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第21讲　氨和铵盐
1.能从结构的角度分析NH3的性质。2.掌握氨的实验室制法及喷泉实验。3.知道铵盐的性质与N的检验方法。
考点一　氨
1.分子结构
2.物理性质
无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,易液化,液氨可作制冷剂,极易溶于水(常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨),可由喷泉实验证明。
3.化学性质
(1)
(2)
(3)较强的配位能力
Cu(OH)2溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-。
判断正误。
(1)NH3易溶于水,故可用作制冷剂。(　×　)
(2)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物。(　√　)
(3)氨溶于水显弱碱性是因为氨气分子能电离出OH-。(　×　)
(4)向AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水,先产生白色沉淀,最后白色沉淀溶解。(　×　)
一、氨气的性质
1.清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出:“鼻冲水……贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减……惟以此水瓶口对鼻吸其气,即遍身麻颤,出汗而愈,虚弱者忌之。宜外用,勿服”。下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是(　A　)
A.鼻冲水是弱电解质
B.鼻冲水滴入酚酞溶液中,溶液变红色
C.鼻冲水中含有分子和离子的种类共6种
D.存在平衡:NH3+H2O NH3·H2O N+OH-
2.(1)在加热条件下,氨气容易被氧化铜氧化生成氮气,化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+3H2O+N2。
(2)工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏,Cl2能将NH3氧化为N2,同时产生白烟。用化学方程式解释检验原理:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl。
(3)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示:
若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1︰1,则总反应的化学方程式为NO+NO2+2NH32N2+3H2O,生成1 mol的氧化产物转移电子数为6NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
二、喷泉实验及拓展
3.用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如下图。下列关于该实验的分析错误的是(　C　)
A.该实验证明氨气极易溶于水且氨水呈碱性
B.选用合适的溶液,CO2也能做喷泉实验
C.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
D.若烧瓶内充满氨气,实验后烧瓶中NH3·H2O的物质的量浓度是 mol/L(标准状况下)
解析:打开弹簧夹,挤压胶头滴管后,烧瓶内迅速形成喷泉,说明烧瓶内外产生了很大的压强差,氨气极易溶于水,酚酞遇碱性物质变红,说明氨水呈碱性,A正确;CO2易与浓氢氧化钠溶液反应,选用浓氢氧化钠溶液,CO2也能做喷泉实验,B正确;氨气是碱性气体,易与酸反应,烧杯中换成酸溶液也能形成喷泉,C错误;标准状况下,若烧瓶内充满氨气,氨气全部溶于水,氨气体积等于烧瓶容积等于实验后烧瓶中所得溶液体积,设烧瓶容积为V L,则氨气体积和实验后烧瓶中所得溶液体积均为V L,氨气物质的量为 mol,所以NH3·H2O的物质的量浓度是 mol/L,D正确。
4.如图为氨喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。
(1)用图1装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的方法是打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。
②简述产生喷泉的原理:氨极易溶于水,使烧瓶内的压强迅速减小,大气压将烧杯内的水压入烧瓶内形成喷泉。
(2)用图2所示装置进行喷泉实验。
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是玻璃管中有空气且氨的密度比空气小,氨与水不接触,不能被水吸收,烧瓶内压强不减小,故不能产生倒吸现象。
②引发“喷泉”的方法是打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶焐热,使烧瓶内氨膨胀,将导管中的空气排出,使氨与烧杯中的水接触引发倒吸现象。
5.如下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(　B　)
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量NaOH固体并打开止水夹
解析:氢气不溶于水,也不和氢氧化钠反应,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,B项符合题意。
考点二　铵盐及氨的实验室制法
1.铵盐
(1)物理性质
铵盐通常是白色固体,绝大多数铵盐易溶于水。
(2)化学性质
(3)N的检验
2.氨的实验室制法
(1)固态铵碱混合加热制备
简易 装置
制备 原理 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
干燥 用碱石灰
验满 ①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝; ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
(2)用浓氨水制备
方法 化学方程式(或原理) 发生装置
加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O
浓氨水+ 固体NaOH 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
浓氨水+ 固体CaO CaO与水反应生成OH-,使溶剂(水)减少,且反应放热,促使NH3的逸出。化学方程式为NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
判断正误。
(1)铵盐加热均易分解产生NH3。(　×　)
(2)铵盐都易溶于水,其水溶液均呈酸性。(　×　)
(3)可用无水CaCl2、碱石灰干燥NH3。(　×　)
(4)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。(　×　)
(5)向某无色溶液中加入稀NaOH溶液,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,不变蓝,则原溶液中不含N。(　×　)
