第五章第二节　氮及其化合物第2课时　氨和铵盐 课件(共85张PPT）

(共85张PPT)
第2课时　氨和铵盐
第5章 化工生产中的重要非金属元素
【课程标准要求】　
1.能从物质类别、氮元素价态的角度，认识氨、铵盐的性质与转化。
2.能利用铵盐的性质和反应，设计氨制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。
新知自主预习
课堂互动探究
课时训练
目
录
CONTENTS
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课堂小结·即时达标
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一、氨的性质与用途
1.氨的物理性质
色态 气味 密度 水溶性 是否易液化
比空气 ________ ________ 溶于水 (1∶700) 易液化
无色气体
刺激性
小
极易
2.氨的化学性质
氨水
弱碱
NH3·H2O
NH3
H2O
OH－
H＋
大量白烟
还原剂
【微自测】
1.下列有关氨气的叙述中，正确的是(　　)
①氨气易溶于水，可以用来做喷泉实验　②氨气具有碱性，能与酸反应生成铵盐　③可用向上排空气法收集氨气　④氨易液化，工业上可用氨作制冷剂　⑤氨气能够和氯气反应
A.①②⑤ B.①②③
C.②③④ D.①④⑤
D
解析　氨气没有碱性，氨气的水溶液具有碱性，②错误；氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集，③错误；氨气极易溶于水，①正确；氨气沸点较低，易液化，液氨气化吸热，④正确；氨气具有还原性，能够和强化剂氯气发生反应，⑤正确。
二、铵盐
1.铵盐及物理性质
(1)铵盐：________________与____________形成的化合物，农业上常用的铵态氮肥，如____________、____________、____________等都属于铵盐。
(2)物理性质：绝大多数铵盐是________或________晶体，________于水。
(3)用途：农业上常用作化肥，如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。
酸根离子
NH4HCO3
(NH4)2SO4
NH4NO3
白色
无色
易溶
2.铵盐的化学性质
【微自测】
2.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。
√
×
×
√
×
×
二、氨的实验室制法
一、铵盐与碱的反应实验探究
微专题2　氨的喷泉实验原理及应用
一、铵盐与碱的反应实验探究
1.实验操作：
向盛有少量NH4Cl溶液，NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支试管中分别加入NaOH溶液并加热(注意通风)，用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象。
———————【活动探究】———————
2.实验装置：
1.常见的石蕊试纸的类型有哪些？
提示：石蕊试纸常见有用来检验碱性物质的红色石蕊试纸和检验酸性物质的蓝色石蕊试纸。
2.向铵盐的溶液中直接加入NaOH溶液能否产生氨气？
提示：若铵盐的浓溶液和浓NaOH溶液混合不加热也能产生氨气，若稀溶液之间混合时，氨气不易逸出，需加热才能将氨气赶出。
1.铵盐与碱固体反应
2.铵盐与碱溶液反应
———————【核心归纳】———————
1.下列化合物既与硫酸反应，又与氢氧化钠反应的是(　　)
①NaHCO3　②NaHSO4　③(NH4)2CO3　④NaNO3　⑤NH4HCO3
A.只有① B.只有③ C.①②③ D.①③⑤
———————【实践应用】———————
D
解析　碳酸氢钠既能与硫酸反应生成二氧化碳，又能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故①正确；硫酸氢钠只与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，故②错误；碳酸铵既能与硫酸反应生成二氧化碳，又能与氢氧化钠反应生成一水合氨(或放出氨)，故③正确；硝酸钠与硫酸、氢氧化钠都不反应，故④错误；碳酸氢铵既能与硫酸反应生成二氧化碳，又能与氢氧化钠反应生成一水合氨(或放出氨)，故⑤正确，答案选D。
2.为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：
①加热氮肥样品生成两种气体其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊；
②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液没有明显变化。
由此可知该氮肥的主要成分是________。
答案　NH4HCO3
解析　能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，故原铵盐为NH4HCO3或(NH4)2CO3；又由于该铵盐不能与BaCl2反应，只能为NH4HCO3。
二、氨的实验室制法
———————【活动探究】———————
1.实验室制取氨气时，碱不选用NaOH、KOH，其原因是什么？
提示：消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。
2.某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气，你怎么看？
提示：不行。NH4Cl分解得到NH3和HCl，两种气体在试管口遇冷反应又生成NH4Cl，得不到氨气。
3.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：应该用碱石灰干燥。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。
4.用试管收集氨气时，为什么在试管口塞上一团疏松的棉花？
提示：用试管收集氨气时，应在试管口塞上一团疏松的棉花，防止NH3与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。
1.氨的实验室制法
———————【核心归纳】———————
2.实验室制取氨的简便方法
3.关于实验室制取氨气的说法正确的是(　　)
A.虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制取氨气
