高中化學(xué)必修1：3.3.2氨的轉(zhuǎn)化

1、高中化學(xué)必修課程第2課時(shí)氨的轉(zhuǎn)化核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)i.能從物質(zhì)的類別、氮元素價(jià)態(tài)的角度，預(yù)測分析氨氣、錢鹽的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化規(guī)律，促進(jìn)證據(jù)推理和模型認(rèn)知化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如氨氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、氨氣的制備實(shí)驗(yàn)、錢鹽的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)及俊離子的檢驗(yàn)等，實(shí)現(xiàn)氨氣的轉(zhuǎn)化與生成，增強(qiáng)科學(xué)探 究意識。一、氨的性質(zhì)(氨轉(zhuǎn)化為其他含氮化合物)1 .氨與水和酸的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)探究預(yù)期轉(zhuǎn)化NH3-NH3 H2ONH3-NH4C1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象燒杯里的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶， 形成噴泉.燒瓶內(nèi)液體呈紅色兩個試劑瓶內(nèi)都產(chǎn)生了大量的白煙實(shí)驗(yàn)結(jié)論氨極易溶于水,氨與水反應(yīng)生成也 性物質(zhì)氨氣與氯化氫反應(yīng)生成氯化鏤固體小顆粒(2)氨

2、氣與水反應(yīng)氨氣易與水反應(yīng)：NH工+ H2ONH3H£ ,其水溶液稱為氨水。在氨水中：NH 3 H2ONH4 +OH ,氨水具有弱堿性,能使石蕊溶液變藍(lán)。氨水中的氮元素主要以 NHq H?O的形式存在.只有少量的NH3 H2O電離為NH 4和OH,但在求氨水的物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)將NHg視為溶質(zhì)。一、一.一 一 . ,一NH 3 H2O不穩(wěn)定，受熱易分解： NH3 H?O=NHgT + HO,因此，氨水應(yīng)密封保存在陰 涼處。(3)氨氣與酸反應(yīng)氨氣與濃鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：NH3+ HCl=NH 4Cl。過量的氨氣與硫酸反應(yīng)生成硫酸紂2量的氨氣與硫酸反應(yīng)生成硫酸氫性氨與揮發(fā)性酸(如

3、鹽酸、硝酸)反應(yīng)產(chǎn)生白煙(不是白霧)；與難揮發(fā)性酸(如硫酸、磷酸)反應(yīng) 不產(chǎn)生白煙。利用這一性質(zhì)可以檢驗(yàn)氨氣。2 .從氮元素的化合價(jià)分析氨的性質(zhì)(1)NH 3分子中氮元素的化合價(jià)為-價(jià)，在化學(xué)反應(yīng)中氮元素化合價(jià)可能的變化是只能升高.不能降低,因此氨具有還原性。催化劑(2)請寫出氨氣與氧氣在催化劑作用下生成NO的化學(xué)方程式：4NH3+5O2=4NO + 6H20。(3)氨氣可被氧化銅氧化為氮?dú)?，反?yīng)的化學(xué)方程式為2NH 3 + 3CuO=N2+ 3Cu + 3H20。氨氣為什么能形成噴泉?HCl、SO2、NO2、CO2、H2s等酸性氣體能否與氫氧化鈉溶液形成噴泉？提示 因?yàn)榘睔鈽O易溶于水。所給酸

4、性氣體都易溶于氫氧化鈉溶液(與堿反應(yīng)而溶解)，都能形成噴泉。(2)液氨與氨水在組成和性質(zhì)上有何不同？提示液氨氨水物質(zhì)成分純凈物混合物粒子種類NH 3分子NH3、NH3H20、H2O、NH4、OH、H +主要性質(zhì)不導(dǎo)電，不具有堿性導(dǎo)電，具有堿的通性存在條件常溫常壓卜小能存在在常溫常壓卜PJ存在(3)工業(yè)上常用氮?dú)馀c氫氣合成氨，再以氨為原料制取硝酸，請寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示一高溫、高壓2+3H2催化劑2NH3催化劑4NH 3+ 502=4NO + 6H2。2NO + O2=2NO2 3NO2+ H2O=2HNO 3+ NO3高中化學(xué)必修課程噴泉實(shí)驗(yàn)及裝置(1)噴泉實(shí)驗(yàn)原理噴泉產(chǎn)生的本質(zhì)原因

