内容正文:
第2课时 氨和铵盐
第五章 化工生产中的
重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
课堂导入
天使与恶魔的化身
赞扬哈伯的人说:他是天使,为人类带来丰收和喜悦,是用空气制造面包的圣人(制出氨气,使人类摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,是诺贝尔化学奖得主)
诅咒他的人说:他是魔鬼,给人类带来灾难、痛苦和死亡(一战中,任化学兵工厂厂长发明了化学武器(芥子、氯气等) 用于战争,造成近百万人伤亡)
德国化学家
弗里茨·哈伯
一、氨
1.氨的物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点
无色
刺激性气味
气体
比空气小
极易溶于水
(常温常压1∶700)
较低,
易液化
液氨可以作制冷剂
汽化吸收大量热
液化
氨气
液氨
如何用实验证明NH3极易溶于水呢?
【实验5-6】氨的喷泉实验
实验装置 操作 现象 结论
在干燥的圆底烧瓶里充满NH3,用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹,挤压胶头滴管。
烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成
喷泉,瓶内液体呈红色。
氨极易溶于水水溶液呈碱性
一、氨
【思考1】根据以上实验,探究形成喷泉的原因是什么?
一、氨
从胶头滴管挤压出的少量水到装有NH3的烧瓶中
氨气迅速溶解于少量水中
烧瓶内的压强迅速减小
与外界大气形成较大的压强差
在压强差作用下,液体迅速流动
通过带尖嘴的导管喷出来,形成喷泉
【思考2】某化学兴趣小组做喷泉实验失败,分析一下可能原因?
一、氨
①装置气密性差
②烧瓶一开始不干燥
③NH3未充满烧瓶
【思考3】若将NH3换为NO2,能否形成喷泉?若能形成,则实验后液体能否充满烧瓶?
能,但不能充满烧瓶。
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
2.喷泉实验原理(使容器内外产生较大压强差)
一、氨
气体 NH3 HCl CO2、Cl2、SO2、NO2 NO2和O2
吸收剂 水或盐酸 水或NaOH溶液 浓NaOH溶液 水
挤压滴管,气体溶解或反应,P内<P外
捂住烧瓶(用热毛巾),气体逸出,松手后,P内<P外
锥形瓶发生化学反应,
产生气体,P下>P上
减小内压法
增大外压法
随堂演练
如图所示,烧瓶中充满干燥气体a,将胶头滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可能是( )
A.a为HCl气体,b为H2O
B.a为CO2气体,b为浓NaOH溶液
C.a为Cl2气体,b为饱和NaCl溶液
D.a为Cl2气体,b为浓NaOH溶液
C
3.氨的化学性质
一、氨
(1)与水反应
NH3 + H2O ⇌NH3·H2O ⇌NH4+ + OH-
一水合氨
氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性,能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。
补充:一水合氨很不稳定,受热易分解。
NH3·H2O === NH3↑ + H2O
可用于NH3的检验:用湿润的红色石蕊试纸于试管口
一、氨
【思考】液氨、一水合氨、氨水有何区别?
名称 液氨 一水合氨 氨水
物质类别
粒子种类
主要性质
纯净物
非电解质
混合物
氨的水溶液
纯净物
电解质
NH3
NH3·H2O
三分子:NH3、H2O、NH3·H2O
三离子:NH4+、OH-、H+
汽化时
吸收大量热
受热易分解
具有碱性
显弱碱性
易挥发
3.氨的化学性质
一、氨
(2)与酸反应
NH3 + HCl = NH4Cl
现象:有大量白烟产生
NH3 + HNO3 = NH4NO3 有白烟
2NH3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 无
原因:NH3与HCl有挥发性,挥发的物质相遇迅速反应生成常温下固态的NH4Cl
【思考】浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗?
可用于NH3的检验:将一根蘸有浓盐酸的玻璃棒置于集气瓶口
也可用于检验HCl是否泄露
3.氨的化学性质
一、氨
(3)还原性
①催化氧化:4NH3 + 5O2 ===== 4NO + 6H2O
催化剂
工业制硝酸的基础
②在纯氧中燃烧:4NH3 + 3O2 ===== 2N2 + 6H2O
点燃
③与Cl2反应:2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl
8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl
用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,产生白雾或白烟
一、氨
4.氨的用途
NH3
硝酸
铵盐
纯碱
有机合成工业原料
用稀氨水治疗
蚊虫叮咬
消除二氧化氮
的污染
吸收硫酸生产中的二氧化硫
制冷剂
二、铵盐
1.铵盐的物理性质
铵盐是农业上常用的化肥,铵盐都是晶体,绝大多数易溶于水。
2.常见铵盐
硫酸铵【(NH4)2SO4 ,俗称硫铵,又称肥粉】
氯化铵【NH4Cl,俗称氯铵】
硝酸铵【NH4NO3,俗称硝铵、炸药】
碳酸氢铵【NH4HCO3,俗称碳铵】
铵盐属于铵态氮肥
常用氮肥有铵态氮肥和尿素【CO(NH2)2 】
氯化铵
二、铵盐
3.铵盐的化学性质
(1)不稳定性——受热易分解
NH4Cl == NH3↑ + HCl↑
NH4HCO3 == NH3↑ + H2O + CO2↑
规律:大多数铵盐受热易分解生成NH3
注意:并不是所有的铵盐受热分解都产生NH3,如NH4NO3在400 ℃以上分解生成N2、NO2和H2O
(2)与碱反应
2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
实验室制取氨气
也可检验铵根离子
二、铵盐
【实验5-7】铵盐的检验方法
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。
现象:三支试管中均产生气泡,湿润的红色石蕊试纸变蓝。
NH4+ + OH- == NH3↑ + H2O
加入浓的
NaOH溶液
加热
取样于试管中
试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝
蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,产生白烟
三、氨气的制备
1.实验室制法
下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。
三、氨气的制备
1.实验室制法
2NH4Cl + Ca(OH)2 == CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
(1)原理
(2)制取装置
固体加热型
②除杂装置
①发生装置
杂质:H2O,用碱石灰干燥
③收集装置
向下排空气法
棉花作用:防止氨与空气对流
验满方法
a. 置于试管口的湿润红色石蕊试纸变蓝
b. 蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口产生白烟
④尾气处理
多余的氨用水或稀硫酸吸收掉
吸收时要防止倒吸
为什么不选用NaOH或KOH?
三、氨气的制备
【思考】加热NH4Cl能制取NH3吗?
(2)浓氨水加固体NaOH
(或生石灰、碱石灰)法
原理:固体NaOH溶于水放出大量热/生石灰与水反应放热,从而促使氨水分解
2.快速简易制法
(1)加热浓氨水法
NH3·H2O === NH3↑ + H2O
NH3 + HCl = NH4Cl
不能,遇冷再次化合
NH4Cl == NH3↑ + HCl↑
3.工业制法
N2 + 3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
随堂演练
1.下列反应中说明氨气具有还原性和碱性的是( )
A.2NH3 + 3CuO = 3Cu + N2 + 3H2O
B.8NH3 + 3Cl2 = 6NH4Cl + N2
C.4NH3 + 5O2 ===== 4NO + 6H2O
D.NH3 + HCl = NH4Cl
B
催化剂
2.只用一种试剂可将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区别开来的是( )
A. NaOH溶液 B. AgNO3溶液
C. BaCl2溶液 D. Ba(OH)2溶液
D
随堂演练
3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
C
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.20.100
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Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
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