福建省宁德市霞浦第一中学高中化学氮及其化合物知识归纳总结.docx
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福建省宁德市霞浦第一中学高中化学氮及其化合物知识归纳总结
福建省宁德市霞浦第一中学高中化学氮及其化合物知识归纳总结
一、选择题
1.下列有关浓硫酸的说法正确的是
A.若大量浓硫酸洒在皮肤上应立即用纱布拭去,再用大量水冲洗
B.稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
C.欲除去NH3中的H2O,可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D.浓硫酸不分解、不挥发,所以能敞口放置在空气中质量不会发生变化
【答案】A
【详解】
A.浓硫酸具有强腐蚀性,溶于水放出大量的热,当不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用大量水冲洗后涂上稀碳酸氢钠溶液,故A正确;
B.稀释浓硫酸时,要将浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,使热量散发出去,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以干燥气体,但氨气能与酸反应,不能用浓硫酸除去氨气中的水蒸气,故C错误;
D.浓硫酸不分解、不挥发,但浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水蒸气,敞口放置在空气中,浓硫酸质量会增加,故D错误;
故选A。
2.对于硫酸和硝酸的比较中,下列叙述不正确的是()
A.冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装B.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性
C.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性、脱水性D.硫酸和硝酸都是重要的化工原料
【答案】C
【详解】
A.铝、铁与冷的浓硫酸和浓硝酸发生的钝化,因此冷的浓硫酸和浓硝酸都可以用铝、铁的容器盛装,故A正确;
B.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性,稀硫酸和金属反应生成氢气,表现氧化性,稀硝酸和金属反应生成硝酸盐和一氧化氮表现氧化性,故B正确;
C.浓硫酸和浓硝酸都具有很强的腐蚀性,浓硫酸具有脱水性,浓硝酸不具有,故C错误;
D.化工生产中用硝酸、硫酸生产化肥、农药、炸药、燃料,金属加工前的酸洗等,故D正确。
综上所述,答案为C。
3.无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为()
A.NO2、N2B.NO、CO2
C.NO2、CO2D.NO、CO2、N2
【答案】B
【详解】
二氧化氮是红棕色的气体,所以无色混合气体甲中一定不存在二氧化氮;二氧化碳可以和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,通过足量的过氧化钠后气体显红棕色,说明有NO、CO2,排水法收集气体,广口瓶被上升的水注满,说明没有N2,所以甲气体的组成为:
NO、CO2,故答案为B。
【点睛】
考查常见气体的检验和性质,把握常见气体的化学性质及气体的溶解性是解题的关键,二氧化氮是红棕色的气体,浓硫酸可以和氨气反应,二氧化碳可以和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,一氧化氮无色,与氧气立即反应变为红棕色的二氧化氮,氮气不溶于水,将一定量的甲气体经过如图实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,说明无氮气。
4.下列关于氨水的叙述正确的是
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)
D.氨水中共有五种粒子
【答案】C
【详解】
A.氨水显碱,但氨水是混合物,所以一水合氨是弱碱,选项A错误;
B.氨水是混合物和液氨是纯净物,所以两者成分不相同,选项B错误;
C.氨水中有氨分子、水分子和一水合氨分子,除水外物质的量浓度最大的粒子是NH3•H2O,选项C正确;
D.氨水有中性分子:
氨分子、水分子和一水合氨分子和离子有铵根离子、氢离子和氢氧根离子,共六种粒子,选项D错误;
答案选C。
5.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大
难挥发性
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应
强氧化性、酸性
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成
吸水性
D.浓硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色
脱水性
【答案】B
【详解】
A.浓硫酸具有吸水性,则在空气中敞口久置的浓硫酸,会吸收空气中的水分而使溶液的质量增大,表现的是浓硫酸的吸水性,故A错误;
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫和水,硫元素化合价部分变化,体现浓硫酸的强的氧化性和酸性,故B正确;
C.蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成,体现浓硫酸的脱水性,故C错误;
D.硫酸与少量胆矾晶体混合,晶体由蓝色变成白色,体现浓硫酸的吸水性,故D错误。
答案选B。
6.14g铜、银合金与一定量某浓度的硝酸溶液完全反应,将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合通入水中,恰好全部被水吸收,则合金中铜的质量是( )
A.9.6gB.6.4gC.4.8gD.3.2g
【答案】D
【详解】
根据题意:
有如下转化关系:
设Cuxmol、Agymol金属铜、银失去电子给了硝酸中+5价的氮,还原产物中的NO和NO2又失去电子给了氧气生成硝酸,整个过程等效于铜、银失电子,转移给了氧气,所以根据电子得失守恒规律:
2x+y=4×
,质量守恒:
64x+108y=14,分别解出x=0.05mol,m(Cu)=0.05mol×64g/mol=3.2g;D正确;
故答案选D。
7.按图进行实验,试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,下面有关实验最终状态的描述正确的是( )
A.试管内气体呈红棕色
B.试管内气体无色,是NO
C.试管内气体无色,是O2
D.试管内液面高度不变
【答案】B
【详解】
试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mL氧气,依据反应定量关系分析,当一氧化氮和氧气恰好反应生成硝酸发生的反应为:
4NO+3O2+2H2O=4HNO3,结合一氧化氮和氧气按照4:
3全部溶于水,试管内装有12mLNO,然后间歇而缓慢地通入8mLO2,反应后剩余一氧化氮12ml-8×4/3mL=4/3mL。
故选B。
8.氮气常用作白炽灯泡中钨丝的保护气,这是因为
A.氮气比空气轻B.氮气难溶于水
C.氮气是无色无味的气体D.氮气很不活泼
【答案】D
【详解】
A.氮气密度与空气相近,故A错误;
B.氮气作保护气与氮气的溶解性无关,故B错误;
C.氨气作保护气与氮气的颜色、气味无关,故C错误;
D.氮气的性质不活泼,一般条件下不和其它物质反应,因此可以用氮气作保护气,故D正确;
答案选D。
9.用右图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
①中的物质
②中的物质
预测①中现象
A
淀粉碘化钾溶液
浓硝酸
无明显现象
B
酚酞溶液
浓盐酸
无明显现象
C
氯化铝溶液
浓氨水
有白色沉淀
D
湿润红纸条
饱和氯水
红纸条褪色
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【详解】
A.硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸进入淀粉KI溶液,硝酸具有强氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色,故A错误;
B.浓盐酸具有挥发性,挥发出的HCl进入酚酞溶液,酚酞溶液在酸性条件下不变色,故B正确;
C.浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气溶于氯化铝溶液,一水合氨与氯化铝反应生成氢氧化铝白色沉淀,故C正确;
D.饱和氯水挥发出氯气,氯气与湿润红纸条接触,氯气水反应生成HClO,HClO具有漂白性,使湿润红纸条褪色,故D正确;
故答案为A。
10.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。
A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
D.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水,一定可以观察到有白色沉淀产生
【答案】C
【详解】
X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性,A错误;
B.若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以足量铁与浓硫酸在室温下不能完全溶解,B错误;
C.工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为450℃、常压、使用催化剂,C正确;
D.若A是碳,浓硫酸和碳在加热时反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,不能产生白色沉淀,D错误;
故合理选项是C。
11.对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO
C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH
【答案】D
【详解】
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,溶液中可能含有CO
或
,故A错误;
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,溶液中可能含有银离子或SO
,故B错误;
C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,该溶液一定含有钠离子,但不能确定是否是钠盐溶液,故C错误;
D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,说明产生了氨气,则该溶液中一定有NH
