第05講-氨和銨鹽(學生版)(人教版2019必修第二冊)

第05講氨和銨鹽目標導航目標導航課程標準課標解讀1．結合真實情境并通過實驗探究，了解氨氣的主要性質及制備，認識氨氣在工業(yè)和農業(yè)生產(chǎn)中的重要意義。2．通過實驗探究，了解銨鹽的主要性質、認識銨鹽在農業(yè)生產(chǎn)中的應用和對生.態(tài)環(huán)境的影響。1．能從物質類別、元素價態(tài)角度，預測分析氨氣、銨鹽的性質及轉化規(guī)律。2．理解通過化學反應可以探索物質性質、實現(xiàn)物質轉化，認識物質及其轉化在自然資源綜合利用中的價值。3．能主動關心與環(huán)境保護有關的氮肥的合理施用等社會熱點問題，形成與環(huán)境和諧共處，合理利用自然資源的觀念。知識精講知識精講知識點01氨氣的結構和性質1．氨氣的結構（1）結構式：____________________（2）電子式：____________________2．物理性質（1）色味態(tài)：_____色、有__________氣味的氣體（2）密度：密度比空氣的_____（3）溶解性：_____溶于水（1∶700）（4）物理特性：易_____，液氨汽化時_____大量的熱，可用作__________。3．噴泉實驗（1）操作：打開彈簧夾，并擠壓滴管的膠頭。（2）現(xiàn)象：燒杯中的溶液由玻璃管進入燒瓶，形成_____，瓶內液體呈_____色。（3）結論：氨_____溶于水，其水溶液呈_____。3．化學性質（1）與水反應：___________________________________①NH3·H2O的電離方程式：______________________________，能使紅色石蕊試紙變_____。②NH3·H2O不穩(wěn)定，易分解：___________________________________。（2）與酸反應①操作：將蘸有濃鹽酸的玻璃棒和蘸有濃氨水的玻璃棒相接近②現(xiàn)象：產(chǎn)生大量__________③反應：_________________________（3）催化氧化（_____性）：______________________________【即學即練1】關于氨的下列敘述中，錯誤的是（）。A．氨易液化，液氨常用來作制冷劑B．氨氣易溶于水，可用來做噴泉實驗C．實驗室常用向下排空氣法收集氨氣D．氨氣溶于水能導電，氨氣是電解質知識點02銨鹽的性質和NH4+的檢驗1．銨鹽：銨根離子（NH4+）與酸根離子形成的化合物。2．物理性質：絕大多數(shù)銨鹽_____于水。3．化學性質（1）不穩(wěn)定性①NH4Cl受熱分解：______________________________②NH4HCO3受熱分解：______________________________（2）與堿反應：以（NH4）2SO4溶液與NaOH溶液加熱反應為例①化學方程式：__________________________________________②離子方程式：____________________________________4．NH4+檢驗（1）實驗探究①現(xiàn)象：試管中____________，試紙______。②結論：銨鹽與強堿在加熱條件下反應生成______，離子方程式為______________________________。（2）NH4+檢驗方法：取溶液（或固體）少許于小試管中，滴加濃NaOH溶液，加熱，能產(chǎn)生使?jié)駶櫟腳_____試紙______的氣體證明NH4+的存在，反之則沒有?！炯磳W即練2】關于銨鹽的敘述：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銨鹽只能跟堿反應，不能跟酸反應；⑤銨態(tài)氮肥不宜跟堿性物質如草木灰混合使用。其中正確的是（）。A．①②③④⑤B．①③⑤C．③④⑤D．①②④知識點03氨氣的實驗室制法1．原理：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3↑+2H2O2．裝置：（1）發(fā)生裝置：固體+固體氣體（2）凈化裝置：通常用堿石灰干燥氨氣。3．收集方法：向下排空氣法收集4．驗滿方法（1）方法一：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(jīng)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(jīng)收集滿。5．尾氣處理：在吸收氨氣尾氣時要防止倒吸，常采用的裝置有【即學即練3】某化學實驗小組同學利用以下實驗裝置制取氨氣，并探究氨氣的性質（部分儀器已略去）。