A组:1.下列气体不能用排水集气法收集的是( )
A.H2 B.NH3 C.O2 D.NO 2.下列反应中,氨气作氧化剂的是( )
A.2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑ B.NH3+HCl===NH4Cl C.4NH3+5O2 催化剂 △ 4NO+6H2O D.2NH3+3CuO
-
△
N2+3H2O+3Cu
B组:1.对于反应H+NH3===H2+NH2的正确说法是( )
-
A.属于置换反应 B.H是还原剂
C.NH3是还原剂 D.氧化产物和还原产物都是H2 2.用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)( )
A.1mol/L B.0.045mol/L C.0.029mol/L D.不能确定 3..加热试管中的NH4HCO3,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥 管、足量浓硫酸的洗气瓶,最后得到的气体是( )
A.NH3 B.O2 C.H2O D.CO2 C组1.在图中,烧瓶中充满干燥的气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内, 轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终 几乎充满烧瓶,则a和b分别是( )
A B C D a(干燥气体) NO2 CO2 Cl2 NH3 b(液体) 水 4 mol/L NaOH溶液 饱和NaCl水溶液 1 mol/L盐酸 -
【作业:】如下图所示,试管中集满了干燥的氯气,胶头滴管中装有
供反应的足量浓氨水,滴入浓氨水,开始时试管内发生的反应有 氧化还原反应:NH3+Cl2 →N2+HCl并产生红光和白烟,请根据以 上反应现象回答下列问题:
(1)标志反应全部完成的现象是 。 (2)反应完成后,将试管浸入水中并倒立着试管,取下滴管, 有水进入试管。在室温时,进入试管内的水约占试管容积的 。 (3)反应中生成的白烟是: 。
(4)写出试管中反应的化学方程式: 【学习反思】
【学习资料】
一、人工固氮和天然固氮
1、人工固氮
工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨
最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的George Marnellos和MichaelStoukides发明了一种合成氨的新方法(Science,2Oct.1998,P98)。在常压下,令
氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到570℃的以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池中,用覆盖在固体电解质内外表面的多孔钯多晶薄膜的催化,转化为氨,转化率达到78%;对比:几近一个世纪的哈伯法合成氨工艺通常转化率为10至15%!他们用在线气相色谱检测进出电解池的气体,用HCl吸收氨引起的pH变化估算氨的产率,证实提高氮的分压对提高转化率无效;升高电流和温度虽提高质子在SCY中的传递速度却因SCY导电率受温度限制,升温反而加速氨的分解。 2、天然固氮
闪电能使空气里的氮气转化为一氧化氮,一次闪电能生成80~1500kg的一氧化氮。这也是一种自然固氮。自然固氮远远满足不了农业生产的需求。
豆科植物中寄生有根瘤菌,它含有氮酶,能使空气里的氮气转化为氨,再进一步转化为氮的化合物。固氮酶的作用可以简述如下:
除豆科植物的根瘤菌外,还有牧草和其他禾科作物根部的固氮螺旋杆菌、一些原核低等植物——固氮蓝藻、自生固氮菌体内都含有固氮酶,这些酶有固氮作用。这一类属自然固氮的生物固氮。
二、科学视野
氨对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用,可以吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,并使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构。氨的溶解度极高,所以主要对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用,常被吸附在皮肤粘膜和眼结膜上,从而产生刺激和炎症。可麻痹呼吸道纤毛和损害粘膜上皮组织,使病原微生物易于侵入,减弱人体对疾病的抵抗力。氨通常以气体形式吸入人体,氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能。进入肺泡内的氨,少部分为二氧化碳所中和,余下被吸收至血液,少量的氨可随汗液、尿液或呼吸排出体外。
短期内吸入大量氨气后会出现流泪、咽痛、咳嗽、胸闷、呼吸困难、头晕、呕吐、乏力等。若吸入的氨气过多,导致血液中氨浓度过高,就会通过三叉神经末梢的反射作用而引起心脏的停搏和呼吸停止,危及生命。
长期接触氨气,部分人可能会出现皮肤色素沉积或手指溃疡等症状;氨气被呼入肺后容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏运氧功能。短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难,可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合症,同时可能发生呼吸道刺激症状。
室内空气中氨气主要来自建筑施工中使用的混泥土添加剂。添加剂中含有大量氨内物质,在墙体中随着温度、湿度等环境因素的变化而还原成氨气释放出来。
【当堂检测:】
A-1下列反应属于氮的固定作用的是
