7.2.1氨气-高一化学讲义（苏教2019）

专题7氮与社会可持续发展第二单元重要的含氮化工原料第1课时氨气[学习目标]1、知道NH3的物理性质特点以及氨水显碱性的原因。2、能运用化学变化的知识说明氨气的化学性质。3、了解铵盐的性质及主要用途。课前预习课前预习知识点01实验探究氨气的性质【实验1】在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入少量水）的胶塞。按图所示组装实验装置。打开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管，观察现象。实验现象：烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色。实验结论：氨极易溶于水，氨的水溶液呈碱性。【实验2】在一支试管中滴加几滴浓氨水，用湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）粘在玻璃棒的一端靠近试管口。实验现象：试纸变蓝色。实验结论：氨水易挥发，氨气能使湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）变蓝色。【实验3】在一支烧杯中放两个棉花球，在棉花球上分别滴几滴浓氨水和浓盐酸，用表面皿盖住烧杯口。实验现象：有大量白烟生成。实验结论；盐酸和氨水挥发，NH3和HCl反应生成了NH4Cl。知识点02氨气1．物理性质氨气是无色、有刺激性气味、密度比空气小，极易溶于水的气体，常温时，1体积水大约溶解700体积的氨气，氨易被液化。液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，因此液态氨在工业上常作制冷剂。2．化学性质（1）氨与水的反应①氨气溶于水形成的溶液称为氨水，氨分子大部分与水结合生成NH3·H2O，NH3·H2O部分电离成铵根离子和氢氧根根离子，因此氨水显弱碱性。化学方程式为：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH。②检验氨气的方法是用湿润的红色石蕊试纸（或pH试纸）检验，试纸变蓝色。③NH3·H2O是一种一元弱碱，不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为：NH3·H2Oeq\o(===,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。（2）氨与酸的反应①与浓盐酸反应：浓盐酸与浓氨水反应，有大量白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。用于NH3与挥发性酸的互相检验。化学方程式：HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。②与硫酸反应：化学方程式：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。（3）与盐溶液的反应过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。（4）NH3的还原性——氨的催化氧化NH3中的氮元素的价态为－3价，在一定条件下与氧化剂作用时作还原剂，表现为还原性。在加热和催化剂作用下，氨气与氧气反应生成一氧化氮和水，并放出热。这一反应叫氨的催化氧化，是工业制备硝酸的重要反应之一。化学方程式为：4NH3＋5O2eq\o(=====,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。知识点总结知识点总结考点1氨气一、氮气1、NH3的物理性质无色、有刺激性气味的气体，密度比水小，熔沸点低，易液化，极易溶于水（体积比1:700，喷泉实验）通常用向下排气法收集。用途：易液化，可做制冷剂。2、NH3的化学性质(1)实验探究序号实验一实验二预期转化NH3→NH3·H2ONH3→NH4Cl实验试剂及装置操作打开止水夹，挤压滴管的胶头撤去玻璃片现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成红色喷泉，瓶内液体呈红色集气瓶中产生大量白烟结论NH3极易溶于水，水溶液呈碱性NH3和HCl反应生成白色NH4Cl小颗粒（晶体）实验总结注意：实验一（喷泉实验）试验成功的关键：①装置气密性良好。②圆底烧瓶要干燥。③装置内气体纯度要高。实验二：需要区分白烟与白雾。（2）化学性质①与水反应：NH3+H2ONH3·H2O（该溶液能使酚酞试液变红，石蕊试液变蓝）氨溶于水时,大部分NH3与H2O反应生成一水合氨(NH3·H2O);常温下,一水合氨中有一小部分电离形成NH4和OH,所以氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,发生反应：NH3+H2ONH3・H2O、NH3・H2ONH4++OHNH3·H2O不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为：NH3·H2ONH3↑+H2O②与酸（HCl）反应：NH3+HClNH4Cl（现象：有大量白烟生成。）③从氮元素化合价预测NH3的性质NH3中N元素化合价为3价，处于最低价态，因此NH3具有还原性。a．氨气与氧气在催化剂作用下生成NO：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。b．氨气和氧化铜在加热条件下生成N2和Cu：2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O。（3）氨水的性质3、氨的用途(1)应用于氮肥工业和硝酸工业。(2)NH3易液化，常用作制冷剂。4、氨水与液氨区别名称液氨氨水物质分类纯净物混合物粒子种类只有NH3分子。有H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH、H+主要性质没有可以自由移动的OH，不能使干燥的石蕊试纸变蓝。具有碱的通性。存在条件常温常压下不能存在。常温常压下可存在。考点2氨盐由铵根离子NH4+与酸根离子构成的化合物称为铵盐。农业上常用的化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等都是铵盐。1.铵盐的物理性质常见的铵盐一般是无色或白色晶体,绝大多数易溶于水。2.铵盐的化学性质（1）不稳定性：受热易分解实例现象NH4ClNH3↑+HCl↑试管底部白色固体消失，试管口出现白色固体。NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑试管底部白色固体消失，试管口出现无色液体。与碱反应：NH4NO3与NaOH反应：NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2ONH4Cl与NaOH反应：NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2ONH4+的检验：原理：方法:①NaOH溶液法:取少量固体样品或溶液于试管中,加入浓的NaOH溶液（用NaOH检验铵盐时如果NaOH溶液浓度小或者未加热，会生成NH3·H2O而不会放出氨气）,加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生),证明固体样品或溶液中含有NH4+。②碱石灰法:把碱石灰与固体样品混合共热或在研钵里研磨,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口或研钵口,有白烟产生),则可以证明固体样品中含有NH4+。考点3氨的实验室制法反应原理：在实验室里，常用加热铵盐与碱的混合物的方法来制取氨气。装置类型：固+固气注：制取气体装置一般分4部分，发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理装置。NH3的干燥：通常用碱石灰，干燥装置用U形管或者干燥管。收集方法：通常采用向下排空气法。验满：①“试纸法”：将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若试纸变蓝,说明已经收集满。②“发烟法”：用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。尾气处理多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花团)以避免污染空气。【大招总结】1．实验原理烧瓶内外产生压强差，当烧瓶内压强明显小于外界压强时就会产生喷泉实验。喷泉实验能否成功的关键因素：①盛气体的烧瓶必须干燥；②气体要充满烧瓶；③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性)；④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。2．常见喷泉的形成主要有以下两类：（1）极易溶于水的气体(NH3、HCl、SO2等)与水可形成喷泉。氨是中学阶段常见气体中唯一的碱性气体，也是中学阶段中唯一能与酸反应生成盐的气体。（2）酸性气体(HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等)与NaOH(aq)也能形成喷泉。3．氨与水的反应（1）氨与水的反应：氨气大部分与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分电离为NHeq\o\al(＋,4)和OH－。NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－（2）氨水的成分和性质：氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋。NH3·H2O为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2Oeq\o(===,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。4．氨与酸的反应浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸遇氨会产生白烟，利用这点可以检验浓氨水或氨的存在。硫酸难挥发，与氨气反应时不能观察到白烟生成。工业上用氨气与酸反应制取铵盐，铵盐都能溶于水，是使用最广泛的化肥。5．