第3章 第3节 第2课时 氨的转化与生成-【金版教程】2025-2026学年新教材高中化学必修第一册创新导学案word（鲁科版2019）

化学 必修 第一册（鲁科） 第2课时　氨的转化与生成 核心素养发展重点 学业要求 1.发展物质性质及物质转化的实验探究能力，从单一物质的多角度性质探究到一组物质的多角度性质及物质转化的探究。 2.能针对物质性质及物质转化的探究问题，提出有依据的假设，选取试剂，设计实验方案并实施，基于实验事实得出结论。 1.能依据物质类别和元素化合价列举、描述、辨识NH3、铵盐的物理、化学性质及其实验现象，能用化学方程式、离子方程式正确表示NH3、铵盐的主要化学性质。 2.能利用NH3、铵盐的性质和转化关系设计制备、分离、检验等简单实验的方案。 3.能依据氨、铵盐的性质，分析科学实验、生产、生活以及环境中的某些常见问题，说明妥善保存、合理使用氨、铵盐的常见方法。 4.能分别说明氨、铵盐的应用对社会发展的价值和对环境的影响。 1．氨气 (1)物理性质：氨气是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水(常温、常压下，1体积水能溶解约700体积氨气)，易液化。 (2)化学性质 (3)氨水的性质 (4)氨的用途 ①氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。 ②液氨汽化时吸收大量的热，可用作制冷剂。 2．铵盐 (1)物理通性：无色或白色晶体，绝大多数易溶于水。 (2)化学性质 ①不稳定性 a．NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑。 b．NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。 ②与碱的反应 a．溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 b．稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)：NH＋OH－===NH3·H2O。 3．氨气的实验室制法 (1)反应原理：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 (2)收集方法：向下排空气法。 (3)验满方法：用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变为蓝色。 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物。(　　) (2)1 mol/L的氨水中c(NH3·H2O)为1 mol/L。(　　) (3)实验室常用排水法收集NH3。(　　) (4)在反应NH3＋H＋===NH中，NH3失去电子被氧化。(　　) (5)NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 2．下列现象不能用于检验NH3的是(　　) A．气体遇浓盐酸产生白烟 B．气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝 C．将气体通入酚酞溶液中，溶液变红色 D．蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近气体 答案：D 3．下列方法适合实验室制取氨气的是(　　) A．N2和H2催化加热制取氨气 B．加热NH4Cl制取氨气 C．NH4Cl和Ca(OH)2固体加热 D．将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合 答案：C 解析：A项，适合用于工业生产；B项，NH4Cl受热分解生成的NH3、HCl遇冷又化合生成NH4Cl，不能制取氨气；D项，NH3极易溶于水，将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合不能制取NH3。 4．检验铵盐的方法是取少量待检固体放入试管中，然后(　　) A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性 C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液 D．加入苛性钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 答案：D 5．已知常温下A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如图所示： (1)D的化学式是________，E的化学式是________。 (2)A和B反应生成C的化学方程式是______________________。 (3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是__________________________________。 答案：(1)NH3　NH4Cl (2)H2＋Cl22HCl (3)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2 解析：气体D与气体C反应生成固体E，由两种气体反应生成一种固体，常见的就是HCl与NH3反应生成NH4Cl，可假定E是NH4Cl，由NH4Cl与固体F反应生成D、CaCl2和H，可联想实验室制NH3的反应原理，则可得F是Ca(OH)2，D为NH3，H是H2O，则C为HCl，而C(HCl)可由两种气体H2、Cl2化合得到，则A、B分别为H2和Cl2中的一种。 