A.N2和H2一定条件下反应制取NH3 B.硝酸工厂用NH3氧化制取NO C.雷雨时空气中的N2转化为NO D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸氨 A-2在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是
A.H2S+2HNO3=S↓+2NO2↑+2H2O B.CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
C.4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O D.3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O A-3为除去铝制品表面的铜镀层,宜选用的试剂是
A.稀盐酸 B.浓硝酸 C.稀硫酸 D.浓盐酸
A-4. 下列物质中不会因见光而分解的是A.NaHCO3 B.HNO3 C.H2SO4 D.HClO A-5 关于硝酸的说法正确的是
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水 C.硝酸电离出的H+离子,能被Zn、Fe等金属还原成H2 D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体 A-6下列盛放试剂的方法,错误的是
A.把硝酸放在棕色试剂瓶中,并放置在阴暗处 B.把氯水放在棕色试剂瓶中 C.把氢氧化钠溶液放在带塑料塞的玻璃瓶中 D.把氢氟酸放在玻璃瓶中
A-7.取三张蓝色石蕊试纸,用蒸馏水湿润后贴在玻璃片上,然后按顺序分别滴上足量的浓硝酸、浓硫酸和新制饱和氯水,三张试纸最终变成 ( )
A.白色、红色、白色 B.红色、黑色、白色 C.红色、红色、红色 D.白色、黑色、白色 A-8某实验小组在实验室中制取氨气并设计实验验证氨气的某些性质:
(1)实验室制取氨气的化学方程式为 ,其装置与制取 (填H2、O2或CO2)的装置相同,干燥氨气要用 ,检验氨气时可以用 试纸。
B-1(1)实验室选用图Ⅰ装置来制取氨气,试剂有:
①NH4Cl(s)②Ca(OH)2(s)③NH4NO3(s)④浓氨水⑤氢氧化钠溶液⑥CaO(s).最合适的试剂是(填编号) 。
(2)收集氨气应使用 法,要得到干燥的氨气可选用作
B-2用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜:①铜跟浓硝酸反应;②铜跟稀硝酸反应;③铜跟氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是( ) A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等 C.所消耗铜的物质的量是:途径③>途径①>途径② D.所消耗硝酸的物质的量是:途径①>途径②>途径③
B-3往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是( )
A.颜色变浅 B.逐渐变红色 C.没有改变 D.变棕黄色 B-4在通常情况下,A是单质,A、B、C、D均含有同一种元素,它们的相互转化关系如图所示。(1)若A为黄色粉末,则A ,
B ,C , D 。D→B的反应方程式为 (2)若A为无色气体,则A ,B ,C ,D 。 C→D的反应方程式为 , D→B的反应方程式为 。
B-4 38.4 g铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到气体22.4L(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是() A.1.0 mol B.1.6 mol C.2.2 mol D.2.4 mo 【学习反思】
【学习资料】 氮的固定
将氮气转化为氮的化合物的方法叫氮的固定。
虽然大气含有约 78% 的氮气分子,地球上的动植物仍须花费一番工夫,方可取得成长所需的氮素。主要原因在于氮气分子是一个十分安定的物质,大多数生物体没办法直接利用。生物体在消化吸收氮素前,须用各种方法使氮成为含氮的化合物,如存在于自然界氮循环(nitrogen cycle)中的氨、铵离子、亚硝酸根、硝酸根等。生物体吸收这些氮化合物后,再合成生存、成长与繁衍所需的其它含氮化合物,如氨基酸、蛋白质和核酸。
自然界固定氮的主要途径有两种。其一为闪电:闪电以其巨大的能量,把在大气中的氮分子解离,并继续与氧分子反应产生氮的氧化物,这些氧化物会溶于雨水,生成亚硝酸根及硝酸根而渗入土壤中。虽然世界上到处常有闪电,但是闪电固氮却不是一个产生含氮化合物有效的方法;每年经由闪电固氮所得的含氮化合物,顶多只占总量的10%。其二是固氮细菌:这是固定氮的最重要途径,须借助于或独自存在于土壤中,或与动植物共生,拥有固氮酵素的某些固氮细菌,如与豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子,将其转变成氨及铵离子。每年经由细菌固定氮所得的含氮化合物,约占总量的 65%。
其余 25% 的固定氮,来自于工业途径的哈柏法(Haber-Bosch process);在高温(约摄氏 400 度)高压(约 250 大气压)下,用精研的铁粉当催化剂,促使氮与氢产生反应生成氨。工业固氮是将所得的氨,再进一步制成氮肥,如硝酸铵与磷酸铵,然而此法成效不佳(产率仅约 20%)且极耗能源。 硝酸用途:
硝酸是在工业上和实验室中都很常用的一种酸。
作为硝酸盐和硝酸酯的必需原料,硝酸被用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取硝酸酯类或含硝基的炸药,如三硝基甲苯(TNT)、硝化甘油。
由于它同时具有氧化性和酸性,硝酸也被用来精炼金属:即先把不纯的金属氧化成硝酸盐,排除杂质后再还原。硝酸能使铁钝化而不致继续被腐蚀。可供制氮肥、王水、硝酸盐、硝化甘油、硝化纤维素、硝基苯、梯恩梯、苦味酸等把甘油放在浓硝酸和浓硫酸中,生成硝化甘油。这是一种无色或黄色的透明油状液体,是一种很不稳定的物质,受到撞击会发生分解,产生高温,同时生成大量气体。气体体积骤然膨胀,产生猛烈爆炸。所以硝化甘油是一种烈性炸药。
军事上用得比较多的是梯恩梯(英文TNT的译音)炸药。它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的,是一种黄色片状物,具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点,常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸药,也可用于采矿等爆破作业。 【达标训练】
1
、(
B
级
)
下
列
叙
述
或
操
作
正
确
的
( )
A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用水冲洗
C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌
是
D.浓硫酸与铜的反应中,浓硫酸仅表现强氧化性 2、(B( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体 D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化 3、(B( )
A.浓H2SO4、稀H2SO4都难挥发
B.浓H2SO4、稀H2SO4都能氧化金属Zn,且反应实质相同 C.浓H2SO4、稀H2SO4在加热时都能与铜反应 D.浓H2SO4、稀H2SO4在常温下都能用铁制容器贮存 ( )
A.2NaCl(固)+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl↑ B.C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O C.Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O D.2FeO+4H2SO4浓)=Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
5、(D级)向50 mL 18 mol·L-1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还( )
A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol
6、(D级)请例举出至少五种区别浓硫酸与稀硫酸的方法?
三、SO4的检验(B级)
在课本附录Ⅱ中,所有硫酸盐中只有 不溶于水,因此我们利用这一特点,用可溶性
的溶液和稀 将SO42检验出来,选择 酸化的目的是为了排
-
2-
级)下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是
级)关于浓H2SO4、稀H2SO4
的叙述中正确的是
4、(B级)下列反应中,浓H2SO4既表现强氧化性又表现酸性的是
原的
H2SO4
的物质的量
除 、 、 等离子的干扰,因为 、 、 也为白色沉淀。不能选择稀 进行酸化的原因是由于 具有较强的氧化性,可将
氧化为 。
结论:SO42的检验
-
(1)试剂:可溶性钡盐溶液和稀盐酸。 (2)原理:BaSO4既不溶于水也不溶于酸。
(3)方法:未知液先用足量 酸化再加 溶液。 (4)现象: 。
【达标训练】
7、(B级)检验某未知溶液中是否含SO42-的下列操作中,合理的是 ( )
A.先加硝酸酸化,再加氯化钡溶液 B.先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液 C.先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液 D.先加盐酸酸化,再加硝酸钡溶液
8、(C级)向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾,下列叙述不属于产生该现象的原因是 ( )
A.浓硫酸具有脱水性 C.盐酸具有挥发性
【课后作业】
1.(A级)硫酸和硝酸的氧化性
(1)浓硫酸的脱水性 浓硫酸能将许多有机物中按H:O= 脱去,例如 。 (2)浓硫酸的强氧化性 铜与浓硫酸共热的反应方程式: ;将生成的气体导入品红溶液,产生的现象是 ;若导入紫色的石蕊试液中,产生的现象是 ;将反应后液体倒入少量水中,溶液呈 色;该反应体现了浓硫酸的 性和 性;浓硫酸与金属反应均 (“有”或“无”)氢气生成。C与浓硫酸共热的反应方程式: ,该反应的氧化剂是 ,还原剂是 。
(3)硝酸的氧化性 铜与浓硝酸反应的方程式为 , 产生的现象是 。铜与稀硝酸反应的方程式为 ,产生的现象是 。 上述反应均体现了硝酸的 性和 性。硝酸的浓度越大,其氧化性就越 (“强”或“弱”)。氧化性更强的王水的组成是 。 思考:为什么能用铝制或铁制容器盛放浓硝酸或浓硫酸?
(4)写出硫酸的三种重要用途: 。 2、(B级)将下列性质的编号,填入各小题后面对应的括号中:
A.脱水性
B.酸性 C.氧化性 D.吸水性
(1)用稀硫酸清洗金属表面的氧化物。 ( ) (2)在冷浓HNO3中放入铝片没明显现象。 ( )
(3)在烧杯中放入蔗糖,滴入浓H2SO4变黑,并产生大量气体。 ( )
B.浓硫酸具有吸水性
D.气体的溶解度的随温度升高而降低
(4)在稀HNO3中放入铝片就产生NO。 ( ) (5) 在稀H2SO4中放入铝片就产生H2。 ( ) (6)浓H2SO4敞口久置会增重。 ( ) 3、(B级)(等臂杠杆的左、右两端分别系一只直径和质量均相等的空心铁球、空心铜球,如图所示,经片刻后,杠杆右端上翘的是( )
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