第二課時(shí) 氨和銨鹽
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過實(shí)驗(yàn)探究、討論交流,從氨、銨鹽的類別及氮元素價(jià)態(tài)的角度,了解氨與水、酸或氧氣的反應(yīng),知道氨的催化氧化反應(yīng)是工業(yè)上制取硝酸的基礎(chǔ),知道銨鹽是重要的氮肥。
2.通過對(duì)銨鹽性質(zhì)的學(xué)習(xí),了解氨的實(shí)驗(yàn)室制取原理、裝置、收集、檢驗(yàn)等,知道銨鹽(NHeq \\al(+,4))的檢驗(yàn)方法,培養(yǎng)學(xué)以致用的理念。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】氨和銨鹽的性質(zhì)、氨的制備和銨根離子的檢驗(yàn)
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】氨的實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
【課前預(yù)習(xí)】
舊知回顧:1.從元素化合價(jià)角度分析氮元素常見氧化物有哪些?
【答案要點(diǎn)】氮有多種價(jià)態(tài)的氧化物,氮元素從+1→+5價(jià)都有對(duì)應(yīng)的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2(或N2O4)、N2O5,其中屬于酸性氧化物的是N2O3、N2O5。
2.解答氮的氧化物(NO、NO2)溶于水的計(jì)算問題應(yīng)明確原理是什么?
【答案要點(diǎn)】無論是單一氣體(NO2),還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是3NO2+H2O===2HNO3+NO,2NO+O2===2NO2,故若有氣體剩余只能是NO或O2,不能是NO2。
新知預(yù)習(xí):1.氨(NH3)的主要性質(zhì)特點(diǎn)及規(guī)律是什么?
【答案要點(diǎn)】①氨氣是一種比空氣密度 小 、 極易 溶于水的、有 刺激性 氣味的有毒氣體。
②NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),可在推斷題中作為解題突破口。
③氨水呈堿性,NH3·H2O屬于一元弱堿,計(jì)算氨水的濃度時(shí),溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計(jì)算。
④氨可與多種物質(zhì)反應(yīng)。如:NH3+H2O ==NH3·H2O、2NH3+H2SO4 == (NH4)2SO4 、氨氣與氧氣 4NH3+5O24NO+6H2O 。
2.氨的實(shí)驗(yàn)室制法原理、干燥及驗(yàn)滿方法分別是什么?
【答案要點(diǎn)】①反應(yīng)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2NH3↑+CaCl2+2H2O
②干燥方法:不能用濃硫酸和無水氯化鈣(NH3能被濃硫酸和無水氯化鈣吸收)干燥NH3,可用裝有堿石灰的干燥管(NH3具有堿性,不與堿石灰反應(yīng))干燥NH3。
③驗(yàn)滿方法:將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍(lán)色(氨水顯堿性)或?qū)⒄河袧恹}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)
【課中探究】
情景導(dǎo)入:合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大成就,在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓問題,是化學(xué)和技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)。(見PPT視頻“天使與惡魔的化身”)
一、氨
活動(dòng)一、氨的物理性質(zhì)
任務(wù)一、閱毒教材P13頁相關(guān)內(nèi)容,觀察氨或濃氨水樣品,并打開聞其氣味,回答氨具有哪些重要的物理性質(zhì),并填寫下表內(nèi)容。
【答案要點(diǎn)】
【注意】氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。氨作為制冷劑,是利用了氨氣易液化變?yōu)橐后w,且液氨變?yōu)闅怏w時(shí)會(huì)吸收大量的熱。缺點(diǎn)是有刺激性氣味、有毒、可以燃燒和爆炸。
任務(wù)二、實(shí)驗(yàn)探究:觀察教材P13頁【實(shí)驗(yàn)5-6】:在干燥的圓底燒瓶中充滿氨氣,用帶有玻璃管和滴管(滴管里預(yù)先吸入水)的塞子塞緊瓶口,倒置燒瓶,使玻璃管插入盛有水(含酚酞)的燒杯中,輕輕擠壓滴管的膠頭,使少量水進(jìn)入燒瓶,裝置如圖。觀察有何現(xiàn)象?可得出什么結(jié)論?
【答案要點(diǎn)】①打開止水夾,擠壓滴管的膠頭,燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入燒瓶,形成噴泉,燒瓶?jī)?nèi)液體呈紅色。
②結(jié)論:上述實(shí)驗(yàn)說明氨極易溶于水,其水溶液呈堿性。
任務(wù)三、問題探究:(1)該噴泉實(shí)驗(yàn)中,引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是什么?實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么?
【答案要點(diǎn)】①引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是打開止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭,滴管里少量的水進(jìn)入燒瓶,氨幾乎全部溶于水中,使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)急劇減小,燒瓶?jī)?nèi)外形成較大壓強(qiáng)差;大氣壓將水壓入燒瓶,形成噴泉;
②實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是裝置氣密性良好;圓底燒瓶要干燥;裝置內(nèi)氣體的純度要高。
(2)形成噴泉的原理及條件是什么?請(qǐng)舉例什么?
【答案要點(diǎn)】①噴泉產(chǎn)生的本質(zhì)原因是燒瓶?jī)?nèi)外形成壓強(qiáng)差,由于燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)小于燒瓶外的壓強(qiáng),所以液體會(huì)被壓入燒瓶?jī)?nèi)形成噴泉。
②產(chǎn)生氣壓差的方法有以下兩類情況:
a.減小燒瓶?jī)?nèi)氣壓:容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng):
eq \x(\a\al(氣體與水或其,他液體接觸))―→eq \x(\a\al(氣體溶解或發(fā),生化學(xué)反應(yīng)))―→eq \x(\a\al(容器內(nèi)壓,強(qiáng)減小))―→eq \x(\a\al(外部液體進(jìn)入,形成噴泉))
b.增大燒瓶外壓強(qiáng):如下圖丙裝置。
③常見氣體與吸收劑的組合:
④常見噴泉實(shí)驗(yàn)裝置:
【注意】①圖甲裝置形成“噴泉”是因?yàn)闊績(jī)?nèi)氣體極易溶于燒杯和膠頭滴管中的液體,使燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)減小而產(chǎn)生壓強(qiáng)差,燒杯中的液體被壓入燒瓶?jī)?nèi)形成“噴泉”。
②圖乙裝置形成“噴泉”可采用使燒瓶受熱的方法,瓶?jī)?nèi)氣體膨脹,打開止水夾,止水夾下部導(dǎo)管中的空氣受熱排出,燒瓶?jī)?nèi)的氣體與液體接觸而溶解,使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小形成壓強(qiáng)差而形成“噴泉”。
③圖丙裝置中錐形瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體或錐形瓶中液體受熱揮發(fā)出氣體(如濃鹽酸、濃氨水、酒精等),使錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生壓強(qiáng)差,將液體從錐形瓶中壓入燒瓶中形成“噴泉”。如噴霧器、人造噴泉、火山噴發(fā)等均是此原理。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練】1.有關(guān)氨氣的實(shí)驗(yàn)較多,下面對(duì)這些實(shí)驗(yàn)原理的分析中,正確的是( )
A.氨氣極易溶于水,可以用來做噴泉實(shí)驗(yàn)
B.氨氣的還原性可以解釋氨氣與氯化氫的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)
C.NH3·H2O不穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)室可用NH4Cl和石灰水制取氨氣
D.NH3液化時(shí)放出大量的熱,因而,不能用氨作制冷劑
【答案】A
【解析】NH3與HCl反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;因NH3易溶于水,實(shí)驗(yàn)室制NH3用NH4Cl固體和熟石灰加熱,C項(xiàng)錯(cuò)誤;液氨汽化時(shí),吸收大量熱,可用液氨作制冷劑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.右圖是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨溶于水的“噴泉實(shí)驗(yàn)”的裝置,下列敘述不正確的是( )
A.該實(shí)驗(yàn)說明氨氣極易溶于水
B.進(jìn)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?jī)?nèi)的紅色溶液加熱顏色不會(huì)發(fā)生變化
D.形成“噴泉”的主要原因是氨氣溶于水后,燒瓶?jī)?nèi)的氣壓小于大氣壓
【答案】C
【解析】由于氨氣極易溶于水,當(dāng)少量水進(jìn)入盛有氨氣的燒瓶會(huì)使燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)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項(xiàng)、D項(xiàng)正確;由于氨水有弱堿性,從而使酚酞由無色變?yōu)榧t色,B項(xiàng)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項(xiàng)錯(cuò)誤。
活動(dòng)二、氨的化學(xué)性質(zhì)
任務(wù)一、討論交流:【實(shí)驗(yàn)5-6】中,打開止水夾,擠壓滴管的膠頭,燒杯中的溶液由玻璃管進(jìn)入燒瓶后,燒瓶?jī)?nèi)液體為什么呈紅色?你知道液氨和氨水有什么區(qū)別嗎?
【答案要點(diǎn)】①氨是一種極易溶于水的氣體(在常溫常壓下,1體積水大約可溶解700體積氨,NH3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形()。
②氨溶于水并與水反應(yīng)反應(yīng):NH3+H2ONH3·H2ONHeq \\al(+,4)+OH-。因此,氨的水溶液(俗稱氨水)顯弱堿性,能使酚酞溶液變紅或使紅色石蕊試紙變藍(lán)。
③液氨與氨水的有何區(qū)別:
【注意】①NH3是中學(xué)化學(xué)中唯一的堿性氣體,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),可在推斷題中作為解題突破口。
②氨水呈堿性,NH3·H2O屬于一元弱堿,計(jì)算氨水的濃度時(shí),溶質(zhì)按NH3進(jìn)行計(jì)算。
任務(wù)二、觀察教材P14頁圖5-12(或觀察視頻實(shí)驗(yàn)),將分別蘸有濃氨水、濃鹽酸的兩支玻璃棒漸漸靠近,觀察現(xiàn)象,分析原因是什么?
【答案要點(diǎn)】①觀察到的現(xiàn)象是有大量白煙產(chǎn)生。因?yàn)闈獍彼畵]發(fā)產(chǎn)生的氨與濃鹽酸揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫在空氣中相遇迅速反應(yīng)生成氯化銨晶體小顆粒。
②反應(yīng)原理:NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))NH3↑+H2O,NH3+HCl===NH4Cl。氨與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是NH3與H+結(jié)合形成NHeq \\al(+,4)。
【注意】①濃硝酸、濃鹽酸等揮發(fā)性酸遇氨會(huì)產(chǎn)生白煙,利用這點(diǎn)可以檢驗(yàn)濃氨水或氨的存在。硫酸、磷酸等難揮發(fā)性酸雖能與氨反應(yīng)生成銨鹽,但不會(huì)產(chǎn)生白煙。
②氨易跟酸反應(yīng)生成鹽,故不能用濃硫酸來干燥氨。
任務(wù)三、閱讀教材P14頁相關(guān)內(nèi)容,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,從元素化合價(jià)視角分析NH3還可能具有哪些的化學(xué)性質(zhì)?并舉例說明。
【答案要點(diǎn)】①NH3分子中氮元素的化合價(jià)為-3價(jià),在化學(xué)反應(yīng)中氮元素化合價(jià)可能的變化是只能升高,不能降低,因此氨具有還原性。
②氨與氧氣在催化劑作用下生成NO的化學(xué)方程式:4NH3+5O2eq \(=====,\s\up11(催化劑),\s\d4(△))4NO+6H2O。氧化劑為O2,還原劑為NH3。
③生產(chǎn)氯氣的化工廠常用濃氨水來檢測(cè)生產(chǎn)設(shè)備和管道是否漏氣,如有白煙產(chǎn)生,則說明已發(fā)生漏氣?;瘜W(xué)方程式為:2NH3+3Cl2==N2+6HCl、NH3+HCl===NH4Cl。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練】1.關(guān)于氨的下列敘述中,不正確的是( )
A.氨極易溶于水,其水溶液能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅
B.氨具有還原性,可以被氧化為
C.液氨可用來作制冷劑
D.氨遇氯化氫氣體產(chǎn)生白煙
【答案】A
【解析】A.氨極易溶于水,其水溶液為氨水顯堿性,能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,A錯(cuò)誤;B.NH3中N的化合價(jià)為-3價(jià),NO中N的化合價(jià)為+2價(jià),氨具有還原性,可以被氧化為NO,B正確;C.液氨的沸點(diǎn)很低,液氨蒸發(fā)吸收大量的熱,可用來作制冷劑,C正確;D.氨遇氯化氫氣體產(chǎn)生白煙,白煙為氯化銨固體,D正確;故選A。
2.如圖所示是NH3的兩個(gè)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),下列有關(guān)說法中正確的是( )
A.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易溶于水
B.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3易揮發(fā)
C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體
D.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是還原性氣體
【答案】C
【解析】A. 實(shí)驗(yàn)一體現(xiàn)了NH3易溶于水和氨氣的水溶液呈堿性,實(shí)驗(yàn)二體現(xiàn)了氨氣的揮發(fā)性而沒有體現(xiàn)氨氣易溶于水的性質(zhì),故A錯(cuò)誤;B. 實(shí)驗(yàn)一體現(xiàn)了NH3易溶于水,沒有體現(xiàn)氨氣的揮發(fā)性,故B錯(cuò)誤;C. 實(shí)驗(yàn)一證明氨氣極易溶于水,溶于水形成一水合氨弱堿溶液,滴加酚酞的溶液變紅色,證明氨氣是堿性氣體;實(shí)驗(yàn)二證明濃氨水易揮發(fā),氨氣遇到氯化氫發(fā)生反應(yīng)生成氯化銨,證明氨氣是堿性氣體,所以兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均表現(xiàn)了NH3是堿性氣體,故C正確;D. 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都未發(fā)生氧化還原反應(yīng),沒有體現(xiàn)氨氣的還原性,故D錯(cuò)誤;答案選C。
二、銨鹽
活動(dòng)一、銨鹽的性質(zhì)
任務(wù)一、演示教材P14頁【實(shí)驗(yàn)5-7】:向盛有少量NH4CI溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支試管中分別加入NaOH溶液并加熱(注意通風(fēng)),用鑷子夾住一片濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口,觀察有何現(xiàn)象?
【答案要點(diǎn)】①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅色石蕊試紙變紅,說明反應(yīng)中有堿性氣體產(chǎn)生。
②反應(yīng)的化學(xué)方程式NH4Cl+NaOHeq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))NH3↑+H2O+NaCl、NH4NO3+ NaOHeq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))NaNO3+H2O+NH3↑、2NaOH+(NH4)2SO4 eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))Na2SO4+2H2O+2NH3↑。
③離子反應(yīng)方程式均為:NH4++OH-eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))NH3↑+H2O,因此,在實(shí)驗(yàn)室中,常利用銨鹽與強(qiáng)堿加熱反應(yīng)產(chǎn)生氨這一性質(zhì)來檢驗(yàn)銨根離子:NH4++OH-eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))NH3↑+H2O(用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣)。
④也可取少許樣品于試管中,放入堿后加熱,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙產(chǎn)生,則證明樣品中含有NHeq \\al(+,4)。
任務(wù)二、閱讀教材P14頁相關(guān)內(nèi)容,觀察銨鹽樣品,并在試管中加熱少量氯化銨固體,觀察有何現(xiàn)象?回答銨鹽還具有什么重要性質(zhì)?
【答案要點(diǎn)】①農(nóng)業(yè)上常用的銨態(tài)氮肥,絕大多數(shù)易溶于水。如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都屬于銨鹽,它們都是易溶于水的白色晶體。
②加熱少量氯化銨固體,觀察到的現(xiàn)象是氯化銨白色固體消失,在試管上方重新凝成白色固體。反應(yīng)的化學(xué)方程式:NH4Cleq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))NH3↑+HCl↑,NH3+HCl===NH4Cl。
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高溫或猛烈撞擊
【注意】常銨鹽加熱分解成氨氣和對(duì)應(yīng)的酸,但并不是所有的銨鹽受熱分解都生成氨氣:
2NH4NO3 N2↑+O2↑+4H2O。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練】1.關(guān)于銨鹽的敘述:①絕大多數(shù)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銨鹽都只能跟堿反應(yīng),不能跟酸反應(yīng);⑤銨態(tài)氮肥不宜跟堿性物質(zhì)如草木灰混合施用。其中正確的是
A.①②③④⑤ B.③④⑤
C.①③⑤ D.①②④
【答案】C
【解析】①絕大數(shù)銨鹽易溶于水,故①正確;②銨鹽中氮元素不一定都是-3價(jià),如NH4NO3,氮元素化合價(jià)為-3、+5價(jià),故②錯(cuò)誤;③銨鹽不穩(wěn)定,受熱易分解,故③正確;④銨鹽都能與堿反應(yīng),部分銨鹽也能與酸反應(yīng),如NH4HCO3、(NH4)2CO3等弱酸銨鹽,故④錯(cuò)誤;⑤銨態(tài)氮肥不能與草木灰混合使用,發(fā)生雙水解反應(yīng),造成N元素的損失,故⑤正確;綜上所述,①③⑤正確,即選項(xiàng)C正確;答案為C。
2.下列描述正確的是( )
A.氯化銨和氯化鈉的固體混合物可用升華法分離
B.將少量硫酸銨和熟石灰混合在研缽中進(jìn)行研磨,可以聞到刺激性氣味
C.檢驗(yàn)?zāi)嘲咨腆w是銨鹽的方法是:加氫氧化鈉溶液,加熱,用濕潤(rùn)藍(lán)色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸跈z驗(yàn),觀察試紙是否變紅
D.所有銨鹽都易溶于水,銨鹽中的氮元素均為-3價(jià)
【答案】B
【解析】A項(xiàng),氯化銨受熱分解為氨氣和氯化氫,但是氯化鈉受熱不分解,NH4Cl和NaCl的固體混合物可用加熱法分離,不是升華法,錯(cuò)誤;B項(xiàng),硫酸銨屬于銨態(tài)氮肥,與熟石灰在研缽中研磨,聞到有刺激性氣味氣體,正確;C項(xiàng),將白色固體放入試管加熱,應(yīng)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口,濕潤(rùn)紅色石蕊試紙會(huì)變藍(lán)色,證明產(chǎn)生的氣體是氨氣,證明該鹽中含有銨根離子,錯(cuò)誤;D項(xiàng),銨鹽都易溶于水,但銨鹽中的氮元素不一定均為-3價(jià),如NH4NO3中N元素為-3、+5價(jià),錯(cuò)誤。
活動(dòng)二、氨的實(shí)驗(yàn)室制法
任務(wù)一、討論交流:結(jié)合教材P15頁“思考與討論”欄目,思考實(shí)驗(yàn)室如何制備NH3?填寫表格內(nèi)容,并注明其原因。
【答案要點(diǎn)】
【注意】①實(shí)驗(yàn)中棉花的作用是防止NH3與空氣對(duì)流,提高NH3的純度和收集速度,浸濕后可吸收多余的NH3防止污染空氣。
②實(shí)驗(yàn)室一般用氯化銨或硫酸銨與Ca(OH)2反應(yīng)制取氨,不能用NaOH代替Ca(OH)2,因?yàn)镹aOH其易潮解,成本高。
任務(wù)二、問題探究:(1)根據(jù)下面甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置,你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室制備氨還有哪些方法?
【答案要點(diǎn)】①加熱濃氨水制氨,利用NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))H2O+NH3↑。其裝置如圖甲所示。
②濃氨水與生石灰:利用生石灰和水反應(yīng)減少水的同時(shí)放出大量的熱,促使NH3·H2O分解,使NH3逸出?;瘜W(xué)方程式:NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2。其裝置如圖乙所示。
③濃氨水和固體NaOH:利用NaOH的吸水性和溶于水放熱的性質(zhì),使NH3逸出。
(2)實(shí)驗(yàn)中選擇氨的干燥劑原則是什么?實(shí)驗(yàn)中氨不能直接排入空氣中,如何進(jìn)行尾氣處理?
【答案要點(diǎn)】①通常用堿石灰干燥氨氣,不能用五氧化二磷、濃硫酸和無水氯化鈣干燥。
②多余的氨要吸收掉(可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球)以避免污染空氣。在尾氣吸收時(shí)要防止倒吸,常采用的裝置有:
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練】1.下列說法中正確的是( )
A.所有銨鹽受熱均可以分解,產(chǎn)物均有NH3
B.所有銨鹽都易溶于水,所有銨鹽中的N均呈-3價(jià)
C.NH4Cl溶液中加入NaOH濃溶液共熱時(shí)反應(yīng)的離子方程式為NHeq \\al(+,4)+OH-eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))NH3↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離
【答案】C
【解析】A項(xiàng),有的銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨(如NH4Cl),有的銨鹽受熱分解不產(chǎn)生氨(如硝酸銨);D項(xiàng),可用加熱法分離NH4Cl和某些固體(不分解、不升華的固體)的混合物,但其過程為先受熱分解,再降溫化合,而不是升華。
2.下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.利用如圖裝置可制取NH3
B.將干燥的紅色石蕊試紙接近圖中a處,可觀察到試紙變藍(lán)
C.圖中收集完NH3后,取下試管,在導(dǎo)管口b處堵上浸有稀硫酸的棉花可防止NH3污染空氣
D.進(jìn)行圖所示實(shí)驗(yàn)時(shí),可觀察到液體迅速充滿試管并變?yōu)榧t色,說明極易溶于水,其水溶液顯堿性
【答案】B
【解析】A.利用氯化銨與氫氧化鈣反應(yīng)制備氨氣,反應(yīng)為固體與固體在加熱條件下制備氣體,可以用利用圖1裝置制備,故A正確;B.氨氣不能使將干燥的紅色石蕊試紙變藍(lán),故B錯(cuò)誤;C.稀硫酸可以吸收氨氣生成硫酸銨,防止氣體氨氣污染空氣,故C正確;D.氨氣溶于滴有酚酞的水中,可觀察到液體迅速充滿試管并變?yōu)榧t色,說明氣體氨氣極易溶于水,其水溶液顯堿性,故D正確,故選:B。
【課后鞏固】1.(易)教材作業(yè):P18-19頁練習(xí)1、2、3、4
2.(易)下列關(guān)于氨氣的說法中正確的是( )
A.NH3轉(zhuǎn)化為NH4NO3屬于氮的固定
B.氨水能導(dǎo)電,所以NH3是電解質(zhì)
C.蘸有濃鹽酸、濃硫酸的玻璃棒分別與蘸有濃氨水的玻璃棒相互靠近,都有白煙
D.氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)
【答案】D
【解析】A.氮的固定是指游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的過程,故A錯(cuò)誤;B.氨水導(dǎo)電是因?yàn)榘睔夂退磻?yīng)生成的氨水能電離出陰陽離子,而NH3本身不能電離,故NH3不是電解質(zhì),故B錯(cuò)誤;C.因?yàn)闈饬蛩釤o揮發(fā)性,故蘸有濃硫酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒相互靠近,沒有白煙產(chǎn)生,故C錯(cuò)誤;D.氨氣溶于水顯堿性,故能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),故D正確;故選D。
3.(中)下列由相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所推出的結(jié)論正確的是( )
A.NH3遇到濃鹽酸產(chǎn)生白煙NH4Cl,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)
B.向溶液中滴加HCl酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明該溶液中一定有SO
C.NH4Cl受熱能分解生成NH3,可以用加熱NH4Cl的方法實(shí)驗(yàn)室制氨氣
D.NH3通入水中,水溶液可以導(dǎo)電,NH3為電解質(zhì)
【答案】A
【解析】A.NH3遇到濃鹽酸產(chǎn)生白煙NH4Cl,該反應(yīng)沒有元素化合價(jià)變化,不是氧化還原反應(yīng),A正確;B.向溶液中滴加HCl酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,也可能是氯化銀沉淀,或者是酸性條件下亞硫酸根被硝酸根氧化生成硫酸根而形成硫酸鋇沉淀,不能說明該溶液中一定有SO42-,B錯(cuò)誤;C.NH4Cl受熱能分解生成氨氣和氯化氫,在管口遇冷很快又化合生成氯化銨,不適宜于實(shí)驗(yàn)室制氨氣,C錯(cuò)誤;D.NH3通入水中,和水反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨是弱電解質(zhì),電離出銨根離子和氫氧根,故水溶液可以導(dǎo)電,而NH3為非電解質(zhì),D錯(cuò)誤;故選A。
4.(易)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( )
【答案】B
【解析】H2S與稀鹽酸、NO與稀H2SO4、CO2與飽和NaHCO3溶液均不反應(yīng),不能形成噴泉,A、C、D錯(cuò)誤。
5.(中)下列實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均正確的是( )
【答案】C
【解析】A.鉀的焰色反應(yīng)需要通過藍(lán)色的鈷玻璃才可以看到火焰呈紫色,A錯(cuò)誤;B.檢驗(yàn)加碘鹽中的碘元素是以KIO3的形式存在,不能使淀粉溶液變藍(lán),故通過滴加數(shù)滴淀粉溶液到加碘鹽溶液中不能檢驗(yàn)出,B錯(cuò)誤;C.鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,遇酚酞變紅色,C正確;D.檢驗(yàn)NHeq \\al(+,4)應(yīng)該選用紅色石蕊試紙,向溶液中加入濃氫氧化鈉溶液,加熱,若濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變紅,則證明含有NHeq \\al(+,4),D錯(cuò)誤;故選C。
6.(中)實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置(夾持裝置已略去)制備NH3,并研究其性質(zhì)。其中,a、b為濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙,下列關(guān)于NH3性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的說法中,不正確的是( )

A.裝置乙中,b先變藍(lán),a后變藍(lán) B.裝置丙中,產(chǎn)生大量白煙
C.裝置丁中,試劑可以是水 D.裝置丁具有防止倒吸的作用
【答案】A
【解析】A.由于NH3的密度比空氣的小,故裝置乙中,a先變藍(lán),b后變藍(lán)甚至不變藍(lán),A錯(cuò)誤;B.濃鹽酸具有揮發(fā)性,NH3+HCl=NH4Cl,產(chǎn)生NH4Cl小顆粒,即裝置丙中,產(chǎn)生大量白煙,B正確;C.NH3極易溶于水,可以用水來吸收多余的NH3,裝置丁中,試劑可以是水,C正確;D.裝置丁中的干燥管能夠起到防止倒吸的作用,D正確;故答案為:A。
7.(難)氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑,某同學(xué)用該原理在實(shí)驗(yàn)室探究硝酸的制備和性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.甲裝置中的固體可以是NaOH或CaO
B.乙裝置中的干燥劑可以是堿石灰
C.丙中發(fā)生的反應(yīng)是4NH3+5O2eq \(=====,\s\up11(催化劑),\s\d4(△))4NO+6H2O
D.若戊中觀察到紫色溶液變紅,則說明已制得HNO3
【答案】A
【解析】甲裝置需要提供氨氣和氧氣,如果甲裝置中的固體是NaOH或CaO ,只能提供氨氣,不能提供氧氣,X應(yīng)為過氧化鈉等,故A錯(cuò)誤;戊中觀察到紫色溶液變紅,說明生成了酸性物質(zhì),可以說明一氧化氮、氧氣與水反應(yīng)生成了硝酸,故D正確。
8.(中)某化學(xué)興趣小組利用下列圖示裝置探究氨氣的性質(zhì)。

(1)①中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán);說明氨水溶液_______性,化學(xué)方程式為_________________________。
(2)向②中滴入濃鹽酸,現(xiàn)象為__________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。
(3)將灼熱的鉑絲伸入③中錐形瓶,可觀察到鉑絲保持紅熱,有紅棕色氣體及少量白煙生成。該過程會(huì)同時(shí)發(fā)生多個(gè)反應(yīng),寫出NH3和O2催化氧化的化學(xué)方程式:________________________________________,該反應(yīng)為_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng);錐形瓶中出現(xiàn)白煙,該物質(zhì)的化學(xué)式為__________,瓶中紅棕色氣體為__________(填化學(xué)式)。
【答案】(1) 堿 NH3+H2O NH3·H2O,NH3·H2O NH4++OH-
(2) 產(chǎn)生白煙 NH3+HCl=NH4Cl
(3) 4NH3+5O24NO+6H2O 放熱 NH4NO3 NO2
【解析】(1)①中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),堿能使紅色石蕊試紙變藍(lán),則說明氨水溶液堿性,化學(xué)方程式為NH3+H2O NH3·H2O,NH3·H2ONH4++OH-;故答案為:堿;NH3+H2ONH3·H2O,NH3·H2ONH4++OH-。
(2)向②中滴入濃鹽酸,氨氣和氯化氫反應(yīng)生成氯化銨,此反應(yīng)的現(xiàn)象為產(chǎn)生白煙,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+HCl=NH4Cl;故答案為:產(chǎn)生白煙;NH3+HCl=NH4Cl。
(3)根據(jù)題意NH3和O2催化氧化生成NO和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:4NH3+5O24NO+6H2O,可觀察到鉑絲保持紅熱,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng);錐形瓶中出現(xiàn)白煙,說明生成的硝酸和氨氣反應(yīng)生成了硝酸銨,因此該物質(zhì)的化學(xué)式為NH4NO3,瓶中紅棕色氣體為NO2;故答案為:4NH3+5O24NO+6H2O;放熱;NH4NO3;NO2。
顏色
氣味
密度
溶解性
沸點(diǎn)
無色
刺激性氣味
0.771 g/L,比空氣的密度小
極易溶于水,1體積水能溶解700體積NH3
-33.5 ℃易液化(做制冷劑)
氣體
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2+O2
吸收劑
水或NaOH溶液
水或鹽酸
NaOH溶液

液氨
氨水
物質(zhì)成分
純凈物(非電解質(zhì))
混合物(NH3·H2O為弱電解質(zhì))
粒子種類
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NHeq \\al(+,4)、OH-、H+
主要性質(zhì)
不具有堿性
具有堿的通性
存在條件
常溫常壓下不能存在
在常溫常壓下可存在
制備原理
2NH4Cl+Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( ))2NH3↑+CaCl2+2H2O
制備
裝置
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)
驗(yàn)滿
方法
將濕潤(rùn)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))
選項(xiàng)
氣體
溶液
裝置
A
H2S
稀鹽酸
B
HCl
稀氨水
C
NO
稀H2SO4
D
CO2
飽和NaHCO3溶液
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
A.檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐泻琄+
用鉑絲蘸取某溶液,在酒精燈火焰上灼燒,觀察到火焰呈紫色
B.檢驗(yàn)加碘鹽中的碘元素
取少量加碘鹽于試管中,加水溶解,滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍(lán)
C.檢驗(yàn)鈉與水反應(yīng)生成堿性物質(zhì)
向一只盛有水的小燒杯中滴加幾滴酚酞溶液,然后投入一小塊金屬鈉,溶液變紅
D.檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐泻琋Heq \\al(+,4)
取少量樣品于試管中,滴加NaOH溶液,加熱試管,將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙靠近試管口,試紙變紅

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