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第5章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第3课时 氨气的实验室制备
导入
氨是重要的化工原料,简述工业合成氨的原料、原理及流程。
一、氨气的实验室制法
氨气的实验室制备装置:
1.此装置存在的弊端是什么 如何进行改进
2.收集氨气时,试管口处为什么加一团棉花
一、氨气的实验室制法
1.此装置缺少氨气的干燥装置,可在氨气的收集装置之前加一个干燥装置。
2.加棉花的目的是减缓 NH3与空气的对流,使收集到的氨气更纯净。
一、氨气的实验室制法
NH3的实验室制法：
制备原理
收集方法
验满
注意事项
NH3 极易溶于水,用向下排空气法收集
①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色,则证明收集满
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生,则证明收集满
①制氨气所用的铵盐不能用 NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3 等代替,因为 NH4NO3 加热时会爆炸,而 NH4HCO3、(NH4)2CO3 极易分解产生CO2 气体使制得的 NH3 不纯;
②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;
③NH3 极易溶于水,制取和收集的容器必须干燥
Ca(OH)2+2NH4Cl 2NH3↑+CaCl2+2H2O
一、氨气的实验室制法
氨气的简易制法：
装置 原理
氨水具有不稳定性和挥发性,受热易分解:
①NaOH 固体具有吸水性,溶于水放出大量的热,促使氨水分解产生 NH3;
②CaO与水反应,使溶剂(水)减少;同时反应放热,促使氨水分解产生 NH3
NH3·H2O+CaO NH3↑+Ca(OH)2
NH3·H2O NH3↑+H2O

一、氨气的实验室制法
小试牛刀
1.判断正误。
(1)实验室可以利用加热分解 NH4Cl的方法制取氨气。 ( )
(2)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集。
( )
(3)氨可以用浓硫酸来进行干燥。 ( )
(4)为加快产生 NH3的速率,实验室可以用 NaOH 和 NH4Cl反应制 NH3。 ( )
×
×
×
√
一、氨气的实验室制法
2.实验室用浓氨水和生石灰反应制取氨气,按照生成、净化、收集、尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是( )
B
二、常见气体的制备方法
常见气体的制备装置:
二、常见气体的制备方法
用上表中装置对应的字母填写下列空白。
气体 反应试剂 反应装置
O2 KMnO4 或 KClO3 分解,加热
Na2O2 与 H2O或 H2O2 与 MnO2
SO2 Na2SO3 与浓 H2SO4
Cu与浓 H2SO4,加热
Cl2 浓盐酸与 MnO2,加热
浓盐酸与 KMnO4
H2 稀盐酸与Zn
B
C
C
A
A
C
C
二、常见气体的制备方法
气体 反应试剂 反应装置
CO2 CaCO3 与稀盐酸
NH3 NH4Cl与Ca(OH)2,加热
NH3·H2O,加热
NH3·H2O与CaO
C
B
A
C
二、常见气体的制备方法
常见气体的一般收集方法：
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体
排水法
排 气 法 向上排 空气法
向下排 空气法
不溶于水,且不与水
反应的气体
O2、H2、NO等
密度大于空气,且不
与空气反应的气体
NO2、SO2、Cl2 等
密度小于空气,且不
与空气反应的气体
H2、NH3 等
二、常见气体的制备方法
还可以用哪些方法进行气体的收集呢
创新方法:
(1)从a管进气b管出水,可收集难溶于水的气体,如 H2、O2等。
(2)若将广口瓶中的液体换成饱和食盐水可以收集氯气,换成饱和碳酸氢钠溶液可以收集二氧化碳,换成四氯化碳可以收集 HCl或 NH3等。
二、常见气体的制备方法
小试牛刀
1.判断下列装置是否正确。
（ ）
（ ）
（ ）
×
×
×
二、常见气体的制备方法
（ ）
（ ）
（ ）
×
×
√
二、常见气体的制备方法
如图为常用的玻璃仪器组成的六和中实验装置,需要根据不同的实验要求在其中加入不同的液体或固体试剂,请用适宜装置的字母完成下列填空:
(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集 NO的装置是_____。
AB
二、常见气体的制备方法
(2)能用于干燥CO2气体的装置是________。
(3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中,用于除去Cl2中
HCl杂质的最佳装置是________。
(4)用于尾气吸收,并能防止液体倒吸入反应装置中的是________。
(5)接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳的装置
是_____。
AEF
A
ACE
D
二、常见气体的制备方法
拓展延伸-解答实验装置题做到“四看”:
一看发生装置是否有错:①实验是否需要加热;②仪器放置是否有错;③夹持仪器的位置是否有错。
二看试剂(反应物、干燥剂、尾气吸收剂等)是否符合实验原理。
三看收集方法是否有错(导管伸入的位置等)。
四看是否缺少尾气吸收装置,对于有毒气体,一定要设计尾气吸收装置,并选择适宜的吸收剂。
总结
课堂练习
1.现有如图所示的四种实验室制备气体的发生装置
A
课堂练习
2.为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置:
请回答下列问题:
(1)写出实验室制氨气的化学反应方程式:__________________
_________________________________。
Ca(OH)2+2NH4Cl 2NH3↑+CaCl2+2H2O
课堂练习
(2)实验装置和所用样品都正确的是_______(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是_________________________
__________________________________________________________
_____________________________________________。
(4)上述装置中肯定收集不到氨气的是_______(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是_____________________________(用化学方程式表示)。
丙
在试管口放一块湿润的红色石蕊
试纸,若试纸变蓝色,则证明氨气已经集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口,若产生大量白烟,则证明氨气已经集满)
乙
2NH3+H2SO4 (NH4)2SO4
课堂练习
(5)尾气处理时,下列装置不可以用于处理氨气的是_______(填序号)。
(6)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应,写出该反应的化学方程
式: _______________________________。
C
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
谢谢！

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