内容正文:
5.2.2
氨和铵盐
颜色状态 气味 密度 溶解性 特性
气体 气味 空气 溶于水,1体积水能溶解 体积的氨气
无色
刺激性
小于
易液化
(-33.5℃)
极易
700
液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧下降,因此,液氨常用作制冷剂。
?
1、NH3为什么极易溶于水?
①极性相似相溶 ②形成氢键
一、氨气
1、物理性质
思考
氨气分子之间容易形成氢键,沸点更高,容易液化。
2、实验中如何收集氨气?并应注意什么?
向下排空气法收集,且收集装置需充分干燥
3、若用水吸收氨气应该注意什么?
防倒吸(若液体与气体反应速率太快,则需要防倒吸)
4、如何设计实验可证明NH3极易溶于水?
氨的溶解性——喷泉实验
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,使水进入烧瓶。观察并描述现象,分析原因。
[实验5-6]
2、喷泉实验
【现象】
烧杯中的酚酞溶液由玻璃管进入烧瓶,形成红色喷泉
【结论】
①氨极易溶于水
②氨水显碱性
1、烧瓶内形成喷泉的原理是什么?
胶头滴管里少量的水进入烧瓶后,使氨几乎全部溶于水中,
烧瓶内压强急剧减小,烧瓶内外形成较大压强差;
大气压将烧杯中的水压入烧瓶,形成喷泉
3、喷泉实验成功的关键有哪些?
(4)烧杯内装入足量的水,以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生
(1)装置的气密性良好
(2)圆底烧瓶要保持干燥
(3)圆底烧瓶内要充满气体
?
思考
打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头。
2、引发喷泉的实验操作
4、除氨气之外,哪些气体也能进行喷泉实验?
气体 液体 原理
NH3
HCl
CO2
SO2
Cl2
NO2
NO2和O2
NaOH
溶液 2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O
2NaOH+SO2====Na2SO3+H2O
2NaOH+Cl2====NaClO+NaCl+H2O
2NaOH+2NO2====NaNO3+NaNO2+H2O
水或酸 NH3、HCl均属于极易溶于水的气体,常温下NH3的溶解度为1:700,HCl的溶解度为1:500
水或碱
水 4NO2+O2+2H2O === 4HNO3
?
思考
带颜色的喷泉(指剂变色、形成带色沉淀、氧还变色)
红色:
黑色:
白色:
变色:
NH3+H2O (酚酞)
HCl+AgNO3
H2S+CuSO4
SO2+Cr2O72-
常见喷泉实验装置
1、如图的装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
A.NH3(H2O,含石蕊) 蓝色喷泉
B.HCl(H2O,含石蕊) 红色喷泉
C.Cl2 (饱和食盐水) 无色喷泉
D.CO2(NaOH溶液) 无色喷泉
C
随堂练习
2.如图所示,夹子开始时处于关闭状态,将滴管中液体滴入试管②中,与气体充分反应,打开夹子,可观察到试管①中的水立即沸腾,则液体和气体的组合可能的是( )
A
A.氢氧化钠溶液;NO2气体
B.饱和食盐水;氧气
C.碳酸氢钠溶液;二氧化硫气体
D.氯化钙溶液;二氧化碳气体
随堂练习
3、化学性质
① 与水反应
溶于水的NH3有一部分与水发生反应,使溶液显碱性
NH 3 + H2O NH 3· H2O
NH3·H2O
NH 3·H2O NH4+ + OH-
(2)NH3·H2O不稳定,易分解
NH3·H2O ==== NH3↑+H2O
△
(1)可溶性一元弱碱,在溶液中部分电离
a、NH3•H2O是一种不稳定、易挥发的一元弱碱
b、NH3是碱性气体可以使酸碱指示剂变色:使湿润的红色石蕊试纸变蓝(可用于检验NH3)
【注意】
C、区分氨气、液氨、氨水
液氨 一水合氨(NH3·H2O) 氨水
存在微粒
所属物质类别
NH3
NH3·H2O、NH3、H2O;NH4+、OH-、H+(极少)
NH3·H2O
纯净物、
非电解质
纯净物、一元弱碱、
电解质
混合物
d、1 mol/L的氨水的含义
不是,氨水浓度是以溶解的NH3的物质的量计算的,故1 mol/L表示溶液中NH3、NH3·H2O、NH4+的浓度之和为1 mol/L。
氨和HCl反应——魔棒生烟
② 与酸反应
实验现象:氨与氯化氢相遇时的现象是产生白烟
反应原理:NH3+HCl === NH4Cl
NH3 + HCl === NH4Cl (白烟)
①挥发性酸(HCl、HNO3)遇氨气均有白烟生成
NH3 + HNO3 === NH4NO3 (白烟)
2NH3+H2SO4 === (NH4)2SO4
NH3不能用浓硫酸干燥
②难挥发性酸(H2SO4、H3PO4)遇氨气无白烟
可用于检验氨气的存在
② 与酸反应
NH3分子中氮元素的化合价为-3价,处于最低价,因此氨只有还原性
NH3能与与O2、Cl2等的反应
a、氨的催化氧化
4NH3 + 5O2=== 4NO + 6H2O
△
催化剂
失5e-×4
得4e-×5
氨的催化氧化是工业制硝酸的基础
③ 还原性
(放热反应)
b、 与氯气反应
2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl
2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl
NH3 + HCl = NH4Cl
8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl
失3e-×2
得2e-×3
故NH3 与Cl2反应可表示为:
C、 与CuO反应
2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O
(实验室制氮气的方法之一)
【现象】
黑色粉末变红
管道工人为什么可以用浓氨水检验氯气管道是否漏气,有什么现象?发生哪些化学反应么?
?
思考
d、与NOX反应:
4NH3+6NO === 5N2+6H2O
8NH3+6NO2 === 7N2+12H2O
硝酸工厂排放出的有毒气体NO,在一定条件下可用NH3处理为可参与大气循环的气体。
①液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,
常用作制冷剂
做致冷剂
②氨是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的
重要原料
③氨是有机合成工业的常用原料
(如制尿素、合成纤维、炸药、制药等)
制纯碱
制尿素
制硝酸
4、 氨的用途
1、NH3快速消除烟气中 NOx的反应原理为 NO2(g)+NO(g)+2NH3(g)=2N2(g)+3H2O(g),下列说法正确的是( )
A、该过程可实现人工固氮
B、氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1
C、该反应中NH3是氧化剂
D、每消耗1molNH3,转移电子的数目约为3×6.02×1023
D
2、短周期非金属单质甲经下图所示过程可转化为含氧酸(条件省略)。有关说法不正确的是( ):
A.甲不一定是气体单质 B.乙可能与碱反应
C.丙一定是无色物质 D.丁一定是电解质
C
随堂练习
氮——植物生长的守护神
植物缺氮症状:叶片黄化,植株瘦弱
铵盐是农业上常用的化肥
二、铵盐
铵盐是由铵根离子(NH4+)和酸根离子组成的化合物
如(NH4)2SO4、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4NO3 等
2、物理性质
绝大多数铵盐是白色 或无色晶体,都易溶于水
1、 定义
农民老王在仓库里放了一袋氮肥——碳酸氢铵。
有一天他发现这袋化肥包装破损受潮了,就把它拿出去晒,结果发现少了很多,你能解释为什么吗?
(1) 不稳定性——受热易分解
NH4Cl == NH3↑ + HCl↑
Δ
NH4HCO3 == NH3↑ + H2O + CO2↑ ,
Δ
(两者遇冷又马上化合成NH4Cl)
(NH4)2CO3 == 2NH3↑ + H2O + CO2↑
Δ
铵盐保存:
密封包装并放在阴凉通风干燥处
3、 化学性质
【操作】取少量氯化铵放入试管中,在酒精灯火焰上微热观察发生的现象。将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察现象。
【现象】试管中固体减少,有刺激性气味产生。试管口处有白色固体凝结,试纸变蓝。
【结论】铵盐不稳定,受热易分解,有NH3生成。
【思考1】试写出 NH4HCO3、(NH4)2CO3受热分解的化学反应方程式,并预测实验现象。
现象:试管中固体减少,有刺激性气味产生,试管口有小水珠
非氧化性的挥发性酸形成的铵盐受热分解产物通常为氨和相应酸或酸性氧化物+水
难挥发性酸形成的铵盐,分解产物为氨和难挥发的酸或酸式盐
氧化性酸形成的铵盐,分解产物为氮气或氮的氧化物和水
2NH4NO3 ========== 2N2↑ + 4H2O + O2↑
高温或猛烈撞击
【注意】并不是所有的铵盐都能受热分解得到氨气,例如NH4NO3
NH4NO3 == N2O↑ + H2O
Δ
温度不同,产物不同
【思考2】试写出 (NH4)2SO4、(NH4)3PO4受热分解的化学反应方程式
【思考3】是不是所有铵盐分解都产生氨气?
(可用作炸药)
4NH4NO3 8H2O + 3N2 ↑ + 2NO2↑ > 400℃
=
=
△
(2) 与碱反应
【实验5-7】向盛有少量NH4CI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,观察实验现象。
【现象】
湿润的红色石蕊试纸变蓝
2NaOH+(NH4)2SO4== Na2SO4+2H2O+2NH3↑
NaOH+NH4NO3 == NaNO3+H2O+NH3↑
NaOH+NH4Cl == NaCl+H2O+NH3↑
△
NH4+ + OH - == NH3↑ + H2O
【反应实质】
【应用】
实验中常利用铵盐与碱反应生成氨这一性质
来检验NH4+的存在,以及制取氨气
结论:铵盐能与浓碱在加热时反应,生成NH3
【检验流程】
待测液
(NH4+)
无色气体(NH3)
试纸变蓝
蘸有浓盐酸
的玻璃棒
产生白烟
【NH4+离子检验操作】
取少量待测液于试管中,加入浓NaOH后加热,,一段时间后若试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色则说明溶液有NH4+
4、 NH4+离子检验操作
(1) 原理
铵盐与碱共热生成氨
Ca(OH)2+2NH4Cl == CaCl2+2H2O+2NH3↑
(2) 原料
NH4Cl与熟石灰(Ca(OH)2)
(3) 发生装置
向下排空气法
固固加热装置
(4)收集装置
①不能用NH4HCO3(混有较多CO2杂质)
也不能用NH4NO3代替NH4Cl(可能发生爆炸)
②熟石灰(Ca(OH)2)不能用KOH或NaOH代替
在高温条件下NaOH、KOH会腐蚀玻璃试管
【实验注意】
5、 NH3的实验室制备
1、试管口的棉花有什么作用?
用湿润的酚酞试纸或红色石蕊试纸靠近试管口
(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口)
2、如何检验试管中已集满氨气?
(变蓝)
(白烟)
①减少NH3与空气对流,防止收集的氨气不纯;
②抑制氨气逸出,避免污染空气
3、一般实验室制取气体的流程包括哪些?该装置缺少什么?
→尾气处理装置
反应装置
→净化装置(除杂/干燥)
→收集装置
缺少净化装置和尾气处理装置
?
思考
(5) 干燥装置
用碱石灰干燥氨气——碱石灰(CaO、NaOH)
【注意】
②无水CaCl2不能干燥NH3(两者反应生成CaCl2· 8NH3)
①浓硫酸、P2O5不能干燥NH3
(6)尾气处理装置
用水或硫酸吸收多余的氨气,防止空气污染,并注意防倒吸
(7)实验室制氨气的其它方法
方法①:
加热浓氨水制氨气
NH3·H2O == NH3↑+H2O
△
方法②:
将浓氨水滴入固体CaO或NaOH中
NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2
②增加溶液中的OH-浓度,有利于NH3的放出
CaO 、NaOH的作用:
①吸水或溶于水后放热,促使氨水分解
(1) 实验室用装置A制备氨气选用的
两种药品为________________(填化学式)。
和
(2) 装置B中的干燥剂可以选用________。
碱石灰
(3) 气体通过C、D装置时,试纸颜色会
发生变化的是D,原因是________________________________________。
氨的水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝
(4) 当装置中集满时,挤压胶头滴管,滴入 滴浓盐酸,可观察到的现象
是__________。
产生白烟
1、 某化学兴趣小组用下图装置(部分夹持装置已略去)制取氨气并探究其性质。
随堂练习
课堂检测
1、如图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置,均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂,请用适宜装置的字母完成下列填空:
(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的装置是________。
(2)能用于干燥CO2气体的装置是________。
(3)在实验室制取Cl2并检验Cl2部分性质的实验中,用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是________。
(4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸入反应装置中的是________。
(5)接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳
的装置是________。
AB
AEF
A
ACE
D
2、某小组探究NH3的催化氧化,实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析不正确的是( )
A.③、④中现象说明③中的反应是
B.④中白烟的主要成分是NH4Cl
C.一段时间后⑤中可能变蓝
D.若用氨气进行尾气处理,每处理0.6 mol NO2需消耗0.8 mol氨气
4NH3 + 5O2=== 4NO + 6H2O
△
催化剂
B
Lavf57.83.100
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$