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
(二)
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学习目标
一
通过分析实验认识氨气的物理性质,并从物质类别和化合价的角度认识氨气的化学性质。
二
掌握铵盐的性质及NH4+的检验方法。
三
掌握氨气的实验室制取、收集、检验和尾气处理的方法。
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目录
CONTENTS
氨
铵盐
实验室制氨气
1
2
3
01
氨
弗里茨·哈伯
第一个从空气中制造出氨的科学家,加速了世界农业的发展,因此获得1918年诺贝尔化学奖。
卡尔·博施
改进了高压合成氨的催化方法,实现了合成氨的工业化生产,并在发展高压化学方面取得成就。因此获得1931年诺贝尔化学奖。
工业合成氨
格哈德·埃特尔
发现了哈伯-博施合成氨的作用机理,并以此为开端推动了表面化学动力学的发展。因此获得2007年诺贝尔化学奖。
弗里茨·哈伯
第一个从空气中制造出氨的科学家,加速了世界农业的发展,因此获得1918年诺贝尔化学奖。
工业合成氨
“使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面”
“利用空气制造面包的人”
氨气
氮肥
1.氨气有什么性质?
2.氨气又是怎样转化为氮肥的呢?
氨气的性质
1. 物理性质
颜色状态 气味 密度 溶解性 特性
无色
气体 刺激性
气味 小于
空气 极易溶于水
1体积水能溶解700
体积的氨气 易液化
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氨气的性质
思考:为什么液氨可以作制冷剂?
思考:怎样证明氨极易溶于水?
喷泉实验
氨易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。
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实验5-6
喷泉实验
如图所示,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)的橡胶塞塞住瓶口。倒置烧瓶,是玻璃管插入盛有水的烧瓶中(预先在水里滴入少量的酚酞溶液)。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。
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实验5-6
喷泉实验
烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色
实验现象:
氨极易溶于水,
水溶液呈碱性
实验结论:
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喷泉实验
Q1:喷泉形成的原理?
把胶头滴管内少量的水挤入圆底烧瓶,瓶内大量的氨气溶于少量的水,使得瓶内外出现一个较大的压强差;打开止水夹后,烧杯内的水上流入圆底烧瓶,出现类似于喷泉一样的现象。
Q2:溶液为什么变成红色?
由于NH3溶于水的溶液呈碱性,导致酚酞溶液显红色。
Q3:氨的喷泉实验成功的关键是什么?
首先因为氨气极易溶于水,盛氨气的烧瓶必须干燥且气体要充满烧瓶;其次烧瓶不能漏气,实验前应先检查装置的气密性。
三要
① 装置气密性——要好;
② 烧瓶和气体——要干;
③ 烧瓶内的气体——要满。
Q4:胶头滴管在实验中所起的作用?
胶头滴管的作用是引发喷泉,是氨气形成喷泉的动力所在。
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喷泉实验
Q5:还有哪些气体和液体的组合可以形成喷泉呢?
NH3、HCl、HBr、HI等极易溶于水的气体
CO2、Cl2、SO2与氢氧化钠溶液。
形成原理:容器内外产生较大的压强差
(2)常见形成喷泉实验的气体与试剂
气体 液体 原理
NH3 水或酸 NH3、HCl均属于极易溶于水的气体
常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500
HCl 水或碱
CO2 NaOH
溶液 均能与强碱溶液反应
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O
SO2
Cl2
NO2
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氨气的性质
思考:请你根据氮的价-类二维图预测NH3的化学性质
氢化物
单质
氧化物
含氧酸
盐
-3
0
+1
+2
+3
+4
+5
NH3
N2
N2O
NO
N2O3
NO2、N2O4
N2O5
HNO3
HNO2
NaNO3
NaNO2
碱
NH3.H2O
NH4Cl
与水反应
与酸反应
还原性
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氨气的性质
氨气的化学性质
思考1:氨水的成分有哪些微粒?(NH3·H2O是可溶性一元弱碱,不稳定,易分解)
1、与水反应:生成NH3·H2O——氨的喷泉实验
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH4 + + OH-
氨水的成分:NH3·H2O、H2O、NH3、NH4+、OH-、H+
思考2:氨气能与浓硫酸反应生成白烟吗?
NH3+H2SO4 == (NH4)2SO4
浓硫酸难挥发,不能生成白烟
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氨气的性质
与挥发性的酸反应才有白烟
现象:
氨气与氯化氢反应产生白烟
NH3+HCl NH4Cl (白烟)
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氨气的性质
试剂特点:
易挥发,不稳定,易分解
一水合氨不稳定:NH3·H2O = NH3↑+ H2O
氨水
保存方法:
使用棕色试剂瓶,避光密封
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