形成CaCl2·8NH3试验室中还可以用哪些方法快速制氨气加热
第四节第一课时 氨
作业布置
1、完成《点金训练》课时习题;
2、预习下一课时内容。
液氨泄漏之后 ……
假如你正处在液 氨泄漏的现场,你将 如何去做?
1、物理性质(Physical Properties)
颜色: 无色 气味: 刺激性 状态:气体
密度: 比空气小 沸点: –33.5℃ 易液化
水溶性: 极易溶于水(1:700)
[4-8] 实验
练习5、如图所示:烧瓶中充满干燥气 体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻 轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中 的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是 ( C )
A、a为HCl气体,b为H2O
B、a为CO2气体,b为浓NaOH溶液
C、a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液
D、a为Cl2气体,b为浓NaOH溶液
NH3+H2O NH3· H2O NH4++OH-
思考
氨水中的微粒有哪些?液氨和氨水有 何不同?
液氨 物质种类 氨水 混合物 分子: NH3、 H2O 、 NH3· H2O(主要) 离子:NH4+、OH-、 微量H+
B 氨被CuO 、Cl2 、H2O2等氧化
提示:氨被CuO 、Cl2 、H2O2等 氧化,其氧化产物一般都为N2, 试写出对应的化学反应方程式
2NH3+3CuO = N2+3Cu+3H2O
8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl 2NH3+3H2O2 = N2+6H2O
△
小 结
性质 物理性质 化学性质
n NH )+n NH · H O)+n NH )=V/22.4mol
氨气的实验室制法
自主学习
阅读课本98——99页、成长资源76页, 思考下列问题: 1.什么是铵盐? 2.铵盐有哪些主要物理性质? 3.铵盐的化学性质表现在哪些方面? 4.如何检验NH4+ ?
展示交流
1.什么是铵盐? 2.铵盐有哪些主要物理性质? 3.铵盐的化学性质表现在哪些方面? 4.如何检验NH4+ ?
教师讲解 氨气的实验室制法
(1)药品: 氯化铵晶体、消石灰固体 (2)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 =△ CaCl2+2H2O+2NH3↑ (3)装置:固+固加热型 (与氧气的制取装置相同)
NaOH和CaO (4)干燥氨气的常用的试混剂合:物
CaO、碱石灰等碱性干燥剂
注意:无水CaCl2不能干燥NH3 (形成CaCl2·8NH3)
人教版高中化学必修一
第四节 氨 硝酸 硫酸
第2课时 氨气的实验室制法
复习导入:写出下列反应的化学方程式
1. NH3 + H2O--2. NH3 + HCl--3. 氨水受热分解 4.氨的催化氧化 5. NO2+H2O---
1.掌握氨气的实验室制法。(重点) 2.了解铵盐的物理性质和化学性质。 3.了解铵根离子的检验方法。
高考链接
1.你知道的干燥剂有哪些?如何分类? 参考成长资源78页
实验室中还可以用哪些方法快速制氨气:
可否用加热分解NH4Cl的 方法制NH3?
①加热浓氨水法
NH3·H2O
NH3 ↑+ H2O
浓氨水
②向浓氨水中加生石灰
(生石灰吸水、溶解时放热)
浓氨水 CaOຫໍສະໝຸດ 展提高请设计实验证明某白色晶体是(NH4)2SO4?
(5)收集: 向下排空气法(瓶口塞一团棉花) 棉花的作用: 防止空气对流,提高集气的速度和纯度。
元素周期表第五主族
元素周期表第五主族第五主族又叫氮族元素,高中阶段主要考察氮元素与磷元素,需要了解砷元素的一些知识㈠氮元素氮元素原子序数是7。
第二周期第Ⅴ主族,原子量14,电子构型: 1s22s22p3,氮是空气中最多的元素,在自然界中存在十分广泛,在生物体内亦有极大作用,是组成氨基酸的基本元素之一。
氮在地壳中的含量很少,自然界中绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中,氮气占空气体积的百分之七十八。
氮的最重要的矿物是硝酸盐。
氮通常的单质形态是氮气。
它无色无味无臭,是很不易有化学反应呈化学惰性的气体,而且它不支持燃烧。
及其难以分解,很少参与化学反应。
氮在自然界主要以双原子分子的形式存在于大气中,因而工业上由液态空气分馏来获得氮气。
而在实验室制备少量氮气的方法很多。
例如,可由固体亚硝酸铵的热分解来产生氮气。
,此反应剧烈,不易控制。
故常采用温热饱和亚硝酸铵溶液的办法来得到氮气。
这样制得的氮气含少量氨、一氧化氮、氧气及水等杂质。
NH₄+ +NO₂-→N₂+2H₂O。
而将氨气通入溴水也能制备氮气。
经净化除去少量氨、溴及水等杂质后,可得较纯的氮气。
8NH₃+Br₂→N₂+6NH₄Br,虽然氯气的氧化性比溴单质要强,但氯水的浓度较溴水要低,故不用氯水。
右图是氮气的电子式氮和活泼金属反应N2与金属锂在常温下就可直接反应:6 Li + N2=== 2 Li3NN2与镁条反应:3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)氮和氢气可以反应N2与氢气反应制氨气:N2+3H2===(可逆符号)2NH3氮气可以与氧气在放电的情况下生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO㈡氮元素的相关化合物氮元素作为高中阶段典型的多价态元素,从负3价开始,0价,正1,2,3,4,5价都有。
其性质既可以表现氧化性也可以表现还原性,是高中在计算题中考察比较多的一种。
①负3价:氨气氨气,无机化合物,分子量17,无色有刺激性恶臭的气味,易溶于水,氨溶于水时,氨分子跟水分子通过*氢键结合成一水合氨(NH3·H2O),故极易溶于水,一体积水可以溶解700体积的氨气。