1.(2025·四川遂宁统考)下列关于铵盐的叙述不正确的是(　B　)
A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝
B.可用Ba(OH)2溶液鉴别(NH4)2SO4和(NH4)2CO3
C.可用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨
D.实验室不能直接加热NH4NO3固体制取氨
解析:加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,NH4HCO3受热分解生成氨,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,A正确;Ba(OH)2溶液分别与(NH4)2SO4和(NH4)2CO3溶液反应现象相同,不能鉴别,B错误;烧碱可与N在加热条件下反应生成氨,故可用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨,C正确;加热NH4NO3固体易爆炸,不能用于实验室制取氨,D正确。
2.(2026·辽宁锦州期末)某实验小组用如图装置制取氨气,下列有关制取氨气的说法正确的是(　B　)
A.甲装置中的试剂可以只用氯化铵固体
B.乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体
C.可以用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气
D.甲中的棉花可以换为橡胶塞塞住烧瓶口
解析:氯化铵加热分解为氨气和氯化氢,氯化氢和氨气遇冷又生成氯化铵,若甲装置中的试剂只用氯化铵固体,不能制取氨气,故A错误;氧化钙和浓氨水混合放出氨气,乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体,故B正确;氨气极易溶于水,不能用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气,故C错误;甲中的棉花若换为橡胶塞塞住烧瓶口,空气无法排出,故D错误。
3.为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三名同学分别设计了如图所示三套实验装置:
(1)写出实验室制氨气的化学方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O。
(2)实验装置和所用试剂都正确的是丙(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明氨气已收集满[或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)放在试管口,若产生白烟,则证明氨气已收集满]。
(4)上述装置肯定收集不到氨气的是乙(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是2NH3+H2SO4=== (NH4)2SO4(或NH3+H2SO4===NH4HSO4)(用化学方程式表示)。
(5)尾气处理时,下列装置不可以用于处理氨气的是C(填字母)。
1.(2025·北京卷)下列反应中,体现N还原性的是(　B　)
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
解析:NH4HCO3加热分解生成NH3,氮元素的化合价保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;N(其中的N为-3价)与N(其中的N为+3价)反应生成N2(0价),N被氧化,体现N的还原性,B符合题意;水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁电离的氢氧根离子,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,则氢氧化镁固体在NH4Cl溶液中溶解的过程中无化合价变化,没有体现N的还原性,C不符合题意;(NH4)2SO4与BaCl2的反应属于复分解反应,N未发生氧化还原反应,D不符合题意。
2.(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)4]SO4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(　D　)
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:Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3===Hg(NH2)Cl↓+HCl
解析:根据题干信息可知,氨可在氧气中燃烧生成N2和H2O,所给化学方程式符合反应原理,A正确;金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成NaNH2和氢气,所给化学方程式符合反应原理,B正确;根据题干信息可知,Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,所给化学方程式符合反应原理,C正确;浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀,生成物应为Hg(NH2)Cl和NH4Cl,化学方程式为HgCl2+2NH3===Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D错误。
3.(2023·广东卷)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是(　B　)
A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥NH3
C.图3:收集NH3 D.图4:制备NH3
解析:P2O5为酸性氧化物,NH3是碱性气体,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3,B难以达到预期目的。
4.(2024·广东卷)按如图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是(　B　)
A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应
B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
解析:NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反应的ΔH>0,A不合理;试纸会变蓝,说明有NH3生成,反应物都是固体,生成物中有气体,故产氨过程熵增,B合理;滴加浓盐酸后,有白烟产生,是NH3与HCl反应生成的NH4Cl固体小颗粒,不是NH4Cl的升华,C不合理;实验过程中,先发生NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应,生成NH3,气球变大,体系压强增大,滴加浓盐酸后,HCl与NH3反应生成NH4Cl固体,气球会变小,体系压强减小,D不合理。
课时作业21(总分:60分)
1.(3分)下列有关氨和铵盐的叙述正确的是(　A　)
A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂
B.NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红,据此可推断该气体为NH3
2.(3分)(2025·辽宁辽阳一模)下列实验装置能达到实验目的的是(　D　)
A.制备NH3 B.干燥NH3
C.收集NH3 D.吸收NH3尾气
解析:加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选氯化铵与氢氧化钙加热制备,故A不符合题意;氨气会与氯化钙反应,不能用无水CaCl2干燥氨气,故B不符合题意;NH3的密度比空气的小,应该采用向下排空气法收集,即长管进气短管出气,故C不符合题意;氨气不与四氯化碳反应,不溶于四氯化碳,吸收NH3尾气时可防止倒吸,故D符合题意。
3.(3分)如图“微型”实验装置(夹持装置已略去)可用于氨气的制取和检验。下列分析错误的是(　B　)
A.可分别向装置A、B处加入浓氨水与生石灰制取氨气
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,说明氨气遇水产生的物质呈碱性
D.装置E处有白烟生成,说明氨气与氯化氢发生化合反应生成氯化铵
解析:A、B处可分别盛装浓氨水与生石灰,利用二者反应制取氨气,A正确;装置C处的作用是干燥氨气,不能用无水氯化钙来干燥,因为氨气和无水氯化钙会发生反应,B错误;氨气遇水时发生反应NH3+H2O NH3·H2O N+OH-,NH3·H2O呈碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;氨气可以与酸反应,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。
4.(3分)在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种液体。挤压胶头滴管的胶头,打开止水夹,下列与实验事实不相符的是(　A　)
选项 气体 液体 喷泉颜色
A Cl2 饱和食盐水 黄绿色喷泉
B NH3 含有酚酞的H2O 红色喷泉
C HCl AgNO3溶液 白色喷泉
D CO2 含有酚酞的NaOH溶液 红色喷泉
解析:A项,Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,不会形成黄绿色喷泉,与事实不相符;B项,氨气极易溶于水,其水溶液呈碱性,能使酚酞变红,可形成红色喷泉,与事实相符;C项,HCl和AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,反应后烧瓶内压强减小,能形成白色喷泉,与事实相符;D项,含有酚酞的NaOH溶液显红色,CO2能和NaOH溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠溶液也呈碱性,形成红色喷泉,与事实相符。
5.(3分)(2025·广东广州模拟)利用氨的催化氧化原理制备HNO3并进行喷泉实验,装置如图所示(省略夹持装置),下列说法正确的是(　C　)
A.可以通过加热NH4Cl固体制备氨气
B.一段时间后,可以在圆底烧瓶观察到无色喷泉
C.实验过程中,硬质玻璃管中可以观察到红棕色气体
D.氨的催化氧化反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为4︰5
解析:NH4Cl加热分解产生NH3和HCl,NH3和HCl遇冷又会生成NH4Cl,不能加热NH4Cl固体制备NH3,A错误;NO、O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3(或NO、O2与H2O反应生成HNO3),溶液为酸性,可以在圆底烧瓶观察到红色喷泉,B错误;NH3与O2催化氧化转化为NO,NO、O2反应生成红棕色气体NO2,故实验过程中,硬质玻璃管中可以观察到红棕色气体,C正确;NH3与O2催化氧化转化为NO,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,NH3为还原剂,O2为氧化剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为5︰4,D错误。
6.(3分)(2025·山东枣庄调研)水合肼(N2H4·H2O)易溶于水,沸点为118.5 ℃,是重要的氢能源稳定剂,其制备原理如下:NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl,下列装置和操作不能达到实验目的的是(　C　)
A.装置甲中试剂X可以选择碱石灰
B.装置乙从a口通入NH3制备N2H4·H2O
C.装置丙用于提纯N2H4·H2O
D.装置丁用于吸收反应中过量的NH3
解析:装置甲用于制备氨气,浓氨水和碱石灰混合时,碱石灰溶解放热且溶液中氢氧根离子浓度增大,促使氨气的逸出,所以试剂X可以选择碱石灰,能达到实验目的,A不符合题意;由于NH3极易溶于水,在装置乙从a口通入NH3,能快速被溶液吸收,形成饱和溶液,滴入NaClO溶液后能快速反应生成N2H4·H2O,能达到实验目的,B不符合题意;水合肼(N2H4·H2O)沸点为118.5 ℃,装置丙为蒸馏装置,通过蒸馏可以分离提纯水合肼,但是温度计的位置错误,应该置于支管口处,故不能达到实验目的,C符合题意;NH3极易溶于水,不溶于CCl4,装置丁中CCl4能起到防倒吸的作用,可用于吸收反应中过量的NH3,能达到实验目的,D不符合题意。
7.(3分)用氨气可制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　C　)
A.图中所涉及的反应均为氧化还原反应
B.NH4Cl和NaHCO3都是常见的化肥
C.NH3和NO2在一定条件下可发生反应
D.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
解析:NH4Cl是常见的化肥,NaHCO3不是化肥,故B错误;NO2与NH3可以发生反应:6NO2+8NH3===7N2+12H2O,故C正确;NH4Cl受热易分解生成HCl和NH3,HNO3受热时分解生成NO2、O2和H2O,Na2CO3性质稳定,受热时难以分解,故D错误。
8.(3分)(2025·安徽淮北模拟)实验室中用如图装置,以氨气和钠为原料加热至350~360 ℃制备氨基钠(NaNH2),并检验气体产物。已知:NaNH2极易水解。下列说法正确的是(　D　)
A.装置A中的试剂是氯化铵固体
B.装置B和装置D均只起到干燥作用
C.实验时先点燃C处酒精灯,再点燃A处酒精灯
D.装置E中黑色粉末变成红色,证明有氢气生成
解析:装置A中用氯化铵和氢氧化钙制取氨气,然后经过装置B中的干燥装置除去氨气中的水蒸气,氨气和钠在装置C中发生反应生成氨基钠,反应为2Na+2NH3===2NaNH2+H2,装置D可对氢气进行干燥,且与剩余的NH3反应防止干扰后续气体产物的检验,同时防止E中的水蒸气进入前面装置,氢气和CuO在装置E中反应。氯化铵固体受热分解生成氨气和HCl气体,二者遇冷又会反应生成氯化铵,不能通过加热氯化铵的方法制备氨气,A错误;装置B的作用是干燥,装置D除了干燥还有与剩余的NH3反应防止干扰后续气体产物的检验及防止水蒸气进入装置C的作用,B错误;实验时,应先点燃A处酒精灯再点燃C处酒精灯,排尽装置内的空气,C错误;氢气和CuO在加热条件下反应生成红色的Cu单质,装置E中黑色粉末变成红色,证明有氢气生成,D正确。
9.(3分)(2025·山东青岛模拟)为探究氨及铵盐的性质,将NH4Cl晶体装入T形三通管两端,进行微型实验(如图所示)。下列说法错误的是(　B　)
A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则装置气密性良好
B.同时点燃两个酒精灯后,两侧湿润的pH试纸均变蓝
C.实验过程中竖直支管上方会出现白烟
D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体被充分吸收,减少污染
解析:整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,则轻轻挤压任一乳胶头,蒸馏水中均会有气泡冒出,故A正确;pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成NH3和HCl,左边CaCl2会吸收NH3,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左侧湿润的pH试纸变红,右侧湿润的pH试纸变蓝,故B错误;竖直支管上方同时有NH3和HCl,二者相遇发生反应生成氯化铵,产生白烟,故C正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶入蒸馏水中被吸收,减少污染,故D正确。
10.(3分)在一定温度和催化剂作用下,NO与NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。已知反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O,下列说法正确的是(　C　)
A.当转移的电子数约为3.612×1023时,标准状况下有4.48 L氨被还原
B.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3︰2
C.若以上反应进行完全,原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3︰7
D.若混合物中有0.2 mol NH3,则参与反应的NO的物质的量为0.8 mol
解析:由化学方程式可知,6 mol NO被还原得到3 mol N2,4 mol NH3被氧化得到2 mol N2,二者相差1 mol,现相差0.05 mol,相当于0.2 mol NH3和0.3 mol NO反应,NO和NH3的混合物共1 mol,说明其中有一种过量,有两种情况:0.3 mol NO和0.7 mol NH3或0.2 mol NH3和0.8 mol NO。当转移的电子数约为3.612×1023即转移电子的物质的量为0.6 mol时,发生反应的NH3的物质的量为0.2 mol,在标准状况下的体积为4.48 L,但NH3中N元素化合价升高被氧化,A错误;由上述分析可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2︰3,B错误;由上述分析可知,原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3︰7或4︰1,C正确;由上述分析可知,有0.2 mol NH3参加反应时,消耗0.3 mol NO,此时还有0.5 mol NO剩余,D错误。
11.(14分)现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组通过用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图所示),并测定NH3·H2O的电离平衡常数Kb。
(1)实验室可用浓氨水和X固体制取NH3,X固体可以是AD(填字母)。
A.生石灰 B.无水氯化钙
C.五氧化二磷 D.碱石灰
(2)检验三颈烧瓶集满NH3的方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试纸变蓝色,证明NH3已集满(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c,有白烟生成,证明NH3已集满)。
(3)关闭a,将带有装满水的胶头滴管的橡胶塞塞紧c口,打开b,挤压胶头滴管使水进入三颈烧瓶,引发喷泉实验,电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图所示。图中C点时喷泉最剧烈。
(4)从三颈烧瓶中用碱式滴定管(合理即可)(填仪器名称)量取20.00 mL氨水至锥形瓶中,用0.050 00 mol·L-1 HCl溶液滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线并测定NH3·H2O的电离平衡常数Kb。
12.(16分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一。工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
Ⅰ.氨气的制备及性质检验
(1)装置B中的干燥剂可以选用碱石灰。
(2)气体通过装置C、D时,试纸颜色会发生变化的是装置D(填字母),原因是干燥的氨气不显碱性,氨气与湿润的红色石蕊试纸中的H2O反应生成一水合氨,一水合氨呈碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
Ⅱ.氨气与二氧化氮的反应
(3)二氧化氮的制备:铜和浓硝酸反应产生NO2的离子方程式是Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O。
(4)将Ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入(3)中产生的NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中实验现象是红棕色气体颜色变浅,管壁上出现水珠﹔反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O。
Ⅲ.某氨氮废水(含N、NH3·H2O)的生物法处理流程如图所示:
(5)检验氨氮废水中含有N的方法是取少量氨氮废水于试管中,加入NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到试纸变蓝,说明有铵根离子。
(6)过程②在硝化细菌作用下实现N的转化,称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为N2-+3H2O。(共68张PPT)
第五章　非金属及其化合物
第21讲　氨和铵盐
目
录
考点二　铵盐及氨的实验室制法
课时作业
考点一　氨
真题演练 感悟高考
复习目标
1.能从结构的角度分析NH3的性质。2.掌握氨的实验室制法及喷泉实验。3.知道铵盐的性质与N的检验方法。
一
考点一 氨
1.分子结构
2.物理性质
无色、有_______气味的气体,密度比空气的____,易_____,液氨可作_____剂,极易溶于水(常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨),可由_____实验证明。
刺激性
小
液化
制冷
喷泉
3.化学性质
(3)较强的配位能力
Cu(OH)2溶于氨水:_____________________________________。
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
判断正误。
(1)NH3易溶于水,故可用作制冷剂。(　　)
(2)氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物。(　　)
