PAGE10-第2課時氨和銨鹽發展目標體系構建1.通過噴泉試驗相識NH3的溶解性及其與水的反應。通過學習NH3的催化氧化反應，了解HNO3的工業制法。培育“宏觀辨識與改變觀念”的核心素養。2．通過了解銨鹽的通性，駕馭氨氣的試驗室制法及銨根離子的檢驗并相識銨態氮肥在生產中的應用。培育“科學探究與社會責任”的核心素養。一、氨氨的電子式為，結構式為。1．氨的物理性質(1)氨是無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的小，很簡單液化。(2)氨極易溶于水：在常溫常壓下，1體積水大約可溶解700體積氨。可利用噴泉試驗證明NH3極易溶于水。液氨作制冷劑的緣由是什么？提示：氨易液化，液氨汽化時要汲取大量的熱，使四周溫度急劇降低。2．氨的化學性質(1)NH3與水反應的化學方程式為NH3＋H2ONH3·H2O。(2)NH3與酸反應生成銨鹽①濃氨水揮發出的NH3與濃鹽酸揮發出的HCl相遇形成白煙，即NH4Cl晶體小顆粒，其反應的方程式為NH3＋HCl=NH4Cl。②氨通入稀硫酸中反應的離子方程式為NH3＋H＋=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。(3)氨的催化氧化寫出氨催化氧化制HNO3的系列反應方程式依次為4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。為什么蘸有濃氨水和濃鹽酸的兩支玻璃棒靠近時會產生白煙？蘸有濃氨水和濃硫酸的兩支玻璃棒靠近時是否也產生白煙？提示：濃氨水和濃鹽酸均有揮發性，揮發出來的NH3和HCl在空氣中相遇，化合生成NH4Cl固體小顆粒，即為白煙。濃硫酸沒有揮發性，故不行能形成白煙。二、銨鹽——銨根離子(NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))與酸根離子構成的化合物絕大多數銨鹽易溶于水，受熱分解，與堿反應生成NH3。1．不穩定性：NH4Cl、NH4HCO3受熱分解的化學方程式分別為NH4Cleq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋HCl↑、NH4HCO3eq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋H2O＋CO2↑。2．與堿的反應(1)固體反應：NH4Cl與NaOH反應的化學方程式為NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋NaCl＋H2O。(2)溶液中銨鹽與強堿反應的離子方程式(加熱)：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－eq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋H2O。稀溶液中銨鹽與強堿反應的離子方程式(不加熱)：NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－=NH3·H2O。3．銨鹽與堿反應的兩個應用(1)檢驗NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))：待測液中加NaOH溶液并加熱，用潮濕的紅色石蕊試紙放置于試管口，若試紙變藍，說明溶液中含NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。(2)試驗室制備NH3用長試管加熱NH4Cl能制取NH3嗎？為什么？提示：不能。因為NH4Cl分解產生的NH3和HCl遇冷會再次化合為NH4Cl，不能用于制取NH3。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)NH3溶于水溶液呈弱堿性故NH3為弱堿。 ()(2)氨的噴泉試驗說明NH3易溶于水。 ()(3)NH3通入鹽酸和氨水加入鹽酸中，兩離子反應方程式相同。 ()(4)NH3的催化氧化反應中還原產物只有H2O。 ()(5)碘易升華，可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2。 ()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2．氨是一種重要的化工原料。下列關于氨氣性質的描述不正確的是()A.有刺激性氣味，密度比空氣小B.遇氯化氫產生白煙C.能使潮濕的藍色石蕊試紙變紅D.其水溶液能使酚酞溶液變紅[答案]C3．寫出下列轉化的化學方程式NH4Cleq\o(→,\s\up9(Ca（OH）2),\s\do9(①))NH3eq\o(→,\s\up9(O2),\s\do9(②))NOeq\o(→,\s\up9(O2),\s\do9(③))NO2eq\o(→,\s\up9(H2O),\s\do9(④))HNO3①___________________________________________________。