第五章 第二节 第3课时 氨气的实验室制备方法-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学必修第二册同步导学案配套PPT课件（人教版）单选

第二节　氮及其化合物 第3课时　氨气的实验室制备方法 优化探究 第五章　化工生产中的重要非金属元素 [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。 课时作业　巩固提升 1.氨的实验室经典制法 制备 原理 __________________________________________ 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  2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气法 蓝色 白烟 2.氨的其他制法 方法及装置 原理及化学方程式   氨水具有　　 　　和　　　　,受热易分解。  化学方程式为________________________   NaOH固体具有吸水性,溶于水放出大量的热,促使氨水分解。 CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。化学方程式为_____________________________ 不稳定性 挥发性 NH3·H2ONH3↑+H2O NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2 (1)有同学认为实验室制取氨的实验装置不能得到干燥的氨气。如何进行改进才能得到干燥的氨气? (2)收集NH3时,试管口处为什么加一团棉花?能否把棉花换成单孔塞?为什么? 提示:(1)可在NH3的收集装置之前加一个干燥装置。 (2)减缓NH3与空气的对流,使收集到的NH3更纯净。不能。换成单孔塞,试管内构成一个密闭系统,氨气将难以进入。 特别提醒　(1)制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替,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。 (2)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。 (3)NH3极易溶于水,制取和收集的容器必须干燥。 1.下列说法中,正确的是　　　　(填序号)。  (1)实验室中可以利用加热NH4Cl分解的方法制取NH3 (2)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,只能用向下排空气法收集 (3)氨不能用浓硫酸进行干燥,但可以用无水CaCl2干燥 (4)为加快产生NH3的速率,实验室中可以用NaOH和NH4Cl反应制NH3 (5)由于氨极易溶于水,所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收 (2) 2.(2024·山东潍坊高一联考)下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验,其中能达到实验目的的是(　　)     A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中的少量水 C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气 A 解析:浓氨水遇碱石灰放出氨气,实验室可以用装置甲制备氨气,故选A;浓硫酸和氨气反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥氨气,故不选B;体系密闭,若用装置丙收集氨气,空气无法排出,故不选C;氨气极易溶于水,漏斗口浸没在水中,若用装置丁吸收多余的氨气,会引起倒吸,故不选D。 3.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 D 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 1 [A组　基础落实] 1.某化学研究小组的同学在实验室中利用如图装置制取并收集少量干燥的NH3。下列叙述正确的是(　　) A.试管a中的固体是NH4Cl和NaOH的混合物 B.装置b中的试剂是碱石灰 C.用塞子代替棉花,收集到的NH3纯度更高 D.用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近c试管口能检验NH3是否收集满 B 解析:试管a中的固体是NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,A错误;碱石灰可以干燥氨气,装置b中的试剂是碱石灰,B正确;用塞子代替棉花,试管内的空气无法排出,不能收集氨气,C错误;浓硫酸难挥发,应该用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近c试管口,若产生白烟,则NH3已收集满,D错误。 2 3 4 5 6 1 2.(2024·广东深圳高一检测)以下关于氨气的实验装置正确的是(　　)     A.图甲用于实验室制取氨气 B.图乙用于制备NaHCO3 C.图丙用于干燥氨气 D.图丁用于氨气的尾气处理 2 3 4 5 6 1 D 2 3 4 5 6 1 解析:加热氯化铵,生成的氨气与氯化氢在试管口又化合生成氯化铵,得不到氨气,故A错误;制备NaHCO3需要将CO2通入溶有NH3的饱和食盐水中,故B错误;氨气会和浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,故C错误;氨气极易溶于水而不溶于四氯化碳,图丁可用于氨气的尾气处理,故D正确。 3.(2024·福州八中高一质检)下列实验室制取氨气、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　)     A.可利用装置甲制取大量氨 B.用装置乙收集氨气时气体应该从a口进b口出 C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物为铜 D.可以用装置丁吸收氨气,进行尾气处理 2 3 4 5 6 1 B 2 3 4 5 6 1 解析:NaOH稀溶液和NH4Cl溶液在不加热的条件下反应生成NH3·H2O,得不到NH3,故A错误;氨气比空气轻,应用向下排空气法收集,导气管短进长出,用装置乙收集氨气时,气体应该从a口进b口出,故B正确;装置丙中氧化铜可以被还原为铜或氧化亚铜,铜、氧化亚铜都是红色固体,则还原产物不一定为铜,故C错误;氨气极易溶于水,导管直接插入饱和食盐水中易发生倒吸,故D错误。 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: 2 3 4 5 6 1 (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)。 2 3 4 5 6 1 Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O 丙 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) 乙 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4===NH4HSO4) 2 3 4 5 6 1 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,一水合氨遇红色的石蕊试纸显蓝色,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。 [B组　培优训练] 5.(2023·山东新泰一中高一检测)下列装置进行的实验,能达到目的的是(　　) 2 3 4 5 6 1 A.用图1装置制取并收集干燥纯净的NH3 B.用图2装置可演示NO的喷泉实验 C.用图3装置除去CO2气体中混有的少量SO2 D.用图4装置检验铁粉与水蒸气反应产生的H2 答案:D 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 解析:图1为向上排空气法,氨气的密度比空气小,应采取向下排空气法,则图1中收集氨气的方法不合理,故A错误;NO不溶于水,则不能演示NO的喷泉实验,故B错误;CO2气体能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,所以无法达到实验目的,故C错误;氢气是可燃性气体,氢气在空气中燃烧会发出淡蓝色火焰,所以图4装置可以检验铁粉与水蒸气反应产生的H2,故D正确。 6.(2024·河南开封高一期中)某课外活动小组在实验室用如图所示装置快速制取氨并验证氨的某些性质,同时收集少量纯净的氮气,请回答下列问题。 2 3 4 5 6 1 (1)写出用生石灰和浓氨水反应制取氨的化学方程式: 　 。  (2)实验进行一段时间,观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色,盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色,并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象,在硬质玻璃管内发生的反应说明氨具有　　　　　(填字母)。  A.碱性　　　　　　　　 B.还原性 C.氧化性 D.不稳定性 2 3 4 5 6 1 (3)洗气瓶中浓硫酸的主要作用是 　 , 但也可能存在的安全隐患是 　 。  (4)装置E的作用是 　 , 装置F的作用是 　 ,  装置E中的碱石灰　　　　(填“能”或“不能”)换成CaCl2。  2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 答案:(1)NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑　(2)B　(3)吸收空气中的水分,排除干扰;吸收氨,防止污染空气　浓硫酸发生倒吸　(4)吸收水蒸气,干燥NH3　检验反应是否有水生成　不能 2 3 4 5 6 1 解析:(1)生石灰和浓氨水反应生成Ca(OH)2和NH3,化学方程式:NH3·H2O+ CaO===Ca(OH)2+NH3↑。(2)由题知生成物有N2,NH3失去电子,表现了NH3的还原性,故选B。(3)浓硫酸具有吸水性且能和氨气反应,则洗气瓶中浓硫酸的主要作用:吸收多余的氨气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入装置F。氨气被吸收可引起装置内压强减小,故可能存在的安全隐患是浓硫酸发生倒吸。(4)装置E中盛放的是碱石灰,其作用是吸收NH3中的水蒸气;装置F中盛放的是无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水变为蓝色,因此作用是检验反应是否有水生成,CaCl2能与氨气反应,则装置E中的碱石灰不能换成CaCl2。 $$