内容正文:
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第五章 第二节 第2课时 氨和铵盐
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学习目标:
1. 了解氨气与水、与酸或氧气反应等化学性质;
2. 知道氨的催化氧化反应是工业上制取硝酸的基础,知道铵盐是重要的氮肥;
3. 了解氨气的实验制法,知道铵盐的检验方法。
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知识整理
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氨
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一、氨气的分子结构和物理性质
电子式和结构式
空间构型
密度
气味
溶解性
三角锥形
比空气的密度小
强烈刺激性气味
极易溶于水(1:700)
二、喷泉实验的形成原理
1. 喷泉实验的原理
形成喷泉最根本的原因是瓶内外存在压强差。当烧瓶内气体溶于液体或与之反应时,瓶内气体大量减少,压强降低,外界的大气压将液体压入烧瓶内,如此持续,最后液体将充满烧瓶。
2. 形成喷泉的类型
下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
气体
NH3
HCl
CO2、Cl2、SO2、H2S
NO2
NO、O2
(4∶3)
NO2、O2
(4∶1)
吸收剂
水
水、NaOH溶液
NaOH溶液
水
水
水
3. 喷泉实验的发散装置及操作方法
喷泉实验是中学化学的重要实验,其本质是形成压强差而引发液体上喷,以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。
装置(Ⅰ)向锥形瓶通入少量空气,将少量水压入烧瓶,导致大量氨溶解,形成喷泉。
装置(Ⅱ)省去了胶头滴管,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,氨受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨与水接触,即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶中,瓶内氨溶于水)。
装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
装置(Ⅳ)向导管中通入一定量的H2S和SO2,现象为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液上喷形成喷泉。
装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹,等充分反应后再打开②处的止水夹,观察到先有白烟产生,后产生喷泉。
装置(Ⅵ)中,挤压胶头滴管,然后打开导管上部的两个活塞,则在右面烧瓶出现喷烟现象,再打开导管下部活塞,则可产生双喷泉。
4. 喷泉实验产物的浓度计算
关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积,标准状况下的气体进行喷泉实验实验后,溶质的物质的量浓度:
(1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合。溶质的物质的量浓度为:mol/L
(2)NO2和O2的混合气体且体积比为4:1。生成的HNO3的物质的量浓度为:mol/L
(3)NO和O2的混合气体且体积比为4:3。生成的HNO3的物质的量浓度为:mol/L
(4)H2S、CO2、SO2溶于NaOH中。生成的Na2S、Na2CO3、Na2SO3物质的量浓度均为:mol/L
三、 氨的化学性质
(1)NH3与水的反应
氨溶于水的水溶液称为氨水,其中大部分NH3与水结合成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH-:
NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH―
① NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验NH3
② 液氨与氨水的比较
液氨
氨水
物质成分
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
粒子种类
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
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氨水的性质:氨水具有弱碱性,能使无色酚酞试液变为浅红色,使红色石蕊试液变为蓝色。氨水的浓度越大,密度反而越小(是一种特殊情况)。NH3·H2O不稳定,故加热氨水时有氨气逸出:NH3·H2ONH3↑+H2O
④氨水的保存方法:氨水对许多金属有腐蚀作用,所以不能用金属容器盛装氨水。通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。
⑤有关氨水浓度的计算:氨水虽然大部分以NH3·H2O形式存在,但计算时仍以NH3作溶质。
【提示】NH3是非电解质;NH3·H2O是弱电解质;氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质。
(2)氨气与酸反应
①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,有大量白烟产生。
其原因是:浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,即为白烟。反应的化学方程式:HCl+NH3=NH4Cl(产生白烟,可用于检验NH3)
②蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,有大量白烟产生。
其原因是:浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固