内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第二课时 氨和铵盐
天使和魔鬼的化身——哈伯
哈伯被称为天使和魔鬼的化身
天使:他是第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。
魔鬼:由于在第一次世界大战事中,哈伯担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气,并使用于战争之中,造成近百万人伤亡。
学习目标
1. 认识氨的物理性质,掌握氨的化学性质。
2. 通过对铵盐性质的学习,知道铵根离子的检验方法,
了解氨的实验室制法。
一、氨
物理性质:
氨是无色,有刺激性气味的有毒气体,密度比空气小,易液化,极易溶于水。液氨气化吸热,做制冷剂。极易溶于水(1体积水溶解约700体积的氨气1:700)。
知识精讲
1.与水反应生成NH3·H2O——氨的喷泉实验
化学性质:
在干燥的圆底烧瓶里充满NH3,用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口,倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液),打开弹簧夹,挤压胶头滴管,使水进入烧瓶,观察并描述现象,分析出现这些现象的可能原因。
酚酞溶液
氨气极易溶于水
烧瓶内压强减小
水往上流产生喷泉
NH3
溶液变红
溶液显碱性
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH4 + + OH-
还有哪些气体和液体的组合可以形成喷泉呢?
1、NH3、HCl、HBr、HI等极易溶于水的气体
2、CO2、Cl2、SO2与氢氧化钠溶液。
1.与水反应生成NH3·H2O——氨的喷泉实验
化学性质:
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH4 + + OH-
氨水 液氨 一水合氨
物质分类 混合物 纯净物
(非电解质) 纯净物
(电解质)
组成成分
NH3·H2O、H2O、NH3、
NH4+、OH- 、H+(少量)
NH3
NH3·H2O
2.与酸反应生成铵盐
化学性质:
NH3 + HCl =
NH4Cl
注意:氨气与挥发性酸(盐酸、硝酸等)反应才有白烟生成
(此为检验氨气方法之一)
3. 催化氧化生成NO
化学性质:
NH3中氮元素为-3价,具有还原性,可被氧化剂氧化
4NH3+5O2==== 4NO+6H2O
催化剂
(氨的催化氧化)
工业上制备硝酸的基础
二
铵盐
1. 铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物。铵盐都是晶体,易溶于水
铵盐
2. 常见铵盐:
硫酸铵【(NH4)2SO4 ,俗称硫铵,又称肥粉】;
氯化铵【NH4Cl,俗称氯铵】;
硝酸铵【NH4NO3,俗称硝铵、炸药】;
碳酸氢铵【NH4HCO3,俗称碳铵】
铵盐属于铵态氮肥。
常用氮肥有铵态氮肥和尿素【 CO(NH2)2 】 。
二
二、铵盐
1. 不稳定性,受热易分解
注意:并不是所有铵盐分解都产生氨气
NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O
【实验5-7】
向盛有少量氯NH4Cl溶液、(NH4)2SO4溶液,NH4NO3溶液的三支试管中,分别加入氢氧化钠溶液并加热(注意通风),用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察现象,分析现象产生的原因,写出反应的离子方程式。
2. 与碱反应
实验现象:三支试管中均产生气泡,湿润的红色石蕊试纸变蓝。
利用铵盐的这个性质常用来制取氨气和检验铵根离子的存在。
NH4Cl+NaOH====NaCl+NH3↑+H2O
(NH4)2SO4+2NaOH====Na2SO4+2NH3↑+2H2O
△
NH4NO3+NaOH====NaNO3+NH3↑+H2O
2. 与碱反应
△
△
2. 与碱反应的应用——检验铵根离子
强
2. 与碱反应的应用——实验室制取氨气
收集:向下排空气法;
棉花的作用:防止氨气与空气对流
验满:
(1)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)
(2)蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒接近试管口(产生白烟)。
2
干燥氨气用碱石灰
尾气处理:氨气不能直接排放到空气中,可以用将多余的氨气通入水中进行吸收(要注意放倒吸)
易溶于水的要用防倒吸装置
实验室中还可以用哪些方法制氨气?
① 加热浓氨水法原理:
NH3·H2O NH3↑+H2O
加热浓氨水法
② 浓氨水加碱石灰法
浓氨水加碱石灰法
〖注意〗
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