内容正文:
第五章 第二节 氮及其化合物(三)
氨气及常见气体的制备方法
1.掌握实验室制取NH3的方法。
2.掌握实验室制取常见气体的原理、装置、收集、净化方法及制备方法的比较。
学习目标
一、氨气的实验室制法
【实验原理】铵盐和碱共热产生氨气。
【实验装置】固+固 气。
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
一、氨气的实验室制法
采用哪种方法收集氨气?
如何检验试管中是否收集满氨气?
如何吸收实验中多余的氨气?
【收集方法】向下排空气法。
【验满方法】
把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝;
将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
思考
【尾气处理】在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花。
一、氨气的实验室制法
【净化装置】
【注意】
制取氨时,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性的反应,发生危险。
制取氨时,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,且在加热条件下易腐蚀试管。
氨是碱性气体,不能用酸性干燥剂(浓硫酸等)干燥,也不能用无水CaCl2干燥,因为它们均能与氨发生反应,常用碱石灰做干燥剂。
5NH4NO3 ===== 2HNO3 + 4N2 + 9H2O (铵盐分解不一定都放出氨气)
300℃
常见防倒吸方法:接一个漏斗
氨是化学实验室常需制取的气体。实验室也可以用下列两种方法快速制备NH3:
方法一:加热浓氨水。
方法二:将浓氨水滴入生石灰(或碱石灰)固体中。
(1)请写出上述两种方法中发生反应的化学方程式(原理)。
方法一:NH3·H2O NH3↑+H2O;
方法二:NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2。
一、氨气的实验室制法
(2)根据上述原理,该小组欲用下列装置制取氨,方法一应选择______
(填字母,下同),方法二应选择 。
A(或D)
C
一、氨气的实验室制法
(3)如图是该小组设计收集氨气的几种装置,其中可行的是__________
(填字母),集气的原理是_______________________________________
___________________。
d
NH3的密度小于空气,采用短管进氨气,长
管排空气的方法收集
一、氨气的实验室制法
二、常见气体的制备方法比较
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
1.常见气体的制备装置
二、常见气体的制备方法比较
用上表中装置对应的字母填写下列空白:
气体 反应试剂 反应装置
O2 KMnO4或KClO3分解 ___
Na2O2与H2O;H2O2与MnO2 ___
SO2 Na2SO3与浓H2SO4 ___
Cu与浓H2SO4,加热 ___
B
C
C
A
二、常见气体的制备方法比较
气体 反应试剂 反应装置
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 ___
NH3 NH4Cl与Ca(OH)2,加热 ___
浓氨水,加热 ___
浓氨水与CaO ___
A
C
C
C
B
A
C
二、常见气体的制备方法比较
2.气体的收集方法
(1)一般方法
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气
体(举例)
排水法 难溶于水或微溶于水且不与水反应 _____________
等
O2、H2、NO、
CO
二、常见气体的制备方法比较
收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气
体(举例)
排空气法 向上排空气法 密度 空气且不与空气中的成分反应 _______________
____等
向下排空气法 密度 空气且不与空气中的成分反应 ________等
Cl2、SO2、NO2、
大于
CO2
小于
H2、NH3
二、常见气体的制备方法比较
3.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:
二、常见气体的制备方法比较
(2)创新方法
①从a管进气b管出水可收集 ,如 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 ,换成饱和碳酸氢钠溶液收集____
,换成四氯化碳(密度比水大,且与水不互溶)收集_____
。
难溶于水的气体
H2、O2
氯气
二氧
化碳
HCl
或NH3
二、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
1.下列关于氨的叙述中,错误的是( )
A.氨易液化,因此可用作制冷剂
B.氨极易溶于水,因此可用来做喷泉实验
C.氨极易溶解于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)
D.氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞试剂变为红色
C
【练习】
2.在实验室里,某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨的方案,简易、可行的方
案是( )
A.加热氯化铵固体,再通过碱石灰
B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒,并加热至500 ℃,再通过碱石灰
C.加热浓氨水,再通过浓硫酸
D.在生石灰中加入浓氨水,再通过碱石灰
D
【练习】
3.为了检验某固体物质中NH4,你认为下列试纸和试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
B
A.①⑤ B. ④⑤ C.①③ D.①④⑤
+
【练习】
4.如图是实验室制取氨气的装置图。请回答:
(1)实验室制取氨气的化学方程式为______________________________________。
(2)如图装置中棉花的作用是_________________________________。
(3)该同学用镊子夹取湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,可观察到:
——————————————————————。
(4)干燥氨气可选用的试剂是________(填序号)。
①碱石灰 ②浓硫酸
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
防止空气对流,使收集的氨气纯净
试纸变蓝,该现象说明氨气溶于水,溶液呈碱性
①
【练习】
氨和铵盐
铵盐
铵盐的性质和检验方法
氨气
物理性质
化学性质
氨气的实验室制法
$