课时5 氨和铵盐(课件 学案 练习)高中化学人教版(2019)必修 第二册 第五章

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课时5 氨和铵盐(课件 学案 练习)高中化学人教版(2019)必修 第二册 第五章

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第五章
第二节 氮及其化合物
化工生产中的重要非金属元素
课时5 氨和铵盐
学习目标 知识体系
1.了解氨气与水、酸或氧气的反应 2.了解氨气的实验室制法 3.了解喷泉实验 4.了解常见铵盐的分解反应,掌握铵根离子的检验方法
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 氨气、液氨、氨水的成分相同,均为纯净物 (  )
(2) 分别加热盛有NH4Cl和单质碘的试管,管口均有固体凝结,原理相同 (  )
(3) 铵盐受热易分解,因此贮存铵态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处 (  )
(4) 因为NH4HCO3受热易分解,所以可用作化肥 (  )
×
×

×
(5) 取少量待测液于试管中,加入NaOH浓溶液微热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,可检验是否含有 (  )
(6) N2NH3NH4Cl转化能实现 (  )
(7) 铵态氮肥要避免与草木灰混合使用 (  )
(8) 热分解氯化铵是实验室制取氨气的反应原理之一 (  )



×
纲要笔记
氨气的性质
1
重难点
1
1.物理性质
氨气是______色有__________气味的气体;密度比空气______;熔、沸点低,易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可作制冷剂;氨气________溶于水,常温常压下,1体积水中大约可溶解_______体积氨气。氨气的水溶液俗称氨水,浓氨水具有________性。

刺激性

极易
700
挥发
2.化学性质
(1) 氨气与水反应
+OH-
氨气溶于水会与水结合生成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O中有一小部分会电离产生和OH-,因此氨水显________性, 能使酚酞溶液变______色。
(2) 氨气与酸反应(生成铵盐)
NH3与HCl反应的化学方程式为_______________________,有白烟生成(挥发性的强酸如硝酸与NH3在空气中相遇也有此现象)。
弱碱

NH3+HCl═══NH4Cl
(3) 氨气的还原性(氨氧化反应)
①氨气的催化氧化:
_______________________________
②氨气在加热条件下还原CuO的反应:
______________________________________
③氨气与氯气的反应:
8NH3+3Cl2═══6NH4Cl+N2(此反应可用来检验Cl2是否泄漏,Br2也能与NH3发生类似反应)
4NH3+5O24NO+6H2O
2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
喷泉实验
1
重难点
2
1.氨气的喷泉实验
(1) 实验装置如图所示
(2) 实验现象
形成美丽的喷泉,液体几乎充满整个烧瓶,溶液显______色。
(3) 结论
氨气________溶于水,水溶液显________性。

