内容正文:
第2课时 氨和铵盐
[学习目标] 1.掌握NH3的性质。 2.掌握铵盐的性质及N的检验方法。 3.掌握喷泉实验的原理及拓展应用。
任务一 氨的性质
1.物理性质
色、味、态
密度
溶解性
沸点
无色、有刺激性气味的气体
比空气
的小
极易溶于水(常温常压下1∶700)
-33.5 ℃,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,挤压胶头滴管;②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成红色的喷泉
氨极易溶于水;水溶液呈碱性
将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近,产生白烟
两种溶液均易挥发;挥发出的气体反应生成白色晶体
(2)氨的化学性质
(3)氨水
液氨与氨水的区别
液氨
氨水
物质成分
纯净物
混合物
粒子种类
NH3
NH3、NH3·H2O、H2O、N、OH-、H+
主要性质
不具有碱性
具有碱的通性
[交流研讨1] 1 mol/L的氨水中NH3·H2O的浓度是1 mol/L吗?该氨水中含氮元素的微粒有哪些?
提示:不是。NH3+H2ONH3·H2ON+OH-,氨水中存在NH3、N和NH3·H2O三种含氮元素的微粒,c(NH3·H2O)+c(N)+c(NH3)=1 mol/L。
[交流研讨2] (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?
提示:
气体
HCl、SO2、NO2
NH3
CO2、Cl2、H2S
NO2与O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
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1.关于氨的下列叙述中,不正确的是( )
A.氨极易溶于水,其水溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
B.氨具有还原性,可以被氧化为NO
C.液氨可用来作制冷剂
D.氨遇氯化氢气体产生白烟
答案:A
解析:氨极易溶于水,其水溶液为氨水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,A错误;NH3中N的化合价为-3价,NO中N的化合价为+2价,氨具有还原性,可以被氧化为NO,B正确;液氨的沸点很低,液氨汽化吸收大量的热,可用来作制冷剂,C正确;氨遇氯化氢气体产生白烟,白烟为氯化铵固体,D正确。
2.(2024·山东济宁高一期末)下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水显碱性,因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.0.1 mol·L-1氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D.1 L 1 mol·L-1的氨水中含有的含氮微粒有NH3、NH3·H2O、N
答案:D
解析:氨水是一种混合物,NH3·H2O是弱碱,在水中发生部分电离,使溶液显碱性,故A错误;氨水中共有六种粒子,分别是H2O、NH3、NH3·H2O、N、OH-和少量的H+,是一种混合物,液氨是纯净物,故B错误;溶于水的氨大部分与水反应生成NH3·H2O,所以除水外,0.1 mol·L-1氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O,故C错误。
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+H2O2HNO3+NO,
mol × mol
形成喷泉后溶液体积为V L,
则c(HNO3)== mol·L-1。
任务二 铵盐 N的检验
1.铵盐
(1)概念:铵根离子(N)与酸根离子形成的化合物。
(2)物理性质:绝大多数铵盐是白色或无色晶体,易溶于水。
(3)化学性质
(4)用途:农业上常用作化肥,属于铵态氮肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。
铵盐受热分解规律
1.非氧化性酸形成的铵盐受热分解生成氨气和对应的酸。
2.氧化性酸形成的铵盐受热分解发生氧化还原反应,一般不生成氨气。
如2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O。
2.铵盐(N)的检验
(1)实验探究
实验操作:向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热,用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。如下图:
实验现象:三支试管中均有使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体产生。
反应原理:N+OH-NH3↑+H2O。
(2)检验铵盐(N)的两种流程
①取少许样品于试管中,加入强碱后加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则证明样品中含有N。
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②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N。
1.下列关于铵盐的叙述:①铵盐中氮元素的化合价都是-3价;②绝大多数铵盐易溶于水;③铵盐与碱共热放出氨气;④铵盐都不能与酸反应;⑤绝大多数铵盐受热易分解。其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.②③⑤
答案:D
解析:①硝酸铵中氮元素的化合价是-3价和+5价,错误;②绝大多数铵盐易溶于水,正确;③铵盐与碱共热,能够反应放出氨气,正确;④碳酸铵能够与酸反应放出二氧化碳,错误;⑤绝大多数铵盐不稳定,受热易分解,正确。
2.将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口,试纸不变成蓝色的是( )
A.加热浓氨水
B.加热NH4HCO3固体
C.加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物
D.加热NH4Cl晶体
答案:D
解析:A、B、C项中均有NH3生成,D项中NH4Cl分解生成的NH3和HCl气体在试管口又凝结为NH4Cl晶体。
1.关于氨气的下列叙述中,正确的是( )
A.氨因为有刺激性气味,因此不用来作制冷剂
B.氨具有还原性,可以被氧化为NO
C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)
D.氨溶于水显弱碱性,因此可使石蕊试剂变为红色
答案:B
解析:氨易液化,常用作制冷剂,A错误;氨可发生氧化反应,如4NH3+5O24NO+6H2O,B正确;NH3·H2O不稳定,易分解,C错误;氨水可使石蕊试剂变成蓝色,D错误。
2.下列描述正确的是( )
A.氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
B.将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨,可以闻到刺激性气味
C.检验某白色固体是铵盐的方法是:加氢氧化钠溶液,加热,用湿润蓝色石蕊试纸在试管口检验,观察试纸是否变红
D.所有铵盐都易溶于水,铵盐中的氮元素均为-3价
答案:B
解析:A项,氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,但是氯化钠受热不分解,NH4Cl和NaCl的固体混合物可用加热法分离,不是升华法,错误;B项,硫酸铵属于铵态氮肥,与熟石灰在研钵中研磨,闻到有刺激性气味气体,正确;C项,将白色固体放入试管加热,应用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,湿润红色石蕊试纸变蓝色,证明产生的气体是氨气,证明该盐中含有铵根离子,错误;D项,绝大多数铵盐都易溶于水,但铵盐中的氮元素不一定均为-3价,如NH4NO3中N元素为-3、+5价,错误。
3.下列关于如图进行的实验的说法中正确的是( )
A.若甲中烧瓶内是氨,要产生喷泉,则烧杯中的溶液一定呈酸性
B.若乙中烧瓶内是二氧化碳,烧杯中是烧碱溶液,打开止水夹,用热毛巾捂热烧瓶片刻即可产生喷泉
C.若丙装置中X为HCl,则烧瓶内可产生白雾
D.若丙装置中通入的气体为Cl2,则烧瓶内一定无喷泉产生
答案:B
解析:氨极易溶于水,故烧杯中可以是水,水呈中性,故A错误;通过赶出烧瓶中的二氧化碳而使NaOH与CO2反应,导致烧瓶内气体压强减小,引发喷泉,故B正确;发生反应:NH3+HClNH4Cl,产生的是白烟而非白雾,故C错误;发生反应:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2,生成固体NH4Cl,气体体积减小,压强减小,烧瓶内可能产生喷泉,故D错误。
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 ,反应的化学方程式为 。
(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+H2ONH3·H2O
(2)产生白烟 NH3+HClNH4Cl
(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。
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