2022年高三化学一轮复习第章氮族元素第三节氨铵盐习题详解 .pdf

- 1 - 第三节氨铵盐一、选择题1用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是（） 。幕布的着火点升高幕布的质量增加氯化铵分解吸收热量，降低了温度氯化铵分解产生的气体隔绝了空气ABCD解答：本题考查氯化铵的性质。解：氯化铵分解需要吸收热量，从而降低环境温度，正确；氯化铵分解产生的气体可以隔绝空气，正确。本题答案为选项B。2同温同压下，两只等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满3NH 和2NO ，进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为（） 。A B CD不能确定解答：本题考查喷泉实验后所得溶液浓度的有关知识。解：同温同压下同体积的情况下，气体的物质的量必然相等。可设圆底烧瓶的体积为LV，所含气体的物质的量为molx。由于氨气极易溶于水中，因此3(NH )mol/LxcV而二氧化氮与水会反应生成硝酸：2233NOH O2HNONO所以322(HNO )molLmol/L33xcxVV。可见两者浓度相同。本题答案为选项C。3密度为30.910gcm氨水，质量分数为25.0%，该氨水用等体积水稀释后，所得溶液的质量分数为（） 。A等于 13.5%B大于 12.5%C小于 12.5%D无法确定解答：本题考查稀释后溶液浓度的计算。解：质量分数为25.0%的氨水用等质量的水稀释后浓度为12.5%，已知氨水的密度小于水的密度，因此加入等体积的水稀释时，水的质量会大于氨水的质量，从而使浓度低于12.5%。本题答案为选项C。4下列有关工业生产的叙述正确的是（） 。A合成氨生产过程中将3NH 液化后分离可增大正反应速率，提高2N 、2H 的转化率B硫酸工业中在接触室安装热交换器是利用3SO 转化为24H SO 时放出的热量C电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法，可防止阴极室产生的2Cl 进入阳极室D合成氨生产过程中，高温不利于平衡向正反应方向移动解答：本题考查工业生产的有关知识。解：合成氨生产过程中将3NH 液化分离能提高2N 、2H 的转化率，但温度的下降会减小反应名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 2 - 速率，所以选项A错误；硫酸工业中在接触室安装热交换器是利用二氧化硫催化氧化为3SO 时放出的热量， 所以选项 B错误；电解饱和食盐水，氯气是阳极产物，所以选项C错误；合成氨是放热反应，因此在生产过程中，温度升高会使平衡逆向移动，所以选项D正确。本题答案为选项D。5氢化铵（4NH H ）与氯化铵的结构相似，又知4NH H 与水反应有2H 生成。下列叙述不正确的是（） 。A4NH H 是离子化合物，固态时属离子晶体B4NH H 溶于水，所形成的溶液显酸性C4NH H 固体投入少量的水中，有两种气体产生D4NH H 与水反应时，4NH H 是氧化剂解答：本题考查氢化铵的知识，氢化铵（4NH H ）与氯化铵的结构相似性质也相似，要利用已有氯化铵的知识推测氢化铵的性质。解：氯化铵是离子晶体，而氢化铵（4NH H ）与氯化铵的结构相似，可推知4NH H 也是离子化合物，固态时属离子晶体，所以选项A正确；已知4NH H 与水反应生成2H 的同时，也有氨水生成，形成的溶液显碱性，所以选项B错误；4NH H 固体投入少量的水中，会有氢气和氨气两种气体产生，所以选项C正确；4NH H 与水反应时，4NH H 是还原剂， 产物氢气既是氧化产物也是还原产物，所以选项 D错误。本题答案为选项B、D。二、填空题6实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如图614所示。已知实验室可用饱和亚硝酸钠（2NaNO ）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。（1）从图 615中选择制取气体的合适装置：氮气_、氢气 _。（2） 氮气和氢气通过图616甲装置的目的除了将气体混合外，还有 _、 _。（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入图616乙装置的水中吸收氨气，_（填“会”或“不会” ）发生倒吸，其原因是_。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 3 - （4）用图 616乙装置吸收一段时间氨气后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶中，铂丝保持红热的原因是_，锥形瓶中还可观察到的现象是_。（5）写出图 616 乙装置中氨氧化的化学方程式：_。（6）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子是H 、 OH、_、_。解答：本题考查工业合成氨和氨催化氧化的知识。