高三化学一轮复习-45-氨和铵盐课时测试含解析.doc

4-5 氨和铵盐
（测试时间：45分钟 满分 100分）
姓名： 班级： 得分：

一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减。气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅；在“刀创水”条目下写到：治金创，以此水涂伤口，即敛合如故。这里所说的“鼻冲水”、“刀创水”分别指的是（ ）
A．氢氟酸、食盐水 B．氨水、碘酒 C．石灰水、硝酸 D．稀硫酸、食醋
【答案】B
【解析】A、氢氟酸不能放在玻璃瓶中，A错误；B、氨水易挥发，具有刺激性气味，碘酒能杀菌消毒，B正确；C、石灰水没有挥发性，硝酸具有腐蚀性，C错误；D、稀硫酸没有挥发性，D错误，答案选B。
2．从某些性质看：NH3和H2O，NH2－和OH－，N3－和O2－两两相似，据此判断下列反应正确的是 （ ）
①2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ ②CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O
③3Mg(NH2)2Mg3N2+4NH3↑ ④NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3↑
A．③ B．② C．②③ D．①②③④
【答案】D
【解析】①NH3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；②NH2-和OH-相当，依据CaO+2HCl=CaCl2 +H2O；类推得到反应：CaO+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+H2O，正确；③NH2-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+4 NH3↑，正确；④NH2-和OH-相当，NH3和H2O相当，依据NH4Cl+NaOH=NaCl+ NH3+H2O；类推得到：NH4Cl+NaNH2NaCl+2NH3，正确。
3．为了检验某固体物质中是否含有NH4+，你认为下列试纸和试剂一定用不到的是 （ ）
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A．①⑤ B．④⑤ C．①③ D．①④⑤
【答案】B
【解析】为了检验某固体物质中是否含有NH4+，可以向固体中加入NaOH溶液，并加热，将产生的气体用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变为蓝色，就证明该气体是NH3，原固体中含有NH4+，因此一定用不到的物质是④蓝色石蕊试纸、⑤稀硫酸，答案选B。
4．下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是 （ ）

A．用装置甲制备氨气 B．用装置乙除去氨气中少量水
C．用装置丙收集氨气 D．用装置丁吸收多余的氨气
【答案】D
【解析】A、加热固体，试管口略向下倾斜，故错误；B、NH3的水溶液显碱性，不能用浓硫酸干燥，故错误；C、没有出气口，故错误；D、干燥管起防倒吸的作用，故正确。
5．化工厂常用浓氨水检验管道是否漏氯气，反应的化学方程式为：3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，当有10.65gCl2消耗时，被氧化的氨的质量为 （ ）
A．3.4g B．1.7g C．6.8g D．0.85g
【答案】B
【解析】n(NH4Cl)=16.05g÷53.5g/mol=0.3mol，
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，， 被氧化NH3
3 8 6 2
0.3mol x
6:0.3=2：x，解得x=0.1mol，
所以被氧化的氨气的质量为0.1mol×17g/mol=1.7g，选项B正确。
6．丁字口、凤凰山的广场喷泉以及现代城市中的各类喷泉，其原理都是利用了水的压强差，化学实验中的喷泉原理与其相似，应用了烧瓶内外的压强差。如图所示，圆底烧瓶中装满NH3，烧杯内盛有无色酚酞试液，滴管a中有水，实验时，先从滴管a处挤入几滴水，随即打开止水夹b，利用NH3极易溶解在水中而使瓶内气压迅速减小从而形成红色喷泉，则下表中选项中不能形成喷泉的是 （ ）

A
B
C
D
X
CO2
NH3
HCl
O2
a中液体
NaOH
H2SO4
Ca(OH)2
H2O

【答案】D
【解析】A．根据题意，氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠，导致圆底烧瓶中的压强减小，能形成喷泉，A项不选；B．氨气溶于水形成氨水，氨水能与硫酸发生中和反应导致压强减小，能形成喷泉，B项不选；C．氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸能与氢氧化钙反应导致圆底烧瓶中压强减小，能形成喷泉，C项不选；D．氧气难溶于水，压强基本不变，不能形成喷泉，D项选；答案选D。
7．已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下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．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3
B．装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝
C．装置B中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙
D．为防止装置D中发生倒吸，可以改用向下排空气法收集氮气
【答案】B
【解析】A．在装置A中发生反应制取氨气。通过盛有碱石灰的干燥管B干燥得到干燥的氨气。在C中发生反应：2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu，会看到固体由黑色变为红色。在该反应中NH3作还原剂，CuO作氧化剂，在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，A错误；B．反应产生的水被冷却为液态，未反应的氨气溶解在其中，使溶液呈碱性，所以在装置D中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝。B正确；C．NH3是碱性气体，能用碱性干燥剂如碱石灰来干燥。但是由于氨气能与无水氯化钙发生反应得到CaCl2·8NH3．所以不能用无水氯化钙干燥。C错误；D．为防止装置D中发生倒吸，可以在DE之间安装一个安全瓶。由于氮气的密度与空气接近。所以一般不用排空气法收集氮气。D错误。答案选B
8．标准状况下，将体积为V L的圆底烧瓶中充满氨气，倒扣在含有足量水的水槽中(如图所示)，实验完毕后立即将烧瓶从水槽中取出，所得溶液的密度为ρg·cm－3。下列说法错误的是 （ ）

A．水最终会充满整个烧瓶
B．所得溶液的物质的量浓度为1/22.4 mol·L－1
C．所得溶液的质量分数为17/22400ρ
D．所得溶液中，n(NH3·H2O)+n(NH4＋)=V/22.4 mol
【答案】D
【解析】A．氨气极易溶于水，水最终会充满整个烧瓶，A项正确；B．氨气物质的量为VL÷22.4L/mol=V/22.4 mol，氨气溶于水，溶液体积等于氨气体积，溶液物质的量浓度为(V÷22.4)÷VL=1/22.4 mol•L-1，B项正确；C．根据c=1000ρω/M可知，溶液的质量分数=17/22400ρ，C项正确；D．溶液中N元素以NH3、NH3•H2O、NH4+形式存在，根据物料守恒，所得溶液中n(NH3)+n(NH3·H2O)+n(NH4＋)=V/22.4 mol，D项错误，答案选D。
9．一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后的产物再溶于水可得Z溶液，Y和Z溶液反应又可生成X，则盐X是 （ ）
A．NH4NO3 B．NH4Cl C．(NH4)2SO4 D．NH4HCO3
【解析】盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y是氨气，氨气经一系列氧化后的产物再溶于水可得硝酸溶液，氨气和硝酸溶液反应又可生成硝酸铵，故A正确。
10．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是 （ ）
A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同
B．“两水”中存在相同弱电解质的电离
C．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素
D．“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质
【答案】B
【解析】A．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，两者都是混合物，在氨水中含有NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、H+、OH-6种微量，在氯水中含有Cl2、HCl、H2O、Cl-、ClO-、H+、OH-7种微量，故溶液中含有的粒子种类、数目不相同，错误；B．在氨水中存在一水合氨的电离平衡，在氯水中存在次氯酸的电离平衡，也都存在水的电离平衡，故都存在相同弱电解质的电离，正确；C．氨水和氯水都会产生有刺激性气味的气体，氨水没有漂白性，而氯水具有漂白性，错误；D．氨水久置会由于氨气的挥发而变质，而氯水由于其中的次氯酸光照分解。最后变为稀盐酸，变质原因不相同，错误。

二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．（12分）工业上采用氨的催化氧化制备硝酸，起反应如下：

设空气中氧气的体积分数为0.20，氮气的体积分数为0.80
（1）为使NH3恰好完全氧化为NO，氨-空气混合物中氨的体积分数为 （用小数表示，保留2位小数）
（2）1mol NH3完全转化HNO3，若在此过程中不补充水，则所得HNO3溶液的质量分数为 （用小数表示，保留2位小数）
（3）已知NH3完全转化NO的转化率为95%，由NO转化HNO3的转化率为92%.请计算用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液为 吨
（4）硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：
①
②
若每生产1mol CO2，吸收溶液质量就增加40g。计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比为 。
【答案】（12分，每空3分）
（1）0.14；（2） 0.78；（3）87.4；（4）3：1
【解析】（1）氨气恰好完全氧化为一氧化氮，发生反应4NH3+5O2→4NO+6H2O，氨气和氧气物质的量之比为4：5，即氨气和空气物质的量之比为4：（5÷0.2）=4：25，所以氨气所占体积分数即物质的量分数为=0.14，故答案为：0.14；
（2）由方程式可得反应总方程式：NH3+2O2=HNO3+H2O，为使1mol氨气恰好完全转化化为硝酸，所得硝酸溶液中HNO3与H2O的物质的量之比为1：1，故所得硝酸溶液质量分数=×100%=77.8%，故答案为：77.8%；
（3）设用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液质量是xmol，则：
NH3～～～～～～HNO3，
17 63
17t×95%×92% 0.63x
解得x=87.4t，
答：用17吨NH3可制取质量分数为0.63的硝酸溶液87.4吨；
（4）反应2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑，产生22.4L（标准状况下）CO2时，溶液质量增重△m=48g，反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2↑，产生22.4L（标准状况下）CO2时，溶液质量增重△m=32g，实际溶液质量增重40g，上述两个反应都发生，设由NO2与纯碱反应产生的CO2为amol，由NO和NO2与纯碱反应产生的CO2为bmol，则：a+b=1，48a+32b=40，解得a=b=0.5，所以n（NaNO2）：n（NaNO3）=（a+2b）：a=1.5：0.5=3：1，答：吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比是3：1.
12．（15分）氨在国民经济中占有重要地位。
（1）NH3的电子式为
（2）实验室中制取氨气的化学方程式为 ，生成的气体可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验，将产物溶于水，溶液呈酸性，用离子方程式表示原因 ；
溶液中离子浓度由大到小的顺序为
（3）欲快速制取氨气，可将浓氨水滴入固体氢氧化钠中，其装置如图，请结合化学用语从化学平衡的角度解释：

