内容正文:
第二节
第五章 工生产中的重要非金属元素
氨和铵盐
AMMONIA AND AMMONIUM SALTS
第2课时
教|学|目|标
认识氨气的溶解性,氨与水的反应,以及氨的还原性。
认识铵盐的受热分解、铵盐与碱的反应,认识铵态氮肥的使用问题,了解它们在生产中的应用。
【知识回顾】
NaNO3
HNO3
N2O5
NO2
NO
N2O
NH3
HNO2
NaNO2
NH4Cl
氮元素化合价
物质类别
NH4Cl
NH3
还原性
N2
+1
+2
+3
+4
+5
0
-3
氢化物
单质
氧化物
酸
碱
盐
氨和铵盐
【01 氨气】
无色 , 有特殊刺激性气味的气体
密度比空气小
容易液化,液化时放热。液氨汽化吸收热量,可做制冷剂
(1)物理性质
氨和铵盐
【01 氨气】
如图5-11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)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。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。
【实验5-6】
氨和铵盐
【01 氨气】
【现象】
烧瓶内形成喷泉,瓶内液体呈红色。
【结论】
氨气极易溶于水,溶于水后的溶液显碱性。
【讨论】
1.氨气为什么会形成喷泉?
2.溶液为什么变为红色?
3.实验成败的关键是什么?
氨和铵盐
【01 氨气】
问题1:氨气为什么会形成喷泉?
极易溶于水,常温常压下,1体积水大约能溶解700体积氨。使烧瓶内压强迅速减小,形成较大的压强差。
问题2:溶液为什么变为红色?
氨水溶液显碱性。
问题3:实验成败的关键是什么?
NH3纯度尽可能高,且装满;
烧瓶干燥;
装置气密性好;
氨和铵盐
【01 氨气】
是否只有极易溶于水的气体才能进行喷泉实验?若不是,还有哪些气体可以?
气体 HCI NH3 CO2、SO2 NO2 + O2
吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水
氨和铵盐
【01 氨气】
(2)化学性质
氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。
NH3为碱性气体。
① 与水反应
NH3 +H2O ⇌ NH3 · H2 ⇌ NH4+ + OH-
氨和铵盐
【01 氨气】
氨水、液氨和一水合氨的区别
物质 氨水 液氨 水合氨
化学式 —— NH3 NH3 · H2O
分类 混合物 纯净物,氢化物 纯净物
成分 NH3·H2O、NH3、H2O、NH4+、OH-、H+(极少) NH3 NH3 · H2O
联系 氨溶于水形成氨水,氨水中含有NH3和NH3 · H2O
氨和铵盐
【01 氨气】
(2)化学性质
② 与酸反应
NH3 + HCl = NH4Cl
【现象】
产生大量白烟
氨和铵盐
【01 氨气】
【思考交流】 为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时能否产生白烟?为什么?
浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3与HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,形成白烟。浓硫酸没有挥发性,故蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时不会形成白烟。
氨和铵盐
【01 氨气】
(2)化学性质
③ 还原性
氨的催化氧化
(工业制硝酸的一步)
4NH3 + 5O2 ======= 4NO + 6H2O
高温
催化剂
-3
0
+2
-2
失5×4e-
得10×2e-
还原性
氨和铵盐
【02 铵盐】
(1)概念
由铵根离子和酸根离子组成的盐。
(2)物理性质
铵盐均易溶于水。
氯化铵
硫酸铵
硝酸铵
氨和铵盐
【02 铵盐】
(2)化学性质
① 受热易分解
NH4Cl====NH3↑ + HCl↑
Δ
NH4HCO3 ==== NH3↑ + CO2↑ + H2O
Δ
氨和铵盐
【02 铵盐】
向盛有少量NH4CI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5-7】
氨和铵盐
【02 铵盐】
(2)化学性质
① 受热易分解
【现象】
湿润的红色石蕊试纸变蓝色
氨和铵盐
【02 铵盐】
(2)化学性质
② 与碱反应
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。
NH4+ + OH- = NH3↑ + H2O
氨和铵盐
【02 铵盐】
【铵根离子的检验】
NH3的检验:湿润的红色石蕊试纸变蓝
待测液
证明待测液中有NH4+
湿润的红色石蕊试纸变蓝
NaOH溶液
加热
湿润的红色石蕊试纸
氨和铵盐
【02 铵盐】
【实验室制氨气】
【思考讨论】
图5-13为实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置,思考如何检验试管中已收集满氨,如何吸收处理实验中多余的氨。
2NH4Cl + Ca(OH)2 ===== CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
Δ
【原 理】
氨和铵盐
【02 铵盐】
【操作时的注意事项】
(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。
(2)发生装置的试管口应略向下倾斜。
(3)由于氨的密度比空气的密度小,因此收集氨时,导管应插入试管的底部。
(4)加热时,温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
氨和铵盐
【02 铵盐】
问题1:如何干燥氨气?
1、除去NH3中的水蒸气用碱石灰,而不能用浓硫酸和无水CaCl2,因为浓硫酸、无水CaCl2均能与NH3反应。
2、NH3与无水CaCl2可形成CaCl2 · 8NH3。
氨和铵盐
【02 铵盐】
问题2:如何检验试管中已收集满氨?
1、用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝。
2、将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生。
问题3:如何吸收处理实验中多余的氨?
在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花,可减小NH3与空气的对流速度,收集到较纯净的NH3。
氨和铵盐
【02 铵盐】
问题4:制取较多氨气时,如何进行尾气处理?
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球),以避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止发生倒吸。常采用的装置如下:
氨和铵盐
【02 铵盐】
【实验室制取NH3的几种简易方法】
1、加热浓氨水
NH3 · H2O = NH3↑ + H2O
2、浓氨水+固体氢氧化钠
NaOH溶于水放出热量,促使NH3 · H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的逸出。
3、浓氨水+固体氧化钙
NH3 · H2O + CaO = NH3↑ + Ca(OH)2
CaO的作用:① 吸水,且反应放出热量,促进NH3的逸出;
② 增大溶液中的OH- 浓度,减小NH3的溶解度
氨和铵盐
【课堂小结】
氨和铵盐
【知识拓展】
中科院副院长周琪提到:
“人,是有可能创造一些以往不存在的,但是更加合理的生物反应,可能会改变生命过程,甚至也可能改变工业进程”。
氨和铵盐
【课堂练习】
1、判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)氨是无色、无臭、密度比空气的密度大的气体。( )
(2)1 mol·L-1的氨水中c(NH3 · H2O)为1 mol·L-1。( )
(3)氨水中氮元素主要以NH3 · H2O存在。( )
(4)NH4Cl受热分解生成NH3、HCl,NH3与HCl生成NH4Cl,两者互为可逆反应。( )
氨和铵盐
【课堂练习】
1、判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(5)任何铵盐受热均生成NH3。 ( )
(6)氨液化时吸热,因此液氨常用作制冷剂。 ( )
(7)可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨。 ( )
(8)在氯化铝溶液中通入过量氨,最终有白色沉淀生成。 ( )
氨和铵盐
【课堂练习】
2.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是 ( )
C
D
两个实验均表现了NH3是还原性气
A
两个实验均表现了NH3易溶于水
B
两个实验均表现了NH3易挥发
C
两个实验均表现了NH3是碱性气体
氨和铵盐
【课堂练习】
3.下列有关氨的叙述不正确的是 ( )
D
D
氨的催化氧化属于人工固氮
A
氨分子中氮元素的化合价只能升高,氨具有还原性
C
氨的催化氧化反应中,若氧气过量,则有红棕色气体生成
B
氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH3 +5O2 ====== 4NO+6H2O
催化剂
氨和铵盐
【课堂练习】
4.下列说法中正确的是 ( )
C
D
分离NH4CI和NaCl的固体混合物可用升华法
A
所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B
所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N元素均呈-3价
C
向NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为
NH4+ + OH- ===== NH3↑ + H2O
△
氨和铵盐
【课堂练习】
5.同学们用下列装置制取并收集干燥的氨气。某些夹持仪器和导管已略去请回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式是 。
2NH4Cl+Ca(OH)2 === CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
检查中装置气密性的方法是 `
`
将导管一端插入水中,用手握住试管,导管
口有气泡冒出,移开手一段时间后,导管内形成一段水柱。
(2)按气流方向,各装置接口的正确连接顺序是 。
③ ② ④
氨和铵盐
【课堂练习】
(3)B的作用 ,C中棉花的作用 ·
。
(4)证明氨气已收集满的方法是 ,
现象是 ,所利用的氨气性质是 ,用化学方程式表示 。
(5)实验结束后,为防止剩余氨气污染空气,可将蘸有 的棉花放在的导管口。
干燥氨气
防止氨气与空气对流,使氨气
收集不满
将湿润的红色石蕊试纸接近装置C的试管口
试纸变蓝
碱性气体
NH3 + H2O ⇌ NH3 · H2O
稀硫酸
氨和铵盐
优美的小调
张宇桦
星空下的钢琴曲 1
172887.42
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70
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