第17講-氨的轉(zhuǎn)化與生成(原卷版)

第17講氨的轉(zhuǎn)化與生成【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握氨氣和銨鹽的主要性質(zhì)和用途。2．了解氨氣和銨鹽的檢驗(yàn)方法。3．了解化學(xué)肥料可能產(chǎn)生的負(fù)面影響?！净A(chǔ)知識(shí)】一、氨氣1．物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度水溶性熔沸點(diǎn)____________氣態(tài)ρNH3___ρ空氣______溶于水沸點(diǎn)低、易______2．化學(xué)性質(zhì)3．氨水的性質(zhì)二、銨鹽1．概念：由____________和____________組成的鹽。2．物理性質(zhì)：銨鹽都是______色晶體，______溶于水。3．化學(xué)性質(zhì)（1）不穩(wěn)定性：銨鹽受熱易分解①碳酸氫銨：______________________________②氯化銨：______________________________（2）與堿反應(yīng)（以氯化銨和NaOH溶液加熱反應(yīng)為例）①化學(xué)方程式：______________________________②離子方程式：______________________________三、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．反應(yīng)原理：___________________________________2．驗(yàn)滿方法：使?jié)駶?rùn)的_____石蕊試紙_____。3．收集方法：_______________。【考點(diǎn)剖析】考點(diǎn)一：氨氣的性質(zhì)及應(yīng)用例1．（2021·西安高一檢測(cè)）某課外活動(dòng)小組欲利用CuO與NH3的反應(yīng)研究NH3的某種性質(zhì)并測(cè)定其組成，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置未畫出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）儀器a的名稱為_(kāi)_____________；儀器b中可選擇的試劑為_(kāi)_________。（2）實(shí)驗(yàn)室中，利用裝置A，還可制取的無(wú)色氣體是________（填字母）。A．Cl2B．H2C．CO2D．NO2（3）實(shí)驗(yàn)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(wú)色無(wú)味的氣體，上述現(xiàn)象證明NH3具有______性，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________。（4）E裝置中濃硫酸的作用：_________________________。（5）讀取氣體體積前，應(yīng)對(duì)裝置F進(jìn)行的操作：_____________________________。（6）實(shí)驗(yàn)完畢，若測(cè)得干燥管D增重mg，裝置F測(cè)得氣體的體積為nL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），則氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比值為_(kāi)_________（用含m、n字母的代數(shù)式表示）?！舅季S拓展】氨氣和氨水的性質(zhì)1．氨氣的還原性NH3分子中氮顯－3價(jià)，處于其最低價(jià)態(tài)，具有還原性，在反應(yīng)中可以被氧化成較高價(jià)態(tài)的N2、NO、NO2等物質(zhì)。（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(jià)，處于其最高價(jià)態(tài)，具有氧化性，可以被活潑金屬還原成H2，同時(shí)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(zhì)（1）三個(gè)可逆反應(yīng)①氨氣和水的反應(yīng)：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(zhì)“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(yīng)密封保存（4）化學(xué)性質(zhì)“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考點(diǎn)二：噴泉實(shí)驗(yàn)例2．噴泉是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差。（1）圖1為化學(xué)教學(xué)中常用的噴泉實(shí)驗(yàn)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H2OB．CO2和NaOH溶液C．NH3和H2OD．NO和H2O（2）在圖2的錐形瓶中，分別加入足量的下列物質(zhì)后，能產(chǎn)生噴泉的是_______。A．Cu與稀硫酸B．Cu與稀硝酸C．Al與濃硫酸D．Fe與濃硝酸（3）比較圖1和圖2兩套裝置，從產(chǎn)生噴泉的原理來(lái)分析，圖1是_______上部燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)；圖2是_______下部錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)（均填“增大”或“減小”）。（4）某學(xué)生積極思考噴泉原理的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了如圖3所示的裝置。①如果關(guān)閉活塞c，打開(kāi)活塞a、b，再擠壓膠頭滴管。則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為_(kāi)_____________________。②在①操作的基礎(chǔ)上，若要在該裝置中產(chǎn)生雙噴現(xiàn)象，其操作方法是_______。【思維拓展】噴泉實(shí)驗(yàn)的原理1．噴泉實(shí)驗(yàn)的基本原理及裝置（1）原理：氣體在液體中溶解度很大，由于氣體的迅速溶解，在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生足夠大的壓強(qiáng)差，則打開(kāi)止水夾后，大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。（2）裝置2．實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵（1）裝置的氣密性良好。（2）燒瓶和氣體必須是干燥的。（3）氨氣充滿整個(gè)燒瓶（無(wú)其他混雜氣體）。3．兩類常見(jiàn)噴泉的形成實(shí)驗(yàn)（1）易溶于水的氣體（NH3、HCl、SO2等）與水可形成噴泉。（2）酸性氣體（HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等）與NaOH溶液也能形成噴泉?？键c(diǎn)三：氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法例3．