第2课时 氨和铵盐
[核心素养发展目标] 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,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.设计实验,如氨的性质实验、制备实验,铵盐的性质实验及铵离子的检验等,实现氨的转化与生成,增强“科学探究”意识。
一、氨的性质
1.物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性 沸点
______气味 气体 比空气的____ ______溶于水(常温常压1∶700) 较低,易液化
2.化学性质
(1)实验探究
实验装置 操作及现象 结论
①打开止水夹,并挤压滴管的胶头,使水进入烧瓶; ②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成________,烧瓶内液体呈______色 氨____溶于水,其水溶液(俗称氨水)呈____性
将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近,产生______ 氨与氯化氢反应生成____________
(2)氨的化学性质
(3)氨水
氨水呈弱碱性,且不稳定,加热时易分解成NH3,NH3·H2O________________。
3.用途
(1)氨易________,液氨常用作制冷剂。
(2)氨是氮肥工业和硝酸工业的重要原料。
(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热( )
(2)氨水呈碱性,是因为NH3溶于水发生反应:NH3+H2O??NH+OH-( )
(3)氨溶于水,溶液可以导电,因此NH3为电解质( )
(4)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生( )
(5)氨水与液氨一样都是混合物( )
(6)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是NH( )
1.某化学兴趣小组利用下列图示装置探究氨的性质。
(1)①中湿润的红色石蕊试纸__________,化学方程式为_______________________________。
(2)向②中滴入浓盐酸,现象为_____________________________________________________,
反应的化学方程式:______________________________________________________________。
(3)将灼热的铂丝伸入③中锥形瓶,可观察到铂丝保持红热,有红棕色气体及少量白烟生成。该过程会同时发生多个反应,写出NH3和O2催化氧化的化学方程式:_____________________
_______________________________________________________________________________,
该反应___________________________________________________(填“吸热”或“放热”),
锥形瓶中出现白烟,该物质的化学式为__________________________。
2.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为浓氢氧化钠溶液时,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:________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)某同学用图1所示装置,在圆底烧瓶中盛放不同的气体进行喷泉实验。
请帮助分析实验后圆底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)=____________________________________________________。
喷泉实验
喷泉产生的原因是烧瓶内外形成压强差,由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强,所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。
(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),从而使烧瓶内压强迅速降低,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。
(3)常见能形成喷泉的物质组合
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S、NO2 NO2与O2
吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 NaOH溶液 水
二、铵盐的性质、NH的检验
1.铵盐
(1)概念:由铵根离子(NH)和酸根离子构成的化合物,如______________________、________________、________________等。铵盐是农业上常用的化肥。
(2)物理性质:绝大多数铵盐都是白色或无色晶体,且____溶于水。
(3)化学性质
①受热易分解
NH4Cl______________(生成的NH3和HCl遇冷又结合生成NH4Cl);
NH4HCO3____________________。
②与碱反应
与碱溶液在不加热条件下反应:NH+OH-===________________;
与碱溶液在加热条件下反应:NH+OH-________________。
如NH4Cl和Ca(OH)2在加热条件下反应的化学方程式_________________________________。
2.NH的检验
(1)实验探究
实验操作 [三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液]
实验现象 三支试管中均有无色气体放出,湿润的红色石蕊试纸变________
实验原理 离子方程式:NH+OH-NH3↑+H2O
应用 检验NH的存在和制取氨
(2)铵盐(NH)的检验流程
(1)铵盐都易溶于水,且都易分解( )
(2)铵盐都不稳定,受热分解都生成NH3( )
(3)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NH( )
(4)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl( )
(5)NH4HCO3与足量NaOH溶液共热时,发生反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O( )
1.下列关于铵盐的叙述正确的是__________(填序号)。
①所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价 ②绝大多数铵盐易溶于水 ③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用 ④铵盐都是由离子构成的化合物 ⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应 ⑥铵盐受热分解一定都会产生氨气
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________。
1.下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D.1 mol·L-1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH物质的量之和为1 mol
2.试管中盛有少量白色固体,可能是铵盐,检验的方法是( )
A.加水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B.加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C.加氢氧化钠溶液,加热,滴入酚酞溶液
D.加氢氧化钠溶液,加热,滴入石蕊溶液
3.(2022·沈阳高一期中)喷泉是一种常见的现象,其产生原因是存在压强差。下面是某同学设计的四个不同的喷泉装置,则下列说法不正确的是( )
A.若向图1烧瓶中充满HI(与HCl水溶性相似)气体,烧杯和胶头滴管中加入AgNO3溶液,则挤压胶头滴管可以产生黄色喷泉
B.若向图2锥形瓶中加水,烧瓶中充满NH3,引发喷泉的操作是捂热上方的圆底烧瓶
C.向图3装置的水槽中加入冰块或慢慢滴入浓硫酸都可以形成喷泉
D.图4所示的装置,若要在该装置中产生双喷现象,其操作方法可以是关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,当产生大量的白烟时,再打开活塞c
4.物质A是一种白色晶体,它与浓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。按如图所示组装仪器,打开止水夹,挤压胶头滴管后,可以得到蓝色喷泉。向放出气体B的溶液中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀。
(1)A的化学式是____________。
(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)溶液显蓝色的原因是___________________________________________________________
_______________________________________________________________(用化学用语表示)。
(4)取实验后烧瓶中的溶液加热,观察到的现象是_____________________________________。
第2课时 氨和铵盐
一、
1.无色 有刺激性 小 极易
2.(1)喷泉 红 极易 弱碱 白烟 白色晶体 (2)NH3+H2O??NH3·H2O??NH+OH- 蓝 NH3+HCl===NH4Cl 大量白烟 4NH3+5O24NO+6H2O
还原性 (3)NH3↑+H2O
3.(1)液化
正误判断
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
应用体验
1.(1)变蓝 NH3+H2O??NH3·H2O
(2)产生白烟 NH3+HCl===NH4Cl
(3)4NH3+5O24NO+6H2O 放热 NH4NO3
2.(1)③④ ①④⑤ (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 (3)① mol·L-1 ② mol·L-1
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,使圆底烧瓶内压强减小。(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,会使少量水进入烧瓶,从而引发喷泉。(3)设圆底烧瓶的容积为V L,则圆底烧瓶内气体的物质的量都为 mol。①HCl气体形成喷泉后,溶液充满烧瓶,则溶液体积为V L,则c(HCl)== mol·L-1。②NO2气体形成喷泉后,溶质为HNO3,据化学方程式:
3NO2+H2O===2HNO3+NO,
mol × mol
形成喷泉后溶液体积为V L,
则c(HNO3)== mol·L-1。
二、
1.(1)(NH4)2SO4 NH4HCO3 NH4NO3 (2)易 (3)①NH3↑+HCl↑ NH3↑+H2O+CO2↑ ②NH3·H2O NH3↑+H2O 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
2.(1)蓝色 (2)红色石蕊试纸 变蓝
正误判断
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
应用体验
1.②③④
2.NH4HCO3
随堂演练 知识落实
1.D 2.B
3.C [HI极易溶于水,可使烧瓶中压强减小,形成喷泉,由于HI和硝酸银反应生成黄色的碘化银沉淀,因此可以产生黄色喷泉,A项正确;若向图2锥形瓶中加水,烧瓶中充满NH3,氨极易溶于水,捂热上方的圆底烧瓶可形成喷泉,B项正确;向图3装置的水槽中加入冰块会降低温度,不会引发喷泉,C项错误;关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,可使盛氨的烧瓶中压强减小,氯化氢与氨反应产生白烟,盛氯化氢的烧瓶中压强也减小,此时打开活塞c,可看到双喷泉,D项正确。]
4.(1)NH4Cl (2)碱石灰(或生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂) 向下排空气法 (3)NH3·H2O??NH+OH- (4)有刺激性气味气体产生,溶液由蓝色又变为紫色