5.2.2 氨和铵盐（Word导学案）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（人教版2019，通用）

第2课时　氨和铵盐 [核心素养发展目标]　1.掌握NH3的性质。2.掌握铵盐的性质及NH的检验方法。3.掌握喷泉实验的原理及拓展应用。 一、氨的性质 1．物理性质 状态 气味 密度 水溶性 沸点 无色气体 有刺激性气味 比空气小 极易溶于水(常温常压1∶700) 较低，易液化，作制冷剂 2.化学性质 (1)实验探究 实验装置 操作及现象 结论 ①打开弹簧夹，并挤压胶头滴管 ②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色 氨极易溶于水，其水溶液(俗称氨水)呈碱性 将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近，产生白烟 氨与氯化氢均易挥发，反应生成白色晶体 (2)氨的化学性质 (3)氨水 氨水呈弱碱性，且不稳定，加热时易分解成NH3，NH3·H2ONH3↑＋H2O。 思考　(1)某同学做氨气溶于水的喷泉实验时，打开弹簧夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，并未产生喷泉，试分析实验失败可能的原因。 提示　①装置气密性不好；②收集的NH3纯度较低；③烧瓶不干燥等。 (2)哪些气体与吸收剂也能形成喷泉实验？ 提示　 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S、NO2 NO2与O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水 1．判断正误 (1)液氨可用作制冷剂，是因为其汽化时吸收大量的热(　　) (2)1 mol·L－1的氨水中c(NH3·H2O)为1 mol·L－1(　　) (3)氨水可以导电，所以NH3为电解质(　　) (4)浓氨水与所有酸反应均有白烟产生(　　) (5)氨中氮元素的化合价为－3价，在反应中只能升高而具有还原性(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 2．(2023·山东济宁高一期末)氨是一种重要的化工原料。下列关于氨的性质的描述不正确的是(　　) A．有刺激性气味，密度比空气的小 B．与氯化氢反应产生白烟 C．能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 D．其水溶液能使酚酞溶液变红 答案　C 解析　NH3与HCl反应可生成NH4Cl晶体，产生白烟，B正确；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体是酸性气体，NH3是碱性气体，C错误；NH3的水溶液中NH3与H2O反应生成NH3·H2O，溶液呈碱性，能使酚酞溶液变红，D正确。 3．喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。 (1)如果只提供如图2的装置(气体为氨，液体为水)，请说明引发喷泉的方法：_______________。 (2)某同学用图1所示装置，在圆底烧瓶中盛放不同的气体进行喷泉实验。 请帮助分析实验后圆底烧瓶中所得溶液的浓度(假设是在标准状况下完成实验，且溶质不扩散)。 ①若用HCl气体，则c(HCl)＝______________________________________________________。 ②若用NO2气体，则c(HNO3)＝_____________________________________________________。 答案　(1)打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾 (2)① mol·L－1　② mol·L－1 解析　(2)设圆底烧瓶的容积为V L，则圆底烧瓶内气体的物质的量都为 mol。①HCl气体形成喷泉后，溶液充满烧瓶，则溶液体积为V L，则c(HCl)＝＝ mol·L－1。②NO2气体形成喷泉后，溶质为HNO3，据化学方程式： 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO， mol　　　× mol 形成喷泉后溶液体积为V L， 则c(HNO3)＝＝ mol·L－1。 二、铵盐的性质、NH的检验 1．铵盐 铵盐在农业上常用作化肥，如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等，绝大多数铵盐易溶于水，受热易分解，与碱反应会放出氨。 2．NH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，均使湿润的红色石蕊试纸变蓝色 实验原理 离子方程式：NH＋OH－NH3↑＋H2O 应用 检验NH的存在和制取氨 (2)铵盐(NH)的检验流程 特别提醒　取少许样品于试管中，加入强碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH。 1．判断正误 (1)绝大多数铵盐易溶于水，可作氮肥，贮存时要密封包装且放于阴凉处(　　) (2)向某溶液中加入稀NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸不变蓝，则原溶液中一定无NH(　　) (3)NH4Cl受热易分解，所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl(　　) (4)NH4HCO3与足量NaOH溶液共热时，发生反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)× 2．(2023·上海静安回民中学高一期中)下列关于铵盐的叙述不正确的是(　　) A．所有铵盐中，氮元素化合价都是－3价 B．绝大多数铵盐易溶于水 C．铵盐使用时应注意低温保存，深施盖土 D．铵盐多为白色晶体 答案　A 解析　如果铵盐为NH4NO3，NH中N的化合价为－3价，NO中N显＋5价，故A错误。 1．下列说法正确的是(　　) A．铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 B．铵盐受热分解一定都会产生NH3 C．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 D．可以用NaOH溶液鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液 答案　C 2．(2023·河北沧州高一期末)关于下列实验现象的说法不正确的是(　　) A．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色 B．实验1，由喷泉现象可知氨气极易溶于水 C．实验1，喷泉结束后烧瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O和NH D．实验2，加热过程中酚酞被漂白而褪色 答案　D 解析　挤压胶头滴管并打开止水夹，可形成喷泉，由喷泉现象可知氨气极易溶于水，B正确；氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离，则烧瓶溶液中的含氮微粒有NH3、NH3·H2O和NH，C正确；加热会降低气体的溶解度，且促进NH3·H2O分解释放出NH3，溶液的碱性减弱，红色逐渐变浅，直至褪色，D错误。 3．(2023·广东汕头高一期中)如图所示，干燥烧瓶内有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管，与实验事实不相符的是(　　) A．CO2(饱和NaHCO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉 C．SO2(NaOH溶液)/无色喷泉 D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉 答案　A 解析　二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应，且CO2在NaHCO3溶液中溶解度不大，不能形成喷泉，故A错误；氨极易溶于水，氨水显碱性，遇酚酞变红，可形成红色喷泉，故B正确；SO2与氢氧化钠溶液能够反应，可形成无色喷泉，故C正确；HCl与AgNO3溶液反应生成白色的氯化银沉淀，可形成白色喷泉，故D正确。 4．某化学兴趣小组利用图示装置探究氨的性质。 (1)①中湿润的红色石蕊试纸__________，化学方程式为________________________________。 (2)向②中滴入浓盐酸，现象为______________________________________________________， 反应的化学方程式：______________________________________________________________。 (3)将灼热的铂丝伸入③锥形瓶中，可观察到铂丝保持红热，有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应，写出NH3和O2催化氧化的化学方程式：_____________________ ______________________________________________，锥形瓶中出现白烟，该物质的化学式为_____________________________________________________________________________。 答案　(1)变蓝　NH3＋H2ONH3·H2O (2)产生白烟　NH3＋HCl===NH4Cl (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O　NH4NO3 解析　(3)NH3和O2反应生成NO，NO和O2反应生成NO2，NO2又和H2O反应生成HNO3，HNO3遇到NH3生成NH4NO3小颗粒，故白烟成分为NH4NO3。 题组一　氨的性质 1．(2023·石家庄高一期末)2022年北京冬奥会雪车雪橇中心的滑雪道是以液氨作为制冷剂，以下关于氨的说法错误的是(　　) A．NH3的熔、沸点低，故常用液氨作制冷剂 B．利用NH3做喷泉实验，可证明氨气极易溶于水 C．NH3中N元素显－3价，故NH3具有还原性，可被氧化 D．将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互靠近，产生白烟，说明氨水显碱性 答案　D 解析　NH3的熔、沸点低，氨气在加压时易液化，液氨汽化时吸收大量的热，工业上可使用液氨作制冷剂，A正确；氨气极易溶于水，能够使瓶内外在短时间内产生较大的气压差，所以可用于做喷泉实验，B正确；NH3中N元素为－3价，可以升高，故NH3在氧化还原反应中可以做还原剂，可被氧化，C正确；将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互靠近，产生白烟，是氨气的性质，不能说明氨水显碱性，D错误。 2．下列关于氨水的叙述正确的是(　　) A．氨水显碱性，是因为氨气是一种弱碱 B．氨水和液氨成分相同 C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外) D．1 mol·L－1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1 mol 答案　D　 解析　溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NH、OH－和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。 3．已知氨不溶于有机物(如CCl4，且与水不互溶)。下列关于氨的说法正确的是(　　) 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，人们也不必采取任何防护措施 D．吸收NH3可用如图所示的装置防止倒吸 答案　D 解析　氨属于碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥；湿润的酚酞试纸遇NH3会变红；虽然氨并不能称为有毒气体，但由于氨的溶解度极高，且极易挥发，所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上，从而产生刺激和炎症，故发生液氨大量泄漏时，人们必须采取一定的防护措施，A、B、C项错误；四氯化碳是一种油状液体，氨不溶解于其中，这样就防止了倒吸，D项正确。 4．(2023·郑州高一期末)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体和溶液，能出现喷泉现象的是(　　) 选项 气体 溶液 A Cl2 饱和氯化钠溶液 B NO 稀H2SO4 C CO2 饱和NaHCO3溶液 D NH3 稀盐酸 答案　D 解析　Cl2在饱和氯化钠溶液中溶解度不大，因此不能形成压强差，所以不能形成喷泉，A项错误；NO不溶于稀硫酸中，所以不能形成喷泉，B项错误；CO2与饱和NaHCO3溶液不反应，也不溶解，因此不能形成喷泉，C项错误；NH3与稀盐酸会发生反应生成NH4Cl，且氨也极易溶于水，能形成压强差，可以形成喷泉，D项正确。 5．如图，利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。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与浓盐酸挥发出的HCl气体反应产生了NH4Cl固体 B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应 C 氯化物溶液变浑浊 该溶液一定是AlCl3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是一种可溶性碱 答案　A 解析　因浓硫酸不挥发，与NH3反应看不到白烟，并非不反应，B项错误；氯化物溶液也可能是MgCl2溶液，C项错误；NH3本身不能电离出OH－，因此NH3不是碱，NH3·H2O才是碱，D项错误。 题组二　铵盐的性质、NH的检验 6．(2023·长沙高一质检)试管中盛有少量白色固体，可能是铵盐，检验的方法是(　　) A．加水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 C．加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞溶液 D．加氢氧化钠溶液，加热，用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近试管口 答案　B 解析　铵盐加水仅溶解，不产生任何物质，无法通过试纸检验，A不符合题意；铵盐加碱再加热产生了NH3，湿润红色石蕊试纸遇NH3变蓝，该方法可检验铵盐，B项符合题意；氢氧化钠能使酚酞变红，产生的碱性物质也能使酚酞变红，该方法无法检验铵盐，C项不符合题意；铵盐加入碱加热产生的NH3遇挥发性的酸有白烟，但遇浓硫酸没有现象，D项不符合题意。 7．下列化合物既能与硫酸反应，又能与氢氧化钠反应的是(　　) ①NaHCO3　②NaHSO4　③(NH4)2CO3　④NaNO3　⑤NH4HCO3 A．只有① B．只有③ C．①②③ D．①③⑤ 答案　D 解析　碳酸氢钠既能与硫酸反应生成二氧化碳，又能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故①正确；硫酸氢钠只与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，故②错误；碳酸铵、碳酸氢铵既能与硫酸反应生成二氧化碳，又能与氢氧化钠反应生成一水合氨或放出氨，故③、⑤正确；硝酸钠与硫酸、氢氧化钠都不反应，故④错误。 8．能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液这四种无色溶液区分开的一种试剂是(必要时可加热)(　　) A．Ba(OH)2溶液 B．NaOH溶液 C．NaCl溶液 D．