内容正文:
第四节
氮及其重要化合物
考向一 氨气的实验室制备
【通考点·融会贯通】
1.氨气的实验室制法
氨气的发生装置:适合于固体或固体混合物加热制取
气体,反应原理为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
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2.实验室制取氨气的简易方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热
浓氨水 NH3·H2O NH3↑+H2O
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方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
浓氨水+
固体CaO NH3·H2O+CaO==== NH3↑+Ca(OH)2
CaO的作用:①吸水后放热促进NH3的放出;②增加溶液中的OH-浓度,减小NH3的溶解度
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
【通考题·触类旁通】
1.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.①② B.②③ C.③④ D.①③
【解析】选D。NH4Cl受热可产生NH3和HCl,但两者遇冷
会重新发生化合反应生成NH4Cl,且可能出现堵塞导管
的情况;③中试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管
底部而使试管破裂,故①③错误。把浓氨水滴入氧化
钙固体中,会发生反应CaO+NH3·H2O====Ca(OH)2+NH3↑,
反应放热,温度升高有利于NH3放出,故可用②的方法
制取氨气;浓氨水受热产生氨气,通过碱石灰吸收水蒸气后即得到干燥的NH3,④符合要求。
2.(2019·南通模拟)下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质,其中能达到实验目的的是
( )
A.用装置甲制取氨气
B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.用装置丙验证氨气具有还原性
D.用装置丁吸收尾气
【解析】选C。A,用装置甲制取氨气需要加热,错误。B,氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,错误。C,氨气与氧化铜在加热条件下反应生成N2、水和铜,可以验证氨气具有还原性,正确。D,用装置丁吸收尾气容易引起倒吸,错误。
【加固训练】
1.下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是 ( )
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中少量水
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
【解析】选D。装置甲中试管口应稍向下倾斜,A错误;氨气能与浓硫酸反应,B错误;装置丙中只有气体的流入口,没有气体的流出口,C错误;氨气在水中的溶解度非常大,被水吸收时容易产生倒吸的现象,装置丁可以防止倒吸,D正确。
2.用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。
【解析】制备氨气时,加热固体的试管口应略向下倾斜,所以制备装置应选取装置A;氨气的密度比空气小,因此应用向下排空气法收集,所以收集装置应选取装置C;氨气极易溶于水,应防止发生倒吸,因此尾气处理装置应选取装置G。
答案:A、C、G
3.某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管省略)进行有关氨气制取的实验探究。
回答下列问题:
(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为 _
__________________________________;
若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是___
_____(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是___________________________。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是________,分液漏斗中装的试剂是________,收集装置应选择________(填装置序号)。
【解析】(1)装置①适用于固-固加热制取气体,制取NH3的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积,必须用排液体法,而NH3极易溶于水,故不能用排水法,所用的液体必须不与NH3反应,也不溶解NH3才行。
(2)装置②是固-液反应,不需要加热的装置,制取NH3时,可用浓氨水和碱石灰作用。
答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
③⑦ 氨气难溶于该试剂,且该试剂不易挥发
(2)CaO(或NaOH或碱石灰) 浓氨水(或浓NH4Cl溶液)
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4.甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂,对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。
化学试剂:①NH4Cl固体、②浓氨水、③NaOH固体。
(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气,应选择的装置是________(填字母),选用的试剂是________(填
序号)。选用上述试剂制氨气的理由是___________
___________________,实验过程中,制气时的实验操作是____________________________。
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