高中化学人教版必修第二册 学习导航 第五章 第二节 第2课时Word文档格式.docx
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( )
(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( )
答案
(1)√
(2)×
(3)×
(4)×
(5)√
液氨、氨水、一水合氨的区别
名称
液氨
氨水
一水合氨
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
一元弱碱
电解质
粒子
种类
NH3
H2O、
NH3、H2O、
NH
、OH-、H+
主要
性质
不导电不具有碱性
能导电具有碱性
极易分解具有碱性
存在
条件
常温常压下不存在
常温常压下可存在
1.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
装置中的气体a可能为①氯气、②氢气、③氨气、④氯化氢、⑤二氧化碳。
打开装置中的止水夹,挤压胶头滴管,若液体b为水时,能产生喷泉现象的气体a可能是③④(填序号,下同);
若液体b为氢氧化钠浓溶液时,能产生喷泉现象的气体a可能是①④⑤。
产生喷泉的原理分析
产生喷泉的原因为气体a易溶于液体b或易和b反应,造成烧瓶内气体物质的量减小,压强急剧减小。
2.若将22.4L氨气(标准状况)溶于水,得到500mL氨水。
(1)氨溶于水反应的化学方程式为NH3+H2ONH3·
H2O。
氨水呈碱性的原因是NH3·
H2O部分电离产生OH-。
(2)该氨水中的含氮粒子有NH3、NH3·
H2O、NH
,它们的物质的量浓度之和为2_mol·
L-1。
(3)写出氨水与下列物质反应的离子方程式:
①稀硫酸:
H2O+H+===NH
+H2O;
②氯化铁溶液:
3NH3·
H2O+Fe3+===Fe(OH)3↓+3NH
。
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,并说明各反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
提示 N2+3H2
2NH3 N2发生还原反应
4NO+6H2O NH3发生氧化反应
2NO+O2===2NO2 NO发生氧化反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO NO2既发生氧化反应又发生还原反应
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”。
1.关于氨的下列叙述中,错误的是( )
A.氨易液化,液氨常用来作制冷剂
B.氨气易溶于水,可用来做喷泉实验
C.实验室常用向下排空气法收集氨气
D.氨气溶于水能导电,氨气是电解质
答案 D
解析 氨气易液化,液氨常用来作制冷剂;
氨气密度比空气小(常用向下排空气法收集);
氨气极易溶于水(可用来做喷泉实验);
氨气溶于水,能与水反应生成电解质一水合氨,其水溶液能导电,但氨气是非电解质。
2.氨水的碱性较弱,其原因是( )
A.它能使酚酞溶液变红色
B.氨水极易挥发出氨
C.氨与水结合生成的一水合氨(NH3·
H2O)只有少部分电离成NH
和OH-
D.溶于水的氨大部分以NH3分子形式存在
答案 C
解析 NH3溶于水后,大部分结合成一水合氨的形式,只有少部分NH3·
H2O电离成NH
和OH-,因此溶液碱性较弱,C项正确。
3.下列关于氨气、液氨、氨水的叙述正确的是( )
A.氨气、液氨、氨水的成分相同,均为纯净物
B.蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒相互靠近,有白烟生成
C.氨水的密度比水小,且浓度越大,密度越大
D.氨水的溶质为NH3·
H2O,是氨水中含量最多的微粒
答案 B
解析 氨水是混合物,氨水的密度随浓度的增大而减小,氨水中水的含量最多。
二、铵盐的性质与检验
1.铵盐及其性质
(1)常见的铵盐
①铵根离子(NH
)与酸根离子形成的化合物称为铵盐。
②农业上常用的铵态氮肥,如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐,它们都是易溶于水的晶体。
(2)铵盐不稳定,受热易分解
NH4Cl
NH3↑+HCl↑,
NH4HCO3
NH3↑+CO2↑+H2O。
(3)铵盐与碱反应
2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
NH4NO3+NaOH
NaNO3+NH3↑+H2O。
2.铵盐(NH
)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
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.向盛有少量硫酸铵溶液(或氯化铵溶液、硝酸铵溶液)的试管中加入氢氧化钠溶液并加热,用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察到的现象是红色石蕊试纸变蓝,反应的离子方程式是NH
+OH-
NH3↑+H2O。
2.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:
(2)铵盐稀溶液与烧碱稀溶液混合:
+OH-===NH3·
(3)铵盐浓溶液与烧碱浓溶液混合:
+OH-===NH3↑+H2O。
3.根据铵盐的性质,分析应当怎样合理地储存和施用铵态氮肥?
提示 贮存铵态氮肥时,为了防止受热分解,应密封包装并放在阴凉通风处;
施肥时应将铵态氮肥埋在土下,且不能与碱性物质(如草木灰)混用。
(1)铵盐受热分解都有氨生成,但硝酸铵受热分解最终生成氮气或氮氧化物。
(2)分别用试管加热氯化铵和单质碘时,都由固体变为气体,而在试管口遇冷又凝结为固体,其本质不同,前者为化学变化,后者为物理变化。
(3)检验溶液中含有NH
时,需要加入浓碱溶液并加热,其目的是利用氨气的生成与检验。
铵盐受热分解的产物
(1)如果组成铵盐的酸是易挥发或易分解的酸,则固体铵盐受热分解时,氨气与酸一起挥发,冷却时又重新结合成铵盐。
如NH4Cl、NH4HCO3等。
(2)如果组成铵盐的酸是难挥发性酸,则固体铵盐受热分解时,只有氨呈气态逸出,而难挥发性酸残留在容器中,如(NH4)2SO4分解的化学方程式为(NH4)2SO4
NH3↑+NH4HSO4或(NH4)2SO4
2NH3↑+H2SO4。
(3)如果组成铵盐的酸是具有强氧化性的酸,则在较低的温度下慢慢分解可得到NH3和相应的酸,如NH4NO3。
由于生成的氨气具有还原性,硝酸具有氧化性,生成的NH3易被HNO3氧化,则反应时的温度不同,形成氮的化合物也不同,如将NH4NO3在不同的温度下加热分解分别可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。
1.下列关于铵盐的说法中正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,其产物中都有氨
B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N均呈-3价
C.氯化铵溶液中加入烧碱浓溶液共热时反应的离子方程式为NH
NH3↑+H2O
D.氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
解析 A项,有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl),有的铵盐受热分解最终不产生氨(如硝酸铵);
D项,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,但其过程为先受热分解,再降温化合,而不是升华。
2.下列离子方程式书写正确的是( )
A.氯化铵固体和熟石灰混合加热:
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:
C.氨水中加入盐酸:
+H2O
D.氯化铝溶液中加入过量的氨水:
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
解析 A项,该反应属于固体间的加热反应,不能写成离子形式,错误;
B项,加热条件下NH3·
H2O应分解为NH3和H2O,离子方程式应为NH
NH3↑+H2O,错误;
C项,符合反应原理及离子方程式书写要求,正确;
D项,一水合氨是弱碱,不能完全电离,向氨水中滴加氯化铝溶液应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式应为Al3++3NH3·
H2O===Al(OH)3↓+3NH
,错误。
3.(2019·
伊春市二中期末)检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中,然后( )
A.加水溶解后,再滴入酚酞溶液
B.加强碱溶液加热后,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
C.加入强酸溶液加热后,再滴入酚酞溶液
D.加入强碱溶液加热后,再滴入酚酞溶液
解析 将固体放入试管中,加强碱溶液加热后,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,湿润的红色石蕊试纸会变蓝色,证明产生的气体是氨,则该盐中含有铵根离子,B正确。
三、氨的实验室制法
实验室制取氨的实验装置如图所示:
(1)反应原理:
(2)碱石灰的作用:
吸收水蒸气,干燥氨气。
(3)由于氨极易溶于水,不能用排水法收集,常用向下排空气法来收集。
(4)验满方法
①把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
(5)尾气处理
可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球。
1.制取氨气的发生装置与实验室制取哪种气体的相同?
使用该装置需注意什么问题?
提示 与实验室制取氧气的发生装置相同。
该套装置在使用时要特别注意加热时要使试管口略低于管底,以防止冷凝水倒流使试管炸裂。
2.在制取氨的实验装置中,使用棉花的作用是什么?
提示 若为干燥的棉花则起到减缓氨气与空气对流的作用;
若为蘸有水或稀硫酸的棉花,则还可以吸收多余的NH3。
3.氨气是化学实验室常需制取的气体。
实验室制取氨气通常有两种方法:
①用固体氢氧化钙与氯化铵共热反应;
②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合反应。
(1)下面的发生装置图中,方法①应选用装置________(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置________。
(2)在制取氨气后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是________(填字母)。
A.浓硫酸B.固体氢氧化钠
C.五氧化二磷D.稀硫酸
(3)如图是收集氨气的几种装置,其中可行的是______,集气的原理是______________。
答案
(1)A B
(2)B (3)D 利用氨气的密度小于空气,采用短管进氨气,长管出空气,即可收集氨气
解析
(1)装置A适用于固固混合加热制取气体,装置B适用于固液混合不加热制取气体,故方法①选A装置,方法②选B装置。
(2)氨气是碱性气体,可与硫酸、P2O5反应。
(3)氨气极易溶于水,且密度小于空气,故采用向下排空气法收集,其中B装置排不出空气。
(1)制取氨时,不能用硝酸铵代替氯化铵。
因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸性的反应,发生危险。
(2)制取氨时,不能用氢氧化钠代替熟石灰。
因为氢氧化钠具有吸湿性,易结块,不利于产生NH3,且在加热条件下易腐蚀试管。
(3)氨气是碱性气体,不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥,也不能用无水CaCl2干燥,因为它们均能与氨气发生反应,常用碱石灰作干燥剂。
快速制取氨气的方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
H2O+NH3↑
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水+固体CaO
H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
CaO的作用:
①吸水后放热促进NH3的放出;
②增加溶液中OH-的浓度,减小NH3的溶解度
1.(2019·
贵阳高一检测)在实验室里,某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨气的方案,简易、可行的方案是( )
A.加热氯化铵固体,再通过碱石灰
B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒,并加热至500℃,再通过碱石灰
C.加热浓氨水,再通过浓硫酸
D.在生石灰中加入浓氨水,再通过碱石灰
2.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A.①是氨气发生装置B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置D.④是氨气收集、检验装置
解析 ①中氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢,而在试管口温度降低,氨气和氯化氢又重新化合成固体氯化铵,无法得到氨气;
②中漏斗没入水下起不到防倒吸的作用,应使倒置漏斗的上边缘刚好没入水中;
③氧化钙能与浓氨水中的水反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,使浓氨水分解放出氨气;
④中的收集装置应在试管口塞一团棉花,防止因空气对流,而使氨气逸出。
课时对点练
A组 基础对点练
题组一 氨的性质与喷泉实验
1.关于氨的下列叙述中,正确的是( )
A.氨因为有刺激性气味,因此不用来作制冷剂
B.氨具有还原性,可以被氧化为NO
C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定,不容易分解
D.氨水中滴入酚酞溶液,溶液变红色,是因为氨气能电离出OH-
解析 氨易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,常作制冷剂,A项错误;
4NO+6H2O,B项正确;
氨水不稳定,受热易分解为NH3和H2O,C项错误;
氨水显碱性的原因是NH3与水反应生成的NH3·
H2O电离出OH-,D项错误。
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·
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;
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·
、OH-和少量的H+,是一种混合物,液氨是纯净物。
3.下列叙述中,正确的是( )
A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物
B.氨水显碱性,溶液中只有OH-,没有H+
C.氨气与氯化氢气体相遇产生白色烟雾
D.在反应NH3+H+===NH
中,氨失去电子被氧化
答案 A
解析 氨水是混合物,液氨是纯净物;
所有水溶液中都会同时含有H+和OH-;
氨气与氯化氢气体相遇,发生反应生成氯化铵固体小颗粒,产生白烟;
NH3+H+===NH
中,无电子转移,不是氧化还原反应。
4.(2019·
北京朝阳区高一检测)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.该实验说明氨气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 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。
题组二 铵盐的性质与检验
5.下列对于铵盐的描述都正确的是( )
①绝大多数都溶于水 ②都是白色晶体 ③都有刺激性气味 ④加热后都有氨气放出 ⑤与碱混合后加热都有氨气放出 ⑥都能使石蕊试纸变蓝
A.全部B.①②⑤⑥
C.①②⑤D.③④⑤
解析 绝大多数铵盐都是易溶于水的白色晶体;
都能与碱反应,加热后生成氨气和水;
大多数铵盐加热后分解生成氨气(氨气有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝),铵盐加热并不一定全部放出氨气,如硝酸铵受热分解可生成氮气或氮的氧化物等。
6.给装有下列少量固体物质的试管加热,试管底部的物质不可能完全消失的是( )
A.碳酸氢铵B.碳酸氢钠
C.氯化铵D.碳酸铵
解析 碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,碳酸铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,即铵盐受热分解无固体残留物。
碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和固体碳酸钠,试管底部的物质不可能完全消失。
7.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是( )
A.加氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看试纸是否变蓝
B.将固体加热,产生的气体通入紫色石蕊溶液,看是否变红
C.加水溶解,用pH试纸测溶液的酸碱性
D.加入氢氧化钠溶液,加热,再滴入酚酞溶液
解析 检验铵盐的方法:
将某固体(或其溶液)与强碱共热,若产生刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则原固体为铵盐(或其溶液)。
题组三 氨的制法与检验
8.(2018·
安徽定远重点中学高一期末)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.①②B.①③C.②③D.②④
解析 氯化铵分解生成的NH3与HCl在试管口冷却后重新生成NH4Cl,不能得到NH3,①错误;
CaO与水反应消耗了水,并且放出大量的热,使NH3·
H2O分解放出氨气,②正确;
NH4Cl与Ca(OH)2加热条件下反应,有水生成,试管口应略向下倾斜,③错误;
加热浓氨水,促进NH3·
H2O的分解和氨气的逸出,④正确。
9.下列操作不能用于检验氨的是( )
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近
D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
解析 检验氨气常选用的试剂或仪器是湿润的酚酞试纸(变红)、湿润的红色石蕊试纸(变蓝)、蘸有浓盐酸的玻璃棒(有白烟产生),而浓硫酸难挥发,与NH3反应不能形成白烟,故C项符合题意。
10.某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,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________________________________________________________________________。
(3)打开装置B中的止水夹c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是________________________________________________________________________。
(4)为防止污染环境,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是________(填序号)。
答案
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)a 氨气的密度比空气的密度小
(3)极易溶于水,与水反应生成碱
(4)②④
解析
(1)实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
(2)氨气比空气的密度小,可用向下排空气法收集,进气导气管要伸入烧瓶底部。
(3)能形成喷泉,证明氨气极易溶于水,酚酞变红,说明水溶液显碱性。
(4)①不利于氨气的吸收,②、④能防止倒吸,③会发生倒吸。
B组 综合强化练
1.下列有关氨的叙述中不正确的是( )
A.氨分子中氮元素的化合价只能升高,氨具有还原性
B.氨的催化氧化反应的方程式是
4NO+6H2O
C.氨的催化氧化反应中若氧气过量则有红棕色气体生成
D.氨的催化氧化属于人工固氮
解析 氨分子中氮元素的化合价为最低价,只能升高不能降低,氨具有还原性。
氨的催化氧化产生的一氧化氮与过量的氧气反应生成红棕色的气体二氧化氮。
氨的催化氧化不属于氮的固定。
2.(2018·
青海昆仑中学期末)下列叙述不正确的是( )
A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用
B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性
C.实验室常用固体氯化铵与固体氢氧化钙反应制取氨气
D.氨气具有还原性,在一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应
解析 铵态氮肥与碱性物质如草木灰反应,放出氨气从而降低肥效,A项正确;
氨的喷泉实验体现了氨气极易溶于水的性质,不能体现其具有氧化
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