7 第二节 第3课时 NH3及常见气体的制备方法-【金版新学案】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 双选）

第3课时　NH3及常见气体的制备方法 [学习目标]　1.掌握实验室制取NH3的方法。　2.掌握实验室制取常见气体的原理、装置，收集、净化方法及制备方法的比较。 任务一　氨的实验室制法 1．氨的实验室制法 [交流研讨]　(1)实验室制取氨气时，碱不选用NaOH、KOH，其原因是什么？ 提示：原因是NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。 (2)某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气，你怎么看？ 提示：不可以。NH4Cl分解得到NH3和HCl，两种气体在试管口遇冷反应又生成NH4Cl，得不到氨气。 (3)实验室制取氨气时如何干燥氨气？能否使用氯化钙或浓硫酸干燥？为什么？ 提示：应该用碱石灰干燥。不能使用氯化钙或浓硫酸干燥，因为氯化钙或浓硫酸能与氨气反应。 (4)并不是所有的铵盐分解都会产生氨，例如硝酸铵分解就不会产生氨。查阅资料可知，185～200 ℃时，硝酸铵分解得到两种氧化物，其中之一是水，请你写出该温度时硝酸铵分解的化学方程式（可不注明条件）。 提示：硝酸铵分解的化学方程式为NH4NO3===N2O↑＋2H2O。 2．实验室制取氨的简便方法 简便方法 装置 反应原理 加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑ ＋H2O 浓氨水与固体烧碱或生石灰混合 将浓氨水滴加到固态碱性物质（如CaO、NaOH、碱石灰等）上，消耗浓氨水中的水，同时反应放热，促进NH3·H2O分解产生NH3 1．在实验室里，某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨气的方案，下列方案简易、可行的是(　　) A．加热氯化铵固体，再通过碱石灰 B．在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒，并加热至500 ℃，再通过碱石灰 C．加热浓氨水，再通过浓硫酸 D．在生石灰中加入浓氨水，再通过碱石灰 答案：D 2．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置中，正确的是(　　) A．①是氨气发生装置 B．③是氨气发生装置 C．②是氨气吸收装置 D．④是氨气收集、检验装置 答案：B 解析：①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，所以不能用于制取NH3，A错误；③可用于NH3的发生装置，利用浓氨水和生石灰等制取NH3，B正确；②中的漏斗位置过低，不能防止倒吸，漏斗要紧贴水面，C错误；④的试管口应放一团干燥的棉花，减少NH3与空气的对流，D错误。 学生用书第20页 任务二　常见气体的制备方法比较 1．常见气体的制备装置 装置 应用 固体（或液体）＋液体气体 固体（＋固体）气体 固体（或液体）＋液体―→气体 [交流研讨]　用上表中装置对应的字母填写下列空白： 气体 反应试剂及条件 反应装置 O2 KMnO4或KClO3，加热 Na2O2与H2O；H2O2与MnO2 SO2 Na2SO3与浓H2SO4 Cu与浓H2SO4，加热 Cl2 浓盐酸与MnO2，加热 浓盐酸与KMnO4 H2 稀盐酸与Zn CO2 CaCO3与稀盐酸 NH3 NH4Cl与Ca(OH)2，加热 浓氨水，加热 浓氨水与CaO 提示：B　C　C　A　A　C　C　C　B　A　C 2．气体的收集方法 (1)一般方法 收集方法 收集气体的类型　 收集装置 可收集的 气体（举例） 排水法 难溶于水或微溶于水且不与水反应 O2、H2、 NO、CO等 续表 收集方法 收集气体的类型　 收集装置 可收集的 气体（举例） 排空 气法 向上排 空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2 等 向下排 空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等 (2)创新方法 ①从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。 ②若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体： 换成饱和食盐水收集氯气，换成饱和碳酸氢钠溶液收集二氧化碳，换成四氯化碳（密度比水大，且与水不互溶）收集HCl或NH3。 3．常用的防倒吸装置 尾气处理时，有些气体要防倒吸，常见的防倒吸装置有： 实验室制备气体装置选择的基本思路 　　 学生用书第21页 1．（2024·云南开远高一期末）实验室里通过加热熟石灰与氯化铵的固体混合物来制备氨气。氨气密度小于空气，有刺激性气味。氨气极易溶于硫酸，下列氨气的制备、干燥、收集、检验的操作正确的是(　　) 答案：B 解析：A．固体混合物加热制取氨气时，试管口应向下倾斜，故A错误；B．氨气为碱性气体，可用碱石灰干燥，故B正确；C．氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，应短管进气长管出气，故C错误；D．氨气极易溶于水，直接通入硫酸中会引起倒吸，故D错误。 2．如图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置，均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂，请用适宜装置的字母完成下列填空： (1)既能用于收集Cl2，又能用于收集NO的装置是　　　　。 (2)能用于干燥CO2气体的装置是_________________________________________。 (3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中，用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是________________________________________________________________________。 (4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸入反应装置中的是　　　　。 (5)接在气体制备的连续实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是　　　　。 答案：(1)AB　(2)AEF　(3)A　(4)ACE　(5)D 1．（2024·南昌高一检测）下列是中学化学中常见气体，只能用排水法收集的是(　　) A．Cl2 B．HCl C．SO2 D．NO 答案：D 2．下列装置能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制备氨 B．用装置乙除去氨中少量水 C．用装置丙收集氨 D．用装置丁吸收多余的氨 答案：D 解析：用装置甲制备氨时试管口应该略向下倾斜，A错误；氨能被浓硫酸吸收，不能用装置乙除去氨中少量水，B错误；氨密度小于空气，用向下排空气法收集，但收集气体装置不能密闭，不能用装置丙收集氨，C错误；氨极易溶于水，用装置丁吸收多余的氨可以防止倒吸，D正确。 3．（2023·云南玉溪一中高一月考）用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是（夹持仪器略）(　　) 选项 A B C D X中试剂 浓盐酸 双氧水 浓硫酸 浓氨水 Y中试剂 MnO2 MnO2 Cu NaOH 气体 Cl2 O2 SO2 NH3 答案：B 4．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(　　) 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A 浓盐酸、浓硫酸 湿润的pH试纸 变红 HCl为酸性气体 B 浓盐酸、二氧化锰 淀粉碘化钾溶液 变蓝 Cl2具有氧化性 学生用书第22页 C 浓氨水、生石灰 湿润的红色石蕊试纸 变蓝 NH3溶于水显碱性 D 亚硫酸钠、硫酸 品红溶液 褪色 SO2具有还原性 答案：D 解析：浓盐酸易挥发，浓硫酸难挥发，且浓硫酸稀释放热，可制备HCl气体，盐酸可以使pH试纸变红，故A正确；浓盐酸与二氧化锰加热可制备氯气，氯气可氧化KI生成碘，遇淀粉变蓝，故B正确；浓氨水与CaO混合可制备氨气，氨水显碱性，因此氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫可使品红溶液褪色，体现其漂白性，故D错误。 5．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且能得到干燥氨气的是　　　　（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）。 答案：(1)Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O (2)丙　(3)在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，则证明氨气已经集满（或用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生大量白烟，则证明氨气已经集满） (4)乙　2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4（或NH3＋H2SO4===NH4HSO4） 解析：(1)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。(2)甲中没有干燥装置，得到的氨气中含有水蒸气；乙中浓硫酸能够与氨气发生反应；丙中碱石灰与氨气不反应，能够干燥氨气。(3)氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨遇红色石蕊试纸显蓝色，可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满；氨气和氯化氢或硝酸反应可产生大量白烟，所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生大量白烟，可证明氨气已经收集满。(4)氨气为碱性气体，可与浓硫酸反应生成硫酸铵或硫酸氢铵，故乙肯定收集不到氨气。 学科网（北京）股份有限公司 $$