5.2.2 氨和铵盐 学案 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019） 必修第二册

氨和铵盐 学习目标　1.能从物质类别、氮元素价态的角度,认识氨、铵盐的性质与转化。2.会设计实验,如氨的性质实验、制备实验,铵盐的性质实验及铵离子的检验等,实现氨的转化与生成。认识氨气、铵盐在工业和农业生产中的重要意义和对生态环境的影响。 一、氨的性质 (一)知识梳理 1.物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点 　　　 气味 气体 比空气的　  　　　　溶于水(常温常压 1∶700) 较低,易液化 2.化学性质 (1)氨气的化学性质 被氯气氧化:2NH3+3Cl2===N2+6HCl(或8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl) (2)氨水的化学性质 3.用途 (1)氨易　　　　,液氨常用作制冷剂。  (2)氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。 (二)互动探究 仔细观察下列装置,回答问题: 【问题讨论】 问题1　图甲装置(其中胶头滴管及烧杯内均盛有水)进行喷泉实验,上部烧瓶内盛满干燥的NH3,引发水上喷的操作和原理是什么? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题2　若只提供图乙(烧瓶内充满NH3,烧杯内盛有水)装置,请设计引发喷泉的两种方法,并解释原理。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题3　若图甲装置中烧瓶内放二氧化碳气体如何进行喷泉实验?换成氯气呢? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题4　在图丙装置中,如果在锥形瓶中加入合适物质也能产生喷泉。列举一组你认为可以加入的物质并分析产生喷泉的原理是什么? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【探究归纳】　常见能形成喷泉实验的组合 气体 NH3 HCl SO2、CO2、NO2、Cl2 NO2和O2 吸收剂 水或盐酸 水或氢氧化钠溶液 浓氢氧化钠溶液 水 1.下列叙述中,正确的是 (　　) A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物 B.氨水显碱性,溶液中只有OH-,没有H+ C.氨气与氯化氢气体相遇产生白色烟雾 D.在反应NH3+H+===N中,氨失去电子被氧化 2.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法正确的是 (　　) A.两个实验均说明了NH3是碱性气体 B.两个实验均表现了NH3易挥发 C.两个实验均表现了NH3易溶于水 D.两个实验均表现了NH3是还原性气体 3.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3,②NO2,分别进行喷泉实验,如图所示,经充分反应后,瓶内液体的物质的量浓度为 (　　) A.①>② B.①<② C.①=② D.不能确定 二、铵盐的性质、N的检验 (一)知识梳理 1.铵盐 (1)概念:由　　　　　　和酸根离子构成的化合物,如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等。铵盐是农业上常用的化肥。  (2)物理性质:绝大多数铵盐都是白色或无色晶体,且　　　　溶于水。  (3)化学性质 ①受热易分解 NH4Cl　　　　　　　　　　　 (生成的NH3和HCl遇冷又结合生成NH4Cl); NH4HCO3　　　　　　　　　　　　。  ②与碱反应 与碱溶液在不加热条件下反应: N+OH-===　　　　　　　　　　　　; 与碱溶液在加热条件下反应: N+OH-　　　　　　　　　　　　。  2.N的检验 (1)实验探究 实验 操作 [三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液] 实验 现象 三支试管中均有无色气体放出,湿润的红色石蕊试纸变　　　  离子方程式:N+OH-NH3↑+H2O 应用 检验N的存在和制取氨 (2)N检验方法 待检验物质无色气体试纸变蓝—→结论:存在　　　  (二)归纳总结 (1)铵盐受热分解都有氨生成,但硝酸铵受热分解最终生成氮气或氮氧化物。 (2)N的检验 1.为了检验某固体物质中是否含有N,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是 (　　) ①蒸馏水　②NaOH溶液　③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸　⑤稀硫酸 A.①⑤ B.④⑤ C.①③ D.①④⑤ 2.下列说法中正确的是 (　　) A.所有铵盐受热均可以分解,但产物不一定有NH3 B.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝 D.铵盐都易溶于水,其水溶液只能与碱反应,不能与酸反应 3.下列离子方程式书写正确的是 (　　) A.氯化铵固体和熟石灰混合加热:N+OH-NH3↑+H2O B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:N+OH-===NH3·H2O C.氨水中加入盐酸:NH3·H2O+H+===N+H2O D.氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ 三、氨的实验室制法 (一)知识梳理 氨的实验室制法 制备原理 方程式为　　　　　　　　　　　  实验装置 收集 NH3极易溶于水,可以用　　　　　　收集  验满 把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变　　　　;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有　　　　产生  (二)问题探究 问题1　观察实验室制取氨气的装置,大试管管口略低于试管底部,目的是什么? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题2　此装置存在的缺陷是什么?如何进行改进? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题3　收集NH3时,试管口处为什么加一团棉花? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题4　 应选用什么物质做干燥剂干燥氨气?可以用P2O5、浓硫酸、CaCl2等干燥氨气吗?(已知CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题5　制氨气能否用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替NH4Cl固体?消石灰能否用NaOH、KOH等强碱代替?原因是什么? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【探究归纳】　实验室制取NH3的简易方法 方法 化学方程式(或原理) 气体发 生装置 加热 浓氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O 浓氨水 +固体 NaOH NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大也有利于NH3的生成 浓氨水 +固体 CaO CaO与水反应生成OH-,使溶剂(水)减少;且反应放热,促使NH3·H2O分解。 化学方程式:NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列NH3的干燥试剂和收集方法中,正确的是 (　　) 选项 A B C D 干燥试剂 浓硫酸 浓硫酸 碱石灰 碱石灰 收集方法 向上排空气法 向下排空气法 向上排空气法 向下排空气法 2.下列实验室制取NH3并进行干燥、收集、验满和尾气处理的各装置和原理能达到实验目的的是 (　　) 3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是 (　　) 氨和铵盐 一、 (一)1.无色　有刺激性　小　极易 2.(1)NH3+H2ONH3·H2O　HCl+NH3NH4Cl　产生白烟　还原性　(2)变蓝　3.(1)液化 (二) 问题1　操作是把滴管中的水挤入烧瓶中,再打开止水夹;原理是氨极易溶于水,致使烧瓶内气体压强减小。 问题2　方法一　打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,NH3受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨与水接触,即产生喷泉。 方法二　在烧瓶外壁使用制冷剂(液氨、液氮等),冷却一段时间,打开止水夹。原理是烧瓶受冷后气体收缩,压强减小,使锥形瓶内的水上升,氨气溶于水后又产生负压,从而引发喷泉。 问题3　将烧杯内的水换成NaOH溶液,无论二氧化碳还是氯气均可以产生喷泉。 问题4　碳酸氢铵与稀盐酸等(合理即可),二者反应产生二氧化碳,从而增大了锥形瓶内的压强,产生喷泉。 对点训练 1.A　[氨水是混合物,液氨是纯净物;所有水溶液中都会同时含有H+和OH-;氨气与氯化氢气体相遇,发生反应生成氯化铵固体小颗粒,产生白烟;NH3+H+N中,无电子转移,不是氧化还原反应。] 2.A　[喷泉实验证明氨气极易溶于水,溶于水形成一水合氨弱碱溶液,烧瓶中溶液变红色,证明氨气是碱性气体。实验二证明浓氨水易挥发,氨气遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,证明氨气是碱性气体,所以两个实验均说明了NH3是碱性气体,故A正确;实验一表现了NH3易溶于水,而不是易挥发,故B错误;实验一表现了NH3易溶于水和水溶液呈碱性,实验二体现氨气的挥发性和碱性,故C错误;两个实验中都未发生氧化还原反应,所以无氧化性和还原性的体现,故D错误。] 3.C　[可假定烧瓶的体积为V,此温度和压强条件下气体摩尔体积为Vm,则NO2喷泉实验后,根据反应3NO2+H2O2HNO3+NO可知,生成溶液的溶质为HNO3,其物质的量为,形成溶液的体积为,可计算出其物质的量的浓度为 mol·L-1,同理可计算出NH3喷泉实验后溶液物质的量的浓度也为 mol·L-1。] 二、 (一)1.(1)铵根离子(N)　(2)易　(3)①NH3↑+HCl↑ NH3↑+H2O+CO2↑　②NH3·H2O　NH3↑+H2O　2.(1)蓝色　(2)N 对点训练 1.B　[N检验一般是取少量样品与碱混合于试管中,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,看试纸是否变蓝;也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成。因此④、⑤一定用不到。] 2.A　[铵盐受热都分解,但不一定产生氨气,如NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2、H2O等,A正确;NH4Cl受热分解生成氨气与HCl,NaHCO3受热分解得到Na2CO3固体,B错误;Fe2+比N更易结合OH-,因而加入少量NaOH溶液不会产生NH3,C错误;NH4HCO3、(NH4)2S等溶液均能与酸反应,D错误。] 3.C　[A项,该反应属于固体间的加热反应,不能写成离子形式,错误;B项,溶液混合加热生成氨气,离子方程式应为N+OH-NH3↑+H2O;D项,一水合氨是弱碱,不能完全电离,向氨水中滴加氯化铝溶液应生成Al(OH)3沉淀,离子方程式应为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N,错误。] 三、 (一)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O　向下排空气法　蓝色　白烟 (二) 问题1　防止反应产生的水蒸气冷凝回流到热的试管底部引起试管炸裂。 问题2　此装置缺少NH3的干燥装置,可在NH3的收集装置之前加一个干燥装置。 问题3　减缓NH3与空气的对流,使收集到的NH3更纯净。 问题4　应选用碱石灰做干燥剂干燥氨气。不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂,也不能用CaCl2干燥,原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。 问题5　不能,因为NH4NO3加热时爆炸,而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替,因为NaOH、KOH具有吸湿性,易潮解结块,不利于生成的氨气逸出,而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。 对点训练 1.D　[NH3是碱性气体,能与H2SO4反应,2NH3+H2SO4(NH4)2SO4,故NH3不能用浓硫酸干燥;NH3的密度比空气的小,故要用向下排空气法收集,故答案为D。] 2.D　[氯化铵加热分解为氨气和氯化氢,在试管口遇冷又化合为氯化铵,不能得到氨气,A错误;浓硫酸与氨气反应,不能干燥氨,B错误;由于氨密度小于空气,导气管应伸入到试管底部进行气体的收集,C错误;氨极易溶于水,易发生倒吸现象,倒置的漏斗可以防倒吸,D正确。] 3.A　[NH4Cl溶液与NaOH溶液混合不加热时不能得到NH3,A错误;在浓氨水中加入CaO,CaO与水反应放出大量的热,使NH3·H2O分解放出氨气,B正确;实验室用铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl与Ca(OH)2反应,固体与固体反应,因为有水生成,试管口应向下倾斜,C正确;加热浓氨水,加快氨气挥发,D正确。] 学科网（北京）股份有限公司 $$