高二化學(xué)第二冊教師用書：氨和銨鹽含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第2課時氨和銨鹽課前自主預(yù)習(xí)一、氨的性質(zhì)和用途1．物理性質(zhì)（1）氨是一種無色刺激性氣味的有毒氣體，密度小于空氣的密度。易溶于水，常溫常壓下，1體積水能溶解700體積的氨，常用向下排空氣法收集氨氣.(2)氨氣易液化，液態(tài)氨汽化時要吸收大量的熱，使周圍物質(zhì)的溫度急劇下降,所以液氨常用作制冷劑。2．化學(xué)性質(zhì)（1）氨與水的反應(yīng)①常用噴泉實驗來驗證NH3易溶于水.②NH3溶于水形成的溶液叫氨水，溶解在水中的大部分氨氣和水反應(yīng)生成一水合氨(化學(xué)式NH3·H2O).化學(xué)方程式:NH3＋H2ONH3·H2O。③一水合氨是一種弱堿，在水中可發(fā)生電離:NH3·H2ONHeq\o\al(＋，4）＋OH－，所以氨水顯堿性，能使酚酞溶液變紅或紅色的石蕊試紙變藍(lán)。④一水合氨不穩(wěn)定，受熱易分解,化學(xué)方程式：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up17(△））NH3↑＋H2O.(2）與酸的反應(yīng)①把分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒接近時產(chǎn)生大量白煙。這是氨水中揮發(fā)出的NH3與鹽酸揮發(fā)出的HCl化合生成的NH4Cl小顆粒?；瘜W(xué)方程式：NH3＋HCl=NH4Cl。②氨也和其他酸反應(yīng)生成相對應(yīng)的銨鹽，寫出下列方程式：a．NH3與HNO3反應(yīng)：NH3＋HNO3=NH4NO3。b．把足量CO2通入氨水中：NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3.3．用途氨是一種重要的化工產(chǎn)品，是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)及制造硝酸、銨鹽、純堿的原料.二、銨鹽銨鹽都易溶于水，受熱易分解，與堿反應(yīng)放出氨氣。NH4Cleq\o（=，\s\up17(△）)NH3↑＋HCl↑NH4HCO3eq\o（=，\s\up17(△）)NH3↑＋H2O↑＋CO2↑NH4NO3＋KOHeq\o(=,\s\up17(△））KNO3＋H2O＋NH3↑三、氨的實驗室制法1．原理：實驗室中常用NH4Cl與Ca(OH）2共熱的方法制取氨。如:2NH4Cl＋Ca（OH)2eq\o（=,\s\up17(△)）CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。2．裝置:固體與固體反應(yīng)，加熱。圖見教材。為了防止NH3與空氣發(fā)生對流而難以收集，以及防止外逸的NH3污染空氣，經(jīng)常在收集NH3的試管口塞上一團(tuán)浸有稀硫酸的棉花。3．收集:向下排空氣法.4．檢驗:檢驗NH3時，常使用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒。課堂互動探究氨氣與氨水一、氨水1．氨極易溶于水,但氨溶于水時，大部分NH3與H2O結(jié)合形成一水合氨(NH3·H2O)。NH3·H2O可以部分電離成NHeq\o\al（＋,4)和OH－,所以氨水顯弱堿性。氨溶于水的過程中存在著下列可逆過程：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋，4)＋OH－。NH3·H2O不穩(wěn)定，受熱時分解為NH3和H2O，NH3·H2O△,NH3↑＋H2O。2．在氨水中的微粒有三種分子和三種離子：NH3·H2O、NH3、H2O、NHeq\o\al（＋,4)、OH－、H＋。除水分子外，含量最多的為NH3·H2O.但在求氨水中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度時，視溶質(zhì)為NH3，氨水的密度比水小,它的濃度越大，密度越小.3．一水合氨(NH3·H2O）是一種弱堿，易溶于水、易分解、易揮發(fā)出刺激性氣味的氣體，具有堿的通性，是很好的沉淀劑?？墒苟喾N陽離子:Mg2＋、Fe3＋、Al3＋等生成沉淀。例如：Al3＋＋3NH3·H2O=Al（OH）3↓＋3NHeq\o\al(＋，4）。4．涉及氨水的離子方程式書寫（1）氨水作反應(yīng)物,用分子式NH3·H2O表示，例如：Fe3＋＋3NH3·H2O=Fe（OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋，4)。（2)生成氨水時，如使用的反應(yīng)物為濃溶液或在加熱條件下，用下式表示：NHeq\o\al(＋，4）＋OH－eq\o（=，\s\up17(△）)NH3↑＋H2O。（3)生成氨水時，如使用的反應(yīng)物為稀溶液，用下式表示：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O。二、氨氣、液氨、氨水和銨鹽的區(qū)別與相互轉(zhuǎn)化氨氣、液氨、氨水和銨鹽的區(qū)別與相互轉(zhuǎn)化如下表所示:噴泉實驗1．噴泉形成的原理容器內(nèi)外存在較大的壓強(qiáng)差，在壓強(qiáng)差的作用下，液體迅速流動,從帶有尖嘴的導(dǎo)管噴出來，即形成噴泉。2．