第04讲氨和铵盐(含解析)(讲义)-【寒假自学课】2024年高一化学寒假精品课(人教版2019必修第二册)

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第04讲氨和铵盐(含解析)(讲义)-【寒假自学课】2024年高一化学寒假精品课(人教版2019必修第二册)

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第04讲 氨和铵盐
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知识预习
一、氨的物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点
无色 刺激性 气体 比空气小 极易溶于水(约1:700) -33.5℃,易液化
二、氨的化学性质
1.氨与水的反应
(1)氨气易溶于水,也易与水反应,化学方程式为:NH3 + H2O NH3·H2O。
(2)氨水中含有的粒子:NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH-、H+。
(3)NH3·H2O受热易分解:NH3·H2O NH3↑+ H2O。
实验探究——喷泉实验
实验装置 操作及现象 结论
操作:打开弹簧夹,挤压胶头滴管,让水进入烧瓶现象:烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶,形成红色喷泉。 氨气极易溶于水,水溶液呈碱性
实验探究—NH3与HCl 反应
实验步骤 现象
用两根玻璃棒分别在弄氨水和浓盐酸里蘸一下,然后使两根玻璃棒接近。观察发生的现象。 两根玻璃棒接近时,产生大量白烟
2.氨与酸的反应
氨几乎能与所有的酸(难溶性酸如H2SiO3除外)反应生成盐,如:
NH3 + HCl =NH4Cl NH3 + HNO3 =NH4NO3 2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4
