编)氮元素之间的相互转化不仅关乎生命体的生存和繁衍,还推动着生物圈中的氮循环,并影响着生态系统的平衡。氮单质及其化合物的部分“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a盐受热分解一定生成b
B.b和g中的氮元素都是sp3杂化
C.工业上制备硝酸是通过c→d→e→f的转化实现的
D.c→d和c→b都属于氮的固定
2.(鲁科必修第一册习题改编)部分含N或含Mg物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是(  )
A.自然界中可能存在a→b→c→d的转化
B.将铜丝插入不同浓度的d溶液可能得到b或c
C.f的化学式为Mg3N2,与水反应得到一种酸和一种碱
D.密闭容器中加入c,气体颜色稳定后缩小容器体积,颜色突然变深,随后逐渐变浅,但最终颜色比原稳定时要深
氮及其化合物转化关系及分析
3.(鲁科必修第二册习题改编)含氮元素的物质的循环转化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.b、c、d三个过程的转化可能是被同一物质氧化
B.反应h中氧化剂与还原剂的物质的量之比可能为1∶2
C.反应j可能为汽车尾气的处理过程,反应的化学方程式为2NO+2CO===N2+2CO2
D.有两个反应b、j涉及“氮的固定”
1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物。 (  )
(2)现有1 mol·L-1的氨水,则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L-1。 (  )
(3)(2024·浙江6月卷)下列装置可用于制取并收集氨。 (  )
(4)(2024·河北卷)图示装置能完成NH3的制取(试剂:固体NH4Cl+熟石灰)。
(  )
(5)(2023·北京卷)利用下图装置和试剂验证NH3易溶于水且溶液呈碱性。 (  )
(6)(2023·辽宁卷)工业合成氨:N2+3H22NH3。 (  )
(7)加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华。(  )
(8)铵盐加热均易分解产生NH3。(  )
2.(2024·湖北卷)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(  )
A.碱石灰有利于NH3逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用P2O5
D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3===Li++[e(NH3)n]-
(2025·山东实验中学适应性检测)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略),已知液氨的沸点为-33.5 ℃。下列说法正确的是(  )
A.装置A中的试剂可替换为Ca(OH)2溶液与NH4Cl固体
B.橡胶管L可以平衡气压,便于浓氨水顺利流下
C.锂片必须打磨出新鲜表面,C、E均可选用CaCl2固体
D.D中干冰-丙酮冷却装置可改为冰水浴
3.(2025·安徽卷)氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色
[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关反应的化学方程式错误的是(  )
A.氨在氧气中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)===2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3===Hg(NH2)Cl↓+HCl
4.(2025·湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是(  )
A.在C的水溶液中加入少量固体A,溶液pH升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液
第6讲 氨和铵盐 含氮物质之间的转化
[关联教材·夯基固本]
考点1
[基础强化]
一、
探究 提示:NH3、H2O均为极性分子,NH3与H2O之间可形成分子间氢键,并且NH3和H2O反应。
2.无 刺激性 小 极易 液化
3.(1)3 Al(OH)3↓+ (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)配位 Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
二、1.(1)白 (2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O NH3↑+H2O
探究 提示:NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成;CaO与水反应,使溶剂(水)减少,反应放热,促使NH3·H2O分解。
2.蓝色 
3.2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 浓盐酸
[教材发掘]
1.C [实验Ⅰ中体现了NH3易溶于水,溶于水生成碱,使酚酞变红,为碱性气体;实验Ⅱ中NH3与HCl反应产生白烟,说明NH3是碱性气体;两个实验中都没有发生化合价的变化,未体现NH3的还原性。]
2.解析:(1)氨极易溶于水,打开止水夹,当挤压胶头滴管时,水进入烧瓶,氨溶于水中,并产生压强差,出现喷泉。(2)Cu与稀盐酸不反应,无明显现象,A错误;NaHCO3与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,锥形瓶中的压强不变,B错误;CaCO3与稀硫酸开始有气体产生,但反应逐渐减慢,最后停止反应,产生少量的气体,不足以把液体压入烧瓶,C错误;NH4HCO3与稀盐酸反应生成大量的二氧化碳气体,导致锥形瓶中压强增大,并把液体压入烧瓶,出现喷泉现象,D正确。(3)从产生喷泉的原理分析,图甲是减小烧瓶中的压强,图乙为增大锥形瓶中的压强,而人工喷泉为增大下层液体的压强,与图乙相同。
答案:(1)打开止水夹,挤压胶头滴管 (2)D (3)减小 增大 乙
3.B [装置①用氯化铵和氢氧化钙可制备NH3,A正确;氨用碱石灰干燥,氯化钙能吸收氨生成CaCl2·8NH3,氨密度小于空气,采用向下排空气法收集,B错误;氨易溶于水,可用装置③完成喷泉实验,C正确;氯化钙受热不挥发,装置④可用于除去CaCl2中的NH4Cl,D正确。]
4.B [微型塑料滴管可以控制反应的速率,得到平稳的气流,相当于分液漏斗,由题意可知,题给装置可制取和检验氨,故A、B处分别盛装浓氨水与生石灰,二者反应生成氢氧化钙和氨,A正确;装置C处的作用是干燥氨,不能用无水氯化钙来干燥,因为氨和无水氯化钙会发生反应,B错误;氨遇水时发生反应NH3++OH-,NH3·H2O呈碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;D.氨可以与酸反应,加入浓盐酸后,挥发出的HCl与NH3发生化合反应生成NH4Cl,D正确。]
考点2
[基础强化]
2.(1)NH3·H2O NH3 N2 NO NO2 N2O4 HNO3 Cu(NO3)2 NH4Cl
[教材发掘]
1.D [由图可知,a~g分别为铵盐、NH3、N2、NO、NO2、HNO3、NaNO3。a盐中阴离子氧化性较强时,不一定生成b,也可能生成氮气,A错误;B.NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,N原子采用sp3杂化;中N原子的价层电子对数为3+=3,N原子采用sp2杂化,B错误;工业上制备硝酸通常是通过氮气和氢气催化生成氨,氨的催化氧化生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸实现的,C错误;氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮,N2→NO和N2→NH3均属于氮的固定,D正确。]
2.C [由题图可知a为氮气或金属镁,b为一氧化氮或氧化镁,c为二氧化氮,d为硝酸,e为硝酸盐,f为氮化镁。如果是氮的化合物,a→b→c→d的过程是N2
原平衡要大,即颜色比原平衡要深,D正确。]
3.D [b、c、d三个过程的转化都可以是O2作氧化剂实现,A正确;NO2溶于水反应为3NO2+2H2O===2HNO3+NO,在该过程中,NO2中N元素化合价部分升高部分降低,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B正确;汽车尾气中含有NO,在尾气排放时,在尾气排放管中发生反应:2NO+2CO===N2+2CO2,实现了由NO向N2的转化,故过程j可能为汽车尾气的处理过程,C正确;氮的固定是指将氮气转化为氮的化合物的过程,反应b、j这两步转化都属于化合物转变为单质,不属于氮的固定,D错误。]
[关联高考·探究考向]
1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)×
2.C [本题利用Li和液氨反应:Li+nNH3===Li++
;最后的球形干燥管中可装P2O5,除掉过量的氨,同时防止空气中的水进入引起副反应。碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物,可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,有利于NH3逸出,A正确;锂片表面有Li2O,Li2O会阻碍Li和液氨的接触,所以必须打磨出新鲜表面,B正确;第一个干燥管的目的是干燥氨,P2O5为酸性干燥剂能与氨反应,所以不能用P2O5,而装置末端的干燥管的作用为吸收过量的氨,可用P2O5,C错误;双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3===Li++[e(NH3)n]-,D正确。]
同源类题
B [加热Ca(OH)2与NH4Cl固体制氨,A错误;橡胶管L将蒸馏烧瓶与分液漏斗连接,保持两仪器中压强相等,便于浓氨水顺利流下,B正确;锂保存在石蜡中,使用前应打磨掉表面的氧化层,氨可与氯化钙发生反应,故干燥管C中不能加入CaCl2固体,C错误;冰水浴温度不能达到-77 ℃,干冰-丙酮冷却装置不可改为冰水浴,D错误。]
3.D [氨在氧气中燃烧生成N2和H2O,A正确;液氨与金属钠反应生成NaNH2并放出气体,Na元素化合价升高,根据元素守恒和化合价升降规律知,该气体为H2,B正确;Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,C正确;浓氨水与HgCl2反应不能得到HCl,正确的化学方程式为HgCl2+2NH3===Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D错误。]
4.A [气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,则H是BaSO4,D是BaCl2,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降,则B是·8H2O。在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根离子浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;F(NO2)与水反应生成硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;G是HNO3,常温下浓硝酸将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确。]
1 / 12(共85张PPT)
第五章 非金属及其化合物
第6讲 氨和铵盐 含氮物质之间的转化
1.能从结构的角度分析NH3的性质。掌握氨的实验室制法及喷泉实验。
2.知道铵盐的性质与的检验方法。
3.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。
关联教材·夯基固本
考点1 氨和铵盐
一、氨
1.氨分子的结构特征
探究 试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因。
提示:NH3、H2O均为极性分子,NH3与H2O之间可形成分子间氢键,并且NH3和H2O反应。
2.氨的物理性质
颜色、气味、状态 密度 溶解性 特性
__色、______气味气体 密度比空气的__ ____溶于水(1∶700) 易____(液氨可作制冷剂)

刺激性

极易
液化
[图解教材]人教必修第二册
氨溶于水的喷泉实验
操作:打开弹簧夹,挤压胶头滴管
现象:烧瓶中产生红色喷泉
原理:氨极易溶于水,使烧瓶内的压强减小,低于大气压,使烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉
3.氨的化学性质
(1)碱性气体
Al(OH)3↓+
3
(2)还原性
4NH3+5O24NO+6H2O
(3)配位性
NH3中N原子有1个孤电子对,能与多种金属原子或离子形成____键,具有较强的配位能力溶于氨水的离子方程式为_________________________________________________________。
配位
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
[备考提醒]氨水、液氨和一水合氨的区别与联系
氨水 一水合氨 液氨
分类 混合物 纯净物 纯净物
成分 NH3、H2O、NH3·H2O、、OH-、H+(极少) NH3·H2O NH3
注意 氨水的物质的量浓度是按照配制时溶解的NH3计算的,如在 1 mol·L-1的氨水中=
二、铵盐的性质及应用
1.铵盐
(1)物理性质
铵盐大多数是__色固体,绝大多数易溶于水。

(2)化学性质
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑
NH3↑+H2O
+2H2O
探究 利用浓氨水和固体NaOH或者CaO作用可以快速制取氨,简述其原理。
提示:NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成;CaO与水反应,使溶剂(水)减少,反应放热,促使NH3·H2O分解。
的检验步骤
未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变____的气体,则证明含。
蓝色
3.氨的实验室制法

反应原理 ________________________________________________
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
反应装置 固体+固体气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同)
净化装置 盛碱石灰的干燥管(不能用浓硫酸、无水CaCl2)
收集方法 向下排空气法
验满方法 ①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;②将蘸有______的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
尾气处理 在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花,可减小NH3与空气的对流速率,收集到纯净的NH3,同时吸收多余的NH3
浓盐酸
[备考提醒]
(1)铵盐受热都能分解,但不是所有的铵盐分解都能生成NH3,如NH4NO3。
(2)不能用加热氯化铵固体的方法制取氨,因为分解产生的氨和氯化氢气体在导气管遇冷会再次结合为氯化铵固体,可能将导气管堵塞。
(3)干燥氨不能用无水CaCl2,因为8NH3+CaCl2===CaCl2·8NH3,通常用碱石灰干燥。
氨的性质及实验探究
1.(鲁科必修第一册习题改编)下图是两个探究NH3性质的实验,下列有关说法中正确的是(  )
A.两个实验均体现了NH3易溶于水
B.两个实验均体现了NH3易挥发
C.两个实验均体现了NH3是碱性气体
D.两个实验均体现了NH3是还原性气体

C [实验Ⅰ中体现了NH3易溶于水,溶于水生成碱,使酚酞变红,为碱性气体;实验Ⅱ中NH3与HCl反应产生白烟,说明NH3是碱性气体;两个实验中都没有发生化合价的变化,未体现NH3的还原性。]
2.(人教必修第二册习题改编)喷泉原是一种自然景观,其产生的原因是存在压强差,根据此原理造出了人工喷泉。
(1)用图甲装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的NH3,引发喷泉的操作是_______________________________________________。
(2)利用图乙装置,在锥形瓶中分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是________(填字母)。
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸
D.NH4HCO3与稀盐酸
打开止水夹,挤压胶头滴管
D
(3)从产生喷泉的原理分析,图甲是______(填“增大”或“减小”)圆底烧瓶内的压强。图乙是________(填“增大”或“减小”)锥形瓶内气体的压强。人工喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。
减小
增大

[解析] (1)氨极易溶于水,打开止水夹,当挤压胶头滴管时,水进入烧瓶,氨溶于水中,并产生压强差,出现喷泉。(2)Cu与稀盐酸不反应,无明显现象,A错误;NaHCO3与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,锥形瓶中的压强不变,B错误;CaCO3与稀硫酸开始有气体产生,但反应逐渐减慢,最后停止反应,产生少量的气体,不足以把液体压入烧瓶,C错误;NH4HCO3与稀盐酸反应生成大量的二氧化碳气体,导致锥形瓶中压强增大,并把液体压入烧瓶,出现喷泉现象,D正确。(3)从产生喷泉的原理分析,图甲是减小烧瓶中的压强,图乙为增大锥形瓶中的压强,而人工喷泉为增大下层液体的压强,与图乙相同。
[答题模板]
(1)使烧瓶内外产生较大压强差的两种方法
方法 装置 成因
减小内压
方法 装置 成因
增大外压
(2)常见能形成喷泉的物质组合
气体 NH3 HCl CO2、SO2、Cl2 NO2+O2
吸收剂 水或 盐酸 水或 NaOH溶液 NaOH溶液 水或
NaOH溶液
铵盐的性质及应用
3.(鲁科必修第一册习题改编)利用下列装置以熟石灰和氯化铵为原料制备、收集NH3并完成喷泉实验,不能达到实验目的的是(  )
A.选择装置①制备NH3
B.选择装置②干燥和收集NH3
C.选择装置③完成喷泉实验
D.选择装置④除去氯化钙中残余的氯化铵

B [装置①用氯化铵和氢氧化钙可制备NH3,A正确;氨用碱石灰干燥,氯化钙能吸收氨生成CaCl2·8NH3,氨密度小于空气,采用向下排空气法收集,B错误;氨易溶于水,可用装置③完成喷泉实验,C正确;氯化钙受热不挥发,装置④可用于除去CaCl2中的NH4Cl,D正确。]
4.(人教必修第二册习题改编)如图的“微型”实验装置(夹持装置已略去)可用于氨的制取和检验。下列分析错误的是(  )
A.可分别向装置A、B处加入试剂浓氨水与生石灰制取氨
B.装置C处的干燥剂可用无水氯化钙
C.装置D处湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨遇水产生的物质呈碱性
D.装置E处有白烟生成,说明氨与氯化氢发生化合反应生成氯化铵

B [微型塑料滴管可以控制反应的速率,得到平稳的气流,相当于分液漏斗,由题意可知,题给装置可制取和检验氨,故A、B处分别盛装浓氨水与生石灰,二者反应生成氢氧化钙和氨,A正确;装置C处的作用是干燥氨,不能用无水氯化钙来干燥,因为氨和无水氯化钙会发生反应,B错误;氨遇水时发生反应+OH-,NH3·H2O呈碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;D.氨可以与酸反应,加入浓盐酸后,挥发出的HCl与NH3发生化合反应生成NH4Cl,D正确。]
考点2 含氮物质之间的转化
[关系图谱]含氮元素物质间的转化
1.自然界中氮元素的循环
2.氮及其化合物的“价—类”二维图
(1)在氮及其化合物的“价—类”二维图中填充N2、NH3、NH3·H2O、NH4Cl、NO、NO2、N2O4、HNO3、Cu(NO3)2。
NH3·
H2O
NH3
N2
NO
NO2
N2O4
HNO3
Cu(NO3)2
NH4Cl
(2)图中序号对应的化学方程式。
①N2+O22NO;
②4NH3+5O24NO+6H2O;
③3NO2+H2O===2HNO3+NO;
④3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
⑤Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
⑥NH3+HCl===NH4Cl;
⑦2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
⑧CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O;
⑨N2+3H2 2NH3;
⑩8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2。
1.(鲁科必修第一册习题改编)氮元素之间的相互转化不仅关乎生命体的生存和繁衍,还推动着生物圈中的氮循环,并影响着生态系统的平衡。氮单质及其化合物的部分“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是(  )
基于“价—类”二维图认识氮及其
化合物的转化
A.a盐受热分解一定生成b
B.b和g中的氮元素都是sp3杂化
C.工业上制备硝酸是通过c→d→
e→f的转化实现的
D.c→d和c→b都属于氮的固定

D [由图可知,a~g分别为铵盐、NH3、N2、NO、NO2、HNO3、NaNO3。a盐中阴离子氧化性较强时,不一定生成b,也可能生成氮气,A错误;B.NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,N原子采用sp3杂化;中N原子的价层电子对数为3+=3,N原子采用sp2杂化,B错误;工业上制备硝酸通常是通过氮气和氢气催化生成氨,氨的催化氧化生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸实现的,C错误;氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮,N2→NO和N2→NH3均属于氮的固定,D正确。]
2.(鲁科必修第一册习题改编)部分含N或含Mg物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是(  )
A.自然界中可能存在a→b→c→d的转化
B.将铜丝插入不同浓度的d溶液可能得到b或c
C.f的化学式为Mg3N2,与水反应得到一种酸和一种碱
D.密闭容器中加入c,气体颜色稳定后缩小容器体积,颜色突然变深,随后逐渐变浅,但最终颜色比原稳定时要深

C [由题图可知a为氮气或金属镁,b为一氧化氮或氧化镁,c为二氧化氮,d为硝酸,e为硝酸盐,f为氮化镁。如果是氮的化合物,a→b→c→d的过程是N2NO2HNO3,提供氮肥,A正确;d是硝酸,Cu与浓硝酸得到产物NO2,Cu与稀硝酸得到产物NO,B正确;根据图示,f为氮化镁,Mg为+2价,N为-3价,f的化学式是Mg3N2,Mg3N2与水反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑或Mg3N2+8H2O===3Mg(OH)2+2NH3·H2O,并未得到酸,C不正确;c为NO2,2NO2 N2O4,达到平衡后,缩小容器体积时,c(NO2)增大,气体颜色突然变深,随后向体积缩小的方向(正向)移动,c(NO2)逐渐减小,气体颜色逐渐变浅,根据勒夏特列原理,新平衡时,c(NO2)比原平衡要大,即颜色比原平衡要深,D正确。]
氮及其化合物转化关系及分析
3.(鲁科必修第二册习题改编)含氮元素的物质的循环转化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.b、c、d三个过程的转化可能是被同一物质氧化
B.反应h中氧化剂与还原剂的物质的量之比可能为1∶2
C.反应j可能为汽车尾气的处理过程,反应的化学
方程式为2NO+2CO===N2+2CO2
D.有两个反应b、j涉及“氮的固定”

D [b、c、d三个过程的转化都可以是O2作氧化剂实现,A正确;NO2溶于水反应为3NO2+2H2O===2HNO3+NO,在该过程中,NO2中N元素化合价部分升高部分降低,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B正确;汽车尾气中含有NO,在尾气排放时,在尾气排放管中发生反应:2NO+2CO===N2+2CO2,实现了由NO向N2的转化,故过程j可能为汽车尾气的处理过程,C正确;氮的固定是指将氮气转化为氮的化合物的过程,反应b、j这两步转化都属于化合物转变为单质,不属于氮的固定,D错误。]
关联高考·探究考向
×
1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物。 (  )
(2)现有1 mol·L-1的氨水,则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 mol·L-1。 (  )
(3)(2024·浙江6月卷)下列装置可用于制取并收集氨。 (  )

×
(4)(2024·河北卷)图示装置能完成NH3的制取(试剂:固体NH4Cl+熟石灰)。 (  )
(5)(2023·北京卷)利用下图装置和试剂验证NH3易溶于水且溶液呈碱性。 (  )
×

(6)(2023·辽宁卷)工业合成氨:N2+3H2 2NH3。 (  )
(7)加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华。 (  )
(8)铵盐加热均易分解产生NH3。 (  )
×

×
2.(2024·湖北卷)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(  )
A.碱石灰有利于NH3逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用P2O5
D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3===Li++[e(NH3)n]-

C [本题利用Li和液氨反应:Li+nNH3===Li++[e(NH3)n]-制备[e(NH3)n]-;碱石灰可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,使浓氨水受热分解产生氨;利用集气瓶收集氨;过量的氨进入双口烧瓶中,在冷却体系中发生反应生成;最后的球形干燥管中可装P2O5,除掉过量的氨,同时防止空气中的水进入引起副反应。碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物,可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,有利于NH3逸出,A正确;锂片表面有Li2O,Li2O会阻碍Li和液氨的接触,所以必须打磨出新鲜表面,B正确;第一个干燥管的目的是干燥氨,P2O5为酸性干燥剂能与氨反应,所以不能用P2O5,而装置末端的干燥管的作用为吸收过量的氨,可用P2O5,C错误;双口烧瓶中发生的变化是,D正确。]
(2025·山东实验中学适应性检测)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略),已知液氨的沸点为-33.5 ℃。下列说法正确的是(  )
A.装置A中的试剂可替换为Ca(OH)2溶液与NH4Cl固体
B.橡胶管L可以平衡气压,便于浓氨水顺利流下
C.锂片必须打磨出新鲜表面,C、E均可选用CaCl2固体
D.D中干冰-丙酮冷却装置可改为冰水浴

B [加热Ca(OH)2与NH4Cl固体制氨,A错误;橡胶管L将蒸馏烧瓶与分液漏斗连接,保持两仪器中压强相等,便于浓氨水顺利流下,B正确;锂保存在石蜡中,使用前应打磨掉表面的氧化层,氨可与氯化钙发生反应,故干燥管C中不能加入CaCl2固体,C错误;冰水浴温度不能达到-77 ℃,干冰-丙酮冷却装置不可改为冰水浴,D错误。]
3.(2025·安徽卷)氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色
[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4SO4]溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关反应的化学方程式错误的是(  )
A.氨在氧气中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)===2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3===Hg(NH2)Cl↓+HCl

D [氨在氧气中燃烧生成N2和H2O,A正确;液氨与金属钠反应生成NaNH2并放出气体,Na元素化合价升高,根据元素守恒和化合价升降规律知,该气体为H2,B正确;Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,C正确;浓氨水与HgCl2反应不能得到HCl,正确的化学方程式为HgCl2+2NH3===Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D错误。]
4.(2025·湖北卷)如图所示的物质转化关系中,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体,常用作钡餐。下列叙述错误的是(  )
A.在C的水溶液中加入少量固体A,
溶液pH升高
B.D为可溶于水的有毒物质
C.F溶于雨水可形成酸雨
D.常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液

A [气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则C为NH3,G是强酸,则E是NO,F是NO2,G是HNO3;H是白色固体,常用作钡餐,则H是BaSO4,D是BaCl2,C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl,则A是NH4Cl,固体A与固体B研细后混合,常温下搅拌产生气体C和固体D,温度迅速下降,则B是·8H2O。在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl),铵根离子浓度增大,抑制了NH3·H2O的电离,OH-浓度减小,溶液pH减小,A错误;D(BaCl2)易溶于水,溶于水电离出Ba2+,钡是重金属,有毒,B正确;F(NO2)与水反应生成硝酸,故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨,C正确;G是HNO3,常温下浓硝酸将Fe钝化,故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸,D正确。]
课时数智作业(二十) 氨和铵盐 含氮物质之间的转化
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(建议用时:30分钟 分值:40分)
说明:选择题每小题3分
『夯基补弱』
1.(2025·清华大学附中模拟)氮及其化合物的转化关系如图所示,则下列说法不正确的是(  )
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应
D.反应③中每生成1 mol HNO3转移2 mol电子
题号
1
3
5
2
4
6
8
7

D [路线①②③依次发生的反应为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO,是工业上以NH3为原料生产HNO3的途径,氨催化氧化制HNO3是工业生产HNO3的主要途径,A正确;路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次发生反应N2+O22NO、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO,是雷电固氮生成HNO3的主要途径,B正确;N2、NH3、NO、
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
NO2、HNO3中N元素的化合价依次为0价、-3价、+2价、+4价、+5价,上述反应中N元素的化合价都发生变化,所有反应都是氧化还原反应,C正确;反应③为3NO2+H2O===2HNO3+NO,反应中N元素的化合价由NO2中的+4价部分升至HNO3中的+5价、部分降至NO中的+2价,反应每生成2 mol HNO3转移2 mol电子,则每生成1 mol HNO3转移1 mol电子,D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7

2.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:+OH-NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:+Fe(OH)2↓
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
C [该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式,A错误;加热条件下NH3·H2O分解为NH3和H2O,离子方程式应为+OH-NH3↑+H2O,B错误;向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为
,D错误。]
题号
1
3
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2
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6
8
7
3.(2025·汉中上学期期末)下列有关氨的制取、收集并验证其部分性质的装置和原理不能达到实验目的的是(  )
题号
1
3
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2
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6
8
7
A.用甲装置制取少量氨
B.用乙装置收集氨
C.用丙装置验证氨溶于水呈碱性
D.用丁装置验证氨极易溶于水
题号
1
3
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2
4
6
8
7

C [氢氧化钙与氯化铵加热反应生成氯化钙、氨气和水,可利用图示装置制取少量氨,可达到实验目的,A正确;氨的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,即导管采用“长进短出”的方式,图示收集方法合理,B正确;氨不能使蓝色石蕊试纸变色,检验氨应用湿润的红色石蕊试纸,C错误;挤压胶头滴管,气球变大,说明圆底烧瓶中压强减小,可证明氨极易溶于水,D正确。]
题号
1
3
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8
7
4.以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,其工艺流程如下。下列说法正确的是(  )
题号
1
3
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2
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6
8
7
A.反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率
B.反应②的原子利用率为100%
C.生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4
D.反应③理论上当n(NH3)∶n(O2)=4∶3时,恰好完全反应

C [反应①使用催化剂可以提高反应速率,但不能提高甲烷的平衡转化率,A错误;反应②的化学方程式为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,则该反应的原子利用率小于100%,B错误;由天然气经过各步转化,最终生成NH4NO3涉及的化学反应有CH4+2H2OCO2+4H2,N2+3H2
2NH3,2NH3+2O2===NH4NO3+H2O,则有NH4NO3~2NH3~3H2~CH4,故生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4,C正确;反应③的化学方程式为2NH3+2O2===NH4NO3+H2O,则理论上当n(NH3)∶n(O2)=1∶1时,恰好完全反应,D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
5.(2025·深圳一模)某小组探究NH3的催化氧化,实验装置如图,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
下列分析正确的是(  )
A.②中固体试剂可为NH4Cl
B.③中的反应是4NH3+7O2
4NO2+6H2O
C.④中白烟的主要成分是NH4HCO3
D.一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
题号
1
3
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2
4
6
8
7

D [加热NH4Cl分解生成氨和氯化氢,但氨和氯化氢相遇又生成氯化铵,A错误;③中气体颜色无明显变化,说明此时并未产生NO2,④中收集到红棕色气体,说明NO在④中转化为NO2,B错误;④中NO2与生成的水反应生成硝酸,硝酸再与未反应完全的氨生成硝酸铵,因此该白烟为硝酸铵,C错误;稀硫酸与铜不反应,NO2通入⑤中,使铜被氧化为Cu2+,因此溶液变为蓝色,D正确。]
题号
1
3
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2
4
6
8
7
『培优提能』
6.已知,氨与灼热的氧化铜反应的产物中含有氮气和金属铜,实验装置如图(加热装置及夹持装置已略去)。下列说法错误的是(  )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
A.仪器a用于制备氨
B.仪器b中固体为CaCl2
C.若仪器c中生成的N2在标准状况下的体积为224 mL,则c中固体质量减少0.48 g
D.仪器d中可收集到无色液体,该液体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝


题号
1
3
5
2
4
6
8
7
B [仪器a中固体氯化铵和氢氧化钙共热制备氨,A正确;仪器b中固体的作用是干燥氨,CaCl2会吸收氨,B错误;仪器c中发生反应3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O,若仪器c中生成的N2在标准状况下的体积为224 mL,生成的N2物质的量为0.01 mol,c中固体质量减少的是氧原子的质量:0.03 mol×16 g·mol-1=0.48 g,C正确;仪器d中收集到的无色液体为氨的水溶液,该液体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D正确。]
题号
1
3
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2
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8
7
7.(2025·汕头一模)部分N或C及其化合物的价类二维图如图所示。下列说法正确的是(  )
A.d、e均为酸性氧化物
B.c的结构中只可能存在σ键
C.j和h发生复分解反应生成
的产物中存在离子化合物
D.b的沸点高于a是因为b的化学键更稳定
题号
1
3
5
2
4
6
8
7


C [d、e为CO、CO2或NO、NO2,只有CO2是酸性氧化物,CO、NO、NO2都不是酸性氧化物,A不正确;c为N2或C单质,N2的结构式为N≡N,结构中既含有σ键又含有π键,若C单质为金刚石,只含有σ键,若为C60等,则含有π键,B不正确;j为NH3·H2O、h为HNO3,发生复分解反应生成NH4NO3等,NH4NO3为离子化合物,C正确;b为NH3,a为CH4,NH3分子间能形成氢键,使其沸点高于CH4,与NH3分子内的化学键无关,D不正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
8.(19分)(2025·宿州模拟)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种受热易分解、易水解的白色固体,易溶于水,难溶于CCl4,可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。某研究小组选用下列装置制备氨基甲酸铵(NH2COONH4),并测定其纯度。反应原理为2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH<0。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
回答下列问题:
Ⅰ.制备氨基甲酸铵
(1)装置A中盛放浓氨水的仪器名称是____________,需向装置A三颈烧瓶中加入的固体为_________________________(填名称)。(4分)
(2)上图装置连接顺序为氨的发生装置→_______→ab←________←e
(每个装置限用一次,箭头方向为气流方向,用小写字母表示)。(2分)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
恒压滴液漏斗
碱石灰(或氢氧化钠或氧化钙)
dc
ih←fg
(3)装置B采用冰水浴的原因是_________________________________
____________________________________________________。(3分)
(4)装置B中的气球可以用_____(填“甲”或“乙”)装置代替,该装置的作用为__________________________________________。(3分)
题号
1
3
5
2
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6
8
7
降温使平衡正向移动,有利于提高