使容器內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差的兩類情況(1)容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)外部的水或溶液接觸容器內(nèi)氣體時，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進(jìn)入容器，從尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。下表中列出的氣體與吸收劑作用，就能形成噴泉。氣體HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2＋O2吸收劑水、NaOH溶液水、鹽酸NaOH溶液水(2)容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體。容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，容器內(nèi)壓強(qiáng)迅速增大，促使容器內(nèi)液體迅速向外流動，也能形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉等均是利用了此原理.3．形成噴泉的關(guān)鍵(1）氣體要充滿燒瓶,（2）氣體和燒瓶要干燥，(3)裝置氣密性要好。4．常見噴泉實驗裝置圖①裝置形成噴泉是因為燒瓶內(nèi)氣體極易溶于燒杯和滴管中的液體，使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)迅速減小產(chǎn)生壓強(qiáng)差而形成噴泉。圖②裝置形成噴泉可采用使燒瓶受熱，瓶內(nèi)氣體膨脹,打開止水夾，氣體與液體接觸而溶解,使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小產(chǎn)生壓強(qiáng)差而形成噴泉。圖③裝置下部錐形瓶內(nèi)物質(zhì)相互反應(yīng)或揮發(fā)產(chǎn)生大量氣體，使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生壓強(qiáng)差,將液體從錐形瓶壓入到燒瓶而形成噴泉。氨氣的實驗室制法1．藥品的選擇（1）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(fā)生爆炸，不安全(NH4)2SO4與Ca（OH）2反應(yīng)時生成CaSO4,反應(yīng)物呈塊狀，不利于NH3逸出，且反應(yīng)后試管難清洗（NH4)2CO3受熱分解會產(chǎn)生CO2，使收集到的NH3不純(2)堿:一般用熟石灰，不用NaOH或KOH，因為NaOH或KOH易吸水結(jié)塊，而且對玻璃腐蝕性較強(qiáng)。2．實驗裝置類型固＋固eq\o(→，\s\up17（△））氣與實驗室用KClO3和MnO2制取O2的裝置相同。3．操作時的注意事項（1)收集裝置和反應(yīng)裝置的試管和導(dǎo)管必須是干燥的.（2)發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜。(3）由于氨氣的密度比空氣小且易溶于水，因此收集氨氣只能用向下排氣法。（4)加熱溫度不宜過高，并用酒精燈外焰由前向后逐漸加熱。4．NH3的干燥通常使用堿石灰，不能使用P2O5或濃H2SO4，也不能用無水CaCl2。5．驗滿(1)用濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近，若變藍(lán)，說明已經(jīng)收集滿。（2)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(jīng)收集滿。6．尾氣處理多余的氨要吸收掉（可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球)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：7．氨氣的其他制法如下表所示典例題組訓(xùn)練題組一噴泉實驗1．噴泉是一種常見的現(xiàn)象，產(chǎn)生的原因是存在壓強(qiáng)差.（1）制取氨并完成噴泉實驗。①用上圖甲所示裝置進(jìn)行噴泉實驗，圓底燒瓶已充滿干燥的氨，引發(fā)水往上噴的操作是打開止水夾，擠壓膠頭滴管使少量水進(jìn)入圓底燒瓶.該實驗的原理是NH3極易溶于水,使圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)迅速減小，燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，燒杯內(nèi)的水快速進(jìn)入圓底燒瓶。②如果只提供上圖乙所示裝置，引發(fā)噴泉的方法為打開止水夾，用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出,移去熱毛巾.（2）利用上圖丙所示裝置，在錐形瓶中分別加入足量的下列物質(zhì),反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是D（填字母)。A．Cu與稀鹽酸 B．NaHCO3與NaOH溶液C．CaCO3與稀硫酸 D．NH4HCO3與稀鹽酸（3)在上圖丙所示裝置的錐形瓶中加入酒精，將錐形瓶置于一水槽中，向水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物質(zhì)，結(jié)果也產(chǎn)生了噴泉。水槽中加入的物質(zhì)可能是A（填字母)。A．濃硫酸 B．食鹽C．硝酸鉀 D．