内容正文:
第7讲 氨和铵盐
[核心素养发展目标] 1.能从物质类别、氮元素价态的角度,认识氨、铵盐的性质与转化,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.设计实验,如氨的性质实验、制备实验,铵盐的性质实验及铵离子的检验等,实现氨的转化与生成,增强“科学探究”意识。
一、氨的性质
1.氨的物理性质
氨是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,容易液化。
2.氨极易溶于水且与水反应
(1)喷泉实验
①按图所示装置,打开止水夹,挤压滴管的胶头,烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。
②上述实验说明氨极易溶于水,其水溶液呈碱性。
(2)氨与水的反应
①氨气易与水反应:NH3+H2ONH3·H2O,其水溶液称为氨水。在氨水中:NH3·H2ONH+OH-,氨水具有弱碱性,能使石蕊溶液变蓝。
②氨水中的氮元素主要以NH3·H2O的形式存在,只有少量的NH3·H2O电离为NH和OH-,但在求氨水的物质的量浓度、质量分数时应将NH3视为溶质。
③NH3·H2O不稳定,受热易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O,因此,氨水应密封保存在阴凉处。
3.氨与酸反应
(1)氨与氯化氢相遇时的现象是产生白烟,反应的化学方程式是NH3+HCl===NH4Cl。
(2)工业上用氨、二氧化碳和水制取碳酸氢铵的化学方程式是NH3+CO2+H2O===NH4HCO3。
(3)工业上用硫酸吸收氨的化学方程式是2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4。
4.氨具有还原性
(1)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+5O24NO+6H2O。
(2)氨气可被氧化铜氧化为氮气,反应的化学方程式为2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。
(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热( )
(2)氨水能导电,所以氨水是电解质( )
(3)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是NH( )
(4)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生( )
(5)氨中氮元素的化合价为-3价,在反应中只能升高而具有还原性( )
液氨、氨水、一水合氨的区别
名称
液氨
氨水
一水合氨
物质
类别
纯净物
氢化物
非电解质
混合物
氨的水溶液
溶质为氨
纯净物
一元弱碱
电解质
粒子
种类
NH3
NH3·H2O、
NH3、H2O、
NH、OH-、H+
NH3·H2O
主要
性质
不导电不具有碱性
能导电具有碱性
极易分解具有碱性
存在
条件
常温常压下不存在
常温常压下可存在
常温常压下不存在
1.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。
装置中的气体a可能为①氯气、②氢气、③氨气、④氯化氢、⑤二氧化碳。打开装置中的止水夹,挤压胶头滴管,若液体b为水时,能产生喷泉现象的气体a可能是③④(填序号,下同);若液体b为氢氧化钠浓溶液时,能产生喷泉现象的气体a可能是①④⑤。
产生喷泉的原理分析
产生喷泉的原因为气体a易溶于液体b或易和b反应,造成烧瓶内气体物质的量减小,压强急剧减小。
2.若将22.4 L氨气(标准状况)溶于水,得到500 mL氨水。
(1)氨溶于水反应的化学方程式为NH3+H2ONH3·H2O。氨水呈碱性的原因是NH3·H2O部分电离产生OH-。
(2)该氨水中的含氮粒子有NH3、NH3·H2O、NH,它们的物质的量浓度之和为 2_mol·L-1。
(3)写出氨水与下列物质反应的离子方程式:
①稀硫酸:NH3·H2O+H+===NH+H2O;
②氯化铁溶液:3NH3·H2O+Fe3+===Fe(OH)3↓+3NH。
3.工业上常用氮气与氢气合成氨,再以氨为原料制取硝酸,请写出有关反应的化学方程式,并说明各反应中含氮物质发生的是氧化反应还是还原反应。
提示 N2+3H22NH3 N2发生还原反应
4NH3+5O24NO+6H2O NH3发生氧化反应
2NO+O2===2NO2 NO发生氧化反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO NO2既发生氧化反应又发生还原反应
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喷泉实验及装置
(1)喷泉实验原理
喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差,由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强,所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。产生气压差的方法有:
①减小烧瓶内气压,如液体将气体吸收或与其反应等;
②增大烧瓶外压强。
(2)常见装置图
①图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶于烧杯和胶头滴管中的液体,使烧瓶内的压强减小而产生压强差,烧杯中的液体被压入烧瓶内形成“喷泉”。
②图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法,瓶内气体膨胀,打开止水夹,止水夹下部导管中的空气受热排出,烧瓶内的气体与液体接触而溶解,使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。
③图丙装置中锥形瓶内的物质