高中化学必修1：3.3.2 氨的转化

第2课时 氨的转化

[核心素养发展目标] 1.能从物质的类别、氮元素价态的角度，预测分析氨气、铵盐的性质和转化规律，促进证据推理和模型认知化学核心素养的发展。2.设计实验，如氨气的性质实验、氨气的制备实验、铵盐的性质实验及铵离子的检验等，实现氨气的转化与生成，增强科学探究意识。

一、氨的性质(氨转化为其他含氮化合物) 1.氨与水和酸的反应 (1)实验探究

预期转化

NH 3→NH 3·H 2O

NH 3→NH 4Cl

实验设计

实验现象 烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色 两个试剂瓶内都产生了大量的白烟 实验结论

氨极易溶于水，氨与水反应生成碱性物质

氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体小颗粒

(2)氨气与水反应

①氨气易与水反应：NH 3＋H 2O NH 3·H 2O ，其水溶液称为氨水。在氨水中：

NH 3·H 2O

NH ＋

4＋OH －

，氨水具有弱碱性，能使石蕊溶液变蓝。

②氨水中的氮元素主要以NH 3·H 2O 的形式存在，只有少量的NH 3·H 2O 电离为NH ＋

4和OH －

，但在求氨水的物质的量浓度、质量分数时应将NH 3视为溶质。

③NH 3·H 2O 不稳定，受热易分解：NH 3·H 2O=====△

NH 3↑＋H 2O ，因此，氨水应密封保存在阴凉处。

(3)氨气与酸反应

①氨气与浓盐酸反应的化学方程式： NH 3＋HCl===NH 4Cl 。

过量的氨气与硫酸反应生成硫酸铵，少量的氨气与硫酸反应生成硫酸氢铵。

②氨与挥发性酸(如盐酸、硝酸)反应产生白烟(不是白雾)；与难挥发性酸(如硫酸、磷酸)反应不产生白烟。利用这一性质可以检验氨气。 2.从氮元素的化合价分析氨的性质

(1)NH 3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨具有还原性。

(2)请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO 的化学方程式：4NH 3＋5O 2=====催化剂

△4NO ＋6H 2O 。 (3)氨气可被氧化铜氧化为氮气，反应的化学方程式为2NH 3＋3CuO=====△

N 2＋3Cu ＋3H 2O 。

(1)氨气为什么能形成喷泉？HCl 、SO 2、NO 2、CO 2、H 2S 等酸性气体能否与氢氧化钠溶液形成喷泉？

提示 因为氨气极易溶于水。所给酸性气体都易溶于氢氧化钠溶液(与碱反应而溶解)，都能形成喷泉。

(2)液氨与氨水在组成和性质上有何不同？ 提示

液氨 氨水 物质成分 纯净物 混合物

粒子种类 NH 3分子 NH 3、NH 3·H 2O 、H 2O 、NH ＋4

、OH －、H ＋ 主要性质 不导电，不具有碱性 导电，具有碱的通性 存在条件 常温常压下不能存在

在常温常压下可存在

(3)工业上常用氮气与氢气合成氨，再以氨为原料制取硝酸，请写出有关反应的化学方程式。 提示 N 2＋3H 2

高温、高压催化剂

2NH 3

4NH 3＋5O 2=====催化剂

△4NO ＋6H 2O 2NO ＋O 2===2NO 2

3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 相关链接

喷泉实验及装置

(1)喷泉实验原理

喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。产生气压差的方法有：

①减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或与其反应等；

②增大烧瓶外压强。

(2)常见装置图

①图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯和胶头滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差，烧杯中的液体被压入烧瓶内形成“喷泉”。

②图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，止水夹下部导管中的空气受热排出，烧瓶内的气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。

③图丙装置中锥形瓶内的物质反应产生气体(或锥形瓶中液体受热挥发出气体)，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入烧瓶中形成“喷泉”。

二、铵盐的性质与检验

1.铵盐的性质

(1)实验探究(铵盐转化为氨气)

预期转化铵盐(NH＋4)―→氨气(NH3)

实验设计

实验现象固体逐渐消失，试管口有白

色物质出现，产生有刺激性

气味的气体

固体逐渐消失，产生有

刺激性气味的气体，试

管口有水珠生成，澄清

石灰水变浑浊

产生有刺激性气

味的气体，湿润

的红色石蕊试纸

变蓝

实验结论受热时，氯化铵分解生成氨

气和氯化氢，遇冷时，两者

又重新结合生成氯化铵

碳酸氢铵受热分解，有

NH3和CO2生成

有氨气生成

(2)铵盐及其性质

①由铵根离子(NH ＋

4)与酸根离子形成的化合物称为铵盐。常见的铵盐一般是无色或白色晶体，均易溶于水。

②铵盐不稳定，受热易分解。如： NH 4Cl=====△

NH 3↑＋HCl ↑，

NH 4HCO 3=====△

NH 3↑＋CO 2↑＋H 2O 。 ③铵盐能与碱反应。如：

NH 4Cl ＋NaOH=====△

NaCl ＋NH 3↑＋H 2O ，

(NH 4)2SO 4＋Ca(OH)2=====△

CaSO 4＋2NH 3↑＋2H 2O 。 (3)铵盐溶液与碱溶液反应的离子方程式 ①铵盐溶液与烧碱溶液混合后加热： NH ＋

4＋OH －

=====△

NH 3↑＋H 2O 。 ②铵盐稀溶液与烧碱稀溶液混合： NH ＋

4＋OH －

===NH 3·H 2O 。 ③铵盐浓溶液与烧碱浓溶液混合： NH ＋

4＋OH －

===NH 3↑＋H 2O 。 2.铵盐(NH ＋

4)的检验 (1)原理

(2)方法 ①NaOH 溶液法

取少量固体样品或溶液于试管中，再加入浓的NaOH 溶液，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，证明固体样品或溶液中含有NH ＋

4。 ②碱石灰法

把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近研钵口，有白烟产生)，则可以判断该物质是铵盐。

(1)检验溶液中含有NH ＋

4时，为什么常需要加入浓碱溶液并加热？ 提示 因为碱液浓度较小或不加热时生成NH 3·H 2O 而不能放出氨气。

(2)加热氯化铵和单质碘时，都由固体变为气体，遇冷又凝结为固体，其本质是否一样？