与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。6．氨的还原性NH3中的氮元素的价态为－3价，因此NH3不仅能被催化氧化生成NO，在纯氧中燃烧能生成N2。在一定条件下，NH3还能被Cl2、CuO等氧化。①氨的催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=====,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O。②在纯氧中燃烧：4NH3＋3O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2N2＋6H2O注意：7.①与碱反应受热放出氨是铵盐的通性,因此某物质与碱反应,若能鉴定受热时放出的气体是氨，则可以确定该物质中含有NH4+。②铵态氮肥保存时应注意密封、低温保存,且不能与碱性物质混用。8.注意：检验铵盐时,必须先加碱将NH4+转化为NH3，而不能直接加热,因为有的铵盐受热分解不一定产生NH3如NH4NO3分解产物较复杂,高温下分解不产生氨,且可能发生爆炸。9.注意：铵盐一般选用NH4Cl，碱一般选用熟石灰。10．氨气的物理性质颜色气味密度水溶性液化难易无色刺激性气味比空气小极易溶于水，1体积水大约可溶解700体积氨气易被液化液态氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液态氨在工业上常用来作制冷剂。11．喷泉实验实验装置操作及现象结论①打开活塞，并挤压滴管的胶头②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色氨极易溶于水，水溶液呈碱性12..氨水的性质(1)氨气溶于水，大部分和水反应生成NH3·H2O，反应的化学方程式是NH3＋H2ONH3·H2O。NH3·H2O很不稳定，受热易分解为氨气和水，反应的化学方程式是NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O。(2)氨水具有弱碱性，电离方程式是NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，能使酚酞溶液变红色(或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色)。13．氨气与氯化氢的反应(1)将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近，观察到的现象是有大量白烟产生。(2)这是因为浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒。(3)反应的化学方程式是NH3＋HCl=NH4Cl。(1)氨气能与酸反应生成铵盐，其离子方程式是NH3＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)。(2)铵盐大多是无色晶体，运输、储存比较方便，并且都能溶于水，易于被农作物吸收。因此，固态氮肥已经代替了氨水，成为目前使用最广泛的化肥。14．从氮元素的化合价分析氨的性质(1)NH3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨气具有还原性。(2)氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O。．氨气的性质：15．喷泉实验的原理喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成气压差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，故液体被压入烧瓶内形成喷泉。产生气压差的方法有：(1)减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或反应等；(2)增大烧瓶外压强。16．常见装置图甲乙丙(1)图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成“喷泉”。几种常见情况：气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2、O2混合气体或NO、O2混合气体吸收剂水、NaOH溶液水、盐酸NaOH溶液H2O(2)图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。(3)图丙装置下部锥形瓶中的物质相互反应产生气体，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入到烧瓶中形成“喷泉”。17．铵盐：由铵根离子与酸根离子形成的离子化合物。18．物理性质：多为无色、易溶于水的晶体。19．化学性质(1)不稳定性：①NH4Cl受热容易分解：NH4Cleq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋HCl↑(填化学方程式)。②NH4HCO3受热容易分解：NH4HCO3eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O＋CO2↑(填化学方程式)。(2)与强碱的反应：①固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋NaCl＋H2O。②固体反应：NH4Cl与Ca(OH)2反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。③溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O。稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)为NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O。(3)铵盐(NHeq\o\al(＋,4))的检验①NaOH溶液法取少量固体样品或溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，证明固体样品或溶液中含有NHeq\o\al(＋,4)。②碱石灰法把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口，有白烟产生)，则可以判断该物质是铵盐。20．氨气的实验室制法(1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)装置：①发生装置：固体＋固体eq\o(→,\s\up10(△))气体，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同。②净化装置：通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。(3)收集方法：向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。(4)验满方法：①方法一：用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。(5)尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置有：21．实验室快速制氨气的方法(1)加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O，故可直接加热浓氨水制备NH3。(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为典型例题典型例题【例1】模型法是化学中把微观问题宏观化的常见方法，对于N2和H2的反应，下列图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是A． B． C．D．【答案】D【解析】可逆反应是既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应，反应物与生成物共存；故选D。【例2】将分别盛有纯净的、、、四种气体且容积相同的试管，倒扣在水槽中，下列情形属于气体的是A． B． C． D．【答案】D【解析】氨气极易溶于水，充满氨气的试管倒扣在水槽中，水会充满试管，则D项符合题意。答案选D。【例3】氮循环是全球生物地球化学循环的重要组成部分，大气土壤中氮元素转化如图所示，下列说法不正确的是A．将N2转化为化合物的过程称为固氮B．无机物与有机物中的氮元素可相互转化C．硝化细菌将转化为可能需要O2参与D．在硝化细菌、反硝化细菌作用下氮元素均发生氧化反应【答案】D【解析】A.将N2转化为化合物的过程称为固氮，有自然固氮和人工固氮，A正确；B.由图知，无机物与有机物中的氮元素可相互转化，B正确；C.按质量守恒定律及氧化还原反应规律可知：氮元素的化合价由3价升高到+5价，发生氧化反应，所以硝化细菌将转化为可能需要O2参与，C正确；D.在反硝化细菌作用下，硝酸根转变为氮气，氮元素化合价降低，发生还原反应，D不正确；答案选D。【例4】实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨气，下图A和B是常用的气体发生装置。(1)实验室制氨气时反应的化学方程式是_____________________________，应选用的装置是________；若改用浓氨水和NaOH固体制氨气时，应选取的装置是________。(2)为了得到干燥的氨气，实验室常使用________做干燥剂(请从碱石灰、浓硫酸、氯化钠中选出一种物质)。(3)实验室常用________法收集氨气。在标准状况下，将盛满氨气的集气瓶倒置于水中(假设溶质全部在集气瓶内)，则所得溶液的物质的量浓度为________。【答案】(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑AB(2)碱石灰(3)向下排空气0.045mol/L【解析】(1)实验室制氨气时利用熟石灰与氯化铵加热反应制取，反应的化学方程式是2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，反应需要加热，应选用的装置是A；若改用浓氨水和NaOH固体制氨气时，由于不需要加热，应选取的装置是B。(2)氨气是碱性气体，因此为了得到干燥的氨气，实验室常使用碱石灰做干燥剂，氯化钠不能作干燥剂。