2019-2020学年新教材高中化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第二节 氮及其化合物 第2

第二节氮及其化合物[新教材内容有哪些]第2课时氨和铵盐[新课程标准是什么]1.认识氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质。2.理解喷泉实验的原理。3.掌握氨气的实验室制法。4.掌握铵盐的性质及NH＋4的检验。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．物理性质氨是____色、有气味的气体，密度比空气的___。氨很容易液化，液化时，而液氨汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此，液氨可用作_______。氨_____溶于水(常温常压下，体积比为)。无刺激性放热制冷剂极易1∶700小2．化学性质(1)与水反应——喷泉实验实验装置操作及现象结论①打开弹簧夹，并挤压滴管②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成_____，瓶内液体呈_____氨___溶于水，水溶液呈__性，反应为：喷泉红色NH3＋H2ONH3·H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－易碱(2)与酸反应①将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近，观察到的现象是。这是因为浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒。②反应的化学方程式是_____________________。有大量白烟产生NH3＋HCl===NH4Cl(3)氨的催化氧化反应①NH3分子中氮元素的化合价为价，处于最低价态，因此氨具有性。②氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：___________________________。－3还原4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O[落实新知能]1．喷泉实验的原理及形成条件(1)原理当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。(2)形成的条件气体极“易”“溶”于“溶剂”。易——溶解度大且溶解速度快；溶——可以是物理变化，也可以是发生化学反应导致气体的消耗；溶剂——可以是水，也可以是某种溶液。2．液氨与氨水的比较液氨氨水物质成分纯净物(液态氨气为非电解质)混合物(氨气溶于水得到的混合物)粒子种类NH3NH3、NH3·H2O、H2O、NH＋4、OH－、H＋主要性质不具有碱性具有碱性3．NH3·H2O的性质弱碱性NH3·H2O是弱电解质，其电离方程式是NH3·H2ONH＋4＋OH－，是一元弱碱，具有碱的通性。在写离子方程式时不可拆分不稳定受热分解的化学方程式是NH3·H2O=====△NH3↑＋H2O[注意]①氨与挥发性的酸反应冒白烟，是因为在空气中生成固态颗粒，所以与不挥发性的酸反应不会冒白烟。②氨气具有还原性，能催化氧化生成NO，是工业生产硝酸的基础反应。[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)NH3的催化氧化与NO的氧化均为固氮反应()(2)NH3的水溶液呈碱性，故NH3为一种碱()(3)NH3与O2反应时可直接氧化成NO2()(4)氨气与浓硫酸反应会产生白烟现象()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×2．下列关于氨水的叙述正确的是()A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱B．氨水和液氨成分相同C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)D．1mol·L－1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH＋4物质的量之和为1mol解析：溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NH＋4、OH－和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。答案：D3.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是()A．该实验说明氨是一种极易溶于水的气体B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性C．形成喷泉的原因是氨溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压D．用氯气代替氨，利用此装置也可进行喷泉实验解析：A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。答案：D[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．常见铵盐铵盐是农业上常用的化肥，如________________________________等都属于铵盐，它们都是___溶于水的晶体。NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3易2．铵盐的化学性质探究(1)不稳定性①在试管中加热氯化铵固体：观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体。反应的化学方程式：___________________________________________。②加热NH4HCO3分解的化学方程式为____________________________________。NH4Cl=====△NH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4ClNH4HCO3=====△NH3↑＋CO2↑＋H2O(2)与碱反应加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸。①观察到的现象是。②反应的化学方程式是___________________________________；离子方程式为________________________________。红色石蕊试纸变蓝NH4Cl＋NaOH=====△NH3↑＋H2O＋NaClNH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O[落实新知能]1．铵根离子检验的原理与方法(1)原理(2)方法固体取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，说明样品中含有NH＋4溶液可取少量溶液注入试管中，再加入浓的碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验2．氨的实验室制法[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)可以用烧碱处理含高浓度NH＋4的废水并回收利用氨()(2)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3()(3)因为NH4HCO3受热易分解，故可用作氮肥()(4)检验溶液中是否含有NH＋4：取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体()解析：烧碱可与NH＋4反应产生氨气，则可用烧碱处理高浓度NH＋4的废水并回收利用氨，(1)正确。铵盐与碱加热可产生NH3，NH4Cl与Ca(OH)2反应的方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，(2)正确。碳酸氢铵用作氮肥的原因是其溶解后电离出的铵根离子能被植物吸收，不是利用其分解的性质，(3)错误。检验溶液中是否含有NH＋4的方法是取少量溶液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，就证明产生了NH3，原溶液中含有NH＋4，(4)正确。答案：(1)√(2)√(3)×(4)√2．下列说法正确的是()A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．铵盐易溶于水，所有铵盐中的氮元素均呈－3价C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时，反应的离子方程式为NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2OD．NH4Cl与NaCl的固体混合物可用升华法分离解析：有的铵盐受热分解产生NH3，如NH4HCO3=====△NH3↑＋CO2↑＋H2O；有的铵盐受热分解不产生NH3，如NH4NO3，A项错误；铵盐易溶于水，铵盐里除NH＋4中的N呈－3价外，还可能含有其他价态的N元素，如NH4NO3中的N有－3、＋5两种价态，B项错误；铵盐与碱溶液反应，加热时，生成NH3，C正确；可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为NH4Cl先受热分解，再降温化合，不属于升华，D项错误。答案：C3．为了检验某固体物质中是否含有NH＋4，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是()①蒸馏水②NaOH溶液③红色石蕊试纸④蓝色石蕊试纸⑤稀硫酸A．①⑤B．④⑤C．①③D．①④⑤解析：NH＋4检验一般是取少量样品与碱混合于试管中，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成，因此④、⑤一定用不到。答案：B4．某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：(1)实验室制备氨气的化学方程式为______________________。(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是________(填“a”或“b”)，并说明选择的理由是_____________________。答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)a氨气密度比空气密度小[难度增一点][典例]喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)实验室制取氨气的化学方程式：___________________________________________________________。①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是____________________________。该实验的原理是__________________________________。②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法_________________________________________。(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________。A．Cu与稀盐酸B．NaHCO3溶液与NaOH溶液C．CaCO3与稀硫酸D．NH4HCO3与稀盐酸(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2是________上部烧瓶内的压强。图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。[解析](1)图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)图1、2是上部压强减小导致喷泉产生，图3是下部压强增大导致喷泉产生，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。[答案](1)2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O①打开止水夹，挤压胶头滴管NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水在大气压作用下进入圆底烧瓶，形成喷泉②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾(2)D(3)减小增大3[知能深一点]1．减小内压法(如图Ⅰ所示)(1)原理：烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉。(2)常见气体与吸收剂的组合气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2＋O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液水(3)引发喷泉的操作：打开止水夹，将胶头滴管中的水挤入烧瓶。2．增大外压法(如图Ⅱ所示)锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→锥形瓶内压强增大→锥形瓶内液体迅速进入烧瓶形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。[选考难一点]1．在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则a和b分别是()选项a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO2CaCl2溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH3水解析：二氧化氮与水反应生成一氧化氮，气体体积变为原来的三分之一，A项不符合题意；常温下，二氧化碳在CaCl2溶液中的溶解度很小，B项不符合题意；氯气在饱和NaCl溶液