B.通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气
C.既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3
D.用碱石灰代替消石灰与NH4Cl固体加热制取NH3，可使反应速率加快
解析　实验室可以用加热浓氨水的方法制取氨气，A项错误；氨水受热分解产生NH3，通过干燥后可制得氨气，氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，B项错误；NH3极易溶于水，不能用排水法收集，C项错误。
———————【实践应用】———————
D
4.下列装置不能达到实验目的的是(　　)
A
解析　A项收集NH3集气瓶口无棉花；B项NH3通入CCl4中，NH3不溶于CCl4，不会产生倒吸，逸出的NH3又可被稀硫酸吸收；C项向长颈漏斗中加入一定量水，没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加入一定量的水，液面不下降，可说明气密性良好，反之，气密性不好；D项，收集比空气密度小的气体NH3，应该短管进气长管出气。
微专题2　氨的喷泉实验原理及应用
1.喷泉实验原理
———————【核心归纳】———————
(1)如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应)，从而使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体迅速向上流动，从而形成喷泉。
(2)如图丙锥形瓶内发生化学反应，产生气体，从而使锥形瓶内压强迅速增大，促使锥形瓶内液体迅速向上流动，形成喷泉。
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2与O2
吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水
2.氨的喷泉实验成功的关键
(1)装置的气密性良好。
(2)圆底烧瓶要保持干燥。
(3)圆底烧瓶内要充满气体。
(4)烧杯内装入足量的水，以防止因水量不足而造成喷泉停止或不发生。
3.喷泉实验的有关计算
1.下列几种气体(括号内为溶剂或反应物溶液)按如图所示装置进行实验，不能看到喷泉现象的是(　　)
A.HCl(H2O) B.CO2(H2O)
C.SO2(NaOH溶液) D.NH3(KCl溶液)
解析　HCl极易溶于水，使瓶内气压减小，可产生大的压强差形成喷泉，故不选A；CO2在水中溶解度小，不能产生大的压强差，则不能形成喷泉，故选B；SO2与氢氧化钠反应，使瓶内气压减小，可产生大的压强差形成喷泉，故不选C；氨极易溶于KCl溶液，可产生大的压强差形成喷泉，故不选D。
———————【迁移应用】———————
B
2.(2021·沈阳质检)下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是(　　)
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹
B
解析　Cl2易溶于CCl4且易和NaOH溶液反应，烧瓶内压强减小，形成喷泉，A项不符合题意；CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，不能形成喷泉，B项符合题意；从a处鼓入空气，打开止水夹，HCl和NaCl溶液接触，因为HCl极易溶于水，导致烧瓶内压强降低，可形成喷泉，C项不符合题意；加入生石灰，生石灰和水反应释放大量的热，导致锥形瓶内气压升高，打开止水夹，浓盐酸被压入烧瓶和NH3接触，NH3极易溶于水且和盐酸发生反应，可形成喷泉，D项不符合题意。
3.喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
(1)装置图1中的气体a可能为①氯气、②氢气、③氨、④氯化氢、⑤二氧化碳。打开装置中的止水夹，挤压胶头滴管，若液体b为水时，能产生喷泉现象的气体a可能是________(填序号，下同)；若液体b为氢氧化钠浓溶液时，能产生喷泉现象的气体a可能是________。
(2)如果只提供如图2的装置(气体为氨，液体为水)，请说明引发喷泉的方法___________________________________________________________
___________________________________________________________。
答案　(1)③④　①③④⑤
(2)打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾
解析　(1)氨和氯化氢极易溶于水；氯气、氯化氢、二氧化碳都可以与浓NaOH溶液反应，氨溶于水，使烧瓶内压强减小。(2)图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可，烧瓶温度降低，压强减小会使少量水进入烧瓶，从而引发喷泉。
4.利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅰ中产生“红色喷泉”，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是__________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)若要烧瓶Ⅱ中产生“蓝色喷泉”，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是___________________________________________________________。
(3)若关闭b活塞，打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶中可观察到的现象是___________________________________________________________。
(4)若要在该装置中产生“红蓝双色喷泉”现象，其操作方法是
___________________________________________________________。
答案　(1)打开a、b活塞，再用热毛巾捂热烧瓶Ⅰ
(2)先打开b、c活塞，再挤压胶头滴管
(3)烧瓶Ⅱ中导管口处产生白烟