(3)氨气极易溶于水，且密度小于空气，实验室常用向下排空气法收集氨气。在标准状况下，将盛满氨气的集气瓶倒置于水中(假设溶质全部在集气瓶内)，由于氨气极易溶于水，水充满集气瓶，则所得溶液的物质的量浓度为eq\f(\f(VL,22.4L/mol),VL)≈0.045mol/L。【例5】一种新型的合成氨的方法如图所示。下列说法正确的是A．反应①中N2发生了氧化反应B．三步循环的总结果为N2+3H22NH3C．反应③为4LiOH4Li+2H2O+O2↑D．反应①和②均属于“氮的固定”【答案】C【解析】A．反应①中N2转化为Li3N，N元素化合价降低，发生还原反应，A错误；B．据图可知加入的反应物有N2、H2O，得到的产物有NH3、O2，总反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2，B错误；C．反应③中LiOH在“通电”条件下生成Li、O2和水，方程式为4LiOH4Li+2H2O+O2↑，C正确；D．反应②中Li3N转化为NH3，二者都是化合态的N元素，不属于氮的固定，D错误；综上所述答案为C。强化训练强化训练1．合成氨在工农业生产中占有重要地位。下列说法正确的是A．催化剂可加快氨的合成B．氨气可用浓硫酸干燥C．H2来源于空气的液化分离D．合成氨的反应为吸热反应【答案】A【详解】A．催化剂可加快氨的合成反应速率，故A正确；B．氨气与硫酸反应生成硫酸铵，所以氨气不可用浓硫酸干燥，故B错误；C．H2来源于水的电离，空气主要成分为氮气和氧气，液化分离无法得到氢气，故C错误；D．合成氨的反应为化合反应，反应为放热反应，故D错误。故选A。2．能用如图装置制取、收集下述纯净气体的是气体abcAH2稀硫酸Zn浓硫酸BO2H2O2MnO2浓硫酸CNH3浓氨水生石灰浓硫酸DCl2浓盐酸MnO2饱和食盐水A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．由于H2的密度比空气小，应该用向下排空气法收集，A不合题意；B．H2O2在MnO2催化分解无需加热，故发生装置正确，O2是中性气体能用浓硫酸干燥，故干燥装置正确，氧气密度比空气的大用向上排空气法收集，故收集装置正确，B符合题意；C．NH3能与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸来干燥NH3，C不合题意；D．MnO2和浓盐酸需要加热才能生成氯气，D不合题意；故答案为：B。3．下列装置不能达到实验目的的是甲乙丙丁A．甲装置：可用于实验室制取和收集少量氨气B．乙装置：可用于检验中是否混有C．丙装置：可用于实验室制取和收集乙酸乙酯D．丁装置：可用于除去Cl2中混有的HCl气体【答案】C【详解】A．甲装置：可用于实验室制取，采用向下排空法进行收集，试管口的棉花可以防止空气对流使氨气不纯，故A正确；B．乙装置中酸性高锰酸钾溶液褪色，说明有，品红检验二氧化硫是否反应完，若品红不褪色，且澄清石灰水变浑浊，则混有，故B正确；C．实验室利用乙酸、乙醇在浓硫酸加热条件下反应制备乙酸乙酯，制备的乙酸乙酯中含有乙酸、乙醇杂质，可用饱和碳酸钠溶液进行吸收杂质，氢氧化钠溶液使乙酸乙酯发生水解，故C错误；D．饱和食盐水可以吸收HCl气体，同时减小Cl2在溶液中的溶解度，故D正确。答案为：C。4．如图所示为“双色双喷泉”实验装置。图中烧瓶内分别充了氨气和氯化氢。烧杯内盛放滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是A．在实验室中可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢B．在实验室中干燥氨气时可选用的干燥剂是碱石灰，而氯化氢不能用碱石灰干燥C．实验中同时打开止水夹a、c、d即可分别形成蓝色和红色喷泉D．喷泉结束后将烧瓶内的溶液混合后蒸干可得氯化铵的固体【答案】D【详解】A．氨水中加入生石灰，生石灰吸收水，且与水反应放出大量的热，促进氨气的挥发，盐酸加入浓硫酸，浓硫酸吸收水，且放出大量的热，可促进氯化氢挥发，以此可得到气体，故A正确；B．碱石灰与氨气不反应，且具有吸水性，可用于干燥氨气，而氯化氢与氨气反应，不能用碱石灰干燥，故B正确；C．打开止水夹a、c、d，氨气和氯化氢反应而导致压强减小，从而形成喷泉，氨水溶液呈碱性，则可分别形成蓝色和红色喷泉，故C正确；D．氯化铵不稳定，加热易分解，不能直接蒸干，故D错误；综上所述，错误的是D项，故答案为D。5．NH3的合成开启了工业催化新纪元，为世界粮食增产做出了巨大贡献。以N2和H2为反应物合成NH3的微观过程如图：下列说法正确的是A．表示氢气分子B．过程中有“NH”“NH2”原子团生成C．参加反应的H2与生成的NH3物质的量比为2：3D．反应结束后催化剂的质量增加【答案】B【详解】A．根据合成NH3的微观过程如图可知，表示的是氮分子，故A错误；B．根据合成NH3的微观过程如图可知，过程中有“NH”“NH2”原子团生成，故B正确；C．根据合成NH3的微观过程如图可知，参加反应的H2与生成的NH3物质的量比为3：2，故C错误；D．根据合成NH3的微观过程如图可知，催化剂参加了反应，但反应前后没有发生变化，故D错误；答案B。6．下列反应中NH3既有还原性，又有碱性的是A．4NH3+5O24NO+6H2O B．NH3+HNO3=NH4NO3C．