内容正文:
课时3
铵盐和氨气的制备
第二节 氮及其化合物
铵盐
01
氨气的制法
02
常见气体的制备方法比较
03
课标要求
1. 掌握铵盐的物理性质、化学性质及铵根离子的特征检验方法,
熟记相关反应原理。
2. 熟练掌握氨气实验室制备的反应原理、实验装置、收集及尾
气处理操作要点。
3. 对比归纳常见气体制备的发生、收集、净化装置,理清不同
气体制备的差异规律。
【知识目标】
课标要求
【素养目标】
1. 宏观辨识与微观探析:能从微粒角度分析铵盐与氨气的转化,建立宏
观现象与微观本质的联系。
2. 科学探究与创新意识:通过氨气制备实验探究,规范实验操作,提升
实验设计与证据推理能力。
3. 科学态度与社会责任:认识铵态氮肥的应用价值,树立安全实验与绿
色化学的环保意识。
PART 01
铵盐
【思考讨论】
为何有时你所吃的油条有氨味?
NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
一、铵盐
硫酸铵【(NH4)2SO4 ,俗称硫铵,又称肥粉】
硝酸铵【NH4NO3,俗称硝铵、炸药】
碳酸氢铵【NH4HCO3,俗称碳铵】
尿素【CO(NH2)2】
硫酸铵
硫酸铵
碳酸氢铵
尿素
1.常见铵盐及物理性质
【思考讨论】
【情境】有一类氮肥,如图所示,碳酸铵、碳酸氢铵在太阳下放置,怎么越来越少?碳酸铵、碳酸氢铵不耐热是怎么回事?
一、铵盐
1.常见铵盐及物理性质
a、铵盐的概念:
b、物理性质:
铵盐是NH4+和酸根离子组成的化合物
一般铵盐都是白色或无色晶体且易溶于水
c、用途:
铵盐是农业上常用的化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。
一、铵盐
2.铵盐的化学性质——不稳定性
NH4Cl NH3↑ + HCl↑
=
=
△
NH4HCO3 NH3↑+ H2O + CO2 ↑
铵根含有氢离子,酸根离子易结合氢离子,对应的酸越弱,结合氢离子能力越强,越易分解(HCl易挥发)
【思考】
为什么铵盐易分解?
一、铵盐
2.铵盐的化学性质——不稳定性
并不是所有铵盐受热都生成NH3
2NH4NO3 4H2O + 2N2 ↑ + O2↑ > 230℃
=
=
△
4NH4NO3 8H2O + 3N2 ↑ + 2NO2↑ > 400℃
=
=
△
△
铵态氮肥要避光、保存在阴凉处
氮肥该如何保存?
【思 考】
[实验]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(注意通风),用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口。观察现象,分析现象产生的原因,写出反应的离子方程式。
一、铵盐
2.铵盐的化学性质——与碱反应
一、铵盐
2.铵盐的化学性质——与碱反应
与碱反应:所有的铵盐遇碱加热均可产生氨气。
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
实验原理
应用
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
检验的存在和制取氨
+OH- === NH3 ↑ + H2O
△
一、铵盐
2.铵盐的化学性质——与碱反应
CaCl2+2NH3↑+2H2O
2NH4Cl+Ca(OH)2
NaNO3+NH3↑+H2O
NH4NO3+NaOH
①若是铵盐溶液与强碱溶液共热,用离子方程式表示为
NH3↑
+
H2O
+
NH4+
OH-
②若是铵盐和强碱的稀溶液混合且不加热,则无氨气逸出,离子方程式表示为
NH3 ·H2O
+
NH4+
OH-
【思考讨论】
为什么铵态氮肥不能与草木灰(含K2CO3) 混合施用?