請回答：（1）實驗室制備氨氣的化學方程式為__________________________。（2）用裝置B收集氨氣時，應選擇氨氣的進氣口是________（填“a”或“b”），并說明選擇的理由是__________________。（3）打開裝置B中的止水夾c，若觀察到燒瓶內產(chǎn)生了紅色噴泉，則說明氨氣具有的性質是________________，____________________。能力拓展能力拓展考法01氨氣的性質及應用【典例1】某課外活動小組欲利用CuO與NH3的反應研究NH3的某種性質并測定其組成，設計了如圖實驗裝置（夾持裝置未畫出）進行實驗。請回答下列問題：（1）儀器a的名稱為______________；儀器b中可選擇的試劑為__________。（2）實驗室中，利用裝置A，還可制取的無色氣體是________（填字母）。A．Cl2B．H2C．CO2D．NO2（3）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無色無味的氣體，上述現(xiàn)象證明NH3具有______性，寫出相應的化學方程式：_________________。（4）E裝置中濃硫酸的作用：_________________________。（5）讀取氣體體積前，應對裝置F進行的操作：_____________________________。（6）實驗完畢，若測得干燥管D增重mg，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標準狀況），則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比值為__________（用含m、n字母的代數(shù)式表示）?！局R拓展】氨氣和氨水的性質1．氨氣的還原性NH3分子中氮顯－3價，處于其最低價態(tài)，具有還原性，在反應中可以被氧化成較高價態(tài)的N2、NO、NO2等物質。（1）4NH3+5O24NO+6H2O（2）2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O（3）6NO+4NH35N2+6H2O（4）6NO2+8NH37N2+12H2O2．氨氣的氧化性NH3分子中氫顯+1價，處于其最高價態(tài)，具有氧化性，可以被活潑金屬還原成H2，同時生成氨基化合物（NH2－）。（1）2Na+2NH32NaNH2+H2↑（2）6NH3+3MgMg（NH2）2+3H2↑3．氨水的組成和性質（1）三個可逆反應①氨氣和水的反應：NH3+H2ONH3·H2O②一水合氨的電離：NH3·H2ONH4++OH－③水的電離：H2OH++OH－（2）“三分子”、“三離子”成分①三分子：NH3、H2O、NH3·H2O②三離子：NH4+、OH－、H+（3）物理性質“兩特殊”①密度：比水小，濃度越大，密度反而越?、趽]發(fā)性：易揮發(fā)出氨氣，所以氨水應密封保存（4）化學性質“兩性”①弱堿性：2NH3·H2O+H2SO4（NH4）2SO4+2H2OAlCl3+3NH3·H2OAl（OH）3↓+3NH4Cl②不穩(wěn)定性：NH3·H2ONH3↑+H2O考法02氨氣的噴泉實驗【典例2】現(xiàn)用傳感技術測定噴泉實驗中三頸瓶內的壓強變化來認識噴泉實驗的原理。下列說法不正確的是（）。A．制取氨氣時燒瓶中的固體常用CaOB．將濕潤的紅色石蕊試紙置于三頸瓶口c處，試紙變藍，說明NH3已經(jīng)集滿C．關閉a，用單孔塞（插有吸入水的膠頭滴管）塞緊頸口c，打開b，完成噴泉實驗，電腦繪制三頸瓶內壓強變化曲線如圖2，則E點時噴泉最劇烈D．工業(yè)上，若出現(xiàn)液氨泄漏，噴稀鹽酸比噴灑NaHCO3溶液處理效果好【知識拓展】噴泉實驗的原理1．原理和裝置（1）氨氣噴泉實驗形成原理當氣體接觸外部的水或溶液時，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質發(fā)生化學反應，從而使容器內氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進入容器，通過尖嘴導管噴出，形成噴泉引發(fā)操作打開止水夾，擠壓膠頭滴管的膠頭，或其他形成壓強差引發(fā)液體向容器中流動噴射的操作（2）實驗成功的關鍵——“三要”。①裝置氣密性——要好。②燒瓶和氣體——要干。③燒瓶內的氨氣——要滿。2．噴泉的常見類型方法減小內壓法增大外壓法裝置原理減小燒瓶內氣體壓強，形成壓強差，產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象增大錐形瓶內氣體壓強，形成壓強差，產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象3．常見產(chǎn)生噴泉實驗的組合氣體NH3HClSO2、CO2、NO2、Cl2NO2和O2吸收劑水或鹽酸水或氫氧化鈉溶液濃氫氧化鈉溶液水【規(guī)律方法】常見噴泉裝置的引發(fā)噴泉的操作：圖Ⅰ形成噴泉的原理：當擠壓滴管的膠頭，膠頭滴管中的水進入燒瓶，大量的氨(約占擠入水體積的700倍)迅速溶解，使燒瓶內壓強迅速減小形成負壓，在外界大氣壓作用下，燒杯內的水迅速進入燒瓶形成噴泉。要使圖Ⅱ裝置也能形成噴泉，關鍵是一開始如何使燒瓶內形成負壓，即找到形成噴泉的“誘因”。與裝置Ⅰ比較，本裝置沒有滴管，不可能有水“擠”入燒瓶內形成負壓，就考慮讓燒瓶中的氨氣溶于燒杯的水中，所以考慮打開止水夾，用熱毛巾捂燒瓶片刻，燒瓶中的氨受熱膨脹，擴散到燒杯中而迅速溶解，燒瓶內形成負壓而形成噴泉?？挤?3制氨氣的相關實驗【典例3】（2022·山西臨汾高一期末聯(lián)考）氮化鋁（AlN）是一種灰白色固體，能與水緩慢反應。利用NH3和Al在800℃以上反應可制備AlN，實驗裝置如下：回答下列問題：（1）裝置②中盛放的藥品為__________；裝置④的作用是吸收氨氣和__________。（2）實驗時先點燃①處酒精燈，其目的是_______________。（3）為使實驗安全，裝置④的尾氣處理方法是_____________________。（4）裝置①中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________；裝置③中發(fā)生反應的化學方程式為____________________。【知識拓展】氨氣的實驗室制法1．固－固加熱法2．兩種快速制取氨氣的方法（1）加熱濃氨水法（2）將濃氨水滴加到固體強堿或生石灰上制取氨氣實驗裝置反應原理①減少溶劑：NaOH固體吸水（或CaO與水反應），減少溶劑，促使NH3放出②提供熱源：NaOH溶于水放熱（或CaO與水反應放熱），促使氨水分解出NH3【特別提醒】（1）制取氨氣時，不能用硝酸銨代替氯化銨。因為硝酸銨在加熱過程中可能發(fā)生爆炸，發(fā)生危險。（2）固－固加熱法制取氨時，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因為氫氧化鈉具有吸濕性而易結塊，不利于產(chǎn)生NH3。此外，加熱條件下氫氧化鈉易腐蝕試管。（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。這是因為它們均能與氨氣發(fā)生反應，因此常用堿石灰作干燥劑。（4）收集裝置和反應裝置的試管和導管必須是干燥的。（5）發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜。（6）由于氨氣的密度比空氣小，因此收集氨氣時，導管口應插入試管的底部。（7）收集完氨氣，可用蘸有稀硫酸的棉花團來吸收剩余的少量氨氣，防止氨氣逸出污染空氣?？挤?4銨鹽的性質及應用【典例4】在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和（NH4）2SO4的固體混合物，加熱充分反應，如圖表示加入的混合物的質量與產(chǎn)生的氣體體積（標況）的關系。試計算：（1）NaOH溶液的物質的量濃度為____________。（2）當NaOH溶液的體積為140mL，固體混合物的質量是51.6g時，充分反應后，生成氣體的體積（標準狀況）為________L。（3）當NaOH溶液的體積為180mL，固體混合物的質量仍為51.6g時，充分反應后，生成氣體的體積（標準狀況）為________L。【知識拓展】銨鹽的性質及銨根離子的檢驗1．銨鹽的性質易錯點（1）銨鹽受熱一定會分解，但是不一定都生成氨氣，如5NH4NO34N2↑+9H2O↑+2HNO3（2）銨態(tài)氮肥不能與堿性物質混合使用，以免生成氨氣，降低肥效。（3）銨鹽和堿反應常溫生成NH3·H2O，加熱生成NH3。2．NH4+的檢驗：（1）原理（2）方法【特別提醒】為使實驗現(xiàn)象明顯，一般用濃的堿溶液與之反應，且需加熱。步驟是①取樣，②加濃NaOH溶液，③加熱，④使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍或遇蘸有濃鹽酸的玻璃棒冒白煙。分層提分分層提分題組A基礎過關練1．可用來干燥氨氣的是（）。A．濃硫酸B．堿石灰C．氯化鈣D．五氧化二磷2．（2021·濰坊高一檢測）下列關于氨氣、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．氨水的溶質為NH3·H2O，是氨水中含量最多的微粒3．（2021·溫州高一檢測）將含有等體積NH3、CO2、NO的混合氣體依次通過盛有濃H2SO4、Na2O2和Na2CO3溶液的裝置，充分作用后，最后得到的氣體是（）。A．CO2和NOB．CO2C．NOD．NO24．下列說法不正確的是（）。A．氨水可以直接作為肥料施用B．銨鹽都可作為氮肥C．農家肥和草木灰混合使用可以增強肥效D．作為氮肥，銨鹽比氨水使用更方便5．利用點滴板探究氨氣的性質（如圖所示），實驗時向NaOH固體上滴幾滴濃氨水后，立即用燒杯蓋住點滴板。下列對實驗現(xiàn)象的解釋正確的是（）。選項實驗現(xiàn)象解釋ANaOH固體表面有氣泡NaOH促進了氨水的電離B濕潤紅色石蕊試紙變藍NH3極易溶于水C燒杯內有白煙NH3+HClNH4ClDFeCl3溶液變渾濁Fe3++3OH－Fe（OH）3↓6．（2021·遼寧撫順高一上期末檢測）以下是進行氨氧化制硝酸的實驗裝置圖，有關敘述正確的是（）。A．燒杯中石蕊溶液不變B．燒瓶中發(fā)生噴泉現(xiàn)象C．加熱后，通過Cr2O3的氣體由無色變?yōu)榧t棕色D．Cr2O3起氧化劑的作用7．用下列裝置制取一試管干燥的氨氣，并檢驗：（1）寫出A裝置中實驗室制取氨氣的化學方程式________________________。（2）裝置B中所盛藥品的名稱為______________________________。（3）小試管口堵一團棉花的作用是________________________________。（4）檢驗生成氣體是氨氣的方法是______________________________________。（5）為了防止生成的氨氣溢出污染空氣，常將小試管口的棉花用某種溶液浸濕，該溶液最好選用_________________。8．A、B、C、D、E各物質的關系如下圖所示：其中X是能使紅色石蕊試紙變藍的氣體。（1）無色液體A是_____________，A與B反應的化學方程式是：__________________________。（2）由X轉化為N2的化學方程式為：__________________________。（3）白色固體C的化學式為_____________，寫出由D轉化為E的離子方程式：_____________________。題組B能力提升練1．（2022?濟寧高一檢測）我國清代《本草綱目拾遺》中記載藥物“鼻沖水”，寫道：“貯以玻璃瓶，緊塞其口，勿使泄氣，則藥力不減，氣甚辛烈，觸人腦，非有病不可嗅…。虛弱者忌之。宜外用，勿服…”。這里的“鼻沖水”是指（）。A．氨水B．硝酸C．醋D．鹵水2．（2022·浙江麗水高一上期末檢測）某混合氣體中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和H2O（g）中的兩種或多種，當混合氣體依次通過澄清的石灰水（無渾濁現(xiàn)象）、氫氧化鋇溶液（有渾濁現(xiàn)象）、濃硫酸（無明顯現(xiàn)象）、灼熱的氧化銅（變紅）、無水硫酸銅（變藍）。對該混合氣體成分的正確判斷是（）。A．一定沒有CO2，肯定有H2B．一定有CO2、CO和H2O（g）C．可能有CO2、NH3和H2O（g）D．一定有H2、CO2和HCl3．下列離子方程式正確的是（）。A．硫酸銨溶液與氫氧化鋇溶液共熱：NH4++OH－NH3↑+H2OB．氯化銨溶液中加入稀氫氧化鈉溶液，加熱：NH4++OH－NH3·H2OC．氨水與鹽酸反應：NH3·H2O+H+NH4++H2OD．氨水中通入過量二氧化碳：2NH3·H2O+CO22NH4++CO32－+H2O4．（2021~2022河北省河北保定高一上學期期末檢測）（不定項）某化學研究小組用中學實驗常見的玻璃儀器完成了在常壓、酒精燈加熱條件下的合成氨反應裝置設計。實驗裝置和藥品如下圖所示，下列說法錯誤的是（）。（已知：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O，放熱反應）A．實驗開始后，應先點燃酒精燈，預熱催化劑1～2分鐘再通入反應氣體B．在通風櫥中進行該反應，若稀硫酸和鋅粒產(chǎn)生的H2足夠多，能避免NH3性質檢驗時可能引起的倒吸C．為避免尾氣造成的環(huán)境污染，應將裝置Ⅲ更換為如圖IV的裝置D．因NH4Cl和NaNO2的反應放熱，故應將冰醋酸緩緩加入小廣口瓶中5．氯氣是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)上利用下列反應來檢查氯氣管道是否漏氣：3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl，下列說法錯誤的是（）。A．若有白煙產(chǎn)生則管道漏氣B．該反應中NH4Cl是還原產(chǎn)物C．反應中NH3只顯還原性D．生成1.4gN2時轉移0.3mol電子6．（2021~2022學年遼寧大連高一上期末檢測）如圖所示，在一個密閉的玻璃管兩端各放一團棉花，再用注射器同時在兩端注入適量的濃氨水和濃鹽酸，下列說法不正確的是（）。A．玻璃管中發(fā)生的反應可表示為：NH3+HClNH4ClB．用手觸摸玻璃管外壁，會感覺到有熱量放出C．實驗時會在玻璃管的B處附近看到白霧D．將濃鹽酸換成濃硝酸也會有相似現(xiàn)象7．（2021~2022學年山西大同高一下學期期末檢測）氨氮廢水超標排放是水體富營養(yǎng)化的重要原因，可用以下流程處理：下列說法正確的是（）。A．過程Ⅰ中發(fā)生的化學反應屬于氧化還原反應B．過程Ⅱ中NH4+→NO3－，每消耗1molNH4+轉移6mol電子C．過程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇做還原劑D．過程Ⅲ中HNO3→N2，轉移10mole－時可生成N211.2L（標準狀況）8．（2021·2022學年高一上學期期末檢測）把aL含（NH4）2SO4和NH4NO3的混合液分成兩等份，一份用bmolNaOH剛好把NH3全部趕出，另一份與BaCl2溶液完全反應，消耗cmolBaCl2。則原溶液中NO－的物質的量濃度（單位mol·L－1）為（）。A．B．C．D．9．植物生長需要營養(yǎng)，實驗室現(xiàn)有一包由氯化銨和硫酸銨混合而成的白色粉末，課外小組的同學按下圖實驗設計進行實驗，測定這種混合物中各組分的含量，以便給植物施用。（1）溶液A中溶質的化學式_________________。（2）他將樣品放入托盤天平的右盤中，樣品質量記錄游碼為0.4g，左邊的托盤里的砝碼為16g，則樣品質量是________g。（3）若過濾使用的儀器和用品已有：濾紙、鐵架臺、鐵圈、燒杯、漏斗，還需要補充的儀器或用品是________________________。（4）怎樣證明滴加溶液A已經(jīng)過量，簡述操作方法__________________________________________。（5）若物質C的質量為23.3g，那么原混合物中氯化銨的質量分數(shù)為________。10．（2021~2022學年河南平頂山高一期末檢測）某化學實驗小組，通過Li3N固體水解生成氫氧化鋰和氨氣的反應制氨氣，并進行氨氣還原氧化銅的實驗探究。如圖所示，給出了本實驗可供選擇的裝置：請回答下列問題：（1）按該方法制氨氣時，應選用上述裝置中的____________（填裝置代碼，下同）做氨氣發(fā)生裝置。（2）寫出C裝置中發(fā)生的化學反應方程式______________________________，每生成標準狀況下11.2LN2，轉移電子數(shù)為______。（3）為檢驗氨氣還原氧化銅反應后生成H2O，并收集N2，則氨氣發(fā)生裝置后應依次連接______→C→______→______→______。（4）在C裝置前后連接的裝置中，填充的藥品按前后順序分別為______、______。（5）有資料提出：CuO被還原時，當黑色固體完全變?yōu)榧t色時，不一定完全轉化為Cu，可能還含有Cu2O。已知將Cu2O放入稀硫酸中溶液變?yōu)樗{色，寫出該反應的離子方程式：______________________________________。題組C培優(yōu)拔尖練1．（2021·福建適應性測試）鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍色的溶劑合電子，如圖為鈉投入液氨中的溶劑化圖。鈉沉入液氨中，快速得到深藍色溶液，并慢慢產(chǎn)生氣泡。下列說法錯誤的是（）。A．鈉的密度比液氨大B．溶液的導電性增強C．0.1mol鈉投入液氨生成0.01molH2時，Na共失去0.02mol電子D．鈉和液氨可發(fā)生以下反應：2NH3+2Na2NaNH2+H2↑2．如圖是課外活動小組的同學設計的4個噴泉實驗方案。下列有關操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是（）。A．擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶，片刻后打開止水夾B．擠壓裝置②的膠頭滴管