②___________________________________________________。③___________________________________________________。④___________________________________________________。[答案]①2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up9(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O②4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))4NO＋6H2O③2NO＋O2=2NO2④3NO2＋H2O=2HNO3＋NO氨與氨水的主要性質1．氨氣通入水中形成的溶液使酚酞變紅的緣由是什么？(用相關方程式表示)提示：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－。2．氨水的粒子成分主要有什么？提示：NH3·H2O、NH3、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、OH－、H2O。3．向AlCl3、FeCl3溶液中分別加入足量的氨水，分別寫出反應的離子方程式。提示：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))。4．稀鹽酸中通入NH3和將氨水加入稀鹽酸中，分別寫出反應的離子方程式。提示：H＋＋NH3=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，H＋＋NH3·H2O=NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋H2O。1．工業制HNO3的反應原理及流程其主要流程是將氨和空氣的混合氣(氧∶氮≈2∶1)通入灼熱(760～840℃)的鉑銠合金網，在合金網的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮結合反應后殘余的氧氣接著被氧化為二氧化氮，隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸。各步反應的化學方程式如下：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))4NO＋6H2O2NO＋O2=2NO23NO2＋H2O=2HNO3＋NO2．氨水的主要化學性質(1)弱堿性：NH3·H2ONHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－(2)不穩定性：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋H2O(3)與某些鹽溶液生成沉淀，如AlCl3、MgCl2、FeCl3等。1．下列有關氨的敘述不正確的是()A.氨分子中氮元素的化合價只能上升，氨具有還原性B.氨的催化氧化反應的化學方程式是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))4NO＋6H2OC.氨的催化氧化反應中，若氧氣過量，則有紅棕色氣體生成D.NH3與酸的反應為中和反應D[氨分子中氮元素是－3價，處于最低價態，只具有還原性，A項正確；NH3具有還原性，在催化劑作用下可與氧氣發生反應：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))4NO＋6H2O，B項正確；氨的催化氧化是NH3在催化劑作用下被O2氧化為NO的反應，若O2過量，生成的NO與O2反應生成紅棕色氣體NO2，C項正確；NH3與酸的反應為化合反應，D項錯誤。]2．如圖，利用培育皿探究氨氣的性質。試驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，馬上用另一表面皿扣在上面。下表中對試驗現象所做的說明正確的是()選項試驗現象說明A濃鹽酸旁邊產生白煙NH3與濃鹽酸反應產生了NH4Cl固體B濃硫酸旁邊無明顯現象NH3與濃硫酸不發生反應C氯化物溶液變渾濁該溶液確定是AlCl3溶液D干燥紅色石蕊試紙不變色，潮濕紅色石蕊試紙變藍NH3是一種可溶性堿A[NH3能與HCl發生化合反應，生成NH4Cl白色固體；NH3也能與H2SO4發生化合反應，生成(NH4)2SO4；NH3與氯化物溶液反應生成氫氧化物沉淀，該氯化物可以是氯化鋁、氯化鎂等；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O屬于堿，NH3不屬于堿。]3．已知X、Y、Z、W(含同一元素)之間的轉化關系為Xeq\o(→,\s\up9(O2))Yeq\o(→,\s\up9(O2))Zeq\o(→,\s\up9(H2O))W，且X能與W發生反應生成一種易溶于水的鹽，則X可能是()A．N2 B．NO2C．NH3 D．NOC[依據題意可知X、Y、Z、W(含同一元素)均含N元素，由X能與W發生反應生成一種易溶于水的鹽，知X是NH3，發生反應：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up9(催化劑),\s\do9(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；且HNO3＋NH3=NH4NO3。]NH3的試驗室制法1．氨氣的試驗室制法(1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up9(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)裝置①發生裝置：固體＋固體eq\o(→,\s\up9(△))氣體，與試驗室利用氯酸鉀和二氧化錳加熱制取氧氣的裝置相同。②凈扮裝置：通常用堿石灰干燥氨氣，不能用五氧化二磷、濃硫酸和無水氯化鈣干燥。(3)收集方法：向下排空氣法收集，試管口塞一團疏松的棉花團，目的是防止氨氣與空氣形成對流，以收集到較純凈的氨氣。(4)驗滿方法①方法一：用鑷子夾住一片潮濕的紅色石蕊試紙放在試管口，若試紙變藍，說明已經收集滿。②方法二：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)尾氣處理：多余的氨氣要汲取掉(可在導管口放一團用水或稀硫酸浸潤的棉花球)以避開污染空氣。在汲取時要防止倒吸，常采納的裝置如圖所示：2．試驗室快速制氨氣的方法(1)加熱濃氨水法：NH3·H2O不穩定，受熱易分解生成NH3：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up9(△))NH3↑＋H2O，故可干脆加熱濃氨水制備NH3。(2)濃氨水加固體NaOH(或生石灰、堿石灰)法：固體NaOH溶于水放出大量的熱，會促使氨水分解，而生石灰可與水反應生成Ca(OH)2，同時反應放熱，也會促使氨水分解，故可在常溫下向固體NaOH或CaO中滴加濃氨水來制備NH3。反應裝置圖分別為：4．試驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置中，其中正確的是()A．①是氨氣發生裝置 B．③是氨氣發生裝置C．②是氨氣汲取裝置 D．④是氨氣收集、檢驗裝置B[①中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl，但在試管口旁邊兩者又能結合生成NH4Cl，所以不能用于制取NH3；③可用于NH3的發生裝置，利用濃氨水和生石灰等制取NH3；②中的漏斗位置過低，不能防止倒吸，漏斗要緊貼水面；④的試管口應放一團干燥的棉花，削減NH3與空氣的對流。]5．為了在試驗室制取干燥的氨氣，甲、乙、丙三位同學分別設計了如圖所示三套試驗裝置：(1)寫出試驗室制氨氣的化學反應方程式：__________________________________________________________________________________________。(2)試驗裝置和所用樣品都正確的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。(3)檢驗試管里是否收集滿氨氣的方法是__________________________________________________________________________________________。(4)上述裝置中確定收集不到氨氣的是________(填“甲”“乙”或“丙”)，其緣由是______________________(用化學方程式表示)。[解析](2)甲中沒有干燥裝置，得到的氨氣中含有水蒸氣；乙中濃硫酸能夠與氨氣發生反應；丙中堿石灰與氨氣不反應，能夠干燥氨氣。(3)氨氣與水反應生成一水合氨，一水合氨遇紅色的石蕊試紙顯藍色，可將潮濕的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗氨氣是否已收集滿；氨氣和氯化氫或硝酸反應可產生大量白煙，所以可用玻璃棒蘸取濃鹽酸或濃硝酸放在試管口，若產生大量白煙，可證明氨氣已經收集滿。(4)氨氣為堿性氣體，可與濃硫酸反應，反應的化學方程式為2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4(氨過量)或NH3＋H2SO4=NH4HSO4(氨少量)，故乙裝置確定收集不到氨氣。