(4)先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，片刻后，再打开b活塞
解析　(1)要使烧瓶Ⅰ中形成“红色喷泉”，烧瓶Ⅱ中不形成喷泉，应打开a、b活塞，用热毛巾捂热烧瓶Ⅰ，使HCl和石蕊溶液接触，从而形成喷泉。
(2)要使烧瓶Ⅱ中形成“蓝色喷泉”，烧瓶Ⅰ中不形成喷泉，应打开b、c活塞，挤压胶头滴管，使水进入烧瓶Ⅱ，NH3极易溶于水，从而形成喷泉。
(3)只打开a、c活塞，挤压胶头滴管使水进入烧瓶Ⅱ，NH3极易溶于水，导致烧瓶Ⅱ中气压降低，将HCl“吸入”烧瓶Ⅱ与NH3反应，故在烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟。
(4)打开a、c活塞，挤压胶头滴管，NH3易溶于水，且和HCl反应掉部分，导致烧瓶Ⅰ和烧瓶Ⅱ中压强都减小，再打开b活塞，石蕊溶液进入烧瓶Ⅰ形成红色喷泉，石蕊溶液进入烧瓶Ⅱ形成蓝色喷泉。
核心体系建构
1.关于氨气的下列叙述中，正确的是(　　)
B
A.氨因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂
B.氨具有还原性，可以被氧化为NO
C.氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)
D.氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试剂变为红色
D
2.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是(　　)
C
3.下列离子方程式书写正确的是(　　)
解析　NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取氨，不是在溶液中进行的反应，不属于离子反应，A项不正确；NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3，不能写成NH3·H2O，B项不正确；氨水与酸或盐反应，实质是NH3·H2O电离出的OH－参与反应，NH3·H2O为弱碱应写成分子形式，C项正确，D项不正确。
A
4.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是(　　)
A.加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝
B.将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊溶液，看是否变红
C.加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性
D.加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液
解析　检验铵盐的方法：将某固体(或其溶液)与强碱共热，若产生刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原固体为铵盐(或其溶液)。
5.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________________________。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列关于氨的叙述，错误的是(　　)
B
A.氨极易溶解于水
B.氨可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红色
C.氨具有还原性
D.可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在
2.下列方法适合实验室制取氨的是(　　)
C
A.N2和H2催化加热制取氨
B.加热NH4Cl制取氨
C.向碱石灰固体上滴加浓氨水
D.将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合
解析　A项适合用于工业生产；B项因为NH4Cl分解生成的NH3、HCl遇冷又化合为NH4Cl，不能制取氨；D项由于NH3极易溶于水，不适合制取NH3。
3.关于氨和氨水的叙述正确的是(　　)
D
A.氨水的主要成分是NH3
B.氨水中滴入酚酞变红色，是因为氨气能电离出OH－
C.在1 L 1 mol·L－1的氨水中含NH3·H2O 1 mol
D.NH3中氮元素为－3价，具有一定的还原性，在一定条件下可被O2氧化
4.实验室里可按如图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则气体R是(　　)
D
A.HCl B.Cl2 C.CO D.NH3
解析　从储气瓶导管长短及用水吸收R的防倒吸装置，可看出R应是一种比空气密度小，易溶于水的气体，故D选项正确。
5.下图是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是(　　)
C
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了NH3易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
解析　实验Ⅰ体现了NH3易溶于水，且水溶液呈碱性，实验Ⅱ体现了NH3易挥发，挥发出的氨分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白色氯化铵固体小颗粒，也能证明氨是碱性气体，所以两个实验均体现了NH3是碱性气体，故A、B错误，C正确；两个实验中都未发生氧化还原反应，所以无氧化性和还原性的体现，故D错误。
6.一种盐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(　　)
B
A.(NH4)2SO4 B.NH4NO3
C.NH4Cl D.NH4HCO3
7.通常情况下，既能用无水CaCl2干燥，又能用碱石灰干燥的是(　　)
C
A.NH3 B.Cl2 C.NO D.HCl
解析　NH3可以和无水CaCl2反应生成CaCl2·8NH3，A项错误；Cl2和HCl可以和碱石灰反应，B、D项错误，NO和CaCl2及碱石灰都不反应，C项正确。
8.能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液这四种无色溶液区分开的一种试剂是(必要时可加热)(　　)
A
A.Ba(OH)2溶液 B.NaOH溶液
C.NaCl溶液 D.Ba(NO3)2溶液
解析　Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应有白色沉淀产生，NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液分别与Ba(OH)2溶液混合加热，前者有氨放出，后者既有氨放出，又产生白色沉淀，由此可鉴别出Na2SO4溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液，则剩余的一种为氯化钾溶液，A项正确。
9.已知氨极易溶于水，难溶于有机溶剂CCl4。下列不适合做氨的尾气吸收装置的是(　　)
C
解析　NH3极易溶于水，若用C项中的装置做NH3的尾气处理装置，则容易发生倒吸，NH3难溶于CCl4，故A装置可防倒吸，B和D项装置原理相似都可以防倒吸。
10.如图利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是(　　)
答案　A
解析　因浓硫酸不挥发，与NH3反应时看不到白烟，并非不反应，B项错误；C项也可能是MgCl2溶液，错误；NH3本身不能电离出OH－，因此NH3不是碱，NH3·H2O才是碱，D项错误。
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与浓盐酸挥发的HCl气体反应生成了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化物溶液变浑浊 该溶液是AlCl3溶液
D 干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱
11.NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列有关表述正确的是(　　)
C
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D.NH3合成NaHCO3应先通CO2 再通NH3
解析　A项，NaHCO3不能用做化肥。B项，Na2CO3受热不分解。C项，NH3具有还原性，NO2具有氧化性，二者在一定条件下可发生氧化还原反应。D项，应先通NH3再通CO2。
12.下列装置适用于实验室制氨并验证氨的某些化学性质，其中能达到实验目的的是(　　)
C
A.用装置甲制取氨
B.用装置乙除去氨中的水蒸气
C.用装置丙验证氨具有还原性
D.用装置丁吸收尾气
解析　用装置甲制取氨需要加热，A错误；氨与浓硫酸反应生成硫酸铵，B错误；氨与氧化铜在加热条件下反应生成N2、水和铜，可以验证氨具有还原性，C正确；用装置丁吸收尾气容易引起倒吸，D错误。
二、非选择题
13.产生喷泉的原因是存在压强差。
(1)实验室制取氨的化学方程式为________________________________
___________________________________________________________。
①用图1装置进行喷泉实验，圆底烧瓶已充满干燥的氨，引发喷泉的操作是___________________________________________________________。
该实验的原理是______________________________________________
___________________________________________________________。
②如果只提供图2装置，请说明引发喷泉的方法：___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________。
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3溶液与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸
D.NH4HCO3与稀盐酸
(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2装置是________(填“增大”或“减小”，下同)圆底烧瓶内的压强，图3装置是________锥形瓶内的压强。人造喷泉及火山喷发的原理与上述图________装置的原理相似。
解析　(1)①图1装置引发喷泉只需打开止水夹，挤压胶头滴管；②图2装置引发喷泉则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现烧杯中导管口有气泡冒出后，移去热毛巾。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强即可，故应选NH4HCO3与稀盐酸。(3)图1、2装置是圆底烧瓶内压强减小导致喷泉产生，图3装置是锥形瓶内压强增大导致喷泉产生；人造喷泉及火山喷发的原理均与图3装置的原理相似。
14.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，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
(4)下图是甲同学设计收集氨的几种装置，其中可行的是________，集气的原理是___________________________________________________________。
答案　(1)B　(2)C　(3)②④　(4)d　利用氨密度小于空气，采用短管进氨，长管出空气，即可收集氨
解析　(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量；氨极易溶于水，若用稀溶液制取，产量较少。(2)根据所给试剂判断，不需要加热条件。(3)收集气体可采用排空气法(密度、气体不能被氧气氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与其他性质无关。(4)氨极易溶于水，采用向下排空气法收集。
15.如图为化学教学中所用的喷泉实验装置。
某同学用烧瓶盛不同的气体进行喷泉实验，请帮助分析实验
后烧瓶中所得溶液的浓度(假设是在标准状况下完成实验，且
溶质不扩散)。
(1)若用HCl气体，则c(HCl)＝________。
(2)若用NO2气体，则c(HNO3)＝________。
(3)若用n(NO2)∶n(O2)＝4∶1的混合气体，则c(HNO3)＝________。
Thanks！
本课时内容结束