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5.2.2 氨和铵盐
新课导入：
【展示】合成氨工厂图片
【引入】阅读教材的内容，完成表格，总结氨气的物理性质。
(1)氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小。
(2)氨很容易液化，液化时放热。液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，可用作制冷剂。
(3)氨极易溶于水，在常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨。5.2.2 氨 铵盐
一、氨
1.物理性质：
无色、有刺激性气味的气体，密度比水小熔沸点低，易液化，极易溶于水（体积比1:700，喷泉实验）通常用向下排气法收集。
用途：易液化，可做制冷剂。
2.化学性质：
（1）与水反应：NH3+H2ONH3·H2O （该溶液能使酚酞试液变红，石蕊试液变蓝）
氨溶于水时,大部分NH3与H2O反应生成一水合氨(NH3·H2O);常温下,一水合氨中有一小部分电离形成NH4-和OH-,所以氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,发生反应： NH3+H2ONH3 H2O、NH3 H2ONH4+ OH-
NH3·H2O 不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为：
NH3·H2O NH3↑+H2O
与酸（HCl）反应：NH3+HClNH4Cl （现象：有大量白烟生成。）
氨是中学阶段常见气体中唯一的碱性气体，也是中学阶段中唯一能与酸反应生成盐的气体。
实际应用：
①由于氨能够与浓硫酸反应,所以不能用浓硫酸来干燥氨。
②浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇氨会发生反应生成铵盐(常温下为固态),因此可以看到有“白烟”产生,利用这一现象可以检验浓氨水或氨的存在。而硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐,但不会产生“白烟”。
（3）氨的氧化反应
①催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
工业上利用此反应制取生产硝酸所需的NO。
②一般氧化：在氨(NH3)中,氮元素处于最低价,因此氨具有还原性,除能发生催化氧化外,还能与Cl2、CuO以及氮氧化物等氧化剂发生反应。具体反应如下:
a.2NH3(不足)+3CI2N2+6HCl
8NH3(过量)+3Cl2N2+6NH4Cl(利用此反应可产生“白烟”的原理,检验氯气管道是否漏气);
b.2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(实验室制取氮气);
c.2xNH3+3NOx(2x+3)/2 N2+3xH2O(治理氮氧化物的污染)。
（4）与盐反应（AlCl3溶液）：AlCl3+3NH3+3H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl
用途：制作氮肥、硝酸、铵盐、纯碱及有机合成工业原材料。
3.喷泉实验：
操作：在干燥的圆底烧瓶里充满氨,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞试液)。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。观察并描述现象。
现象:烧杯里的水进入圆底烧瓶,形成喷泉,圆底烧瓶内的溶液呈红色。
结论：氨气极易溶于水,与水反应生成了易溶于水、使溶液呈碱性的物质一水合氨(NH3·H2O)。
成功关键：
气密性良好；
圆底烧瓶要干燥；
装置内气体纯度要高。
4.氨水与液氨的区别：
名称 液氨 氨水
物质分类 纯净物 混合物
粒子种类 只有NH3分子。 有H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+
主要性质 没有可以自由移动的OH-，不能使干燥的石蕊试纸变蓝。 具有碱的通性。
存在条件 常温常压下不能存在。 常温常压下可存在。
二、氨盐
由铵根离子NH4+与酸根离子构成的化合物称为铵盐。农业上常用的化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等都是铵盐。
1.铵盐的物理性质
常见的铵盐一般是无色或白色晶体,绝大多数易溶于水。
2.铵盐的化学性质
（1）不稳定性：受热易分解
实例 现象
NH4ClNH3↑+HCl↑ 试管底部白色固体消失，试管口出现白色固体。
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑ 试管底部白色固体消失，试管口出现无色液体。
与碱反应：
NH4NO3与NaOH反应：NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O
