鲁科版高中化学必修第一册精品课件 第3章 物质的性质与转化 第3节 第2课时 氨与铵盐 (2)

(1)氨气中含有水蒸气,可以用浓硫酸干燥吗?
提示 不能。浓硫酸能与氨气反应生成铵盐,应用碱石灰干燥氨气。
(2)能否将收集气体的小试管换为一带有单孔塞子的集气瓶?
提示 不能。这样瓶内的空气无法排出,收集的氨气不纯。
(3)装置中试管口塞一团棉花的作用是什么?
提示 防止氨气沿试管壁冲出与空气形成对流。
归纳拓展
子,溶液的酸性增强,所以A项正确;铵态氮肥会引起水体中含N化合物的增
多,会导致水体富营养化,所以B项正确;检验 NH4+ 应使用湿润的红色石蕊
试纸,所以C项错误;石灰石与H+反应可调节水体的酸碱性,所以D项正确。
方法点拨检验NH4+的答题规范
(1)实验操作:取少许待测液或晶体置于小试管中,加入浓氢氧化钠溶液,微
提示 打开止水夹,用手(或热毛巾等)焐热烧瓶,NH3受热膨胀,赶出玻璃导管
内的气体,NH3与水接触,即产生喷泉。
归纳拓展
1.氨气的喷泉实验
实验装置
现象
烧杯中的溶
液由玻璃导
管进入烧瓶,
形成美丽的
喷泉,烧瓶内
液体呈红色
产生现象的原因
能够形成美丽的喷泉说明
氨气极易溶于水,使烧瓶内
的压强迅速减小,烧杯内的
第3章
第2课时 氨与铵盐
内
容
索
引
01
基础落实•必备知识全过关
02
重难探究•能力素养全提升
03
学以致用•随堂检测全达标
1.通过对固氮反应的分析、氨气的转化与生成的实验探究以
及浓硝酸性质的学习,认识氨气、铵盐的物理性质和化学性
素
养
目
标
质以及典型的实验现象,能书写主要反应的化学方程式,知道
它们的主要应用,建立从物质类别、元素价态角度研究物质
-1
B
1
22.4
L·
mol
-1
,c
=
=
mol·
L
。
B=
-1
(aq)
L
22.4
(2)若溶质由气体发生化学反应生成,则依实际情况判断。
如用(标准状况下)V L NO2与O2(体积比为4∶1)的混合气体进行喷泉实验,
发生的反应为4NO2+O2+2H2O==4HNO3,
4
L
则有 nB=5 ·
-1
22.4 L·mol
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸(不断搅拌)并打开止水夹
答案 B
解析 根据喷泉实验的原理,要发生喷泉现象,必须使烧瓶中压强迅速下降,导致外
界压强大于烧瓶中的压强,从而使烧杯(或锥形瓶)中的液体进入烧瓶中产生喷泉
现象。①中的Cl2易溶于CCl4;③中的NH3易溶于水,所以可以使烧瓶中压强迅速
在分液漏斗中加入浓氨水,烧瓶中加入固体NaOH或者生石灰或者碱石灰,
然后将浓氨水滴入烧瓶即可有氨气逸出。
应用体验
【例2】(2021山东济南高一期末)在实验室制取干燥氨气的过程中,下列装
置使用合理的是(
)
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中的少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
2.氨气的收集及验满
用向下排空气法收集,并用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收集满。
四、化学氮肥
自我检测
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂。( √ )
2.氨气显碱性,可用无水CaCl2干燥。( × )
3.浓氨水可检验氯气管道是否漏气。( √ )
HCl
NH3
CO2、SO2、Cl2、H2S NO2+O2
吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液
水
3.喷泉实验的有关计算
(1)实验完成后,溶液充满烧瓶,若溶质为原气体,则溶液物质的量浓度可由
体积换算确定。
标准状况下,若烧瓶内气体的体积为V L,则有V(aq)=V L,
L
nB=
L
22.4 L·mol
水在大气压的作用下,喷入
烧瓶;烧瓶内液体呈红色,说
明氨气溶于水得到的溶液
显碱性
实验结论
氨气是没有颜
色、有刺激性
气味的气体,
极易溶于水且
溶解得很快;
氨水呈碱性
特别提醒喷泉实验成功的关键
①气体在吸收液中被吸收得既快又多。
②装置的气密性要好。
③烧瓶内气体纯度要大。
2.常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂
气体
4·
L
5
-1
1
22.4
L·
mol
,V(aq)=V L,cB=
=
mol·L-1。
L
28
应用体验
【例1】如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关
操作不可能引发喷泉现象的是(
)
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
4.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升,说明两者均易溶
于水。( √ )
5.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3并不涉及氧化还原反应。( √ )
6.NH3·H2O为一元弱碱,含有N H4+ 的水溶液均显弱碱性。( × )
重难探究•能力素养全提升
探究1
喷泉实验
问题探究
若实验室中用如图装置做喷泉实验,如何引发喷泉?
度,有利于NH3的产生和逸出,正确;③试管口应略向下倾斜,错误;④浓氨水
受热挥发出NH3,正确。
探究3
铵盐的性质
问题探究
铵盐中 NH4+的检验
为什么用浓的NaOH溶液,而不用澄清石灰水?
提示 由于澄清石灰水中c(OH-)小,产生的NH3·H2O少,不宜使NH3逸出。
归纳拓展
1.铵盐受热分解不一定产生NH3,如NH4NO3
答案 Dபைடு நூலகம்
解析 利用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体加热制取NH3时,为防止试管炸裂,试
管口要略低于试管底部,A项错误;NH3可与浓硫酸发生反应生成(NH4)2SO4,
应用碱石灰干燥氨气,B项错误;NH3的密度小于空气的密度,应采用向下排
空气法收集NH3,要从短导管通入NH3,C项错误;NH3极易溶于水,装置丁既
氨气的实验室制法
(1)反应原理。
利用固体氯化铵与消石灰混合加热制得。
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)发生装置类型。
实验室制氨气装置图
(3)气体的收集、检验和干燥。
①收集:向下排空气法。
②检验:湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒。
③干燥:用碱石灰干燥。常用装置为:
热,将湿润的红色石蕊试纸(或者蘸有浓盐酸的玻璃棒)放在试管口。
(2)现象、结论:试纸变蓝色(或者产生白烟),说明待测液含有N H4+ 。
变式训练3试管中盛有白色晶体,检验该白色晶体是否为铵盐的方法中不
可行的是(
)
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的pH试纸放在试管口
性质和实现含有氮元素的物质之间转化的思路和方法,建立
变化观念与平衡思想。
2.通过对氨气的转化与生成的实验探究以及NH4+ 的检验方法,
培养科学探究与创新意识。
课前篇 素养初探
自主梳理
一、氨
1.物理性质
颜色
气味
状态
无色
刺激性气味
气体
水溶性
密度
极易溶于水 比空气的小
2.化学性质
(1)氨与水反应。
①氨溶于水时,大部分NH3与H2O结合形成NH3·H2O。氨水受热有氨气逸
b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,并打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,
最终几乎充满烧瓶。则a和b分别可能是(
)
选项
a(干燥气体)
b(溶液)
A
NO2
水
B
CO2
饱和NaHCO3溶液
C
Cl2
饱和食盐水
D
NH3
1 mol·L-1盐酸
答案 D
解析 NO2与水反应可以形成喷泉,但由于NO2与水反应还可以产生NO,故
浓氨水与挥发性酸反应,都可生成白烟,如浓硝酸等。
②与H2SO4反应,化学方程式为2NH3+H2SO4== (NH4)2SO4。
(3)氨的还原性。
氨中氮元素的化合价是-3价,是氮元素的最低价态,因此,氨具有还原性,能
与具有氧化性的物质(如氧气)反应。
氨在催化剂(如铂等)存在的情况下与氧气反应生成一氧化氮:4NH3+5O2
C.加氢氧化钠溶液,加热,将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口
D.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
4NO+6H2O。
3.氨水的性质
【微思考1】氨气的喷泉实验说明了什么问题?
提示 NH3极易溶于水,氨水呈碱性。
【微思考2】为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?
蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟?
提示 浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,反
①减小容器内气体的压强,如液体将气体吸收或与其反应等;
②增大容器外的压强。
(2)喷泉实验成功的关键:
①装置气密性良好;
②盛气体的容器要干燥;
③容器内要尽量收集满干燥的气体,即气体的纯度要高;
④玻璃导管插入液体的部分不能太短,以防导管过早与液体脱离而导致喷
泉停止。
变式训练1在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥的气体a,将滴管内的液体
提示 不同。NH4Cl由固体到气体,实际经历了化学变化,而I2的升华只是物
质状态变化,是物理变化。
【微思考4】所有铵盐加热都产生氨气吗?
提示 不是,有的铵盐分解不产生氨气,如硝酸铵。
三、NH3的实验室制法
1.制备原理
氯化铵与熟石灰反应:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
出,反应的化学方程式为NH3·H2O
NH3↑+H2O。
②喷泉实验。
实验现象(溶液中滴有酚酞):形成喷泉,且烧瓶内液体呈红色。
实验结论:氨气极易溶于水,且与水反应生成了使溶液显碱性的物质。
(2)氨与酸反应。
①与HCl反应,化学方程式为NH3+HCl==NH4Cl,蘸有浓氨水与浓盐酸的两
玻璃棒靠近时出现的现象为产生白烟。
应生成NH4Cl固体小颗粒,即为白烟。浓硫酸没有挥发性,故不可能形成白
烟。
二、铵盐
1.定义
由铵根离子和酸根离子构成的盐。
2.物理性质
易溶于水的白色晶体。
3.铵盐的化学性质
(1)实验探究:
操作
现象
试管底部的固体
逐渐减少,在试管
上端内壁上有白
色固体附着
结论
受热时,氯化铵分解生成氨
气和氯化氢;冷却时,两者在
管口又重新结合生成氯化铵
操作
现象
结论
澄清石灰水中有气 碳酸氢铵分解,生
泡产生,溶液变浑浊 成了CO2
操作
现象
结论
加热后试管中有气体产
生,并可闻到刺激性的气
味。同时还看到,湿润的
红色石蕊试纸变蓝
产生了氨气
(2)化学性质:
【微思考3】我们知道碘单质易升华,氯化铵受热分解过程和碘的升华过
程相同吗?
(4)尾气处理。
为避免污染空气,多余的氨气一定要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫
酸浸湿的棉花)。同时,在尾气吸收过程中要注意防止倒吸。常采用的防倒
吸装置有下列几种。已知CCl4是一种常用的有机溶剂,密度比水的大,不与
NH3或H2O发生反应。
方法规律
氨气的快速制取法
实验室常使用下面的装置来制取少量氨气。
2.铵盐与碱反应离子方程式书写的三种情况
(1)常温、浓溶液:NH4++OH-==NH3↑+H2O
(2)常温、稀溶液:NH4++OH-==NH3·H2O
(3)稀溶液、加热:NH4++OH-
NH3↑+H2O
N2O↑+2H2O。
3.铵根离子(NH4+)的检验
应用体验
【例3】工业上常采用生物硝化法将 NH4+转化为 NO-3 来处理氨氮废水,工作
能吸收多余的NH3,又能防止倒吸,D项正确。
变式训练2如图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是
(
)
A.①②
B.②③
C.①③
D.②④
答案 C
解析 ①NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,冷却时二者又化合生成NH4Cl,错误;
②CaO+H2O==Ca(OH)2,同时放热,使NH3·H2O分解,同时降低了NH3的溶解
流程如图,下列说法错误的是(
)
A.生物硝化法处理废水,会导致水体酸性增强:NH4++2O2==NO-3 +2H++H2O
B.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥,会使水体富营养化
C.检验N H4+ 所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D.可以加入石灰石来调节水体的酸碱性
答案 C
解析 A项,根据流程图可知, NH4+被氧气氧化生成硝酸根离子、水和氢离
下降,产生喷泉现象;④中首先是浓硫酸注入水中放热使浓氨水挥发出氨气,锥形
瓶中压强增大,浓氨水进入烧瓶与HCl反应使烧瓶中压强减小,从而产生喷泉;而
②中H2不溶于NaOH溶液,也不与NaOH溶液反应,所以不能产生喷泉现象。
方法点拨解有关喷泉实验题的方法
(1)喷泉产生的本质原因是容器内外产生压强差。产生压强差的方法有:
最终不会充满液体,A错误;CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小,不
能形成喷泉,B错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,故不会形成喷泉,C
错误;D项中的气体会与相对应的液体快速反应而使得烧瓶内的压强快速
减小,从而形成喷泉,最终几乎充满烧瓶,故D项正确。
探究2
氨气的实验室制法
问题探究
根据氨气的制备装置,思考下列问题: