第四章　微题型34　氨气与喷泉实验

微题型34氨气与喷泉实验1．下列有关NH3的实验或结论正确的是()A．NH3溶于水形成的溶液呈碱性，故NH3属于一元碱B．将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶内，试纸变蓝则证明NH3已收集满C．将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中，可快速获得NH3D．将NH4HCO3受热分解后的产物通过硅胶干燥管，可收集到干燥纯净的NH3答案C解析氨气为氢化物，不能电离出氢氧根离子，为非电解质，不是一元碱，可与水反应生成一水合氨，一水合氨为一元碱，故A错误；验满时，试纸不能伸入到瓶内，应放在瓶口的侧上方，故B错误；氨气易挥发，碱石灰和水反应生成氢氧化钙，且反应放热，可促进氨气的挥发，可快速获得NH3，故C正确；NH4HCO3受热分解生成氨气、二氧化碳和水，氨气不能用酸性干燥剂干燥，且氨气、二氧化碳和水又能反应生成碳酸氢铵，故D错误。2．如图所示是氨催化氧化制备硝酸的实验装置，下列有关叙述正确的是()A．烧杯中的紫色石蕊溶液不变色B．圆底烧瓶中的气体一定为无色C．加热后，通过三氧化二铬的气体由无色变为红棕色D．三氧化二铬起氧化剂的作用答案C解析由实验装置可知，氨气被碱石灰干燥后，在玻璃管中氨气与氧气反应生成NO，NO被氧化生成红棕色NO2，NO2与水反应生成硝酸，则烧杯中的紫色石蕊溶液变红，故A错误；圆底烧瓶中的气体可能为红棕色，故B错误；加热后，NH3和O2通过三氧化二铬的催化作用生成无色NO和水，NO被氧化生成红棕色的气体NO2，故C正确、D错误。3．能用如图装置进行喷泉实验，且最终溶液几乎充满烧瓶的一组气体是()A．CO2和H2 B．NH3和COC．HCl和CO2 D．Cl2和NO答案C解析氢气与氢氧化钠不反应，也不溶于氢氧化钠溶液，所以最终溶液不能充满烧瓶，故A不选；CO与氢氧化钠不反应，也不溶于氢氧化钠溶液，所以最终溶液不能充满烧瓶，故B不选；HCl和CO2都能与NaOH溶液反应，生成盐和水，导致烧瓶内气压减小，烧杯内的NaOH溶液倒吸入烧瓶中形成喷泉，最终几乎充满烧瓶，故C选；NO与氢氧化钠不反应，也不溶于氢氧化钠溶液，所以最终溶液不能充满烧瓶，故D不选。4．实验室用如下装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。下列说法正确的是()A．将装置①中浓盐酸换成H2O2，也可用于制备氧气B．②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2C．③中分液漏斗中盛装饱和食盐水D．当反应结束时，④中可收集一瓶纯净的NH3答案B解析由图可知，①中发生的反应为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，打开K1，Cl2能和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，⑤用来制取NH3，④装置作安全瓶，能防倒吸，在③中氨气和NaClO反应生成N2H4：ClO－＋2NH3=N2H4＋Cl－＋H2O，最后关闭K1，②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，以此来解答。装置①中浓盐酸换成H2O2，制备氧气时不需要加热，二氧化锰作催化剂，故A错误；氯气有毒，不能排放到空气中，则②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，故B正确；③中分液漏斗中盛装NaOH溶液，利用氯气与NaOH溶液反应制备NaClO，故C错误；反应结束后，关闭K2，多余的氨气可收集在④中，但氨气中混有水蒸气，故D错误。5．以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，它具有污染小、成本低等诸多特点，其过程如下：下列说法不正确的是()A．反应①的化学方程式为CH4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂))CO2＋4H2B．过程③可以通过物理变化完成C．氨气与氧气反应生成硝酸铵的过程中，理论上V(NH3)∶V(O2)＝2∶3时恰好完全反应D．工业合成氨的反应温度通常控制在730K左右，是因为该温度下催化剂的活性最高答案C解析过程①天然气和水在催化剂作用下生成CO2和H2，化学方程式为CH4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(催化剂))CO2＋4H2，故A正确；过程③为分离空气得到氮气和氧气，没有发生化学变化，通过物理过程完成，可通过将空气液化，然后根据氮气和氧气的沸点不同而分离，故B正确；若二者恰好完全反应则2NH3＋2O2=NH4NO3＋H2O，理论上V(NH3)∶V(O2)＝1∶1，故C错误。6．合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：下列说法不正确的是()A．甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B．反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化剂相同C．反应Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用D．Ⅴ中发生反应：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl答案B解析甲是N2，与H2化合生成NH3。反应Ⅴ是侯氏制碱法原理，丁是NaHCO3，受热分解生成Na2CO3；NH3发生催化氧化反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2溶于水生成HNO3，HNO3和NH3反应生成NH4NO3，即乙是NO，丙是NO2。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，A正确；反应Ⅱ、Ⅲ中的氧化剂都是O2，反应Ⅳ中的氧化剂是NO2，B错误；NaHCO3分解生成的CO2可以循环利用，C正确；反应Ⅴ是侯氏制碱法的原理，化学方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，D正确。7．如图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()A．①② ．①③C．②③ ．②④答案B解析氯化铵分解生成的NH3与HCl在试管口冷却后重新生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误；CaO与水反应消耗了水，并且放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨气，②正确；NH4Cl与Ca(OH)2加热条件下反应有水生成，试管口应略向下倾斜，③错误；加热浓氨水，促进NH3·H2O的分解和氨气的逸出，④正确。8．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。实验时C中粉末逐渐变为红色，D中出现无色液体。下列有关说法正确的是()A．C中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3B．E中收集到的是N2和NH3的混合气C．D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝D．A中加入的固体可以是NH4HCO3或NH4Cl答案C解析C中氨与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，N元素的化合价由－3价升高为0价，铜元素的化合价由＋2价降低为0价，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，故A错误；D中液体是氨水，可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；NH4Cl固体加热分解为氨和氯化氢，试管口温度较低，氯化氢和氨化合又生成氯化铵，不能用加热氯化铵固体来制备氨，故D错误。9．喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体和溶液，不能出现喷泉现象的是()选项气体溶液AH2SCuSO4溶液BHClAgNO3溶液CCl2稀NaOH溶液DCO2饱和NaHCO3溶液答案D解析硫化氢和硫酸铜溶液反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够形成喷泉，A错误；氯化氢极易溶于水，能与硝酸银溶液反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够形成喷泉，B错误；氯气能与氢氧化钠溶液反应，使烧瓶内外产生较大压强差，能够形成喷泉，C错误；二氧化碳不会溶于饱和碳酸氢钠溶液中，也不与其反应，烧瓶内外不会产生压强差，不能形成喷泉，D正确。10．实验员拟用如图装置测定氨分子中的N、H原子个数比，已知2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2＋3H2O＋3Cu。下列说法正确的是()A．制备氨气时NH4Cl可用NH4NO3代替B．根据所得气体体积和浓硫酸质量增重可计算氨分子中的N、H原子个数比C．球形干燥管中的试剂可以是碱石灰或无水氯化钙D．测定前需用氨气排尽装置中的空气答案D解析硝酸铵易吸湿结块且受热易发生爆炸性分解，故不宜用于实验室制备氨气，A错误；该装置中浓硫酸不仅吸收了生成的水，也吸收了多余的氨气，故不能根据所得气体和浓硫酸的增重计算氨分子中的N、H原子个数比，B错误；球形干燥管中若使用无水氯化钙，无水氯化钙会吸收氨气，转化为CaCl2·8NH3，导致后续实验无法进行，C错误；因实验中需测定反应产生N2的体积，故测定前需先用氨气排尽装置中的空气，D正确。11．完成制取氨气及与氨气性质相关的实验(图中夹持装置均已略去)。Ⅰ.(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)要得到干燥的氨气可选用________(填字母，下同)作干燥剂。A．无水CaCl2 ．浓硫酸C．P2O5 ．碱石灰(3)已知氨气难溶于有机溶剂CCl4，图1中可以做NH3尾气吸收装置的有________。(4)如果只提供图2的装置，请说明引发喷泉的方法：________________________________。Ⅱ.(1)写出氨气发生催化氧化反应的化学方程式：____________________________________。(2)用一支试管收集干燥的NO气体13mL，间歇而又缓慢地通入8mL的O2，按图3进行实验，下列是最终状态的描述：①试管内气体呈红棕色、②试管内气体呈无色、③试管内液面上升、④试管内液面不变、⑤试管内气体是NO、⑥试管内气体是O2，其中描述正确的是________(填序号)。(3)如果将一支试管中充入20mLNO2和O2的混合气体，倒扣在水槽中，待反应停止后，试管内剩余5mL无色气体。若剩余气体为NO，则原混合气体中：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)打开止水夹，用手或热毛巾捂热烧瓶Ⅱ.(1)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O(2)②③⑤(3)191解析Ⅰ.(2)A、B、C中物质均与氨气反应，只有碱石灰可干燥氨气。(3)氨气难溶于有机溶剂CCl4，且倒扣的漏斗、球形干燥管均可防止倒吸，则A、B、D均可防止倒吸。Ⅱ.(2)由4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3可知，若13mLNO完全反应消耗9.75mL氧气