吸收未反应的氨,防止空气中的水蒸气进入
生成物的产率,同时防止氨基甲酸铵分解
Ⅱ.测定产品纯度
(5)甲醛法常用于测定铵盐的纯度。[已知:2NH2COONH4+6HCHO===(CH2)6N4+2H2CO3+4H2O]
实验步骤:
样品处理:称取1.200 g氨基甲酸铵样品,溶于水后定容至250 mL。
甲醛预处理:将甲醛溶液煮沸(除微量甲酸),冷却后调至中性。
反应与滴定:移取25.00 mL样品溶液,加入10 mL中性甲醛溶液,静置
10 min,以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准液滴定至微红色,消耗24.00 mL。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
①静置10 min是甲醛滴定法中减小误差的关键步骤,除避免时间过长碳酸分解而损耗外,另一原因是____________________________
____________________________________________________。(3分)
②样品中氨基甲酸铵的纯度为_____________。(4分)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
确保氨基甲酸铵样品在
78%
甲醛溶液中反应完全
[解析] 由题给实验装置可知,装置A为利用浓氨水制备氨的装置,装置C为氨的干燥装置,装置B为氨与二氧化碳反应制备氨基甲酸铵的装置,装置D为二氧化碳的制备装置,装置E为除去二氧化碳中混有的氯化氢的装置,装置F为干燥二氧化碳装置,则制备氨基甲酸铵所需装置的连接顺序为A→C→B←F←E←D。(1)装置A中盛放浓氨水的仪器名称是恒压滴液漏斗,装置中浓氨水滴入氢氧化钠固体或氧化钙或碱石灰中,利用增大溶液中氢氧根离子浓度,使氨水的电离平衡左移,溶解或反应放出大量的热,促使氨溶解度减小而逸
题号
1
3
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4
6
8
7
出制得氨。(2)由分析可知,制备氨基甲酸铵所需装置的连接顺序为A→C→B←F←E←D,装置连接顺序为氨气的发生装置→dc→ab←ih←fg←e。(3)制备氨基甲酸铵的反应为放热反应,采用冰水浴可以降低反应温度,温度降低,平衡向正反应方向移动,有利于氨基甲酸铵的生成,同时可以防止反应放热使氨基甲酸铵分解。(4)装置B中的气球的作用是收集未反应的氨,防止空气中的水蒸气进入,甲装置虽然能够吸收氨且防倒吸,但不能防止空气中的水蒸气进入,乙装置能够吸收未反应的氨气,防止空气中的水蒸气
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
进入。(5)①静置10 min是甲醛滴定法中减小误差的关键步骤,除避免时间过长碳酸分解而损耗外,另一原因是:确保氨基甲酸铵样品在甲醛溶液中反应完全。②由化学方程式2NH2COONH4+6HCHO===(CH2)6N4+2H2CO3+4H2O可得关系式:NH2COONH4~H2CO3~2NaOH,则样品中氨基甲酸铵的纯度为
×100%=78%。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
谢 谢 !课时数智作业(二十) 氨和铵盐 含氮物质之间的转化
(建议用时:30分钟 分值:40分)
说明:选择题每小题3分
『夯基补弱』
1.(2025·清华大学附中模拟)氮及其化合物的转化关系如图所示,则下列说法不正确的是(  )
A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B.路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C.上述所有反应都是氧化还原反应
D.反应③中每生成1 mol HNO3转移2 mol电子
2.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:+OH-NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:+Fe(OH)2↓
3.(2025·汉中上学期期末)下列有关氨的制取、收集并验证其部分性质的装置和原理不能达到实验目的的是(  )
A.用甲装置制取少量氨
B.用乙装置收集氨
C.用丙装置验证氨溶于水呈碱性
D.用丁装置验证氨极易溶于水
4.以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法,其工艺流程如下。下列说法正确的是(  )
A.反应①使用催化剂可提高反应速率和甲烷的平衡转化率
B.反应②的原子利用率为100%
C.生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4
D.反应③理论上当n(NH3)∶n(O2)=4∶3时,恰好完全反应
5.(2025·深圳一模)某小组探究NH3的催化氧化,实验装置如图,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。
下列分析正确的是(  )
A.②中固体试剂可为NH4Cl
B.③中的反应是4NH3+7O24NO2+6H2O
C.④中白烟的主要成分是NH4HCO3
D.一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
『培优提能』
6.已知,氨与灼热的氧化铜反应的产物中含有氮气和金属铜,实验装置如图(加热装置及夹持装置已略去)。下列说法错误的是(  )
A.仪器a用于制备氨
B.仪器b中固体为CaCl2
C.若仪器c中生成的N2在标准状况下的体积为224 mL,则c中固体质量减少0.48 g
D.仪器d中可收集到无色液体,该液体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
7.(2025·汕头一模)部分N或C及其化合物的价类二维图如图所示。下列说法正确的是(  )
A.d、e均为酸性氧化物
B.c的结构中只可能存在σ键
C.j和h发生复分解反应生成的产物中存在离子化合物
D.b的沸点高于a是因为b的化学键更稳定
8.(19分)(2025·宿州模拟)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种受热易分解、易水解的白色固体,易溶于水,难溶于CCl4,可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。某研究小组选用下列装置制备氨基甲酸铵(NH2COONH4),并测定其纯度。反应原理为2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH<0。
回答下列问题:
Ⅰ.制备氨基甲酸铵
(1)装置A中盛放浓氨水的仪器名称是__________________,需向装置A三颈烧瓶中加入的固体为______________(填名称)。(4分)
(2)上图装置连接顺序为氨的发生装置→________→ab←________←e(每个装置限用一次,箭头方向为气流方向,用小写字母表示)。(2分)
(3)装置B采用冰水浴的原因是___________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
