高中化學人教版必修1課件第四章第4節(jié)氨硝酸硫酸1（系列二）

人教版必修一第四節(jié)氨硝酸硫酸第四章非金屬及其化合物1.了解氨的物理性質(zhì),掌握氨的化學性質(zhì)。2.掌握氨的實驗室制法。3.了解氨的用途。4.了解銨鹽的性質(zhì)。學習目標一、氮的固定

二、氨的性質(zhì)1.物理性質(zhì)氨的水溶液叫做氨水,呈弱堿性。3.用途(1)氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料。(2)作制冷劑。三、銨鹽1.銨鹽銨根離子()和酸根離子構(gòu)成的化合物。2.物理性質(zhì)都是無色或白色晶體,易溶于水。3.化學性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性:四、氨的實驗室制法

1.下列過程不屬于氮的固定的是(

)解析:氮的固定是指將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮,從N元素的價態(tài)變化來看是0價變?yōu)檎齼r或0價變?yōu)樨搩r。B項由化合態(tài)氮變?yōu)榛蠎B(tài)氮,不是氮的固定。答案:B【練習】2.下列有關氨的性質(zhì)的敘述中,正確的是(

)A.氨催化氧化可直接生成NO2B.氨水呈堿性C.氨和酸相遇都能產(chǎn)生白色煙霧答案:B3.關于銨鹽的敘述中正確的是(

)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銨鹽只能與堿反應,不能與酸反應⑤銨態(tài)氮肥不宜與堿性物質(zhì)如草木灰混合使用A.①②③④⑤ B.①③⑤C.③④⑤ D.①②④解析:銨鹽都是易溶于水的晶體,受熱易分解,且都能與堿反應生成NH3或NH3·H2O,①③⑤正確;NH4NO3中氮元素為-3價、+5價,②錯誤;NH4HCO3或(NH4)2CO3既可與堿反應,也可與酸反應,④錯誤。答案:B4.對實驗室制取氨氣,下列說法不正確的是(

)A.發(fā)生裝置與用KClO3制取O2的裝置相同B.可用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣C.氨氣的驗滿可以用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒放于試管口附近D.所用的銨鹽不是NH4NO3,是因為NH4NO3受熱易爆炸解析:實驗室制取NH3屬于固體與固體混合加熱制氣體,與KClO3分解制O2裝置一樣;由于NH3的溶解度太大,NH4Cl無法抑制氨氣的溶解;氨氣遇濕潤的紅色石蕊試紙變藍或遇濃鹽酸產(chǎn)生白煙;NH4NO3受熱易爆炸,一般使用NH4Cl或其他非氧化性酸的銨鹽。答案:B氨氣的性質(zhì)

討論探究

(1)根據(jù)以上實驗,探究形成噴泉的原因是什么?(2)根據(jù)該實驗的原理,討論形成噴泉的條件。(3)氨的噴泉實驗說明氨具有什么性質(zhì)?科學探究探究提示:(1)因氨氣迅速溶解在從膠頭滴管擠壓出的少量水中,使燒瓶內(nèi)的壓強迅速減小,與外界大氣形成較大的壓強差,在壓強差作用下,液體迅速流動,通過帶尖嘴的導管噴出來,形成噴泉。(2)①減小燒瓶內(nèi)壓強,例如:燒瓶內(nèi)的氣體被吸收掉或降低燒瓶內(nèi)氣體的溫度,引起燒瓶內(nèi)壓強瞬間降低,形成壓強差。②燒瓶內(nèi)的壓強不變,增大燒瓶外的壓強,形成明顯的壓強差,水在內(nèi)外壓強差的作用下進入燒瓶,形成噴泉。(3)氨的噴泉實驗證明氨氣極易溶于水,且氨氣溶于水所得溶液顯堿性。1.噴泉形成的原理(1)減小內(nèi)壓法:如圖Ⅰ所示圖Ⅰ容器內(nèi)氣體與水或其他液體接觸?氣體溶解或發(fā)生化學反應?容器內(nèi)壓強減小?外部液體迅速進入形成噴泉例如:(2)增大外壓法:如圖Ⅱ所示圖Ⅱ錐形瓶內(nèi)存在揮發(fā)性液體或其他液體?液體受熱揮發(fā)或發(fā)生化學反應產(chǎn)生氣體?錐形瓶內(nèi)氣壓增大?錐形瓶內(nèi)液體迅速流入燒瓶形成噴泉2.氨水、液氨和一水合氨的區(qū)別

題型一、噴泉實驗原理的應用例題1噴泉是一種常見的現(xiàn)象,其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。(1)圖Ⅰ為化學教學中常用的噴泉實驗裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體,膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是

。

A.SO2和H2O B.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2O D.NO和H2O(2)比較圖Ⅰ和圖Ⅱ兩套裝置,從產(chǎn)生噴泉的原理來分析,圖Ⅰ是

(填“增大”或“減小”,下同)上部燒瓶內(nèi)氣體壓強;圖Ⅱ是

下部錐形瓶內(nèi)氣體壓強。城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述

(填“圖Ⅰ”或“圖Ⅱ”)中裝置的原理相似。

(3)某學生積極思考噴泉原理的應用,設計了如圖Ⅲ所示的裝置。①如果關閉活塞c,打開活塞a、b,再擠壓膠頭滴管。則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為

。

②在①操作的基礎上,打開活塞c,產(chǎn)生的現(xiàn)象是

。

解析:(1)SO2和NH3均易溶于H2O,CO2能與NaOH溶液發(fā)生反應而溶解,三者均能形成足夠大的壓強差,形成噴泉;只有D項NO不溶于水,不能形成足夠大的壓強差,不可能形成噴泉。(2)對形成噴泉的可能原因進行了歸納和總結(jié),圖Ⅰ是因為燒瓶內(nèi)氣體壓強突然減小而產(chǎn)生壓強差,形成噴泉。圖Ⅱ則是因為下部錐形瓶內(nèi)的氣體壓強增大而產(chǎn)生壓強差,形成噴泉?，F(xiàn)實生活中的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與圖Ⅱ原理相似。(3)圖Ⅲ裝置中如果關閉活塞c,打開活塞a、b,再擠壓膠頭滴管,氨氣溶解,右燒瓶內(nèi)氣體壓強減小,左燒瓶內(nèi)的HCl進入右燒瓶,發(fā)生反應NH3+HClNH4Cl,在燒瓶中產(chǎn)生大量的白煙,左右兩燒瓶壓強急劇減小,此時打開活塞c,則兩燒瓶中同時產(chǎn)生噴泉。答案:(1)D

(2)減小增大圖Ⅱ(3)①盛有NH3的集氣瓶中產(chǎn)生大量的白煙②兩燒瓶中同時產(chǎn)生噴泉利用如圖所示裝置,在錐形瓶中,分別加入足量的下列物質(zhì),反應后可能產(chǎn)生噴泉的是(

)

A.Cu與稀鹽酸B.NaHCO3與NaOH溶液C.CaCO3與稀硫酸D.NH4HCO3與稀鹽酸解析:根據(jù)題意只要能在錐形瓶內(nèi)反應產(chǎn)生氣體,壓強大于圓底燒瓶內(nèi)壓強即可,故應選NH4HCO3和稀鹽酸。A項中兩物質(zhì)不反應,B項中反應不生成氣體,C項生成的CaSO4附著在CaCO3的表面會阻止反應的進行。注意該裝置中玻璃導管的作用是使燒瓶內(nèi)外壓強相等。答案:D題型二、氨氣性質(zhì)的應用例題2按下圖進行實驗,試解釋觀察到的現(xiàn)象,并寫出有關反應的化學方程式。(1)紅熱的鉑絲保持紅熱:

。

(2)在錐形瓶上方有紅棕色氣體生成:

。

(3)在錐形瓶內(nèi)產(chǎn)生少量白煙:

。

解析:實驗現(xiàn)象與化學反應有著密切的關系,從圖可知,這是進行氨的催化氧化的實驗,該反應是一個放熱反應,而反應又是在催化劑的表面上進行的,因而能使鉑絲保持紅熱;反應生成的產(chǎn)物是NO和H2O(g),而錐形瓶中還有空氣和NH3,這些物質(zhì)又可進一步反應生成紅棕色的NO2氣體和少量白色的NH4NO3固體,所以能看到有紅棕色的氣體和少量白煙生成。實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:

【練習】已知實驗室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應制取氮氣。(1)從圖中選擇制取氣體的合適裝置:氮氣

、氫氣

。

(2)氮氣和氫氣通過甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有

、

。

(3)從氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨,

(填“會”或“不會”)發(fā)生倒吸,原因是

。

(4)寫出乙裝置中氨催化氧化的化學方程式:

。

(5)反應結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中含有H+、OH-、

、

(填離子)。

解析:(1)用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應制取氮氣,應用裝置a,制備氫氣用固液不加熱制氣裝置,即裝置b;(2)該裝置有三個作用:干燥氣體、控制氫氣和氮氣的流速,使氮氣和氫氣的體積比接近1∶3、混合氮氣和氫氣;(4)乙裝置中發(fā)生的反應為氨的催化氧化反應:4NH3+5O24NO+6H2O;(5)所得溶液為硝酸銨和氨水的混合溶液。答案:(1)a

b(2)干燥氣體控制氫氣和氮氣的流速(合理即可)(3)不會混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、氫氣兩種氣體(4)4NH3+5O24NO+6H2O氨氣的實驗室制法

討論探究

(1)實驗室制取氨氣時,銨鹽不用NH4NO3、NH4HCO3,堿不選用NaOH、KOH,其原因是什么?(2)NH3是一種污染性氣體,為避免污染空氣,實驗中多余的NH3應如何進行吸收處理?試畫出相應裝置圖。探究提示:(1)因為在加熱過程中NH4NO3可能爆炸而發(fā)生危險,而NH4HCO3受熱極易分解產(chǎn)生CO2,使生成的NH3中混有較多的CO2雜質(zhì);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,在加熱條件下還會腐蝕試管。(2)NH3是有刺激性氣味的氣體,多余的NH3要吸收掉以避免污染空氣。可采用在導管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球吸收等方法,多余氣體在尾氣吸收時要防止倒吸。常采用的裝置有:常見尾氣處理的三種方法(1)對于極易溶于水的尾氣,如NH3、HCl等,需采用防倒吸裝置(即在導氣管的出氣口處連接一倒置的漏斗與吸收劑液面接觸)吸收。(2)對于溶解度不大的尾氣,如Cl2等,可直接將出氣管插入吸收劑液面下吸收。(3)對于有毒且易燃的氣體,如CO、H2等,可采取在尾氣出口處放置一點燃的酒精燈,使CO、H2燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒的CO2、水蒸氣。氨氣是化學實驗室常需制取的氣體。實驗室制取氨氣通常有兩種方法:①用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱;②在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水反應。(1)下面的制取裝置圖中,方法①應選用裝置

(填“A”或“B”,下同),方法②應選用裝置

。

典例引領(2)在制取后,如果要干燥氨氣,應選用的干燥劑是

。

A.濃硫酸B.固體氫氧化鈉C.五氧化二磷(3)檢驗集氣瓶中是否收集滿氨氣的方法是

。

解析:A裝置適用于固體與固體加熱制氣體,B裝置適用于液體與固體(或液體)不加熱制氣體。NH3為堿性氣體,只能用堿性干燥劑。檢驗NH3一般用濕潤的紅色石蕊試紙。答案:(1)A

B(2)B(3)將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口處,如試紙變藍,說明氣體已收集滿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(

)

【練習】解析:NH4HCO3固體受熱分解生成NH3、CO2和H2O,氣體進入盛有堿石灰的干燥管,堿石灰吸收二氧化碳和水蒸氣,生成純凈的氨氣,A項正確;向CaO中滴加濃氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同時放出大量熱量,也會促使?jié)獍彼纸獬霭睔?B項正確;固體加熱制氣體時,試管口應略向下傾斜,使產(chǎn)生的水能夠流出,以免聚集在試管口的水倒流回試管底而將試管炸裂,C項錯誤;D項,濃氨水加熱制取NH3的方法和試劑都是正確的。答案:C1.右圖是實驗室進行氨溶于水的“噴泉實驗”的裝置,下列敘述不正確的是(

)A.該實驗說明氨氣極易溶于水B.進入燒瓶中的液體顏色由無色變?yōu)榧t色,說明氨水呈堿性C.氨水很穩(wěn)定,將燒瓶內(nèi)的紅色溶液加熱顏色不會發(fā)生變化D.形成“噴泉”的主要原因是氨氣溶于水后,燒瓶內(nèi)的氣壓小于大氣壓練一練解析:由于氨氣極易溶于水,當少量水進入盛有氨氣的燒瓶會使燒瓶內(nèi)壓強迅速減小且小于大氣壓,使滴有酚酞的水噴入燒瓶形成噴泉,A、D正確;由于氨水有弱堿性,從而使酚酞由無色變?yōu)榧t色,B正確;氨水不穩(wěn)定,受熱易分解放出氨氣,從而使堿性減弱,故滴有酚酞呈紅色的氨水受熱后紅色變淺或褪去,C錯誤。答案:C2.用加熱法可以分離的一組物質(zhì)是(

)A.氯化銨和消石灰B.碳酸氫銨和過氧化鈉C.氯化銨和氯化鈉D.碘和氯化銨解析:答案:C3.下列關于氨氣的說法中正確的是(

)A.氨可以用濃硫酸干燥B.氨溶于水顯弱堿性,因此氨氣可使?jié)駶櫟姆犹嚰堊兯{C.氨本身沒有毒,故發(fā)生液氨大量泄漏時,人們也不必采取任何防范措施D.吸收NH3可用下圖所示的裝置防止倒吸解析:氨屬于堿性氣體,不能用酸性干燥劑干燥;濕潤的酚酞試紙遇NH3會變紅;雖然氨氣并不能稱為有毒氣體,但由于氨氣的溶解度極高,且極易揮發(fā),所以常被吸附在皮膚黏膜和眼黏膜上,從而產(chǎn)生刺激和炎癥,故發(fā)生液氨大量泄漏時,人們必須采取一定的防范措施,例如根據(jù)氨的密度小的特征,可以向地勢低、逆風的方向跑離事故區(qū),故A、B、C錯誤。四氯化碳是一種油狀液體,氨氣不溶解于其中,這樣就防止了倒吸,D正確。答案:D4.下列方法中,不能用于實驗室制取氨氣的是(

)A.在試管中將熟石灰和氯化銨混合后加熱B.加熱試管中的氯化銨固體C.將燒瓶中的濃氨水加熱D.將分液漏斗中的濃氨水滴入裝有生石灰的燒瓶中答案:B5.噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置均已略去)。(1)寫出實