8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl D．2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O【答案】C【详解】A．题干方程式中，N元素化合价从3价升高到+2价，化合价升高，体现了氨气的还原性，故A不符合题意；B．题干方程式中，N元素化合价没变，氨气和硝酸反应生成盐，体现氨气的碱性，故B不符合题意；C．题干方程式中，N元素化合价从3价升高到0价，化合价升高，体现了氨气的还原性，而且和HCl反应生成盐，体现碱性，故C符合题意；D．题干方程式中，N元素化合价从3价升高到0价，化合价升高，体现了氨气的还原性，故D不符合题意；故答案为：C。7．安全是顺利进行实验及避免伤害的保障。如图实验操作正确但不是从实验安全角度考虑的是A．操作①：使用稍浸入液面下的倒扣漏斗检验氢气的纯度B．操作②：移动蒸发皿C．操作③：吸收氨或氯化氢气体并防止倒吸D．操作④：用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把瓶倒立，检查容量瓶是否漏水【答案】D【详解】A．由于连通氢气发生装置的导管在液面以下，所以可以防止点燃不纯氢气时发生爆炸，该操作是从安全角度考虑，A不选；B．不能用手直接拿加热的蒸发皿，操作不正确，B不选；C．苯的密度比水小，会浮在水面上，将氨或氯化氢通入下层的水中，由于氨或氯化氢极易溶于水，所以会发生倒吸，应将苯换成密度比水大的四氯化碳，操作不正确，C不选；D．配制一定物质的量浓度的溶液时需要摇匀、操作正确，但不是从实验安全角度考虑的，D选；故选D。8．下列气体中，既可以用浓硫酸干燥，又可以用固体干燥的是A． B． C． D．【答案】B【详解】A．能与氢氧化钠反应，不能用氢氧化钠干燥，A不符合；B．与硫酸和氢氧化钠均不反应，既可以用浓硫酸干燥，又可以用固体干燥，B符合；C．能与氢氧化钠反应，不能用氢氧化钠干燥，C不符合；D．能与硫酸反应，不能用硫酸干燥，D不符合；答案选B。9．从某些性质看，NH3和H2O，N和OH，N3和O2，和H+两两相似。据此判断下列反应正确的是①2Na+2NH3=2NaNH2+H2

②CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O③3Mg(NH2)2Mg3N2+4NH3↑

④NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3↑A．③ B．② C．②③ D．①②③④【答案】D【详解】①．NH3和H2O相当，可以依据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，类推得到反应为：2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑，正确；②．和H+相当，依据CaO+2HCl=CaCl2+H2O；类推得到反应：CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O，正确；③．和OH相当，N3和O2两两相当，依据Mg(OH)2=MgO+H2O，类推得到：

3Mg(NH2)2Mg3N2+4NH3↑，正确；④．和OH相当，NH3和H2O相当，依据NH4Cl+NaOHNaCl+NH3+H2O；类推得到：NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3，正确；故选D。10．下列实验装置和操作均正确的是A．制备并收集少量干燥的NH3B．从食盐水中提取NaCl固体C．铁与水蒸气的反应，点燃肥皂泡，可检验气体产物D．配制一定物质的量浓度的硫酸溶液A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．装置中，浓氨水滴入生石灰中可制得NH3，但NH3不能用无水CaCl2干燥，A不正确；B．从食盐水中提取NaCl固体，应放在蒸发皿中蒸发溶剂，不能放在坩埚中灼烧，B不正确；C．铁与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，氢气吹出肥皂泡，点燃后会发生燃烧或爆炸，由此可检验气体产物为氢气，C正确；D．配制一定物质的量浓度的硫酸溶液，浓硫酸不能直接倒入容量瓶内稀释，D不正确；故选C。11．用下列图示操作，装置正确且能达到实验目的的是()A．制取氨气 B．干燥氯气C．转移溶液 D．萃取溴【答案】B【详解】A．NH4Cl分解得到NH3和HCl，但是热的气体向试管口运动过程中温度降低又逐渐化合生成NH4Cl，无法得到NH3，A错误。B．浓硫酸具有吸水性，混有水蒸气的氯气通过左侧长导管导入浓硫酸后，水蒸气被浓硫酸吸收，从右侧短导管导出的是干燥的氯气，B正确。C．向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流，以防止溶液流到容量瓶外，C错误。D．由于乙醇与水互溶，因此不能作为萃取溴水中单质溴的萃取剂，D错误。正确答案B。12．下列关于氮及其化合物的说法正确的是A．N2存在氮氮叁键结构很稳定，所以氮气不能支持任何物质的燃烧B．铵态氮肥应避光保存且避免和碱性肥料混合使用C．NO是一种无色有刺激性气味的气体D．