第四章　微題型34　氨氣與噴泉實驗

微題型34氨氣與噴泉實驗1．下列有關NH3的實驗或結論正確的是()A．NH3溶于水形成的溶液呈堿性，故NH3屬于一元堿B．將濕潤的紅色石蕊試紙伸入集氣瓶內，試紙變藍則證明NH3已收集滿C．將少量濃氨水滴入裝有堿石灰的燒瓶中，可快速獲得NH3D．將NH4HCO3受熱分解后的產物通過硅膠干燥管，可收集到干燥純凈的NH3答案C解析氨氣為氫化物，不能電離出氫氧根離子，為非電解質，不是一元堿，可與水反應生成一水合氨，一水合氨為一元堿，故A錯誤；驗滿時，試紙不能伸入到瓶內，應放在瓶口的側上方，故B錯誤；氨氣易揮發(fā)，堿石灰和水反應生成氫氧化鈣，且反應放熱，可促進氨氣的揮發(fā)，可快速獲得NH3，故C正確；NH4HCO3受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水，氨氣不能用酸性干燥劑干燥，且氨氣、二氧化碳和水又能反應生成碳酸氫銨，故D錯誤。2．如圖所示是氨催化氧化制備硝酸的實驗裝置，下列有關敘述正確的是()A．燒杯中的紫色石蕊溶液不變色B．圓底燒瓶中的氣體一定為無色C．加熱后，通過三氧化二鉻的氣體由無色變?yōu)榧t棕色D．三氧化二鉻起氧化劑的作用答案C解析由實驗裝置可知，氨氣被堿石灰干燥后，在玻璃管中氨氣與氧氣反應生成NO，NO被氧化生成紅棕色NO2，NO2與水反應生成硝酸，則燒杯中的紫色石蕊溶液變紅，故A錯誤；圓底燒瓶中的氣體可能為紅棕色，故B錯誤；加熱后，NH3和O2通過三氧化二鉻的催化作用生成無色NO和水，NO被氧化生成紅棕色的氣體NO2，故C正確、D錯誤。3．能用如圖裝置進行噴泉實驗，且最終溶液幾乎充滿燒瓶的一組氣體是()A．CO2和H2 B．NH3和COC．HCl和CO2 D．Cl2和NO答案C解析氫氣與氫氧化鈉不反應，也不溶于氫氧化鈉溶液，所以最終溶液不能充滿燒瓶，故A不選；CO與氫氧化鈉不反應，也不溶于氫氧化鈉溶液，所以最終溶液不能充滿燒瓶，故B不選；HCl和CO2都能與NaOH溶液反應，生成鹽和水，導致燒瓶內氣壓減小，燒杯內的NaOH溶液倒吸入燒瓶中形成噴泉，最終幾乎充滿燒瓶，故C選；NO與氫氧化鈉不反應，也不溶于氫氧化鈉溶液，所以最終溶液不能充滿燒瓶，故D不選。4．實驗室用如下裝置(略去部分夾持裝置)模擬利用氨氣和次氯酸鈉合成肼(N2H4)的過程。下列說法正確的是()A．將裝置①中濃鹽酸換成H2O2，也可用于制備氧氣B．②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2C．③中分液漏斗中盛裝飽和食鹽水D．當反應結束時，④中可收集一瓶純凈的NH3答案B解析由圖可知，①中發(fā)生的反應為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，打開K1，Cl2能和NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO，⑤用來制取NH3，④裝置作安全瓶，能防倒吸，在③中氨氣和NaClO反應生成N2H4：ClO－＋2NH3=N2H4＋Cl－＋H2O，最后關閉K1，②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，以此來解答。裝置①中濃鹽酸換成H2O2，制備氧氣時不需要加熱，二氧化錳作催化劑，故A錯誤；氯氣有毒，不能排放到空氣中，則②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，故B正確；③中分液漏斗中盛裝NaOH溶液，利用氯氣與NaOH溶液反應制備NaClO，故C錯誤；反應結束后，關閉K2，多余的氨氣可收集在④中，但氨氣中混有水蒸氣，故D錯誤。5．以天然氣為原料合成氨是新的生產氮肥的方法，它具有污染小、成本低等諸多特點，其過程如下：下列說法不正確的是()A．反應①的化學方程式為CH4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))CO2＋4H2B．過程③可以通過物理變化完成C．氨氣與氧氣反應生成硝酸銨的過程中，理論上V(NH3)∶V(O2)＝2∶3時恰好完全反應D．工業(yè)合成氨的反應溫度通?？刂圃?30K左右，是因為該溫度下催化劑的活性最高答案C解析過程①天然氣和水在催化劑作用下生成CO2和H2，化學方程式為CH4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化劑))CO2＋4H2，故A正確；過程③為分離空氣得到氮氣和氧氣，沒有發(fā)生化學變化，通過物理過程完成，可通過將空氣液化，然后根據氮氣和氧氣的沸點不同而分離，故B正確；若二者恰好完全反應則2NH3＋2O2=NH4NO3＋H2O，理論上V(NH3)∶V(O2)＝1∶1，故C錯誤。6．合成氨及其相關工業(yè)中，部分物質間的轉化關系如下：下列說法不正確的是()A．甲、乙、丙三種物質中都含有氮元素B．反應Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化劑相同C．反應Ⅵ的產物可在上述流程中被再次利用D．Ⅴ中發(fā)生反應：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl答案B解析甲是N2，與H2化合生成NH3。反應Ⅴ是侯氏制堿法原理，丁是NaHCO3，受熱分解生成Na2CO3；NH3發(fā)生催化氧化反應生成NO，NO與O2反應生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反應生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三種物質中都含有氮元素，A正確；反應Ⅱ、Ⅲ中的氧化劑都是O2，反應Ⅳ中的氧化劑是NO2，B錯誤；NaHCO3分解生成的CO2可以循環(huán)利用，C正確；反應Ⅴ是侯氏制堿法的原理，化學方程式為NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，D正確。