探究一　氨的性质及应用 1．氨气与H2O的反应可表示为NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，所以氨水的主要成分有：H2O、NH3·H2O、NH3、NH和OH－，故可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气。 2．氨气能与HCl反应生成NH4Cl，故实验室可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近氨气(产生大量白烟)来检验氨气；NH3与H2SO4反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4，实验室用硫酸来吸收尾气中的氨气；NH3还能与H2O和CO2反应生成(NH4)2CO3或NH4HCO3，工业上利用此反应制碳酸铵或碳酸氢铵。 3．喷泉实验 (1)喷泉实验原理 由于产生压强差而形成喷泉——气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉现象，依据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可形成喷泉。 (2)常见装置图 ①图甲装置形成“喷泉”可先打开止水夹，然后挤压胶头滴管，让滴管中的液体喷到烧瓶中，由于烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成“喷泉”。 ②图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热，瓶内气体受热膨胀，打开止水夹，气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小产生压强差而形成“喷泉”。 (3)常见的能形成喷泉的气体和液体吸收剂 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2＋O2 吸收剂 水、NaOH溶液 水、盐酸 NaOH溶液 水或NaOH溶液 (4)喷泉实验成败的关键 ①装置的气密性要好。 ②气体和烧瓶要干燥。 ③瓶内气体要充满。 [知识拓展]　 (1)工业上利用反应：4NH3＋5O24NO＋6H2O制取HNO3(反应原理之一)。 (2)根据反应：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2知，可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏(泄漏时产生白烟——NH4Cl)。 (3)在催化剂作用下NH3与NO(NO2)反应生成N2和H2O，可利用此反应除去尾气中氮的氧化物。 1．下列关于氨的说法中正确的是(　　) A．氨可以用浓硫酸干燥 B．氨溶于水显弱碱性，因此氨气可使湿润的酚酞试纸变蓝 C．氨本身没有毒，故发生液氨大量泄漏时不必采取任何防范措施 D．吸收NH3可用如图所示的装置防止倒吸(已知CCl4是一种常用的有机溶剂，密度比水的大，不与NH3或H2O发生反应) 答案：D 2.在如图所示的装置中，烧瓶中充满干燥的气体a，将滴管内的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，并打开弹簧夹f，烧杯中的液体b最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是(　　) a(干燥气体) b(溶液) A NO2 水 B O2 4 mol·L－1 NaOH溶液 C Cl2 饱和食盐水 D NH3 1 mol·L－1盐酸 答案：D 解析：A项中NO2与水反应可以形成喷泉，但由于NO2与水反应还可以产生NO，故最终有的体积不会充满水；Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，故不会形成喷泉。 探究二　铵盐的性质及应用 1．铵盐受热都不稳定，一般受热分解生成NH3，但有的铵盐如NH4NO3等受热分解发生氧化还原反应不产生NH3。 2．铵盐无论是固态还是在水溶液中都能与强碱反应，受热时生成氨气，实验室利用此反应原理来检验铵盐(或NH)，其操作步骤和现象如下： 3．实验室制氨气时注意的问题 (1)用试管收集氨气时，应在试管口塞上一团棉花，防止NH3与空气对流。 (2)不能用浓H2SO4、P2O5干燥NH3，也不能用无水CaCl2干燥，因为CaCl2＋8NH3===CaCl2·8NH3。 (3)不能用NH4NO3代替NH4Cl，因为NH4NO3加热可能发生爆炸，也不能用NH4HCO3或(NH4)2CO3代替NH4Cl，因为它们分解还产生CO2；消石灰不能用NaOH、KOH代替，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易结块不利于NH3的产生，且高温时易腐蚀试管。 [知识拓展]　 1．实验室制备氨气的其他方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 注：①NH3·H2O不稳定，受热易分解；②加热温度不宜过高 浓氨水＋固体NaOH NaOH固体溶于水放热，促使一水合氨分解，且OH－浓度的增大有利于NH3逸出 浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水；②吸水后放热促进NH3逸出；③增大溶液中的OH－浓度，减少NH3的溶解 2.尾气的处理 为避免污染空气，多余的氨气一定要吸收掉，同时，在尾气吸收过程中要注意防止倒吸。