,故D正确。
故选D。
12.实验室用右图装置干燥、收集某气体R,则R可能是
A.SO2B.NH3
C.HClD.Cl2
【答案】B
【详解】
A.二氧化硫能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故A错误;
B.氨气为碱性气体,不能和碱石灰反应,能用碱石灰干燥,氨气的密度小于空气,可用向下排空气法收集,故B正确;
C.氯化氢能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故C错误;
D.氯气能和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D错误;
故选B。
13.同温、同压下,在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1:
1的两种气体组成的混合气体,它们是:
①NO、NO2;②NO2、O2;③NH3、N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积大小关系正确的是()
A.①>②>③B.①>③>②C.②>③>①D.③=①>②
【答案】B
【详解】
假设气体体积为0.5V和0.5V,则:
①NO、NO2中,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO,0.5VNO2的反应生成
的NO,NO与水不反应,则剩余气体体积为0.5V+
;
②NO2、O2中,发生4NO2+O2+2H2O=4HNO3,0.5VNO2的反应消耗0.125V的氧气,则剩余气体体积为0.375V;
③NH3、N2中氨气易溶于水,而氮气不溶于水,则剩余气体体积为0.5V;
综上所述,剩余气体体积由大到小的顺序为①>③>②,答案为B。
14.中学实验中,通常利用如图所示的装置进行喷泉实验,来验证HCl的极易溶于水。
喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的
,下列有关说法不正确的是
A.用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,从而形成喷泉
B.选用合适的溶液,CO2也能做喷泉实验
C.实验结果说明,原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的
D.反应结束后,烧瓶中的盐酸溶液浓度为
mol/L
【答案】D
【详解】
A.HCl极易溶于水,用滴管加入液体后,由于气体的“溶解”,使瓶内压强减小,导致瓶内压强小于外界压强,水经导管被压入烧瓶中,从而形成喷泉,A说法正确;
B.由于CO2易溶于NaOH溶液,因此选用合适的溶液,如NaOH溶液,CO2也能做喷泉实验,B说法正确;
C.喷泉结束后,溶液占烧瓶体积的
,说明原烧瓶内收集到的HCl气体占烧瓶总体积的
,C说法正确;
D.反应结束后,若在标准状况下,烧瓶中的盐酸溶液浓度为
mol/L,但题中未指明是标准状况,D说法错误;
答案选D。
15.下列物质不能由单质直接化合生成的是()
A.CuCl2
B.NO2
C.FeCl3
D.Na2O2
【答案】B
【详解】
A.氯气具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,所以铜在氯气中燃烧生成氯化铜,故A不符合题意;
B.氮气和氧气在放电条件下生成NO,NO再和氧气反应生成二氧化氮,所以氮气和氧气不能一步反应生成二氧化氮,故B符合题意;
C.氯气具有强氧化性,能将变价金属氧化为最高价,所以铁在氯气中燃烧生成氯化铁,故C不符合题意;
D.钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠,所以可以直接由单质生成,故D不符合题意;
答案选B。
16.下列说法正确的是
A.某溶液和NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中一定存在NH
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有Cl-
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+
D.某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液时,产生白色沉淀,原溶液中一定存在SO
【答案】C
【详解】
A.氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,所以某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存在
,故A错误;
B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl−,故B错误;
C.钠的焰色为黄色,若焰色试验的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;
D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存在
,应先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,才能证明溶液中存在
,故D错误;
故答案选C。
17.下列物质化学式正确的是
A.硫酸铵:
NH4SO4B.氯酸钾:
KCl
C.硫酸亚铁:
FeSO4D.氨气:
NH4
【答案】C
【详解】
A.硫酸铵的化学式为(NH4)2SO4,故A错误;