7．如圖是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是()A．①② ．①③C．②③ ．②④答案B解析氯化銨分解生成的NH3與HCl在試管口冷卻后重新生成NH4Cl，不能得到NH3，①錯誤；CaO與水反應消耗了水，并且放出大量的熱，使NH3·H2O分解放出氨氣，②正確；NH4Cl與Ca(OH)2加熱條件下反應有水生成，試管口應略向下傾斜，③錯誤；加熱濃氨水，促進NH3·H2O的分解和氨氣的逸出，④正確。8．已知氨可以與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅，用如圖中的裝置可以實現(xiàn)該反應。實驗時C中粉末逐漸變?yōu)榧t色，D中出現(xiàn)無色液體。下列有關說法正確的是()A．C中氧化劑和還原劑的物質的量之比為2∶3B．E中收集到的是N2和NH3的混合氣C．D中液體可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍D．A中加入的固體可以是NH4HCO3或NH4Cl答案C解析C中氨與灼熱的氧化銅反應得到氮氣和金屬銅，N元素的化合價由－3價升高為0價，銅元素的化合價由＋2價降低為0價，根據得失電子守恒，氧化劑和還原劑的物質的量之比為3∶2，故A錯誤；D中液體是氨水，可以使干燥的紅色石蕊試紙變藍，故C正確；NH4Cl固體加熱分解為氨和氯化氫，試管口溫度較低，氯化氫和氨化合又生成氯化銨，不能用加熱氯化銨固體來制備氨，故D錯誤。9．噴泉實驗裝置如圖所示。應用下列各組氣體和溶液，不能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是()選項氣體溶液AH2SCuSO4溶液BHClAgNO3溶液CCl2稀NaOH溶液DCO2飽和NaHCO3溶液答案D解析硫化氫和硫酸銅溶液反應，使燒瓶內外產生較大壓強差，能夠形成噴泉，A錯誤；氯化氫極易溶于水，能與硝酸銀溶液反應，使燒瓶內外產生較大壓強差，能夠形成噴泉，B錯誤；氯氣能與氫氧化鈉溶液反應，使燒瓶內外產生較大壓強差，能夠形成噴泉，C錯誤；二氧化碳不會溶于飽和碳酸氫鈉溶液中，也不與其反應，燒瓶內外不會產生壓強差，不能形成噴泉，D正確。10．實驗員擬用如圖裝置測定氨分子中的N、H原子個數比，已知2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2＋3H2O＋3Cu。下列說法正確的是()A．制備氨氣時NH4Cl可用NH4NO3代替B．根據所得氣體體積和濃硫酸質量增重可計算氨分子中的N、H原子個數比C．球形干燥管中的試劑可以是堿石灰或無水氯化鈣D．測定前需用氨氣排盡裝置中的空氣答案D解析硝酸銨易吸濕結塊且受熱易發(fā)生爆炸性分解，故不宜用于實驗室制備氨氣，A錯誤；該裝置中濃硫酸不僅吸收了生成的水，也吸收了多余的氨氣，故不能根據所得氣體和濃硫酸的增重計算氨分子中的N、H原子個數比，B錯誤；球形干燥管中若使用無水氯化鈣，無水氯化鈣會吸收氨氣，轉化為CaCl2·8NH3，導致后續(xù)實驗無法進行，C錯誤；因實驗中需測定反應產生N2的體積，故測定前需先用氨氣排盡裝置中的空氣，D正確。11．完成制取氨氣及與氨氣性質相關的實驗(圖中夾持裝置均已略去)。Ⅰ.(1)寫出實驗室制取氨氣的化學方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)要得到干燥的氨氣可選用________(填字母，下同)作干燥劑。A．無水CaCl2 ．濃硫酸C．P2O5 ．堿石灰(3)已知氨氣難溶于有機溶劑CCl4，圖1中可以做NH3尾氣吸收裝置的有________。(4)如果只提供圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法：________________________________。Ⅱ.(1)寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應的化學方程式：____________________________________。(2)用一支試管收集干燥的NO氣體13mL，間歇而又緩慢地通入8mL的O2，按圖3進行實驗，下列是最終狀態(tài)的描述：①試管內氣體呈紅棕色、②試管內氣體呈無色、③試管內液面上升、④試管內液面不變、⑤試管內氣體是NO、⑥試管內氣體是O2，其中描述正確的是________(填序號)。(3)如果將一支試管中充入20mLNO2和O2的混合氣體，倒扣在水槽中，待反應停止后，試管內剩余5mL無色氣體。若剩余氣體為NO，則原混合氣體中：V(NO2)＝________mL；V(O2)＝________mL。答案Ⅰ.(1)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)D(3)ABD(4)打開止水夾，用手或熱毛巾捂熱燒瓶Ⅱ.(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)②③⑤(3)191解析Ⅰ.(2)A、B、C中物質均與氨氣反應，只有堿石灰可干燥氨氣。(3)氨氣難溶于有機溶劑CCl4，且倒扣的漏斗、球形干燥管均可防止倒吸，則A、B、D均可防止倒吸。Ⅱ.(2)由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知，若13mLNO完全反應消耗9.75mL氧氣