Ba(NO3)2溶液 答案　A 解析　Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应有白色沉淀产生，NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液分别与Ba(OH)2溶液混合加热，前者有氨放出，后者既有氨放出，又产生白色沉淀，由此可鉴别出Na2SO4溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液，则剩余的一种为KCl溶液，A项正确。 9．下列化学方程式或离子方程式书写正确的是(　　) A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：NH＋OH－NH3↑＋H2O B．NH4HCO3加热分解：NH＋HCONH3↑＋CO2↑＋H2O C．氨与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O D．氨水中加入氯化铁溶液：Fe2＋＋2NH3·H2O===2NH＋Fe(OH)2↓ 答案　C 解析　A项，该反应属于固体间的加热反应，不能写成离子方程式；B项，NH4HCO3加热分解不能写成离子方程式；D项，向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH。 10．某实验小组同学探究NH3与Cl2的反应，装置如图所示。常温常压下，将氨收集在薄膜保鲜袋(无弹性)中，氯气收集在反应管中，关闭K，按图连接好装置；将氨压入反应管，充分反应后打开K，下列说法错误的是(　　) A．反应开始后，保鲜袋逐渐被吸入反应管 B．反应过程中，反应管中产生白烟 C．打开K后，水会倒吸入反应管 D．上述反应原理可用于检验输送氯气的管道是否泄漏 答案　C 解析　NH3与Cl2混合后发生反应：8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2,40 mL NH3与15 mL Cl2刚好完全反应，此时气体由55 mL变为5 mL，反应管内气体的压强减小，必然导致保鲜袋逐渐被吸入反应管，最终使反应管内气体的压强等于大气压强，故打开K后，水不会倒吸入反应管。 11．利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应过程中NO2、NH之间的反应是氧化还原反应 B．上述历程的总反应为2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O C．X是HNO2，是还原产物 D．[(NH4)(HNO2)]＋是反应过程中的催化剂 答案　B 解析　反应过程中NO2、NH之间发生反应生成[(NH4)2(NO2)]2＋，没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故A错误；图示生成X的反应为[(NH4)2(NO2)]2＋＋NO===[(NH4)(HNO2)]＋＋X＋H＋，根据原子守恒判断X为N2和H2O，故C错误；由反应历程图可知，氨、二氧化氮和一氧化氮是反应物，氮气与水是生成物，所以总反应为2NH3＋NO＋NO22N2＋3H2O，故B正确；[(NH4)(HNO2)]＋为反应的中间产物，不是反应过程中的催化剂，故D错误。 12．Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是(　　) A．装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸 B．C中硬质玻璃管中发生反应：3Ca＋2NH3Ca3N2＋3H2 C．实验过程中，先启动A处反应，一段时间后再点燃C处酒精灯 D．从产品纯度考虑，C、D装置之间应该增加E装置 答案　D 解析　装置D中球形干燥管连接导管，末端插入稀硫酸中，可防止倒吸，A正确；硬质玻璃管中干燥的NH3与Ca反应生成Ca3N2和H2，B正确；实验时，先滴入浓氨水制取NH3，利用生成的NH3排出装置内的空气，再点燃C处酒精灯加热，C正确；C和D之间要增加干燥装置，应使用无水CaCl2，D错误。 13．NH3与NO2是常见的氮的化合物，研究它们的综合利用有重要意义。 (1)热电厂通常用NH3消除燃煤烟气中的NO2，写出该反应的化学方程式：__________________ _______________________________________________________________________________。 (2)氨气与氯化氢气体混合的现象及该反应的用途是____________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)若将少量氨与过量氯气混合，则生成一种酸性气体和另一种化合物A，A中所有原子均满足8电子稳定结构，试写出A的电子式：______________，A在一定条件下能与水反应，可产生用于饮用水消毒的物质和氨。试写出此反应的化学方程式：__________________________ _______________________________________________________________________________。 答案 　(1)8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O (2)产生白烟，检验氨气和氯化氢是否泄漏 (3)　NCl3＋3H2O===NH3＋3HClO 14．(1)某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验： ①盛放氨水的实验仪器的名称为______________；在加热条件下，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。 ②实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟，其原因是________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 ③烧杯中盛有氢氧化钠溶液的作用是_______________________________________________。 (2)将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入装置C中，并在b管上端点燃氨气生成氮气和水： ①两气体通入的先后顺序是________，其理由是__________________________________。 ②氨气燃烧的化学方程式是_______________________________________________________。 答案　(1)①锥形瓶　4NH3＋5O24NO＋6H2O　②一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，硝酸吸收氨气生成硝酸铵　③吸收尾气，防止污染空气 (2)①先通氧气，后通氨气　若先通氨气，氨气在空气中不能燃烧，逸出造成环境污染　 ②4NH3＋3O22N2＋6H2O 解析　(1)①盛放氨水的实验仪器为锥形瓶，氨气的催化氧化反应为4NH3＋5O24NO＋6H2O。②一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，硝酸吸收氨气生成硝酸铵：NH3＋ HNO3===NH4NO3，所以如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟。③尾气中含有氮的氧化物、氨气等气体，直接排放会引起空气污染，通入氢氧化钠溶液中，可以吸收尾气，防止污染空气。 15．人类的农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料生产，某化学兴趣小组利用如图装置探究氨的相关性质。 已知：①装置A用于制备NH3； ②参阅资料：Cu、Cu2O均为红色固体，其中Cu2O能溶于氨水，生成无色溶液，在空气中立即被氧化成蓝色[Cu(NH3)2]2＋，而Cu不与氨水反应。 (1)装置D的作用：________________________________________________________________。 (2)甲同学认为该实验装置不严谨，应在装置D后再连接一个装有CaCl2固体的球形干燥管，其目的是_______________________________________________________________________。 (3)实验开始时，先点燃装置________(填“A”或“C”)的酒精灯，一段时间后再点燃另一装置的酒精灯。实验结束发现：C中粉末完全变红，D中无水硫酸铜变蓝，还产生一种单质气体。为进一步确定红色固体物质，乙同学提出假设：①红色固体为Cu单质；②红色固体为Cu2O；③________________________________________________________________________。 设计实验操作：取反应后的红色固体物质于洁净试管中，向其中滴加足量氨水并充分振荡，观察到溶液变为蓝色，固体有剩余。丙同学为验证乙同学的假设，取CuO固体4.00 g重复上述加热实验，反应后装置C中得红色固体3.52 g。请结合上述信息，写出NH3与CuO反应的化学方程式：____________________________________________________________________。 (4)已知，将SO2通入BaCl2溶液中，无明显现象。如图若将生成的NH3与SO2同时通入BaCl2溶液中，产生白色沉淀，反应的化学方程式为______________________________。若向a处通入________(填字母)，在E中也能产生白色沉淀，其白色沉淀为________。 A．CO2 B．N2 C．Cl2 答案　(1)检验是否有水生成　(2)防止空气中的水分进入装置D干扰实验　(3)A　红色固体为Cu和Cu2O　5CuO＋2NH32Cu2O＋Cu＋N2＋3H2O　(4)2NH3＋SO2＋BaCl2＋H2O===2NH4Cl＋BaSO3↓　C　BaSO4 解析　(3)加热时，先点燃装置A处的酒精灯，使生成的氨气充满装置C的硬质玻璃管，再点燃装置C的酒精灯，根据提出假设的逻辑关系，假设③：红色固体为Cu和Cu2O。取反应后的红色固体物质于洁净试管中，向其中滴加足量氨水并充分振荡，观察到溶液变为蓝色，固体有剩余，说明产物有Cu2O、Cu，D中无水硫酸铜变蓝，说明有水产生，还产生一种单质气体，依据原子守恒，该气体为氮气，即氨气还原CuO生成H2O、Cu2O、Cu和N2，取CuO固体4.00 g即＝0.05 mol，重复上述加热实验，反应后装置C中得红色固体3.52 g，减少的氧原子的物质的量等于生成的水的物质的量为＝0.03 mol，依据反应前后O原子守恒，生成的Cu2O的物质的量为0.02 mol，化学方程式为5CuO＋2NH32Cu2O＋Cu＋N2＋3H2O。(4)氯气能将二氧化硫氧化为硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀。 学科网（北京）股份有限公司 $$