(共18张PPT)
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第二节 氮及其化合物
第二课时
三、氨气
(2)氨极易溶于水:在常温常压下,1体积水大约可溶解______体积氨。
可利用____实验证明NH3极易溶于水。
氨的电子式为____________,结构式为___________。
1.氨的物理性质
(1)氨是无色、有______气味的气体,密度比空气的__,很容易____。
喷泉
700
液化
小
刺激性
思考:为什么液氨可以作制冷剂?
提示:氨易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。
思考:从结构分析氨气可能有的化学性质?
球棍模型
比例模型
(1)NH3与水反应
2.氨的化学性质
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++ OH-
NH3·H2O == NH3↑+ H2O
△
氨水:氨气溶于水所得的溶液,易挥发,不稳定,易分解,
NH3·H2O:
高中阶段唯一的一种碱性气体,
极易溶于水(1 ∶ 700),故需注意防倒吸。
氨气:
问:氨水和液氨是同一物质吗
氨溶于水的喷泉实验
是一种弱碱。
不稳定,易分解。
与某些盐溶液生成沉淀,如AlCl3、MgCl2、FeCl3等。
液氨 氨水
物质成分
粒子种类
主要性质
纯净物(非电解质)
混合物(NH3·H2O为弱电解质)
NH3分子
NH3﹑NH3·H2O﹑H2O、NH4+﹑OH-﹑H+
不具有碱性
具有碱的通性
(3)常见形成喷泉实验的气体与试剂
气体 HCl NH3 CO2、SO2 NO2+O2
吸收剂 水或碱溶液 水或酸溶液 碱溶液 水或碱溶液
(4)常用装置:
该装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极
易溶解于烧杯和滴管内的液体,使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成“喷泉”。
喷泉实验
(1)形成原理:
容器内外产生较大的压强差
(2)产生压强差的原理:
容器内气体极易溶于水(或容器内气体易与溶液反应),使容器内压强迅速降低,在外界大气压的作用下,外部液体快速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。
1.NH3·H2O化学式不能写成NH4OH。
2.氨水中除水分子外,含量最多的是NH3·H2O,但 求氨水的质量分数、物质的量浓度时,视溶质为NH3。
3.氨水密度小于1g/mL,且浓度越大,密度越小。
4.氨水对许多金属有腐蚀作用,不能用金属容器盛放,一般装在橡皮袋,陶瓷坛或内涂沥青的铁桶中。
拓展
(2)NH3与酸反应生成铵盐
①浓氨水挥发出的NH3与浓盐酸挥发出的HCl相遇形成____,
其反应的方程式为______________________。
②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为____________________
NH3+HCl===NH4Cl
白烟
NH3+H+===NH4+
NH3+CO2+H2O === NH4HCO3
NH3+HNO3 === NH4NO3
浓硫酸没有挥发性,浓硝酸有挥发性,挥发性酸(HCl、HNO3等)
遇氨气均有白烟生成;难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。
① 浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也会产生白烟吗?
②氨与其他酸的反应:
拓展
③可用于NH3和HCl气体的互相检验:将两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸
的玻璃棒相互靠近
(3)氨的还原性
(工业制硝酸的基础)
①催化氧化:
4NH3 + 3O2 === 2N2+ 6H2O
点燃
②氨气在纯氧中燃烧:
③与氯气反应:
2NH3 + 3Cl2 === N2+ 6HCl
8NH3 + 3Cl2 === N2+ 6NH4Cl
④与CuO反应:
2NH3 + 3CuO === N2+ 3H2O+Cu
(氨气少量)
(氨气足量)
此反应为浓氨水检验氯气管道是否泄漏
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)NH3溶于水溶液呈弱碱性故NH3为弱碱。 ( )
(2)氨的喷泉实验说明NH3易溶于水。 ( )
(3)NH3通入盐酸和氨水加入盐酸中,两离子反应方程式相同。 ( )
(4)NH3的催化氧化反应中还原产物只有H2O。 ( )
(5)碘易升华,可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2。 ( )
【课堂检测】
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2.下列反应中说明氨气具有还原性和碱性的是( )
D. NH3+HCl === NH4Cl
B
B. 8NH3+3Cl2 === 6NH4Cl+N2
C.4NH3+5O2===4NO+6H2O
催化剂
A. 2NH3+3CuO === 3Cu+N2+3H2O
四、铵盐
1.物理性质
铵盐是农业上常用的化肥,绝大多数易溶于水。
2.化学性质
NH3+H+===NH4+
(1) 受热易分解
(2)与碱反应
碳铵
NH4Cl === NH3↑+HCl ↑
NH4HCO3 === NH3 ↑ +CO2 ↑ +H2O
Ca(OH)2+2NH4Cl === CaCl2+2H2O+2NH3↑
OH - +NH4+=== H2O+NH3↑
写出溶液中铵盐与强碱加热反应的离子方程式:
写出稀溶液中铵盐与强碱不加热反应的离子方程式:
NH4+ + OH-=== NH3·H2O
3.NH4+检验:
铵盐(NH4+)
无色气体(NH3)
试纸变蓝
蘸有浓盐酸
的玻璃棒
产生白烟
【实验5-7】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,分析现象产生的原因,写出反应的离子方程式。
实验探究
OH - +NH4+=== H2O+NH3↑
固+固→加热型
向下排空气法
湿润的红色石蕊试纸变蓝或蘸浓盐酸的玻璃棒
(与氧气的制取装置相同)
酸溶液或水(装置处理)
氯化铵晶体、消石灰固体
2NH4Cl+Ca(OH)2 == CaCl2+2H2O+2NH3↑
碱石灰、固体氧化钙、固体氢氧化钠
五、氨气的实验室制取
装置:
收集:
验满:
尾气吸收:
试剂:
原理:
干燥:
注意:无水CaCl2不能干燥NH3(形成CaCl2· 8NH3)
问:棉花的作用?
防止与空气对流,使收集的氨气不纯;
抑制氨气逸出,避免污染空气。
问:加热NH4Cl能制取NH3吗?
NH4Cl分解产生的NH3和HCl遇冷会
再次化合为NH4Cl,不能用于制取NH3
右图实验室制取氨的简易装置示意图。请仔细观察实验装置,思考如何检验试管中已收集满氨,如何吸收处理实验中多余的氮。
氨气的实验室制法
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
浓氨水
CaO或NaOH
浓氨水
氨气的快速简易制法
CaO + NH3·H2O == Ca(OH)2 + NH3↑
N2+3H2 2NH3
高温高压
催化剂
氨气的工业制法
1.右图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述不正确的是( )
A.该实验说明氨极易溶于水
B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
C.氨水很稳定,将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化
D.形成“喷泉”的主要原因是氨溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压
课堂检测
C
2.下列关于氨的说法中正确的是( )
A.氨可以用浓硫酸干燥
B.氨溶于水显弱碱性,因此氨可使湿润的酚酞试纸变蓝
C.氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时,人们可不必
采取任何防范措施
D.吸收NH3可用右图所示的装置防止倒吸
D
3.检验铵盐溶液的方法是取少量待测溶液滴入试管中,然后( )
A.加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验
B.加强碱溶液后再加热,最后再滴入无色酚酞溶液
C.加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验
D.加烧碱溶液后再加热,最后再用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验
D
4.大型影剧院容纳的人数众多,防火安全非常重要,单就幕布而言,防火等级分为4个等级。用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是( )
A.幕布的着火点升高
B.幕布的质量增加
C.氯化铵分解吸收热量,降低了温度
D.氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
CD
5.某学校兴趣小组探究制取氨的实验如下:
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨,其中较合理的是 (填字母,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(1)中所选药品,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨,适宜的装置 。
(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 (填字母),集气的原理是 。
答案:(1)B (2)C (3)②④
(4)d 氨的密度比空气的小,采用短管进氨气,长管出空气,即可收集氨