3.3.2 氨的转化与生成(课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（鲁科版2019，双选）

第二课时　 氨的转化与生成 目录 新知探究(一)——氨的转化 新知探究(二)——氨的生成 课时跟踪检测 新知探究(三)——实验室制备气体的实验装置设计　　 2 氨的转化 新知探究(一) 1．氨气的物理性质 颜色 气味 密度 水溶性 熔、沸点 _____ _______ 0.771 g·L－1 极易溶于水 沸点低、易_____ 无色 刺激性 [微点拨]　常温、常压下1体积水能溶解约700体积氨气。 液化 2．化学性质 (1)实验探究 预期转化 NH3→NH3·H2O NH3→NH4Cl 实验试剂及装置 操作 打开止水夹，挤压滴管的胶头 撤去玻璃片 现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成 ，瓶内液体呈_____ 集气瓶中产生大量_____ 结论 NH3极易溶于水，水溶液呈______ NH3和HCl反应生成 _________________ 续表 红色喷泉 红色 白烟 碱性 白色NH4Cl小颗粒 (2)氨气的化学性质 3．氨水的化学性质 4．用途 工业上 主要应用于氮肥工业和硝酸工业 生活中 氨易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，常用作________ 制冷剂 [典例]　喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。 (1)图Ⅰ为常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是______(填字母)。 A．SO2和H2O B．CO2和NaOH溶液 C．NH3和H2O D．NO和H2O [解析]　SO2和NH3均易溶于H2O，CO2能与NaOH溶液发生反应而溶解，三者均能形成足够大的压强差，形成喷泉；NO不溶于水，不能形成足够大的压强差，不可能形成喷泉。 D (2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图Ⅰ是________(填“增大”或“减小”，下同)上部烧瓶内气体的压强，图Ⅱ是________下部锥形瓶内气体的压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述________(填“图Ⅰ”或“图Ⅱ”)中装置的原理相似。 [解析]　图Ⅰ是因为烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差，形成喷泉；图Ⅱ则是因为下部锥形瓶内的气体压强增大而产生压强差，形成喷泉。现实生活中的人造喷泉及火山爆发的原理与图Ⅱ的原理相似。 　减小 　增大 　图Ⅱ (3)某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图Ⅲ所示的装置。 ①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，可能出现的现象为________________________________。 ②在①操作的基础上，打开活塞c，产生的现象是 _______________________。 盛有NH3的烧瓶中产生大量的白烟 两烧瓶中同时产生喷泉 [解析]　图Ⅲ装置中如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，氨气溶解，右烧瓶内气体压强减小，左烧瓶内的HCl进入右烧瓶，发生反应NH3＋HCl===NH4Cl，在烧瓶中产生大量的白烟，左右两烧瓶压强急剧减小，此时打开活塞c，则两烧瓶中同时产生喷泉。 |思维建模|常见的喷泉实验装置及引发方法 装置Ⅰ 打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，使少量水进入烧瓶， 导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉 装置Ⅱ 挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而产生喷泉 装置Ⅲ 去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水) 续表 [题点多维训练] 题点(一)　氨气的性质 1．下列关于氨气的说法不正确的是(　 ) A．氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂 B．氨气既可以用浓硫酸干燥也可以用碱石灰干燥 C．用水吸收氨气可用图1所示装置防止倒吸 D．氨气密度比空气密度小，可用图2所示装置收集NH3 √ 解析：氨气易液化，汽化时吸热，可用作制冷剂，A正确；氨气显弱碱性、浓硫酸显酸性，氨气与浓硫酸发生反应，所以不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；氨气在水中的溶解度大，而在四氯化碳中的溶解度小，四氯化碳的密度比水的密度大，所以通入下层，可防止倒吸，C正确；氨气密度比空气密度小，可采用向下排空气法收集，即短管进、长管出，D正确。 2．如图所示，利用培养皿探究NH3的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(　 ) 选项 实验现象 解释 A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与HCl反应生成NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无现象 NH3与浓硫酸不反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是MgCl2溶液 D 干燥的红色石蕊试纸不变色， 湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是可溶性碱 √ 解析：浓氨水具有挥发性，向NaOH固体上滴加浓氨水，由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应生成(NH4)2SO4，A正确，B错误；NH3与氯化物溶液反应生成沉淀，该氯化物可以是CuCl2或MgCl2等，C错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是可溶性碱，NH3是氢化物，D错误。 题点(二)　喷泉实验 3．如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置， 下列叙述不正确的是(　 ) A．该实验说明氨气极易溶于水 B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性 C．氨水很稳定，将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化 D．形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压 √ 解析：由于氨气极易溶于水，当少量水进入盛有氨气的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使滴有酚酞的水喷入烧瓶形成喷泉，A、D项正确；由于氨水有弱碱性，从而使酚酞由无色变为红色，B项正确；氨水不稳定，受热易分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去，C项错误。 4．如图是某课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是(　 ) A．挤压装置①的胶头滴管使H2O全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹 C．用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹 D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹 √ 解析：A项，挤压胶头滴管，这时烧瓶中的NO2溶解在H2O中使烧瓶内气压减小，从而形成喷泉；B项，H2不溶于NaOH溶液，不可能引发喷泉现象；C项，从a处不断鼓入空气，对锥形瓶内的气体加压，将其中的H2O压入烧瓶中，从而产生喷泉；D项，浓硫酸与H2O作用放热使锥形瓶中产生气体，氨水进入烧瓶，从而产生喷泉。 √ 6．下列各组溶液中分别加入足量氨水，观察到的现象相同的是(　 ) A．FeCl3、AlCl3 B．FeCl3、FeSO4 C．NaNO3、BaCl2 D．MgSO4、CuSO4 √ 解析：铁离子、铝离子和氨水反应分别生成红褐色沉淀、白色沉淀，反应现象不同，故A错误；亚铁离子和氨水反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色沉淀，铁离子和氨水反应直接生成红褐色沉淀，其反应现象不同，故B错误；氨水和NaNO3、BaCl2都不反应，加入氨水后溶液均无变化，现象相同，故C正确；镁离子和氨水反应生成白色沉淀，铜离子和氨水反应生成蓝色沉淀，后沉淀消失，反应现象不同，故D错误。 氨的生成 新知探究(二) (一)铵盐 1．概念：由 和 组成的盐。 2．物理性质：铵盐都是白色晶体， 溶于水。 铵根离子 酸根离子 易 3．化学性质 (1)实验探究 预期转化 铵盐(NH)→氨气(NH3) 实验装置 及操作 现象 试管中固体 ，试纸变蓝 固体 ，产生 的气体，试管口有 生成 试管中___________ ，试纸变蓝 结论 NH4HCO3分解产生_____ NH4Cl分解产生_____ NH4Cl和NaOH反应生成_____ 逐渐减小 逐渐减少 有刺激性气味 白色固体 有刺激性 气味气体生成 NH3 NH3 NH3 续表 (2)化学性质 ①不稳定性 铵盐受热易分解，碳酸氢铵、氯化铵分解的化学方程式为 、 _________________________ [微点拨]　并不是所有铵盐受热分解的产物中都存在NH3。 ②与碱反应 铵盐与碱溶液共热产生 ，这是铵盐的通性。反应的离子方程式为 。 氨气 (二)铵根离子的检验 变蓝 白烟 浓氢氧化钠 湿润的红色石蕊试纸 浓盐酸 变蓝 (三)氨气的实验室制法 1．常用方法 反应原理 实验装置 干燥方法 收集方法 _____________ 验满 方法 ①将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变 色，说明氨气已收集满 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有 生成， 说明氨气已收集满 尾气处理 在试管口放一团用 浸湿的棉花球 续表 向下排空气法 蓝 白烟 水或稀硫酸 2.氨气的其他制取方法 浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的逸出 浓氨水＋ 固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的逸出；②增大溶液中OH－的浓度，减小NH3的溶解度 续表 3．NH3吸收装置的创新 [典例]　某探究小组尝试在实验室用下列几组试剂制取少量NH3，请回答下列问题： ①固体Ca(OH)2和NH4Cl　②浓氨水和固体CaO　③浓氨水 (1)用上述三组试剂制取少量NH3，需要加热的是__________(填序号)，第②组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为___________________________________。 ①③ NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑ (2)下面的制取装置图中，方法①应选用装置________(填“A”或“B”，下同)，方法②应选用装置________。 [解析]　A装置适用于固体与固体加热制气体的反应，B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体的反应。 A B (3)在制取后，如果要干燥氨气，可以选用的干燥剂是________(填字母)。 A．浓硫酸 B．固体氢氧化钠 C．五氧化二磷 D．碱石灰 E．固体CaO F．无水CaCl2 [解析]　NH3只能用碱性干燥剂，可以用B、D、E干燥。 BDE (4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是____________________ ____________________________________________________________。 [解析]　检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。 将湿润的红色石蕊 试纸靠近集气瓶口，若试纸变蓝则说明NH3已集满(或其他合理答案) (5)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体为水)可用于吸收多余NH3的是_____(填序号)。 [解析]　装置①没有出气导管，装置③易引起倒吸。 ②④ [题点多维训练] 题点(一)　铵盐的性质及检验 1．铵盐最主要的用途就是作氮肥。下列关于铵盐的说法正确的是(　 ) A．所有铵盐受热均可以分解，其产物中都有氨 B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均显－3价 D．氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离 √ 解析：A项，有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸铵)；B项，铵盐均易溶于水，硝酸铵中，N元素显－3、＋5价；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。 2．由铵根离子和酸根离子构成的离子化合物，这类化合物称为铵盐。检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后(　 ) A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液 B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验 C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液 D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液 √ 解析：将固体放入试管中，加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨气，则该盐中含有铵离子，B正确。 √ 解析：A选项中的两种物质混合不生成氨气；B选项在实验室中是不可能实现的；C选项利用了浓氨水的挥发性，同时可选用碱石灰干燥；D选项中不能用NH4HCO3制氨气，且P2O5不能干燥氨气。 4．下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中能达到实验目的的是(　 ) A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气 √ 实验室制备气体的实验装置设计　　 新知探究(三) 1．气体制取装置的连接顺序 2．各类装置的选择 (1)气体发生装置 ①选择依据 反应原理、反应物的状态、反应条件等。 ②装置的基本类型 (2)净化(干燥)装置 ①净化原则 不减少被净化气体的量；不引入新杂质；操作简便，易于分离。 ②净化装置 装置Ⅰ(洗气瓶)：盛液体除杂试剂，气流方向是长管进，短管出。 装置Ⅱ(干燥管)：盛固体除杂试剂，气流方向是粗口进，细口出。 装置Ⅲ、Ⅳ(U形管、硬质玻璃管)：盛固体除杂试剂，进气口两端均可。 (3)收集装置 ①选择依据 根据气体的密度、水溶性及是否与水或空气中的成分发生反应来确定气体的收集方法。 ②方法选择 排水法 向上排空气法 向下排空气法 适用于难溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2等。 气体不与空气中的成分反应，且密度比空气大，如O2、CO2、Cl2等。 气体不与空气中的成分反应，且密度比空气小，如H2、CH4等。 (4)尾气处理装置 吸收法 a可用于NaOH溶液吸收Cl2、CO2(气体溶解或反应速率不快，不易引起倒吸)。b、c可用于收集极易溶且溶解速率很快的气体，如HCl等 燃烧法 可用于处理难以吸收且可燃的气体，如H2、CO，可用燃烧法 收集法 如NO，将气体用气球收集，然后处理，如图 续表 [题点多维训练] 1．在实验室中用如图装置制备某种气体，对于反应物质和除杂试剂选择不合理的是(　 ) 选项 甲中溶液 乙中试剂 丙中物质 A 浓盐酸 高锰酸钾 饱和食盐水 B 稀硫酸 锌粒 浓硫酸 C 双氧水 二氧化锰 浓硫酸 D 稀盐酸 大理石 氢氧化钠 √ 解析：浓盐酸与高锰酸钾反应，制得混有HCl的氯气，可以通过饱和食盐水除杂，A正确；锌粒与稀硫酸反应，制得混有水蒸气的氢气，通过浓硫酸干燥，B正确；双氧水在二氧化锰催化下可制氧气，能用浓硫酸干燥，C正确；大理石与稀盐酸反应生成的CO2中混有HCl，氢氧化钠与CO2和HCl均发生反应，D错误。 2．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的装置并连接，合理的是(　 ) A．a—a′→d—d′→e B．b—b′→d—d′→g C．c—c′→d—d′→g D．d—d′→c—c′→f √ 解析：由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，除杂的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液，应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥。收集CO2时应用向上排空气法，所以正确答案为C选项。 3．实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　 ) A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C．制一氧化碳时，用向上排空气法收集气体 D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气 √ 解析：用过氧化钠和过氧化氢制备氧气时，均可采用固液不加热的制气体装置，A项正确；氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成CO2，B项错误；一氧化碳密度与空气密度接近，不能用排空气法收集，C项错误；不能用水吸收制取二氧化氮的尾气，因为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮不溶于水造成污染空气，D项错误。 4．二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11 ℃，可用于处理含硫废水。回答下列问题： ClO2的制备： 已知：SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。 (1)装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________。 (2)欲收集ClO2，选择图中的装置，其连接顺序为a→____________________(按气流方向，用小写字母表示)。 解析：二氧化硫从a进入装置B中反应，为防止倒吸，故应在之前有安全瓶，则a→g→h→b，二氧化氯沸点较低，故在D中冰水浴收集，故连接e，最后用NaOH溶液吸收未反应完的二氧化硫，防止污染空气，连接顺序为a→g→h→b→c→e→f→d。 g→h→b→c→e→f→d (3)装置D的作用是_________________。 解析：装置D的作用为冷凝并收集ClO2。 冷凝并收集ClO2 课时跟踪检测 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 1．下列说法不正确的是(　 ) A．氨水可以直接作为肥料施用 B．铵盐都可作为氮肥 C．农家肥和草木灰混合使用可以增强肥效 D．作为氮肥，铵盐比氨水使用更方便 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 2．下列关于铵盐的叙述正确的是(　 ) ①铵盐易溶于水　②铵盐中氮元素均为－3价　 ③铵盐受热易分解　④铵盐只能跟碱反应，不能跟酸反应　 ⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合使用 A．①②③④⑤ B．①③⑤ C．③④⑤ D．①②④ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析：②NH4NO3中氮元素显－3、＋5价；④NH4HCO3与H＋、OH－均反应。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 3．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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析：由题意可知，甲、乙物质均易挥发，且甲挥发出气体的摩尔质量小于乙挥发出气体的摩尔质量，故选C。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 4．已知NH3难溶于CCl4。则如图所示装置中，不适宜用于NH3尾气吸收的是(　 ) 解析：B中装置易形成倒吸，不适宜NH3的尾气处理。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 5．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 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析：NH3与浓盐酸挥发出的HCl发生反应NH3＋HCl===NH4Cl，会产生白烟，A项能用于检验NH3；NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O呈弱碱性，能使红色石蕊试纸变蓝色，能使酚酞溶液变红色，B、C项可用于检验NH3；浓硫酸不具有挥发性，D项不能用于检验NH3。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 3 7．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法错误的是(　 ) 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 3 A．加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体 B．加热时，②中溶液红色变浅，冷却后又变为红色 C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现了SO2的漂白性 D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都不是氧化还原反应 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 3 解析：加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的NH3与HCl遇冷重新反应生成氯化铵，A项正确。加热时氨气逸出，②中溶液红色变浅，冷却后氨气溶解，溶液又变为红色，B项正确。SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，受热品红溶液恢复红色，所以加热时，③中溶液变红，冷却后又变为无色，C项错误。三个实验中的化学反应都不是氧化还原反应，D项正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 10．[双选]下列实验的试剂、装置选用不合理的是(　 ) 选项 实验目的 装置 试剂 A 除去Cl2中少量的HCl、H2O 甲 试剂a为饱和氯化钠溶液 B 除去H2中少量的CO2、H2O 甲 试剂a为碱石灰 C 除去NH3中少量H2O 乙 试剂b为无水氯化钙 D 除去N2中少量的O2 丙 足量的铜网 √ √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析：A选项正确，甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项错误，试剂a只能为液体；C选项错误，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也会吸收NH3生成络合物；D选项正确，丙装置中的铜网可除去O2。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 11．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3、②NO2进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为(　 ) A．①>② B．①<② C．①＝② D．不能确定 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 3 12．某化学探究小组的同学仿照喷泉实验原理在实验室里做了一个“喷泉实验”。 如图所示，在甲、乙两个烧瓶中分别装入X、Y两种无色气体，胶头滴管中盛有酚酞溶液，实验时将酚酞溶液挤入甲烧瓶中，可观察到酞酚溶液变红；然后打开弹簧夹，便可看到甲烧瓶中的导管喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。则X、Y分别为(　 ) A．NH3和HCl B．HCl和NH3 C．SO2和HCl D．NO和HCl 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 解析：要想产生“喷烟”现象，应具备两个条件：一是形成压强差，二是两种气体反应会生成白烟，排除C、D项。由甲中溶液颜色发生变化，结合酚酞溶液挤入甲烧瓶中变红可知，X为NH3，故Y为HCl，选A。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 13．(10分)甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究，并回答问题： (1)他们制取氨气的化学方程式为_____________________________________________。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是____________ ____________________________________________________________ 。 氨气极易溶于 水，不能用排水法收集；氨气的密度比空气的密度小，故用向下排 空气法收集 (3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)，原因：_______________________________ (用化学方程式表示)。 乙 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 3 (4)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)______________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________。 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝则证明氨气已集满， 反之，未集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，产生白烟则 证明氨气已集满，反之，未集满) 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 3 (5)三位同学都认为他们的实验装置还可用于加热碳酸氢铵固体来制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的是________(填“甲”“乙”或“丙”)，该装置中的NH4HCO3固体________(填“能”或“不能”)用NH4Cl固体代替。 丙 　不能 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 3 高阶思维训练(选做题) 14．(14分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx的反应进行了探究。回答下列问题： (1)氨气的制备 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 ①氨气的发生装置可以选择上图中的______(填字母)，反应的化学方程式为____________________________________________ 。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序：发生装置→_______________(按气流方向，用小写字母表示)。 A d→c→f→e→i 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (2)二氧化氮的制备 二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为___________________________________________。 解析：二氧化氮可以用铜和浓硝酸制备，反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 (3)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下用如图装置进行实验。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应 ①Y管中___________ ______________ ②反应的化学方程式为 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复至室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝集 红棕色气体 颜色慢慢变浅 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 打开K2 ③__________________________ ④NaOH溶液的作用是____ ________________________ Z中NaOH溶液产生倒吸现象 吸收 二氧化氮，防止污染环境 续表 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 [微点拨] ①氨水中的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。②计算氨水的成分时按照氨气进行计算，若氨水参加反应时其溶质按照NH3·H2O进行反应。 题点(三)　氨水的成分及性质 5．下列关于氨水的说法不正确的是(　 ) A．氨水和液氨不同，氨水是由多种粒子构成的，液氨的组成中只有氨分子 B．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外) C．氨水显弱碱性，故通常保存在金属容器中 D．在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1 解析： A．氨水是氨气溶于水所得溶液，是混合物，溶液中有多种粒子，包括NH3·H2O等分子，NH、OH－等离子，而液氨是纯净物，组成就是氨分子；B.当氨溶于水后，大部分氨与水结合形成NH3·H2O，而NH3·H2O是弱碱，只有少部分电离，电离出NH和OH－，因此在氨水中物质的量浓度最大的是NH3·H2O(除水外)；C.