第五章　第二节　第3课时　NH3及常见气体的制备方法 学案（含答案）

第3课时　NH3及常见气体的制备方法
[核心素养发展目标]　1.掌握实验室制取氨的方法，强化“证据推理与模型认知”能力的发展。2.掌握实验室制取常见气体的原理、装置、收集、净化规律，强化“科学探究与创新意识”。
一、氨的实验室制法
1．氨的实验室制法
(1)制备原理
铵盐(NH4Cl)与强碱[Ca(OH)2]反应生成氨，其化学方程式：______________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)实验装置
固体＋固体→气体
或
(3)收集和验满
①NH3极易溶于水，可以用____________收集。
②利用NH3的性质检验是否收集满。
把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变________；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有________产生。
(4)尾气处理
可在试管口放一团____________________浸湿的棉花球。
特别提醒　①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。也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。
②因为NH3为碱性气体，且能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3，所以不能用浓硫酸、无水氯化钙、P2O5等代替碱石灰干燥NH3。
2．氨气的简易制法
方法 装置 原理及化学方程式
加热浓氨水 氨水具有______________和________，受热易分解。 化学方程式为________________________________ ___________________________________________
将浓氨水滴入生石灰、固体NaOH或碱石灰中 固体NaOH具有吸水性，溶于水放出大量的热，促使氨水分解。 CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为_______________________ ____________________________________________
(1)收集NH3时，试管口处的棉花可减缓NH3与空气的对流(　　)
(2)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(　　)
(3)由于氨极易溶于水，所以不能用排水法收集氨，只能用向下排空气法收集(　　)
(4)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(　　)
(5)氨不能用浓H2SO4干燥，但可以用无水CaCl2干燥(　　)
1．下列实验室制取NH3并进行干燥、收集、验满和尾气处理的各装置和原理能达到实验目的的是(　　)
2．为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置：
(1)写出实验室制氨气的化学反应方程式：_________________________________________。
(2)实验装置和所用样品都正确且能得到干燥氨气的是______(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)上述装置中肯定收集不到氨气的是_______________________________________________
(填“甲”“乙”或“丙”)，其原因是_______________________________________________
_____________________________________________________________(用化学方程式表示)。
二、常见气体的制备方法比较
1．常见气体的制备装置
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
2.常见气体的制备试剂与装置的选择
气体 反应试剂 反应装置
O2 ①KMnO4、②KClO3分解 ___
①Na2O2与H2O；②H2O2与MnO2 ___
SO2 Na2SO3与浓H2SO4 ___
Cu与浓H2SO4，加热 ___
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 ___
NH3·H2O，加热 ___
NH3·H2O与CaO ___
3.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
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
(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____________，换成四氯化碳收集____________。
4．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：
1．现有如图所示的四种实验室制备气体的发生装置。
下列叙述正确的是(　　)
A．a装置可用于Na2SO3固体和70%的浓硫酸反应制备SO2
B．b装置可用于Cu和稀硫酸制取SO2
C．c装置可用于加热NH4Cl固体制备NH3
D．d装置可用于MnO2和H2O2反应制备O2，并能控制反应的发生和停止
2．(2022·广东清远高一期中)实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M，多余的气体可用水吸收，则M是(　　)
A．一氧化氮 B．氨气
C．二氧化硫 D．氯化氢
解答实验装置题做到“四看”
一看发生装置是否有错：①实验是否需加热。②仪器放置是否有错。③夹持仪器的位置是否有错。
二看试剂(反应物、干燥剂、尾气吸收剂等)是否符合实验原理。
三看收集方法是否有错(导管伸入的位置等)。
四看是否缺少尾气吸收装置，对于有毒气体，一定要设计尾气吸收装置，并选择适宜的吸收剂。
1．(2022·江西于都中学高一期中)实验室制取氨并验证其化学性质和用途，图中装置对应的说法正确的是(　　)
A．可利用装置甲制取大量氨
B．可利用装置乙干燥氨
C．根据装置丙的原理和现象，可用浓氨水检验氯气管道是否漏气
