内容正文:
氮的循环(第二课时)
——氨、铵盐
1
知识点一 :氨气
结合本则报道,谈谈你对氨气的认识:
2007年1月25日下午1点10分左右,大兴区正大大发熟食厂冷冻车间的氨气管道突然泄漏,外泄的液态氨瞬间挥发成白色气柱冲出来。空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难.厂区内寒气逼人
刺鼻的味道也弥漫到了附近的林校路上。…消防员利用喷雾水枪稀释空气中的氨,地上的水流已经结成了厚厚的一层冰。…
无色气体,有刺激性气味
密度比空气小
易液化
氨气
液氨
制冷剂
极易溶于水
相对分子质量小于空气
氨气易液化变为液氨,液氨汽化时会吸收大量的热,使周围温度急剧降低
氨的物理性质---颜色,状态,气味,密度,熔沸点,溶解性,毒性?
成分?
NH3的沸点
-33.50C
1体积水可以溶解700体积NH3
实验室制取NH3应采取什么样的收集方法?为什么?
无色气体,有刺激性气味
密度比空气小
易液化
氨气
能否用实验验证?
毒性?
极易溶于水
氨的物理性质
收集?
氨气极易溶于水
烧瓶内压强减小?
水往上流产生喷泉?
NH3
溶液变红?
溶液显碱性?
如图,在干燥的圆底烧瓶内充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口,倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。打开止水夹,观察并描述现象。
2)喷泉实验
喷泉实验
含酚酞的蒸馏水
不仅溶于水,
且与水反应
止水夹
胶头滴管
圆底烧瓶
①盛气体的烧瓶必须干燥,否则甁中有液体,会使瓶口留下空气,形成的喷泉 “无力”②气体要充满烧瓶。③橡胶塞要塞紧,严密,烧瓶不能漏气
氨气的喷泉实验原理是什么?
溶液变红的原因,请写出化学方程式
【结论】NH3的水溶液叫氨水.氨溶于水中,大部分与水结合成NH3·H2O(名称:一水合氨 )
少部分电离成NH4+和OH-,电离方程式 。
⑥氨的喷泉实验中,若溶液充满烧瓶,计算溶质的物质的量浓度是多少?若溶液未充满烧瓶呢?(假设气体体积是在标况下测定的)。特别提醒:(1)设圆底烧瓶的体积为VL,则充满NH3时,气体的体积为VL,充满溶液时,氨水的体积也为VL. (2)氨水中的溶质规定为NH3 则
C =
NH 3+H2O NH 3·H 2O
NH 3·H 2O NH4 ++OH-
NH 3·H 2O NH4 ++OH-
当滴管中的水挤压到烧瓶中时, 烧瓶中的氨气极易溶于水,使烧瓶内气体压强迅速减小,烧瓶内外形成较大的压强差,瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶中,形成喷泉
喷泉实验成功的关键:
⑤氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗?由什么现象可以说明?
氨气:一种碱性气体
玻璃棒分别蘸取浓氨水与浓硝酸、浓盐酸、浓硫酸靠近,现象有何不同?
——与酸反应生成盐
氨气检验(法2)
氨气:氮元素处于最低价态
工业制硝酸的基础
——具有还原性
不接触就能反应,并放出白烟的原因?
氨气与强酸反应的实质:
浓氨水、浓硝酸、浓盐酸有挥发性
NH3+H+=NH4+
从物质类别和元素价态的角度认识氨气
与氧气的反应:
------工业上制硝酸的基础
氨的催化氧化
NO2
HNO3
弱还原性
-3 +2
+
4
5
4
6
H2O
催化剂
NH3
O2
NO
+
高温
练习1:加热条件下,把干燥的氨气通过氧化铜固体,氨气转化成了参与大气循环的气体,同时有红色固体生成。
练习2:工业上常用玻璃棒蘸取浓氨水在氯气管道外检验是否漏气,当看到
有白烟出现,就说明管道漏气了,氨气转化成了参与大气循环的气体。
氨气的还原性拓展与延伸
练习3:氨气除去大气中的氮氧化物NO,转化为参与大气循环的气体。
氨气的应用
(一)铵盐
1 、由 离子和 离子组成的化合物。铵离子中氮的化合价为 。
【思考3】盐中一定含有金属离子吗?
盐中一定有非金属元素吗?
2、物理性质:
通常为白色或无色晶体,均易溶于水。
否,如铵盐
是
铵根
酸根
-3
知识点二:铵盐与氮肥
规律总结:在所有的盐中,通常易溶于水的盐有---钾盐,钠盐,硝酸盐,铵盐
(1)不稳定性:受热易分解。
固体受热全部分解,在管口遇冷又结合成晶体析出
固体减少直至完全消失,石灰水变浑浊
实验1:
实验2
NH4Cl === HCl ↑ +NH3↑
△
3、化学性质:
管底:白色固体
管口:白色固体
②实验室可以用加热NH4Cl或NH4HCO3分解的方法来制备氨气吗?为什么?
。
③如何除去NaCl中含有的NH4Cl杂质? 。
不能。NH4Cl受热全部分解,在管口遇冷又结合成晶体析出; NH4HCO3受热分解,生成的氨气中混入其他气体。
加热,NH4Cl受热分解。
如:硝酸铵遇高温会分解氧化,遇火会燃烧,已结块的切勿用铁锤重击,以防爆炸
NH4NO3 ===N2O ↑ +2H2O
【思考2】①所有的铵盐受热都会分解吗?一定产生氨气吗?
【实验3】在试管中加入少量氯化铵固体,
再加适量的10%NaOH溶液,加热,
并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒
上靠近试管口,观察发生的现象
有刺激性气味的气体产生,湿润的红色石蕊试纸变蓝
——
——
△
NH4++OH- NH3 ↑+ H2O
(2) 铵盐与碱的反应
NH4Cl固体与NaOH溶液
玻璃棒
湿润的红色石蕊试纸
注意:
①铵盐与NaOH稀溶液反应且不加热生成NH3·H2O
NH4 + OH NH3 ·H2O
+
-
=
——
——
△
NH4++OH - NH3 ↑+ H2O
②铵盐与NaOH浓溶液反应得NH3
或铵盐与NaOH溶液反应加热得氨气
NH4 + OH NH3 ↑+H2O
+
-
=
③干态下离子反应不能写离子方程式!
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
归纳:铵盐的性质
实验现象 结论及化学方程式
物理
性质
加热
与碱反应
都是晶体,都易溶于水
NH4Cl === NH3↑ + HCl↑
NH4HCO3 === NH3↑+CO2 ↑
+ H2O
△
△
不一定
产生氨气
NH4+ +OH-=== NH3↑ + H2O
△
产生使湿润
的红色石蕊
试纸变蓝的
气体
知识点三:铵盐性质的应用
1、生产生活中应用:怎样合理地储存和施用铵态氮肥?
(储存:密封包装并放在阴凉通风处)
(施肥:不能跟碱性物质如草木灰混合施用,并将其埋在地下以保持肥效)
2、实验室中应用:
(1)实验室如何检验NH4+的存在?(铵盐的检验
取少量样品,加入浓氢氧化钠溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,看是否变蓝色(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口,看是否有大量白烟)
步骤:取样→加试剂→观现象→得结论
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
方法和原理:
3、一般不用铵盐和碱在溶液中制取的原因是?
因为氨气极易溶于水。
(2)氨气的实验室制法
1.实验室制氨气选择药品时,为何选择铵盐时不选(NH4)2CO3、NH4HCO3等?为何不用NH4NO3?
2、选碱时,用消石灰而不用NaOH或KOH ?
因NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生氨气,且在高温下均能腐蚀玻璃。
2NH4Cl+Ca(OH)2== CaCl2+2NH3↑+2H2O
△
方法和原理:
装置
与实验室加热高锰酸钾
制O2 的装置相同
氨气是碱性气体,盛有碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)的干燥管(或U形管);
不能用浓硫酸、P2O5等酸性干燥剂,也不能用无水氯化钙 干燥氨气。
干燥方法
收集方法:
向下排空气法,收集时,在管口塞一团棉花
可减小NH3与空气的对流,收集到更纯净的NH3
①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝色,说明氨气已收集满;
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,若有白烟产生,说明氨气已收集满。
验满方法:
2.实验室制取氨气的其他方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2O== NH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解;OH-浓度增大有利于NH3的生成
浓氨水+固体CaO CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使NH3·H2O分解;OH-浓度增大有利于NH3的生成。
NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
△
少量氨气,结束在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花,避免污染空气。
大量氨气?
尾气处理:
极易溶的气体被吸收剂吸收时,会发生倒吸。
防倒吸原理和常见的装置有哪些?
(1)和防倒吸的原理:
(2)常见的防倒吸装置:
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