(3)氨溶于水显弱碱性是因为氨气分子能电离出OH-。(　　)
(4)向AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水,先产生白色沉淀,最后白色沉淀溶解。(　　)
微点助学
×
√
×
×
一、氨气的性质
1.清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出:“鼻冲水……贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减……惟以此水瓶口对鼻吸其气,即遍身麻颤,出汗而愈,虚弱者忌之。宜外用,勿服”。下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是(　　)
A.鼻冲水是弱电解质
B.鼻冲水滴入酚酞溶液中,溶液变红色
C.鼻冲水中含有分子和离子的种类共6种
D.存在平衡:NH3+H2O NH3·H2O N+OH-
A
2.(1)在加热条件下,氨气容易被氧化铜氧化生成氮气,化学方程式为________________________________。
(2)工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏,Cl2能将NH3氧化为N2,同时产生白烟。用化学方程式解释检验原理:______________________
_________。
2NH3+3CuO
3Cu+3H2O+N2
8NH3+3Cl2===N2+
6NH4Cl
(3)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示:
若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1︰1,则总反应的化学
方程式为__________________________________,生成1 mol的氧化产物转移电子数为______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
NO+NO2+2NH3
2N2+3H2O
6NA
二、喷泉实验及拓展
3.用充有NH3的烧瓶进行“喷泉实验”,装置及现象如下图。下列关于该实验的分析错误的是(　　)
A.该实验证明氨气极易溶于水且氨水呈碱性
B.选用合适的溶液,CO2也能做喷泉实验
C.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
D.若烧瓶内充满氨气,实验后烧瓶中NH3·H2O的
物质的量浓度是 mol/L(标准状况下)
C
解析:打开弹簧夹,挤压胶头滴管后,烧瓶内迅速形成喷泉,说明烧瓶内外产生了很大的压强差,氨气极易溶于水,酚酞遇碱性物质变红,说明氨水呈碱性,A正确;CO2易与浓氢氧化钠溶液反应,选用浓氢氧化钠溶液,CO2也能做喷泉实验,B正确;氨气是碱性气体,易与酸反应,烧杯中换成酸溶液也能形成喷泉,C错误;标准状况下,若烧瓶内充满氨气,氨气全部溶于水,氨气体积等于烧瓶容积等于实验后烧瓶中所得溶液体积,设烧瓶容积为V L,则氨气体积和实验后烧瓶中所得溶液体积均为V L,氨气物质的量为 mol,所以NH3·H2O的物质的量浓度是 mol/L,D正确。
4.如图为氨喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。
(1)用图1装置进行喷泉实验。
①引发“喷泉”的方法是________________________________。
②简述产生喷泉的原理:___________________________________________
_________________________________。
打开止水夹,挤出胶头滴管中的水
氨极易溶于水,使烧瓶内的压强迅速减小,大气压
将烧杯内的水压入烧瓶内形成喷泉
(2)用图2所示装置进行喷泉实验。
①打开止水夹,水不能倒吸入烧瓶的原因是__________________________
_______________________________________________________________________。
②引发“喷泉”的方法是__________________________________________
______________________________________________________________。
玻璃管中有空气且氨的密度比
空气小,氨与水不接触,不能被水吸收,烧瓶内压强不减小,故不能产生倒吸
现象
打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶焐热,使烧
瓶内氨膨胀,将导管中的空气排出,使氨与烧杯中的水接触引发倒吸现象
5.如下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(　　)
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量NaOH固体并打开止水夹
B
解析:氢气不溶于水,也不和氢氧化钠反应,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,B项符合题意。
二
考点二 铵盐及氨的实验室制法
1.铵盐
(1)物理性质
铵盐通常是_____色固体,绝大多数铵盐易溶于水。
(2)化学性质
白
(3)N的检验
2.氨的实验室制法
(1)固态铵碱混合加热制备
简易装置
制备原理 __________________________________________________
干燥 用______
验满 ①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变____;
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O
碱石灰
蓝
(2)用浓氨水制备
方法 化学方程式(或原理) 发生装置
加热浓氨水 NH3·H2O NH3↑+H2O
方法 化学方程式(或原理) 发生装置
浓氨水+ 固体NaOH 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
浓氨水+ 固体CaO CaO与水反应生成OH-,使溶剂(水)减少,且反应放热,促使NH3的逸出。化学方程式为NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
判断正误。
(1)铵盐加热均易分解产生NH3。(　　)
(2)铵盐都易溶于水,其水溶液均呈酸性。(　　)
(3)可用无水CaCl2、碱石灰干燥NH3。(　　)
(4)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。(　　)
(5)向某无色溶液中加入稀NaOH溶液,把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,不变蓝,则原溶液中不含N。(　　)
微点助学
×
×
×
×
×
1.(2025·四川遂宁统考)下列关于铵盐的叙述不正确的是(　　)
A.加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝
B.可用Ba(OH)2溶液鉴别(NH4)2SO4和(NH4)2CO3
C.可用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨
D.实验室不能直接加热NH4NO3固体制取氨
B
解析:加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,NH4HCO3受热分解生成氨,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,A正确;Ba(OH)2溶液分别与(NH4)2SO4和(NH4)2CO3溶液反应现象相同,不能鉴别,B错误;烧碱可与N在加热条件下反应生成氨,故可用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨,C正确;加热NH4NO3固体易爆炸,不能用于实验室制取氨,D正确。
2.(2026·辽宁锦州期末)某实验小组用如图装置制取氨气,下列有关制取氨气的说法正确的是(　　)
A.甲装置中的试剂可以只用氯化铵固体
B.乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体
C.可以用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气
D.甲中的棉花可以换为橡胶塞塞住烧瓶口
B
解析:氯化铵加热分解为氨气和氯化氢,氯化氢和氨气遇冷又生成氯化铵,若甲装置中的试剂只用氯化铵固体,不能制取氨气,故A错误;氧化钙和浓氨水混合放出氨气,乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体,故B正确;氨气极易溶于水,不能用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气,故C错误;甲中的棉花若换为橡胶塞塞住烧瓶口,空气无法排出,故D错误。
3.为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三名同学分别设计了如图所示三套实验装置:
(1)写出实验室制氨气的化学方程式:________________________________
______________。
(2)实验装置和所用试剂都正确的是____(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是_____________________________
___________________________________________________________________________________________________________。
(4)上述装置肯定收集不到氨气的是____(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是___________________________________________________ (用化学方程式表示)。
Ca(OH)2+2NH4Cl
2NH3↑+
CaCl2+2H2O
丙
将湿润的红色石蕊试纸放在试管
口,若试纸变蓝,则证明氨气已收集满[或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)
放在试管口,若产生白烟,则证明氨气已收集满]
乙
2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4===NH4HSO4)
(5)尾气处理时,下列装置不可以用于处理氨气的是____(填字母)。
C
三
真题演练 感悟高考
1.(2025·北京卷)下列反应中,体现N还原性的是(　　)
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
B
解析:NH4HCO3加热分解生成NH3,氮元素的化合价保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;N(其中的N为-3价)与N(其中的N为+3价)反应生成N2(0价),N被氧化,体现N的还原性,B符合题意;水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁电离的氢氧根离子,使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移动,则氢氧化镁固体在NH4Cl溶液中溶解的过程中无化合价变化,没有体现N的还原性,C不符合题意;(NH4)2SO4与BaCl2的反应属于复分解反应,N未发生氧化还原反应,D不符合题意。
2.(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)4]SO4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+3O2 　　　2N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)===2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3===Hg(NH2)Cl↓+HCl
D
解析:根据题干信息可知,氨可在氧气中燃烧生成N2和H2O,所给化学方程式符合反应原理,A正确;金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成NaNH2和氢气,所给化学方程式符合反应原理,B正确;根据题干信息可知,Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,所给化学方程式符合反应原理,C正确;浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀,生成物应为Hg(NH2)Cl和NH4Cl,化学方程式为HgCl2+2NH3===Hg(NH2)Cl↓
+NH4Cl,D错误。
3.(2023·广东卷)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是(　　)
A.图1:喷泉实验
B.图2:干燥NH3
C.图3:收集NH3
D.图4:制备NH3
解析:P2O5为酸性氧化物,NH3是碱性气体,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3,B难以达到预期目的。
B
4.(2024·广东卷)按如图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是(　　)
A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应
B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大
B
解析:NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反应的ΔH>0,A不合理;试纸会变蓝,说明有NH3生成,反应物都是固体,生成物中有气体,故产氨过程熵增,B合理;滴加浓盐酸后,有白烟产生,是NH3与HCl反应生成的NH4Cl固体小颗粒,不是NH4Cl的升华,C不合理;实验过程中,先发生NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应,生成NH3,气球变大,体系压强增大,滴加浓盐酸后,HCl与NH3反应生成NH4Cl固体,气球会变小,体系压强减小,D不合理。
四
课时作业21
1.(3分)下列有关氨和铵盐的叙述正确的是(　　)
A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂
B.NH4Cl中含有少量的I2可通过加热的方法除去
C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生
D.某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红,据此可推断该气体为NH3
A
2.(3分)(2025·辽宁辽阳一模)下列实验装置能达到实验目的的是(　　)
A.制备NH3 B.干燥NH3
C.收集NH3 D.吸收NH3尾气
D
解析:加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选氯化铵与氢氧化钙加热制备,故A不符合题意;氨气会与氯化钙反应,不能用无水CaCl2干燥氨气,故B不符合题意;NH3的密度比空气的小,应该采用向下排空气法收集,即长管进气短管出气,故C不符合题意;氨气不与四氯化碳反应,不溶于四氯化碳,吸收NH3尾气时可防止倒吸,故D符合题意。
3.(3分)如图“微型”实验装置(夹持装置已略去)可用于氨气的制取和检验。下列分析错误的是(　　)
A.可分别向装置A、B处加入浓氨水
与生石灰制取氨气
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,
说明氨气遇水产生的物质呈碱性
D.装置E处有白烟生成,说明氨气与氯化氢发生化合反应生成氯化铵
B
解析:A、B处可分别盛装浓氨水与生石灰,利用二者反应制取氨气,A正确;装置C处的作用是干燥氨气,不能用无水氯化钙来干燥,因为氨气和无水氯化钙会发生反应,B错误;氨气遇水时发生反应NH3+H2O NH3·H2O
N+OH-,NH3·H2O呈碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;氨气可以与酸反应,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。
4.(3分)在如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种液体。挤压胶头滴管的胶头,打开止水夹,下列与实验事实不相符的是(　　)
选项 气体 液体 喷泉颜色
A Cl2 饱和食盐水 黄绿色喷泉
B NH3 含有酚酞的H2O 红色喷泉
C HCl AgNO3溶液 白色喷泉
D CO2 含有酚酞的NaOH溶液 红色喷泉
A
解析:A项,Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,不会形成黄绿色喷泉,与事实不相符;B项,氨气极易溶于水,其水溶液呈碱性,能使酚酞变红,可形成红色喷泉,与事实相符;C项,HCl和AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀,反应后烧瓶内压强减小,能形成白色喷泉,与事实相符;D项,含有酚酞的NaOH溶液显红色,CO2能和NaOH溶液反应生成碳酸钠,碳酸钠溶液也呈碱性,形成红色喷泉,与事实相符。
5.(3分)(2025·广东广州模拟)利用氨的催化氧化原理制备HNO3并进行喷泉实验,装置如图所示(省略夹持装置),下列说法正确的是(　　)
A.可以通过加热NH4Cl固体制备氨气
B.一段时间后,可以在圆底烧瓶观察到无色
喷泉
C.实验过程中,硬质玻璃管中可以观察到红
棕色气体
D.氨的催化氧化反应中,氧化剂与还原剂物
质的量之比为4︰5
C
解析:NH4Cl加热分解产生NH3和HCl,NH3和HCl遇冷又会生成NH4Cl,不能加热NH4Cl固体制备NH3,A错误;NO、O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成HNO3(或NO、O2与H2O反应生成HNO3),溶液为酸性,可以在圆底烧瓶观察到红色喷泉,B错误;NH3与O2催化氧化转化为NO,NO、O2反应生成红棕色气体NO2,故实验过程中,硬质玻璃管中可以观察到红棕色气体,C正确;NH3与O2催化氧化转化为NO,化学方程式为4NH3+5O2 　　　
4NO+6H2O,NH3为还原剂,O2为氧化剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为5︰4,D错误。
6.(3分)(2025·山东枣庄调研)水合肼(N2H4·H2O)易溶于水,沸点为118.5 ℃,是重要的氢能源稳定剂,其制备原理如下:NaClO+2NH3===N2H4·H2O+
NaCl,下列装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
A.装置甲中试剂X可以选择碱石灰
B.装置乙从a口通入NH3制备N2H4·H2O
C.装置丙用于提纯N2H4·H2O
D.装置丁用于吸收反应中过量的NH3
C
解析:装置甲用于制备氨气,浓氨水和碱石灰混合时,碱石灰溶解放热且溶液中氢氧根离子浓度增大,促使氨气的逸出,所以试剂X可以选择碱石灰,能达到实验目的,A不符合题意;由于NH3极易溶于水,在装置乙从a口通入NH3,能快速被溶液吸收,形成饱和溶液,滴入NaClO溶液后能快速反应生成N2H4·H2O,能达到实验目的,B不符合题意;水合肼(N2H4·H2O)沸点为118.5 ℃,装置丙为蒸馏装置,通过蒸馏可以分离提纯水合肼,但是温度计的位置错误,应该置于支管口处,故不能达到实验目的,C符合题意;NH3极易溶于水,不溶于CCl4,装置丁中CCl4能起到防倒吸的作用,可用于吸收反应中过量的NH3,能达到实验目的,D不符合题意。
7.(3分)用氨气可制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)
A.图中所涉及的反应均为氧化还原反应
B.NH4Cl和NaHCO3都是常见的化肥
C.NH3和NO2在一定条件下可发生反应
D.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C
解析:NH4Cl是常见的化肥,NaHCO3不是化肥,故B错误;NO2与NH3可以发生反应:6NO2+8NH3===7N2+12H2O,故C正确;NH4Cl受热易分解生成HCl和NH3,HNO3受热时分解生成NO2、O2和H2O,Na2CO3性质稳定,受热时难以分解,故D错误。
8.(3分)(2025·安徽淮北模拟)实验室中用如图装置,以氨气和钠为原料加热至350~360 ℃制备氨基钠(NaNH2),并检验气体产物。已知:NaNH2极易水解。下列说法正确的是(　　)
A.装置A中的试剂是氯化铵固体
B.装置B和装置D均只起到干燥作用
C.实验时先点燃C处酒精灯,再点燃
A处酒精灯
D.装置E中黑色粉末变成红色,证明有氢气生成
D
解析:装置A中用氯化铵和氢氧化钙制取氨气,然后经过装置B中的干燥装置除去氨气中的水蒸气,氨气和钠在装置C中发生反应生成氨基钠,反应为2Na+2NH3===2NaNH2+H2,装置D可对氢气进行干燥,且与剩余的NH3反应防止干扰后续气体产物的检验,同时防止E中的水蒸气进入前面装置,氢气和CuO在装置E中反应。氯化铵固体受热分解生成氨气和HCl气体,二者遇冷又会反应生成氯化铵,不能通过加热氯化铵的方法制备氨气,A错误;装置B的作用是干燥,装置D除了干燥还有与剩余的NH3反应防止干扰后续气体产物的检验及防止水蒸气进入装置C的作用,B错误;实验时,应先点燃A处酒精灯再点燃C处酒精灯,排尽装置内的空气,C错误;氢气和CuO在加热条件下反应生成红色的Cu单质,装置E中黑色粉末变成红色,证明有氢气生成,D正确。
9.(3分)(2025·山东青岛模拟)为探究氨及铵盐的性质,将NH4Cl晶体装入T形三通管两端,进行微型实验(如图所示)。下列说法错误的是(　　)