解： （1）实验室用饱和亚硝酸钠（2NaNO ）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，根据反应条件氮气的制备可选用装置a。氢气可用锌与稀硫酸反应制得，可选用装置b 。（2）氮气和氢气通过装置甲，装置甲的作用是除了将气体混合外，还有干燥气体、观察氢气和氮气的流速作用。（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，不会发生倒吸，原因是：因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体。（4）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气， 同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是说明氨的氧化反应是放热反应，反应过程中放出的热量就可以使反应持续进行；生成的一氧化氮会与氧气反应生成二氧化氮，所以锥形瓶中还可观察到的现象是：有红棕色气体产生。（5）写出乙装置中氨氧化的化学方程式：3224NH5O4NO6H O催化剂。（6）红棕色气体二氧化氮会与水作用生成硝酸，溶液中会有硝酸根离子。即反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、 OH、4NH、3NO 离子。本题答案为：（1）a、 b 。 （2）干燥气体，观察氢气和氮气的流速。（3）不会，因为混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体。（4）说明氨的氧化反应是一个放热反应；有红棕色气体产生。（5）3224NH5O4NO6H O催化剂。 （6）4NH、3NO。7在实验室中用图617 中所示的装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关气体的制取实验探究。请回答：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 4 - （1）气体制备时须先检查装置的气密性，图618所示的装置中，肯定不符合气密性检查要求的是 _。（2）若用装置制取并收集干燥的3NH ，烧瓶内装的试剂是_，分液漏斗中装的试剂是 _，收集装置应选择_（填装置序号） 。证明氨气已收集满的操作是_。（3）将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到氮气和铜。要制取并收集纯净的氮气（可含有少量的水），应使用上述仪器中的_（填装置序号，并按气流方向从左向右列出）。此时中应盛放_，中发生反应的化学方程式是_。解答：本题考查氨气的实验室制备。解： （1） 气体制备时须先检查装置的气密性，图示装置中， 肯定不符合气密性检查要求的是D，因为在上下移动过程中，如果气密性好，两端液面不会一直相平。（2）若用装置制取并收集干燥的3NH， 烧瓶内装的试剂是碱石灰（或生石灰、 NaOH 固体） ，分液漏斗中装的试剂是浓氨水，收集装置应选择。证明氨气已收集满的操作是用湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝（或蘸浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟生成）。（3）实验过程如下：首先利用浓氨水与生石灰反应制备氨气，选装置；利用碱石灰干燥氨气，选装置；氨气还原氧化铜制备得到，选用装置；排水集气，选装置。所以，要制取并收集纯净的氮气（可含有少量的水） ，按气流方向从左向右为：。本题答案为：（1）D； （2）碱石灰（或生石灰、NaOH 固体），浓氨水，用湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝（或蘸浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟生成）；（3），稀硫酸，3222NH3CuO3CuN3H O。8某研究性学习小组利用以下材料来探究3NH 的还原性，部分实验装置如图619所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 5 - 材料1：3NH 是强还原剂，能将某些金属氧化物还原为金属单质或低价态的氧化物，如：3222NH3CuO3CuN3H O材 料2： Cu在 酸 性 溶 液 中 不 稳 定 ， 可 发 生 自 身 氧 化 还 原 反 应 生 成2Cu和 Cu ：22Cu O2HCu2CuH O 。请回答下列问题：（1）在实验室中，该学习小组设计下列制取纯净干燥氨气的方案，简易、可行的最佳方案是_。A加热氯化铵固体，产生的气体通过碱石灰B在2N 和2H 的混合气体中加入铁触媒，并加热至500，再通过碱石灰C加热浓氨水，产生的气体通过碱石灰D在生石灰中加入浓氨水，产生的气体通过碱石灰（2）为证明3NH还原 CuO 的反应中有水生成，B中应放入的试剂是_。（3）当观察到 _（填现象），即表明A中的反应已经完成。（4） 该小组欲用体积之比为14的稀硫酸做试剂， 检验反应是否有2Cu O 固体生成。现用 98%的浓硫酸配制14的稀硫酸，所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有_。