用NH3检验氯气的管道是否泄漏，仅体现了NH3是碱性气体【答案】B【详解】A.N2存在氮氮叁键结构很稳定，但是镁条在氮气中要燃烧，故A错误；B.铵态氮肥应避光保存，防止分解，避免和碱性肥料混合使用，以免铵根和氢氧根反应，故B正确；C.NO是一种无色无味的气体，故C错误；D.用NH3检验氯气的管道是否泄漏，氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气，体现了NH3是碱性气体和还原性，故D错误。综上所述，答案为B。13．下列气体中不能用排空气法收集的是A．NO B．NO2 C．NH3 D．H2【答案】A【分析】若密度比空气大，采用向上排空气法；若密度比空气小，采用向下排空气法；如果气体与空气反应或者密度与空气接近，则不能用排空气法。恒温恒压下，气体的密度与相对分子质量成正比。空气的平均相对分子质量为29，若气体的相对分子质量大于29，则密度比空气大；若气体的相对分子质量小于29，则密度比空气小。【详解】A．NO与氧气反应，且NO的相对分子质量为28，密度与空气接近，所以NO不能用排空气法收集，NO难溶于水，可用排水法收集，故符合题意；B．NO2的相对分子质量为46，则密度大于空气，且常温下不和空气反应，所以可采用向上排空气法收集，故不符合题意；C．NH3相对分子质量为17，则密度均小于空气，且常温下不和空气反应，所以可采用向下排空气法收集，故不符合题意D．H2相对分子质量为2，则密度均小于空气，且常温下不和空气反应，所以可采用向下排空气法收集，故不符合题意；故选A。14．兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是A．用装置甲制备NH3 B．用装置乙干燥NH3C．用装置丙收集NH3 D．用装置丁做喷泉实验【答案】C【详解】A．CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，故不选A；B．NH3为碱性气体，可用碱石灰干燥NH3，故不选B；C．NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，装置丙中导气管“长进短出”，为向上排空气法，故选C；D．NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故不选D；选C。15．下列有关物质性质的叙述不正确的是A．氨气与氧气在催化剂加热条件下直接反应生成NO2和H2OB．人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞C．氯化铝属于电解质，但不能通过电解氯化铝制取铝D．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂【答案】A【详解】A．氨气与氧气在催化剂加热条件下反应生成NO和H2O，故A错误；B．NO是信号分子，在身体的血管系统内具有传输信号的功能，人体中极少量的NO会促进血管扩张，防止血管栓塞，故B正确；C．氯化铝属于电解质，但不能通过电解氯化铝制取铝，氯化铝是共价化合物，只能电解熔融的氧化铝制取铝，故C正确；D．液氨用作制冷剂主要是因为液氨汽化时要吸收大量的热，降低周围的温度，故D正确。综上所述，答案为A。16．硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素，其价类二维图分别如下图所示：(1)图中物质“d”的化学式是；“Y”代表的物质类别是。(2)将足量的a气体通入下列溶液中，始终没有明显反应现象的是_______(填标号)。A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液(3)e保存不当很容易变质，设计实验检验e是否变质：。(4)写出工业上a转化为b的化学方程式。(5)如图为雷雨时节，雨水中硝酸的形成过程。①图中物质X为(填化学式)，转化①、②、③中属于氮的固定的是。②与水反应生成稀硝酸的离子方程式为；该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。【答案】(1)H2SO3单质(2)BC(3)取待测液于试管中，加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明已变质(4)2SO2+O22SO3(5)O2①3NO2+H2O＝2H＋+2NO+NO1:2【分析】根据图象可知a、b、c、d、e分别是二氧化硫、三氧化硫、硫酸、亚硫酸、亚硫酸钠，结合物质的性质分析解答。【详解】（1）图中物质d是亚硫酸，化学式是H2SO3；Y代表的物质是氮气，类别是单质。（2）将足量的a气体通入下列溶液中，始终没有明显反应现象的是_______(填标号)。（2）A.SO2通入溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀、NO和水；B.溶液中通入SO2不反应，没有明显反应现象；C.溶液中通入SO2反应生成硫酸，但没有明显反应现象；D.溶液中通入足量SO2反应生成亚硫酸氢钠，还有二氧化碳生成，有气泡冒出；答案选BC。（3）亚硫酸钠保存不当很容易变质被氧化为硫酸钠，则实验检验亚硫酸钠是否变质的方案是取待测液于试管中，加入稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明已变质。