NH4Cl与NaOH反应：NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
注意：
①与碱反应受热放出氨是铵盐的通性,因此某物质与碱反应,若能鉴定受热时放出的气体是氨，则可以确定该物质中含有NH4+。
②铵态氮肥保存时应注意密封、低温保存,且不能与碱性物质混用。
3.NH4+的检验：
原理：
方法:
①NaOH 溶液法:取少量固体样品或溶液于试管中,加入浓的 NaOH 溶液（用NaOH检验铵盐时如果NaOH溶液浓度小或者未加热，会生成NH3·H2O而不会放出氨气）,加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生),证明固体样品或溶液中含有NH4+。
②碱石灰法:把碱石灰与固体样品混合共热或在研钵里研磨,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口或研钵口,有白烟产生),则可以证明固体样品中含有NH4+。
注意：检验铵盐时,必须先加碱将NH4+转化为NH3，而不能直接加热,因为有的铵盐受热分解不一定产生NH3如NH4NO3分解产物较复杂,高温下分解不产生氨,且可能发生爆炸。
三、氨的实验室制法
反应原理：
在实验室里，常用加热铵盐与碱的混合物的方法来制取氨气。
注意：铵盐一般选用NH4Cl，碱一般选用熟石灰。
装置类型：
固+固气
注：制取气体装置一般分4部分，发生装置、净化装置、收集装置、尾气处理装置。
NH3的干燥：通常用碱石灰，干燥装置用U形管或者干燥管。
收集方法：通常采用向下排空气法。
验满：
①“试纸法”：将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若试纸变蓝,说明已经收集满。
②“发烟法”：用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
尾气处理
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花团)以避免污染空气。5.2.2 氨的性质
1.物理性质：
无色、有刺激性气味的气体，密度比水小熔沸点低，易液化，极易溶于水（体积比1:700，喷泉实验）通常用向下排气法收集。
用途：易液化，可做制冷剂。
2.化学性质：
（1）与水反应：NH3+H2ONH3·H2O （该溶液能使酚酞试液变红，石蕊试液变蓝）
氨溶于水时,大部分NH3与H2O反应生成一水合氨(NH3·H2O);常温下,一水合氨中有一小部分电离形成NH4-和OH-,所以氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,发生反应： NH3+H2ONH3 H2O、NH3 H2ONH4+ OH-
NH3·H2O 不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为：
NH3·H2O NH3↑+H2O
与酸（HCl）反应：NH3+HClNH4Cl （现象：有大量白烟生成。）
氨是中学阶段常见气体中唯一的碱性气体，也是中学阶段中唯一能与酸反应生成盐的气体。
实际应用：
①由于氨能够与浓硫酸反应,所以不能用浓硫酸来干燥氨。
②浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸遇氨会发生反应生成铵盐(常温下为固态),因此可以看到有“白烟”产生,利用这一现象可以检验浓氨水或氨的存在。而硫酸、磷酸等难挥发性酸虽能与氨反应生成铵盐,但不会产生“白烟”。
（3）氨的氧化反应
①催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
工业上利用此反应制取生产硝酸所需的NO。
②一般氧化：在氨(NH3)中,氮元素处于最低价,因此氨具有还原性,除能发生催化氧化外,还能与Cl2、CuO以及氮氧化物等氧化剂发生反应。具体反应如下:
a.2NH3(不足)+3CI2N2+6HCl
8NH3(过量)+3Cl2N2+6NH4Cl(利用此反应可产生“白烟”的原理,检验氯气管道是否漏气);
b.2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(实验室制取氮气);
c.2xNH3+3NOx(2x+3)/2 N2+3xH2O(治理氮氧化物的污染)。
（4）与盐反应（AlCl3溶液）：AlCl3+3NH3+3H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl
用途：制作氮肥、硝酸、铵盐、纯碱及有机合成工业原材料。
3.喷泉实验：
操作：在干燥的圆底烧瓶里充满氨,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞试液)。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。观察并描述现象。
现象:烧杯里的水进入圆底烧瓶,形成喷泉,圆底烧瓶内的溶液呈红色。
结论：氨气极易溶于水,与水反应生成了易溶于水、使溶液呈碱性的物质一水合氨(NH3·H2O)。
成功关键：
气密性良好；
圆底烧瓶要干燥；
装置内气体纯度要高。
4.氨水与液氨的区别：
名称 液氨 氨水
物质分类 纯净物 混合物
粒子种类 只有NH3分子。 有H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+
主要性质 没有可以自由移动的OH-，不能使干燥的石蕊试纸变蓝。 具有碱的通性。
存在条件 常温常压下不能存在。 常温常压下可存在。5.2.2 铵盐的性质
1.物理性质
铵盐的特性：绝大多数铵盐都易溶于水，受热易分解，与碱反应会放出氨。
2.化学性质
(1)受热易分解
①NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑。
②NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。
【实验探究】【实验5-7】向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风)，用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。
实验现象：红色石蕊试纸变红。
实验结论：说明反应中有碱性气体产生。
在实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。
(2)与碱反应
(NH4)2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2H2O＋2NH3↑
离子方程式：NH4++OH-NH3↑+H2O
(3)铵根离子的检验
(1)化学原理：NH＋OH－NH3↑＋H2O(用离子方程式表示)。
(2)检验方法：把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。5.2.2 喷泉实验“灵魂六问”
提问与回答：
（1）氨气为什么会形成喷泉？
当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
（2）溶液为什么变为红色？
氨气与水反应：NH3+H2ONH3+H2ONH4++OH-。因此，氨气溶于水显碱性使酚酞变红。
氨水中存在的微粒有哪些？
氨水中存在的微粒：NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+。
（4）实验成败的关键是什么？
a.NH3纯度尽可能高，且装满；
b.烧瓶干燥；
c.装置气密性好。
（5）是否只有极易溶于水的气体才能进行喷泉实验？若不是，还有哪些气体可以？
①极易溶解于水的气体，如NH3、HCl等可进行喷泉实验。
②气体极易与某种溶液反应，如SO2、CO2、Cl2与浓NaOH溶液，NH3与稀盐酸。
（6）图1、图2喷泉实验引发条件是什么？
图1 将胶头滴管中的水挤压入烧瓶,少量气体溶于水使内压小于外压。
图2 用热毛巾或手捂住烧瓶，气体膨胀逸出溶于水，移开热源，使内压小于外压。
实验装置
操作
在干燥的圆底烧瓶里充满H,用带玻璃
氨气
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
酚酞
溶液
液)。打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使水
进入烧瓶。
现象：
杯中的水由玻璃管进入圆底烧瓶，
形成喷泉，圆底烧瓶内液体呈红色。
结论：
氨气极易溶于水，且水溶液呈喊性。
原理：
利用烧瓶内与外界的压强差：
气体极易溶于液体或气体易与溶液发
生化学反应。5.2.2 实验室制氨气5.2.2 速看实验室制取NH3
反应原理：Ca(OI),+2NTL,C1△
CaCl,+2NH↑+2H2O
NH,Cl和
收集方法：向下排空气法
Ca(OH)2
棉花
验满方法：湿润红色石蕊试纸变蓝
棉花作用：防止空气与NH3对流
而使收集的气体不纯；固定导管
1.实验药品：
熟石灰Ca(OH)2)、NH4CI
2.反应原理：
2NHCI+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3 t
3.反应特点：固十固
△一气体（同制氧气）
4.发生装置：大试管、酒精灯
5.干燥：喊石灰
6.收集方法：向下排空气法
7.试管口放一团棉花的作用：
防止空气对流，使收集气体较纯
8.验满：
1)湿润的红色石蕊试纸变蓝
2)玻璃棒蘸取浓盐酸有白烟
9.尾气处理
多余的氨要用水吸收
水
因氨气极易溶于水，上述三个装置日
的是防止倒吸的装置
[注意]
①本实验中试剂的选取：NH4C可用
(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替，
因为NH4HCO3、NH4NO3受热分解产生杂质气体。
②消石灰不能用KOH或NaOH代替，因为KOH和NaOH
吸水易结块，不利于产生NH3,且高温下腐蚀试管。
③收集NH3的试管口放蘸有稀疏酸的棉花团，防止NH3
与空气对流和污染空气。
④验满的方法还可以为：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试
管口，若有白烟生成，说明已经收集满。

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