(4)装置B中的气球可以用________(填“甲”或“乙”)装置代替,该装置的作用为_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
Ⅱ.测定产品纯度
(5)甲醛法常用于测定铵盐的纯度。[已知:2NH2COONH4+6HCHO===(CH2)6N4+2H2CO3+4H2O]
实验步骤:
样品处理:称取1.200 g氨基甲酸铵样品,溶于水后定容至250 mL。
甲醛预处理:将甲醛溶液煮沸(除微量甲酸),冷却后调至中性。
反应与滴定:移取25.00 mL样品溶液,加入10 mL中性甲醛溶液,静置10 min,以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准液滴定至微红色,消耗24.00 mL。
①静置10 min是甲醛滴定法中减小误差的关键步骤,除避免时间过长碳酸分解而损耗外,另一原因是__________________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
②样品中氨基甲酸铵的纯度为______________________________________。(4分)
课时数智作业(二十)
1.D [路线①②③依次发生的反应为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO,是工业上以NH3为原料生产HNO3的途径,氨催化氧化制HNO3是工业生产HNO3的主要途径,A正确;路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次发生反应N2+O22NO、2NO+O2===2NO2、3NO2+H2O===2HNO3+NO,是雷电固氮生成HNO3的主要途径,B正确;N2、NH3、NO、NO2、HNO3中N元素的化合价依次为0价、-3价、+2价、+4价、+5价,上述反应中N元素的化合价都发生变化,所有反应都是氧化还原反应,C正确;反应③为3NO2+H2O===2HNO3+NO,反应中N元素的化合价由NO2中的+4价部分升至HNO3中的+5价、部分降至NO中的+2价,反应每生成2 mol HNO3转移2 mol电子,则每生成1 mol HNO3转移1 mol电子,D错误。]
2.C [该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式,A错误;加热条件下NH3·H2O分解为NH3和H2O,离子方程式应为NH3↑+H2O,B错误;向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+,D错误。]
3.C [氢氧化钙与氯化铵加热反应生成氯化钙、氨气和水,可利用图示装置制取少量氨,可达到实验目的,A正确;氨的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,即导管采用“长进短出”的方式,图示收集方法合理,B正确;氨不能使蓝色石蕊试纸变色,检验氨应用湿润的红色石蕊试纸,C错误;挤压胶头滴管,气球变大,说明圆底烧瓶中压强减小,可证明氨极易溶于水,D正确。]
4.C [反应①使用催化剂可以提高反应速率,但不能提高甲烷的平衡转化率,A错误;反应②的化学方程式为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,则该反应的原子利用率小于100%,B错误;由天然气经过各步转化,最终生成NH4NO3涉及的化学反应有CH4+2H2OCO2+4H2,N2+3H22NH3,2NH3+2O2===NH4NO3+H2O,则有NH4NO3~2NH3~3H2~CH4,故生成1.0 mol NH4NO3至少需要0.75 mol CH4,C正确;反应③的化学方程式为2NH3+2O2===NH4NO3+H2O,则理论上当n(NH3)∶n(O2)=1∶1时,恰好完全反应,D错误。]
5.D [加热NH4Cl分解生成氨和氯化氢,但氨和氯化氢相遇又生成氯化铵,A错误;③中气体颜色无明显变化,说明此时并未产生NO2,④中收集到红棕色气体,说明NO在④中转化为NO2,B错误;④中NO2与生成的水反应生成硝酸,硝酸再与未反应完全的氨生成硝酸铵,因此该白烟为硝酸铵,C错误;稀硫酸与铜不反应,NO2通入⑤中,使铜被氧化为Cu2+,因此溶液变为蓝色,D正确。]
6.B [仪器a中固体氯化铵和氢氧化钙共热制备氨,A正确;仪器b中固体的作用是干燥氨,CaCl2会吸收氨,B错误;仪器c中发生反应3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O,若仪器c中生成的N2在标准状况下的体积为224 mL,生成的N2物质的量为0.01 mol,c中固体质量减少的是氧原子的质量:0.03 mol×16 g·mol-1=0.48 g,C正确;仪器d中收集到的无色液体为氨的水溶液,该液体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D正确。]
7.C [d、e为CO、CO2或NO、NO2,只有CO2是酸性氧化物,CO、NO、NO2都不是酸性氧化物,A不正确;c为N2或C单质,N2的结构式为N≡N,结构中既含有σ键又含有π键,若C单质为金刚石,只含有σ键,若为C60等,则含有π键,B不正确;j为NH3·H2O、h为HNO3,发生复分解反应生成NH4NO3等,NH4NO3为离子化合物,C正确;b为NH3,a为CH4,NH3分子间能形成氢键,使其沸点高于CH4,与NH3分子内的化学键无关,D不正确。]
8.解析:由题给实验装置可知,装置A为利用浓氨水制备氨的装置,装置C为氨的干燥装置,装置B为氨与二氧化碳反应制备氨基甲酸铵的装置,装置D为二氧化碳的制备装置,装置E为除去二氧化碳中混有的氯化氢的装置,装置F为干燥二氧化碳装置,则制备氨基甲酸铵所需装置的连接顺序为A→C→B←F←E←D。(1)装置A中盛放浓氨水的仪器名称是恒压滴液漏斗,装置中浓氨水滴入氢氧化钠固体或氧化钙或碱石灰中,利用增大溶液中氢氧根离子浓度,使氨水的电离平衡左移,溶解或反应放出大量的热,促使氨溶解度减小而逸出制得氨。(2)由分析可知,制备氨基甲酸铵所需装置的连接顺序为A→C→B←F←E←D,装置连接顺序为氨气的发生装置→dc→ab←ih←fg←e。(3)制备氨基甲酸铵的反应为放热反应,采用冰水浴可以降低反应温度,温度降低,平衡向正反应方向移动,有利于氨基甲酸铵的生成,同时可以防止反应放热使氨基甲酸铵分解。(4)装置B中的气球的作用是收集未反应的氨,防止空气中的水蒸气进入,甲装置虽然能够吸收氨且防倒吸,但不能防止空气中的水蒸气进入,乙装置能够吸收未反应的氨气,防止空气中的水蒸气进入。(5)①静置10 min是甲醛滴定法中减小误差的关键步骤,除避免时间过长碳酸分解而损耗外,另一原因是:确保氨基甲酸铵样品在甲醛溶液中反应完全。②由化学方程式2NH2COONH4+6HCHO===(CH2)6N4+2H2CO3+4H2O可得关系式:NH2COONH4~H2CO3~2NaOH,则样品中氨基甲酸铵的纯度为×100%=78%。
答案:(1)恒压滴液漏斗 碱石灰(或氢氧化钠或氧化钙)
(2)dc ih←fg
(3)降温使平衡正向移动,有利于提高生成物的产率,同时防止氨基甲酸铵分解
(4)乙 吸收未反应的氨,防止空气中的水蒸气进入
(5)①确保氨基甲酸铵样品在甲醛溶液中反应完全 ②78%
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