内容正文:
第二节氮及其化合物
(2)氨和铵盐
【学习目标】
1、掌握氨的物理性质和化学性质,熟悉喷泉实验及发生的原理
2、掌握氨气的实验室制法及操作要点
3、掌握铵盐的性质
一、氨
1、氨分子的结构
氨的电子式为: ,结构式为: ,氨的结构为 ,N原子位于锥顶,三个H原子位于锥底
2、物理性质
氨是无色、有 气味的气体,密度比空气 ,很容易 ;氨极易溶于水,在常温常压下,1体积水大约可溶解 体积氨。氨气溶于水时,需防止倒吸现象的发生。
3、氨的化学性质
(1)与水的反应
氨溶于水的水溶液称为 ,其中大部分NH3与水结合成一水合氨( ), 为弱电解质,只能部分电离成NH4+和OH-: 。
① NH3是唯一能使 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
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 ,使红色石蕊试液变为 。氨水的浓度越大,密度反而 ,(是一种特殊情况)。NH3·H2O不稳定,故加热氨水时有氨气逸出: 。
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 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,但计算时以通入NH3作溶质。
(2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应,生成铵盐
①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象是有 ,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: (产生白烟,可用于检验NH3)
②将浓盐酸改为 ,也会出现相同的现象
反应的化学方程式: (产生白烟,可用于检验NH3)
③与硫酸反应: (浓硫酸没有挥发性,不能形成白烟,不能用浓硫酸干燥氨气)
④与CO2、SO2等酸性氧化物反应:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3或2NH3+CO2+H2O===(NH4)2CO3
⑤与盐溶液反应
与AlCl3溶液反应: ,与FeCl3溶液反应: ,
(3)NH3的还原性:NH3分子中氮元素的化合价为 价,在化学反应中氮元素化合价可能的变化是 ,因此氨具有 性。NH3能与与O2、CuO、Cl2等的反应。
① 氨的催化氧化:氨气在催化剂(如铂等)、加热条件下,被氧气氧化生成 。此反应是放热反应,叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化),是工业制硝酸的反应原理之一
(工业制硝酸的基础,也是工业上制NO的方法)
②与纯氧反应:
③与CuO反应: (氨气还原CuO是实验室制氮气的方法之一)
④氨气与氯气反应:
氨气与少量氯气反应的化学方程式为: 。
氨气与足量氯气反应的化学方程式为: 。
【微点拨】工业制HNO3的反应原理及流程
流程示意图
主要流程
将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760~840 ℃)的铂铑合金网,在合金网的催化作用下,氨被氧化成一氧化氮(NO),生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮,随后将二氧化氮通入水中制取硝酸
各步反应的化学方程式
4、氨的用途
① 氨是氮肥工业及制造硝酸、碳铵、纯碱等的重要原料
② 氨也是有机合成工业中的常用原料 (如:尿素、合成纤维、染料等)
③ 氨还以用作制冷剂。液氨作制冷剂的原因是 。
二、氨气的实验室制法
1、实验过程及实验装置
原