内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属材料
第二节 氮及其化合物
第3课时 氨气的实验室制法
铵盐的性质
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,
解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题!
情境引入:
一、铵盐
由铵根离子(NH4+)与酸根离子组成的化合物。铵盐都是晶体,都易溶于水。
1、铵盐的概念
6
2、铵盐的化学性质
NH4HCO3 ____________________________。
NH4Cl _____________ (生成的NH3和HCl遇冷又结合生成NH4Cl);
NH4HCO3 ____________________________。
NH3↑+HCl↑
NH3↑+H2O+CO2↑
铵态氮肥要避光保存在阴凉处
注意:并不是所有的铵盐都会分解生成氨气和相应的酸受热易分解
△
2NH4NO3 2N2↑+O2↑+4H2O
高温或
猛烈撞击
(发生爆炸)
(1)受热易分解
实验5-7:向盛有少量NH4Cl溶液,NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH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。
实验现象:
湿润的红色石蕊试纸变蓝。
反应中有碱性气体产生。
实验结论:
(2) 与强碱反应
铵态氮肥不能与碱(如草木灰)混合施用,否则会生成氨气,降低肥效。
实验探究
方法归纳:NH4+检验
往待测液中加入NaOH溶液加热,放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明含NH4+。
NH4++OH-==NH3↑+H2O
二、氨气的实验室制法
哈伯 F.Haber
1868—1934
1918 年,德国化学家弗里茨·哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。
1931 年,卡尔·博施因为改进合成氨方法获得诺贝尔化学奖。
2007 年诺贝尔化学奖授予了德国化学家格哈德,因为他发现了哈伯-博施法合成氨的作用机理。
1、氨气的工业制法:
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
15
⑴ 原料:铵盐+碱 选择NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合加热
注意:
1、要用NH4Cl,不用NH4NO4、 (NH4)2SO4、 (NH4)2CO3 ,原因如下:
NH4NO4:受热分解,容易发生爆炸。
(NH4)2SO4 :与Ca(OH)2反应生成CaSO4呈块状,不利于NH3的逸出,且反应后试管难清洗。
(NH4)2CO3 :受热分解产生CO2,使收集到的NH3不纯。
2、用Ca(OH)2,不用NaOH、 KOH,因为NaOH、 KOH易吸水结块,而且对玻璃的腐蚀大。
2、氨的实验室制法
⑶ 制取装置:固固加热装置
⑷收集装置:向下排空气法
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
(2) 原理:
(导管要伸到试管底部)
①防止与空气对流,使收集的氨气不纯;
棉花的作用:
②抑制氨气逸出,避免污染空气。
a. 用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)
b. 用蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口(白烟)
(5)验满:
氨气的干燥装置:通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
(6)干燥:
(7)尾气吸收:
稀硫酸溶液或水 (注意防倒吸)
建构思维,形成制备气体认识模型:
制备原理
装置选择
操作及注意事项
生成气体
纯净干燥
收集气体
环境保护
发生装置
反应物状态
反应条件
除杂干燥
依据气体和杂质性质选择除杂试剂
试剂的状态
收集装置
气体溶解性
是否与水反应
气体密度
尾气处理
气体的性质
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓
氨水
浓氨水
+固体
NaOH
浓氨水
+固体
CaO
【思考】实验室中还可以用哪些方法制氨气?
NH3·H2O = NH3↑+H2O
NH4Cl分解产生的NH3和HCl遇冷会再次化合为NH4Cl,不能用于制取NH3
加热NH4Cl能制取NH3吗?
NaOH、CaO的作用:
①溶于水或吸水后放热,促使氨水分解;
②增加溶液中的OH-浓度,有利于NH3的放出
实验室快速制取氨气的方法:
22
NH4NO3 N2O↑+2H2O
NH+OH-NH3↑+H2O
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False)
Lavf58.2