题目内容

13．某课外化学兴趣小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的性质探究．

（1）该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气．
①应该选用的仪器及装置有（填字母）G、D、E、C．
 ②生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为CaO+2NH4Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+H2O．
（2）该小组同学设计如图2所示装置探究氨气的还原性．
①氨催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$ 4NO+6H2O．该反应所用的催化剂一般选用三氧化二铬（填写化合物名称）．
②若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式可能为NH4NO3．
（3）该小组同学以氨气和二氧化碳为原料拟制备碳酸氢铵．
①甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳．选择合适的方案并说明原因．乙同学方案比较合理，因为因二氧化碳在水中溶解度较小，先通入二氧化碳，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵；氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，再通入CO2，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵．
②检验产物中有NH4+的方法为取少量产物放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明产物中有NH4+．．

分析 （1）①依据反应物状态和反应条件选择发生装置，制备纯净氨气应用碱石灰除去氨气中的水蒸气，用向上排空气法收集氨气，过量氨气用水吸收，注意防止倒吸的发生，据此选择仪器；
②生石灰与氯化铵加热生成氯化钙、氨气和水；
（2）①氨气在三氧化铬做催化剂条件下，发生催化氧化生成一氧化氮和水；
②过量氨气能够与硝酸反应生成 硝酸铵；
（3）①根据氨气和二氧化碳在水中的溶解性分析对产物的影响，以此评价方案；
②检验NH4+离子时，加入碱在加热条件下反应生成氨气，氨气水溶液呈碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝．

解答 解：（1）①加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气，反应物为固体与固体，反应条件为加热，所以应选择发生装置G，制备纯净氨气应用碱石灰除去氨气中的水蒸气，应选择装置D进行干燥，用向上排空气法收集氨气，应选择装置E收集，过量氨气用水吸收，注意防止倒吸的发生，所以应选择装置C进行尾气处理；
故答案为：G、D、E、C；
②生石灰与氯化铵加热生成氯化钙、氨气和水，方程式：CaO+2NH4Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+H2O；
故答案为：CaO+2NH4Cl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+H2O；
（2）①氨气在三氧化铬做催化剂条件下，发生催化氧化生成一氧化氮和水，方程式：4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$ 4NO+6H2O；催化剂为：三氧化二铬；
故答案为：4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$ 4NO+6H2O；三氧化二铬；
②若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，是因为过量氨气能够与硝酸反应生成 硝酸铵，化学式为：NH4NO3；
故答案为：NH4NO3；
（3）①二氧化碳在水中溶解度较小，先通入二氧化碳，溶液中生成极少量的碳酸，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵，氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，溶液中生成较多的一水合氨，再通入CO2，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵，故乙方案正确，
故答案为：乙正确，因二氧化碳在水中溶解度较小，先通入二氧化碳，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵； 氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，再通入CO2，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵；
②检验NH4+离子时，加入碱在加热条件下反应生成氨气，氨气水溶液呈碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，
故答案为：取少量产物放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明产物中有NH4+．

点评 本题考查了氨气的实验室制备和实验方案的评价等问题，注意气体的制备方案的设计的合理性，题目难度不大．

练习册系列答案
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3．用如图所示装置，必要时可加热试管，不能达到实验目的是（　　）
A．试管中盛酚酞试液，验证氨气的水溶液呈碱性
B．试管中盛酸性高锰酸钾溶液，探究乙烯的还原性
C．试管中盛稀氢氧化钠溶液，验证CO2与NaOH反应的产物
D．试管中盛氢硫酸，验证SO2的氧化性
4．那格列奈是一种新型的餐时血糖调节剂，适用于Ⅱ型糖尿病．其合成路线如下：

已知：
+HCl→
$→_{一定条件}^{CH_{3}COOH}$
（1）有机物A蒸气密度是相同状态下氢气密度的74倍，A分子中碳元素的质量分数是氢元素质量分数的10倍，A的1个分子中含有1个氧原子，A中含氧官能团的名称为醛基；A的分子式为C10H12O．
（2）已知A的结构满足以下条件：①含有苯环，苯环上有两个取代基；
②苯环上的一溴取代物只有两种；
③取代基上有三种不同的氢原子．
写出A的结构简式：
（3）写出流程中制取D的化学方程式：
（4）由F制取那格列奈的反应类型是水解（取代）反应．
（5）1mol B与3mol H2加成得到C，写出C和E制取F的化学方程式：
（6）物质B分子的取代基上一个氢原子被1个溴原子取代后，再消去1个HBr得到有机物G，下列关于G的说法正确的是ac（选填字母编号）．
a．能使酸性高锰酸钾溶液褪色            b．分子中有7种不同的氢原子
c．能与碳酸氢钠反应放出气体            d．B经上述过程可以得到两种同分异构体．
1．植物生长除了需要氮、磷、钾三种元素之外，还需要硼、镁等微量元素．有一种硼镁肥料的主要成分是Mg3（BO3）2•2MgSO4•6H2O．回答下列问题：
（1）Mg3（BO3）2•2MgSO4•6H2O的氧化物形式为5MgO•2SO3•B2O3•6H2O，某短周期元素与硼同族，其元素原子的最外层电子排布式为3S23P1；
（2）某短周期元素的单质和金属镁可在高温下反应，得到产物A，A与水反应生成两种碱，该元素周期表中的位置为二周期ⅤA族，写出A与水反应的化学方程式Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3；
（3）比较硼和硫的非金属性强弱，硼的非金属性小于硫（填大于或小于），硼元素原子中有三种能量不同的电子；
（4）硼单质存在着多种同素异形体，某单质的熔点2300℃，沸点2550℃，原因可能是BC．
A．硼单质性质与铝相似
B．硼在元素周期表中与碳相邻
C．硼单质的晶体结构为空间网状结构
D．硼元素存在着几种同位素，其中10B可用于原子反应堆．
8．关于金属腐蚀和防护原理的叙述中，错误的是（　　）
A．埋在地下的钢管与电源负极连接可以减缓腐蚀
B．原电池负极和电解池阳极发生的都是氧化反应
C．钢铁析氢腐蚀的正极反应：2H++2e→H2↑
D．为了避免青铜器生成铜绿，将青铜器放在银质托盘上
18．铁是26号元素，铁原子的M电子层有14个电子，则其外围电子排布式为（　　）
A．4s2B．3d54s2C．3d64s2D．3p63d6
5．磷元素的单质及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用．
I．用磷矿石在高温下制备白磷（P4）的化学方程式为：2Ca3（PO4）2（s）+10C（s）→P4（g）+6CaO（s）+10CO（g）
（1）反应中破坏的化学键有abc．
a．离子键 b．极性共价键   c．非极性共价键
（2）白磷肯定不具有的性质是c（单项选择）．
a．与强碱发生自身氧化还原反应  b．易溶于CS2
c．点燃时和氢气化合生成PH3     d．易自燃                       
（3）P4分子呈正四面体结构，分子中有6个P-P键，键角为600．
Ⅱ．磷酸分子结构式见图．三聚磷酸可视为三个磷酸分子之间脱去两个水分子产物，其结构式为．
电离常数（25℃）
HF：Ki=3.6×10 -4
H3PO4：Ki1=7.5×10 -3，
Ki2=6.2×10 -8，Ki3=2.2×10 -13
（5）根据上表数据，写出在溶液中少量H3PO4和NaF反应的离子方程式H3PO4+F-=H2PO4-+HF．
（6）NH3比PH3更易液化，原因可能是c（单项选择）．
a．H-N键键能大于H-P键键能
b．NH3分子间范德华力大于PH3分子间范德华力
c．其它原因．
2．反应 H2（g）+C12（g）→2HCl（g）的能量变化可用如图表示．下列说法错误的是（　　）
A．2 mol 气态氢原子的能量低于1 mol 氢气
B．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更稳定
C．氢气与氯气反应的热化学方程式为H2（g）+C12（g）→2HCl（g）+183 kJ
D．该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
5．认真观察下列装置，回答下列问题：

（1）装置B中PbO2上发生的电极反应方程式为PbO2+2e-+4H++SO42-═PbSO4+2H2O．
（2）装置A中总反应的离子方程式为Cu+2H+$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$Cu2++H2↑，装置D中总反应的化学方程式为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑，A、D两装置各电极析出物质的物质的量之比为（从左至右）1：1：1．
（3）若装置E中的目的是在Cu材料上镀银，则极板N的材料为Ag；若装置E的目的是验证金属的电化学防腐，则极板N的材料为惰性电极（或石墨等不溶性惰性材料）；若装置E的目的是用惰性电极电解AgNO3溶液，则装置E中总反应的离子方程式为4Ag++2H2O═4Ag+O2↑+4H+．
（4）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，装置D中产生的气体体积为3.92L（标况下）．

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