
1.掌握NH3及銨鹽的性質(zhì)與用途。2.掌握噴泉實驗、NH3的實驗室制法的原理及操作。
1.氨的分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
_____________
思考 試從結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上解釋NH3極易溶于水的原因。
提示 NH3、H2O均為極性分子,NH3與H2O之間可形成分子間氫鍵,并且NH3和H2O反應(yīng)。
提醒?、貼H3是中學化學中唯一的堿性氣體,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,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,計算氨水的濃度時,溶質(zhì)按NH3進行計算。
3.噴泉實驗如圖為氨噴泉實驗的裝置(夾持裝置均已略去)。
(1)用圖1裝置進行噴泉實驗。①引發(fā)“噴泉”的方法是________________________________。
打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水
②簡述產(chǎn)生噴泉的原理:_______________________________________。
氨極易溶于水,使燒瓶內(nèi)的壓強迅速減小
(2)只使用圖2所示裝置進行噴泉實驗。①打開止水夾,水不能倒吸入燒瓶的原因是______________________________________________________________________________________。
玻璃管中有空氣,氨與水不接觸,
不能被水吸收,燒瓶內(nèi)壓強不減小,故不能產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象
②如何引發(fā)圖2裝置的“噴泉”?_______________________________________________________________________________________________________。
打開止水夾,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,使燒瓶內(nèi)氨膨脹,將導(dǎo)管中的空氣排出,使氨與燒杯中的水接觸
(3)指出下面幾種常見的能形成噴泉的氣體的吸收劑。
①原理:在短時間內(nèi)使燒瓶內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強差,利用大氣壓將燒瓶下面燒杯中的液體壓入燒瓶內(nèi),在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。
a.HCl、NH3、V(NO)∶V(O2)=4∶3、V(NO2)∶V(O2)=4∶1
b.HCl、CO2、Cl2、SO2 溶于 NaOH 溶液。
壓強差原理在實驗中的應(yīng)用
(1)氣密性檢查:裝置形成封閉體系→操作(微熱、手捂、熱
毛巾捂、加水等)→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。
(2)防倒吸:根據(jù)氣體溶解度的大小造成裝置系統(tǒng)內(nèi)壓強降低容易倒吸的現(xiàn)象,對吸收裝置加以改進,從而起到防止倒吸的作用。如:
(3)防堵塞:A 裝置中的橡皮管作用是平衡燒瓶和分液漏斗內(nèi)的氣壓,便于分液漏斗內(nèi)的液體順利流下,可以起到防止堵塞的作用;B 裝置中有一根導(dǎo)氣管通大氣,當氣體產(chǎn)生速率過快而氣壓增大,或?qū)夤芏氯鴼鈮涸龃髸r,均可將瓶內(nèi)的液體壓入導(dǎo)氣管甚至沖出,以平衡氣壓,防止堵塞;C 裝置中將b 和 c 管連通,其原理與 A 裝置相同,也能防堵塞。
(4)清洗儀器:清洗下列裝置的操作是向g 中加蒸餾水;打開k1,關(guān)閉k2、k3,加熱 b,水蒸氣充滿管路;停止加熱,關(guān)閉k1,由于c、e及連接的管道內(nèi)水蒸氣冷凝后,裝置內(nèi)壓強減小,小于外界大氣壓,故g 中蒸餾水倒吸進入 c 中,然后打開k2 放掉水,重復(fù)操作2~3 次,即可達到洗滌目的。
4.噴泉實驗產(chǎn)物的濃度計算關(guān)鍵是確定所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積,標準狀況下的氣體進行噴泉實驗后所得溶液的物質(zhì)的量濃度:
1.液氨制冷、碘的升華、加熱法分離NH4Cl和NaCl都不涉及化學變化( )2.現(xiàn)有1 ml·L-1的氨水,則該溶液中NH3·H2O的濃度是1 ml·L-1( )3.氨水具有弱堿性,說明氨水是弱電解質(zhì)( )4.濃氨水可檢驗氯氣管道是否漏氣( )
1.下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是A.將集有氨的試管倒扣于盛有水的水槽中,液體迅速充滿試管,說明氨極易溶于水B.將濕潤的紅色石蕊試紙放入集有氨的集氣瓶中,試紙由紅色變?yōu)樗{色,說明氨水 呈堿性C.將蘸有濃氨水和濃硝酸的玻璃棒靠近,觀察到白煙,說明氨具有堿性且易與酸化 合生成銨鹽D.將紅熱的Pt絲伸入盛有濃氨水的錐形瓶中,瓶口出現(xiàn)少量紅棕色氣體,說明氨的 直接氧化產(chǎn)物為NO2
一、從“類別”和“價態(tài)”的視角理解NH3的性質(zhì)
氨極易溶于水,將集有氨的試管倒扣于盛有水的水槽中,液體迅速充滿試管,故A正確;
氨被氧氣直接氧化為NO,NO被O2氧化為紅棕色的NO2,故D錯誤。
2.氨催化氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑,某同學用該原理在實驗室探究硝酸的制備和性質(zhì),設(shè)計了如圖所示裝置。下列說法錯誤的是
A.甲裝置中的固體可以是NaOH或CaOB.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+5O2 4NO+6H2OD.若戊中觀察到紫色石蕊溶液變紅,則說明已制得 HNO3
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錯誤;戊中觀察到紫色石蕊溶液變紅,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。
3.下圖是課外活動小組的同學設(shè)計的4個噴泉實驗方案,下列有關(guān)操作不可能引發(fā)噴泉的是A.擠壓裝置①的膠頭滴管使CCl4全部進入燒瓶, 片刻后打開止水夾B.擠壓裝置②的膠頭滴管使NaOH溶液全部進入 燒瓶,片刻后打開止水夾C.用鼓氣裝置從裝置③的a處不斷鼓入空氣并打開止水夾D.向裝置④的水槽中慢慢加入足量濃硫酸并打開止水夾
二、噴泉實驗原理的理解
H2難溶于NaOH溶液,不能使燒瓶內(nèi)外形成較大壓強差,故不能引發(fā)噴泉。
4.如圖為化學教學中所用的噴泉實驗裝置。
某同學在燒瓶中盛不同成分的氣體進行噴泉實驗,請幫助分析實驗后燒瓶中所得溶液的濃度。(假設(shè)是在標準狀況下完成實驗,且溶質(zhì)不擴散)(1)若用HCl氣體,則c(HCl)=_____________。
(2)若用NO2氣體,則c(HNO3)=________________。
(3)若用n(NO2)∶n(O2)=2∶1的混合氣體,則c(HNO3)=______________。
銨鹽、 的檢驗
1.銨鹽及 的檢驗
(1)銨鹽的物理性質(zhì)銨鹽大多數(shù)是 色固體,絕大多數(shù)易溶于水。(2)銨鹽的化學性質(zhì)
+2NH3↑+2H2O
2.氨的實驗室制法(1)加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物
(2)實驗室制取氨的其他方法
(1)制取氨時,不能用硝酸銨代替氯化銨。因為硝酸銨在加
熱過程中可能發(fā)生爆炸性的反應(yīng),發(fā)生危險。
(2)制取氨時,不能用氫氧化鈉代替熟石灰。因為氫氧化鈉具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生NH3,且在加熱條件下易腐蝕試管。
(3)氨是堿性氣體,不能用酸性干燥劑(濃硫酸等)干燥,也不能用無水CaCl2 干燥,因為它們均能與氨發(fā)生反應(yīng),常用堿石灰做干燥劑。
1.所有銨鹽中N均呈-3價( )2.NH4Cl和NaCl固體可用升華法分離( )3.用濃氯化銨溶液處理過的舞臺幕布不易著火,其原因是氯化銨分解吸收熱量,降低了溫度;氯化銨分解產(chǎn)生的氣體隔絕了空氣( )4.草木灰(含K2CO3)與銨鹽混用降低肥效( )5.銨鹽加熱均易分解產(chǎn)生NH3( )6.在實驗室中,可用加熱NH4Cl固體的方法制備氨( )
1.寫出銨鹽下列用途的化學方程式(溶液中的反應(yīng)寫離子方程式)。(1)實驗室氯化銨與熟石灰反應(yīng)制取氨氣。
(2)檢驗?zāi)橙芤褐惺欠窈袖@根離子。
(3)醫(yī)療上用氯化銨作尿液酸化劑。
(4)硝酸銨用作炸藥,分解產(chǎn)物均為空氣的成分。
2.下圖只表示出與反應(yīng)有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(無關(guān)物質(zhì)已略去),其中A、C為無色氣體,請寫出下列空白。
(1)化合物W的化學式可能是____________或____________。
(2)反應(yīng)③的離子方程式為__________________________________________。(3)反應(yīng)②中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________。(4)寫出A→E的化學方程式: _____________________________。
二、氨的制備與性質(zhì)的綜合實驗探究
3.某化學興趣小組為了制取并探究氨的性質(zhì),用下列裝置(部分夾持裝置已略去)進行實驗[制取氨的反應(yīng)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O]。
(1)利用上述原理,實驗室制取氨應(yīng)選用______(填字母)發(fā)生裝置進行實驗。
(2)B裝置中的干燥劑可選用________。(3)氣體通過C、D裝置時,試紙顏色會發(fā)生變化的是______(填“C”或“D”)裝置。(4)當實驗進行一段時間后,擠壓E裝置中的膠頭滴管,滴入1~2滴濃鹽酸,可觀察到的現(xiàn)象是___________。
(5)F裝置中倒置漏斗的作用是___________。(6)氨的用途很廣,如可用氨處理二氧化氮:8NH3+6NO2 7N2+12H2O,該反應(yīng)中氨體現(xiàn)________(填“氧化性”或“還原性”)。請你列舉出氨的另一種用途:________________________________________________________________________。
作制冷劑、制氮肥(或化肥)、制硝酸、作化工原料(任答一點,其他合理答案也可)
1.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)加熱盛有少量NH4HCO3固體的試管,并在試管口放置濕潤的紅色石蕊試紙,石蕊試紙變藍,說明NH4HCO3顯堿性(2017·全國卷Ⅱ,13B)( )(2)用燒堿處理含高濃度 的廢水并回收利用氨(2017·天津,1D)( )(3)NH4HCO3受熱易分解,因而可用作化肥(2019·江蘇,3A)( )(4)氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀,反應(yīng)中氨氣被還原(2017·北京,8D)( )
NO不溶于水也不與水反應(yīng),A錯誤;稀HNO3與Cu反應(yīng)得到硝酸銅、水和NO,得不到NO2,B錯誤;NO有氧化性,CO有還原性,在高溫、催化劑條件下二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒的N2和CO2,C正確;O3有強氧化性,不能作還原劑將硝酸根離子還原,D錯誤。
3.(2022·海南,17)磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4]常用于干粉滅火劑。某研究小組用磷酸吸收氨氣制備(NH4)2HPO4,裝置如圖所示(夾持和攪拌裝置已省略)。
回答問題:(1)實驗室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制備氨氣的化學方程式為___________________________________________。
本實驗的實驗?zāi)康臑橹苽淞姿釟涠@[(NH4)2HPO4],實驗原理為2NH3+H3PO4===(NH4)2HPO4,結(jié)合相關(guān)實驗基礎(chǔ)知識分析解答問題。實驗室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)在加熱的條件下制備氨氣,反應(yīng)的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3↑。
(2)現(xiàn)有濃H3PO4質(zhì)量分數(shù)為85%,密度為1.7 g·mL-1。若實驗需100 mL 1.7 ml·L-1的H3PO4溶液,則需濃H3PO4______ mL(保留一位小數(shù))。
(3)裝置中活塞K2的作用為________________。實驗過程中,當出現(xiàn)______現(xiàn)象時,應(yīng)及時關(guān)閉K1,打開K2。
由于NH3極易溶于水,因此可選擇打開活塞K2以平衡氣壓,防止發(fā)生倒吸,所以實驗過程中,當出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象時,應(yīng)及時關(guān)閉K1,打開K2。
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