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文檔簡介

1、氨和銨鹽【學習目標】1、了解氨的物理性質,理解氨的化學性質。2、掌握氨氣的實驗室制法,了解氨氣的工業制法。3、了解銨鹽的性質,掌握氨氣和銨離子的檢驗方法。【要點梳理】要點一、氨氣1、物理性質通常狀況下,氨是一種無色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水(常溫常壓下,體積比為1700),氨的水溶液稱為氨水。氨在加壓下容易液化,液氨氣化時吸收大量的熱,使周圍環境溫度急劇降低,工業上可使用液氨作制冷劑。2、化學性質(1)與水反應:NH3+H2O NH3H2O NH4+OH要點詮釋:NH3H2O是弱堿, 氨水顯弱堿性,具有堿的通性。氨水可使紫色石蕊試液變藍,故常用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3的

2、存在。氨水是混合物,溶液中存在的微粒有三種分子:NH3H2O、NH3、H2O;三種離子:NH4+、OH及少量的H+。(2)與酸反應:氨氣與酸反應生成銨鹽NH3+HCl=NH4Cl(白煙) NH3+HNO3=NH4NO3(白煙) 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(3)與某些鹽反應:一般生成難溶的堿,如氯化鐵溶液與氨水反應:Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+(4)還原性氨分子中的氮元素呈3價,因此氨氣在一定條件下具有還原性,在一定條件下可被某些強氧化劑氧化。 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl【高清課堂:氨和銨鹽ID:395522#氨氣的實驗室制法】3、 氨氣的實驗室制

3、法(1)原理:利用復分解反應強堿制弱堿 2 NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O要點詮釋:藥品的選擇 銨鹽:制取NH3時,一般用NH4Cl而不用NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3,原因如下:銨鹽不選用的理由NH4NO3受熱分解,會發生爆炸,不安全(NH4)2SO4與Ca(OH)2反應時生成CaSO4,反應物呈塊狀,不利于NH3逸出,且反應后試管難清洗(NH4)2CO3受熱分解會產生CO2,使收集到的NH3不純 堿:一般用熟石灰,不用NaOH或KOH,因為NaOH或KOH易吸水結塊,而且對玻璃儀器腐蝕性較強。(2)裝置:固固反應加熱裝置(同制O2)干燥:

4、堿石灰(或固體NaOH、固體CaO)(不能用濃H2SO4、CaCl2干燥,CaCl2與NH3反應:CaCl2+8NH3= CaCl28 NH3)要點詮釋: 發生裝置的試管口略向下傾斜; 加熱溫度不宜過高,并用酒精燈外焰由前向后逐漸加熱。(3)收集:向下排空氣法收集。要點詮釋:收集裝置和反應裝置的試管和導管必須是干燥的。由于氨氣的密度比空氣小,因此收集氨氣時,導管應插入接近試管的底部。(4)驗滿:用濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近,若變藍,說明已經收集滿。 用蘸取濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙生成,說明已經收集滿。(5)尾氣吸收: 多余的氨要吸收掉(可在導管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球

5、),以避免污染空氣。但多余氣體在尾氣吸收時要防止倒吸。常采用的裝置有:(6)氨氣的其它實驗室制法將濃氨水滴入固體NaOH中,固體NaOH吸水并放熱,使濃氨水分解生成氨氣。 加熱濃氨水制氨。在燒瓶中加入2 mL4 mL濃氨水,加熱即得氨氣。 NH3H2OH2O+NH3 常溫下,用濃氨水與固體燒堿或生石灰混合制氨氣。這種方法的原理是:固體燒堿或生石灰溶于水時放出大量的熱,促使NH3H2O分解放出氨氣。要點二、氨的噴泉實驗 1、實驗步驟:在干燥的圓底燒瓶中充滿氨氣,用帶有玻璃管和滴管(滴管里預先吸入水)的塞子塞緊瓶口。立即倒置燒瓶,使玻璃管插入盛有水的燒杯里(水里事先加入少量酚酞試液),按圖甲安裝好