草木灰中含有K2CO3, K2CO3溶液显碱性。铵盐能与碱性物质反应生成氨,如果与碱性物质混合施用,会造成肥效降低。
标准操作:取待测液少许于试管中,加入NaOH溶液并加热,一段时间后,如果试管口红色的石蕊试纸变蓝色则说明溶液中含有NH4+ ,反之则没有。
一、铵盐
2.铵盐的化学性质——与碱反应
(3)铵盐()的检验流程
一、铵盐
2.铵盐的化学性质——与碱反应
(3)铵盐()的检验流程
未知溶液
气 体
试纸变蓝
说明原溶液中含有
浓氢氧化
钠并加热
湿润的红色石蕊试纸
说明有碱性气体氨气产生
取少许样品于试管中,放入碱后加热,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 。
特别提醒
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
1.下列关于铵盐的说法中正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,其产物中都有氨
B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N均呈-3价
C.氯化铵溶液中加入烧碱浓溶液共热时反应的离子方程式为
NH4-+OH- NH3↑+H2O
D.氯化铵和氯化钠的固体混合物可用升华法分离
C
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
2.只用一种试剂,就可区别NH4Cl 、 (NH4)2SO4 、KCl 、Na2SO4 、 AlCl3 五种 无色溶液,这种试剂是( )
A、NaOH溶液
B、AgNO3溶液
C、BaCl2溶液
D、Ba(OH)2溶液
D
PART 02
氨气的制法
【思考讨论】
图为实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置,思考如何检验试管中已收集满氨,如何吸收处理实验中多余的氨。
二、氨气的制法
①反应原理:_____________________________________________
②收集方法:______排空气法
③验满方法:将湿润的___________________放在试管口
④棉花作用:_____________________________________________
⑤加热的试管口应_________倾斜,防止_______________________
向下
红色石蕊试纸
减少NH3与空气的对流,吸收多余的NH3,防止污染空气
略向下 水蒸气冷凝回流炸裂试管
(导管要伸入到接近试管底部)
1.实验室制氨气——原理
【思考讨论】
此装置存在的弊端是什么?如何进行改进?
此装置缺少氨气的干燥装置,可在氨气的收集装置之前加一个干燥的装置
NH3的干燥:
碱石灰、固体氧化钙、固体氢氧化钠
注意:无水CaCl2不能干燥NH3(形成CaCl2· 8NH3)
二、氨气的制法
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球),避免污染空气。但多余气体在尾气吸收时要防止发生倒吸。
安全瓶
短导管
原理:漏斗刚浸没液面,液体倒吸入漏斗中,漏
斗与液面脱离,倒吸的液体重新流下。
2.实验室制氨气——尾气处理
二、氨气的制法
① 不能用NH4NO3制取NH3,因为NH4NO3加热时会发生爆炸。
② 熟石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生NH3,且在加热条件下易腐蚀试管。
③ 由于NH3极易溶于水,在制备、收集过程中,应尽可能不与水接触,以减少损失和防倒吸。
3.实验室制氨气——注意事项
二、氨气的制法
4.制取NH3的其他常见方法
加热浓氨水
NH3·H2O == NH3↑+H2O
△
加热NH4Cl能制取NH3吗?
【思考】
NH4Cl分解产生的NH3和HCl遇冷会再次化合为NH4Cl,不能用于制取NH3
二、氨气的制法
4.制取NH3的其他常见方法
b. 浓氨水+NaOH固体
NaOH溶于水放热,促使氨水分解,
且OH-浓度的增大有利于NH3的放出
c. 浓氨水+CaO固体
NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2
①吸水后放热促进NH3的放出;
②增加溶液中OH-的浓度,减小NH3的溶解度
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
A
1. 下列装置不能达到实验目的的是( )
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
C
2.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是:
A.①是氨气发生装置 B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置 D.④是氨气收集、检验装置
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
3.氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法:
①用固体氢氧化钙与氯化铵共热反应;
②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水混合反应。
(1)下面的发生装置图中,方法①应选用装置 (填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置 。
A
B
(2)在制取氨气后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是 (填字母)。
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠
C.五氧化二磷 D.稀硫酸
B
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
4.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
PART 03
常见气体的
制备方法比较
【思考讨论】
试分析制备Cl2、NH3、O2所需实验试剂的状态、反应条件与发生装置的关系?