3.氨的催化氧化
化学方程式:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O。
三、氨的用途
1.氨易液化,当液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此液氨常用作制冷剂。
2.氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的重要原料。
3.氨是有机合成工业的常用原料(如制尿素、合成纤维、燃料等)。
四、铵盐的概念及物理性质
1.概念:铵盐是由铵根离子()和酸根离子组成的化合物。
2.物理性质:铵盐是白色或无色固体,易溶于水。
五、铵盐的化学性质
1.受热分解,如NH4Cl:NH4Cl NH3↑+ HCl↑;NH4HCO3:NH4HCO3 NH3↑+ H2O + CO2↑。
2.与碱反应生成NH3·H2O或放出NH3
(1)(NH4)2SO4与NaOH固体共热:(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O。
(2)铵盐溶液与碱液混合,不加热: + OH- =NH3·H2O。
(3)铵盐溶液与碱液混合,并加热: + OH- NH3↑+ H2O。
六、铵根离子的检验
【答案】湿润的红色石蕊试纸 浓盐酸
七、氨气的实验室制法
实验装置 反应原理
2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O
思考与交流:能否采用加热NH4Cl来制备氨气?为什么
【答案】不能。生成的氨气和氯化氢会重新化合成NH4Cl。
对点训练
题型一:氨的性质
1.下列关于氨的说法中不正确的是
A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物
B.液氨是非电解质,氨水不是电解质也不是非电解质
C.氨水显碱性是因为氨气电离出少量氢氧根离子
D.氨水不需要保存在棕色试剂瓶中,但需要密封保存
2.既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的气体是
A. B. C. D.
3.实验室可用如图装置制取少量氮气。下列说法错误的是
A.反应过程中,③中硬质玻璃管中固体由黑变红
B.②中盛放的固体是五氧化二磷
C.实验开始时先点燃①中的酒精灯,再点燃③中的酒精灯
D.实验结束时。先将导管从水槽中移出,再熄灭①、③中的酒精灯
4.下列装置用于实验室探究NH3的性质,其中能达到实验目的的是
A.制取NH3 B.干燥NH3
C.验证还原性 D.吸收尾气
题型二:喷泉实验
5.如图所示装置常用来做“喷泉”实验。当打开止水夹后,挤压胶头滴管使液体b与气体a接触,烧瓶内的压强急剧减小,溶液c通过玻璃管进入烧瓶形成喷泉。下列常见较易形成喷泉实验组合中,实验药品与现象对应不一致的是
选项 气体a 液体b 溶液c 喷泉颜色
A HCl H2O 酚酞溶液 蓝色
B Cl2 H2O AgNO3溶液 白色
C NO2 H2O 石蕊溶液 红色
D NH3 H2O FeCl3溶液 红褐色
A.A B.B C.C D.D
题型三:铵盐的性质
6.关于铵盐的叙述:①绝大多数铵盐易溶于水;②铵盐中氮元素均为价;③绝大多数铵盐受热易分解;④铵盐都只能跟碱反应,不能跟酸反应;⑤常用的铵态氮肥有碳酸氢铵、硫酸铵等。其中正确的是
A.①②③④⑤ B.③④⑤ C.①③⑤ D.①②④
7.为了检验某固体物质中是否含有,你认为下列试纸和试剂可用到的是
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.①②④ B.②③ C.①②③ D.①③⑤
8.下列关于铵盐的叙述中正确的是
①所有铵盐中的N均呈-3价
②所有铵盐都溶于水
③铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用
④铵盐都是离子化合物
⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
⑥所有铵盐受热均可以分解。产物均有NH3
⑦向NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热,反应的离子方程式为
⑧I2和NaCl的固体混合物可用升华法分离
A.①③④⑧ B.②③④⑦⑧ C.②③④⑤⑧ D.①②③④⑤
题型四:氨气的实验室制备
9.某小组探究的催化氧化,实验装置图如图。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟。下列分析不正确的是
A.③、④中现象说明③中的反应是
B.③中加热一段时间,移走酒精灯,催化剂继续保持红热,说明反应放热
C.④中白烟的主要成分是
D.一段时间后,⑤中溶液可能变蓝
10.氨的喷泉实验体现了氨的下列性质中的
A.还原性 B.极易溶解于水
C.与水反应生成碱性物质 D.氧化性
11.下列关于氨的描述中,不正确的是
A.有刺激性气味的气体 B.氨的水溶液显碱性
C.可用与反应制取 D.可用向上排空气法收集
12.氨气是一种重要的化工试剂。下列装置和操作不能达到实验目的的是
A.制备氨气,X是碱石灰 B.干燥NH3 C.收集氨气 D.尾气处理,防止氨气倒吸
A.A B.B C.C D.D
13.以下物质不可以直接通过化学反应转化的是
A.NH4Cl→NH3 B.NH3→NO C.S→SO3 D.Cu→SO2
14.实验室模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,下列说法错误的是
A.实验时,先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3,再通入足量CO2
B.装置中使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率
C.X溶液为饱和碳酸钠溶液,作用是吸收二氧化碳中的氯化氢
D.利用锥形瓶所得分散系制备Na2CO3固体,还需经历过滤、洗涤、干燥及焙烧等过程
15.为了检验某固体物质中是否含有,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是
①蒸馏水 ②溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀盐酸
A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤
16.已知氨可以与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜,用下面示意图中的装置可以实现该反应。
A中装有的NH4Cl和Ca(OH)2混合物在加热条件下,可以发生反应生成CaCl2、NH3和H2O。
试回答下列问题:
(1)B中加入的物质是碱石灰(CaO和NaOH的混合物),其作用是 。
(2)实验时在C中观察到的现象是 ,发生反应的化学方程式是 。
(3)实验时在D中观察到的现象是 ,收集到的物质是 。
17.某小组同学在加热NH4HCO3固体时,闻到了刺激性气味,决定对其进一步探究:
(1)如图所示,
实验一中观察到的现象是 ,宏观上说明浓氨水有 ,微观上说明 。写出NH4HCO3受热分解的化学方程式 。
(2)实验二装置连接好之后首先要做的是 ,然后再通入氨气排尽装置A中的空气,最后点燃酒精灯,持续加热,发现氧化铜逐渐由黑变红,依据题中信息,写出装置A中发生反应的化学方程式 ,该反应中氨气是 剂,实验证明了氨气具有 性。
(3)实验二加热一段时间后,A、B、C三个装置的质量变化是:
装置 A B C
数据 减少了4.8g 增加了7.2g 增加了2.8g
该实验小组的同学按照实验数据计算出氮、氢元素的质量之比明显与理论上氨气中氮、氢的质量比不符,分析产生该误差的原因是 ,写出装置B中发生反应的化学方程式 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.液氨为纯净物,氨气溶于水得到氨水,则氨水为混合物,二者成分不同,故A正确;
B.NH3是在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物,是非电解质,氨水为混合物,既不是电解质也不是非电解质,故B正确;
C.氨气溶于水所得溶液中含有一水合氨,一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子,所以氨水显碱性,故C错误;
D.浓氨水具有挥发性,需要密封保存,故D正确;
故选C。
2.D
【分析】浓硫酸具有吸水性和强氧化性,可以干燥酸性和中性气体,不能干燥碱性气体和还原性气体,碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物,可以干燥碱性气体,不能干燥酸性气体。
【详解】A.Cl2是酸性气体,能用浓硫酸干燥,但是不能用碱石灰干燥,故A错误;
B.是碱性气体,能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,能用碱石灰干燥,故B错误;
C.SO2是酸性气体,能用浓硫酸干燥,但是不能用碱石灰干燥,故C错误;
D.能用碱石灰干燥,也能用浓硫酸干燥,故D正确;
答案选D。
3.B
【分析】①中制备氨气,②中干燥,③中氨气还原氧化铜,最后排水法收集尾气。
【详解】A.加热条件下,氨气与CuO反应生成氮气、Cu和水,反应的化学方程式为,所以反应过程中③中硬质玻璃管中固体由黑变红,A正确;
B.干燥氨气应该用碱性干燥剂,不能用酸性干燥剂五氧化二磷,所以②中盛放的固体可以是碱石灰,B错误:
C.先用①中产生的氨气排尽装置中的空气,所以实验开始时先点燃①中的酒精灯。再点燃③中的酒精灯,C正确;
D.结束实验时,先把水槽中的导管取出,然后熄灭酒精灯,否则水槽中的水会产生倒流,D正确。
故选B。
4.C
【详解】A.固体氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢遇冷又结合生成氯化铵,得不到氨气,A错误;
B.浓硫酸和氨气反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
C.氨气和氧化铜在加热条件下反应,黑色的氧化铜转化为红色的铜,说明氨气有还原性,C正确;
D.漏斗浸入水中过多,起不到防止倒吸的作用,D错误;
答案选C。
5.A
【详解】A.HCl的水溶液呈酸性,遇酚酞呈无色,故A错误;
B.AgCl是白色,故B正确;
C.NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮,硝酸呈酸性,遇石蕊显红色,故C正确;
D.NH3·H2O水溶液呈碱性,与Fe3+ 生成Fe(OH)3呈红褐色,故D正确,
故选A。
6.C
【详解】①绝大多数铵盐易溶于水,少数铵盐难溶于水,故①正确;
②铵盐中氮元素化合价不一定都是价,如NH4NO3中N元素化合价为-3、+5,故②错误;
③绝大多数铵盐受热易分解,如氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,故③正确;
④NH4HCO3既能跟氢氧化钠反应又能跟盐酸反应,故④错误;
⑤铵态氮肥含有铵根离子,常用的铵态氮肥有碳酸氢铵、硫酸铵等,故⑤正确;
正确的有①③⑤,选C。
7.C
【详解】检验固体物质中的时,为便于反应,通常将固体先溶于水,然后加入强碱溶液、加热,逸出的NH3用湿润的红色石蕊试纸检验,所以应选择①②③,故选C。
8.B
【详解】①铵盐中,氮元素化合价不一定都是价,如中,N的化合价除了价,还有价,①错误;
②所有铵盐都溶于水,②正确;
③铵根离子能和氢氧根离子反应,因此铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用,③正确;
④铵盐一般由铵根离子和酸根离子构成,含有离子键,是离子化合物,④正确;
⑤某些铵盐也可以与酸反应,如,⑤错误;
⑥硝酸铵在某条件下分解不生成氨气,,⑥错误;
⑦向溶液中加入NaOH浓溶液共热时,会发生反应产生氨气和水,,⑦正确;
⑧I2和NaCl的固体混合物可利用I2易升华的性质将其与氯化钠分离,故⑧正确;
由上述分析可知叙述中正确的有②③④⑦⑧,B正确;
故选B。
9.C
【分析】①中高锰酸钾受热分解制备氧气,装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气,装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮,装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵,会有白烟产生,装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜。
【详解】A.由分析可知,③中气体颜色无明显变化、④中收集到红棕色气体,一段时间后产生白烟说明③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故A正确;
B.氨的催化氧化是一个放热反应,放热反应开始后,不需要持续加热,故B正确;
C.由分析可知,④中白烟的主要成分是硝酸铵,故C错误;
D.由分析可知,一段时间后,装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜,故D正确;
故答案选C。
10.B
【详解】A.氨气的还原性表现在氧化还原反应中失电子作还原剂,与喷泉实验无关,A错误;
B.极易溶于水的气体能形成压强差而产生喷泉实验,所以氨的喷泉实验体现了氨极易溶于水的性质,与喷泉实验有关,B正确;
C.HCl也容易形成喷泉实验,但其溶于水显酸性,说明喷泉实验和氨气与水反应生成碱性物质的性质无关,C错误;
D.NH3的氧化性表现在NH3在与Na反应产生NaNH2和H2及高温、高压、催化剂条件下NH3分解产生N2、H2,但这些性质与NH3喷泉实验的形成无关,D错误;
故合理选项是B。
11.D
【详解】A.氨气是一种无色有刺激性气味的气体,A正确;
B.氨气溶于水后与水反应生成氨水,氨水能够发生电离出OH-,反应为:NH3+H2ONH3 H2O+OH-,故氨的水溶液显碱性,B正确;
C.实验室可用与反应制取NH3,反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,C正确;
D.由于NH3的密度比空气的小,故需用向下排空气法收集,D错误;
故答案为:D。
12.D
【详解】A.碱石灰具有吸水性,吸收浓氨水中的水分,另外吸水过程放热,使得氨气逸出,A正确;
B.氨气不与碱石灰反应,所以可以用碱石灰干燥,B正确;
C.氨气密度小于空气,应该用向下排空气的方法收集,C正确;
D.氨气极易溶于水,会产生倒吸的现象,D错误;
故选D。
13.C
【详解】A.NH4Cl直接受热分解可生成NH3,A不符合题意;
B.NH3在催化剂高温的条件下可被氧气直接氧化为NO,B不符合题意;
C.S不能直接发生化学反应生成SO3,S与O2反应先生成SO2,SO2再被氧化生成SO3,C符合题意;
D.Cu跟浓硫酸直接加热可发生反应生成SO2,D不符合题意;
答案选C。
14.C
【分析】将浓氨水滴入生石灰中反应制取NH3,然后通入盛有饱和NaCl溶液的锥形瓶中,使食盐水显碱性,得到氨化饱和食盐水。将稀盐酸滴入盛有CaCO3的试管中,反应产生CO2气体,然后经盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,除去CO2气体,将该CO2气体也通入盛有饱和NaCl溶液的锥形瓶中,发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤,分离得到NaHCO3晶体。
【详解】A.由于NH3极易溶于水,实验时,先向饱和NaCl溶液中通入较多的NH3,使溶液显碱性,就可以增大CO2在食盐水中的溶解度,再通入足量CO2,使溶液中产生更多,从而有利于析出NaHCO3晶体,A正确;
B.在装置中在通入NH3的导气管末端使用“多孔球泡”可增大NH3的吸收速率,促进NH3在溶液中的溶解,B正确;
C.Na2CO3能够吸收CO2气体,因此不能用于除去CO2中的杂质HCl,X应该是饱和NaHCO3溶液,其作用是吸收CO2中的杂质HCl,C错误;
D.在锥形瓶中发生反应:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,将NaHCO3过量出后经洗涤除杂,然后干燥,再焙烧发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,就制取得到纯碱Na2CO3,D正确;
故合理选项是C。
15.B
【详解】检验一般是取少量样品与碱液混合于试管中,加热,将用蒸馏水润湿的红色石蕊试纸靠近试管口,看试纸是否变蓝;也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成;因此④、⑤一定用不到,答案选B。
16.(1)干燥氨气
(2) 固体由黑变红,有液滴产生
(3) 产生无色液体 氨水
【分析】A装置制取氨气后,经过B装置干燥,在C装置中氨可以与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜,D装置起到冷凝作用收集氨水;
【详解】(1)NH4Cl和Ca(OH)2混合物在加热条件下,可以发生反应生成CaCl2、NH3和H2O,所以B装置中的碱石灰需要除水蒸气;故答案为:干燥氨气;
(2)C装置中发生氨与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜的反应, 观察到黑色固体逐渐变红,有液滴产生;故答案为:固体由黑变红,有液滴产生;
(3)氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成氨水,则D中观察到的现象是产生无色液体,收集到的物质是氨水;故答案为:产生无色液体;氨水。
17.(1) 烧杯B中酚酞试液变红 挥发性 分子是运动的 NH4HCO3NH3↑+CO2+H2O
(2) 检查装置的气密性 2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O 还原 还原
(3) 浓硫酸还吸收了未反应的氨气 2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4
【分析】本实验的目的是探究氨气的还原性,并测定氨的组成。为防止装置内的空气干扰实验,先通氨气排尽装置内的空气,再点燃酒精灯,看到硬质玻璃管内固体由黑色变为红色,则可证明有铜生成,从而证明氨具有还原性;再分析装置A、B、C的质量变化,从而测定氨的组成。
【详解】(1)氨水易挥发出氨气,并有一部分氨气溶解在烧杯B中,从而使烧杯B内溶液呈碱性,酚酞变红。所以实验一中观察到的现象是烧杯B中酚酞试液变红,宏观上说明浓氨水有挥发性,微观上说明分子是运动的。NH4HCO3受热分解,生成氨气、二氧化碳等,化学方程式:NH4HCO3NH3↑+CO2+H2O。答案为:烧杯B中酚酞试液变红;挥发性;分子是运动的;NH4HCO3NH3↑+CO2+H2O;
(2)实验二装置连接好之后,要确保装置不漏气,所以首先要做的是:检查装置的气密性;依据分析可知,为防止装置内空气中的氧气干扰实验,应先通入氨气排尽装置A中的空气,最后点燃酒精灯,持续加热,发现氧化铜逐渐由黑变红,依据题中信息,装置A中,CuO与NH3反应,生成Cu、N2等,发生反应的化学方程式:2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O,该反应中氨气中所含N元素由-3价升高到0价,则NH3是还原剂,实验证明了氨气具有还原性。答案为:检查装置的气密性;2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O;还原;还原;
(3)该实验小组的同学按照B、C装置中的实验数据计算出氮、氢元素的质量之比明显与理论上氨气中氮、氢的质量比不符,主要是没有考虑到有一部分NH3未反应,与水蒸气一起,被浓硫酸吸收,则产生该误差的原因是:浓硫酸还吸收了未反应的氨气;装置B中,氨气被浓硫酸吸收生成硫酸铵,发生反应的化学方程式:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。答案为:浓硫酸还吸收了未反应的氨气;2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4。
【点睛】如果用装置A、C中的数据进行计算,则计算出的氨气中N、H的原子个数比或质量比与实际情况相符。
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答案第1页,共2页

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