B.氯酸钾的化学式为KClO3,故B错误;
C.硫酸亚铁的化学式为FeSO4,故C正确;
D.氨气的化学式为NH3,故D错误;
故选C。
18.在氯化氢的溶解性实验中出现喷泉现象,下列因素与产生喷泉现象无关的是
A.烧瓶充满B.极易溶于水
C.瓶内外有压强差D.溶液显酸性
【答案】D
【分析】
在氯化氢的溶解性实验中,氯化氢极易溶于水,导致烧瓶里气体压强减小,在外界大气压作用下,烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉。
【详解】
A.氯化氢溶于水时烧瓶内气体压强快速减小,烧瓶内氯化氢越多,烧瓶内外的压强差越大,越易产生喷泉,A不符题意;
B.当少量水进入烧瓶,由于氯化氢极易溶于水,烧瓶内气体压强迅速减小,烧杯中的水被压入烧瓶中形成喷泉,B不符题意;
C.烧瓶中之所以形成喷泉,就是因为烧瓶内外产生较大的压强差,大气压将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉,C不符题意;
D.要产生喷泉现象,烧瓶内的气体应该易溶于实验中的液体或与液体能大量反应,导致烧瓶内气体压强迅速减小,与烧瓶中产生的溶液显酸性或碱性无关,D符合题意;
答案选D。
19.对于某些离子的检验及结论一定正确的是()
A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定是酸。
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,一定有SO
C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,样品一定是NaCl
D.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,一定有NH
【答案】D
【详解】
A.向某溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变红,原溶液一定显酸性,但不一定是酸的溶液,故A错误;
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不消失,此沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,则原溶液中可能有SO
,也可能是Ag+,故B错误;
C.灼烧固体样品,焰色反应为黄色,此样品一定含有Na元素,但不一定是NaCl,故C错误;
D.NH3的水溶液显碱性,则在含有NH
的溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D正确;
故答案为D。
20.用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。
其原因是( )
①幕布的着火点升高②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②B.③④C.①③D.②④
【答案】B
【详解】
氯化铵分解吸收热量,能降低火焰温度,达不到幕布的着火点;并且分解产物氯化氢和氨气能隔绝空气,均破坏了可燃物的燃烧条件,故能使幕布不易着火,答案选B。
【点睛】
本题从燃烧的必要条件以及NH4Cl的性质进行分析。
二、非选择题
21.某小组同学利用如图所示装置探究氨气的性质。
请回答:
(1)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2共热制取氨气,该反应的化学方程式是_____。
(2)①中湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨气的水溶液显______(填字母)。
a.碱性b.还原性
(3)向②中滴入浓盐酸,现象是_____。
(4)下列装置中,能用于本实验中尾气吸收的是______(填字母)。
a.
b.
【答案】Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2Oa有白烟生成b
【分析】
实验室用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气;氨气易溶于水,氨水显碱性;氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体;根据氨气极易溶于水的性质和实验安全进行判断。
【详解】
(1)在加热条件下,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水,反应方程式为:
Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)氨气极易溶于水,氨气和水反应生成一水合氨,一水合氨电离出氢氧根离子和铵根离子而使溶液呈碱性,①中湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(3)向②中滴入浓盐酸,浓盐酸挥发出的HCl遇NH3反应生成氯化铵固体,氯化铵固体是白色固体小颗粒,有白烟生成;
(4)氨气极易溶于水,为防止倒吸,可以选用b装置,增大接触面积,若使用a装置,这种密闭型的容器不能很好的吸收氨气,故不使用它吸收氨气。
【点睛】
(4)的a装置是否可用于吸收氨气是学生的易错点,需要考虑氨气的溶解性和实验安全,还要考虑吸收效果要好。
22.某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
请回答:
(1)实验室制备氨气的化学方程式为_________。
