2020高考化学考点剖析氨气的工业制备及实验室制法(原卷版).docx

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1、考点氨气的工业制备及实验室制法一 瞄准高考电池工作时 MV 2+/MV +在电极与酶之1 .(2019全国I卷)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成, 间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，氢化酶作用下发生反应 H2+2MV 2+=2H+2MVC.正极区，固氮酶催化剂，N2发生还原反应生成 NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2. (2018江苏)下列有关物质性质的叙述一定不正确的是A.向FeCl2溶液中滴加 NH4SCN溶液，溶液显红色B . KAl(SO 4)2 12H2O溶于水可形成 Al(OH

2、) 3胶体C. NH4C1与Ca(OH)2混合加热可生成 NH3D. Cu与FeCl3溶液反应可生成 CuCl2匚.应试对策1 .氨的实验室制法：口 反应原理：2NH4CI + Ca(OH) 2CaCl2 + 2NH3T+ 2HO 发生装置：固固反应加热装置，与制取氧气的发生装置相同。干燥：用碱石灰干燥。不能用浓H2SO4、P2O5等酸性干燥剂和 CaCl2干燥氨气，因为它们都能与氨气发生反应(CaCl2与NH3反应生成CaCl2 8NH 3) 0收集方法：由于氨极易溶于水，密度比空气小，所以只能用向下排空气法收集。 检验：a.用湿润的红色石蕊试纸放试管口或者瓶口（变蓝）b.蘸有浓盐酸的玻璃棒

3、接近试管口或者瓶口（产生白烟）。棉花团的作用：是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流，以期在较短时间内收集到较为纯净的氨气。 制氨气所用的钱盐不能用 NH4NO3、NH4HCO3、（NH4）2CO3等代替，因为 NH4NO3在加热时易发生 爆炸，而NH4HCO3、（NH4）2CO3极易分解产生 CO2气体使制得的 NH3不纯。消石灰不能用 NaOH、KOH等强碱代替，因为 NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨气逸出，而且 NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。NH3极易溶于水，制取和收集的容器必须干燥。实验室制取氨气的另一种常用方法：将浓氨水滴到生石灰或烧碱固体上。

4、有关反应的化学方程式为：CaO + NH 3 H2O = Ca（OH） 2 + NH 3 T烧碱或生石灰的作用：一是增大溶液中的OH一浓度，二是溶解或反应放热，促使NH 3 H2O转化为NH3,这种制氨气的发生装置与实验室制O2 （H2O2为原料）、C2H2气体的装置相同。2 .工业合成氨2NH3N2与H2化合生成NH3N2 +3H2三、难点突破1、NH 3的实验室制法：典例1 （安徽省合肥市2019年高三第三次教学质量检测）下列有关实验能达到相应实验目的的是d（2<D®A.实验用于实验室制备氯气B.实验用于制备干燥的氨气C.实验用于石油分储制备汽油D.实验用于制备乙酸乙酯典例

5、2 （云南省陆良县2020届高三毕业班第一次摸底考试）下列说法中正确的是（）A.加热浓硫酸和乙醇混合液，产生的气体能使滨水褪色 ，证明该气体是乙烯B.用苯与滨水制取澳苯，澳苯的密度比水的大C.铜与稀硝酸制取一氧化氮，可以利用排水法收集D.加热氢氧化钙与氯化钱反应制氨气，氨气能使红色石蕊试纸变蓝2、NH 3的工业制当：典例3（1）工业上利用N2和H2合成NH3, NH3又可以进一步制备联氨 （N2H4）等。由NH3制备N2H4的常 用方法是NaClO氧化法，其离子反应方程式为 ,有学者探究用电解法制备的效率，装置如图， 试写出其阳极电极反应式 ;典例4氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普

6、遍使用的人工固氮方法。（4） 1998年希腊亚里斯多德大学的两位科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）,实现了高温常压下高转化率的电解合成氨。其实验装置如图。阴极的电极反应式为。四,对点训练1 .（黑龙江省哈尔滨市第三中学校2020届高三上学期第一次验收考试）绿色化学实验”已走进课堂,卜列做法符合绿色化学”的是可移动实验室收集氨气采用图i所示装置实验室做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成钱盐的实验实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应A.B.C.D.2.（辽宁省辽阳市2019届高三下学期第二次模拟考试）下列实验方案的设计能够

7、达到实验目的的是选项实验目的实验方案A证明HC1O是弱酸用pH试纸测定NaClO溶液的pHB比较 Mg(OH) 2 和 Fe(OH)3的Ksp大小分别向2mL浓度均为0.1mol L-1的MgCl 2溶液和FeCl3溶液中滴加几滴 0.1mol L-1的NaOH溶液，观察生成沉淀的颜色C验证SO2的还原性将SO2气体通入滨水中，观察滨水是否褪色D实验室制备并检验 NH 3加热装有NH4C1固体的大试管，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，观察试纸颜色变化3.（陕西省宝鸡中学 2019届高三第三次模拟考试）侯德榜制碱法”首先需制备碳酸氢钠：NaCl（饱和）+NH 3+CO2+H2O =NaHCO

8、3 J +NHC1。下列装置能达到实验目的的是A.电氨水C.D.A饱和食盐水4.（上海市松江区2018-2019学年高三年级第二学期等级考试）实验室制氨气的试剂及装置正确的是A .小节氯水 白垃浓无氧化油B.岫C15.（北京市东城区2019届高三一摸）如图是制备和收集气体的实验装置，该装置可用于A .浓硫酸与铜反应制取 SO2B.浓氨水与生石灰反应制取NH3C.浓盐酸与二氧化镒反应制取C12D.过氧化钠与水反应制取O26.（山东省烟台市2019届高三3月高考诊断性测试一模）关于下列实验装置图的叙述中，正确的是A.装置用于分离沸点不同的液体混合物B.装置用于吸收 HC1气体，能够防止倒吸C.装置

9、可用于分解 NH4C1制备NH3C.D.塞氧化桶和氯化镂阖体D.装置既可收集 CO2也可U攵集H27 .（广西省南宁市普通高中2019届高三毕业班第一次适应测试）下列实验方案的设计能达到实验目的的是选项实验目的实验方案A证明HC1O是弱酸用pH试纸测定NaClO溶液的pHB比较 Mg(OH) 2 和 Fe(OH)3 的 Ksp大小分别向2mL浓度均为0.1mol L-1的MgCl2溶液和FeCl3溶液中滴加几滴0.1mol L-1的NaOH溶液，观察生成沉淀的颜色C验证SO2的还原性将SO2气体通入滨水中，观察滨水是否褪色D实验室制备并检验 NH 3加热装有NH4Cl的大试管，用湿润的红色石蕊

10、试纸检验产生的气体，观察试纸颜色变化8 .（河北省中原名校联盟 2019届高三3月联考考试）氮化铭（CrN）是一种良好的耐磨材料，实验室可用无水氯化铭（CrCl 3）与氨气在高温下反应制备，反应原理为CrCl3+NH3A CrN+3HCl.回答下列问题：（1）制备无水氯化铭。氯化铭有很强的吸水性，通常以氯化铭晶体（CrC13 6H2O）的形式存在。直接加热脱水往往得到C2O3,有关反应的化学方程式为 ,以氯化铭晶体制备无水氯化铭的方法是（2）制备氮化铭。某实验小组设计制备氮化铭的装置如下图所示（夹持与加热装置省略）:装置A中发生反应的化学方程式为 。实验开始时，要先打开装置 A中活塞，后加热装

11、置 C,目的是 装置B中盛放的试剂是 ,装置D的作用是 。有同学认为该装置有一个缺陷，该缺陷是 。（3）氯化铭的纯度测定。制得的CrN中含有Cr2N杂质，取样品14.38g在空气中充分加热，得固体残渣（Cr2O3）的质量为16.72g,则样品中CrN的质量分数为 （结果保留3位有效数字）。9 .（新疆乌鲁木齐县柴窝堡林场中学2019届高三年级四月调研考试）工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是 NH3与NOx反应生成无毒物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理 过程。（一）提供的装置（二）NH 3的制取（1）下列有关实验室制备气体的说法正确的是 （填序号）。可以用排饱和食盐

12、水的方法收集氯气用赤热的炭与水蒸气反应制取氢气实验室制氧气有时需要加热，有时不需要加热用无水氯化钙干燥氨气用浓盐酸洗涤高镒酸钾分解制氧气的试管（2）从所提供的装置中选取一个能制取氨气的装置： （填序号）。（3）当采用你所选用的装置制取氨气时，相应反应的化学方程式是 。（三）模拟尾气的处理选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置，回答有关问题：-* pFe u（4）A中反应的离子方程式为 。（5）D装置中的液体可换成 （填序号）。a CuSO4 b H2O c CC14 d 浓硫酸（6）该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是 。10 .（辽宁省兴城市2019届高三第九次模拟考

