2027届高三化学一轮复习8.32氨　铵盐 氮及其化合物的转化 课件

第2课时　氨　铵盐 氮及其化合物的转化 (一)氨的性质 1.氨的结构特征：电子式 结构式 107°，sp3 ; VSEPR模型：四面体 2.氨的物理性质 无色、有________气味的气体，密度比空气的____，易______，液氨可用作________，极易溶于水(常温常压下，1∶700)，可由_______实验证明。 思考:试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因。 刺激性 小 液化 制冷剂 喷泉 提示:NH3、H2O均为极性分子，NH3与H2O之间可形成分子间氢键，并且NH3和H2O反应。 3.氨的化学性质(1)与水反应 ①反应原理:NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌N+OH-。 ②氨水中的微粒有 _______________________________________。 ③NH3·H2O为可溶性一元弱碱，受热易分解，化学方程式为 __________________________。 NH3·H2O、NH3、H2O、N、OH-、H+ NH3·H2O NH3↑+H2O 碱性，易挥发，易分解，棕色试剂瓶 NH3非电解质，NH3·H2O弱电解质，氨水混合物 (2)与酸反应—— 与浓硫酸、浓硝酸反应以酸碱中和为主。 ①与盐酸反应的化学方程式为NH3+HCl==NH4Cl。 ②蘸有浓挥发性酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，产生大量_____。 思考:为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟? 白烟 提示:浓氨水和浓盐酸均有挥发性，挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇化合生成NH4Cl固体小颗粒，即为白烟。浓硫酸没有挥发性，故不可能形成白烟。 (3)与盐溶液的反应——以强制弱，易溶制难溶。 如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:_________________________________。 Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3N 盐酸、硝酸等 FeCl3 FeCl2 MgCl2 等 (4)还原性——较强 ①催化氧化: ____________________________(用于工业制硝酸)。 ②被CuO氧化: 。(用于实验室制少量N2)。 ③被氯气氧化: ； 。 (用于检验Cl2管道泄漏) ④被NOX氧化： ； ⑤在纯氧中燃烧： 。 (5)较强的配位能力：Ag2O、Cu(OH)2等溶于氨水 Cu(OH)2溶于氨水:Cu(OH)2+4NH3==[Cu(NH3)4]2++2OH-或 Cu(OH)2+4NH3·H2O === [Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。 4NH3+5O2 4NO+6H2O 4.用途：(1)液氨汽化时要吸收大量的热，故可用作制冷剂。 (2)制硝酸、铵盐、纯碱、尿素等。 2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O 2NH3(少量)+3Cl2==N2+6HCl 8NH3(过量)+3Cl2==N2+6NH4Cl。 (二)喷泉实验 1．喷泉实验的原理——成功关键：装置气密性好 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。 2．常见的喷泉实验装置及引发操作 如图为喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。 1.用图1装置进行喷泉实验。(1)引发“喷泉”的方法是_____________________ _______________。 (2)简述产生喷泉的原理: _______________________________________。 打开止水夹，挤出胶 头滴管中的水 氨极易溶于水，使烧瓶内的压强迅速减小 2. 用图2所示装置进行喷泉实验。 (1)打开止水夹，水不能倒吸入烧瓶的原因是___________________________ ____________________________________________________________。 (2)如何引发图2装置的“喷泉”? 玻璃管中有空气，氨与水不 接触，不能被水吸收，烧瓶内压强不减小，故不能产生倒吸现象 打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，使烧瓶内氨膨胀，将导管中的空气排出，使氨与烧杯中的水接触 。 小结:喷泉实验的引发原理 减小 内压法 如图1所示，烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉 增大 外压法 如图3所示，锥形瓶内液体受热挥发或发生化学反应产生气体→锥形瓶内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉。 如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理 捂住烧瓶（用热毛巾）， 气体逸出溶解，松手后，P内<P外 3．形成喷泉的常见试剂组合 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、 SO2、H2S NO2 NO、O2 (4∶3) NO2、O2 (4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 4．喷泉实验产物的浓度计算 (关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积) (1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不参与反应的气体混合时，所得溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。 (2)当是NO2和O2的混合气体且体积比为4∶1时，c(HNO3)= mol·L-1。 喷泉实验的常见装置 铵盐　氨气的实验室制法 逐点清(二) 1.铵盐 (1)物理性质：铵盐大多数是______固体，绝大多数易溶于水，溶解时吸热。 (2)化学性质(填写化学方程式) 不稳定性 (受热分解) NH4Cl NH4Cl NH3↑+HCl↑ NH4HCO3 _______________________________ 与碱反应 （以强制弱） 消石灰(实验室制氨气) NaOH溶液 N+OH- NH3↑+H2O 水解 NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O 白色 注：(1)铵盐受热易分解，但不一定都生成NH3，如(NH4)2SO4、NH4NO3。 (2)铵盐与碱液反应时，当溶液比较浓或加热时生成NH3，当溶液比较稀且不加热时生成NH3·H2O。铵态氮肥要避光密封，保存在阴凉处 2.N的检验 (1)检验方法: 未知液 产生使湿润的红色石蕊试纸变______的气体，则证明含N。 (2)注意事项：检验溶液中N时，加碱液后必须加热，否则NH3可能不逸出，造成检验失败。 蓝色 湿润的的酚酞试纸变红，或遇浓盐酸产生白烟 3.氨气的实验室制法 反应原理 反应装置 固体+固体 气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同) 净化装置 盛碱石灰的干燥管 (不能用浓H2SO4溶液、P2O5、CaCl2) 收集方法 向下排空气法 验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色； ②将蘸有________的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 尾气处理 在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时吸收多余的NH3 浓盐酸 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O ？ 注意：防倒吸 1、实验室制法： 2NH4Cl+Ca(OH)2 ＝ CaCl2+2NH3↑+2H2O △ 尾气处理：防倒吸 方法一： NH3·H2O == NH3↑+H2O △ 方法二： 加热浓氨水制氨气 浓氨水滴入生石灰(或NaOH)中制氨气 CaO + NH3·H2O == Ca(OH)2 + NH3↑ （1）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 （2）CaO的作用： ①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 制取NH3的其他常见方法 原理：氨水具有不稳定性和挥发性，受热易分解。 工业制法： N2+3H2 2NH3 题点、考法讲评 √ 一、铵盐的性质与检验 1.下列说法中正确的是(　　) A.所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有NH3 B.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中，滴加少量NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝 D.铵盐易溶于水，其水溶液只能与碱反应，不能与酸反应 2.同主族元素形成的同一类型的化合物，往往结构和性质都很相似，如PH4I的结构和性质与NH4Cl相似。下列有关PH4I的叙述不正确的是 (　　) A.可由PH3与HI化合生成 B.将其加热可以分解 C.能跟NaOH溶液反应 D.电子式为[H︰︰H]+I- √ H H 二、NH3的实验室制法及性质探究 3.已知氨可与灼热的CuO反应生成N2和金属铜，用如下图中的装置(夹持与加热装置略)可实现该反应。下列说法错误的是(　　) A.试管a中通常选用NH4NO3和Ca(OH)2的固体混合物 B.U形管b中通常选用碱石灰 C.硬质玻璃管c中反应的化学方程式为2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O D.向试管d收集到的液体中滴入酚酞溶液，液体变红 √ 4.某化学兴趣小组为了制取并探究氨的性质，用下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验[制取氨的反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O]。 (1)利用上述原理，实验室制取氨应选用___ (填字母)发生装置进行实验。  a (2)B装置中的干燥剂可选用________。  (3)气体通过C、D装置时，试纸颜色会发生变化的是___ (填“C”或“D”)装置。  (4)当实验进行一段时间后，挤压E装置中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是___________。  (5)F装置中倒置漏斗的作用是__________。  (6)氨的用途很广，如可用氨处理二氧化氮:8NH3+6NO2 7N2+12H2O，该反应中氨体现________ (填“氧化性”或“还原性”)。  碱石灰 D 产生白烟 防止倒吸 还原性 氮及其化合物的转化 逐点清(三) (一)氮元素的“价—类”二维图 2.纵向转化为化合价变化的反应，是氧化还原反应 (1)NH3转化为N2:3Cl2+8NH3== N2+6NH4Cl； (2)NH3转化为NO:5O2+4NH3 4NO+6H2O。 1.横向转化为物质类别变化，是非氧化还原反应 (1)氨气转化为铵盐:HCl+NH3==NH4Cl； (2)硝酸转化为硝酸盐:NaOH+HNO3==NaNO3+H2O。 (二)含氮元素物质之间的转化关系 1.歧化反应——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 如3NO2+H2O==2HNO3+NO、 2NO2+2NaOH==NaNO3+NaNO2+H2O。 2.归中反应——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 如6NO+4NH3 5N2+6H2O、NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O。 题点、考法讲评 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)由氨制硝酸:NH3→NO→NO2→HNO3，故NH3和NO2均具有氧化性。 ( ) (2)N电催化为N2的阳极反应:2N+12H++10e-==N2↑+6H2O 。 ( ) (3)实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀) NO NO2 。 ( ) (4)工业制硝酸过程中的物质转化:N2 NO HNO3 。 ( ) × × √ × 2.如图所示是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。下列说法错误的是 (　) A.物质B可与物质A反应 B.物质B可经催化氧化直接生成物质A C.N2→物质A、物质A→NO2均为自然固氮 D.HNO3和物质C的溶液常用于检验Cl-，则C为AgNO3 解析:由题图可知，B为氨气，A为一氧化氮，C为硝酸盐。氨气和一氧化氮发生氧化还原反应，A正确；氨气和氧气催化反应生成一氧化氮和水，B正确；将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程为氮的固定，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，不属于自然固氮，C错误；实验室通常采用硝酸酸化的硝酸银溶液检验氯离子，D正确。 √ 3.一定条件下，含氮元素的物质可发生如图所示的循环转化。 (1)上述转化关系中含氮化合物发生氧化反应的是_________________ (填字母，下同)，发生非氧化还原反应的是______。  (2)若反应b是在催化条件下与NO反应，其化学方程式为 __________________________。 (3)若反应i是在酸性条件下由N与Zn发生化学反应实现，则该反应的离子方程式为_____________________________________。  b、c、d、g、h a、l 4NH3+6NO 5N2+6H2O 4Zn+2N+10H+==4Zn2++N2O↑+5H2O $