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(5.2.2)
氨气及铵盐
必修二
第五章 化工生产中的重要非金属元素
氨(NH3):(ammonia)
合成氨是人类发展史上一项重大突破,解决了因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题
历史上,获得诺贝尔奖三位科学家都与合成氨有关,再一次体现了氮化合物对人类的重要作用
(一)1918 年,德国化学家弗里茨·哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖
(二)1931 年,卡尔·博施因为改进合成氨方法获得诺贝尔化学奖。
(三)2007 年10月诺贝尔化学奖授予了德国化学家格哈德·埃特尔,理由是他发现了哈伯-博施法合成氨的作用机理。
氨的电子式
结构式
球棍模型
空间填充模型
三角锥形
一、氨的分子结构
二、氨的物理性质
阅读课本P13总结氨的物理性质
(1)氨是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的小,易液化
液态的氨称为液氨,液氨是纯净物。
(2)氨极易溶于水:常温常压下,1体积水大约可溶解700体积氨
氨的水溶液叫做氨水,氨水是混合物。
思考1:为什么液氨可以作制冷剂?
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。
容器内外产生较大的压强差,在压强差的作用下,液体迅速流动喷出形成“喷泉”。
喷泉形成的原理:
常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表:
气体 HCl NH3 CO2、SO2、 Cl2、H2S NO2+O2
吸收剂 水 碱溶液 水 酸溶液 浓NaOH溶液 水
碱溶液
三、氨的化学性质
(1)与水的反应
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4+ + OH-
能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。
氨的水溶液(俗称氨水),一元弱碱,显弱碱性
NH3·H2O
氨水不稳定,易分解 NH3·H2O====NH3↑+H2O
2.氨气与酸的反应(如与盐酸反应)
(2)氨气与酸的反应
蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近
其现象为有白烟生成
将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象
化学方程式分别 HCl+NH3===NH4Cl
NH3+HNO3===NH4NO3
(3)与氧气反应—氨的催化氧化
4NH3+5O2 4NO+6H2O
催化剂
△
氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础。
(4)与某些盐溶液反应
Al3 + + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓ + 3NH4+
实验室制取氢氧化铝:
四、 氨气的实验室制法
(1) 原料:
NH4Cl与Ca(OH)2
(2) 原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3) 制取装置:
固 + 固加热装置
(4) 收集装置:
向下排空气法
(5) 棉花的作用:
减少与空气的对流,提高氨气的集气速度和纯度
(6) 验满:
a. 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝
b. 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生
其它实验室制取NH3的简易方法
方法 化学方程式(或原理) 发生装置
加热浓氨水 NH3·H2O==NH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且 OH-浓度的增大也有利于NH3的生成
浓氨水+固体CaO CaO与水反应生成OH-,使溶剂(水)减少;且反应放热,促使NH3·H2O分解。化学方程式: NH3·H2O+CaO==NH3↑+Ca(OH)2
液氨 NH3·H2O
氨水
物质分类 纯净物 纯净物
混合物
粒子分类 NH3 NH3·H2O H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+ 、OH-、H+ (极少)
主要性质 制冷剂 具有碱的通性
具有碱的通性
液氨、NH3·H2O、氨水的对比
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)氨水能导电,所以氨水是电解质( )
(3)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是NH4+ ( )
(4)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生( )
(5)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( )
√
√
×
×
×
五、铵盐的性质及NH4+的检验
1.铵盐的物理性质:铵盐都是白色固体,均易溶于水
2.铵盐的化学性质
(1)受热易分解
(2)与碱溶液反应
3.NH4+的检验
操作:
取少量待测液于试管中,再向试管中加入强碱共热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,则证明含NH4+
原理: