第5章 第2节 第3课时 氨气的实验室制法（教用Word）-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦氨气的实验室制法这一核心知识点，先系统梳理常用制法，包括用NH₄Cl与Ca(OH)₂加热的反应原理、装置选择、验满方法及注意事项，再拓展创新制法，如加热浓氨水、浓氨水与NaOH或CaO反应的原理与装置，构建从基础到拓展的学习支架。 该资料亮点在于融合科学思维与科学探究，通过问题探究（如试剂替代分析）、装置创新设计（如防倒吸装置）及“四看”装置判断法，培养学生实验分析与创新能力。课中辅助教师引导学生理解实验原理，课后通过多样化习题和归纳总结，帮助学生巩固知识，查漏补缺，体现严谨的科学态度与实践精神。

第3课时　氨气的实验室制法 学习目标 1.通过对铵盐性质的学习，掌握实验室制取NH3的方法。 2.理解常用的氨气简易及创新制备方法。 知识点一　氨气的实验室常用制法 1.制备装置及分析 2.问题探究 如何检验试管中氨气是否收集满？ 提示：利用NH3的性质检验是否收集满。把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。 【教材挖掘】 制取氨时，能否用硝酸铵代替氯化铵？能否用氢氧化钠代替熟石灰？ 提示：不能用硝酸铵代替氯化铵。因为硝酸铵在加热过程中可能发生爆炸。也不能用氢氧化钠代替熟石灰，因为氢氧化钠具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3。 1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）实验室中可以利用加热NH4Cl分解的方法制取NH3。（　×　） （2）由于氨极易溶于水，所以不能用排水法收集氨，只能用向下排空气法收集。（　√　） （3）氨不能用浓硫酸进行干燥，但可以用无水CaCl2干燥。（　×　） （4）收集NH3时，试管口处的棉花可减缓NH3与空气的对流。（　√　） 2.下列实验室制取NH3并进行干燥、收集、验满和尾气处理的各装置和原理能达到实验目的的是（　　） 解析：D　氯化铵加热分解为氨气和氯化氢，在试管口遇冷又化合为氯化铵，不能得到氨气，A错误；浓硫酸与氨气反应，不能干燥氨，B错误；由于氨的密度小于空气，导气管应伸入到试管底部进行气体的收集，C错误；氨极易溶于水，易发生倒吸现象，倒置的漏斗可以防倒吸，D正确。 3.甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品（碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气。请你参与探究，并回答问题： （1）制取氨气的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 （2）三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是氨气的密度比空气小，氨气极易溶于水。 （3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨（实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是　乙　（填“甲”“乙”或“丙”）。 （4）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论） 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满）。 解析：（1）实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 （2）氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集。 （3）氨气为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，故答案为乙。 （4）氨气为碱性气体，与水反应生成NH3·H2O，电离出OH－，溶液呈碱性，检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满。 归纳总结 （1）氨气实验室制备原理是：固体（＋固体）气体，该装置也可以制备氧气。 （2）实验室制备气体装置选择的基本思路 知识点二　氨气的实验室创新制法 1.制取原理创新 方法 化学方程式（或原理） 气体发生装置 加热浓氨水 氨水具有　不稳定性　和　挥发性　，受热易分解。化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O 浓氨水＋固体NaOH 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 浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaONH3↑＋Ca（OH）2 CaO的作用：①CaO与水反应，使溶剂（水）减少，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 2.实验装置创新 3.收集和尾气吸收创新 （1）创新收集装置之一 （2）创新收集装置之二 ①从a管进气b管出水可收集　难溶于水的气体　，如　H2、O2　等。 ②若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体： 换成饱和食盐水收集　氯气　，换成饱和碳酸氢钠溶液收集　二氧化碳　，换成四氯化碳（密度比水大，且与水不互溶）收集　HCl或NH3　。 （3）常用的防倒吸装置及创新 尾气处理时，有些气体要防倒吸，常见的防倒吸装置有： 1.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（　　） A.①② B.②③ C.①③ D.②④ 解析：C　因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误；实验室常用NH4Cl与Ca（OH）2反应，固体与固体反应，因为有水生成，试管口应向下倾斜，③错误。 2.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　A　（填“A”或“B”，下同），方法②应选用装置　B　。 （2）在制取氨气后，如果要干燥氨气，应选用的干燥剂是　B　（填字母）。 A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷 D.稀硫酸 （3）如图是收集氨气的几种装置，其中可行的是　D　，集气的原理是利用氨气的密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气，即可收集氨气。 解析：（1）装置A适用于固体与固体混合加热制取气体，装置B适用于固体与液体混合不加热制取气体，故方法①选A装置，方法②选B装置。 （2）氨气是碱性气体，可与硫酸、P2O5反应。 （3）氨气极易溶于水，且密度小于空气，故采用向下排空气法收集，其中B装置不能排出空气。 归纳总结 解答实验装置题做到“四看” 一看发生装置是否有错：①实验是否需要加热。②仪器放置是否有错。③夹持仪器的位置是否有错。 二看试剂（反应物、干燥剂、尾气吸收剂等）是否符合实验原理。 三看收集方法是否有错（导管伸入的位置等）。 四看是否缺少尾气吸收装置，对于有毒气体，一定要设计尾气吸收装置，并选择适宜的吸收剂。 1.实验室制备干燥氨气所需的试剂是（　　） A.NH4Cl溶液、NaOH溶液、CaCl2固体 B.饱和氨水 C.NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓硫酸 D.NH4Cl固体、碱石灰、消石灰 解析：D　制备氨气使用的装置主要是固体与固体加热装置，所以所需的试剂是固体氯化铵和消石灰，由于氨气是一种碱性气体，并且可以与氯化钙发生反应，所以氨气只能用碱石灰等碱性干燥剂干燥。 2.实验室制取NH3时，下列装置能达到相应实验目的的是（　　） 解析：B　A项，试管口应略向下倾斜，目的是防止反应产生的水蒸气冷凝成液态水回流炸裂试管，错误；C项，NH3的密度比空气的小，用图示装置收集时气体应“短进长出”，错误；D项，NH3极易溶于水，用图示装置进行尾气处理时会引起倒吸，错误。 3.实验室可采用如图所示装置制取氨气，下列说法正确的是（　　） A.生石灰属于酸性氧化物 B.可以采用排水法收集氨气 C.氨水能使无色酚酞溶液变红 D.可用大理石代替生石灰制备氨气 解析：C　生石灰属于碱性氧化物，A错误；氨气极易溶于水，不能用排水法收集氨气，B错误；氨水呈碱性，能使无色酚酞溶液变红，C正确；不可用大理石代替生石灰制备氨气，生石灰与氨水发生反应：CaO ＋NH3·H2OCa（OH）2＋NH3↑，D错误。 4.关于实验操作，下列说法正确的是（　　） A.图①是氨气发生和干燥装置 B.图②是氨气的吸收装置 C.图③是氨气的发生装置 D.图④是氨气的收集、检验装置 解析：C　NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合生成固体NH4Cl，①不能作氨气的发生装置，A错误；氨气极易溶于水，装置中相当于将导气管直接插入水中，容 易发生倒吸，②不能作氨气吸收装置，B错误；氨气易与空气对流，收集不到纯净的气体，④不能作氨气收集装置，D错误。 5.选用下图所示的装置进行实验。 回答下列问题： （1）装置A中仪器a的名称为　圆底烧瓶　。 （2）实验室用NH4Cl与Ca（OH）2反应制取NH3的发生装置为　B　（填字母），该反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　，NH3的尾气处理装置为　E　（填字母）。 （3）实验室可用于收集NO的装置为　D　（填字母）。 解析：（1）装置A中仪器a的名称为圆底烧瓶。 （2）实验室常用加热氯化铵和熟石灰两种固体混合物来制取氨气，故选择B装置；该反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ；将氨气溶于水制成氨水，由于氨气极易溶于水，故应该在导管口倒置一漏斗，防止水倒吸。 （3） NO不溶于水可以用排水法收集，可以用D装置。 题组一　氨气的实验室常用制法 1.（2025·天津河东区高一期末）下列制备NH3并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是（　　） 解析：D　加热NH4Cl和Ca（OH）2固体混合物时，为防止试管炸裂，要使试管口略低于试管底部，A错误；P2O5是酸性干燥剂，不能用于干燥NH3，B错误；NH3的密度小于空气，要采用向下排空气法收集，应将NH3从右侧短导管通入，C错误；NH3易溶于水，但难溶于CCl4，NH3从CCl4层逸出，被上层的水吸收，既能吸收NH3形成氨水又能防止倒吸，D正确。 2.实验室制取氨并验证其化学性质和用途，图中装置对应的说法正确的是（　　） A.可利用装置甲制取大量氨 B.可利用装置乙干燥氨 C.根据装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气 D.利用装置丁可吸收氨气并防倒吸 解析：C　氨极易溶于水，氢氧化钠稀溶液与氯化铵溶液反应产生的NH3·H2O常温下不易分解，因此不能大量制取氨，A错误；NH3能够被无水氯化钙吸收，因此不能使用无水氯化钙干燥NH3，B错误；NH3极易溶于水，若将导气管直接通入水中，NH3在水中溶解，导致导气管中气体压强减小，烧杯中的水进入导气管从而引发倒吸现象，D错误。 3.关于实验装置与试剂选择，下列说法正确的是（　　） A.装置①可用于实验室制备NH3 B.装置②可用于吸收尾气NH3 C.装置③可用于验证氨气在水中的溶解性 D.装置④可用于收集NO2气体 解析：C　NH4Cl固体受热分解，生成的NH3和HCl在试管口遇冷又结合为NH4Cl，所以装置①不可用于实验室制备NH3，A错误；NH3易溶于水，装置②中的煤油不能起到防止倒吸的作用，所以装置②不可用于吸收尾气NH3，B错误；装置③中，向烧瓶内滴入水，看到气球体积膨胀，则表明烧瓶内气体压强减小，从而表明NH3易溶于水，所以装置③可用于验证氨气在水中的溶解性，C正确；NO2易与水反应生成HNO3和NO，所以装置④不可用于收集NO2气体，D错误。 题组二　氨气的实验室创新制法 4.（2025·洛阳高一月考）实验室快速制取氨气的简易装置如图所示，下列说法错误的是（　　） A.由该实验可知，氨气的密度比空气小 B.该实验中NaOH固体溶于水提供热量 C.该反应条件下的化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O D.可用Al（OH）3固体代替NaOH固体进行上述实验 解析：D　氨气的密度比空气小，A项正确；NaOH固体溶于水后，提供热量使NH3逸出，B、C项正确；Al（OH）3难溶于水，不能用Al（OH）3固体代替NaOH固体，D项错误。 5.已知：CCl4是一种液体，其密度比水的密度大、不溶于水，NH3不溶于CCl4。下列装置用于实验室制氨气或验证氨气的化学性质，其中不能达到实验目的的是（　　） A.用装置甲不能制取氨气 B.用装置乙除去氨气中的水蒸气 C.用装置丙验证氨气具有还原性 D.用装置丁吸收尾气 解析：B　实验室采用装置甲制取氨气时，分液漏斗中盛装浓氨水，圆底烧瓶中盛放氢氧化钠固体或生石灰，图示试剂使用不正确，不能用来制取氨气，A正确；氨气能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，B错误；丙装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，可以验证氨气具有还原性，C正确；氨气不与水直接接触，能起防倒吸的作用，D正确。 6.下列装置进行的实验，能达到目的的是（　　） A.用图1装置制取并收集干燥纯净的NH3 B.用图2装置可演示NO的喷泉实验 C.用图3装置除去CO2气体中混有的少量SO2 D.用图4装置检验铁粉与水蒸气反应产生的H2 解析：D　图1装置中为向上排空气法收集NH3，氨气的密度比空气小，应采取向下排空气法，A错误；NO不溶于水，图2装置不能演示NO的喷泉实验，B错误；CO2气体能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，图3装置不能达到实验目的，C错误；H2是可燃性气体，其在空气中燃烧会发出淡蓝色火焰，所以图4装置可以检验铁粉与水蒸气反应产生的H2，D正确。 7.化学研究工作者利用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理。实验装置如图1，关闭a，将单孔塞（插有吸入水的胶头滴管）塞紧瓶口c，打开b，完成喷泉实验。电脑绘制三颈烧瓶内压强变化曲线（如图2）。 下列关于该实验的说法错误的是（　　） A.图中A点时喷泉最剧烈 B.制取氨气时烧瓶中的X固体可以是碱石灰 C.图中C点时喷泉最剧烈 D.盛放浓氨水的仪器的名称是分液漏斗 解析：A　C点时容器内压强最小，与大气压强差最大，则C点时喷泉最剧烈，A错误，C正确；碱石灰与浓氨水混合放热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，可使氨气逸出，则可制备氨气，B正确；盛放浓氨水的仪器的名称是分液漏斗，D正确。 8.某课外活动小组在实验室用如图所示装置快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净的氮气，请回答。 （1）写出用生石灰和浓氨水反应制取氨的化学方程式：NH3·H2O＋CaOCa（OH）2＋NH3↑。 （2）实验进行一段时间，观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2， 这个反应说明氨具有　B　（填字母）。 A.碱性 B.还原性 C.氧化性 D.不稳定性 （3）洗气瓶中浓硫酸的主要作用是吸收空气中的水分，排除干扰；吸收氨，防止污染空气，但也可能存在的安全隐患是　浓硫酸发生倒吸　。 （4）装置E的作用是　吸收水蒸气，干燥NH3　，装置F的作用是　检验是否有水生成　，E中的碱石灰　不能　（填“能”或“不能”）换成CaCl2。 解析：（1）生石灰和浓氨水反应生成Ca（OH）2和NH3，化学方程式：NH3·H2O＋CaOCa（OH）2＋NH3↑。 （2）根据题意可知CuO与NH3反应生成Cu、N2和H2O，化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2，在该反应中CuO作氧化剂，NH3作还原剂，体现了NH3的还原性，选B。 （3）浓硫酸具有吸水性、能和氨气反应，则洗气瓶中浓硫酸的主要作用：吸收多余的氨气，防止污染空气、防止空气中的水蒸气进入装置F；氨气被吸收可引起装置内压强减小，故可能存在的安全隐患是浓硫酸发生倒吸。 （4）E中盛放的是碱石灰，其作用是吸收NH3中的水蒸气；装置F中盛放的是无水硫酸铜，其作用是检验反应生成了水；CaCl2能与氨气反应，则E中的碱石灰不能换成CaCl2。 9.某化学小组经查阅资料得知常温下过量的氨气和氯气反应能生成氯化铵，该实验小组对该反应进行探究，部分实验装置如图（夹持装置略去）。 （1）装置A是一种NH3的制备装置，其中盛放浓氨水的仪器名称为　分液漏斗　。 （2）装置F中发生反应的离子方程式为16H＋＋10Cl－＋2Mn5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O　。 （3）装置E中盛装的试剂M为饱和食盐水，该装置的作用为　除氯气中的氯化氢　。 （4）装置C的设计有明显的不足之处，应该将左右的短长导管互换，理由是氨气的密度比空气小，Cl2的密度比空气大，导管互换后利于两种气体的充分混合反应。 （5）利用改进后的实验装置完成实验，某同学设计如下实验证明装置C中所得固体为氯化铵： ①取少量装置C中固体产物溶于水配成溶液，取少量溶液置于两支小试管中； ②向一支试管中加入浓NaOH溶液，加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体； ③向另一支试管中加入过量稀硝酸，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 结论：常温下过量的氨气和氯气反应可生成氯化铵。 解析：（2）装置F为高锰酸钾与浓盐酸制备氯气，反应的离子方程式为16H＋＋10Cl－＋2Mn5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O。 （3）装置A中制备的氯气中混有HCl，故E中盛装饱和食盐水除去Cl2中的HCl，防止其与NH3反应生成NH4Cl干扰实验。 （5）证明装置D中所得固体为氯化铵，分别用浓的NaOH溶液检验铵根离子，硝酸银溶液检验氯离子。 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $