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第二节 氮及其化合物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第2课时 氨和铵盐
掌握氨的物理性质和化学性质，熟悉喷泉实验及发生的原理
01
掌握氨气的实验室制法及操作要点
02
学习目标
掌握铵盐的性质
03
PART 01
氨
1、氨分子的结构
氨的电子式为 ，结构式为 ，氨的结构 为 ，N原子位于锥顶，三个H原子位于锥底
一、氨
三角锥形
2、物理性质
氨是无色、有 气味的气体，密度比空气 ，很容易 ；氨极易溶于水，在常温常压下，1体积水大约可溶解 体积氨。氨气溶于水时，需防止倒吸现象的发生
刺激性
小
液化
700
3、氨的化学性质
一、氨
(1)与水的反应
氨溶于水的水溶液称为 ，其中大部分NH3与水结合成一水合氨( )， 为弱电解质，只能部分电离成NH4＋和OH－：
氨水
NH3·H2O
NH3·H2O
① NH3是唯一能使 的气体，常用此性质检验NH3
湿润的红色石蕊试纸变蓝
一、氨
液氨 氨水
物质成分 纯净物(非电解质) 混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类
主要性质 不具有碱性 具有碱的通性
存在条件 常温常压下不能存在 在常温常压下可存在
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH－、H＋
③氨水的性质：氨水具有弱碱性，能使无色酚酞试液变为 ，使红色石蕊试液变为 。氨水的浓度越大，密度反而 (是一种特殊情况)。NH3·H2O不稳定，故加热氨水时有氨气逸出：___ ______________________
浅红色
蓝色
越小
NH3·H2O NH3↑＋H2O
②液氨与氨水的比较
一、氨
②将浓盐酸改为 ，也会出现相同的现象
反应的化学方程式： (产生白烟，可用于检验NH3)
③与硫酸反应： (浓硫酸没有挥发性，不能形成白烟，不能用浓硫酸干燥氨气)
浓硝酸
NH3＋HNO3 NH4NO3
2NH3＋H2SO4 (NH4)2SO4
④与CO2、SO2等酸性氧化物反应：
NH3＋CO2＋H2O NH4HCO3 或 2NH3＋CO2＋H2O (NH4)2CO3
⑤与盐溶液反应
与AlCl3溶液反应：
与FeCl3溶液反应：
Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+
Fe3+＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+
一、氨
(3)NH3的还原性
NH3分子中氮元素的化合价为 价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是 ，因此氨具有 。NH3能与O2、CuO、Cl2等的反应
①氨的催化氧化：氨气在催化剂（如铂等）、加热条件下，被氧气氧化生成 。此反应是放热反应，叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)，是工业制硝酸的反应原理之一
(工业制硝酸的基础，也是工业上制NO的方法)
－3
只能升高，不能降低
还原性
NO和H2O
一、氨
②与纯氧反应： (黄绿色火焰)
③与CuO反应： (氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一)
④氨气与氯气反应：
氨气与少量氯气反应的化学方程式为：___________________________
氨气与足量氯气反应的化学方程式为：__________________________
8NH3 + 3Cl2 N2 + 6NH4Cl
2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HCl
一、氨
【微点拨】工业制HNO3的反应原理及流程
流程示意图
主要流程 将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸
各步反应的化学方程式
4、氨的用途
一、氨
①氨是氮肥工业及制造硝酸、碳铵、纯碱等的重要原料
②氨也是有机合成工业中的常用原料(如：尿素、合成纤维、染料等)
③氨还可用作制冷剂。液氨作制冷剂的原因是：_____________________________________________________
氨易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低
【对点训练1】
1、关于氨的下列叙述中，错误的是(　　)
A．氨易液化，因此液氨常用来作制冷剂
B．氨易溶解于水，可用来做喷泉实验
C．实验室常用向下排空气法收集氨
D．氨溶于水能导电，氨是电解质
一、氨
【对点训练2】
2、下列有关氨的叙述不正确的是(　　)
A．氨分子中氮元素的化合价只能升高，氨具有还原性
B．氨的催化氧化反应的化学方程式是
C．氨的催化氧化反应中，若氧气过量，则有红棕色气体生成
D．NH3与酸的反应为中和反应
D
D
【对点训练3】
3、如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(　　)
一、氨
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3溶液
D 干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱
A
PART 02
氨气的实验室制法
二、氨气的实验室制法
原理
反应原料 实验室一般用_______________与__________固体
实验装置

发生装置 “ ”型，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同
净化装置 通常用________干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥
氯化铵或硫酸铵
Ca(OH)2
碱石灰
1、实验过程及实验装置
二、氨气的实验室制法
收集装置 NH3极易溶于水 密度比空气小，只能___________________，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是_______________________，以收集到较纯净的氨气
尾气处理 多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团
用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。
在吸收时要防止倒吸，常采用的装置如图所示：
验满方法 ①方法一：用镊子夹住一片___________________放在试管口，若试纸__________，说明已经收集满
②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有_______生成，说明已经收集满
用向下排空气法收集
防止氨气与空气形成对流
湿润的红色石蕊试纸
变蓝
白烟
二、氨气的实验室制法
2、实验室制取氨气时注意事项
①NH4Cl不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而NH4HCO3极易分解产生CO2，使生成的中混有较多CO2杂质
②消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、
易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管
③氨气干燥时：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用 干燥
碱石灰
④收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气
二、氨气的实验室制法
3、快速制备氨的方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水
浓氨水＋固体NaOH
浓氨水＋固体CaO CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH－浓度，减小NH3的溶解度 NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于 NH3的放出
4、氨的工业制法:
【对点训练2】
1、实验室制取少量干燥的氨涉及下列装置，其中正确的是(　　)
A．①是NH3发生装置 B．②是NH3吸收装置
C．③是NH3发生装置 D．④是NH3收集、检验装置
二、氨气的实验室制法
2、下列装置不能达到实验目的的是(　　)
C
A
PART 03
铵盐及NH4+的检验
三、铵盐及NH4+的检验
1、铵盐
2、结构