可证明还原产物中含有2Cu O 的操作及现象是_。（5）请写出A中生成2Cu O 的化学方程式：_。（6）若用定量的方法测定该反应是否生成2Cu O ，最简便且准确的方法是_。解答：本题考查氨气的性质实验。解： （1）A加热氯化铵固体会分解，但生成的氯化氢与氨气会重新化合为氯化铵，不合理；B在2N 和2H 的混合气体中加入铁触媒，并加热至500，这是工业制备3NH的方法，不适合在实验室完成；C加热浓氨水会分解产生氨气，再通过碱石灰达到干燥的目的。合理；D在生石灰中加入浓氨水可制得氨气，再通过碱石灰干燥。合理。从简易、可行的角度看最佳方案是选项D。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 6 - （2）利用无水硫酸铜与水反应呈蓝色，可证明水生成。所以在B中应放入的试剂是无水硫酸铜，来证明3NH还原 CuO 的反应中有水生成。（3）氧化铜为黑色，单质铜为红色，因此当观察到A中固体由黑色完全变为红色，即表明A中的反应已经完成。（4）现用 98% 的浓硫酸配制14的稀硫酸，所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有烧杯、量筒、玻璃棒。因为 Cu 在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应：22Cu O2HCu2CuH O ，而单质铜与稀硫酸不反应，所以要证明还原产物中含有2Cu O 的操作及现象是：加入稀硫酸后如果溶液变成蓝色，说明含有氧化亚铜。（5）A中生成2Cu O 的化学方程式为32222NH6CuO3Cu ON3H O。（6） 若用定量的方法测定该反应是否生成2Cu O ， 最简便且准确的方法是称量反应前后装置A中固体的质量。利用质量差可定量判断。本题答案为：（1）D；（2）为证明3NH还原 CuO 的反应中有水生成，B中应放入的试剂是无水硫酸铜；（3）A中固体由黑色完全变为红色；（4）所需的玻璃仪器除了胶头滴管外还有烧杯、量筒、玻璃棒，加入硫酸后溶液呈蓝色；（5）32222NH6CuO3Cu ON3H O；（6）称量反应前后装置A中固体的质量。9某校化学研究性学习小组在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否像2H 那样还原 CuO 呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究：（一）制取氨气（1）实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，写出反应的化学方程式： _。（2）实验室还可在_（填一种试剂）中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。（二）实验探究该小组成员设计实验探究氨气还原性及其产物，实验装置（夹持及尾气处理装置未画出）如图 620所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 7 - （1）该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，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B中黑色粉末变为红色，C 中白色粉末变为蓝色，同时生成一种无污染的气体。请写出3NH与 CuO 反应的化学方程式_。（三）问题讨论（1）有学生认为：3NH 与 CuO 反应生成的红色物质中可能含有2Cu O 。已知2Cu O 是红色粉末，在酸性溶液中，Cu 能自身发生氧化还原反应生成2Cu和 Cu 。请设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有2Cu O 。（2）在解决了问题（1）后，又有同学提出：2Cu O 与 CuO 的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取298gCu OH固体，加热到80 100时，得到黑色同体粉末，继续加热到1000以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为 72g 。据此可推得A为_，由此得到的结论是_。解答：本题考查氨气还原性的实验。解： （一）制取氨气（1）实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，反应的化学方程式可以表示为：422322NH ClCa(OH)CaCl2NH2H O。（2）实验室还可在氢氧化钠固体（或生石灰或碱石灰）中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。（二）实验探究（1）氢氧化钙与氯化铵反应过程中有水生成，对后续氨气还原氧化铜产物水的确定有干扰，该装置的改进措施是在装置A和B之间增加装有碱石灰的干燥管，用于干燥氨气。（2）利用改进后的装置进行实验，观察到 CuO 变为红色物质说明有铜生成，无水4CuSO 变蓝证明有水生成，同时生成一种无污染的气体，结合元素价态变化可确认为氮气。