5、是燒瓶內(nèi)外形成壓強(qiáng)差，由于燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)小于燒瓶外的壓強(qiáng)，所以液體會被壓入燒瓶內(nèi)形成噴泉。產(chǎn)生氣壓差的方法有：減小燒瓶內(nèi)氣壓，如液體將氣體吸收或與其反應(yīng)等；增大燒瓶外壓強(qiáng)。(2)常見裝置圖圖甲裝置形成“噴泉”是因?yàn)闊績?nèi)氣體極易溶于燒杯和膠頭滴管中的液體，使燒瓶內(nèi)的 壓強(qiáng)突然減小而產(chǎn)生壓強(qiáng)差，燒杯中的液體被壓入燒瓶內(nèi)形成“噴泉”。圖乙裝置形成“噴泉”可采用使燒瓶受熱的方法，瓶內(nèi)氣體膨脹，打開止水夾，止水夾下 部導(dǎo)管中的空氣受熱排出，燒瓶內(nèi)的氣體與液體接觸而溶解，使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小形成壓強(qiáng)差而形成“噴泉”。4高中化學(xué)必修課程圖丙裝置中錐形瓶內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體(或錐形瓶中液體受熱揮發(fā)出氣體)，使

6、錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生壓強(qiáng)差，將液體從錐形瓶中壓入燒瓶中形成“噴泉”。二、錢鹽的性質(zhì)與檢驗(yàn)1 .錢鹽的性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)探究(俊鹽轉(zhuǎn)化為氨氣)預(yù)期轉(zhuǎn)化俊鹽(NH4)氨氣(NH3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象固體逐漸消失，試管口有工 魚物質(zhì)出現(xiàn)，產(chǎn)生有刺激性 氣味的氣體固體逐漸消失，產(chǎn)生有 刺激性氣味的氣體,試 管口有水珠生成,澄清 石灰水變渾濁產(chǎn)生有刺激性氣 味的氣體，濕潤 的紅色石蕊試紙 變藍(lán)實(shí)驗(yàn)結(jié)論受熱時(shí)，氯化俊分解生成氨 氣和氯化氫，遇冷時(shí)，兩者 又重新結(jié)合生成氯化錢碳酸氫錢受熱分解，有NH3和C02生成有氨氣生成(2)俊鹽及其性質(zhì)由鏤根離子(NH4)與酸根離子形成的化合物稱為錢鹽。常見的錢鹽一般是

7、無色或白色晶體,均易海于水?？←}不穩(wěn)定，受熱易分解。如：一 ，一，NH 4Cl=NH/ + HCl T , NH 4HCO3=NH3。+ CO2 T + H2O。錢鹽能與堿反應(yīng)。如：NH 4C1 + NaOH=NaCl + NHg_T + H2O,(NH 4)2SO4+ Ca(OH) 2=CaSO4+ 2NH 3 T + 2H20。(3)錢鹽溶液與堿溶液反應(yīng)的離子方程式錢鹽溶液與燒堿溶液混合后加熱：+ 一 一二 、 一NH4+OH =NH3T + H2O?？←}稀溶液與燒堿稀溶液混合：十 NH4+OH =NH3 H2O。錢鹽濃溶液與燒堿濃溶液混合:NH4+OH =NHM + H2。2 .俊鹽(N

8、H 4)的檢驗(yàn)原理(2)方法NaOH溶液法取少量固體樣品或溶液于試管中，再加入濃的NaOH溶液，加熱產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近管口，有白煙產(chǎn)生)，證明固體樣品或溶液中含有 NH4O堿石灰法把堿石灰與某物質(zhì)的固體混合物在研缽里研磨，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)(或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒靠近研缽口，有白煙產(chǎn)生)，則可以判斷該物質(zhì)是錢鹽。6高中化學(xué)必修課程(i)檢驗(yàn)溶液中含有 nh4時(shí)，為什么常需要加入濃堿溶液并加熱？提示因?yàn)閴A液濃度較小或不加熱時(shí)生成NH3 H2O而不能放出氨氣。(2)加熱氯化銨和單質(zhì)碘時(shí)，都由固體變?yōu)闅怏w，遇冷又凝結(jié)為固體，其本質(zhì)是否一

9、樣？提示 本質(zhì)不相同。氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，遇冷時(shí)二者又結(jié)合生成氯化銨，為化學(xué)變化；加熱時(shí)碘升華，發(fā)生的是物質(zhì)狀態(tài)的變化，屬于物理變化。(3)根據(jù)銨鹽的性質(zhì)，分析應(yīng)當(dāng)怎樣合理地儲存和施用銨態(tài)氮肥？提示 貯存銨態(tài)氮肥時(shí)，為了防止受熱分解，應(yīng)密封包裝并放在陰涼通風(fēng)處；施肥時(shí)應(yīng)將銨態(tài)氮肥埋在土下，且不能與堿性物質(zhì)(如草木灰)混用。相關(guān)鏈接 銨鹽受熱分解的產(chǎn)物(1)如果組成銨鹽的酸是易揮發(fā)或易分解的酸，則固體銨鹽受熱分解時(shí)，氨氣與酸一起揮發(fā)，冷卻時(shí)又重新結(jié)合成鏤鹽。如NH4CI、NH4HCO3等。(2)如果組成銨鹽的酸是難揮發(fā)性酸，則固體銨鹽受熱分解時(shí)，只有氨呈氣態(tài)逸出，而難揮發(fā)性酸殘留在容

10、器中，如 (NH 4)2SO4分解的化學(xué)方程式為(NH4)2SO4=NH 3 T + NH4HSO4或 (NH4)2SO4=2NH3 T + H2SO4。(3)如果組成銨鹽的酸是具有強(qiáng)氧化性的酸，則在較低的溫度下慢慢分解可得到NH 3和相應(yīng)的酸，如NH4NO3。由于生成的氨氣具有還原性，硝酸具有氧化性，生成的NH3易被HNO3氧化，則反應(yīng)時(shí)的溫度不同，形成氮的化合物也不同，如將NH 4NO 3在不同的溫度下加熱分解分別可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。三、氨的實(shí)驗(yàn)室制法實(shí)驗(yàn)室制取氨的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：8高中化學(xué)必修課程(1)反應(yīng)原理：2NH4Cl + Ca(OH)2=CaCl2+2NH3

11、f + 2H2O。(2)堿石灰的作用：吸收水蒸氣，干燥氨氣。(3)由于氨極易溶于水，不能用排水法收集，常用向下排空氣法來收集(4)驗(yàn)滿方法把濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)色;將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有白煙產(chǎn)生。(5)尾氣處理可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球。(1)制取氨氣的發(fā)生裝置與實(shí)驗(yàn)室制取哪種氣體的相同？使用該裝置需注意什么問題？提示 與實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置相同。該套裝置在使用時(shí)要特別注意加熱時(shí)要使試管口 略低于管底，以防止冷凝水倒流使試管炸裂。(2)在制取氨的實(shí)驗(yàn)裝置中，使用棉花的作用是什么？提示 若為干燥的棉花則起到減緩氨氣與空氣對流的作用；若為蘸有水或稀硫

12、酸的棉花，則 還可以吸收多余的 NH3。歸納總結(jié)-(1)制取氨時(shí)，不能用硝酸鏤代替氯化俊。因?yàn)橄跛峥≡诩訜徇^程中可能發(fā)生爆炸性的反應(yīng),發(fā)生危險(xiǎn)。(2)制取氨時(shí)，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因?yàn)闅溲趸c具有吸濕性，易結(jié)塊，不利于產(chǎn)生NH3,且在加熱條件下易腐蝕試管。(3)氨氣是堿性氣體，不能用酸性干燥劑(濃硫酸等)干燥，也不能用無水 CaCl2干燥，因?yàn)樗鼈兙芘c氨氣發(fā)生反應(yīng)，常用堿石灰做干燥劑。快速制取氨氣的方法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3 H2OH2O+ NH 3 T濃氨水+固體 NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解，且 OH一濃 度的增大有利于 NH 3的放出濃氨

13、水+固體CaONH3 H2O+CaO=NH 3 T + Ca(OH)2CaO的作用：吸水后放熱促進(jìn)NH3的放出；增加溶液中OH的濃度，減小NH3的溶解度10高中化學(xué)必修課程1 . 關(guān)于氨的下列敘述中，錯誤的是()A. 氨易液化，液氨常用來做制冷劑B. 氨氣易溶解于水，可用來做噴泉實(shí)驗(yàn)C. 實(shí)驗(yàn)室常用向下排空氣法收集氨氣D.氨氣溶于水能導(dǎo)電，氨氣是電解質(zhì)答案D解析氨氣易液化，液氨常用來做制冷劑；氨氣密度比空氣小(常用向下排空氣法收集)；氨氣極易溶于水(可用來做噴泉實(shí)驗(yàn))；氨氣溶于水，能與水反應(yīng)生成電解質(zhì)一水合氨，其水溶液能導(dǎo)電，但氨氣是非電解質(zhì)。2 .氨水的堿性較弱，其原因是()A. 它能使酚酞

