5-2-2-氨和銨鹽-下學期高一化學同步課堂(人教版必修第二冊)

人教版必修第二冊第五章·化工生產中的重要非金屬元素第二節(jié)

氮及其化合物

第二課時氨和銨鹽網(wǎng)科學

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,然后在冷凝器內將熱量傳遞給周圍介質(水或空氣)而變?yōu)橐后w的媒介物。制冷劑的種類很多,空調常用的制冷劑有氨、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.化學性質(1)實驗探究:實驗裝置

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)象結論燒杯中的溶液由玻璃管進入燒瓶,形成紅色噴泉,瓶內液體呈紅色產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:3NO2+H2O==2HNO3+NO，有NO氣體產生，故用NO2與H2O做噴泉實驗時，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，則實驗后液體能否充滿燒瓶?(2)氨氣的性質氨的催化氧化是工業(yè)_______的基礎。制硝酸(3)氨水的性質【核心素養(yǎng)提升】用濃氨水檢驗氯氣管道是否漏氣，如果管道某處漏氣，會產生白煙，原理是什么?(已知2NH3+3Cl2==N2+6HCl)氨氣遇濃硫酸也會產生白煙嗎?【提示】若氯氣管道漏氣，發(fā)生反應:2NH3+3Cl2==N2+6HCl、NH3+HCl==NH4Cl，產生的白煙是固體NH4Cl；不揮發(fā)性酸，如H2SO4、H3PO4不能形成蒸氣，遇氨氣不會產生白煙。二、銨鹽1.用途與物理性質(1)用途:農業(yè)上常用作化肥,如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等。(2)物理性質:顏色溶解性狀態(tài)白色_______水晶體易溶于2.化學性質(1)銨鹽的化學性質(2)實驗探究實驗裝置

銨鹽溶液NH4Cl溶液NH4NO3溶液(NH4)2SO4溶液現(xiàn)象結論_____________________________________,離子方程式為___________________________應用①___________________②_______試管中有氣泡產生,試紙變藍銨鹽與強堿反應生成氨氣NH4++OH-NH3↑+H2O

檢驗銨根離子的存在制取氨【難點突破】噴泉實驗

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，產生噴泉現(xiàn)象增大錐形瓶內氣體壓強，形成壓強差，產生噴泉現(xiàn)象3.常見產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【化學學科素養(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。某同學組裝了一套噴泉實驗裝置(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,使氨氣通過導管與水接觸,即產生噴泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶,使水進入燒瓶,燒瓶內氨氣溶于水)(1)如何操作才能引發(fā)該噴泉實驗?【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)某同學做課本中噴泉實驗時,打開止水夾后將膠頭滴管內的水擠入燒瓶內,可并未產生噴泉,試分析實驗失誤可能的原因是什么?三、氨氣的實驗室制法和NH4+的檢驗1.氨氣的實驗室制法(1)反應原理: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的密度遠小于空氣，且常溫下不與空氣成分反應不采用排水法NH3極易溶于水(3)氨氣制備實驗各部分裝置的選擇:裝置

選擇

選擇原因驗滿方法將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍色氨水顯堿性將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口,有白煙產生氨氣遇揮發(fā)性酸反應生成固體銨鹽小顆粒尾氣處理試管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球NH3極易溶于水,與酸反應2.氨氣的其他制法方法化學方程式(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.銨根離子的檢驗方法(1)原理:(2)方法:【易錯提醒】(1)收集裝置和反應裝置的試管和導管必須是干燥的。(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，導管口應插入試管的底部。(4)棉花團上蘸有稀硫酸，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反應生成CaCl2·8NH3?！緦W科素養(yǎng)提升】(1)實驗室制取氨氣時,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,易結塊,不利于產生氨氣,在加熱條件下還會腐蝕試管。(2)某同學根據(jù)銨鹽受熱分解的性質,認為可以采用加熱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又生成NH4Cl,得不到氨氣。【例1】關于實驗室制取氨氣的說法中正確的是 (

)A.雖然氨水受熱分解可產生氨氣，在實驗室也不能用加熱濃氨水的方法制得氨氣B.通?？蛇x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，可使反應速率加快【隨堂檢測】【答案】D【解析】實驗室可用加熱濃氨水的方法制得氨氣，A錯誤；氨氣與濃硫酸反應，故不能用濃硫酸干燥氨氣，B錯誤；氨氣極易溶于水，故不能用排水法收集NH3，C錯誤?！纠?】“氨的噴泉實驗”體現(xiàn)了氨的哪些性質 (

)①還原性②極易溶于水③有堿性物質生成④氧化性⑤氨易液化A.①③⑤

B.②③

C.②③④

D.①②④【答案】B【解析】“氨的噴泉實驗”產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)說明溶液顯堿性；元素的化合價未變，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，故選B?！纠?】實驗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、檢驗裝置【答案】B

【解析】本題通過NH3的制取實驗，意在考查學生實驗分析、實驗評價能力。①裝置在管口處又生成NH4Cl，無法制得NH3，A項錯誤；選用裝置③，使用濃氨水與CaO或NaOH作用，可制取NH3，B項正確；②作為NH3的吸收裝置，漏斗插入水中，不能防止倒吸，C項錯誤；利用④收集NH3時，收集氣體不純，D項錯誤?！纠?】如圖的裝置中,干燥燒瓶中盛有某種氣體,燒杯和滴管內盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭,下列與實驗事實不相符的是 (

)A.Cl2(飽和食鹽水)無色噴泉B.NH3(H2O含石蕊)藍色噴泉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,而使燒瓶內壓強減小,從而形成噴泉；CO2與NaOH溶液發(fā)生反應也會使燒瓶內壓強減小形成噴泉?！纠?】物質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，可以得到藍色噴泉。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，產生白色沉淀。(1)A的化學式是____________。

(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)溶液顯藍色的原因是____________(用化學用語表示)。

(4)取實驗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的干燥劑干燥。氨氣的密度比空氣小，應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生,溶液由藍色又變?yōu)樽仙纠?】實驗室常見的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示:(1)實驗室用B裝置制取氨氣，通常使用的藥品是_____

______。

(2)某研究性學習小組對實驗室制取NH3進行了如下設計:①甲同學擬用濃氨水和固體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乙同學建議，將實驗室制取氨氣裝置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)其設想回答:若用排空氣法收集NH3，請在圖D的方框內畫出其氣體收集裝置和尾氣吸收裝置，標出所用的試劑(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)。

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,需要加熱來制取氨氣，則可選用NH4Cl和Ca(OH)2