（4）将SO2气体通入氯化钡溶液，未见有沉淀生成，继续通入NH3，则出现白色沉淀，请写出反应的离子方程式 ；若将SO2气体通入酸化的硝酸钡溶液，也产生白色沉淀，用离子方程式加以说明 。
（5）氨和肼（N2H4）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。
肼——空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式 。
（6）氮氧化物的排放会对空气造成污染，利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气，然后将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO2组成，且n（NO）：n（NO2）=1：3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式___________________。
【答案】（1）（1分）
（2）2NH4Cl +Ca（OH）2 CaCl2+2NH3 ↑+2H2O （1分）
NH４＋＋H２ONH３·H２O ＋H＋ （1分）
c（Cl－） ＞c（NH4+） ＞c（H＋）＞ c（OH－）（2分）
（3） NH3＋H２ONH３·H２ONH４＋＋OH-
NaOH溶于水发生电离，使c（OH－）增大，平衡向生成NH3的方向移动，NH3 逸出（2分）
（4）2NH3+SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2NH4+ （2分） （答案合理即给分）
3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO ↑+4H+ （2分） （答案合理即给分）
（5）N2H4－ 4e—+ 4OH— ＝N2+4H2O （2分）
（6）3O2 + 2NO + 6NO2 + 4Ca（OH）2===4Ca（NO3）2 + 4H2O （2分）
【解析】
试题分析：（1）氨气分子中氮原子和每个H原子之间都存在一对共用电子对，且N原子还有一个孤电子对，所以氨气电子式为；（2）实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，反应方程式为2NH4Cl +Ca（OH）2 CaCl2+2NH3 ↑+2H2O；氨气和氯化氢反应生成氯化铵，氯化铵溶于水后铵根离子发生水解生成一水合氨和氢离子，溶液显酸性，水解离子方程式为：NH４＋＋H２O NH３·H２O ＋H＋ ；溶液中的离子浓度关系为：c（Cl－） ＞c（NH4+） ＞c（H＋）＞ c（OH－）。（3） 氨气溶于水后与水反应生成一水合氨，一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子，离子方程式为：NH3＋H２ONH３·H２ONH４＋＋OH- ，NaOH溶于水发生电离，使c（OH－）增大，平衡向生成NH3的方向移动，NH3 逸出。（4）二氧化硫和氯化钡不反应，氨气和二氧化硫、水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵和氯化钡发生复分解反应，反应方程式为2NH3+SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2NH4+ ；二氧化硫和酸化的硝酸钡溶液反应，是被硝酸根离子在酸性条件下氧化生成硫酸根离子，硫酸根离子再与钡离子反应生成硫酸钡，离子方程式为：3SO2+2H2O+2NO3-+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO ↑+4H+。（5）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为N2H4－ 4e—+ 4OH— ＝N2+4H2O。（6）NO、二氧化氮和氧气、氢氧化钙反应生成硝酸钙和水，反应方程式为3O2 + 2NO + 6NO2 + 4Ca（OH）2===4Ca（NO3）2 + 4H2O。
13．（12分）下图是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。