常采用的防倒吸装置有下列几种。已知CCl4是一种常用的有机溶剂，密度比水的大，不与NH3或H2O发生反应。 3．下列说法中正确的是(　　) A．所有铵盐受热分解均可用于制取NH3 B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的氮元素均呈－3价 C．向某盐溶液中加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，看是否变蓝，可检验该盐是否为铵盐 D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离 答案：C 解析：A项，如硝酸铵受热分解易发生爆炸；B项，硝酸铵中氮元素的化合价既有－3价又有＋5价；C项，检验原理为NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；D项，NH4Cl受热分解成NH3和HCl，二者遇冷又重新化合成NH4Cl，在试管口有白色固体生成，故可用加热法分离NH4Cl与NaCl的固体混合物。 4．为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置： (1)写出实验室制氨气的化学方程式：______________________________。 (2)实验装置和所用样品都正确的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。 (3)检验试管里是否收集满氨气的方法是__________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)上述装置中肯定收集不到氨气的是______(填“甲”“乙”或“丙”)，其原因是_________ _______________________(用化学方程式表示)。 (5)尾气处理时，下列装置不可以用于处理氨气的是________(填标号)。 (6)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应，写出该反应的化学方程式：___________________。 答案：(1)Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O (2)丙　 (3)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满[或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满] (4)乙　2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4) (5)C　(6)4NH3＋5O24NO＋6H2O 本课小结 实验室制氨气——原理、装置、干燥、收集、验满 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 氨气的性质 氨气的实验室制法 氨气的相关计算 氨气的实验室制法及检验 氮元素及其化合物之间的转化 氨气的性质 题号 7 8 9 10 11 12 难度 ★ ★★★ ★★ ★★★ ★★ ★★ 对点 氨气及铵盐的性质 喷泉实验及相关计算 氨气和铵盐的性质及用途 氨气的制备及性质探究 氨气的实验室制法、氨气的性质 实验探究NH3与Cl2之间的反应 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列关于氨的叙述中，正确的是(　　) A．因为有刺激性气味，因此不用作制冷剂 B．具有还原性 C．极易溶于水，因此氨水比较稳定 D．溶于水显弱碱性，因此可使紫色石蕊试液变红 答案：B 2．(2024·南京市学情调研)下列有关实验室制取NH3的实验原理及装置均正确的是(　　) 答案：B 解析：氨气极易溶于水，NaOH溶液与NH4Cl溶液混合几乎得不到氨气，实验室用氢氧化钙固体和氯化铵固体混合受热制取氨气，A错误；氨气不与碱石灰反应，可用碱石灰干燥NH3，B正确；氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集，气体应从短管进入，C错误；氨气极易溶于水且会与硫酸反应，直接将氨气通入稀硫酸中会发生倒吸，D错误。 3．在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应：6NO＋4NH3===5N2＋6H2O，该反应中被氧化和被还原的氮元素的质量比是(　　) A．3∶2 B．2∶1 C．1∶1 D．2∶3 答案：D 解析：反应中NO的氮元素化合价降低被还原，而NH3的氮元素化合价升高被氧化，结合化学方程式可知被氧化和被还原的氮元素的质量比是2∶3，故选D。 4．如图所示是实验室制取氨气的装置示意图，下列说法错误的是(　　) A．这样制取氨气是利用了NH与OH－反应的性质 B．所有的铵盐都可与碱反应(加热)生成氨气 C．可以用湿润的酚酞试纸检验氨气是否收集满 D．可以用P2O5干燥氨气 答案：D 5．依据图中氮元素及其化合物之间的转化关系，判断下列说法不正确的是(　　) A．X是N2O5 B．由NH3→N2，从原理上看，可由NH3与NO2反应实现 C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸 D．可用NaOH溶液处理多余的NO气体 答案：D 解析：D项，一氧化氮与氢氧化钠溶液不反应，因此不能用NaOH溶液处理多余的NO气体。 6．