A.轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中
有气泡冒出,则装置气密性良好
B.同时点燃两个酒精灯后,两侧湿润
的pH试纸均变蓝
C.实验过程中竖直支管上方会出现
白烟
D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体被充分吸收,减少污染
B
解析:整套装置是密闭体系,若装置气密性良好,则轻轻挤压任一乳胶头,蒸馏水中均会有气泡冒出,故A正确;pH试纸遇酸变红,遇碱变蓝,氯化铵受热分解生成NH3和HCl,左边CaCl2会吸收NH3,右边NaOH会吸收HCl,因此同时点燃两个酒精灯后,左侧湿润的pH试纸变红,右侧湿润的pH试纸变蓝,故B错误;竖直支管上方同时有NH3和HCl,二者相遇发生反应生成氯化铵,产生白烟,故C正确;停止加热后,不断交替挤压两边乳胶头,增大压强,将残余的气体全部赶入蒸馏水中被吸收,减少污染,故D正确。
10.(3分)在一定温度和催化剂作用下,NO与NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。已知反应的化学方程式为4NH3+6NO 　　　
5N2+6H2O,下列说法正确的是(　　)
A.当转移的电子数约为3.612×1023时,标准状况下有4.48 L氨被还原
B.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3︰2
C.若以上反应进行完全,原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3︰7
D.若混合物中有0.2 mol NH3,则参与反应的NO的物质的量为0.8 mol
C
解析:由化学方程式可知,6 mol NO被还原得到3 mol N2,4 mol NH3被氧化得到2 mol N2,二者相差1 mol,现相差0.05 mol,相当于0.2 mol NH3和0.3 mol NO反应,NO和NH3的混合物共1 mol,说明其中有一种过量,有两种情况:0.3 mol NO和0.7 mol NH3或0.2 mol NH3和0.8 mol NO。当转移的电子数约为3.612×1023即转移电子的物质的量为0.6 mol时,发生反应的NH3的物质的量为0.2 mol,在标准状况下的体积为4.48 L,但NH3中N元素化合价升高被氧化,A错误;由上述分析可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2︰3,B错误;由上述分析可知,原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3︰7或4︰1,C正确;由上述分析可知,有0.2 mol NH3参加反应时,消耗0.3 mol NO,此时还有0.5 mol NO剩余,D错误。
11.(14分)现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组通过用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图所示),并测定NH3·H2O的电离平衡常数Kb。
(1)实验室可用浓氨水和X固体制取NH3,X固体可以是____(填字母)。
A.生石灰 B.无水氯化钙
C.五氧化二磷 D.碱石灰
(2)检验三颈烧瓶集满NH3的方法是__________________________________
___________________________________________________________________________________。
AD
将湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口c,试
纸变蓝色,证明NH3已集满(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口c,有白烟生
成,证明NH3已集满)
(3)关闭a,将带有装满水的胶头滴管的橡胶塞塞紧c口,_________________
_____________________,引发喷泉实验,电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线如图所示。图中____点时喷泉最剧烈。
打开b,挤压胶头滴
管使水进入三颈烧瓶
C
(4)从三颈烧瓶中用______________________(填仪器名称)量取20.00 mL氨水至锥形瓶中,用0.050 00 mol·L-1 HCl溶液滴定。用pH计采集数据、电脑绘制滴定曲线并测定NH3·H2O的电离平衡常数Kb。
碱式滴定管(合理即可)
12.(16分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一。工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:
Ⅰ.氨气的制备及性质检验
(1)装置B中的干燥剂可以选用_______。
(2)气体通过装置C、D时,试纸颜色会发生变化的是装置____(填字母),原因是____________________________________________________________
_________________________________________________。
碱石灰
D
干燥的氨气不显碱性,氨气与湿润的红色石蕊试纸中的H2O反应生成
一水合氨,一水合氨呈碱性,使湿润的红色石蕊试纸变蓝
Ⅱ.氨气与二氧化氮的反应
(3)二氧化氮的制备:铜和浓硝酸反应产生NO2的离子方程式是_____________________________________。
(4)将Ⅰ中收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入(3)中产生的NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下按图示装置进行实验。打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中,Y管中实验现象是________________________________
___﹔反应的化学方程式为________________________________。
Cu+4H++2N===Cu2++2NO2↑+2H2O
红棕色气体颜色变浅,管壁上出现水
珠
8NH3+6NO2
7N2+12H2O
Ⅲ.某氨氮废水(含N、NH3·H2O)的生物法处理流程如图所示:
(5)检验氨氮废水中含有N的方法是_______________________________
_________________________________________________________________________________。
(6)过程②在硝化细菌作用下实现N的转化,称为硝化过程。在碱性条件下实现上述硝化过程的总反应的离子方程式为________________________________________。
取少量氨氮废水于试管中,加入
NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,观察到试纸变蓝,
说明有铵根离子
N2-
+3H2O
Thank you
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