14、溶液變紅色B. 氨水極易揮發(fā)出氨C.氨與水結(jié)合生成的一水合氨 (NH 3 H2O)只有少部分電離成 NH4和OH 一D.溶于水的氨大部分以 NH3分子形式存在答案 C解析NH 3溶于水后，大部分結(jié)合成一水合氨的形式，只有少部分NH 3 H 2O電離成NH 4和OH ，因此溶液堿性較弱，C 項(xiàng)正確。3 .下列關(guān)于氨氣、液氨、氨水的敘述正確的是()A. 氨氣、液氨、氨水的成分相同，均為純凈物B. 蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒相互靠近，有白煙生成C. 氨水的密度比水小，且濃度越大，密度越大D.氨水的溶質(zhì)為NH3 H2O,是氨水中含量最多的微粒答案 B解析 氨水是混合物，氨水的密度隨濃度的增

15、大而減小，氨水中水的含量最多。4 .下列離子方程式書寫正確的是()A. 氯化銨固體和熟石灰混合加熱：NH4 + OH =NH3? + H2OB.NaOH 溶液與NH4Cl 溶液混合加熱：NH4 + OH =NH3 H2OC. 氨水中加入鹽酸：NH 3 H2O+ H =NH 4+ H2OD.氨水中加入氯化鐵溶液：Fe3 + 3OH =Fe(0H)3 J答案 C解析 A 項(xiàng)，該反應(yīng)屬于固體間的加熱反應(yīng)，不能寫成離子形式，錯誤；B 項(xiàng)，加熱條件下NH3H2O應(yīng)分解為NH3和H2O,離子萬程式應(yīng)為 NH 4 + OH =NH 3 f + H2O ,錯誤；C 項(xiàng)，符合反應(yīng)原理及離子方程式書寫要求，正確；

16、D 項(xiàng)，一水合氨是弱堿，不能完全電離，向 氨 水 中 滴 加 FeCl3 溶 液 應(yīng) 生 成 Fe(OH) 3 沉 淀 ， 離 子 方 程 式 應(yīng) 為Fe3 3NH3 H2O=Fe(OH)3 J+3NH4,錯誤。5.檢驗(yàn)試管中盛有的少量白色固體是銨鹽的方法是()A. 加氫氧化鈉溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn)，看試紙是否變藍(lán)B. 將固體加熱，產(chǎn)生的氣體通入紫色石蕊溶液，看是否變紅C. 加水溶解，用pH 試紙測溶液的酸堿性D.加入氫氧化鈉溶液，加熱，再滴入酚酗:溶液答案 A解析 檢驗(yàn)銨鹽的方法：將某固體(或其溶液)與強(qiáng)堿共熱，若產(chǎn)生刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)，

17、則原固體為銨鹽(或其溶液)。6.(2018安徽灘溪一中高一期末)下列有關(guān)鏤鹽的說法中正確的是()A.所有鏤鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NH3B. 所有銨鹽都易溶于水C.向盛有硫酸鏤(NH4)2SO4稀溶液的試管中滴加少量NaOH溶液，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙變藍(lán)D.鏤鹽都能與堿反應(yīng)，不能與酸反應(yīng)答案 B解析鏤鹽分解不一定產(chǎn)生氨氣，如NH4NO3在400 C以上分解生成 N2、NO2和H2O, A項(xiàng)錯誤；所有鏤鹽都易溶于水，B項(xiàng)正確；稀(NH4)2SO4溶液中加入少量 NaOH ,不會逸出氨氣， C 項(xiàng)錯誤；弱酸的銨鹽如 NH4HCO3、 (NH4)2S 等 既能與堿反應(yīng)，又能與酸反應(yīng)，D 項(xiàng)錯誤。7 .(2019貴陽高一檢測)在實(shí)驗(yàn)室里，某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了下列制取純凈干燥氨氣的方案，簡易、可行的方案是()A. 加熱氯化銨固體，再通過堿石灰8 .在N2和H2的混合氣體中加入鐵觸煤，并加熱至500 C,再通過堿石灰C. 加熱濃氨水，再通過濃硫酸D.在生石灰中加入濃氨水，再通過堿石灰答案 D8.氨氣是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常需制取的氣體。實(shí)驗(yàn)室制取氨氣通常有兩種方法：用固體氫氧化鈣與氯化鏤共熱反應(yīng)；在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水混合反應(yīng)。(1)下面的發(fā)生裝置圖中，方法應(yīng)選用裝置 (填“A”或" B”，