[答案](1)Ca(OH)2＋2NH4Cleq\o(=,\s\up9(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(2)丙(3)在試管口放一塊潮濕的紅色石蕊試紙，若試紙變藍，則證明氨氣已經集滿[或用玻璃棒蘸取濃鹽酸(或濃硝酸)放在試管口，若產生大量白煙，則證明氨氣已經集滿](4)乙2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4=NH4HSO4)噴泉試驗原理及操作噴泉是一種常見的自然現象，其產生的緣由是存在壓強差。在試驗室中可以利用噴泉試驗，驗證氨氣等氣體的溶解性。圖1圖2圖31．用圖1裝置進行噴泉試驗，圓底燒瓶已充溢干燥氨氣，怎樣操作可以形成噴泉？該試驗的原理是怎樣的？提示：打開彈簧夾，擠壓膠頭滴管。NH3溶于少量水中，使圓底燒瓶內壓強減小，燒杯內的水進入圓底燒瓶，形成噴泉。2．假如只供應圖2的裝置，請說明引發噴泉的方法。提示：打開彈簧夾，用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出，移去熱毛巾。3．增大下方壓強，也能形成噴泉。利用圖3裝置，在錐形瓶中分別加合適的物質，反應后可能產生噴泉。利用所學化學學問，試舉一例。提示：在圖3裝置的錐形瓶中加入NH4HCO3與稀鹽酸。4．若圖1燒瓶中充溢干燥NH3做噴泉試驗，在標準狀況下，所得溶液的物質的量濃度為多少？提示：設燒瓶容積為VL，則溶液充溢為VL，故c＝eq\f(\f(V,22.4)mol,VL)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1。5．若用NaOH的濃溶液代替圖1裝置中的水，CO2代替NH3，能發生噴泉試驗嗎？為什么？提示：能。因為CO2與NaOH反應，被汲取，壓強減小，可以形成噴泉。6．用圖1裝置做噴泉試驗，形成噴泉的原理是什么？提示：燒瓶內氣體與液體接觸→氣體溶解或發生化學反應→燒瓶內壓強減小→外部液體快速進入形成噴泉。7．用圖3裝置做噴泉試驗，形成噴泉的原理是什么？提示：錐形瓶內液體揮發或發生化學反應產生氣體→錐形瓶內壓強增大→錐形瓶內液體快速流入燒瓶形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發等均是此原理。通過對噴泉試驗的原理和裝置分析，培育學生“科學探究與模型認知”的核心素養。1．下列有關氨的敘述中，正確的是()①氨氣極易溶于水，可以用來做噴泉試驗②可用潮濕的藍色石蕊試紙檢驗氨氣③可用向上排空氣法收集氨氣④氨易液化，工業上可用氨作制冷劑⑤試驗室制取的氨氣用堿石灰干燥A．①②③ B．②③④C．③④⑤ D．①④⑤D[氨氣極易溶于水，使容器內壓強減小，可以用來做噴泉試驗，①正確；氨氣的水溶液呈堿性，可用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗氨氣，②錯誤；氨氣的密度比空氣的小，可用向下排空氣法收集氨氣，③錯誤；氨易液化，工業上可用氨作制冷劑，④正確；氨氣是堿性氣體，試驗室制取的氨氣可用堿石灰干燥，⑤正確；故選D。]2．(素養題)標準狀況下，在干燥的燒瓶中充溢純凈的NH3，進行如圖所示的噴泉試驗，下列說法錯誤的是()A．本試驗之所以能夠產生噴泉是因為氨氣極易溶于水，導致燒瓶內外產生壓強差B．若燒瓶內的氨氣中混有少量空氣，則噴泉試驗后的水不能充溢燒瓶C．本試驗若將NH3換成HCl，也能產生紅色的噴泉D．試驗結束后，燒瓶中氨水的物質的量濃度為eq\f(1,22.4)mol·L－1C[氨氣極易溶于水，使燒瓶內氣壓快速小于大氣壓，從而形成噴泉，A項正確；若燒瓶內的氨氣中混有少量空氣，由于空氣中的氮氣等難溶于水，也不與水反應，則噴泉試驗后的水不能充溢燒瓶，B項正確；若將NH3換成HCl，因HCl也極易溶于水，也能形成噴泉，但由于HCl的水溶液顯酸性，故滴有酚酞的水形成的噴泉溶液顯無色，C項錯誤；設燒瓶容積為VL，則標準狀狀況下燒瓶內氨氣的物質的量n＝eq\f(VL,22.4L·mol－1)＝eq\f(V,22.4)mol，由于氨水充溢燒瓶，所以最終形成氨水的物質的量濃度c＝eq\f(n,V)＝eq\f(\f(V,22.4)mol,VL)＝eq\f(1,22.4)mol·L－1，D項正確。]3．下列關于銨鹽的敘述正確的是()①全部銨鹽中，氮元素化合價都是－3②絕大多數銨鹽都易溶于水③銨態氮肥不宜與堿性肥料混合施用④銨鹽是由離子構成的化合物⑤銨鹽都能與堿反應，不能與酸反應⑥銨鹽受熱分解確定都會產生氨氣A．①③④ B．②③④C．①②③④⑥ D．①②③④⑤⑥B[①硝酸銨中氮元素既有－3價又有＋5價，錯誤；②絕大多數銨鹽易溶于水，正確；③銨態氮肥中含有NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，能與OH－結合形成NH3·H2O，NH3·H2O受熱分解產生氨氣并逸出，使銨態氮肥的肥效降低，因此不