6、裝置。打開橡皮管上的夾子,擠壓滴管的膠頭,使少量水進入燒瓶,觀察現象。 2、實驗現象:可以看到,燒杯里的水經玻璃管進入燒瓶,形成噴泉,燒瓶內液體呈紅色。 3、實驗結論:氨易溶于水,氨與水反應生成了易溶于水且能使溶液顯堿性的物質。 要點詮釋:(1)此實驗成功的關鍵在于:燒瓶要干燥;氨氣要充滿;裝置氣密性要好;由滴管擠入的水不能太少。這樣就可保證將膠頭滴管內的水擠入燒瓶后,迅速在燒瓶內形成負壓,成功地出現噴泉現象。 (2)能形成噴泉的原因是:氨氣的溶解度極大,當燒瓶內擠入少量水時,就溶解了大量的氨氣,使燒瓶內壓強迅速減小,大氣壓將燒杯的水壓進燒瓶,形成美麗的噴泉。 (3)氣體在水中的溶解度較大或氣

7、體與液體能反應,形成較大壓強差的都能做成噴泉實驗,如HCl、HBr、HI、SO2可用水做噴泉實驗,CO2可用NaOH溶液做噴泉實驗。若外界壓強較大,也能形成噴泉。例如:CaCO3粉末與較濃HCl反應能產生噴泉。如圖乙所示。要點三、銨鹽1、銨鹽的物理性質:銨鹽都是離子化合物,都是易溶于水的白色晶體。2、銨鹽的化學性質:a、受熱分解 NH4ClNH3+HCl(用于除去或分離銨鹽)說明:NH4Cl受熱分解成NH3和HCl,遇冷NH3和HCl又反應生成的NH4Cl,本質上發生了化學反應,不要誤認為是升華。NH4HCO3NH3+CO2+H2O(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O b、與堿反應NH4

8、+OHNH3+H2O3、NH4的檢驗方法: (1)取少許樣品與堿混合于試管中共熱,將濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若石蕊試紙變藍,則證明樣品中含NH4+。(2)取少許樣品于試管口,加入燒堿后加熱,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗產生的氣體,若有白煙產生,則證明樣品中含有NH4+。【典型例題】類型一、 氨和銨鹽的性質例1、有關氨的性質的敘述正確的是( )。 A氨能在氧氣中燃燒 B氨水呈堿性 C氨水和酸相遇都能產生白煙 D在反應NH3+H+=NH4+中,氨失去電子被氧化 【思路點撥】氨氣的性質包括在一定條件下能在氧氣中燃燒、溶于水后顯堿性,氨水具有堿的一般通性。【答案】A、B【解析】雖然氨的催化氧化是在高

9、溫和催化劑的作用下進行,但是純凈的NH3能在O2中安靜地燃燒,產物是N2和H2O,所以A正確。由于氨水中存在:NH3H2ONH4+OH,因而B正確。氨氣只有與揮發性酸相遇才能生成白煙(氨氣與非揮發性酸相遇只能生成塊狀白色固體,不是小顆粒,不是白煙),C不正確。NH3和H+反應為非氧化還原反應,D不正確。 【總結升華】這是一道從多角度考查學生知識的試題,要求學生掌握的知識全面、準確。舉一反三:【變式1】下列離子方程式書寫正確的是( ) A實驗室制NH3:NH4+OHNH3+H2O BNaOH與NH4Cl溶液混合加熱:NH4+OHNH3H2O C氨水中加鹽酸:NH3H2O+H+=NH4+H2O D

10、氨氣通入稀H2SO4中:NH3+H+=NH4+【答案】C、D【變式2】下列不屬于銨鹽的共同性質的是()A易溶于水B與苛性鈉共熱產生NH3 C都是晶體 D受熱分解都產生NH3【答案】D【變式3】下列說法中正確的是A所有銨鹽受熱均可以分解,產物均有NH3B所有銨鹽都易溶于水,不是所有銨鹽中的氮均呈3價CNH4Cl溶液中加入NaOH濃溶液共熱時反應的離子方程式為NH4OH NH3H2ODNH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離【答案】BC類型二、氨水的成分和性質例2、氨水顯弱堿性的主要原因是( )。 A通常狀況下,氨的溶解度不大 B氨水中的NH3H2O電離出少量的OH C溶于水的氨分子只有少量

11、電離 D氨本身的堿性弱 【思路點撥】這一題可從堿的概念著手分析:堿是電離的陰離子只有氫氧根離子的物質。【答案】B【解析】氨氣溶于水,大部分與水結合生成一水合氨(NH3H2O),NH3H2O僅有少部分電離出NH4+和OH,因此顯弱堿性,它既不是因為氨的溶解度不大,也不是因為氨分子電離的少(在水溶液里氨分子是不電離的),更不是因為氨本身堿性弱(氨不與水反應時無堿性)。 【總結升華】易錯選C,原因是不清楚氨水顯堿性的原因。氨水之所以顯堿性是因為當NH3溶于水時,大部分NH3與水發生反應,生成NH3H2O,NH3H2O微弱電離,產生NH4+和OH,可表示為H2O+NH3NH3H2O OH+NH4+。舉

