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(共55张PPT)
第2课时　氨和铵盐
课前 基础认知
一、氨
1.氨的物理性质。
微思考1为什么液氨可用作制冷剂
提示:液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。
2.氨极易溶于水——喷泉实验。
微判断1(1)液氨和氨水都属于纯净物。(　　)
(2)NH3可以与水形成喷泉实验,说明NH3易溶于水。(　　)
×
√
3.氨的化学性质。
NH3—
微思考2将分别蘸有浓氨水和浓硫酸的两根玻璃棒靠近,能否观察到白烟 为什么
提示:不能。因为浓硫酸不易挥发。挥发性酸与浓氨水靠近时才能产生白烟。
微训练1下列反应中,NH3部分表现还原性的是(　　)。
答案:B
解析:选项A和C的反应中,NH3只作还原剂,都表现还原性。选项B的反应中,8 mol NH3参加反应,只有2 mol作还原剂。选项D的反应不是氧化还原反应,NH3不表现还原性。
4.一水合氨的性质。
一水合氨
特别提醒
液氨、氨水和一水合氨的比较。
二、铵盐
1.定义:由　铵根离子　和　酸根离子　组成的盐。
2.物理性质:绝大多数铵盐是白色固体, 易 溶于水。
3.化学性质。
微训练2关于铵盐的叙述:①多数铵盐易溶于水;②铵盐中氮元素均为-3价;③铵盐受热易分解;④铵盐只能与碱反应,不能与酸反应;⑤铵态氮肥不宜与碱性物质(如草木灰)混合使用。其中正确的有(　　)。
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
答案:B
解析:多数铵盐易溶于水,受热易分解,能与碱反应生成NH3或NH3·H2O,①③⑤正确;NH4NO3中氮元素的化合价为-3价、+5价,②错误;NH4HCO3或(NH4)2CO3既可与碱反应,也可与酸反应,④错误。
三、氨的实验室制法
1.反应原理:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O。
2.收集方法:向下排空气法。
3.验满:将湿润的红色石蕊试纸放在用于收集气体的试管口处,试纸变蓝,证明已收集满。
4.棉花的作用:防止空气与NH3对流(用水或稀硫酸浸湿即可吸收多余的NH3)。
×
×
√
课堂 重难突破
一 喷泉实验探究
下面是一则新闻报道手稿:
车上运送的液氨发生了泄漏。白色的氨浓雾不断地喷冒出来,向空气上方扩散,氨的气味难闻,附近群众站在远处观望。在救援现场,消防员一边喷水稀释泄漏的氨,一边派出两名队员穿戴防护装备靠近泄漏口,用特种器材、纱布和棉花进行堵漏处理。
氨是有毒气体和腐蚀品,液氨火灾爆炸危险性为乙类。
问题探究
(1)以上描述中涉及氨的哪些性质
提示:氨是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,有毒,可以燃烧,能发生爆炸。氨是碱性气体,易溶于水,能与酸发生反应。
(2)生活中常见的音乐喷泉产生喷泉的原理是什么 与下图所示装置形成喷泉的原理是否相同 如何操作下图装置引发喷泉
提示:音乐喷泉是通过增大水的压强形成喷泉。不相同,图示装置形成喷泉的原理是烧瓶中的氨极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小形成喷泉。图示装置引发喷泉的操作是打开弹簧夹,挤压胶头滴管使水进入烧瓶。
重难归纳
喷泉实验原理。
1.使容器内外产生较大压强差。
(1)减小内压法(如图Ⅰ)。
容器内气体与水或其他液体接触 气体溶解或发生化学反应 容器内压强减小 外部液体迅速进入形成喷泉
常见气体与吸收剂的组合
(2)增大外压法(如图Ⅱ) 。
锥形瓶内存在挥发性液体或其他液体 液体受热挥发或发生化学反应产生气体 锥形瓶内气压增大 锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉
如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。
2.减小内压法的喷泉实验成功的三个关键。
(1)装置气密性要好。(2)烧瓶和气体要充分干燥。(3)烧瓶内的气体要充满。
典型例题
【例1】如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列操作不可能引发喷泉现象的是(　　)。
A.挤压装置①的胶头滴管使水进入烧瓶,片刻后打开弹簧夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液进入烧瓶,片刻后打开弹簧夹
C.用鼓气装置从装置③的a处鼓入一定量空气并打开弹簧夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开弹簧夹
答案:B
解析:氯气能溶于水中,使烧瓶中的气体压强减小,故能形成喷泉;氢气不易溶于水,也不与氢氧化钠溶液反应,所以烧瓶中的气体压强不会有明显的变化,故不能形成喷泉;用鼓气装置从装置③的a处鼓入一定量空气,使锥形瓶中的水进入烧瓶中,氨极易溶于水,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉;浓硫酸溶于水时放热,使得浓氨水受热分解产生的氨与氯化氢气体反应,烧瓶中的气体压强就会减小,故能形成喷泉。
【例2】如图,同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2,进行喷泉实验。经充分反应后,圆底烧瓶内溶质的物质的量浓度(　　)。
A.①>② B.①<②
C.①=② D.不能确定
答案:C
二 氨的实验室制备方法
问题探究
云南省合成氨工厂主要依托当地丰富的煤炭和水电资源,采用先进煤气化或电解水制氢技术生产合成氨,是省内化肥、化工产业的重要原料基地。这些工厂多分布在曲靖、昭通等能源富集区,产品除满足本省农业需求外,还辐射西南市场,部分企业配套生产尿素、硝酸等产品。
以下是实验室制取氨的两种简便方法。
(1)你能描述上述制备氨的简便方法的原理吗
提示:①加热浓氨水法:NH3·H2O不稳定,受热易分解生成NH3,且加热可使NH3的溶解度减小而逸出,反应的化学方程式为NH3·H2O NH3↑+H2O。②浓氨水与固体烧碱(或生石灰)混合法:固体烧碱溶于水放出大量的热,会促使NH3·H2O分解,且降低NH3在水中的溶解度;而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,消耗水的同时反应放热,也会促使NH3·H2O分解,且降低NH3在水中的溶解度。
(2)实验室制备氨时,常用如图装置吸收多余的氨,你能说出使用这些装置的目的吗
提示:吸收充分,且防止倒吸。
重难归纳
铵盐与碱反应可生成氨,在实验室里常利用这一原理来制备氨。
1.实验原理:固体氯化铵与氢氧化钙混合加热制得。
2.实验装置:利用固体与固体加热制气体的装置(如图)。
3.收集:用向下排空气法(因为氨的密度小于空气的密度)。
4.干燥:碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。
5.检验是否收集满的两种方法:一种是将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则说明已收集满;另一种方法是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则说明已收集满。
特别提醒
(1)制氨所用的铵盐不能是硝酸铵、碳酸氢铵等。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性分解反应(2NH4NO3 2N2↑+O2↑+4H2O),发生危险;而碳酸氢铵受热易分解产生CO2,使生成的氨中有较多CO2杂质。 (2)Ca(OH)2不能用NaOH、KOH代替,原因如下: ①NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生NH3; ②NaOH、KOH在高温下均会腐蚀试管。
(3)干燥剂可用碱石灰或CaO固体或NaOH固体,不能用酸性干燥剂(如浓硫酸、P2O5)、无水CaCl2等,因为它们均能与NH3发生反应。 (4)NH3极易溶于水,制备时尽可能使其不与水接触以减少损失和防止倒吸现象发生。 (5)收集氨气的试管口塞棉花的目的是防止氨与空气发生对流而使收集的氨不纯。
典型例题
【例3】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是氨的发生、干燥装置
B.③是氨的发生装置
C.②是氨的吸收装置
D.④是氨的收集、检验装置
答案:B
解析:装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl,但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl,A项错误。装置②中的漏斗放置过低,不能防止倒吸,C项错误。装置④中的试管口应放一团棉花,以防氨与空气对流,从而收集到较纯的NH3,D项错误。
【例4】以下三个装置均可制得NH3。
(1)实验室用固体NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3的装置是　 。
(2)填写表格,写出图1、图2、图3装置中应加入的物质与反应原理。
(3)图3中棉花的作用是 　 。
答案:(1)图3
(2)
(3)防止氨与空气对流,收集到比较纯净的NH3
成果验收站
A.N2 B.NO2 C.NH3 D.NO
答案:C
2.试管中盛有白色晶体,为检验它是不是铵盐,下列方法中不可行的是(　　)。
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的pH试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液,加热,将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口
D.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
答案:A
解析:加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,NH4HCO3受热分解生成氨,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,A项正确。烧碱可与铵根离子反应生成氨,故可用烧碱处理含高浓度铵根离子的废水并回收利用氨,B项正确。硫酸铵含有氮元素,可以作为氮肥,(NH4)2SO4受热易分解,与作化肥无关,C项错误。NH4NO3在高温下分解生成氮气、氧气和水,D项正确。
答案:B
4.探究氨及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)。
A.将集有氨的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水
B.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨催化氧化的产物中有NO2
C.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3具有不稳定性
D.图示过程充分反应后,锥形瓶内有 存在
5.下列离子方程式书写正确的是(　　)。
答案:C
6.某学习兴趣小组探究氨的制取实验:
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨,其中合理的是________ (填字母,下同)。
A.将氯化铵固体加热分解
B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中
D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
B
(2)根据上述正确的原理,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨,适宜的装置是　　　　　　。
C
(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据,下列性质与收集方法无关的是　　　　　　。
①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　⑤与氧气反应
(4)如图是甲同学设计收集氨的几种装置,其中可行的是　　　　　　,集气的原理是　　　　　　　　　。
②④
d
利用氨的密度小于空气的密度,采用短管进长管出,即可收集氨
解析:(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨,遇冷又转化为氯化铵固体,不能用于制取氨;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨时,将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作,而且节约氨水的用量;氨极易溶于水,若用氯化铵稀溶液制取,产量较小。
(2)由浓氨水与氢氧化钠固体制取氨,不需要加热,故选用C装置。
(3)收集气体可采用排空气法(密度与空气有较大差别,气体不能与氧气反应等),也可采用排水法(不易溶于水,与水不反应),与其他性质无关。
(4)收集氨应采用向下排空气法,b装置应在瓶口放一团棉花或玻璃片防止对流。

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