所以3NH 与CuO 反应的化学方程式为：3223CuO2NH3CuN3H O。（三）问题讨论（1）利用在酸性溶液中，Cu 能自身发生氧化还原反应生成2Cu和 Cu 。取少量样品于试管中，加入稀24H SO ，充分振荡，若溶液变成蓝色，说明红色物质中含有2Cu O ，反之，则没有2Cu O 。（2）取298gCu OH固体，加热到80100时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为 72g 。据此可推得A为2Cu O ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 8 - 由此得到的结论是CuO 比2Cu O 的热稳定性差。本题答案为：（一）（1）422322NH ClCa(OH)CaCl2NH2H O；（2）氢氧化钠固体（生石灰或碱石灰）。（二）（1）在装置A和B之间增加装有碱石灰的干燥管；（2）3223CuO2NH3CuN3H O。（三） （1）取少量样品，加入稀24H SO ，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有2Cu O ，反之，则没有；（2）2Cu O ， CuO 比2Cu O 的热稳定性差。10利用如图621所示的装置和其他必要的仪器用品，完成下列实验。已知3222NH3CuON3Cu3H O，该实验证明氨气具有还原性。则：（1）碱石灰的作用是_，稀硫酸的作用是_。（2）浓氨水与固体NaOH 接触，会逸出大量氨气的原因是_。（3）证明3NH具有还原性的实验现象是_。解答：本题考查氨气的性质实验。解： （1）浓氨水与氢氧化钠反应生成的氨气中混有水蒸气，利用碱石灰可以吸收水蒸气；烧杯中稀硫酸的作用是吸收氨气，防止污染环境。（2）浓氨水与固体NaOH 接触时， NaOH 吸收溶液中水分放出大量的热，使溶液温度升高，有利于32NHH O 分解，氢氧化钠电离出氢氧根离子，使溶液中氢氧根离子浓度增大，使32NHH O324NHH ONHOH 平衡不断逆向移动，也有利于氨气的逸出。（3）证明3NH具有还原性的实验现象是：黑色粉末变为红色，管口有无色液滴产生。本题答案为：（1）吸收水蒸气；吸收氨气，防止污染环境。（2） NaOH 吸收溶液中水分放热，使溶液温度升高，有利于32NHH O 分解，氢氧根离子浓名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 9 - 度增大，使32NHH O324NHH ONHOH平衡逆向移动，也有利于氨气的逸出。（3）黑色粉末变为红色，有无色液滴产生。11某研究性学习小组对氨气制法和性质进行如下设计：（1）下面是该小组学生提出实验室制备氨气的几种方案。A硝酸铵固体和氢氧化钙固体混合加热B加热氯化铵固体C氯化铵固体和氢氧化钙固体混合加热D将浓硫酸滴人浓氨水中你认为可行的是_（填字母），该反应的化学方程式为_。（2）该小组学生把21molO 和3NH 的混合气体导入密闭容器中，在催化剂的作用下加热，使之充分反应，恢复到常温常压。若整个容器中的反应随着氧气量的增加而发生如下两个反应：324NH5O催化剂24NO6H O ；2234NO3O2H O4HNO。设原混合气体中有2molOx，最后容器中生成3molHNOy，再向容器中注入2100mLH O ，得到溶液。向溶液中滴入酚酞试液，溶液呈红色，x的取值范围为 _，y_（用x的代数式表示，下同） 。容器中有不溶性气体，此气体在空气中变为红棕色，x的取值范围为_ ，y_。解答：本题考查氨气制法和性质实验。解： （1）解析：A硝酸铵固体受热易爆炸，不适合用于制备氨气；B加热氯化铵固体分解为氨气和氯化氢，但分解的产物还会重新化合为氯化铵，不能用于制备氨气；C 氯 化 铵 固 体 和 氢 氧 化 钙 固 体 混 合 加 热 ， 可 行 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为422NH ClCa(OH)232CaCl2NH2H O ；D将浓硫酸滴入浓氨水中会生成硫酸铵，不能生成氨气。（2）整个容器中的反应随着氧气量的增加而发生如下两个反应：3224NH5O4NO6H O；2234NO3O2H O4HNO。设原混合气体中有2molOx，最后容器中生成3molHNOy，再向容器中注入100mL2H O 得到。分析可知：当恰好生成NO ，59x；当恰好生成硝酸时，23x。向溶液中滴入酚酞，溶液呈红色，说明氨气过量，只发生反应3224NH5O4NO6H O催化剂。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 10 - 现在氨气过量说明x的取值范围：509x，此时硝酸0y。容器中有不溶性气体，此气体在空气中变为红棕色，说明氧气不足，一氧化氮有剩余，则x的取值范围为5293x，生成硝酸593yx。本题答案为：（1） C ，422322NH ClCa(OH)CaCl2NH2H O；（2）509x，0y；5293x，593yx。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -