2025届高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物第20讲氨和铵盐

解析 (1)②铵态氮肥不能与碱性肥料混合施用,混合施用时, NH4+与OH-反 应生成NH3·H2O,会释放出NH3,降低肥效。 (2)①燃料燃烧产生SO2,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3被氧化生成 H2SO4,H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4。 ②尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出 NH3,则尿素中O、N和H元素的化合价分别为-2价、-3价和+1价,根据各元 素化合价代数和为0推知,尿素中C元素的化合价为+4价。
关键能力•提升
考向1 氨的性质及其应用 例1(2024·湖南岳阳一中高三模拟)某同学设计实验验证NH3能还原CuO,装 置(部分夹持仪器已省略)如图所示:
下列说法错误的是( B ) A.试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物 B.装置戊中盛放的试剂可能是碱石灰,目的是防止空气进入装置 C.装置按合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→d D.证明NH3能还原CuO的实验现象是甲中黑色粉末变为红色,丁中白色固 体变为蓝色
(2)过度施用氮肥将导致大气中NH3含量增高,加剧雾霾的形成。(NH4)2SO4 是雾霾的成分之一,其形成过程如图所示(转化所需试剂及条件已略去):
①X可能是___S_O_3___ 、 __H_2_S_O__3 _,Y是__H_2_S_O_4__。 ②尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出 NH3,则尿素中C元素化合价为__+_4_价____。
考向2 氨的制取及性质实验探究 例2用如图所示装置进行NH3与CuO反应的实验。下列说法错误的是( B )
A.加入药品前须检验装置的气密性 B.a中药品为氯化铵固体 C.b中固体变红,可能有Cu2O生成 D.c中能收集到氨水,d中可收集到N2
解析 装置中制备氨气并作为反应物,加入药品前须检验装置的气密性,A正
解析 反应前,应先打开分液漏斗活塞,通一段时间H2,排除装置中的空气,避 免影响后续实验,A正确;NaNO2和NH4Cl反应生成N2,亚硝酸钠中的氮元素 由+3价变为0价,氯化铵中的氮元素由-3价变为0价,故二者的物质的量之比 为1∶1,B正确;氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;乙装置与水直接 相连,收集的氨气中混有水蒸气而不纯,还有可能会引起倒吸,D错误。
解析 T形三通管,只要检测两端的气密性,轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水 中有气泡冒出,则乳胶管处不漏气,装置气密性良好,A正确;点燃左侧酒精 灯后,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,氨气可以被氯化钙吸收,氯化氢使两 端湿润的pH试纸变红,点燃右侧酒精灯后,氯化铵分解生成氨气和氯化氢, 氯化氢可以被氢氧化钠吸收,氨气能使两端湿润的pH试纸变蓝,B正确;根 据B中分析可知,实验过程中竖直支管上方会有氯化氢与氨气的化合,生成 氯化铵白色颗粒,C错误;停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使剩余的气 体更充分吸收,减少污染,D正确。
考点二 铵盐
必备知识•梳理
1.铵盐 (1)物理性质 铵盐都是__白____色固体,均__易____溶于水。 (2)化学性质
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O NH4++OH- NH3↑+H2O
两个关键点:①碱液浓度要大;②必须加热 (3)NH4+的检验
未知液 有 NH4+。
[对点训练1] 下列关于氨的性质的描述不正确的是( C ) A.无色、有刺激性气味的气体 B.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C.难溶于水,密度比空气的小 D.能与氧气在催化剂条件下被氧化成NO
解析 氨气是无色气体,有刺激性气味,A正确;氨气溶于水呈碱性,则氨气能 使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;氨气极易溶于水,通常1体积水能溶解 700体积氨气,密度比空气的小,C错误;氨气具有还原性,在催化剂、加热条 件下,能与氧气氧化成NO,同时生成水,D正确。
呈碱性
湿润的红色石蕊试纸变__蓝__色____,则证明溶液中含
2.氨的实验室制法 (1)反应原理 实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3,化学方程式为 __2_N_H_4_C_l_+_C_a_(_O_H__)2______2_N_H__3↑_+_C__a_C_l2_+_2_H__2O____。 (2)实验装置
[对点训练1] 农业生产离不开氮肥,科学合理施用氮肥,不仅能提高化肥的 使用率,而且能够更好地保护环境。 (1)科学合理地保存、施用氮肥。 ①NH4HCO3需阴凉处保存,原因是___N_H__4H__C_O_3______N_H__3↑_+_C__O_2_↑_+_H_2_O____ (写化学方程式)。 ②铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,以NH4Cl为例写出发生反应的离子 方程式: __N_H_4_+_+_O_H__- ___N__H_3_↑_+_H_2_O_(_或__N__H_3_·H__2O__)_____________。
[对点训练2] (2023·广东佛山统考)利用图甲所示的实验装置可在实验室模 拟合成氨。下列说法错误的是( D )
甲
乙
A.反应前,应先打开分液漏斗活塞,通一段时间H2,再点燃酒精灯 B.NaNO2和NH4Cl反应生成N2,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1 C.可用湿润的红色石蕊试纸检验导管口a处的NH3 D.a、b相连,乙装置可收集到纯净的氨气
Ⅱ
将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上
试纸颜色变化:黄色→橙黄色 (pH≈5)
下列说法不正确的是( C ) A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应 B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C.Ⅰ中试纸变成红色,是由于NH4Cl水解造成的 D.根据试管中部有白色固体附着,说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3 解析 氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液显酸性,会使湿润的pH试纸变红,根据 Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应,A正确;根据Ⅰ中试纸颜色变化, 说明氨气比氯化氢气体扩散速率快,B正确;Ⅰ中试纸变成红色,是NH4Cl分 解产生的氯化氢造成的,C错误;根据试管中部有白色固体附着,说明氯化铵 分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中又化合生成氯化铵,则不宜用加热 NH4Cl的方法制备NH3,D正确。
考向2 “喷泉实验”原理及其应用 例2喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象 的是( B )
选项 A B C D
气体
H2S HCl NO CO2
溶液 稀盐酸 稀氨水 稀硫酸 饱和NaHCO3溶液
解析 烧瓶中气体溶于溶液或二者发生反应,导致烧瓶中气体压强明显减小, 产生较大压强差,能出现喷泉现象。H2S与稀盐酸、NO与稀硫酸、CO2与 饱和NaHCO3溶液均不反应,不能形成喷泉,A、C、D错误。
2.(2023·广东汕头二模)为探究氨及铵盐性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T 形三通管两端进行微型实验(无水CaCl2可吸附NH3,形成CaCl2·8NH3)。下 列说法错误的是( C )
A.装置气密性检查:轻轻挤压乳胶头,观察到蒸馏水中有气泡冒出,松开后 观察到形成一段水柱 B.同时点燃两个酒精灯后,两端湿润的pH试纸均有颜色变化 C.实验过程中只能观察到蒸馏水液面上升,未见白烟产生 D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使气体更充分吸收,减少污染
[对点训练2] (2023·广东广州统考)喷泉实验装置如图所示,下列喷泉颜色 与实验事实不相符的是( D )
选项 A B C D
气体
HCl
NH3 Cl2 SO2
溶液 AgNO3溶液 H2O(含酚酞) NaOH溶液 H2O(含紫色石蕊)
喷泉颜色 白色 红色 无色 蓝色
解析 HCl和AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀,可观察到白色喷泉,A正确; 氨气溶于水显碱性,遇酚酞变红,可观察到红色喷泉,B正确;Cl2和NaOH溶液色喷泉,C正确;SO2+H2O H2SO3, H2SO3为二元弱酸,能使紫色石蕊溶液变红,可观察到红色喷泉,D错误。
确;a中药品可能是NH4Cl和Ca(OH)2固体,不能是NH4Cl固体,B错误;b中固 体变红,氨气与CuO发生氧化还原反应,Cu2O中铜元素为+1价,故可能有 Cu2O生成,C正确;c中过量NH3和水能形成NH3·H2O,冷凝后能在冰水浴处 收集到氨水,氧化还原反应时氨气中氮元素化合价升高,d中可收集到N2,D 正确。
沸点 较低,易液化 可用作制冷剂
2.氨的化学性质
NH3+HCl══ NH4Cl
4NH3+5O2
Al(OH)3↓+3NH4+ 4NO+6H2O
3.氨的喷泉实验 情境思考如图为氨的喷泉实验装置(夹持装置均已省略)。
(1)用图1所示装置进行喷泉实验。 ①引发“喷泉”的操作是挤__出__胶__头__滴__管__中__的__水__,_打__开__止。水夹 ②简述产生喷泉的原理: 氨__气__极__易__溶__解__于__水__,_导__致__烧__瓶。内气体压强迅速减小 (2)用图2所示装置进行喷泉实验。 玻璃管内充有空气,氨气与水不 ①打开止水夹,不能产生“喷泉”的原因是能__接__触__,_不__能__形__成__明__显__压__强__差。 ②引发图2装置“喷泉”的操作是_打__开__止__水__夹__,用__手__(_或__热__毛__巾_。等)将烧瓶捂热
(3)过程分析
向下排空气法 蓝
白
关键能力•提升
考向1 铵盐的性质及其应用
例1某同学进行如下实验:
序号 实验步骤
实验现象
将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润 试纸颜色变化:黄色→蓝色 Ⅰ 的pH试纸置于试管口,试管口略向 (pH≈10)→黄色→红色(pH≈2);试
下倾斜,对试管底部进行加热
管中部有白色固体附着
归纳总结 方法
实验室制取NH3的其他方法 化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水 化学方程式为NH3·H2O NH3↑+H2O
浓氨水+NaOH NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-
固体
浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水+CaO固 体
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促 使NH3·H2O分解,化学方程式为 NH3·H2O+CaO═NH3↑+Ca(OH)2
实验解读
各部分实验装置分析如下:
装置a
装置b 装置c 装置d
用于制取NH3,装置特点是“固+固 气体”,选用NH4Cl和 Ca(OH)2固体 探究NH3与CuO的反应,从价态角度看,NH3具有还原性,CuO具有 氧化性 冰水提供低温环境,用于液化并收集NH3、H2O(g)等 用排水法收集气体,NH3易溶于水,N2难溶于水
第20讲 氨和铵盐
【课标指引】
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氨、铵盐的主要性质。 2.认识氨、铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响。
目录索引
考点一 氨
必备知识•梳理
1.氨的分子结构与物理性质
电子式 密度
··
H ×··N× ×·H 比空气 小 H
气味
水溶性
强烈刺激性气味
极易溶于水 (1∶700)
素养发展进阶
进阶1 练易错·避陷阱 1.如图是实验室进行氨气溶于水的喷泉实验装置,下列叙述不正确的是
(D)
A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体 B.该实验形成了蓝色喷泉 C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压 D.用氯气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验
解析 氨气在瓶中因为大量溶于水,使得瓶内外压强差加大,故产生喷泉,A 正确;氨气是一种碱性气体,溶于水生成NH3·H2O,是一种弱碱,与石蕊形成 蓝色溶液,B正确;因为水被压回瓶内,说明瓶外的压强大于瓶内的,C正确; 氯气在水里的溶解度小,不能形成较大的压强差,D错误。
解析 装置丙为固固加热装置,是为了制取氨气,试剂X可能是NH4Cl和 Ca(OH)2的固体混合物,加热可反应生成氯化钙、氨气和水,A正确;装置戊 的作用是干燥氨气,氨气为碱性气体,应选碱性干燥剂,则装置戊盛放的试 剂可能是碱石灰,B错误;用装置丙制取氨气,再经过装置戊干燥氨气,通入 装置甲与CuO反应,可用装置丁检验产物含有水,最后用装置乙吸收多余的 氨气,合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→d,C正确;NH3还原CuO会 生成Cu、氮气和水,可观察的实验现象是甲中黑色粉末变为红色,丁中白 色固体变为蓝色,D正确。