（4）工业上a转化为b，即二氧化硫转化为三氧化硫的化学方程式为2SO2+O22SO3。（5）①X与氮气反应生成NO，这说明图中物质X为O2，游离态氮转化为化合态氮的过程是氮的固定，反应②是NO和氧气化合生成二氧化氮，反应③是二氧化氮溶于水，则转化①、②、③中属于氮的固定的是①。②与水反应生成稀硝酸的离子方程式为3NO2+H2O＝2H＋+2NO+NO；该反应中二氧化氮既是氧化剂也是还原剂，硝酸是氧化产物，NO是还原产物，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。17．无机化合物A和NaH都是重要的还原剂，遇水都强烈反应。一定条件下，2.40gNaH与气体B反应生成3.90g化合物A和2.24L(已折算成标准状况)的H2.已知气体B可使湿润红色石蕊试纸变蓝。请回答下列问题：(1)A的化学式是。(2)NaH与气体B反应生成化合物A的化学方程式。【答案】NaNH2【分析】已知气体B可使湿润红色石蕊试液变蓝，B是氨气，2.40gNaH的物质的量为0.1mol和氨气B反应生成3.90g化合物A和2.24L(已折算成标准状况)的H2，即为0.2g，根据质量守恒，参与反应的氨气的质量为1.7g，即为0.1mol，根据质量守恒则符合题意，由此分析解答。【详解】(1)已知气体B可使湿润红色石蕊试液变蓝，B是氨气，2.40gNaH的物质的量为0.1mol和氨气B反应生成3.90g化合物A和0.1molH2即为0.2g，根据质量守恒，参与反应的氨气的质量为1.7g，即为0.1mol，根据题意0.1molNaH+0.1molNH3=0.1molH2+A，根据质量守恒则A化学式为NaNH2；(2)根据题意0.1molNaH+0.1molNH3=0.1molH2+A，A化学式为NaNH2，其摩尔质量为39g/mol，则3.90gNaNH2的物质的量为0.1mol，根据参加反应的物质的量之比等于方程式化学计量数之比，答案为：NaH+NH3=NaNH2+H2。18．Ⅰ.非金属以其最低化合价与氢元素结合的化合物在常温常压下大多为气态，因此被称为气态氢化物。、、都是我们学习过的常见气态氢化物。(1)写出下列物质的电子式和结构式。物质N2H2SNH3电子式结构式(2)溶于水呈性(填“酸”、“碱”或“中”)，其电离方程式为。(3)NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变色，用化学方程式解释其原因：。请写出检验溶液中的实验方法：。Ⅱ.1909年化学家哈伯在实验室首次用单质合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得诺贝尔化学奖。(4)用、、分别表示、、。观察下图，判断符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序为___________。A．②③④①⑤ B．③②①④⑤ C．③②④①⑤ D．⑤④①②③(5)氨是重要的工业产品和原料，如制取硝酸。请写出氨催化氧化的反应方程式：。(6)中学化学实验室利用复分解反应来制备氨气，写出该反应的化学方程式：。【答案】(1)(2)酸H2SH++HS、HSH++S2(3)NH3+H2ONH3·H2O+OH向待测液中加入浓碱液，并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察试纸是否呈蓝色(4)D(5)4NH3+5O24NO+6H2O(6)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O【详解】（1）根据电子式的书写原则可知，N2的电子式为：，H2S的电子式为：，NH3的电子式为：，用一根“”表示一对共用电子对的式子为结构式，故N2的结构式为：，H2S的结构式为：，NH3的结构式为：，故答案为：；；；；；；（2）H2S在水溶液中能够电离出H+，电离方程式为：H2SH++HS、HSH++S2，故H2S溶于水呈酸性，故答案为：酸；H2SH++HS、HSH++S2；（3）已知NH3+H2ONH3·H2O+OH，故NH3溶于水溶液呈碱性，故NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变色，检验溶液中的实验方法：向待测液中加入浓碱液，并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察试纸是否呈蓝色，故答案为：NH3+H2ONH3·H2O+OH；向待测液中加入浓碱液，并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，观察试纸是否呈蓝色；（4）由题干图示信息可知，图①所示为附在催化剂表面的原子，此图应该是变化中分解成原子的一个过程；图②中形成了氨气分子，应为原子重新组合成新分子的过程；图③表示出新分子与催化剂分离，应为变化过程的最后环节；图④中分子仍然为原反应物的分子，和图⑤相比较，可判断是反应物与催化剂相结合的一个过程；图⑤中的分子仍为氮气分子和氢气分子，且反应物分子还没接触到催化剂，此图应表示反应最初的过程，故在催化剂表面合成氨反应过程的顺序为：⑤④①②③，故答案为：D；（5）已知氨催化氧化生成一氧化氮和H2O，该反应方程式为：4NH