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体扩散速度的试验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是(　　) A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水 答案：C 解析：由题意可知甲、乙处液体均易挥发，且甲处挥发出气体的摩尔质量小于乙处挥发出气体的摩尔质量，故选C。 7．探究氨气及铵盐性质的过程中，下列得出的结论不正确的是(　　) A．将装有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水 B．NH3溶于水得到的NH3·H2O为弱碱 C．加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3热稳定性差 D．将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2 答案：D 解析：氨气在铂催化下与氧气加热反应生成一氧化氮和水，一氧化氮与空气中的氧气反应生成二氧化氮。 8.若在同温同压下用两个相同容积的烧瓶各收集满NH3和HCl气体用如图所示装置进行喷泉实验，则实验停止后，下列对两个烧瓶内溶液的分析正确的是(不考虑溶质的扩散)(　　) A．溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同 B．溶质的质量分数相同，溶质的物质的量浓度不同 C．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同 D．溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同 答案：A 解析：同温同压下，体积相同的NH3和HCl的物质的量相等，质量不等，最终液体将充满烧瓶，即溶液的体积相等，故烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度相同，溶质的质量分数不同。 9．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是(　　) A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B．(NH4)2CO3和Na2CO3受热时都易分解 C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D．图中所涉及的盐类物质均可以与Ca(OH)2发生反应 答案：C 解析：NH4Cl是常用的化肥，而NaHCO3是小苏打，不用作化肥，A错误；(NH4)2CO32NH3↑＋H2O＋CO2↑，Na2CO3受热难分解，B错误；图中涉及的盐类NaCl与Ca(OH)2不反应，D错误。 10．如图是NH3与灼热的CuO反应及有关生成物的实验探究装置。下列有关判断正确的是(　　) A．A中盛有的物质可以是浓氨水与NaOH B．装置Ⅱ中的碱石灰起干燥作用，可用浓H2SO4代替 C．装置Ⅳ中的试管可以检验水的生成，并收集冷却的水 D．E中收集的气体能完成水溶性的喷泉实验 答案：C 解析：倾斜向下的试管只能盛装固体，故A中应盛放铵盐和强碱的混合物作为制备氨气的反应物，A错误；浓H2SO4不能干燥NH3，B错误；无水硫酸铜固体遇水变为蓝色，C正确；E中用排水集气法收集的气体肯定难溶于水，不能做水溶性的喷泉实验，D错误。 二、非选择题 11．实验室可用下图所示装置(缺少收集装置，夹持及固定装置已略去)制备并收集氨气。 (1)在图中方框内绘出用烧瓶收集氨气的仪器装置简图。 (2)试管中的试剂是__________________(填化学式)。 (3)烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是______________________________(用电离方程式表示)。 答案：(1)如图所示 (2)NH4Cl、Ca(OH)2 (3)NH3·H2ONH＋OH－ 12．某化学兴趣小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中装置A、F分别为氨气和氯气的发生装置，装置C为纯净、干燥的氯气与氨气发生反应的装置。回答下列问题： (1)仪器a的名称为________。装置A的圆底烧瓶中盛放的固体物质可选用________(填字母)。 a．氯化钠　　 b．氢氧化钠　 　 c．碳酸钙 (2)装置B、D的作用均为__________________。从装置C的b处逸出的尾气中含有少量Cl2，为防止其污染环境，可将尾气通过盛有________溶液的洗气瓶。 (3)装置F的圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为______________________________。装置E的作用是除去Cl2中的HCl，洗气瓶中盛放的试剂为____________。 (4)反应过程中，装置C的集气瓶中有大量白烟产生，另一种产物为N2，该反应的化学方程式为______________________________________________。 答案：(1)分液漏斗　b (2)除去水蒸气(或干燥气体)　NaOH (3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O　饱和食盐水 (4)8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2 165 学科网（北京）股份有限公司 $$