极易
弱碱
2.喷泉实验
(1) 原理
气体在液体中溶解度很大(或快速与液体反应),在短时间内产生足够的压强差,打开止水夹后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
(2) 成功关键
①盛气体的烧瓶必须干燥。
②气体要充满烧瓶。
③装置不能漏气。
(3) 其他喷泉实验的气体和溶液
①HCl与H2O。
②CO2、SO2等与NaOH溶液。
NH3的实验室制法
1
重难点
3
1.实验室制法
2.氨气的其他制备方法
方法 加热浓氨水 将浓氨水滴入碱石灰(或CaO粉末或NaOH粉末)中
装 置 图
原 理 NH3·H2 O+CaO=== NH3↑+Ca(OH)2
CaO、NaOH固体溶于水放热,促使氨挥发,且OH-浓度的增大有利于NH3的逸出
注意:不能采用NH4Cl固体受热分解法,因为NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷重新反应生成NH4Cl 铵盐的性质与应用
1
重难点
4
1.铵盐的化学性质
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
NH4ClNH3↑+HCl↑
NaOH+NH4ClNH3↑+NaCl+H2O
NH+OH-NH3↑+H2O
2.铵盐性质的应用
(2) 的检验
①检验流程:
②操作方法:取少量固体样品(或溶液)于试管中,加入____________溶液,加热,用______________________靠近试管口(或将蘸有__________的玻璃棒靠近试管口),试纸________(或产生________),则证明固体样品(或溶液中)含有。
(2) 农业上常见的铵态氮肥有NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
变蓝
白烟
氢氧化钠
湿润的红色石蕊试纸
浓盐酸
变蓝
白烟
分类悟法
   氨的催化氧化是工业制硝酸的基础:4NH3+5O24NO+6H2O。下列关于该反应的说法正确的是 (  )
A.NH3作氧化剂
B.O2发生氧化反应
C.反应过程中各元素的化合价都发生变化
D.NH3中N元素被氧化
1
氨气的性质
1
类型
1
D
解析:该反应中N元素化合价升高,NH3作还原剂,A错误;该反应中O元素化合价降低,O2作氧化剂,发生还原反应,B错误;该反应H元素化合价不变,C错误;NH3中N元素被氧化,D正确。
   氨气溶于水的喷泉实验如图所示。下列说法不正确的是
(  )
A.红色喷泉说明氨气溶于水呈碱性
B.将氨气换成HCl气体,也可以形成喷泉
C.烧杯中换成饱和食盐水将无法形成喷泉
D.烧瓶内充满CO2,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
喷泉原理
1
类型
2
2
解析:氨气溶于水,可生成一水合氨,一水合氨为弱碱,酚酞遇碱性物质变红,A正确;氯化氢极易溶于水,也能形成喷泉,B正确;氨气在饱和食盐水中仍然能溶解,所以仍然可以形成喷泉,C错误;浓碱溶液可以吸收烧瓶中的二氧化碳生成碳酸盐,瓶内可以形成负压,从而形成喷泉,D正确。
C
   下列实验室制取NH3并进行干燥、收集、验满和尾气处理的各装置和原理能达到实验目的的是 (  )
氨气的制备
1
类型
3
3
D
解析:实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体加热条件下发生反应制取氨气,A不选;氨气为碱性气体,能和浓硫酸反应,因此不能用浓硫酸干燥氨气,应用碱石灰干燥,B不选; 氨气密度比空气小,采用向下排空气法收集,导气管应插入到试管底部,C不选; 氨气极易溶于水,采用倒扣的漏斗能防倒吸,D选。
   氨是一种重要的化工原料,合成氨以及进行氨的催化氧化实验流程如图所示。下列说法不正确的是 (  )
A.提高合成塔中的反应温度,可以实现N2全部转化为NH3
B.氨分离器中,可通过加压或降温使氨液化分离
C.向吸收塔和氧化炉中通入的A为空气
D.氧化炉中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
4
A
解析:N2和H2反应生成NH3,该反应为可逆反应,反应物N2不能完全转化为NH3,A错误;氨气的沸点比N2和H2的沸点都要低,加压降温能将氨气液化,氨气氨分离器中,可通过加压或降温使氨液化分离,B正确;吸收塔通入空气和水,发生反应:4NO+3O2+2H2O═══4HNO3,氧化炉中通入空气,发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,C正确;氧化炉中发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4,D正确。
   检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是 (  )
A.加氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看试纸是否变蓝
B.将固体加热,产生的气体通入紫色石蕊试液,看是否变红
C.取少量固体于试管中,加热,将蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成
D.加入氢氧化钠溶液,加热,再滴入酚酞溶液
铵盐的性质
1
类型
4
5
A
解析:氨气通入紫色石蕊试液,溶液会变蓝,B错误;浓硫酸无挥发性,故无白烟生成,C错误;氢氧化钠溶液和氨水均是碱性的,如果氢氧化钠过量则会干扰检验,D错误。
课堂评价
1.下列有关NH3的实验或结论正确的是 (  )
A.NH3溶于水溶液呈碱性,故NH3属于一元碱
B.将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶内,试纸变蓝则证明NH3已收集满
C.将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,可快速获得NH3
D.将NH4Cl热分解后的产物通过盛有硅胶干燥管,可收集到干燥纯净的NH3
C
解析:氨气可与水反应生成一水合氨,一水合氨为一元碱,A错误;气体验满时,试纸不能伸入到集气瓶内,应放在集气瓶口,B错误;氨气易挥发,碱石灰和水反应生成氢氧化钙,且反应放热,可促进氨气的挥发,可快速获得NH3,C正确;NH4Cl受热分解后生成NH3和HCl,硅胶干燥管只能吸收水,不能除去HCl,D错误。
2.右边装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是 (  )
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
解析:加热固体时试管口应略向下倾斜,A不选;氨气与硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,一般用碱石灰干燥,B不选;用该装置收集气体NH3时,瓶口不能密封,应敞口或用双孔橡皮塞,C不选;氨气极易溶于水,则球形干燥管可防止倒吸,D选。
甲    乙     丙    丁
D
3.实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M,多余的气体可用水吸收。则气体M可能是 (  )
A.一氧化氮 B.氨气
C.二氧化氮 D.氯化氢
B
解析:NO能够与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,且一氧化氮不溶于水,也不与水反应,不能用水吸收多余的NO,A不选;NH3为碱性气体,极易溶于水,密度比空气小,可用图示装置干燥、收集及吸收,B选;NO2密度大于空气的密度,采用集气瓶收集时导管应长进短出,且二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸,多余的气体不能用水吸收,C不选;氯化氢密度比空气大,采用集气瓶收集时导管应长进短出,D不选。
4.NH3是一种重要的化工原料,某实验小组对NH3的性质进行探究。
(1) 实验室利用装置A制备NH3反应的化学方程式为_________________________ ________________________。
(2) 装置B中所装药品是__________,其作用为____________。
Ca(OH)2 +2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O
碱石灰
干燥NH3
(3) 下列能用作吸收多余氨气的装置是______(填字母)。
bd
a       b      c      d
(4) 实验过程中观察到以下现象,完成表格:
序号 实验现象 实验结论
① 装置C中固体颜色由黑变红 反应生成了Cu2O或________
② 装置D中____________________ 反应生成了H2O
③ 装置F中收集到无色无味气体 反应生成了N2
若装置C中所得红色固体为Cu2O,则反应的化学方程式为___________________ __________________,证明NH3具有________(填“氧化”或“还原”)性。
Cu
白色固体变为蓝色
2NH3+6CuO
N2+3Cu2O+3H2O
还原
解析:(4) 装置C中氨气与氧化铜共热发生反应验证氨气的还原性,固体颜色由黑变红,说明氧化铜转化为氧化亚铜或铜,装置D中无水硫酸铜变为蓝色,说明反应有水生成,装置F中收集到无色无味气体说明反应有氮气生成,若红色固体为Cu2O,则发生反应为2NH3+6CuON2+3Cu2O+3H2O,反应中氮元素的化合价升高被氧化,氨气是反应的还原剂,表现还原性。课时5 氨和铵盐
1.(1) 写出下列反应的化学方程式。
①NH3与O2:________________;
②NH3与CuO:________________;
③NH3与Cl2:________________;
④NH3与HCl:________________;
⑤NH4Cl分解:________________;
⑥实验室制备NH3:________________;
(2) 检验N的操作方法:_______________________________。
2.下列物质的应用利用了氧化还原反应的是(  )
A.用Na2O2作供氧剂
B.用氧化铁作红色颜料
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
D.用液氨作制冷剂
3.下列气体中,既可用浓硫酸干燥,也可用碱石灰干燥的是(  )
A.NO2 B.H2
C.Cl2 D.NH3
4.下列关于氨气、液氨、氨水的叙述正确的是(  )
A.氨气、液氨、氨水的成分相同,均为纯净物
B.氨分子间存在氢键,氨气容易液化,可作制冷剂
C.蘸有浓硫酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,有白烟生成
D.氨水的溶质为NH3·H2O,其电离的离子方程式为NH3·H2O===N+OH-,所以氨水呈碱性
5.下列有关氨气的说法错误的是(  )
A.氨气极易溶于水,可以进行喷泉实验
B.在反应4NH3+5O24NO+6H2O中,氨气表现氧化性
C.用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水,相互靠近时会看到有白烟产生
D.加热盛NH4Cl的试管底部,NH4Cl受热分解
6.产生和收集气体的实验装置如图所示。该装置适合于(  )
A.NO2 B.H2
C.Cl2 D.NH3
7.实验室用氯化铵固体和熟石灰固体制取氨气。下列装置组合正确的是(  )
① ②
③ ④

A.①③ B.①⑤
C.②③ D.②④
8.大气中的氮循环(如图所示)可以减少环境的污染。下列说法不正确的是(  )
A.反应①属于氮的固定
B.反应④转化过程中CH3OH作还原剂
C.反应⑤N与N反应生成1mol N2转移6NA个电子(设NA为阿伏加德罗常数的值)
D.在各步反应中,氮元素化合价均发生了变化
9.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.氯化铵固体和熟石灰混合加热:
N+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:
N+OH-NH3·H2O
C.氨水中加入盐酸:
NH3·H2O+H+====+H2O
D.氯化铝溶液中加入过量的氨水:
A+3OH-====Al(OH)3↓
10.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知:实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1) 实验室中有下列几组装置:
a b c
制取氮气选用合适的装置为____________(填字母,下同);制取氢气选用合适的装置为________。
(2) 氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了干燥气体外,还有________________的作用。
甲 乙
(3) 用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是________________________________,锥形瓶中还可观察到的现象是____________________________________。
(4) 写出乙装置中氨氧化的化学方程式:____________________________________。
(5) 反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH-、____________、____________。
11.人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,某化学兴趣小组利用图1装置制备氨气,图2装置探究其相关性质。
图1
图2
Ⅰ.实验室制取氨气。
(1) 图1装置中生成NH3的化学方程式为_______________________________。
检验试管中已收集满氨气的方法是_______________________________。
Ⅱ.探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
(2) 图2所示装置中无水硫酸铜的作用是________________;
有同学认为需要在无水硫酸铜的后面再接一个装有CaCl2固体的球形干燥管,这样做的目的是______________________________________。
(3) 该实验缺少尾气吸收装置。下列图中能用作吸收尾气的装置是________(填字母)。
A B  C
(4) 实验中观察到图2装置的a中CuO粉末变红,b中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为________________,______________________证明氨气具有________(填“氧化”或“还原”)性。
课时5 氨和铵盐
1.(1) ①4NH3+5O24NO+6H2O
②2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
③2NH3+3Cl2===6HCl+N2
或8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2
④NH3+HCl===NH4Cl
⑤NH4ClNH3↑+HCl↑
⑥2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2) 取少量固体溶于水,加NaOH浓溶液并微热,若产生的气体能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则有N
2.A 解析:用Na2O2作供氧剂是由于Na2O2能与人体呼出的H2O、CO2等反应生成O2,利用了氧化还原反应,A选。
3.B 解析:NO2能与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,A不符合题意;Cl2与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,C不符合题意;NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,D不符合题意。
4.B 解析:氨水是NH3溶于水得到的溶液,是混合物,A错误;浓硫酸不能挥发,二者靠近没有白烟,C错误;NH3·H2O是弱电解质,其电离方程式应用可逆符号,D错误。
5.B 解析:在该反应中N元素的化合价由-3升高到+2,即氨气在该反应中表现还原性,B错误。
6.B 解析:NO2与水反应,NO2应用向上排空气法收集,A错误;锌和稀硫酸反应生成H2,H2不溶于水,可以用排水法收集,B正确;Cl2应用向上排空气法或排饱和食盐水法收集,C错误;NH3极易溶于水,不能用排水法收集,D错误。
7.B 解析:实验室用氯化铵固体和熟石灰固体制取氨气,属于固体混合需加热型,发生装置是①,氨气密度比空气小、极易溶于水,可用向下排空法装置⑤,装置组合正确为①⑤,故选B。
8.C 解析:反应①由氮气转化为铵根离子属于氮的固定,A正确;反应④中N元素化合价从+5变为0,化合价降低被还原,N作氧化剂,则转化过程中CH3OH作还原剂,B正确;N与N反应生成N2、H2O,该反应的离子方程式为N+N===N2↑+2H2O,氮元素发生归中反应,生成1mol N2转移3NA个电子,C错误;在各步反应中,氮元素化合价均发生了变化,D正确。
9.C 解析:该反应属于固体间的反应,不能写成离子形式,A错误;加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O,离子方程式应为N+OH-NH3↑+H2O,B错误;一水合氨是弱碱,不能完全电离,离子方程式应为A+3NH3·H2O ===Al(OH)3↓+3N,D错误。
10.(1) a b (2) 控制氢气和氮气的流速
(3) 氨的催化氧化反应是放热反应 有红棕色气体产生
(4) 4NH3+5O2 4NO+6H2O
(5) N N
解析:(3) 氨的催化氧化反应是放热反应,将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热,同时氨催化生成的一氧化氮极易被氧气氧化为二氧化氮,二氧化氮是红棕色气体。(5) 二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸会和氨水反应生成硝酸铵,故溶液中会存在H+、OH-、N、N。
11.(1) Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝色,则说明氨气已收集满 (2) 检验是否生成水 吸收空气中水蒸气,防止干扰实验 (3) BC
(4) 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 还原
解析:NH4Cl与Ca(OH)2混合加热发生复分解反应制取NH3,NH3具有还原性,可以与CuO在加热发生氧化还原反应,产生N2、Cu、H2O,因此看到固体由黑色变为红色。NH3是大气污染物,可根据其极易溶于水的性质,用水作吸水剂,在尾气吸收时要注意防止倒吸现象的发生。课时5 氨和铵盐
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1.了解氨气与水、酸或氧气的反应 2.了解氨气的实验室制法 3.了解喷泉实验 4.了解常见铵盐的分解反应,掌握铵根离子的检验方法
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 氨气、液氨、氨水的成分相同,均为纯净物(  )
(2) 分别加热盛有NH4Cl和单质碘的试管,管口均有固体凝结,原理相同(  )
(3) 铵盐受热易分解,因此贮存铵态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处(  )
(4) 因为NH4HCO3受热易分解,所以可用作化肥(  )
(5) 取少量待测液于试管中,加入NaOH浓溶液微热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,可检验是否含有(  )
(6) N2NH3NH4Cl转化能实现(  )
(7) 铵态氮肥要避免与草木灰混合使用(  )
(8) 热分解氯化铵是实验室制取氨气的反应原理之一(  )
氨气的性质
1.物理性质
氨气是________色有________气味的气体;密度比空气________;熔、沸点低,易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可作制冷剂;氨气________溶于水,常温常压下,1体积水中大约可溶解________体积氨气。氨气的水溶液俗称氨水,浓氨水具有________性。
2.化学性质
(1) 氨气与水反应
+OH-
氨气溶于水会与水结合生成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O中有一小部分会电离产生和OH-,因此氨水显________性, 能使酚酞溶液变________色。
(2) 氨气与酸反应(生成铵盐)
NH3与HCl反应的化学方程式为________,有白烟生成(挥发性的强酸如硝酸与NH3在空气中相遇也有此现象)。
(3) 氨气的还原性(氨氧化反应)
①氨气的催化氧化:
____________________________________
②氨气在加热条件下还原CuO的反应:
________________________________
③氨气与氯气的反应:
8NH3+3Cl2═══6NH4Cl+N2(此反应可用来检验Cl2是否泄漏,Br2也能与NH3发生类似反应)
喷泉实验
1.氨气的喷泉实验
(1) 实验装置如图所示
(2) 实验现象
形成美丽的喷泉,液体几乎充满整个烧瓶,溶液显________色。
(3) 结论
氨气________溶于水,水溶液显_______性。
2.喷泉实验
(1) 原理
气体在液体中溶解度很大(或快速与液体反应),在短时间内产生足够的压强差,打开止水夹后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
(2) 成功关键
①盛气体的烧瓶必须干燥。
②气体要充满烧瓶。
③装置不能漏气。
(3) 其他喷泉实验的气体和溶液
①HCl与H2O。
②CO2、SO2等与NaOH溶液。
NH3的实验室制法
1.实验室制法
2.氨气的其他制备方法
方法 加热浓氨水 将浓氨水滴入碱石灰(或CaO粉末或NaOH粉末)中
装 置 图
原 理 NH3·H2 O NH3+H2O NH3·H2 O+CaO=== NH3↑+Ca(OH)2 CaO、NaOH固体溶于水放热,促使氨挥发,且OH-浓度的增大有利于NH3的逸出
注意:不能采用NH4Cl固体受热分解法,因为NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷重新反应生成NH4Cl
铵盐的性质与应用
1.铵盐的化学性质
2.铵盐性质的应用
的检验
①检验流程:
②操作方法:取少量固体样品(或溶液)于试管中,加入________溶液,加热,用________________靠近试管口(或将蘸有________的玻璃棒靠近试管口),试纸________(或产生________),则证明固体样品(或溶液中)含有。
(2) 农业上常见的铵态氮肥有NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
类型1 氨气的性质
 氨的催化氧化是工业制硝酸的基础:4NH3+5O24NO+6H2O。下列关于该反应的说法正确的是(  )
A.NH3作氧化剂
B.O2发生氧化反应
C.反应过程中各元素的化合价都发生变化
D.NH3中N元素被氧化
类型2 喷泉原理
 氨气溶于水的喷泉实验如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.红色喷泉说明氨气溶于水呈碱性
B.将氨气换成HCl气体,也可以形成喷泉
C.烧杯中换成饱和食盐水将无法形成喷泉
D.烧瓶内充满CO2,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
类型3 氨气的制备
 下列实验室制取NH3并进行干燥、收集、验满和尾气处理的各装置和原理能达到实验目的的是(  )
 
 氨是一种重要的化工原料,合成氨以及进行氨的催化氧化实验流程如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.提高合成塔中的反应温度,可以实现N2全部转化为NH3
B.氨分离器中,可通过加压或降温使氨液化分离
C.向吸收塔和氧化炉中通入的A为空气
D.氧化炉中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
类型4 铵盐的性质
 检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是(  )
A.加氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看试纸是否变蓝
B.将固体加热,产生的气体通入紫色石蕊试液,看是否变红
C.取少量固体于试管中,加热,将蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成
D.加入氢氧化钠溶液,加热,再滴入酚酞溶液
1.下列有关NH3的实验或结论正确的是(  )
A.NH3溶于水溶液呈碱性,故NH3属于一元碱
B.将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶内,试纸变蓝则证明NH3已收集满
C.将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,可快速获得NH3
D.将NH4Cl热分解后的产物通过盛有硅胶干燥管,可收集到干燥纯净的NH3
2.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是(  )
    
甲     乙      丙    丁
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
3.实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M,多余的气体可用水吸收。则气体M可能是(  )
A.一氧化氮 B.氨气
C.二氧化氮 D.氯化氢
4.NH3是一种重要的化工原料,某实验小组对NH3的性质进行探究。
(1) 实验室利用装置A制备NH3反应的化学方程式为________。
(2) 装置B中所装药品是________,其作用为________。
(3) 下列能用作吸收多余氨气的装置是________(填字母)。
        