12、一反三:【變式1】下列有關氨的敘述中,正確的是( )。 A氨氣是無色無味的氣體 B氨水的濃度越大,其密度越大 C在化學反應中,氨既能與酸反應,又能與堿反應 D工業上氨可用作制冷劑【答案】D【變式2】對于氨水組成的敘述正確的是()A只含有氨分子和水分子 B只含有一水合氨分子和水分子C只含有氨分子、水分子和一水合氨分子D含有氨分子、水分子、一水合氨分子、銨根離子、氫離子和氫氧根離子【答案】D類型三、噴泉實驗例3、在下圖所示裝置中,燒瓶中充滿了干燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶內,輕輕振蕩燒瓶,然后打開止水夾f,燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶,則a和b分別是( )。a(干燥氣體)b(

13、液體)ANO2水BCO24 molL1 NaOH溶液CCl2飽和NaCl溶液DNH31 molL1鹽酸 【思路點撥】產生噴泉的條件:氣體在液體中的溶解度很大,燒瓶內外產生足夠的壓強差。【答案】B、D 【解析】NO2易溶于水可形成噴泉,但它同時生成NO,使水不能充滿燒瓶,CO2在水中溶解度不大,不能產生噴泉,但在NaOH溶液中因發生反應(CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O),其溶解度顯著增大,此時形成噴泉。氣體CO2和NH3,分別與NaOH溶液、鹽酸能完全反應,則液體幾乎能充滿燒瓶。 【總結升華】只要能使燒瓶內外產生一定的壓強差,氣體與液體的組合就能形成噴泉。如:(1)易溶于水的氣體與水的

14、組合;(2)酸性氣體與堿液的組合;(3)堿性氣體與酸液的組合等。舉一反三:【變式1】(1)下列幾種氣體(括號內為溶劑或反應物溶液)按如圖所示裝置進行實驗,能看到噴泉現象的是( ) AHCl(H2O) BCO2(H2O) CSO2(NaOH溶液) DNH3(KCl溶液) (2)能形成噴泉的原因是_。 (3)某學生試圖用氨氣去做噴泉實驗,結果實驗失敗。試分析實驗失敗的可能原因。【答案】(1)A、C、D (2)少量液體進入燒瓶后,由于氣體易溶于對應液體中,使燒瓶內氣體減少,壓強降低,燒瓶內外產生較大的壓強差,形成噴泉 (3)收集的NH3中有大量空氣;收集氨氣的燒瓶未干燥;裝置漏氣;滴管擠出的水太少等

15、【變式2】制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置均已略去)。(1)寫出實驗室制取氨氣的化學方程式_ 。(2)收集氨氣應使用_法,要得到干燥的氨氣可選用_作干燥劑。(3)用圖1裝置進行噴泉實驗,上部燒瓶已裝滿干燥的氨氣,引發水上噴的操作是 .該實驗的原理是_。(4)如果只提供如圖2的裝置,請說明引發噴泉的方法是_。 【答案】(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(2)向下排空氣法堿石灰(3)打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水氨氣極易溶于水,致使燒瓶內氣體壓強迅速減小(4)打開夾子,用手將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃管內的空氣,氨氣與水接觸,即發生噴泉【解析】第(3)小題噴泉實驗

16、,打開止水夾容易遺忘。第(4)小題則側重考查學生解決問題的能力,但是只要理解了噴泉實驗的原理設法將燒杯中的NH3先溶解一部分使其壓強降低以引發噴泉,在無法外加水使其溶解的情況下只能使燒瓶中的NH3體積膨脹與燒杯中的水接觸,使其體積膨脹的方法是升高溫度,如用熱毛巾或手將燒瓶捂熱。類型四、氨氣的實驗室制法例4、下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯誤的是( ) 【思路點撥】要根據反應原理中反應物的狀態和反應條件選擇合適的氣體發生裝置。 【答案】A【解析】A中,NH4Cl受熱分解為NH3和HCl,但在管口及導管中二者又會重新化合為NH4Cl,得不到NH3。B中,CaO與濃氨水混合,CaO與水反應放出大量的熱,使氨水溫度升高,NH3揮發出來。C中,NH4Cl和Ca(OH)2在試管中發生反應:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3。D中

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