内容正文:
第二节 氮及其化合物
氨气的制备
第3课时
N2、H2
体积比1∶3
压缩机
合成塔
(催化剂)
冷凝器
液氨
热交换器
氨是重要的化工原料,工业合成氨的原料、原理及简要流程。
情 景 引 入
目标一 氨气的实验室制法
制备
原理 实验
装置
收集
验满
1.氨气的实验室制法
2NH4Cl+Ca(OH)2 ====
CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3极易溶于水,可以用向下排空气法收集
ⅰ.把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色
ⅱ.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
(1)此装置存在的弊端是什么?如何进行改进?
提示 此装置缺少氨气的干燥装置,可在氨气的收集装置之前加一个干燥的装置。
(2)收集氨气时,试管口处为什么加一团棉花?
提示 减缓NH3与空气的对流,使收集到的氨气更纯净。
思考
球形干燥管
U形管
方法及装置 原理及化学方程式
氨水具有不稳定性和挥发性,受热易分解。
目标一 氨气的实验室制法
2.氨气的简易制法
NH3·H2O ==== NH3↑ + H2O
方法及装置 原理及化学方程式
NaOH固体具有吸水性,溶于水放出大量的热,促使氨水分解。
CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。
NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
判断正误
(1)实验室中可以利用加热NH4Cl分解的方法制取氨气( )
(2)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集
( )
(3)氨可以用浓硫酸来进行干燥( )
(4)为加快产生NH3的速率,实验室中可以用NaOH和NH4Cl反应制NH3( )
×
练习1
√
×
×
练习2
(2022·南昌高一月考)实验室用浓氨水和生石灰反应制取氨气,按照生成、净化、收集、尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能达到实验目的的是
√
(1)制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,NH4NO3加热时爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。
(2)消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替,因为NaOH、KOH具有吸湿性,易潮解结块,不利于生成的氨气逸出,而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。
(3)NH3极易溶于水,制取和收集的容器必须干燥。
归纳总结
试分析制备Cl2、NH3、O2所需实验试剂的状态、反应条件与发生装置的关系?
Ca(OH)2+2NH4Cl ====
CaCl2+2H2O+2NH3↑
MnO2 +4HCl (浓) ====
MnCl2+2H2O+Cl2↑
固液加热制气体
固固加热制气体
固液不加热制气体
2H2O2 ==== 2H2O+O2↑
MnO2
目标二 常见气体的制备方法比较
1.常见气体的制备装置
装置
A
B
C
应用
固(或液)+液 气体
固(+固) 气体
固(或液)+液 气体
用上表中装置对应的字母填写下列空白:
思考
气体 反应试剂 反应装置
O2 KMnO4或KClO3分解 ____
Na2O2与H2O;H2O2与MnO2 ____
SO2 Na2SO3与浓H2SO4 ____
Cu与浓H2SO4,加热 ____
Cl2 浓盐酸与MnO2,加热 ____
浓盐酸与KMnO4 ____
B
C
C
A
A
C
A
B
C
气体 反应试剂 反应装置
H2 稀盐酸与Zn ____
CO2 CaCO3与稀盐酸 ____
NH3 NH4Cl与Ca(OH)2,加热 ____
NH3·H2O,加热 ____
NH3·H2O与CaO ____
C
B
A
C
C
A
B
C
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体
O2、H2、NO、CO等
排水法
目标二 常见气体的制备方法比较
2.气体的收集方法
(1)一般方法
难溶于水或微溶于水且不与水反应
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体
Cl2、SO2、NO2、CO2等
H2、NH3等
密度大于空气且不与空气中的成分反应
密度小于空气且不与空气中的成分反应
排空气法
向上排
空气法
向下排
空气法
(2)创新方法
①从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。
②若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体:
换成饱和食盐水收集氯气,换成饱和碳酸氢钠溶液收集二氧化碳,
换成四氯化碳收集HCl或NH3。
实验室制备气体装置选择的基本思路
发生装置
净化装置
干燥装置
收集装置
吸收装置
试剂状态反应条件
气体及杂质的性质
气体密