a     b     c     d
(4) 实验过程中观察到以下现象,完成表格:
序号 实验现象 实验结论
① 装置C中固体颜色由黑变红 反应生成了Cu2O或________
② 装置D中________________ 反应生成了H2O
③ 装置F中收集到无色无味气体 反应生成了N2
若装置C中所得红色固体为Cu2O,则反应的化学方程式为________
____________________,证明NH3具有________(填“氧化”或“还原”)性。
课时5 氨和铵盐
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1.了解氨气与水、酸或氧气的反应 2.了解氨气的实验室制法 3.了解喷泉实验 4.了解常见铵盐的分解反应,掌握铵根离子的检验方法
概 念 辨 析
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 氨气、液氨、氨水的成分相同,均为纯净物( × )
(2) 分别加热盛有NH4Cl和单质碘的试管,管口均有固体凝结,原理相同( × )
(3) 铵盐受热易分解,因此贮存铵态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处( √ )
(4) 因为NH4HCO3受热易分解,所以可用作化肥( × )
(5) 取少量待测液于试管中,加入NaOH浓溶液微热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,可检验是否含有( √ )
(6) N2NH3NH4Cl转化能实现( √ )
(7) 铵态氮肥要避免与草木灰混合使用( √ )
(8) 热分解氯化铵是实验室制取氨气的反应原理之一( × )
氨气的性质
1.物理性质
氨气是__无__色有__刺激性__气味的气体;密度比空气__小__;熔、沸点低,易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可作制冷剂;氨气__极易__溶于水,常温常压下,1体积水中大约可溶解__700__体积氨气。氨气的水溶液俗称氨水,浓氨水具有__挥发__性。
2.化学性质
(1) 氨气与水反应
+OH-
氨气溶于水会与水结合生成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O中有一小部分会电离产生和OH-,因此氨水显__弱碱__性, 能使酚酞溶液变__红__色。
(2) 氨气与酸反应(生成铵盐)
NH3与HCl反应的化学方程式为__NH3+HCl═══NH4Cl__,有白烟生成(挥发性的强酸如硝酸与NH3在空气中相遇也有此现象)。
(3) 氨气的还原性(氨氧化反应)
①氨气的催化氧化:
__4NH3+5O24NO+6H2O__
②氨气在加热条件下还原CuO的反应:
__2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O__
③氨气与氯气的反应:
8NH3+3Cl2═══6NH4Cl+N2(此反应可用来检验Cl2是否泄漏,Br2也能与NH3发生类似反应)
喷泉实验
1.氨气的喷泉实验
(1) 实验装置如图所示
(2) 实验现象
形成美丽的喷泉,液体几乎充满整个烧瓶,溶液显__红__色。
(3) 结论
氨气__极易__溶于水,水溶液显__弱碱__性。
2.喷泉实验
(1) 原理
气体在液体中溶解度很大(或快速与液体反应),在短时间内产生足够的压强差,打开止水夹后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
(2) 成功关键
①盛气体的烧瓶必须干燥。
②气体要充满烧瓶。
③装置不能漏气。
(3) 其他喷泉实验的气体和溶液
①HCl与H2O。
②CO2、SO2等与NaOH溶液。
NH3的实验室制法
1.实验室制法
2.氨气的其他制备方法
方法 加热浓氨水 将浓氨水滴入碱石灰(或CaO粉末或NaOH粉末)中
装 置 图
原 理 NH3·H2 O NH3+H2O NH3·H2 O+CaO=== NH3↑+Ca(OH)2 CaO、NaOH固体溶于水放热,促使氨挥发,且OH-浓度的增大有利于NH3的逸出
注意:不能采用NH4Cl固体受热分解法,因为NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷重新反应生成NH4Cl
铵盐的性质与应用
1.铵盐的化学性质
2.铵盐性质的应用
的检验
①检验流程:
②操作方法:取少量固体样品(或溶液)于试管中,加入__氢氧化钠__溶液,加热,用__湿润的红色石蕊试纸__靠近试管口(或将蘸有__浓盐酸__的玻璃棒靠近试管口),试纸__变蓝__(或产生__白烟__),则证明固体样品(或溶液中)含有。
(2) 农业上常见的铵态氮肥有NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等。
类型1 氨气的性质
 氨的催化氧化是工业制硝酸的基础:4NH3+5O24NO+6H2O。下列关于该反应的说法正确的是( D )
A.NH3作氧化剂
B.O2发生氧化反应
C.反应过程中各元素的化合价都发生变化
D.NH3中N元素被氧化
解析:该反应中N元素化合价升高,NH3作还原剂,A错误;该反应中O元素化合价降低,O2作氧化剂,发生还原反应,B错误;该反应H元素化合价不变,C错误;NH3中N元素被氧化,D正确。
类型2 喷泉原理
 氨气溶于水的喷泉实验如图所示。下列说法不正确的是( C )
A.红色喷泉说明氨气溶于水呈碱性
B.将氨气换成HCl气体,也可以形成喷泉
C.烧杯中换成饱和食盐水将无法形成喷泉
D.烧瓶内充满CO2,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
解析:氨气溶于水,可生成一水合氨,一水合氨为弱碱,酚酞遇碱性物质变红,A正确;氯化氢极易溶于水,也能形成喷泉,B正确;氨气在饱和食盐水中仍然能溶解,所以仍然可以形成喷泉,C错误;浓碱溶液可以吸收烧瓶中的二氧化碳生成碳酸盐,瓶内可以形成负压,从而形成喷泉,D正确。
类型3 氨气的制备
 下列实验室制取NH3并进行干燥、收集、验满和尾气处理的各装置和原理能达到实验目的的是( D )
 
解析:实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体加热条件下发生反应制取氨气,A不选;氨气为碱性气体,能和浓硫酸反应,因此不能用浓硫酸干燥氨气,应用碱石灰干燥,B不选; 氨气密度比空气小,采用向下排空气法收集,导气管应插入到试管底部,C不选; 氨气极易溶于水,采用倒扣的漏斗能防倒吸,D选。
 氨是一种重要的化工原料,合成氨以及进行氨的催化氧化实验流程如图所示。下列说法不正确的是( A )
A.提高合成塔中的反应温度,可以实现N2全部转化为NH3
B.氨分离器中,可通过加压或降温使氨液化分离
C.向吸收塔和氧化炉中通入的A为空气
D.氧化炉中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4
解析:N2和H2反应生成NH3,该反应为可逆反应,反应物N2不能完全转化为NH3,A错误;氨气的沸点比N2和H2的沸点都要低,加压降温能将氨气液化,氨气氨分离器中,可通过加压或降温使氨液化分离,B正确;吸收塔通入空气和水,发生反应:4NO+3O2+2H2O═══4HNO3,氧化炉中通入空气,发生反应:4NH3+5O24NO+6H2O,C正确;氧化炉中发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶4,D正确。
类型4 铵盐的性质
 检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是( A )
A.加氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看试纸是否变蓝
B.将固体加热,产生的气体通入紫色石蕊试液,看是否变红
C.取少量固体于试管中,加热,将蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成
D.加入氢氧化钠溶液,加热,再滴入酚酞溶液
解析:氨气通入紫色石蕊试液,溶液会变蓝,B错误;浓硫酸无挥发性,故无白烟生成,C错误;氢氧化钠溶液和氨水均是碱性的,如果氢氧化钠过量则会干扰检验,D错误。
1.下列有关NH3的实验或结论正确的是( C )
A.NH3溶于水溶液呈碱性,故NH3属于一元碱
B.将湿润的红色石蕊试纸伸入集气瓶内,试纸变蓝则证明NH3已收集满
C.将少量浓氨水滴入装有碱石灰的烧瓶中,可快速获得NH3
D.将NH4Cl热分解后的产物通过盛有硅胶干燥管,可收集到干燥纯净的NH3
解析:氨气可与水反应生成一水合氨,一水合氨为一元碱,A错误;气体验满时,试纸不能伸入到集气瓶内,应放在集气瓶口,B错误;氨气易挥发,碱石灰和水反应生成氢氧化钙,且反应放热,可促进氨气的挥发,可快速获得NH3,C正确;NH4Cl受热分解后生成NH3和HCl,硅胶干燥管只能吸收水,不能除去HCl,D错误。
2.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是( D )
    
甲     乙      丙    丁
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
解析:加热固体时试管口应略向下倾斜,A不选;氨气与硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,一般用碱石灰干燥,B不选;用该装置收集气体NH3时,瓶口不能密封,应敞口或用双孔橡皮塞,C不选;氨气极易溶于水,则球形干燥管可防止倒吸,D选。
3.实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M,多余的气体可用水吸收。则气体M可能是( B )
A.一氧化氮 B.氨气
C.二氧化氮 D.氯化氢
解析:NO能够与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,且一氧化氮不溶于水,也不与水反应,不能用水吸收多余的NO,A不选;NH3为碱性气体,极易溶于水,密度比空气小,可用图示装置干燥、收集及吸收,B选;NO2密度大于空气的密度,采用集气瓶收集时导管应长进短出,且二氧化氮与水反应生成一氧化氮和硝酸,多余的气体不能用水吸收,C不选;氯化氢密度比空气大,采用集气瓶收集时导管应长进短出,D不选。
4.NH3是一种重要的化工原料,某实验小组对NH3的性质进行探究。
(1) 实验室利用装置A制备NH3反应的化学方程式为__Ca(OH)2 +2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O__。
(2) 装置B中所装药品是__碱石灰__,其作用为__干燥NH3__。
(3) 下列能用作吸收多余氨气的装置是__bd__(填字母)。
        
a     b     c     d
(4) 实验过程中观察到以下现象,完成表格:
序号 实验现象 实验结论
① 装置C中固体颜色由黑变红 反应生成了Cu2O或__Cu__
② 装置D中__白色固体变为蓝色__ 反应生成了H2O
③ 装置F中收集到无色无味气体 反应生成了N2
若装置C中所得红色固体为Cu2O,则反应的化学方程式为__2NH3+6CuON2+3Cu2O+3H2O__,证明NH3具有__还原__(填“氧化”或“还原”)性。
解析:(4) 装置C中氨气与氧化铜共热发生反应验证氨气的还原性,固体颜色由黑变红,说明氧化铜转化为氧化亚铜或铜,装置D中无水硫酸铜变为蓝色,说明反应有水生成,装置F中收集到无色无味气体说明反应有氮气生成,若红色固体为Cu2O,则发生反应为2NH3+6CuON2+3Cu2O+3H2O,反应中氮元素的化合价升高被氧化,氨气是反应的还原剂,表现还原性。

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