构成的盐，铵盐属于铵态氮肥
如：硫酸铵[(NH4)2SO4，俗称硫铵，又称肥田粉]，氯化铵[NH4Cl，俗称氯铵]，硝酸铵[NH4NO3，俗称硝铵]，碳酸氢铵[NH4HCO3，
俗称碳铵]
离子晶体，具有 ，是由非金属元素组成的离子化合物
3、铵盐的物理性质
铵盐都是 色固体，均 溶于水
由铵离子和酸根离子
离子键、共价键
白
易
三、铵盐及NH4+的检验
4、铵盐的化学性质
(1)不稳定性：铵盐受热 ，但不一定都有 生成
①在试管中加热氯化铵固体，观察到的现象是：_____________________________________________
反应的化学方程式：
【微点拨】该过程不是升华，利用NH4Cl的这种性质常用来分离提纯
NH4Cl固体
②NH4HCO3固体受热分解：
③(NH4)2CO3固体受热分解：
④NH4NO3受热分解较为复杂：
易分解
NH3
氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体
三、铵盐及NH4+的检验
(2)与碱反应
①固体反应(NH4Cl固体与NaOH固体共热)：____________________________
②溶液中的反应
a.若是铵盐溶液与碱溶液共热，写成__________
(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热：_____________________
b.若是铵盐溶液与浓碱溶液，写成___________
浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体： _ _
c.若是反应物为稀溶液且不加热时或无特殊说明写________
NH4Cl与NaOH两稀溶液混合：___________________________
NH3↑＋H2O
NH3↑＋H2O
NH3·H2O
三、铵盐及NH4+的检验
5、用途：可用作氮肥，炸药，焊药
(1)NH4＋的检验：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的 ，加热产生能 气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)，则该溶液中存在NH4+
6、NH4＋的检验和铵盐的检验方法
(2)铵盐的检验方法
①取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH4+
②取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH4+
NaOH溶液
使湿润红色石蕊试纸变蓝的
【对点训练3】
1、下列说法中正确的是(　　)
A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈-3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH4+＋OH - NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
三、铵盐及NH4+的检验
2、现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物，可采用的方法是 (　　)
A．加入NaOH溶液 B．加入AgNO3溶液
C．加热并冷却 D．加入水
C
C
3、检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后(　　)
A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液
B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液
D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液
四、喷泉实验——氨极易溶于水
B
PART 04
喷泉实验
氨极易溶于水
四、喷泉实验——氨极易溶于水
实验过程 在干燥的圆底烧瓶里充满，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶。观察并描述现象，分析出现这些现象的可能原因
实验装置
实验现象
实验结论
方程式
烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色
氨易溶于水，水溶液呈碱性
NH3＋H2O NH3·H2O
四、喷泉实验——氨极易溶于水
1、喷泉实验的原理
2、能形成喷泉的条件
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉
从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好
四、喷泉实验——氨极易溶于水
3、使容器内外产生较大压强差的两种方法
实验装置
原理 烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉
引发喷泉
(1)减小内压法：使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小
打开橡皮管上的弹簧夹，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉
四、喷泉实验——氨极易溶于水
常见气体与吸收剂的组合
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2＋O2
吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水
组合时的条件 气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)
四、喷泉实验——氨极易溶于水
(2)增大外压法：使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变
实验装置
原理 锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→容器内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉
实例 喷雾器、人造喷泉、火山喷发等
1、标准状况下，在干燥的烧瓶中充满纯净的NH3，进行如图所示的喷泉实验，下列说法错误的是(　　)
A．本实验之所以能够产生喷泉是因为氨气极易溶于水，
导致烧瓶内外产生压强差
B．若烧瓶内的氨气中混有少量空气，则喷泉实验后的
水不能充满烧瓶
C．本实验若将NH3换成HCl，也能产生红色的喷泉
D．实验结束后，烧瓶中氨水的物质的量浓度为
【对点训练4】
四、喷泉实验——氨极易溶于水
C
2、如图所示，烧瓶中充满a气体，滴管和烧杯中盛放足量b液体，将滴管中液体挤入烧瓶，打开止水夹f，能形成喷泉的是(　　)
A．a是Cl2，b是饱和NaCl溶液
B．a是NO，b是H2O
C．a是CO2，b是饱和NaHCO3溶液
D．a是HCl，b是AgNO3溶液
四、喷泉实验——氨极易溶于水
D
3、喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
(1)实验室制取氨气的化学方程式___________________________
①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷
的操作是____________________________。该实验的原理是
四、喷泉实验——氨极易溶于水
NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水进入圆底烧瓶，
形成喷泉　
打开止水夹，挤压胶头滴管
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________
A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3溶液与NaOH溶液 C．CaCO3与稀硫酸 D．NH4HCO3与稀盐酸
②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法_
(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2是________上部烧瓶内的压强。
图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似
打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾
D
减小
增大
3
四、喷泉实验——氨极易溶于水
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