(2)用装置B收集氨气时,应选择氨气的进气口是_________(选填“a”或“b”),并说明选择的理由是_________。
(3)打开装置B中的止水夹c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是_____,请用方程式表示:
_______________________________;氨气催化氧化可用于制硝酸,请写出氨气催化氧化的化学方程式_______________________________。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______(填序号)。
(5)SiO2在自然界中广泛存在,它是制备现代通讯材料________(写该材料名称)的主要原料;以SiO2为原料,在工业上制备单质硅的化学方程式为________
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2Oa氨气的密度小于空气的密度氨极易溶于水,氨水显碱性NH3+H2O
NH3﹒H2O
+OH-4NH3+5O2
4NO+6H2O②④光导纤维2C+SiO2
Si+2CO↑
【分析】
本实验利用氯化铵和氢氧化钙混合加热制取氨气,氨气极易溶于水,利用这一条性质选择合适的收集装置和尾气处理装置;氨气的喷泉实验中,进入烧瓶中的液体变成红色说明氨水显碱性,据此回答。
【详解】
(1)实验室制备氨气,用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体受热产生,反应方程式为:
2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O;
(2)因为氨气的密度小于空气,采用向下排空气法收集,因此从a口进入;
(3)烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气极易溶于水且氨水显碱性,使酚酞变红,这一过程的化学方程式为NH3+H2O
NH3·H2O
+OH-;氨气催化氧化可用于制硝酸,氨气经催化氧化后生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,则氨气催化氧化的化学方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(4)氨气极易溶于水,防止倒吸,因此需要倒置的漏斗或干燥管,故②④正确;
(5)SiO2广泛存在自然界中,其用途也非常广泛,可用于制造光导纤维,也用于生产半导体材料硅;碳能与二氧化硅反应生成硅单质,化学反应方程式:
SiO2+2C
Si+2CO↑。
23.学生设计的用氨催化氧化法制取少量HNO3溶液的实验装置如图所示:
(1)实验室制备NH3,下列方法中适宜选用的是__(填序号)。
①固态氯化铵与熟石灰混合加热
②固态氯化铵加热分解
③碱石灰中滴加浓氨水
④氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热
(2)装置B中发生反应的化学方程式为__;
(3)装置C的作用是__;装置C中的现象___;为确保装置D中尽可能多地生成HNO3,所通入O2和NH3的体积比应大于___;
(4)装置D中发生的反应化学方程式为___。
(请分步写出化学方程式)
【答案】①③4NH3+5O2
4NO+6H2O吸收未反应的NH3气泡从浓硫酸中冒出,且装置C内的上部呈红棕色2:
13NO2+H2O═2HNO3+NO、2NO+O2=2NO2
【分析】
NH3与O2一起通入A装置,可以将两种气体混合,还能通过A中冒气泡的情况调节两种气体进入的速率;A中盛放氨水是为了防止NH3溶解;气体进入B装置后,在Pt丝的催化下发生反应:
4NH3+5O2
4NO+6H2O,混合气体经过浓硫酸吸收NH3后进入D装置,与H2O反应生成HNO3。
【详解】
(1)①固态氯化铵与熟石灰混合加热是实验室制氨气的主要方法,①选;
②固态氯化铵加热分解成氨气和氯化氢,氯化氢和氨气遇冷重新反应生成氯化铵,不能制得氨气,②不选;
③碱石灰中滴加浓氨水,碱石灰溶于水放热促进一水合氨分解,且增大氢氧根离子浓度促进氨气逸出,也是实验室制氨气的方法之一,③选;
④氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热,可以生成氨气,但氨气极易溶于水,所以此方法制得氨气量少,不适合实验室制备氨气,④不选;
故选:
①③;
(2)氨催化氧化生成一氧化氮和水,方程式为:
4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(3)装置C中浓硫酸的作用是吸收未反应的NH3,装置B中产生的NO通过浓硫酸时,可看到浓硫酸中有气泡冒出,同时NO在装置C的上部与O2迅速反应生成红棕色的NO2;为确保装置D中尽可能多地生成HNO3,就是NH3通过转化后全部生成HNO3,由4NH3+5O2
4NO+6H2O及4NO+3O2+2H2O=4HNO3可得:
NH3+2O2=HNO3+H2O,由此可见通入O2和NH3的体积比应大于2:
1;
(4)在装置D中,NO2与H2O反应生成硝酸和一氧化氮,方程式为:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,生成的NO又可以和O2反应,方程式为:
2NO+O2=2NO2。
【点睛】
本题要注意NH3与O2是两种气体,在固体的催化下加热
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