5-2-2-氨和銨鹽-下學(xué)期高一化學(xué)同步課堂(人教版必修第二冊)

人教版必修第二冊第五章·化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)

氮及其化合物

第二課時(shí)氨和銨鹽網(wǎng)科學(xué)

制冷劑為液態(tài),在一定的溫度下又可以變?yōu)闅鈶B(tài),即能夠在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)并從被冷卻物體中吸取熱量而汽化,然后在冷凝器內(nèi)將熱量傳遞給周圍介質(zhì)(水或空氣)而變?yōu)橐后w的媒介物。制冷劑的種類很多,空調(diào)常用的制冷劑有氨、氟利昂等。氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。一、氨1.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性特性_____氣體_______氣味_____空氣_____溶于水,1體積水能溶解____體積的氨氣易液化無色刺激性小于極易7002.化學(xué)性質(zhì)(1)實(shí)驗(yàn)探究:實(shí)驗(yàn)裝置

操作打開止水夾,并擠壓膠頭滴管的膠頭將分別蘸有濃鹽酸和濃氨水的玻璃棒靠近現(xiàn)象結(jié)論燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入燒瓶,形成紅色噴泉,瓶內(nèi)液體呈紅色產(chǎn)生大量白煙氨極易溶于水,水溶液呈堿性氨氣與氯化氫氣體反應(yīng)生成白色晶體【提示】能形成噴泉，但不能充滿燒瓶。NO2易溶于水并與水發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O==2HNO3+NO，有NO氣體產(chǎn)生，故用NO2與H2O做噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí)，液體只能充滿燒瓶容積的2/3。【核心素養(yǎng)提升】若將NH3換為NO2，能否形成噴泉?若能形成，則實(shí)驗(yàn)后液體能否充滿燒瓶?(2)氨氣的性質(zhì)氨的催化氧化是工業(yè)_______的基礎(chǔ)。制硝酸(3)氨水的性質(zhì)【核心素養(yǎng)提升】用濃氨水檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣，如果管道某處漏氣，會(huì)產(chǎn)生白煙，原理是什么?(已知2NH3+3Cl2==N2+6HCl)氨氣遇濃硫酸也會(huì)產(chǎn)生白煙嗎?【提示】若氯氣管道漏氣，發(fā)生反應(yīng):2NH3+3Cl2==N2+6HCl、NH3+HCl==NH4Cl，產(chǎn)生的白煙是固體NH4Cl；不揮發(fā)性酸，如H2SO4、H3PO4不能形成蒸氣，遇氨氣不會(huì)產(chǎn)生白煙。二、銨鹽1.用途與物理性質(zhì)(1)用途:農(nóng)業(yè)上常用作化肥,如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等。(2)物理性質(zhì):顏色溶解性狀態(tài)白色_______水晶體易溶于2.化學(xué)性質(zhì)(1)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)(2)實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)裝置

銨鹽溶液NH4Cl溶液NH4NO3溶液(NH4)2SO4溶液現(xiàn)象結(jié)論_____________________________________,離子方程式為___________________________應(yīng)用①___________________②_______試管中有氣泡產(chǎn)生,試紙變藍(lán)銨鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)生成氨氣NH4++OH-NH3↑+H2O

檢驗(yàn)銨根離子的存在制取氨【難點(diǎn)突破】噴泉實(shí)驗(yàn)

1.原理和裝置(1)氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)形成原理當(dāng)氣體接觸外部的水或溶液時(shí)，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,通過尖嘴導(dǎo)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(qiáng)差引發(fā)液體向容器中流動(dòng)噴射的操作。(2)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵——“三要”①裝置氣密性——要好。②燒瓶和氣體——要干。③燒瓶內(nèi)的氨氣——要滿。2.噴泉的常見類型方法減小內(nèi)壓法增大外壓法裝置

原理減小燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)，形成壓強(qiáng)差，產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象增大錐形瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)，形成壓強(qiáng)差，產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象3.常見產(chǎn)生噴泉實(shí)驗(yàn)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【化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)】噴泉,指由地下噴射出地面的泉水,是一種將水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體。某同學(xué)組裝了一套噴泉實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)?！咎崾尽看蜷_止水夾,用手(或熱毛巾等)焐熱燒瓶,氨氣受熱膨脹,使氨氣通過導(dǎo)管與水接觸,即產(chǎn)生噴泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶,使水進(jìn)入燒瓶,燒瓶內(nèi)氨氣溶于水)(1)如何操作才能引發(fā)該噴泉實(shí)驗(yàn)?【提示】①裝置氣密性不好；②收集的NH3純度較低；③燒瓶不干燥等。(2)某同學(xué)做課本中噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí),打開止水夾后將膠頭滴管內(nèi)的水?dāng)D入燒瓶內(nèi),可并未產(chǎn)生噴泉,試分析實(shí)驗(yàn)失誤可能的原因是什么?三、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法和NH4+的檢驗(yàn)1.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法(1)反應(yīng)原理:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(2)裝置:裝置

選擇

選擇原因制備裝置

固+固反應(yīng)原理凈化裝置裝有堿石灰的干燥管NH3具有堿性,不與堿石灰反應(yīng)不用濃硫酸和無水氯化鈣NH3能被濃硫酸和無水氯化鈣吸收收集裝置向下排空氣法NH3的密度遠(yuǎn)小于空氣，且常溫下不與空氣成分反應(yīng)不采用排水法NH3極易溶于水(3)氨氣制備實(shí)驗(yàn)各部分裝置的選擇:裝置

選擇

選擇原因驗(yàn)滿方法將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍(lán)色氨水顯堿性將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,有白煙產(chǎn)生氨氣遇揮發(fā)性酸反應(yīng)生成固體銨鹽小顆粒尾氣處理試管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球NH3極易溶于水,與酸反應(yīng)2.氨氣的其他制法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水

NH3·H2ONH3↑+H2O

方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置濃氨水+固體NaOHNaOH溶于水放熱,促使氨水分解,且OH-濃度的增大有利于NH3的放出

濃氨水+固體CaONH3·H2O+CaO==NH3↑+Ca(OH)2，CaO的作用:①吸水后放熱促進(jìn)NH3的放出；②增加溶液中的OH-濃度,減小NH3的溶解度2.銨根離子的檢驗(yàn)方法(1)原理:(2)方法:【易錯(cuò)提醒】(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，因此收集氨氣時(shí)，導(dǎo)管口應(yīng)插入試管的底部。(4)棉花團(tuán)上蘸有稀硫酸，既防止空氣對流又防止氨氣逸出污染空氣。(5)干燥NH3不能用P2O5、濃硫酸等酸性干燥劑，也不能用CaCl2干燥，原因是CaCl2與NH3反應(yīng)生成CaCl2·8NH3?！緦W(xué)科素養(yǎng)提升】(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣時(shí),堿不選用NaOH、KOH,其原因是什么?【提示】消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生氨氣,在加熱條件下還會(huì)腐蝕試管。(2)某同學(xué)根據(jù)銨鹽受熱分解的性質(zhì),認(rèn)為可以采用加熱NH4Cl來制備氨氣,你怎么看?【提示】不行。NH4Cl分解得到NH3和HCl,兩種氣體在試管口遇冷反應(yīng)又生成NH4Cl,得不到氨氣。【例1】關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的說法中正確的是 (

)A.雖然氨水受熱分解可產(chǎn)生氨氣，在實(shí)驗(yàn)室也不能用加熱濃氨水的方法制得氨氣B.通常可選擇濃硫酸為干燥劑，除去氨氣中的水蒸氣C.既可用向下排空氣法收集NH3，又可用排水法收集NH3D.用堿石灰代替消石灰與NH4Cl固體加熱制取NH3，可使反應(yīng)速率加快【隨堂檢測】【答案】D【解析】實(shí)驗(yàn)室可用加熱濃氨水的方法制得氨氣，A錯(cuò)誤；氨氣與濃硫酸反應(yīng)，故不能用濃硫酸干燥氨氣，B錯(cuò)誤；氨氣極易溶于水，故不能用排水法收集NH3，C錯(cuò)誤?！纠?】“氨的噴泉實(shí)驗(yàn)”體現(xiàn)了氨的哪些性質(zhì) (

)①還原性②極易溶于水③有堿性物質(zhì)生成④氧化性⑤氨易液化A.①③⑤

B.②③

C.②③④

D.①②④【答案】B【解析】“氨的噴泉實(shí)驗(yàn)”產(chǎn)生的原因即氨氣極易溶于水，酚酞溶液變紅(或石蕊溶液變藍(lán))說明溶液顯堿性；元素的化合價(jià)未變，故不體現(xiàn)還原性和氧化性；氨沒有發(fā)生凝聚狀態(tài)的變化，不體現(xiàn)其易液化的性質(zhì)，故選B。【例3】實(shí)驗(yàn)室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是 (

)A.①是氨氣發(fā)生裝置B.③是氨氣發(fā)生裝置C.②是氨氣吸收裝置D.④是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置【答案】B

【解析】本題通過NH3的制取實(shí)驗(yàn)，意在考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力。①裝置在管口處又生成NH4Cl，無法制得NH3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；選用裝置③，使用濃氨水與CaO或NaOH作用，可制取NH3，B項(xiàng)正確；②作為NH3的吸收裝置，漏斗插入水中，不能防止倒吸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；利用④收集NH3時(shí)，收集氣體不純，D項(xiàng)錯(cuò)誤。【例4】如圖的裝置中,干燥燒瓶中盛有某種氣體,燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭,下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是 (

)A.Cl2(飽和食鹽水)無色噴泉B.NH3(H2O含石蕊)藍(lán)色噴泉C.HCl(H2O含石蕊)紅色噴泉D.CO2(NaOH溶液)無色噴泉【答案】A【解析】Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小,無法形成噴泉,A不正確；NH3、HCl極易溶于水,而使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,從而形成噴泉；CO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)也會(huì)使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小形成噴泉?！纠?】物質(zhì)A是一種白色晶體,它與濃NaOH溶液共熱,放出無色氣體B，用圓底燒瓶收集干燥的氣體B。按如圖所示裝置儀器,打開止水夾，擠壓膠頭滴管的膠頭時(shí)，可以得到藍(lán)色噴泉。向放出氣體B的溶液中加入稀硝酸酸化，再加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀。(1)A的化學(xué)式是____________。

(2)可用于除去B中水分的干燥劑是________。收集氣體B的方法是_____________。

(3)溶液顯藍(lán)色的原因是____________(用化學(xué)用語表示)。

(4)取實(shí)驗(yàn)后燒瓶中的溶液加熱,觀察到的現(xiàn)象是_______________________________。

【解析】(1)由溶液變藍(lán)可知溶液顯堿性,B為NH3，由白色沉淀可知A中含有Cl-，所以A為NH4Cl。(2)NH3為堿性氣體，只能用堿石灰或生石灰、KOH固體等不與氨氣反應(yīng)的干燥劑干燥。氨氣的密度比空氣小，應(yīng)用向下排空氣法收集。(3)氨水中NH3·H2O電離得到NH4+、OH-故溶液顯堿性。(4)氨水不穩(wěn)定，在加熱條件下NH3·H2O分解生成氨氣和水，堿性逐漸減弱，溶液由藍(lán)色又變?yōu)樽仙！敬鸢浮?1)NH4Cl(2)堿石灰(或答生石灰、KOH固體等任一種不與氨氣反應(yīng)的干燥劑)向下排空氣法(3)NH3·H2O==NH4++OH-(4)有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,溶液由藍(lán)色又變?yōu)樽仙纠?】實(shí)驗(yàn)室常見的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示:(1)實(shí)驗(yàn)室用B裝置制取氨氣，通常使用的藥品是_____

______。

(2)某研究性學(xué)習(xí)小組對實(shí)驗(yàn)室制取NH3進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):①甲同學(xué)擬用濃氨水和固體NaOH制取NH3,并用圖C裝置作為NH3的發(fā)生裝置。固體NaOH的作用為

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②乙同學(xué)建議，將實(shí)驗(yàn)室制取氨氣裝置B的收集裝置由大試管改為集氣瓶且瓶口向上來收集氨氣，并確定不污染環(huán)境，請根據(jù)其設(shè)想回答:若用排空氣法收集NH3，請?jiān)趫DD的方框內(nèi)畫出其氣體收集裝置和尾氣吸收裝置，標(biāo)出所用的試劑(自選)名稱。若用排液取氣法收集NH3，可選用的試劑是________(填字母序號(hào))。

A.H2O

B.濃硫酸C.CCl4

D.飽和食鹽水【解析】(1)利用裝置B的特點(diǎn),需要加熱來制取氨氣，則可選用NH4Cl和Ca(OH)2