氨水对许多金属有腐蚀作用，故一般情况下，氨水存放在陶瓷坛、橡皮袋等容器内；D.根据氮原子守恒，有c(NH3·H2O)＋c(NH)＋c(NH3)＝1 mol·L－1。 NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O NH4ClNH3↑＋HCl↑ NH＋OH－NH3↑＋H2O 原理 操作 取少量固体样品(或溶液)于试管中，加入 溶液，加热，用 靠近试管口(或将蘸有 的玻璃棒靠近试管口)，试纸 (或产生白烟)，则证明固体样品(或溶液中)含有NH Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O 方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O [解析]　①③需要加热，①组反应为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；②组反应为NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑，由于CaO＋H2O===Ca(OH)2既消耗水，又放出热量，减少了NH3的溶解，因此不必加热即可放出NH3；③组反应为NH3·H2ONH3↑＋H2O。 C．氯化铵溶液中加入烧碱浓溶液共热时反应的离子方程式为 NH＋OH－NH3↑＋H2O 题点(二)　氨气的实验室制法 3．为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法合适的是(　 ) A．NH4Cl与浓硫酸混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥 B．N2＋3H22NH3，用烧碱进行干燥 C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥 D．加热NH4HCO3固体，气体用P2O5干燥 解析：实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰，图示药品使用不正确，不能用来制取氨气，A项错误；氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，B项错误；丙装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，可以验证氨气具有还原性，C项正确；氨气与水直接接触，不能起防倒吸的作用，D项错误。 固体＋固体气体 固体＋液体气体 固体＋液体 气体 解析：装置A中Cu与浓硫酸反应制备二氧化硫，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 解析：农家肥在微生物作用下分解得到NH，而草木灰呈碱性，容易与NH结合生成氨气而降低肥效，C项错误。 6．氨水的碱性较弱，其原因是(　 ) A．它能使酚酞溶液变红色 B．氨水极易挥发出氨 C．氨与水结合生成的一水合氨(NH3·H2O)只有少部分电离成NH和OH－ D．溶于水的氨大部分以NH3的形式存在 解析： NH3溶于水后，大部分结合成一水合氨的形式，只有少部分NH3·H2O电离成NH和OH－，因此溶液碱性较弱，C项正确。 8．在催化剂、加热的条件下，氨能和氧气发生反应：4NH3＋5O24X＋6H2O，则X的化学式为(　 ) A．N2 B．N2O C．NO D．NO2 解析：在催化剂、加热的条件下，氨能和氧气发生反应：4NH3＋5O24X＋6H2O，根据质量守恒和原子守恒可知，反应前后原子的种类不变，原子的个数不变，反应前为4个氮原子、12个氢原子、10个氧原子，反应后为12个氢原子、6个氧原子，则4X中含有4个氮原子、4个氧原子，故X的化学式为NO。 9．[双选]下列离子方程式正确的是(　 ) A．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热：NH＋OH－NH3↑＋H2O B．氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液：NH＋OH－===NH3·H2O C．氨水与盐酸反应：NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O D．氨水中通入过量二氧化碳：2NH3·H2O＋CO2===2NH＋CO＋H2O 解析： A项，漏掉Ba2＋和SO的反应，应为2NH＋SO＋Ba2＋＋2OH－BaSO4↓＋2NH3↑＋2H2O，错误；B项，加热时应生成氨气和水，不加热时生成一水合氨，正确；D项，CO2过量时应生成HCO，应为NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO，错误。 解析：假设两个容器的状况均为标准状况，体积均为V L，c(氨水)＝＝ mol·L－1，c(HNO3)＝＝ mol·L－1，因此C选项正确。 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 解析：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O，碱石灰可吸收CO2和H2O，因此丙同学能得到纯净的NH3；NH4ClNH3↑＋HCl↑，冷却时NH3＋HCl===NH4Cl，故加热NH4Cl不能收集到NH3。 Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O (或BNH3·H2ONH3↑＋H2O) 解析：①实验室用熟石灰和氯化铵制备氨气，二者都是固体，反应需要加热，因此氨气的发生装置可以选择A，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O，也可用加热浓氨水的方法制备氨气。②欲收集一瓶干燥的氨气，通过C装置可以干燥氨气，通过D装置可以收集氨气，通过F装置可以处理多余的氨气，其连接顺序为发生装置→d→c→f→e→i。 8NH3＋6NO2 7N2＋12H2O 解析：打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢通入Y管中完全反应，二氧化氮具有氧化性，能氧化氨气，反应的化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O，因此实验现象为Y管中红棕色气体颜色慢慢变浅；打开K2，由于体系压强减小，所以实验现象为Z中NaOH溶液产生倒吸现象。由于二氧化氮和氨气会污染空气，所以NaOH溶液的作用是吸收二氧化氮，防止污染环境。 $$