D．利用装置丁可吸收氨气并防倒吸
2．(2022·湖南娄底高一检测)下列是中学化学中常见气体，只能用排水法收集的是(　　)
A．Cl2 B．HCl
C．SO2 D．NO
3．(2022·山西柳林县鑫飞中学高一期中)下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(　　)
选项 试剂 试纸或试液 现象 结论
A 浓盐酸、浓硫酸 湿润的pH试纸 变红 HCl为酸性气体
B 浓盐酸、二氧化锰 淀粉碘化钾试液 变蓝 Cl2具有氧化性
C 浓氨水、生石灰 红色石蕊试纸 变蓝 NH3溶于水显碱性
D 亚硫酸钠、硫酸 品红溶液 褪色 SO2具有还原性
4.(2022·河南商丘市第一高级中学高一期中)某课外活动小组在实验室用如图所示装置快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净的氮气，请回答。
(1)写出用生石灰和浓氨水反应制取氨的化学方程式：__________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)实验进行一段时间，观察到硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管口处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃管内发生反应的化学方程式：_____________________________________________
_______________________________________________________________________________，
这个反应说明氨具有__________(填字母)。
A．碱性 B．还原性
C．氧化性 D．不稳定性
(3)洗气瓶中浓硫酸的主要作用是___________________________________________________
_______________________________________________________________________________，
但也可能存在的安全隐患是______________________________________________________。
(4)装置E的作用是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________________________，
装置F的作用____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________，
E中的碱石灰________(填“能”或“不能”)换成CaCl2。
第3课时　NH3及常见气体的制备方法
一、
1．(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(3)①向下排空气法　②蓝色　白烟　(4)用水或稀H2SO4
2．不稳定性　挥发性　NH3·H2ONH3↑＋H2O　NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
正误判断
(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
应用体验
1．D
2．(1)Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O　(2)丙
(3)在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝色，则证明氨已经集满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生大量白烟，则证明氨气已经集满)　(4)乙　2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3＋H2SO4===NH4HSO4)
解析　(1)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2＋2NH4Cl2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。(2)甲中没有干燥装置，得到的氨气中含有水蒸气；乙中浓硫酸能够与氨气发生反应；丙中碱石灰与氨气不反应，能够干燥氨气。(3)氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨遇红色的石蕊试纸显蓝色，可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满；氨气和氯化氢或硝酸反应可产生大量白烟，所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生大量白烟，可证明氨气已经收集满。(4)氨气为碱性气体，可与浓硫酸反应生成硫酸铵，反应的化学方程式为2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，故乙装置肯定收集不到氨气。
二、
2．B　C　C　A　A　C　C　C　B　A　C
3．(1)O2、H2、NO、CO　大于　Cl2、SO2、NO2、CO2　小于　H2、NH3　(2)①难溶于水的气体　H2、O2　②氯气　二氧化碳　HCl或NH3
应用体验
1．A　2.B
随堂演练　知识落实
1．C　2.D
3．D　[浓盐酸易挥发，浓硫酸不挥发，且浓硫酸稀释放热，可制备HCl气体，盐酸可以使pH试纸变红，故A正确；浓盐酸与二氧化锰加热可制备氯气，氯气可氧化KI生成碘，遇淀粉碘化钾试液变蓝，故B正确；浓氨水与CaO混合可制备氨气，氨水显碱性，因此氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故C正确；亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫可使品红溶液褪色，体现其漂白性，故D错误。]
4．(1)NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑　(2)3CuO＋2NH33Cu＋3H2O＋N2　B　(3)吸收空气中的水分，排除干扰；吸收氨，防止污染空气　浓硫酸发生倒吸　(4)吸收水蒸气，干燥NH3　检验是否有水生成　不能