13、试）肿（N2H4）是一种重要的工业产品。资料表明，氨和次氯酸钠溶液反应能生成肿，肿有极强的还原性。可用下图装置制取肿:(1)写出肿的电子式 ,写出肿与硫酸反应可能生成的盐的化学式 ;(2)装置A中反应的化学方程式;(3)实验时，先点燃 A处的酒精灯，一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加 NaClO溶液。滴加NaClO溶液时不能过快、过多的原因 ;(4)从实验安全性角度指出该实验装置中存在的缺陷 。(5)准确量取20.00mL含肿溶液，加入硫酸和碳酸氢钠，用 0.1000mol/L的标准碘液进行滴定，滴定 终点时，消耗 V0mL (在此过程中N2H4-N2)。该实验可选择 做指示剂；该溶液中肿的浓度

14、为mol/L (用含V。的代数式表达，并化简)。11 .(荆门市龙泉中学、钟祥一中、京山一中、沙洋中学2019届高三四校六月模拟考试) 碳酸例La2(CO3)3 可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。制备反应原理为2LaCl3 + 6NH 4HCO3 = La2(CO3)3 J +6NHCI+3CO2 T +3HO；某化学兴趣小组利用下列装置在实验室中模拟制备碳酸例。XYZW回答下列问题：(1)制备碳酸例实验流程中导管从左向右的连接顺序：F-f f , _ Co12 ) Y中发生反应的化学方程式为 。13 ) X中盛放的试剂是 。14 ) Z中应先通入 ,后通入过量的另一种气体，原因为 。(

15、5)该化学兴趣小组为探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的稳定性强弱，设计了如下实验装置，则甲试管中盛放的物质为 ;实验过程中发现乙试管中固体质量与灼烧时间的关系曲线如图所示，试描述实验过 程中观察到的现象为。12 .(四川省攀枝花市2019届高三下学期第三次统考)某学习小组在实验室模拟工业制备硫氧化钾已知：CS2不溶于水，比水重;NH3不溶于CS2；三颈烧瓶内盛放有 CS2、水和催化剂。(KSCN )。实验装置如图:实验步骤如下:一嘴化成. 一(1)制备NH4SCN溶液：CS2+3NH3 ."山|叫'NH4SCN+ NH 4HS (该反应比较缓慢)实验前，经检验装置的

16、气密性良好。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口，目的是 。实验开始时打开 Ki,加热装置 A、D,使A中产生的气体缓缓通入 D中，至CS2消失。则：装置A中反应的化学方程式是 ;装置C的作用是 。(2)制备KSCN溶液：熄灭A处的酒精灯，关闭Ki,移开水浴，将装置D继续加热至105c ,当NH4HS 完全分解后(NH4HS= H2ST + 3NHT),打开K2,再缓缓滴加入适量的 KOH溶液，发生反应：NH4SCN + KOH= KSCN + NH 3 T +HO。小组讨论后认为：实验中滴加入相同浓度的K2CO3溶液比KOH溶液更好，理由是 。(3)制备硫氧化钾晶体： 先滤去三颈烧瓶中的

17、固体催化剂，再减压蒸发浓缩，冷却结晶 ,干燥，得到硫氧化钾晶体。(4)测定晶体中KSCN的含量：称取10.0g样品配成1000mL溶液量取20.00mL于锥形瓶中，力口入适 量稀硝酸，再加入几滴Fe(NO3)3溶液做指示剂，用0.1000mol/LAgNO 3标准溶液滴定，达到滴定终点时消耗AgNO3 标准溶液 20.00mL。滴定时发生的反应：SCN- + Ag+= AgSCNj (白色)。则判断达到终点时的方法是晶体中KSCN的质量分数为。15 .（四川省泸州市2019届高三第二次教学质量诊断性考试）氮化锂 （Li3N）是一种优良的贮氢材料，遇 水强烈水解，在空气中加热能剧烈燃烧，下图装置

18、中ABCD用于制取干燥、纯净的 N2,装置E用于制取Li3N。已知：锂的密度为 0.534g/cm3,熔点180OC,沸点1340OC；锂与氨反应生成 LiNH2和H2,约5000c左 右Li与N2反应生成Li 3N。回答下列问题：（1）连接好装置开始实验前必须进行的操作是一。（2）实验完成后，A、C、E装置中酒精灯撤去的顺序依次是 ，装置F的仪器名称是。（3）装置D（未画出）所装药品是，作用是干燥N2和一。（4）装置E中石棉绒（透气且性质稳定）包裹的Li的作用是，后一个Li粒装在铁舟中而不是直接放在 反应管中的原因是一。（5）装置C中反应的化学方程式为 。（6）已知铁舟中金属锂质量为7.0g

19、,将E中铁舟连同所装固体在实验前后进行称重，所得数据如下表所示，则Li3N的产率约为 %。（保留一位小数）采集时间实验前实验后实验数据40.2g44.6g16 .（河南省安阳市2019届高三毕业班下学期二模考试）氨基锂（LiNH 2）是一种白色有光泽的结晶或粉末，熔点是390C,沸点是430C,溶于冷水，遇热水则强烈水解。在 380400c时锂与氨气直接反应可制 得LiNH 2,下面是实验室制备 LiNH 2时可能用到的装置图，回答下列问题。UC>(1)仅从试剂性质角度分析，下列各组试剂不宜用于实验室制备NH 3的是(填宇母)。A ,浓氨水、CaOB , NH4C1固体、Ca(OH)2固

20、体C.浓氨水D. NH4NO3固体、NaOH固体(2)用(1)中合适的试剂制取的 NH3按气流方向自左向右，则图中装置的连接顺序为 (填接口 处宇母)，装置A的作用是。(3)装置C中仪器的名称是 ,盛装的试剂是 。实验开始后，向 X中通入NH3 与加热仪器X的先后顺序为。(4)实验室还可用浓氨水与固体NaOH混合制备氨气，但多次实验表明，此方法收集到的NH3量总是比理论值低许多，其最可能的原因是 。(5)氨基锂能与热水反应生成 LiOH与一种气体，请推测该气体的成分并用实验验证你的结论： 17 .(陕西省宝鸡市宝鸡中学 2019届高三年级第一次模拟考试)氨基钠(NaNH2)是制取靛青染料、肿和

21、氧化钠等工业品的原料，可将氨通过250 -360 C金属钠制得。氨基钠在空气中易氧化、易燃，与水强烈反应，露置空气中易吸收水分和二氧化碳。某化学实验小组拟采用如图所示的装置制备氨基钠，回答下列相 关问题:(1)上面各装置组装为制取氨基钠装置时，按气体流向合理的连接顺序为 (选填编号)。I .a-bc-f-g-de-h-in .a-d-e-f-g-h-i-b-cin .a-h-i-f-g-d-e-b-cIV .a-h-i-b-c-f-g-d-e(2)仪器组装完成后下一步的操作名称是 。(3)A装置中加入试剂合理的是 。简述A中产生氨气的原理 a浓氨水b.浓氨水与 CaO c.NH 4C1与Ca(

22、OH) 2(4)装置B的作用是(答出两条)。(5)装置C中盛放的试剂为 。(6)下列实验操作步骤合理的顺序为 (用步骤序号填空)。点燃D处酒精灯加热打开分液漏斗活塞，使产生气体并通入一段时间充分反应后停止加热关闭分液漏斗活塞；步骤的目的是 。(7)为简化制备装置，甲同学提出可用装有五氧化二磷的球形干燥管代替原装置的末端两个仪器，乙同 学认为甲的方案不可行，乙的理由可能是 。18 .(湖南省怀化市2019届高三3月第一次模拟考试)已知岩脑砂的主要成分为NH4C1,实验室可通过过量氨气和氯气反应制NH 4C1。1 .实验室制NH4C1(1)写出B中反应的离子方程式 。(2)为使氨气和氯气在 D中充

23、分混合并反应，上述装置的连接顺序为a-d-c、jihgF写出 D 中反应的化学方程式 。(3)若要检验NH4Cl,除蒸储水、稀HNO3、AgNO3溶液、红色石蕊试纸外还需要的试剂为 :天然岩脑砂中 NH4Cl,纯度的测定(杂质不影响NH4Cl纯度测定)已知：2NH4 C1+3CuO3Cu+2HC1 T +N2 T +3HO实验步骤：准确称取 1.19g岩脑砂。将岩脑砂与足量氧化铜混合加热(装置如下)。岩脑砂利氧化的浓琉酸K.H(1)连接仪器，检查装置气密性：先将K中装入水，然后加热 G, ,则气密性良好。(2)H中浓硫酸的作用是。（3）实验结束后，恢复至原温，通过K测得气体体积为 224mL（换算为标准状况），则天然岩脑砂中 NH4C1的纯度为。 （保留三位有效数字）（4）某同学通过测I 的增重来计算天然岩脑砂中NH 4C1 的质量分数，则所得NH4C1 的纯度 。（ 填 “偏高 ”、 “偏低 ”、 “无影响 ”）