内容正文:
第2节 氮及其化合物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.氨
三、氨和铵盐
状态 气味 密度 溶解性 沸点
无色气体
比空气小
极易溶于水
(常温常压1∶700)
较低,易液
化,作制冷剂
有刺激性气味
作为制冷剂使用时,主要应用于大型工业制冷和商业冷冻冷藏领域。缺点是有刺激性气味、有毒、能燃烧和爆炸。
问:氨的溶解度如此之大,其水溶性实验会不会有什么独特的现象呢?
(1)物理性质
实验探究
实验5-6
思考:
1.烧瓶内为什么会形成喷泉?溶液为什么变成红色?
挤压胶头滴管,滴管里少量的水进入烧瓶,氨几乎全部溶于水中,使烧瓶内压强急剧减小,烧瓶内外形成较大压强差;大气压将水压入烧瓶,形成喷泉
由于NH3溶于水的溶液呈碱性,导致酚酞溶液显红色。
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH4 + + OH-
思考:
2. 喷泉实验的原理是什么?实验成功的关键是什么?
关键:装置气密性良好;圆底烧瓶要干燥;装置内气体的纯度要高
气体与水或其他溶液接触
气体溶解或发生化学反应
容器内压强骤减形成压强差
外部液体被大气压压入形成喷泉
课堂拓展
3.还有哪些气体和液体的组合可以形成喷泉呢?
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
三、氨和铵盐
(2)化学性质
①与水反应:生成NH3·H2O——氨的喷泉实验
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH4 + + OH-
NH3↑
+
H2O
NH3 ·H2O
易挥发,不稳定,受热易分解
氨水能使酚酞溶液变红,红色石蕊试纸变蓝
可用于检验氨气
氨是唯一的碱性气体
(2)化学性质
②与酸反应:
NH3+HCl == NH4Cl (白烟)
NH3 + HCl == NH4Cl (现象:白烟)
NH3 + HNO3 == NH4NO3 (现象:白烟)
2NH3 + H2SO4 == (NH4)2SO4
与挥发性的酸反应才有白烟
问:氨气遇到浓硝酸、浓硫酸也会产生白烟吗?
可用于检验氨气
课堂拓展
(2)化学性质
③催化氧化:
4NH3+5O2 ==== 4NO+6H2O
催化剂
△
化合价升高,失4×5e-
化合价降低,得10×2e-
3CuO+2NH 3 3Cu+N2+3H2O
2NH3+3Cl2 === N2+6HCl (少量NH3)
8NH3+3Cl2 === N2+6NH4Cl (过量NH3)
铂丝
浓氨水
玻璃棒
空气
(工业制硝酸的第一步)
(实验室制氮气)
(3)应用
①氨是氮肥工业,有机合成工业,制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
②NH3易液化,当液态NH3汽化时,要吸收热,液氨常用作制冷剂。
③生产氯气的化工厂常用浓氨水来检测生产设备和管道是否漏气,如有白烟产生,则说明已发生漏气。
2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl
NH3 + HCl = NH4Cl。
课堂拓展
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】
尿素【CO(NH2)2】
常见铵盐:
氯化铵
硫酸铵
硫酸铵
碳酸氢铵
尿素
2.铵盐
(1)定义:NH4+和酸根离子组成的化合物
(2)物理性质:白色晶体,易溶于水
(3)化学性质:
NH4HCO3 NH3↑+ H2O + CO2 ↑
NH4Cl NH3↑+HCl ↑
2NH4NO3======== 2N2↑+O2↑+4H2O
或高温
猛烈撞击
(可用作炸药)
①不稳定性
并不是所有铵盐受热都生成NH3
NH4NO3 N2O↑ +2H2O
2.铵盐
(3)化学性质:
②与碱反应
NaOH+NH4NO3 === NaNO3+H2O+NH3↑
OH - +NH4+ === H2O+NH3↑
在实验室中,常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在和制取氨。
2NH4Cl + Ca(OH)2 === 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O
实验探究
实验5-7
2.铵盐
(4)NH4+的检验:
①检验流程
铵盐(NH4+)
无色气体(NH3)
试纸变蓝
蘸有浓盐