（2021·福建龍巖高一上期末檢測(cè)）利用如圖裝置（夾持裝置略）制取和收集純凈、干燥的氨氣，并探究氨氣的性質(zhì)。（1）關(guān)閉裝置Ⅰ中的止水夾，向分液漏斗中加入適量水，打開(kāi)活塞，說(shuō)明裝置Ⅰ氣密性良好的現(xiàn)象是_________________________________。（2）利用裝置Ⅰ制取氨氣，應(yīng)選用的試劑為濃氨水和________（填標(biāo)號(hào)）。A．氫氧化鈉B．濃硫酸C．硝酸鉀D．生石灰（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，儀器連接的順序（用字母編號(hào)表示）：a接____，____接____，____接____。（4）將氨氣通入盛有氧化銅粉末的玻璃管中，加熱有紅色固體和無(wú)色氣體單質(zhì)生成，證明氨氣具有________性，反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。（5）收集氨氣，按如圖玻璃裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。先打開(kāi)旋塞①，B瓶中產(chǎn)生白色的煙，原因是_____________________________（用化學(xué)方程式表示）；穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞①，再打開(kāi)旋塞②，B瓶中的現(xiàn)象是________________________。【思維拓展】氨氣的實(shí)驗(yàn)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(qiáng)堿或生石灰上制取氨氣實(shí)驗(yàn)裝置反應(yīng)原理①減少溶劑：NaOH固體吸水（或CaO與水反應(yīng)），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(yīng)放熱），促使氨水分解出NH3【特別提醒】（1）制取氨氣時(shí)，不能用硝酸銨代替氯化銨。因?yàn)橄跛徜@在加熱過(guò)程中可能發(fā)生爆炸，發(fā)生危險(xiǎn)。（2）固－固加熱法制取氨時(shí)，不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因?yàn)闅溲趸c具有吸濕性而易結(jié)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(wú)水CaCl2干燥。這是因?yàn)樗鼈兙芘c氨氣發(fā)生反應(yīng)，因此常用堿石灰作干燥劑?？键c(diǎn)四：銨鹽的性質(zhì)例4．（2021·江蘇常州高一上期末）為確定兩種化肥的混合物的組成，進(jìn)行下如實(shí)驗(yàn)：（1）取少量樣品與消石灰共熱，放出可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，證明化肥中含有______離子。（2）將上述反應(yīng)后所得固體加入鹽酸中，生成無(wú)色無(wú)味氣體，將所得逞氣體通入澄清石灰水后出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，證明化肥中含有______離子或______離子。（3）另取少量樣品溶于水，得無(wú)色透明溶液，加入MgCl2溶液后無(wú)明顯變化，可知化肥中一定含有______離子，而排除了______離子。（4）向樣品的水溶液中，加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液，立即產(chǎn)生白色沉淀，可知化肥中含有______離子。以上事實(shí)說(shuō)明兩種化肥分別是____________和____________?！舅季S拓展】銨鹽的性質(zhì)及銨根離子的檢驗(yàn)1．銨鹽的性質(zhì)易錯(cuò)點(diǎn)（1）銨鹽受熱一定會(huì)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(zhì)混合使用，以免生成氨氣，降低肥效。（3）銨鹽和堿反應(yīng)常溫生成NH3·H2O，加熱生成NH3。2．NH4+的檢驗(yàn)：（1）固體中NH4+的檢驗(yàn)①取少量樣品放入研缽中，加入固態(tài)堿進(jìn)行研磨。若聞到有氨的刺激性氣味，說(shuō)明樣品中含有NH4+。②取少量樣品與堿混合于試管中，然后加熱。將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近管口，試紙變藍(lán)，說(shuō)明樣品中含有NH4+；也可將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近管口，若有白煙產(chǎn)生也能說(shuō)明樣品中含有NH4+。（2）溶液中NH4+的檢驗(yàn)可取少量液體注入試管中，再加入濃的堿液并微熱，然后用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在管口檢驗(yàn)?！咎貏e提醒】為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，一般用濃的堿溶液與之反應(yīng)，且需加熱。步驟是①取樣，②加濃NaOH溶液，③加熱，④使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)或遇蘸有濃鹽酸的玻璃棒冒白煙?！具^(guò)關(guān)檢測(cè)】一、選擇題1．氨水顯弱堿性的主要原因是（）。A．通常狀況下，氨的溶解度不大B．氨水中的NH3·H2O電離出少量的OH－C．溶于水的氨分子只有少量電離D．氨本身的堿性弱2．關(guān)于氨的下列敘述中，錯(cuò)誤的是（）。A．氨易液化，液氨常用來(lái)作制冷劑B．氨氣易溶于水，可用來(lái)做噴泉實(shí)驗(yàn)C．實(shí)驗(yàn)室常用向下排空氣法收集氨氣D．氨氣溶于水能導(dǎo)電，氨氣是電解質(zhì)3．（2020~2021學(xué)年浙江省紹興市高一下期中）試管中盛有少量白色固體，可能是銨鹽，檢驗(yàn)的方法是（）。A．加水，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口B．加氫氧化鈉溶液，加熱，將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口C．加氫氧化鈉溶液，加熱，滴入酚酞試液D．加氫氧化鈉溶液，加熱，滴入石蕊試液4．（2021·西安高一檢測(cè)）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(jià)；③銨鹽受熱易分解；④銨鹽只能跟堿反應(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（）。A．①②③④⑤B．①③⑤C．③④⑤D．①②④5．（2020·全國(guó)卷Ⅲ）噴泉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。應(yīng)用下列各組氣體－溶液，能出現(xiàn)噴泉現(xiàn)象的是（）。選項(xiàng)氣體溶液AH2S稀鹽酸BHCl稀氨水CNO稀H2SO4DCO2飽和NaHCO3溶液6．（2021·遼寧撫順高一上期末）將下列固體加入到NH4Cl溶液中，不能生成NH3的是（）。A．NaB．Na2OC．NaOHD．NaHCO37．如圖，利用培養(yǎng)皿探究氨氣的性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所做的解釋正確的是（）。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋A濃鹽酸附近產(chǎn)生白煙NH3與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了NH4Cl固體B濃硫酸附近無(wú)明顯現(xiàn)象NH3與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng)C氯化物溶液變渾濁該溶液一定是AlCl3溶液D干燥紅石蕊試紙不變色，濕潤(rùn)紅石蕊試紙變藍(lán)NH3是一種可溶性堿8．（2021·日照高一檢測(cè)）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．②是氨氣吸收裝置C．③是氨氣發(fā)生裝置D．④是氨氣收集、檢驗(yàn)裝置9．如圖所示，在一個(gè)密閉的玻璃管兩端各放一團(tuán)棉花，再用注射器同時(shí)在兩端注入適量的濃氨水和濃鹽酸，下列說(shuō)法不正確的是（）。A．玻璃管中發(fā)生的反應(yīng)可表示為：NH3+HCl＝NH4ClB．用手觸摸玻璃管外壁，會(huì)感覺(jué)到有熱量放出C．實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)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(huì)有相似現(xiàn)象10．（2021·安徽銅陵高一上期末）下列離子方程式書寫正確的是（）。A．實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和熟石灰制氨：NH4++OH－NH3↑+H2OB．NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NH4++OH－NH3·H2OC．氨水中加鹽酸：NH3·H2O+H+NH4++H2OD．氨水中加入氯化鐵溶液：Fe2++2NH3·H2O2NH4++Fe（OH）2↓11．（雙選）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(guò)氧化鈉C．氯化銨和氯化鈉D．碘和碳酸鈉12．（2021·遼寧沈陽(yáng)高一上期末）如圖是課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的4個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)方案。下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉現(xiàn)象的是（）。A．?dāng)D壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾B．?dāng)D壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進(jìn)入燒瓶，片刻后打開(kāi)止水夾C．用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開(kāi)止水夾D．向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開(kāi)止水夾13．NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(zhì)（如下圖所示）。下列有關(guān)表述正確的是（）。A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時(shí)都易分解C．NH3和NO2在一定條件下可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．圖中所涉及的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)14．氯氣是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)上利用下列反應(yīng)來(lái)檢查氯氣管道是否漏氣：3Cl2+8NH3＝N2+6NH4Cl，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．若有白煙產(chǎn)生則管道漏氣B．該反應(yīng)中NH4Cl是還原產(chǎn)物C．反應(yīng)中NH3只顯還原性D．生成1.4gN2時(shí)轉(zhuǎn)移0.3mol電子15．（2021·福建適應(yīng)性測(cè)試）鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍(lán)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(lán)色溶液，并慢慢產(chǎn)生氣泡。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．鈉的密度比液氨大B．溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)C．0.1mol鈉投入液氨生成0.01molH2時(shí)，Na共失去0.02mol電子D．鈉和液氨可發(fā)生以下反應(yīng)：2NH3+2Na2NaNH2+H2↑二、非選擇題16．已知A為正鹽，根據(jù)下列變化進(jìn)行推斷：（1）推斷A、B、C、D的化學(xué)式：A________，B________，C________，D________。（2）寫出①②變化的離子方程式：①____________________________________。②____________________________________。17．某興趣小組用如圖裝置探究氨的催化氧化。（1）氨催化氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________。（2）加熱玻璃管2一段時(shí)間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，觀察到2中物質(zhì)呈紅熱狀態(tài)；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應(yīng)是________反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。（3）為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體，裝置3應(yīng)裝入____；若取消3，在4中僅觀察到大量白煙，原因是_________________。（4）為實(shí)現(xiàn)氨的催化氧化，也可用裝置5替換裝置________（填裝置代號(hào)）；化合物X為_(kāi)_______（只寫一種），Na2O2的作用是____________________________。18．（2021·山東濱州高一下學(xué)期期末檢測(cè)）氨氣是一種重要的工業(yè)原料，可以制備如圖所示的一系列物質(zhì)（部分產(chǎn)物未標(biāo)出）（1）線路Ⅰ為硝酸的制備：寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式____________________；反應(yīng)②中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________，工業(yè)尾氣中的氮氧化物常采