（1）在组装好装置后，若要检验A～E装置的气密性，其操作是首先____ ，然后微热A，观察到E中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，E中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。
（2）装置B中盛放的试剂是________，装置D的作用是
（3）点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹l，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶 中固体后关闭分液漏斗，稍候片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，装置E中溶液里出现大量气泡，同时还可能产生的现象是________；从E中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在C中发生反应的化学方程式：________。
（4）当C中固体全部变红色后，关闭弹簧夹1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量C中固体质量，若反应前固体质量为16 g，反应后称重固体质量减少2.4 g，通过计算确定该固体产物的成分是________（用化学式表示）。
（5）在关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入F中，很快发现装置F中产生白烟，同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。请写出产生白烟的化学方程式：________，迅速产生倒吸的原因是________。
【答案】（1）关闭弹簧夹2和分液漏斗活塞，打开弹簧夹1，在E中装入水 （2分）
（2）碱石灰 (或生石灰、或写化学式) （1分）防止倒吸（1分）
（3）白色沉淀；2NH3＋3CuO3Cu＋N2↑＋3H2O（2分）
（4）Cu2O、Cu （2分）
（5）3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl（2分）
盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸，（只要答出氯气与氨气反应，生成气体的体积减小或气体的物质的量减小，使瓶内压强减小，引起溶液倒吸，都可得分）。（2分）
【解析】（1）检验气密性，让装置中的气体成为封闭的气体，关闭分液漏斗的活塞，因为检查A～E的气密性，因此关闭弹簧夹2、打开弹簧夹1，向E中加入水，没过导管口；（2）A装置中产生NH3，氨气中混有水蒸气，B装置的作用：干燥NH3，因此盛放的试剂为碱石灰或生石灰或NaOH(s)，装置D为安全瓶，作用是防止倒吸；（3）一部分未反应的NH3进入到E装置中，发生的反应是2NH3＋SO2＋H2O=(NH4)2SO3，(NH4)2SO3＋BaCl2=BaSO3↓＋2NH4Cl，有白色沉淀产生，从E中逸出的气体可以直接排入空气，也就是尾气无毒，NH3还原氧化铜的反应方程式为：2NH3＋3CuO3Cu＋N2↑＋3H2O；（4）假设N3把氧化铜全部转化成铜质量减少16×16/80g=3.2g>2.4g，假设全部转化成Cu2O，质量减少1.6g<2.4g，因此该固体产物的成分是Cu2O、Cu；（5）产生白烟，说明固体颗粒生成，利用氯气的氧化性氧化NH3，因此反应方程式为：3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl；盛满氯气的集气瓶中因与氨气反应消耗氯气生成部分固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸。
14．（11分）工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题。

（1）合成氨的工业设备名称是_________，设备中设置热交换器的目的是________；此生产过程中，N2与H2合成NH3所用的催化剂是___________；生产中原料气必须进行脱硫，目的是_______________。
（2）吸收塔中反应为_____________，从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是___________。
（3）生产硝酸的过程中常会发生一些氮的氧化物，可用如下三种方法处理：
方法一：碱吸收法：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+NaNO3+CO2
方法二：氨还原法：8NH3+6NO27N2+12H2O(该反应放热，NO也有类似的反应)
方法三：甲烷吸收法：CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H=+867kJ/mol(NO也有类似反应)
上述三种方法中，方法一最大的缺点是______________；方法二和方法三相比，优点是__________，缺点是__________________。
（4）某化肥厂用NH3制备NH4NO3，已知：由NH3制NO的产率是94％，NO制HNO3的产率是89％，则制HNO3所用NH3的质量占总消耗NH3质量(不考虑其它损耗)的__________％(保留三位有效数字)。
【答案】（1）合成塔（1分）利用余热，节约能源（1分）铁砂网（1分）防止催化剂中毒（1分）
（2）4NO+3O2+2H2O=4HNO3（2分）使NO循环利用，全部转化为硝酸（1分）
（3）单独的NO不能被吸收（1分）甲烷比氨价格便宜；耗能高（1分）
（4）54.4（2分）
【解析】（1）合成氨的工业设备是合成塔；合成氨的反应属于放热反应，反应过程中会放出大量的热，用热交换器可以充分利用余热，节约能源；N2与H2合成NH3所用的催化剂是铁砂网；生产中原料气必须进行脱硫可以防止催化剂中毒；故答案为：合成塔；利用余热，节约能源；铁砂网；防止催化剂中毒；
（2）图②中两种双原子分子被吸附在催化剂表面，即N2、H2被吸附在催化剂表面；③中分子中的化学键断裂生成原子，即在催化剂表面N2、H2中的化学键断裂生成N原子和H原子；故答案为：N2、H2被吸附在催化剂表面；在催化剂表面N2、H2中的化学键断裂；
（3）在吸收塔中二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，通入空气，NO能被空气中的氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮再与水反应生成硝酸，这样使NO循环利用，全部转化为硝酸，反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O=4HNO3；故答案为：4NO+3O2+2H2O=4HNO3；使NO循环利用，全部转化为硝酸；
（4）方法一最大的缺点是单独的NO不能被吸收，只能与NO2一起被碱液吸收；方法三和方法二相比，优点是甲烷比氨价格便宜，节约成本；缺点是方法三的反应热为+867kJ•mol-1，耗能较高；故答案为：单独的NO不能被吸收；甲烷比氨价格便宜；耗能高；
（5）由NH3制NO的产率是94%、NO制HNO3的产率是89%，根据氮原子守恒可知，NH3～NO～HNO3，则1mol氨气可得到硝酸1mol×94%×89%=0.8366mol，由HNO3+NH3═NH4NO3，则该反应消耗的氨气的物质的量为0.8366mol，氨气的质量之比等于物质的量之比，则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为 ×100%=54.4%；即制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的54.4%，故答案为：54.4。