学年高一化学讲义第4章 非金属及其化合物 第4节 第1课时人教版必修1.docx
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学年高一化学讲义第4章非金属及其化合物第4节第1课时人教版必修1
第四节氨硝酸硫酸
第1课时氨
[学习目标定位]1.知道NH3的物理性质特点以及氨水显碱性的原因。
2.学会氨气的实验室制取、收集和检验方法。
3.学会铵盐的性质及NH+4的检验方法。
一氨
1.氨气的物理性质是无色气体,有刺激性气味,密度比空气小,极易溶于水(易液化)。
2.氨气易溶于水——喷泉实验
实验装置
操作及现象
结论
(1)打开止水夹,并挤压滴管的胶头
(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色
氨易溶于水,水溶液呈碱性
3.将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒逐步靠近,观察到的现象是有大量白烟产生,这是因为浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的HCl气体在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒,反应的化学方程式是NH3+HCl===NH4Cl。
4.NH3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,所以氨具有还原性。
请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式:
4NH3+5O2
4NO+6H2O。
归纳总结
1.氨气的化学性质
(1)氨与水反应生成一水合氨:
NH3+H2ONH3·H2O。
(2)氨与酸反应生成铵盐:
NH3+H+===NH
。
(3)氨的催化氧化反应:
4NH3+5O2
4NO+6H2O。
2.氨水的性质
(1)氨溶于水,大多数和水反应生成NH3·H2O。
NH3·H2O很不稳定,受热易分解为氨气和水,反应的化学方程式是NH3·H2O
NH3↑+H2O。
(2)氨水具有弱碱性,电离方程式是NH3·H2ONH
+OH-,能使酚酞试液变红色(或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色),能与氯化铝溶液反应,离子方程式是Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
。
1.氨水显弱碱性的主要原因是()
A.通常状况下,氨的溶解度不大
B.氨水中的NH3·H2O少量电离
C.溶于水的氨分子只有少量发生电离
D.氨本身的碱性弱
答案B
解析氨气极易溶于水,溶于水的氨气大多数与水结合成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O少部分电离成NH
和OH-,所以氨水呈弱碱性。
氨气本身不能电离,也不显碱性。
2.下列关于氨水的叙述准确的是()
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
物质的量之和为1mol
答案D
解析溶于水的氨气大多数与水反应生成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
、OH-和少量的H+,是一种混合物,液氨是纯净物。
二铵盐及氨气的制取
1.农业上常用的铵态氮肥,如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐,它们都易溶于水。
其化学性质是
(1)铵盐受热易分解
NH4Cl受热分解的化学方程式:
NH4Cl
NH3↑+HCl↑。
NH4HCO3受热分解的化学方程式:
NH4HCO3
NH3↑+H2O+CO2↑。
(2)铵盐与碱反应
NH4NO3与NaOH反应的化学方程式:
NaOH+NH4NO3
NH3↑+NaNO3+H2O。
2.氨的实验室制法
答案①向下排空气法②防止NH3与空气对流,提升NH3的纯度和收集速度,浸湿后可吸收多余的氨气防止污染空气③2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
归纳总结
1.铵盐的检验方法(有两种)
(1)取少许样品与碱混合于试管中共热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝,则证明样品中含有NH+4。
(2)取少许样品于试管中,放入碱后加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明样品中含有NH+4。
2.实验室制取氨气
(1)试剂的选择:
考虑操作方便、安全,铵盐一般用氯化铵或硫酸铵,碱一般用Ca(OH)2,不用NaOH,因为后者易潮解,成本高。
(2)氨气的发生装置与制取氧气的装置相同。
可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸来检验产生的氨气。
用碱石灰(CaO和NaOH)干燥氨气,不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成CaCl2·8NH3)干燥氨气。
(3)实验室快速制取氨气的方法:
用浓氨水和固体NaOH反应或直接加热浓氨水。
3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是()
A.①③B.②③
C.①④D.②④
答案A
解析实验室制取氨气的方法有:
铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl与Ca(OH)2反应,固体与固体反应,因为有水生成,试管口应略向下倾斜,③错误;在浓氨水中加入CaO,CaO与水反应使溶液中c(OH-)增大,消耗了水,并且放出大量的热,使NH3·H2O分解放出氨气,②准确;加热浓氨水,加快氨气挥发,④准确;①是错误的,因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl,不能得到NH3。
4.下列说法中准确的是()
A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N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↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
答案C
解析A项,有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl),有的铵盐受热分解不产生氨气(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。
1.相关氨气的实验较多,下面对这些实验原理的分析中,准确的是()
A.氨气极易溶于水,可以用来做喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C.NH3·H2O不稳定,实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气
D.NH3液化时放出大量的热,因而不能用氨作制冷剂
答案A
解析NH3与HCl反应为非氧化还原反应,B项错误;因NH3易溶于水,实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热,C项错误;液氨汽化时,吸收大量热,可用液氨作制冷剂,D项错误。
2.已知气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。
下图所示为气体扩散速度的实验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环。
下列关于物质甲、乙的判断准确的是()
A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸
B.甲是浓盐酸,乙是浓氨水
C.甲是浓氨水,乙是浓盐酸
D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水
答案C
解析从图可知甲中的气体摩尔质量较小,乙中的气体摩尔质量较大,又因为浓H2SO4不能挥发出气体来,故C准确。
3.下列离子方程式书写准确的是()
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:
NH
+OH-
NH3↑+H2O
B.NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热:
NH
+OH-
NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:
NH3·H2O+H+===NH
+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
答案C
解析NH4Cl和Ca(OH)2固体加热,不是溶液中进行的反应,不存有离子浓度的变化,不属于离子反应,A项不准确;NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3,不能写成NH3·H2O,B项不准确;氨水与酸或盐反应,实质是NH3·H2O电离出的OH-参与反应,NH3·H2O为弱碱应写成分子形式,故C项准确,D项不准确。
4.将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口,试纸不变蓝色的有()
A.加热浓氨水
B.加热NH4HCO3固体
C.加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物
D.加热NH4Cl晶体
答案D
解析A、B、C中均有NH3生成,D中NH4Cl分解生成的NH3和HCl气体在试管口又凝结为NH4Cl晶体。
5.根据下列变化进行推断:
且已知A为正盐。
(1)推断A、B、C、D的化学式:
A________,B________,C________,D________。
(2)写出①②变化的离子方程式:
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
答案
(1)(NH4)2CO3NH3BaCO3CO2
(2)①Ba2++CO
===BaCO3,NH
+OH-
NH3+H2O②BaCO3+2H+===Ba2++CO2+H2O
解析由溶液与NaOH溶液加热生成气体B,且气体B遇HCl冒白烟,可知B为NH3,A中含有NH
,气体D为无色无味气体,能使澄清石灰水变浑浊,D为CO2,逆推C为BaCO3,可知A中含有CO
或HCO
,但A为正盐,可知A为(NH4)2CO3。
6.甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。
请你参与探究,并回答下列问题:
(1)制取氨气的化学方程式为_________________________________________。
(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)三位同学用上述装置制取氨气时,其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都准确),你认为没有收集到氨气的同学是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)三位同学都认为,采用上述各自的装置,还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气,你认为哪位同学能够达到实验目的________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
他们还认为,装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替,你认为________(填“能”或“不能”)。
答案
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)氨气的密度比空气小,氨气极易溶于水
(3)乙
(4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试纸变蓝,则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则氨气已满)
(5)丙不能
解析
(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)氨气易溶于水,不能用排水法收集,氨气密度比空气小,应用向下排空气法收集。
(3)氨气为碱性气体,通过盛有浓硫酸的洗气瓶时,与硫酸反应而被吸收,故答案为乙。
(4)氨气为碱性气体,与水反应生成NH3·H2O,电离出OH-,溶液呈碱性,检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试纸变蓝,则氨气已满,或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟,则氨气已满。
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