高一化学第四节氨、硝酸、硫酸
第四节氨硝酸硫酸氨气的泄漏事件2007年1月25日下午1点10分左右,大兴区正大大发熟食厂冷冻车间的氨气管道突然泄漏,外泄的液态氨瞬间挥发成白色气柱冲出来。
空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难.厂区内寒气逼人。
刺鼻的味道也弥漫到了附近的林校路上。
…消防员利用喷雾水枪稀释空气中的氨,地上的水流已经结成了厚厚的一层冰。
上在的材料告诉我们些关于氨的什么性质?你能将它们一一找出来吗?一、氨1.氨的物理性质:氨是一种色、有气味的气体,密度比空气,溶于水,在常温下,1体积水大约可溶解体积氨气。
易液化(-33.5℃),液氨常作制冷剂。
实验4—8氨溶于水的喷泉实验现象:烧杯里的液体烧瓶,形成;烧瓶中的液体呈色。
原因:当滴管中的水挤入到烧瓶中时,烧瓶内的氨,使瓶内压强,瓶外的空气将烧杯内的溶液很快到烧瓶,形成。
结论:①氨气水(1:700)。
②氨气水溶液呈。
知识迁移1 下列装置中都收满了NH3,你认为都能引发喷泉实验吗?知识迁移2 前面学过的气体SO2和Cl2,它们在水中溶解度都不大,你能有用它们设计出喷泉实验吗?好好想一想。
知识迁移3 你能设计出一个蓝色的喷泉实验来吗?思考:氨水为什么会显碱性呢?氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗?氨溶于水后有无发生化学反应?2.氨的化学性质(1)氨与水反应:氨溶于水形成的水溶液称为氨水,氨水呈碱性,易挥发,且浓度越大挥发性越强。
NH3·H2O的不稳定性:思考:氨水能与哪些物质反应?试着尽可能多写:思考:用两根玻璃棒分别蘸浓盐酸和浓氨水后靠近,你预测将有什么现象发生?体现了它们的哪些性质?(2)氨与酸的反应:氨与酸反应生成铵盐。
铵盐又叫铵态氮肥。
思考:有一位农民看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受了潮,就在太阳底下晒,等他下午去取时,发现少了许多,是谁偷了他的氮肥?铵盐可以做氮肥体现了铵盐的什么物理性质?铵盐的性质①铵盐都易溶于水②铵盐受热易分解NH4HCO3受热:NH4Cl受热:③铵盐与碱反应(NH4)2SO4 + NaOH:实质:(离子方程式)NH4HCO3 + NaOH:实质:(离子方程式)一切铵盐的共同性质,实验室可利用这个性质来检验NH4+的存在。
硝酸的性质
A
B
C
实验室中还可以用哪些方法快速制氨气?
实验结论 :
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3NO
H O 2HNO NO 2 2 3
实验2
实验现象 : 溶液中有气泡产生,具 支试管、小试管中气体 均为无色,溶液由无色 变为蓝色。 实验结论 :
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
练习题
请给下列现象作出合理的解释: (1)工业盐酸常呈黄色 (2)久置的浓硝酸常呈黄色 (3)长期露置在空气中的KI溶液黄色
(4)敞放在空气中的氢硫酸呈淡黄色浑浊
(5)久置的绿矾会变黄
练习题:
在浓硝酸中放入铜片:
Cu+4HNO3(浓) (1)开始反应的化学方程式是_______ =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ________________ (2)若铜有剩余,则反应将要结束时的反应方 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 程式为_____________ (3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫酸, 这时铜片上又有气泡产生,其原因用离子方 ++2NO - = 3Cu2+ 3Cu+8H 程式可表示为_____________ 3 +2NO↑+4H __ 2O
氨和铵盐-高一化学(人教版2019必修第二册)
二、氨气的化学性质 实验5-6:喷泉实验P13
实验现象: NH3 烧杯内的水由玻璃管进入烧
瓶内形成红色的喷泉;
水
实验结论:
氨极易溶于水、且水溶液显碱性 。
水、酚酞
① 引发喷泉的操作是什么?
打开止水夹,轻轻挤压胶头滴管,
使少量的水进入烧瓶。
NH3 ②烧瓶里为什么会形成喷泉?
氨极易溶于水,
水
烧瓶内外产生压强差
(1)氨的催化氧化
催化剂
4NH3 + 5O2
4NO + 6H2O(工业制硝酸的第一步)
问题:你认为NH3能否像很多可燃物一样在O2中燃烧呢? 能。但若将NH3在纯O2中燃烧, 则产物为N2 4NH3 + 3O2 点燃 2N2 + 6H2O
(反应条件不同,产物也不一样)
二、氨气的化学性质 3. 氨气的弱还原性: N-3H3
“三分四离”
注意:
氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
➢ 氨气是碱
➢ 氨水是弱碱
➢ 液氨是弱碱 ➢ NH3·H2O是弱碱
➢ 氨水呈弱碱性。
NH3是碱性气体,氨水是碱性溶液,NH3·H2O才是弱碱
几点说明: 1. NH3·H2O是弱电解质, NH3是非电解质 氨水呢? 2.计算氨水浓度时,溶质指最初溶解的NH3的量 3.a mol/L的氨水中的守恒关系:
致冷剂
制炸药 制硝酸
NH3
制氨水
制氮肥
用途: 制化肥、氨水、硝酸、液氨用作制冷剂等
课堂小结:
1、氨气的物理性质
与水反应“喷泉实验”
2、氨气的 化学性质
① 碱性气体: 与酸反应
与氧气催化氧化 ② 氨的还原性 与氯气反应
人教版化学必修一硫和氮的氧化物
①处证明有SO2,现象品红溶液褪色; ②处除去SO2,现象酸性高锰酸钾溶液褪色; ③处检验SO2是否已经完全除尽,现象品红溶液不褪色; ④处证明有CO2,现象澄清石灰水变浑浊。
SO2与CO2
思考:③处品红溶液的现象不描述,直接说④处澄清 石灰水变浑浊,能否说明有CO2?
不能!!! 因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊。
跟踪练习: 自主P93 例1
跟踪练习: 自主P93 迁移1
在新疆与青海交界处有一山谷,人称 魔鬼谷。经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把 人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛,四 季常青。请解释原因。
雷雨发庄稼
放电或高温
N2 + O2 ==== 2NO
2NO + O2 = 2NO2
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
工具
必修1 第四章 非金属及其化合物
栏目导引
稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸沿着器壁慢慢地注入 水里,并不断搅拌。若不慎将浓硫酸沾到皮肤上,应 立即用大量水冲洗,然后涂上3%一5%的 NaHCO3溶液。
2.浓硫酸的特性 (分1)子吸及水固性体:中浓的H2结SO晶4能水够,吸故收常气用体作、__液_干_体_燥_中_剂_的_。水 (2)脱水性:浓H2SO4能把有机物中的__氢__、__氧__元 素按水的组成比脱去,剩余黑色的炭。 (3)强氧化性 ①与金属的反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属 都能与浓H2SO4作用,如浓H2SO4与Cu反应。
检验氨气的方法之一
知识拓展:
氨气在纯氧气中燃烧:
点燃
4 NH3 + 3 O2
2N2 + 6 H2O
用浓氨水检查氯气管道是否漏气:
①3Cl2+2NH3=N2+6HCl
合成氨实验——精选推荐
合成氨实验化教论学⽣实验报告册课题:《合成氨实验》姓名:王思氩学号:10111550105⽇期:2013年11⽉15⽇《合成氨实验》⼀.实验⽬的过程与⽅法通过动⼿做实验,初步掌握演⽰实验“合成氨”实验的成败关键和操作技能,探讨、研究提⾼该实验成功率和演⽰效果的具体⽅法知识与技能通过讲解和演⽰实验,使学⽣掌握实验操作的要点,并且在动⼿实验的过程中熟练操作要领,学会Y形管的使⽤情感态度与价值观合成氨的实验是区别于⼈教版、苏教版的实验,本实验意在让学⽣更加亲⾝感受到⼯业合成安的微型流程模型,可以扩展学⽣的知识⾯,并且将化学知识与⽇常⽣活紧密联系起来。
⼆.对实验原理的分析1、实验分析:合成氨实验是模拟⼯业合成氨的⽅法,在实验室中进⾏实验,由于实验室条件有限,⽆法完全按照⼯业要求,不过可以通过实验的设计,尽可能得使反应达到更好的效果2.、实验思路:分别通过不同的药品反应制取氮⽓和氢⽓,再使两种⽓体充分混合,进⾏反应如下:N2+3H2→2NH3(g)3、实验条件的控制:NH3的合成是⼀个放热的、⽓体总体积缩⼩、可逆反应。
●在⽆催化剂时,氨的合成反应的活化能很⾼,加⼊铁催化剂后,降低了反应的活化能●可逆反应为使反应顺利发⽣,要尽量将氨⽓在反应发⽣环境中排除,使反应正向进⾏,●加压有利于反应发⽣,但是实验室条件实现困难●适宜反应的温度在500摄⽒度左右三.实验操作过程合成氨实验步骤实验现象1.按图连接装置2.检查装置的⽓密性将装置连接好,将导⽓管下端管⼝插⼊装有⽔的烧杯中。
⽤酒精灯微微加热试管,观察导⽓管⼝的冒⽓泡情况导⽓管⼝有⽓泡冒出,说明⽓密性良好。
3.装药品在Y型试管的⼀边加⼊固体亚硝酸钠再加⼊氯化铵饱和溶液另⼀边加⼊锌粒和稀盐酸在双通管的⼀端加⼊⽯棉,并⽤镊⼦夯实。
在从另⼀端试管⼝加⼊还原铁粉作为催化剂,并按照之前的⽅法⽤⽯棉将这个管⼝堵住并夯实。
在导⽓管下端接烧杯。
准备两个烧杯,⼀个烧杯⾥装滴加过酚酞的蒸馏⽔溶液,另外⼀个烧杯⾥装有滴加过酚酞的⾃来⽔溶液。
3.3 氮的循环
2、氨气的化学性质
⑴、氨与水的反应
NH3+H2O
NH3•H2O
(一水合氨)
NH4++OH-
思考:氨水中存在哪些微粒?
3种分子: NH3 H2O NH3•H2O 3种离子: NH4+ OH— H+
分析:液氨、氨水、一水合氨三者的区别
液氨
氨水
一水合氨
一水合氨是弱碱,能使酚酞试液变红 氨水是弱碱,对吗? 氨水呈弱碱性
NO2是一种_红__棕_色_有__刺__激__性_气味_易__溶于水 并与水发生反应的有毒气体。既有氧化性 又有还原性。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
此反应可用于工业制硝酸,但二氧化氮可使 多种织物褪色,损坏织物和尼龙制品,对金 属材料与非金属材料也有腐蚀作用。
在新疆与青海交界处有一山谷,人称魔鬼谷,经常电闪雷鸣,狂风暴雨, 把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛,四季常青。请解释原因。
强碱
△
气体
湿润 红色石蕊
变蓝色
3.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用。
3、氨的实验室制法
1. 原理:
△
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
2. 装置: 固+固,加热型 3.收集方法:向下排空气法(短进长出)
4.验满方法: 5.防①湿止润污红染色的石措蕊施试:纸靠近管口变蓝
(四)硝酸及其应用
硝酸是一种重要的化工原料,可用于制 造炸药、染料、塑料和硝酸盐等;也是 一种重要的化学试剂 。
预测
根据你所了解的硝酸及酸的性质预 测硝酸的性质。
设疑自探
现象与思考
瓶口有白雾,有刺激 易挥发,有刺激性气
实验室制氨气(实验报告)
实验室制氨气【实验目的】1.掌握氨气的实验室制法。
2.建立实验室制备气体装置选择的思维模型。
3.培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养。
【实验内容】(1)实验原理:(用化学方程式表示)(2)装置:①发生装置:固体 + 固体→气体(加热)②净化装置:通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
(3)实验操作a. 取少量固体于试管中;b. 滴加过量的浓NaOH溶液,并加热;c. 然后将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口实验现象:产生无色刺激性气体,能使湿润红色石蕊试纸变蓝(4)收集方法:向下排空气法收集,试管口塞一团疏松的棉花团,目的是防止氨气与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气。
(5)验满方法①方法一:用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明已经收集满。
②方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O(6)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。
在吸收时要防止倒吸,常采用的装置如图所示:【思考讨论】1、试管口为什么向下倾斜?避免试管中水蒸气冷凝后形成水珠,倒流至试管底部使试管受热不均而炸裂。
2、棉花的作用是什么?若为干燥的棉花则起到减缓氨与空气对流的作用;若为蘸有水或稀硫酸的棉花,则还可以吸收多余的NH3。
3、收集的氨气如何干燥?碱石灰(固体氧化钙、固体氢氧化钠)不能用无水CaCl2干燥NH3(形成CaCl2· 8NH3),不能用浓硫酸和P2O5干燥氨气4、多余的氨气如何处理?用浓硫酸(或水)吸收多余的氨气【特别提醒】①本实验中试剂的选取:NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替,但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替,因为NH4HCO3、NH4NO3受热分解产生杂质气体。
②消石灰不能用KOH或NaOH代替,因为KOH和NaOH易吸水、易结块,不利于产生NH3,且高温下腐蚀试管。
高中实验室制备氨气的三种方法
高中实验室制备氨气的三种方法
氨气是一种重要的化学品,广泛用于农业、化工等领域。
在高中化学实验中,制备氨气也是非常常见的实验之一。
下面介绍三种高中实验室制备氨气的方法。
1. 氨水和饱和氯化铵的反应法
这是最常见的一种制备氨气的方法。
实验原理是氨水和饱和氯化铵在加热后发生反应,生成氨气。
具体步骤如下:
(1)取适量的氨水和饱和氯化铵,分别倒入两个烧杯中。
(2)将两个烧杯放在沸水中,用搅拌棒搅拌,使其充分混合。
(3)将两个烧杯连通,中间加一个小漏斗,漏斗口向上。
(4)用酒精灯加热两个烧杯,使氨气从小漏斗口冒出来,收集氨气。
2. 碳酸铵的分解法
这种方法是将碳酸铵加热分解,生成氨气和二氧化碳。
具体步骤如下:
(1)取适量的碳酸铵,放在烧杯中。
(2)用酒精灯加热烧杯,使其分解,释放氨气和二氧化碳。
(3)用盛气瓶收集氨气。
3. 氨盐和氢氧化钠反应法
这种方法是将氨盐和氢氧化钠反应,生成氨气和氯化钠。
具体步骤如下:
(1)取适量的氨盐和氢氧化钠,分别倒入两个烧杯中。
(2)用搅拌棒搅拌两种物质,使其充分混合。
(3)将两个烧杯连通,中间加一个小漏斗,漏斗口向上。
(4)用酒精灯加热两个烧杯,使氨气从小漏斗口冒出来,收集氨气。
总之,制备氨气是高中化学实验中常见的实验项目之一,掌握这三种方法的制备步骤和原理,对于提高学生的实验能力和理论水平都有一定的帮助。
氨气铵盐
氨气铵盐[要点分析]一、氨的分子结构和性质的关系:3.NH3有孤对电子,可以和H+形成配位键,因此NH3可以和酸反应。
4.NH3中N元素化合价为-3价,具有还原性,可以与氧化剂发生氧化还原反应。
5.=17,小于空气的平均式量29,密度小于空气密度。
二、氨气的物理性质氨气为无色、有刺激性气味的气体,易液化,极易溶于水。
氨水的浓度越大,密度越小。
氨水的密度小于水的密度。
三、氨气的化学性质1.与水反应,溶液呈碱性说明:①氨水中所含粒子:NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+,氨水中溶质通常看作NH3,而不是NH3·H2O。
②固态NH3为分子晶体③制备NH3可以通过加热浓氨水的方法,利用NH3·H2O NH3↑+H2O原理制备;也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备,原理:烧碱溶于水为放热反应,促进NH3·H2O的分解,增大[OH -]使上述可逆反应向左移动,而产生NH 3。
2.与酸反应NH 3+HNO 3=NH 4NO 3HCl+NH 3=NH 4ClH 2SO 4+2NH 3=(NH 4)2SO 4前两个反应实验现象产生大量的白烟,因为HCl 、HNO 3都挥发,而H 2SO 4不挥发,因此看不到白烟。
利用产生白烟的现象可以相互鉴别。
3.还原性:4NH 3+3O 2(纯氧) 2N 2+6H 2O8NH 3+3Cl 2=N 2+6NH 4Cl (反应前后压强比11∶1)(此反应分两步进行:2NH 3+3Cl 2=N 2+6HCl ,NH 3+HCl=NH 4Cl )四、氨气的制法(1)反应原理:铵盐(NH 4Cl 、(NH 4)2SO 4)与消石灰混合加热来制取氨气2NH 4Cl+Ca(OH)2 CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O(2)装置:固—固反应加热装置,发生装置与制氧气相似(3)收集:由于氨气极易溶于水,密度比空气小,所以只能用向下排空气法。
2022届高中化学新教材同步必修第二册 第五章 第二节 第2课时 氨和铵盐
第2课时 氨和铵盐[核心素养发展目标] 1.能从物质类别、氮元素价态的角度,认识氨、铵盐的性质与转化,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
2.设计实验,如氨的性质实验、制备实验,铵盐的性质实验及铵离子的检验等,实现氨的转化与生成,增强“科学探究”意识。
一、氨的性质1.氨的物理性质(1)氨是一种无色,有刺激性气味的气体,密度比空气的小,容易液化,极易溶于水(常温常压1∶700)。
(2)喷泉实验实验操作:如图,打开橡胶管上的弹簧夹,挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶。
实验现象:烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体颜色呈红色。
实验结论:氨极易溶于水,水溶液呈碱性。
原理解释:氨极易溶于水,使烧瓶内的压强迅速减小,导致烧杯中的水在大气压的作用下进入烧瓶。
2.氨的化学性质 (1)氨与水的反应氨的水溶液俗称氨水,显弱碱性,反应的方程式为NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH +4+OH -。
(2)氨与酸的反应两根分别蘸取浓氨水和浓盐酸的玻璃棒,靠近时,产生大量白烟,反应方程式为NH 3+HCl===NH 4Cl 。
(3)氨具有还原性①氨的催化氧化,反应化学方程式:4NH 3+5O 2=====催化剂△4NO +6H 2O ,NH 3在反应中作还原剂。
②氨可在加热条件下和氧化铜反应生成铜和氮气,反应的化学方程式为2NH 3+3CuO=====△3Cu +N 2+3H 2O 。
(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热(√) (2)氨水呈碱性,是因为NH 3溶于水发生反应:NH 3+H 2O NH +4+OH -(×)(3)氨溶于水,溶液可以导电,因此NH 3为电解质(×) (4)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生(×)(5)氨中氮元素的化合价为-3价,在反应中只能升高而具有还原性(√) (6)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是NH +4(×)液氨、氨水的区别名称 液氨 氨水 物质类别纯净物 氢化物 非电解质混合物 氨的水溶液 溶质为氨 粒子种类NH 3NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、 NH +4、OH -、H+主要性质 不导电 不具有碱性 能导电 具有碱性 存在条件常温常压下不存在常温常压下可存在1.某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨的性质。
自然界中氮的循环 课件
一、氮在自然界中的循环
图1 氮在自然界中的循环示意图
二、氮循环中的重要物质及其变化
(一)氮气与氮的固定 1、氮气的性质
结构
化学性质 稳定,很难与其他物质反应
用途
2、氮的氧化物
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
俗语说“雷雨发庄稼”,这句话隐含着什么原理?
氨气是唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸 变蓝(检验氨气) 产生喷泉的原理: 两个容器通过连接管组成连通
器,装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强 (即产生较大的压强差),就会产生喷泉 喷泉实验失败的原因 ◇收集的氨气不纯或较少
◇收集氨气时烧瓶潮湿
◇烧瓶装置气密性不好
◇导管过长
◇其他
2、氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl (白烟) NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟) 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
氨气和氯气接触发生反应的方程式是什么? 在 纯氧中燃烧如何反应?
①2NH3+ 3Cl2= N2+ 6HCl (氨气不足) ② 8NH3+ 3Cl2= 6NH4Cl+N2(氨气过量) NH3在纯氧中点燃即可燃烧,通常产物是N2和水
4NH3+3O2=2N2+6H2O
氨在纯氧中燃烧 氨氧化炉(中间是铂铑合金网)
加热或光照
4HNO3 2H2O NO2 O2
如何保存浓硝酸?
②强氧化性
与金属反应:
4HNO3 (浓) Cu Cu(NO3 )2 2NO2 2H2O 8HNO 3 (浓) 3Cu 3Cu(NO3 )2 2NO 4H2O
研 ❖铁在稀浓硝酸中的反应方程式有哪些情况? 讨 ❖浓硝酸为何可装在铁质或铝质容器中?
氨气的实验室制法
氨气的实验室制法实验目的:1.、掌握氨气的实验室制法,初步掌握氨气的性质及有关实验现象;2、进一步练习使用固固加热制取气体的操作;实验原理:1、实验室用消石灰与氯化铵在加热的条件下,反应制取氨气:CaOH2+2NH4Cl=CaCl2+H2O+2NH3↑由于氨气极易溶于水溶于水,且密度比空气小,所以可以用向下排空气法收集二氨气;2、由于氨气溶于水后溶液变成碱性,所以可以用无色酚酞指示剂验证其碱性;3、氨气呈碱性,所以可以利用或者用湿润的红色石蕊试纸检验收集是否已满;4 、氨气遇到浓盐酸产生大量白色的烟,也可以利用其性质来检验是否气体已满;NH3+HCl→NH4Cl5、氨气极易溶于水,因此可以利用其性质来进行倒扣实验;NH3+H2O→NH3·H2O实验药品:镊子、试管、导气管、硬质试管、铁架台、药匙、天平、酒精灯、水槽、火柴固体粉末消石灰、氯化铵粉末、酚酞试剂、红色石蕊试纸实验装置:实验内容:实验步骤实验现象化学方程式1、按图连接好实验装置,并检查气密性;2、称取适量消石灰和氯化铵粉末,混合,将混合好的固体有纸槽送入试管底部,连接好装置,加热; 1、用酒精灯稍稍给大试管加热,可以观察到水槽中导气管口有气泡冒出,移去酒精灯观察到导气管口有倒吸;观察到大试管中有大量水珠生成;CaOH02+2NH4Cl=CaCl2+H2O+2NH3↑3、用湿润的红色的石蕊试纸放入试管口,进行验满;4、将收集满的试管的气体移出用大拇指堵住,移入事先加入无色酚酞的的水槽中将大拇指移开,观察现象;湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,表明有刺激性气味的气体已经收集满了;可以看到水嗤一下很快的充满试管,水溶液由无色变成红色,说明氨气极易溶于水,且溶于水之后,溶液呈碱性;NH3+H2O NH3·H2O讨论:1不能用NH4NO3跟CaOH2反应制氨气硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH3、N2、N2O、NO2实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替CaOH2因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性潮解易结块,不易与铵盐混合充分接触反应;又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有腐蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替CaOH2制NH3;3用试管收集氨气为什么要堵棉花因为NH3分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是防止NH3与空气对流,确保收集纯净,此外,棉花还起到固定试管的作用;4实验室制NH3除水蒸气为什么用碱石灰,而不采用浓H2SO4和固体CaCl2因为浓H2SO4与NH3反应生成NH42SO4NH3与CaCl2反应能生成CaCl2·8NH3八氨合氯化钙CaCl2+8NH3==CaCl2·8NH35实验室快速制得氨气的方法用浓氨水加固体NaOH或加热浓氨水。
高考化学一轮第4章非金属及其化合物作业13氨和铵盐氮及其化合物的转化关系新人教版
B.增大压强有利于NO与O2吸附在
Fe3+配位点上形成NO2
C.在反应过程中,Fe基可以提高NO的转化率
D.该反应的总方程式为4NH3+2NO+2O2===3N2+6H2O
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
解析 NH3分子中的N原子含有一个孤电子对,所以能和H+通过配位键形成
资料:i.Cu2O为红色固体,Cu2O与稀硫酸能发生反
应:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。
ii.Cu2O可溶于浓氨水得无色溶液,该溶液置于空气中变成深蓝色溶液。
步骤1:NH3还原CuO
称取a g CuO,利用如图装置进行实验(夹持装置略)。
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毒的氮气,同时氯化铁被还原为氯化亚铁,化学方程式为
2NH3OHCl+2FeCl3===N2↑+2FeCl2+2H2O+4HCl。
(4)NH2OH在碱性条件下受热分解产物之一为N2,化合价升高,说明还会有
化合价降低的产物生成,即氨气,所以检验氨气即可,实验方法:取少量
NH2OH溶液置于试管中,加入足量NaOH溶液加热,产生能使湿润红色石蕊
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(1)A中分液漏斗盛放的试剂是 浓氨水 。
(2)选择合适的装置进行实验,接口连接的正确顺序为a→ f
→
g
b
→
→ c
→h→i→j(每空填一个接口字母)。
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解析 N2H4分子中N原子与其直接相连的原子形成三角锥形结构,H—N—H
氨气的性质
3、如图所示:烧瓶中充满干燥气体a, 将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震 荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液 体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是 ( ) C
A、a为HCl气体,b为H2O
B、a为CO2气体,b为浓NaOH溶液
C、a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液
D、a为Cl2气体,b为浓NaOH溶液
化 学 工 业 之 母 —色、易挥发、有 刺激性气味的液体,密度为 1.5027g/cm3,沸点是83℃, 常用浓硝酸质量分数为69%, 98%以上的硝酸叫发烟硝酸。
浓硝酸
不稳定性:
△ 4HNO3 或光照O2↑ +2H2O + 4NO2↑
保存: 密封于棕色瓶中,并放在阴暗处! 久置浓硝酸为什么呈黄色? 久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄!
浓H2SO4的特性
(1)吸水性 浓硫酸能够吸收现成的由水分子组成的 水——物质本身含水。
应用:做干燥剂
不能干燥 碱性气体:NH3 还原性气体:H2S
(2)脱水性(滤纸炭化实验) 将有机物中H、O原子按2:1的比例脱 去——物质本身不含水
这样的现象表现了浓硫酸什么性质?
(3)强氧化性 A.与金属单质反应(实验4-9)
发有着相似的原理。
1、氨气与水的反应:
NH3+H2O NH3· 2O H NH4++OH-
思考:氨水中存在哪些分子、哪些离子?
分子:NH3、 H2O 、 NH3· 2O(主要) H 离子:NH4+、OHH+
氨水的性质小结
①弱电解质:
NH3+H2O NH3·H2O
+ NH4 +OH
②可溶性一元弱碱(具有碱的通性) ③易挥发,不稳定,易分解 △ NH3·H2O == NH3 ↑+ H2O 保存:棕色试剂瓶、密封
硝酸的性质
溶液变黄:因为浓硝酸分解产生NO2溶于硝酸所致。 什么样的物质需用棕色瓶保存? 见光易分解的物质:如浓HNO3 、氯水、AgBr、 (HNO3浓度越高,越易分解) AgI 等。
2.酸的通性(HNO3=H++NO3-)
1.使指示剂变色;
2.与碱反应;
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
3.与某些金属氧化物反应;
5、氨的实验室制法
1. 原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
2. 装置: 固+固,加热型 3.收集方法: 向下排空气法 4.检验方法:
①湿润红色石蕊试纸变蓝 ②蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟
棉花的作用:
防止对流,提高集气速度和纯度。 NaOH和CaO 的混合物
② 能否使用其它的铵盐来代替NH4Cl,如
NH4HCO3、NH4NO3 ?
③ 为什么不能用氢氧化钠代替消石灰制取氨
气?
④ 用水吸收氨气时,可能会出现什么现象,
如何防止这一现象的发生?
第二节 氮的循环
硝酸的性质
一、硝酸的物理性质
观察与总结: (1)纯HNO3是 无 色、易 挥发 ,有 刺激性 气味 的液体. (2)能与水任意比互溶. 雾
思考题
工业上拟用Cu与适量硝酸制备Cu(NO3)2 ,下面是 三位同学提出的三个方案:
甲: 铜 浓硝酸 Cu(NO ) 3 2 乙: 铜 稀硝酸 Cu(NO3)2
空气 硝酸 丙: 铜 △ CuO Cu(NO3)2
请问:那一种方案最好?为什么?
作业:
P83--P84 《练习与活动》 第1、2题
氨的实验室制法
氢氧化亚铁的制备
氨的实验室制法
例题1、下列关于氨性质的叙述中正确的是( B)
A、氨气可用排水法收集 B、氨水成碱性 C、氨气和酸相遇都能产生白烟 D、在反应NH3+H+=NH4+中,氨失去电子被氧化
解析:NH3易溶于水A错误;氨气与挥发性酸产生 白烟C错误;D错误由于该反应无化合价变化;氨 气与水反应生成碱,故B正确。
氨的实验室制法
例题2、某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味 的气体,根据气体的判断可能是氨气,但不知是否 确实是氨气,下列提供的方法中,你认为能帮他检
验是否为氨气的方法是( A)C
A、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口 B、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口 C、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口 D、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口 解析:氨气与挥发性酸产生白烟C正确;氨气与水 反应生成碱,故A正确。
知识点——氨的实验室制法
氨的实验室制法
氨的实验室制法
(1)试剂: 氯化铵晶体、消石灰固体 (2)原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2 △= CaCl2+2H2O+2NH3↑
氨的实验室制法Biblioteka (3)装置: 固+固加热型 (与氧气的制取装置相同)
氨的实验室制法
(4)干燥:碱石灰(干燥管) 注意:不能用浓H2SO4、无水CaCl2做干燥剂
干燥氨气的常用试剂:
CaO、碱石灰等碱性干燥剂
氨的实验室制法
注意:
1、制取NH3不能用NH4HCO3或NH4NO3,因为 NH4HCO3、NH4NO3受热分解产生杂质气体。
2、消石灰不能用KOH或NaOH代替,因为KOH 和NaOH易吸水,易结块,不利于产生 NH3,且高温下腐蚀试管。
氨
(3)氨气与某些盐溶液的反应
2NH3+2H2O + Mg2+ = Mg(OH)2↓ + 2NH4+
(4)氨的催化氧化(还原性 ) 催化剂 4NH3 + 5O2=======4NO + 6H2O △ 氨催化氧化(接触氧化)是工业制硝酸的基础, 请写出用氨制取硝酸的化学方程式。 催化剂 4NH3 + 5O2=======4NO + 6H2O △ 2NO + O2 = 2NO2
(装置与实验室制氯气的发生装置相同)
浓氨水
②浓氨水加碱石灰或 NaOH固体法
(碱石灰吸水、溶解时放热) CaO
思考:
能将NH4Cl 、(NH4)2SO4、NaCl、 Na2SO4 四种溶液一一区别开来的试剂是( D )
A NaOH C BaCl2 B AgNO3 D Ba(OH)2
思考:
用氢氧化钠代替氢氧化钙好吗?
氢氧化钠易吸水,易结块,不易产生NH3;热的氢氧 化钠对玻璃有腐蚀作用。
棉花的作用: 防止对流,提高集气速度和纯度。 干燥氨气的常用试剂:
①CaO、碱石灰等碱性干燥剂 ②无水CaCl2不能用来干燥NH3(形成CaCl2·8NH3) 实验室中还可用哪些方法快速制氨气: ①加热浓氨水法
∆ (NH4)2CO3 == 2NH3↑+ H2O↑+ CO2↑
由上面的反应可以看出, NH4Cl 、 NH4HCO3、 (NH4)2CO3 受热都能分解,都有NH3产生,但不是所有的铵 盐受热分解都能产生NH3的,例如NH4NO3的分解:
2NH4NO3 == 2 N2↑ + O2↑ + 4H2O
∆
溶解性: 极易溶于水(体积比1 : 700)
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生物固氮
氮的固定
人工固氮
实验4-8 如图4-27,在干燥的圆底 烧瓶里充满氨, 用带有玻璃 管和滴管(滴管里预先吸入水) 的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶, 使玻璃管插入盛有水的烧杯 (水里事先加入少量酚酞溶 液),打开橡皮管上的夹子, 挤压滴管的胶头,使少量水 进入烧瓶。观察并描述现象。
2.某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的 气体,根据气体的判断可能是氨气,但不知是否确实是 氨气,下列提供的方法中,你认为能帮他检验是否为 氨气的方法是( AC ) A、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口 B、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口 C、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口 D、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口
Байду номын сангаас维拓展?
• 引发喷泉实验除了上面的方式还有 哪些呢?
• 热敷法、冰敷法、化学试剂吸收法等
原理:
体系内形成压强差
1.氨的性质
⑴物理性质
①色、味、态: 无色、刺激性气味
②密度:比空气轻 ③溶解性:极易溶于水(1:700) ④沸点:-33.5℃,易液化(液氨可做制冷剂)
2、化学性质
(1)NH3与水的反应
纯净物 NH3
(2)NH3与酸的反应
【实验】用玻璃棒蘸浓氨水,与蘸有浓盐酸的玻 璃棒靠近,有何现象?为什么? 现象:产生大量白烟 NH3 + HCl = NH4Cl NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟) 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 (无白烟)
本质:NH3+H+=NH4+
(3)氨气的催化氧化
B
2.A、B、C三种气体,A无色,在一定条件下A能 与O2反应生成B,B不溶于水,它能与O2反应生 成红棕色气体C;A、C气体均溶与水,其水溶液 NH3 分别呈碱性与酸性,推断A , NO2 NO B ,C 。
1.下列关于氨性质的叙述中正确的是( B ) A、氨气可用排水法收集 B、氨水成碱性 C、氨气和酸相遇都能产生白烟 D、在反应NH3+H+=NH4+中,氨失去电子被氧化
第四节 第一课时 氨及其铵盐
思考?
• 同学们知道以上两幅图与今天 我们学习的氨与铵盐有什么关 系呢?请同学们根据你所学过 的知识回答。
• 通过初中的学习我们知道:植物生 长所需要的主要营养元素为氮、磷、 钾,上面两幅图上的丰收场景与氮 肥的生产是密不可分的,工业上用 氮气与氢气在一定条件下反应制取 氨气,然后经过一系列反应制得相 应铵盐氮肥。
(2)原理:2NH Cl+Ca(OH) CaCl2+2H2O+2NH3↑ 4 2 (3)装置: 固+固加热型 (与氧气的制取装置相同) (4)收集: 向下排空气法
(5)验满:
湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(常见唯一的碱性气体) 稀硫酸溶液 (6)尾气吸收:
棉花的作用:
防止空气对流,提高集气的速度和纯度。
干燥氨气的常用试剂: CaO、碱石灰等碱性干燥剂
注意:无水CaCl2不能干燥NH3 (形成CaCl2· 8NH3)
实验室中还可以用哪些方法快速制氨气: ①加热浓氨水法
NH3·H2O
NH3↑+ H2O
浓氨水
②浓氨水加生石灰法
浓氨水
CaO
3、氨的用途:
⑴制氮肥 (2)制冷剂 (3)化工原料 生产硝酸原理: NH3 NO NO2
(工业制硝酸的基础)
H2 N2 NH3
O2 NO
催化剂
O2 NO2
H2O HNO3
4NH3 + 5O2
△
4NO + 6H2O
请同学们根据每步反应分析氮元素发生的是氧化 还是还原反应
2.氨的实验室制法
图 4-29加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨
2.氨的实验室制法
(1)药品: 氯化铵晶体、消石灰固体
图 4-27 氨溶于水的喷泉实验
现象:
烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶,形成美丽的喷泉; 烧瓶中的液体呈红色。
原因:
当滴管中的水挤入到烧瓶中时,烧瓶内的氨溶解,使 瓶内压强迅速降低,瓶外的空气将烧杯内的溶液很快 压入到烧瓶,形成喷泉。
结论:
①氨气极易溶于水(1:700)。使烧瓶内气压急剧下降。 ②氨气水溶液呈碱性。
天才还是魔鬼?
他因为攻克氨的合 成这一世界难题, 将无数人从饥饿的 死亡线上拯救出来; 他也因发明大量化 学武器并用于战争, 使无数人伤残致死; 他是诺贝尔化学奖 得主受人尊敬,他 也是战争魔鬼遭人 唾骂。
一、氨
工业合成氨: 高温高压 N2+3H2 催化剂
高温 放电
2NH3
氮的固定:将游离态的氮转变为氮的化合物 N2+O2 2NO
想想看:
(1)实验成败的关键是什么?
a.烧瓶要干燥; b.装置不漏气; c.气体应收满。
(2)喷泉停止后,为什么烧瓶不能被水完全 充满? 由于氨气是用向下排空气法收集的,一定 含有少量空气。
科学视野 城市中常见的人造喷泉及火山爆
发的原理与上述的原理一样吗?
相似点:都是利用内外压强差 不同点:前者压强小于大气压 后者压强大于大气压
催化剂
HNO3+NO
4NH3+5O2
4NO+6H2O
2NO+O2 = 2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
铵盐的性质
⑴铵盐都易溶于水 ⑵铵盐受热易分解
NH4HCO3
NH3↑ + CO2↑+ H2O↑
NH4Cl
NH3 ↑ + HCl ↑
2NH3 ↑+ Na2SO4 + 2H2O NH3 ↑ + H2O
NH3 + H2O NH3· H2O NH4+ + OH思考:如果用湿润的红色石蕊试纸接触氨,会 发生什么变化?为什么? 红色石蕊试纸变蓝。因氨气溶于水形成氨水,氨水 显弱碱性。
一水合氨很不稳定
NH 3· H 2O
NH3↑ +H2O
知识拓展:液氨与氨水的比较 液氨
物质种类 粒子种类
氨水
混合物
NH3、H2O、 NH3· H2 O NH4+、OH—、H+
⑶铵盐与碱反应(溶液中或固体加热均能反应)
(NH4)2SO4 + 2NaOH
实质:NH4+ + OH来检验NH4+的存在。
一切铵盐的共同性质,实验室可利用这个性质
图4-30
自然界中氮的循环
练习:1.下列组合能形成明显喷泉并充满烧 瓶 的是(BD)
A
A B C D A干燥气体 NO2 SO2 Cl2 HCl B 液体 水 4 mol/L NaOH 饱和食盐水 水