Ca(OH)2+2NH4Cl ====
CaCl2+2H2O+2NH3↑
MnO2 +4HCl (浓) ====
MnCl2+2H2O+Cl2↑
2H2O2 ==== 2H2O+O2↑
MnO2
【反应装置的选择】
气体 反应试剂 反应装置
O2 ①KMnO4、②KClO3分解 ___
①Na2O2与H2O;②H2O2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 ___
B
C
C
A
A
C
C
C
三、常见气体的制备方法比较
实验室制备气体装置选择的基本思路
发生装置
净化装置
干燥装置
收集装置
吸收装置
试剂状态反应条件
气体及杂质的性质
气体密度及水溶性
根据气体性质选择
三、常见气体的制备方法比较——收集装置
干燥剂 干燥原理 干燥范围
酸 性
干燥剂 浓硫酸 浓硫酸的吸水性
(酸性、强氧化性) 可干燥N2、O2、H2、CH4等中性气体和CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl、H2S等酸性气体;
不能干燥H2S、HBr、HI等还原性气体、以NH3碱性气体
五氧化二磷 与水反应;吸水性 P2O5+3H2O→2H3PO4
可干燥N2、O2、H2、CH4、CO等中性气体和CO2、SO2、NO2、Cl2、HCl、H2S等酸性气体;
碱 性
干燥剂 碱石灰 NaOH具有吸湿性
CaO与水反应 可干燥碱性气体(如NH3)和中性气体。
不能干燥酸性气体Cl2、NO2、SO2、CO2、H2S、HX
中性 无水氯化钙 与水反应;吸水性 可干燥几乎所有的气体,不能干燥NH3和乙醇蒸气
三、常见气体的制备方法比较——净化干燥装置
气体收集装置的选择要根据气体的水溶性、是否与O2反应及气体的密度。排空气法、排液(水)法,也可将气体直接装入贮气袋。
三、常见气体的制备方法比较——尾气处理装置
对于有毒或对空气有污染的气体,可以选择用吸收剂吸收、燃烧或装袋集中处理的方法。
【课堂小结】
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
A
1.下列叙述中正确的是( )
A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物
B.氨水显碱性,溶液中只有OH-,没有H+
C.氨气与氯化氢气体相遇产生白色烟雾
D.在反应NH3+H+=NH4+中,NH3失去电子被氧化
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
B
2.下列现象中不能用于检验NH3泄漏的是 ( )
A.气体遇浓盐酸产生白烟
B.气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.气体通入酚酞溶液中,溶液变红
D.气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
D
1.关于氨的下列叙述中,错误的是( )
A.氨易液化,液氨常用来作制冷剂
B.氨气易溶于水,可用来做喷泉实验
C.实验室常用向下排空气法收集氨气
D.氨气溶于水能导电,氨气是电解质
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
B
3. 下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案,下列有关操作不可能引发喷泉的是( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶,然后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
D
4.实验室制取并收集NH3,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3
B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3
D.用操作丁检验NH3是否已收集满
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
B
4.常温下,1体积水能溶解约700体积NH3。用圆底烧瓶收集NH3后进行如图所示实验,下列分析正确的是
A.圆底烧瓶内形成喷泉现象,证明NH3与水发生了反应
B.圆底烧瓶中的液体呈红色的原因是
C.取圆底烧瓶内部分液体,滴加盐酸溶液红色加深
D.烧杯中换成其他液体无法形成喷泉
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
B
5. 实验室制取氨、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.用装置甲制取氨
B.用装置乙收集氨时气体应该从a口进b口出
C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜
D.可以用装置丁吸收氨,进行尾气处理
3.下列各选项中物质的分子式都相同,其中属于同一类物质的是
A.和 B.CH3OCH3和CH3CH2OH
C.正戊烷和新戊烷 D.和
【答案】C
随堂演练
C
6. 下列离子方程式正确的是( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨气:NH4+ + OH- == NH3↑+ H2O
B.NaOH与NH4Cl溶液混合加热:NH4+ + OH- == NH3•H2O
C.氨水中加盐酸:NH3•H2O + H+ == NH4+ + H2O
D.氨水中通入过量CO2:CO2 + NH3•H2O == 2NH4+ + CO32- + H2O
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NH4NO3 N2O↑+2H2O
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Lavf58.20.100
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Lavf59.16.100
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