(共18张PPT)
第2课时 氨及其铵盐
第五章 第二节 氮及其化合物
学习目标
1.掌握氨气的主要性质和应用;
2.了解铵盐的性质及检验方法;
3.掌握铵根离子的检验方法。
一、氨:
思考:液氨作制冷剂的原因是什么?
氨的电子式:
结构式:
1、氨气的物理性质:
是一种 ,有 气味的气体。 溶于水,密度比空气 。易液化
无色
刺激性
极易
小
Cl2——1:2
SO2——1:40
NH2——1:700
因为液氮本身的温度很低,性质又温和,且液氮很难发生化学反应,所以常用来作制冷剂。
2、氨气的化学性质
(1)氨气与水反应:
氨的水溶液俗称 ,显 性,反应的方程式为 。
(2)氨气与酸反应:
两根分别蘸取浓氨水和浓盐酸的玻璃棒,靠近时,产生 ,即NH4Cl晶体小颗粒,反应方程式为 。
(3)氨具有还原性
氨的催化氧化,反应化学方程式为 ,NH3在反应中作 剂。
H2O+NH3====NH3 H2O
还原
氨水
碱
白烟
HCl+NH3====NH4Cl
2、氨气的化学性质
(3)氨具有还原性:氨的催化氧化是工业制硝酸的基础,写出氨催化氧化制HNO3的系列反应方程式依次
NH3 H2O===NH4++OH-
蓝
NO+O2 ===== 2NO2
NO2+H2O ===== 2HNO3+ NO
3.氨水的性质
氨水是混合物存在
(1)弱碱性,电离方程式为 ,能使红色石蕊试纸 或使酚酞溶液 。
红
。
(2)不稳定性,受热分解方程式为
NH3 H2O===NH3+ H2O
点燃
二、氨盐:
2.铵盐的化学性质
1.铵盐及物理性质:
白色
(1)铵盐:铵根离子(NH4+)与 形成的化合物,农业上常用作化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。
酸
(2)物理性质:绝大多数铵盐是 晶体,都 于水。
极易溶
(1)不稳定性
①NH4Cl受热分解: 。现象:白色固体消失,在试管口 。
②NH4HCO3受热分解: 。
现象:白色固体消失,在试管口 。
有白色固体生成
NH4HCO3 ====H2O+CO2+NH3
加热
NH4Cl ====HCl+NH3
加热
有无色有刺激性气味
2.铵盐的化学性质
(2)与碱反应
NH4Cl溶液与NaOH溶液共热的化学方程式: 。
NH4Cl+NaOH ====NaCl+ NH3 H2O
例.现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是 ( )
A.加入NaOH溶液 B.加入AgNO3溶液
C.加热并冷却 D.加入水
C
铵盐受热均易分解,NH4Cl加热分解,而NaCl受热没有明显变化,同时生成的NH3和HCl气体导出后又能迅速化合生成NH4Cl。
(3)碱石灰的作用是 ,收集气体的方法是 。
(4)验满方法
1.氨气的实验室制法:
(1)反应原理: 。
(2)装置:
干燥氨气
三、氨气的实验室制法和NH4+的检验
2NH4Cl+Ca(OH)2 ====NaCl+ NH3 H2O
加热
向上排空气法
①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸 。
②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有 生成。
蓝
白烟
(5)一般在管口塞一团蘸有稀硫酸的棉花球,作用是 。
防止氨气与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气。
2.实验室快速制氨气的方法
(1)加热浓氨水法:NH3·H2O不稳定,受热易分解生成NH3:NH3·H2O===NH3↑+H2O,故可直接加热浓氨水制备NH3。
(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,也会促使氨水分解,故可在常温下向浓氨水中加入固体NaOH或CaO来制备NH3。反应装置图分别为:
操作方法:
①取少许样品与碱混合于试管中共热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变 ,则证明样品中含有NH4+ 。
②取少许样品于试管中,放入碱后加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有 产生,则证明样品中含有NH4+ 。
2. NH4+的检验
NH3
蓝
白烟
NH4+
【课后巩固】
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热( )
(2)氨溶于水,溶液可以导电,因此NH3为电解质( )
(3)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生( )
(4)氨中氮元素的化合价为-3价,在反应中只能升高而具有还原性( )
(5)铵盐都易溶于水,且都易分解( )
(6)铵盐都不稳定,受热分解都生成NH3( )
×
×
√
√
√
√
(7)向某溶液中加入稀NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无NH4+ ( )
(8)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( )
(9)由于氨极易溶于水,所以不能用排水法收集,只能用向下排空气法收集( )
(10)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( )
(11)氨可以用浓硫酸来进行干燥( )
(12)为加快产生NH3的速率,实验室可以用NaOH固体和NH4Cl固体反应制NH3( )
【课后巩固】
×
×
√
√
×
×
1、下列方法适合实验室制取氨气的是( )
A.N2和H2催化加热制取氨气
B.加热NH4Cl制取氨气
C.向碱石灰固体上滴加浓氨水
D.将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合
C
工业生产
2.以下有关氨及铵盐的叙述中,不正确的是( )
A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用
B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性
C.实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨气
D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性的物质如氧气发生反应
B
3、为了检验某固体物质中是否含有NH4+ ,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①⑤ B.④⑤
C.①③ D.①④⑤
B
4、一种盐X与烧碱混合共热,可放出无色气体Y,Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z反应又生成X,则X是( )
A.(NH4)2SO4 B.NH4NO3
C.NH4Cl D.NH4HCO3
B
Y为NH3
5、已知A、B、C、D为气体,其中A呈黄绿色,D极易溶于水,形成的溶液可使酚酞变红。它们之间的转化关系如图所示:
(1)将B点燃,把导管伸入盛满A气体的集气瓶中,可以观察到的实验现象是____________________________________________。
(2)实验室可用如图所示装置收集D,下列叙述正确的是________。
安静燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾
①D气体不能用排水法收集
②干燥管里盛有碱石灰
③如图中的a为浸有稀硫酸的棉花
①②③
(3)检验E中阳离子的方法是:取少量E于试管中,__________
加入浓NaOH溶液,加热,生成无色有刺激性气味的气体,能使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,证明E中有NH4+
6.A是一种酸式盐,它与NaOH溶液共热,放出无色气体B,用圆底烧瓶收集干燥的气体B,按如图所示装置进行喷泉实验,挤压胶头滴管,可得到蓝色喷泉。若向A中加入稀盐酸,产生的无色气体C能使品红溶液褪色。
请回答下列问题:
(1)A的化学式为________。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是________,收集气体B的方法是________。
(3)写出反应A→C的离子方程式_____________________________。
(4)A与过量NaOH溶液共热反应的离子方程式为________________________
NH4HSO3
碱石灰
向下排空气法
HSO3-+H+===H2O+SO2↑
7、某化学实验小组利用实验室中的一瓶未知白色固体粉末进行了如下实验:
请回答下列问题:
(1)白色沉淀为____________(填化学式,下同),产生的有刺激性气味的气体是_________________________。
(2)该白色固体粉末是________________________________(填化学式)。
(3)写出该白色固体粉末受热分解的化学方程式:__________________________________。
CaCO3
NH3
NH4HCO3
NH4HCO3 ====H2O+CO2+NH3
加热
5、某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:
(1)甲同学拟用下列方法制备氨气,其中合理的是________(填序号,下同)。
A.将氯化铵固体加热分解 B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中 D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
(2)根据上述正确的原理,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气,适宜的装置是________。
(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据,下列性质与收集方法无关的是________。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤与氧气反应
B
C
②④(共19张PPT)
第1课时 氮及其化合物
第五章 第二节 氮及其化合物
学习目标
1.掌握氮元素单质及其重要化合物的主要性质和应用;
2.了解氮元素单质及其重要化合物的对环境的影响;
3.结合氧化还原反应考查不同价态氮元素之间的转化。
一、氮气:
思考:结构决定性质,性质决定用途,氮气有哪些重要的物理、化学性质?用途有哪些?
氮的原子结构:
电子式:
1、氮气的物理性质:
(1)氧化性:
人工固氮
2、氮气的化学性质:
难常温下化学性质稳定——用作保护气
高温或放电条件下,与氢气、氧气和活泼金属反应
难溶于水,熔沸点很低,无色无味的气体。
2N2+3H2 2NH3
N2+3Mg ===== Mg3N2
点燃
(2)还原性:
N2+O2 ===== NO
放电
自然固氮
(2)还原性:
N2+O2 ===== NO
放电
自然固氮
NO+O2 ===== 2NO2
NO2+H2O ===== 2HNO3+ NO
俗语“雷雨发庄家”
3、氮气的用途:
合成氨、制硝酸、作保护气等
4、氮气的固定:
定义:将游离态的氮转变为化合态的氮的方法
分类
人工固氮
自然固氮
合成氨
生物固氮
二、氮的氧化物:
(1)氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五种
正价态,五种正价对应的六种氧化物:
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
常见的氧化物: NO、NO2 酸性氧化物: N2O3、N2O5
大气污染物(光化学烟雾、臭氧空洞)
1、物理性质
NO是一种 、有 的 气体, 于水。
(2)一氧化氮NO
无色
无味
有毒
难
2、化学性质
常温下,易被氧气氧化
2NO+O2 ===== 2NO2
(3)二氧化氮NO2
1、物理性质
NO2是一种 、有 的 气体,与水反应。
红棕色
刺激性气味
有毒
(3)二氧化氮NO2
2、化学性质
1)与水反应:
3NO2+H2O===2HNO3+NO
2)自身化合生成无色的N2O4 :
NO2 N2O4
3)较强氧化性:
可使湿润的淀粉KI试纸变蓝
思考: NO和NO2 分别用什么方法收集?为什么?
NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集
NO2只能用向下排空气法收集,不能用排水法
相互转化
①NO→NO2:
②NO2→NO:
③NO2和N2O4:
3NO2+H2O===2HNO3+NO
2NO+O2 ===== 2NO2
NO2 N2O4
NO和NO2尾气处理
碱液吸收法:
①NO和NO2混合气体处理:
②NO2处理:
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
熟记NOx与O2混合气体被吸收关系
3NO2+H2O===2HNO3+NO①
2NO+O2===2NO2②
由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3③
熟记NOx与O2混合气体被吸收关系
3NO2+H2O===2HNO3+NO①
2NO+O2===2NO2②
由方程式①×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3④
3、氮氧化物对大气的危害:
1)来源:汽车尾气
2)危害: NO2和SO2是形成酸雨的主要成分(pH值小于5.6)
NO是造成光化学烟雾的主要原因
例:氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮元素的循环无关的是( )
A.工业合成氨的过程是固氮的过程
B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气做保护气
D.在电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
C
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)空气中N2的体积分数约为78%( )
(2)N2在高温条件与O2发生燃烧生成NO( )
(3)NO在空气中易转化为红棕色NO2( )
(4)NO2与H2O的反应,NO2只作氧化剂( )
(5)氮元素有多种化合价,其最高正价为+5价( )
(6)氮原子与其他原子只能形成共价键,不能形成离子键( )
(7)氮气常用作焊接金属、填充灯泡、保存食品的保护气( )
(8)氮的固定中氮元素一定被氧化( )
(9)豆科植物的根瘤菌固氮属于自然固氮中的高能固氮( )
(10)工业上将NH3转化为其他铵态化肥属于人工固氮( )
(11)N2和O2在放电条件下会生成NO2( )
(12)N2中N元素价态为0价,处于中间价态,既有氧化性,又有还原性( )
×
√
√
√
√
√
√
√
×
×
×
×
【目标检测】
1.下列反应属于氮的固定的是( )
①N2和H2在一定条件下合成NH3 ②NO2和H2O反应生成HNO3和NO ③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2 ④NO被空气氧化为NO2
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
2.下列关于氮气的说法错误的是( )
A.氮气在通常情况下不燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
B.液氮可用于医学和高科技领域,制造低温环境
C.利用氮气的稳定性,工业上用来替代稀有气体作焊接金属的保护气
D.在高温、高压、催化剂条件下与氢气反应时,氮气作还原剂
C
D
3.下列关于NO和NO2的说法正确的是( )
A.NO2是红棕色气体,易溶于水,属于酸性氧化物
B.NO2可由N2和O2直接化合得到
C.NO和NO2均既可以用排空气法收集又可以用排水法收集
D.NO和NO2在一定条件下可以相互转化
4.最新的病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( )
A.一氧化氮是一种红棕色气体
B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C.一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集
D
C
5.下列关于氮气性质的说法中,错误的是( )
A.氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在
B.Mg可以在N2中燃烧生成Mg3N2
C.可在氧气中燃烧生成一氧化氮
D.大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
6.通常情况下,氮气性质不活泼,其原因是( )
A.氮分子是双原子分子 B.氮元素的非金属性很强
C.氮原子的半径较小 D.氮分子中的化学键很难破坏
D
D
7.对3NO2+H2O===2HNO3+NO反应的下列说法正确的是( )
A.氧化剂与还原剂的质量比为1∶2
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C.NO2是氧化剂,H2O是还原剂
D.在反应中若有6 mol NO2参与反应时,有3 mol电子发生转移
A
NO2既是氧化剂又是还原剂
2:1
4mol
8.如图所示,试管中盛装的气体呈红棕色,当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水面继续上升,经过多次重复后,试管被水充满,对原试管中盛装的气体说法正确的是( )
A.可能是N2与NO2的混合气体
B.可能是N2O气体
C.可能是NO与NO2的混合气体
D.只可能是NO2一种气体
C
9.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应方程式如下:
①NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
②2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为 。
(2)在反应②中,氧化产物是 ,还原产物是 (填化学式)。
(3)在反应①②中,参加反应的NaOH均为2 mol时,两个反应转移电子数的关系是① ②(填“>”“=”或“<”)。
1:1
NaNO3
NaNO2
=