硫酸銅（4）從產(chǎn)生噴泉的原理分析，上圖中甲、乙所示裝置是減小（填“增大”或“減少”,下同)上部燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。上圖丙所示裝置是增大下部錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng).人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上圖丙(填“甲”“乙"或“丙”）所示裝置的原理相似.解析：(1)要使題圖甲所示裝置形成噴泉，只需打開止水夾，擠壓膠頭滴管使少量水進(jìn)入圓底燒瓶，圓底燒瓶內(nèi)的NH3極易溶于水，燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低,產(chǎn)生噴泉。而題圖乙所示裝置則需先打開止水夾，用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出后，再移去熱毛巾。(2)能在錐形瓶內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生氣體,使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)大于圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)方可，故應(yīng)選NH4HCO3和稀鹽酸。A項中兩物質(zhì)不反應(yīng)，B項中兩物質(zhì)反應(yīng)不產(chǎn)生氣體,C項中反應(yīng)生成的CaSO4會阻礙CaCO3與H2SO4繼續(xù)反應(yīng)，故產(chǎn)生的氣體很少.(3)濃硫酸溶于水放出大量的熱,使錐形瓶內(nèi)酒精汽化，錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，引發(fā)噴泉。(4）題圖中甲、乙所示裝置的原理是減小上部圓底燒瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng),丙所示裝置的原理是增大下部錐形瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng),人造噴泉及火山爆發(fā)的原理均與丙所示裝置的原理相似。2．如圖所示的裝置中,干燥的燒瓶內(nèi)充滿某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。打開止水夾,擠壓膠頭滴管，下列與實驗事實不相符的是(A)A．CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉B．NH3(H2O，含酚酞)/紅色噴泉C．H2S(CuSO4溶液）/黑色噴泉D．HCl（AgNO3溶液）/白色噴泉解析：A項中CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，達(dá)不到實驗?zāi)康?不能產(chǎn)生噴泉；B項中氨氣極易溶于水，溶于水后生成的氨水顯弱堿性，使酚酞溶液變紅，即可以產(chǎn)生紅色噴泉；C、D項所給氣體都能與對應(yīng)溶液發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)顏色的噴泉。噴泉實驗的原理是氣體易溶于液體，能使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)差。能產(chǎn)生噴泉的氣體與液體組合有：1易溶于水的氣體與水的組合：NH3、HCl、SO2、NO2；2酸性氣體與堿液的組合：HCl、SO2、NO2、CO2、H2S與NaOH溶液；3堿性氣體與酸液的組合：NH3與鹽酸。，能形成噴泉的氣體不一定是極易溶于水的氣體，只要瓶內(nèi)氣體與擠入的液體能發(fā)生反應(yīng)使瓶內(nèi)壓強(qiáng)急劇變小就可以形成噴泉。題組二氨氣的性質(zhì)3．（多選）在1L1mol·L－1的氨水中(BD）A．含有1molNH3分子B．含有NH3、NHeq\o\al（＋，4)、NH3·H2O、OH－、H＋、H2O六種粒子C．含1molNH3·H2OD．含NH3、NH3·H2O、NHeq\o\al（＋，4)的物質(zhì)的量之和為1mol解析：NH3溶于水形成氨水。NH3溶于水時有如下反應(yīng)：NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al（＋，4)＋OH－，所以氨水中存在H2O、NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4）、NH3、OH－和極少量H＋，根據(jù)氮原子守恒,可知B和D選項正確.4．如圖所示,利用培養(yǎng)皿探究NH3的性質(zhì)。實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水,立即將另一表面皿扣在上面。下表中對實驗現(xiàn)象所進(jìn)行的解釋正確的是（A）選項實驗現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與HCl反應(yīng)生成NH4Cl固體B濃硫酸附近無現(xiàn)象NH3與濃硫酸不反應(yīng)C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥的紅色石蕊試紙不變色，濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)NH3是可溶性堿解析:濃氨水具有揮發(fā)性，向NaOH固體上滴加濃氨水，由于NaOH與H2O作用放熱從而使NH3揮發(fā)。NH3能與HCl發(fā)生化合反應(yīng)生成NH4Cl白色固體，NH3也能與H2SO4發(fā)生化合反應(yīng),生成（NH4）2SO4，A項正確,B項錯誤;NH3與氯化物溶液反應(yīng)生成沉淀，該氯化物可以是AlCl3或MgCl2等，C項錯誤；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是可溶性堿，NH3是氫化物，D項錯誤.1氨是常見氣體中唯一的堿性氣體，也是中學(xué)階段唯一一種能與酸反應(yīng)生成鹽、能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，在推斷題中經(jīng)常用到。氨與酸反應(yīng)的實質(zhì)是NH3與H＋結(jié)合形成eq\a\vs4\al（NH\o\al（＋，4））.2氨易跟酸反應(yīng)生成鹽，故不能用濃硫酸來干燥氨。3濃硝酸、濃鹽酸等揮發(fā)性酸遇氨會產(chǎn)生白煙,利用這點(diǎn)可以檢驗濃氨水或氨的存在。硫酸、磷酸等難揮發(fā)性酸雖能與氨反應(yīng)生成銨鹽，但不會產(chǎn)生白煙。題組三氨氣的制法5．某同學(xué)用下圖所示裝置（固定、加熱儀器和橡膠管略)進(jìn)行有關(guān)氨制取的實驗探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗室常用裝置①制取NH3，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca（OH)2eq\o（=，\s\up17（△)）2NH3↑＋CaCl2＋2H2O；若要測定生成的NH3的體積,則必須選擇的裝置是③⑦（填裝置序號)，裝置中所盛試劑應(yīng)具有的性質(zhì)是氨難溶于該試劑，該試劑不易揮發(fā)，且該試劑不與氨反應(yīng)。(2)若用裝置②制取并收集干燥的NH3，燒瓶內(nèi)裝的試劑可能是CaO（或固體NaOH或堿石灰），分液漏斗中裝的試劑可能是濃氨水，收集裝置應(yīng)選擇⑥(填裝置序號）.解析：(1）裝置①適用于固固加熱制取氣體，實驗室制取NH3的試劑是NH4Cl和Ca(OH)2。若測定NH3的體積,必須用排液體法，而NH3極易溶于水，故不能用排水法，所用的液體應(yīng)不易揮發(fā),不能與NH3反應(yīng)，也不能溶解NH3。（2)裝置②是固液不加熱裝置,制取NH3時,可用濃氨水和CaO（或固體NaOH或堿石灰）作用。6．(雙選)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（AC）解析：A中NH4Cl受熱可產(chǎn)生NH3和HCl，但兩者遇冷會重新凝結(jié)產(chǎn)生NH4Cl，且可能出現(xiàn)堵塞導(dǎo)管的情況，C中試管口未向下傾斜會導(dǎo)致水倒流入試管底部而使試管炸裂，故A、C符合題意。故選A、C.判斷實驗裝置是否有錯的一般方法1看主體發(fā)生裝置是否有錯：①實驗是否需要加熱；②酒精燈部位是否有錯酒精量、外焰加熱、是否缺燈芯;③儀器放置是否有錯;④夾持儀器的位置是否有錯。2看試劑是否符合實驗原理包括反應(yīng)物、干燥劑、尾氣吸收劑。3看收集方法是否有錯排水法、向上排氣法、向下排氣法、導(dǎo)管伸入的位置等。4看是否缺少尾氣吸收裝置,對于有毒氣體,一定要設(shè)計尾氣吸收裝置，并選擇合適的吸收劑，同時注意防倒吸。題組四NHeq\o\al（＋,4）的檢驗和銨鹽7．關(guān)于銨鹽的敘述：①銨鹽易溶于水；②銨鹽中氮元素均為－3價；③銨鹽受熱易分解；④銨鹽都只能跟堿反應(yīng),不能跟酸反應(yīng)；⑤銨態(tài)氮肥不宜跟堿性物質(zhì)如草木灰混合使用。其中正確的是（B)A．①②③④⑤ B．①③⑤C．③④⑤ D．①②④解析：②和④中只注意了銨鹽中的NHeq\o\al（＋，4），忽略了銨鹽中的酸根離子。銨鹽中氮元素的化合價不一定均為－3，如NH4NO3中N的化合價既有－3又有＋5；NH4HCO3等弱酸形成的銨鹽也能與強(qiáng)酸反應(yīng)。8．為了檢驗?zāi)彻腆w物質(zhì)中是否含有NHeq\o\al（＋,4),下列試紙和試劑一定用不到的是(B）①蒸餾水②NaOH溶液③紅色石蕊試紙④藍(lán)色石蕊試紙⑤稀硫酸A．①⑤ B．④⑤C．①③ D．①④⑤解析：NHeq\o\al(＋,4）的檢驗方法是在含有NHeq\o\al（＋,4)的溶液中加入強(qiáng)堿(OH－)并加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若產(chǎn)生使試紙變藍(lán)的氣體，則證明原溶液中含有NHeq\o\al(＋,4），所以一定不會用到的是④藍(lán)色石蕊試紙和⑤稀硫酸.核心素養(yǎng)氨氣的實驗室制法

【例】Ⅰ.實驗室制取氨氣的常見方法如下：序號方法裝置①氯化銨與熟石灰固體混合加熱②濃氨水加熱③濃氨水滴加到固體燒堿上(1）方法①的化學(xué)方程式為_______________________。(2）依據(jù)表中所列方法，從下列圖中選擇合適的發(fā)生裝置并將其序號填入表中裝置欄中.Ⅱ.甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示實驗裝置(部分夾持儀器未畫出)，探究氨氣的還原性并檢驗產(chǎn)物。實驗現(xiàn)象為：黑色CuO變?yōu)榧t色，白色無水CuSO4粉末變?yōu)樗{(lán)色，同時生成一種無色、無污染的氣體。