第5章 第2节 第3课时 NH3及常见气体的制备方法-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册教师用书word（人教版 多选版）

第3课时　NH3及常见气体的制备方法 新知探究——NH3的实验室制法 1.氨气的实验室制法 (1)制备原理 铵盐(NH4Cl)与强碱[Ca(OH)2]反应生成氨,其化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。 (2)实验装置 固体+固体气体 (3)收集和验满 ①NH3极易溶于水,可以用向下排空气法收集。棉花的作用是防止NH3与空气对流。 ②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;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。 (4)尾气处理 可在试管口放一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球。 [微思考] ①实验室制取氨气时如何干燥氨气?能否使用氯化钙或浓硫酸干燥? 提示:用碱石灰干燥。不能使用氯化钙或浓硫酸干燥,因氯化钙或浓硫酸能与氨气反应。 ②实验室加热制取氨气时,为什么碱不选用NaOH? 提示:NaOH固体易潮解、有吸湿性、易结块,不利于氨气逸出,加热条件下还会腐蚀试管。 2.氨气的简易制法 方法 装置 原理及化学方程式 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 将浓氨水滴入 生石灰、固体NaOH或碱石灰中 固体NaOH具有吸水性,溶于水放出大量的热,促使氨水分解。CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解。化学方程式为CaO+NH3·H2O===Ca(OH)2+NH3↑ [题点多维训练] 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)收集NH3时,试管口处的棉花可减缓NH3与空气的对流。 (√) (2)某同学根据铵盐受热分解的性质,认为可以采用加热NH4Cl分解的方法来制取氨。 (×) (3)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集氨,可以用向下排空气法收集。 (√) (4)由于氨极易溶于水,所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收。 (×) (5)氨不能用浓H2SO4干燥,但可以用无水CaCl2干燥。 (×) 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:选D　NH4Cl受热易分解成NH3和HCl,但NH3和HCl遇冷又化合为NH4Cl,A错误;NH3与浓H2SO4反应,不能用浓H2SO4干燥,B错误;C装置收集不到NH3,无法验满,C错误。 3.(2025·青岛高一期末)设计以下实验制备并收集干燥纯净的氨气。下列分析错误的是 (　　) A.仪器口连接顺序为a→e→d→c→b B.上述实验缺少尾气吸收装置 C.生石灰与水反应并且放出热量,促使氨气逸出 D.干燥管中的碱石灰可用无水氯化钙代替 解析:选D　由题意可知,仪器口连接顺序为a→e→d→c→b,故A正确;氨气有毒,尾气应该吸收处理,故B正确;生石灰与水反应并且放出热量,可以促进氨气逸出,故C正确;无水氯化钙可以和氨气反应,故不能用无水氯化钙干燥氨气,故D错误。 4.某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。 (1)若氨气的发生装置选择a,则其化学反应方程式为 　。  (2)若氨气的发生装置选择b,则所用的试剂为　　　　和　　　　。  (3)B装置中的干燥剂可选用　　　　。  (4)实验中观察到C装置中的现象是　　　　　　　　　　。  (5)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是　　　　　　　。  (6)E中倒扣漏斗的作用是　　　　。  (7)写出证明b装置的气密性良好的操作与现象:　 。  (8)用c装置做氨气喷泉实验时,如果没有胶头滴管,请写出引发喷泉的简单操作和原理: 　。  解析:(1)若氨气的发生装置选择a,为加热固体制取气体的装置,实验室是用加热氢氧化钙和氯化铵固体反应制备氨气的。(2)若氨气的发生装置选择b,为常温下固体与液体混合制取气体的装置,试剂可选用CaO与浓氨水。(3)B装置为球形干燥管,氨气为碱性气体,选择固体干燥剂,可选用碱石灰。(4)NH3+H2ONH3·H2ON+OH-,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(5)当实验进行一段时间后,挤压D装置中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,浓盐酸挥发出的氯化氢与氨气反应生成氯化铵晶体(NH4Cl),产生白烟。(6)氨气是极易溶于水的气体,倒扣的漏斗下端开口半径大,可防止倒吸。 答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (2)生石灰　浓氨水 (3)碱石灰 (4)试纸变蓝 (5)产生白烟 (6)防止倒吸 (7)用止水夹夹住b中橡胶管,向分液漏斗内加足量水,再打开分液漏斗活塞,过一会儿水不再滴下,则证明气密性良好 (8)打开止水夹,用热毛巾捂热圆底烧瓶,NH3受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气,玻璃导管口有气泡冒出,移走热毛巾,NH3与H2O接触,即产生喷泉 命题热点——常见气体的实验室制备 1.常见气体的制备装置 装置 应用 固体(或液体)+液体气体 固体+固体气体 固体(或液体)+液体气体 2.常见气体的制备试剂与装置的选择 气体 反应试剂 反应装置(选1中的装置) O2 ①KMnO4、②KClO3分解 B ①Na2O2与H2O; ②H2O2与MnO2 C SO2 Na2SO3与浓H2SO4 C Cu与浓H2SO4,加热 A Cl2 浓盐酸与MnO2,加热 A 浓盐酸与KMnO4 C H2 稀盐酸与Zn C CO2 CaCO3与稀盐酸 C NH3 NH4Cl与Ca(OH)2,加热 B NH3·H2O,加热 A NH3·H2O与CaO C 3.气体的收集方法 (1)排水法:H2、O2、NO。 (2)排液法:Cl2可用排饱和食盐水,CO2可用排饱和NaHCO3溶液。 (3)向上排空气法:Cl2,SO2,CO2。 (4)向下排空气法:NH3,H2。 4.常用的防倒吸装置 尾气处理时,有些气体要防倒吸,常见的防倒吸装置有: 5.常见除杂装置 [微点拨]　常见干燥剂 ①浓H2SO4:酸性、氧化性干燥剂,不能干燥NH3、H2S、HI等。 ②CaCl2:中性干燥剂不能干燥NH3。 ③碱石灰:碱性干燥剂,不能干燥CO2、SO2、Cl2、HCl等酸性气体。 ④P2O5:酸性干燥剂,不能干燥NH3等碱性气体。 [题点多维训练] 题点(一)　常见气体的实验室制法 1.现有如图所示的四种实验室制备气体的发生装置。 下列叙述正确的是 (　　) A.a装置可用于Na2SO3固体和98.3%的浓硫酸反应制备SO2 B.b装置可用于Cu和稀硫酸制取SO2 C.c装置可用于加热KMnO4固体制备O2 D.d装置可用于MnO2和H2O2反应制备O2,并能控制反应的发生和停止 解析:选C　A项,需用70%的浓硫酸制备,错误;B项,Cu与稀H2SO4共热不反应,错误;D项,MnO2为粉末状,该装置无法控制反应的发生和停止,错误。 2.(2025·清远高一期中)实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M,多余的气体可用水吸收,则M是 (　　) A.一氧化氮　　　　　　　 B.氨气 C.二氧化硫 D.氯化氢 解析:选B　由收集和尾气处理装置知气体M的密度比空气小且极易溶于水,应为氨气。 题点(二)　以气体制备为载体的性质探究 3.[双选]某同学用下列实验装置探究氨气与氧气的反应,观察到d中产生“白烟”。下列叙述不正确的是 (　　) A.装置连接顺序为a→b→c→d→e B.实验前应先检查装置气密性 C.装置c的作用是干燥氨气 D.装置d中“白烟”为NH4NO3固体颗粒 解析:选AC　根据题意可知,装置连接顺序为a→c→b→d→e,故A错误;实验前应先检查装置气密性,故B正确;装置c的作用是除去CO2和H2O,同时得到氧气,故C错误;装置d中“白烟”为NH4NO3固体颗粒,故D正确。 4.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。 回答下列问题: (1)盛放MnO2粉末的仪器名称是　　　　,a中的试剂为　　　　。  (2)b中采用的加热方式是　　　　。c中发生反应的离子方程式是 　,  采用冰水浴冷却的目的是 　。 (3)d的作用是　　　　　,可选用试剂　　　　(填标号)。  A.饱和NaCl溶液 B.澄清石灰水 C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液 解析:(1)由装置图可知,盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶;浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气,制取的氯气中混有杂质氯化氢和水蒸气,a中的试剂是饱和食盐水,可以除去杂质氯化氢。(2)b中采用的加热方式是水浴加热。c中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠,为防止生成氯酸钠,该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。(3)氯气有毒,能污染空气,反应完剩余的氯气要进行尾气处理,d的作用是吸收尾气(Cl2)。饱和NaCl溶液不吸收Cl2,澄清石灰水浓度小,不能用于吸收尾气Cl2。 答案:(1)圆底烧瓶　饱和食盐水 (2)水浴加热　Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O　避免生成NaClO3 (3)吸收尾气(Cl2)　CD 学科网（北京）股份有限公司 $