课时2 氨和铵盐
一、氨气
1 氨的物理性质
色、有 气味的气体,密度比空气 , 溶于水, 液化(可作制冷剂)。
2 氨的喷泉实验
(1)实验操作:用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气,用带玻璃管和胶头滴管(滴管里预先吸入 )的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹,轻轻挤压 ,使少量水进入 。观察现象(如图所示)。
(2)实验现象:烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。
(3)实验结论:氨能形成喷泉实验,说明了氨极易溶于水,且溶于水后的溶液显碱性。
(4)喷泉实验的原理:喷泉现象的产生原因为存在压强差,因此只要有能形成压强差的气体就可以产生喷泉现象。产生喷泉现象一般有两类情况:第一类是在水中溶解度大的气体,如NH3、SO2和HCl等;第二类是气体在水中的溶解度虽不大,但能与某种溶液反应,从而产生压强差,如CO2、Cl2能与NaOH溶液反应,这些气体能在NaOH溶液中形成喷泉。
3 氨的化学性质
(1)NH3与水的反应:氨的水溶液叫做氨水,氨溶于水,大部分与水结合成一水合氨(NH3·H2O),一水合氨中有一小部分电离形成N和OH-。NH3·H2O很不稳定,受热会分解成氨气和水。浓氨水易挥发出氨气,有刺激性难闻的气味。
NH3+H2ONH3·H2ON+OH-
氨水与液氨的区别:
名称 液氨 氨水
形成 氨降温或加压液化 氨溶于水
物质分类
微粒种类 NH3 NH3、H2O、NH3·H2O、 N、OH-、H+
主要性质 碱性, 使干燥的红色石蕊试纸变蓝 有 碱性, 使酚酞溶液变红或红色石蕊试纸变蓝
(2)NH3与酸的反应:NH3可以与酸反应生成铵盐。
①蘸有浓氨水和浓盐酸的两个玻璃棒接近产生白烟现象: 。
此反应可以用作检验氨的方法。
②氨与硝酸反应: 。
氨气与硫酸反应:2NH3(过量)+H2SO4===(NH4)2SO4或NH3(少量)+H2SO4===
NH4HSO4。
过量二氧化碳通入氨水中:NH3+H2O+CO2===NH4HCO3。
(3)NH3与O2的反应:在催化剂作用下能被氧气氧化,表现还原性。其反应为 ,此反应是工业上制取硝酸的主要反应。
(4)氨的用途
氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨,液氨可以用作制冷剂。
二、铵盐
1 物理性质
铵盐是铵根离子和酸根离子构成的化合物。绝大多数铵盐都易 于水,一般为无色晶体。
2 化学性质
(1)受热易分解:NH4ClNH3↑+HCl↑;
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
(2)能与碱反应:NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑。
3 检验方法
将样品与碱(一般用NaOH)混合于试管中共热,将湿润的 色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变 ,则证明样品中含有铵根离子,即为铵盐。
三、氨的实验室制法
1 反应原理
实验室一般用铵盐( 固体)和碱( 固体)反应制取氨气,其反应为 。
2 实验装置(如图所示)
(1)制取装置:固体+固体气体,与利用KMnO4制备O2的装置相同。
(2)收集装置:用向下排空气法收集。
(3)棉花团的作用:收集NH3的试管口放置一团棉花,是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流,以使在较短的时间内收集较纯的氨,同时防止氨逸散到空气中。
3 氨气的干燥与检验
(1)干燥:干燥剂只能用 性干燥剂,如碱石灰。
(2)验满:用湿润的 色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸是否变 。也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口观察是否有白烟出现。
例题1 氨是一种重要的制冷剂,这是因为 ( )
A.它是常温下一种气体
B.氨极易溶于水
C.液氨汽化时吸收大量的热
D.氨中氮元素的化合价为-3价
例题2 下列关于铵盐的叙述正确的是 ( )
A.铵盐都能溶于水且加热时易分解,但不一定都能产生NH3
B.铵盐作氮肥时,与草木灰混用的效果更好
C.所有铵盐中,氮元素的化合价都是-3价
D.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
例题3 (不定项选择题)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中正确的是 ( )
例题4 将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为氮的固定。图中能实现人工固氮的是 ( )
例题5 施用氮肥能促进农作物生长,有效提高农产品中蛋白质的含量,下列说法不正确的是 ( )
A.尿素[CO(NH2)2]是一种氮肥
B.铵态氮肥不能与草木灰混合施用
C.铵态氮肥中氮元素只有一种化合价
D.存放碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处
- 6 -课时2 氨和铵盐
一、氨气
1 氨的物理性质
无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,易液化(可作制冷剂)。
2 氨的喷泉实验
(1)实验操作:用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气,用带玻璃管和胶头滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹,轻轻挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶。观察现象(如图所示)。
(2)实验现象:烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。
(3)实验结论:氨能形成喷泉实验,说明了氨极易溶于水,且溶于水后的溶液显碱性。
(4)喷泉实验的原理:喷泉现象的产生原因为存在压强差,因此只要有能形成压强差的气体就可以产生喷泉现象。产生喷泉现象一般有两类情况:第一类是在水中溶解度大的气体,如NH3、SO2和HCl等;第二类是气体在水中的溶解度虽不大,但能与某种溶液反应,从而产生压强差,如CO2、Cl2能与NaOH溶液反应,这些气体能在NaOH溶液中形成喷泉。
3 氨的化学性质
(1)NH3与水的反应:氨的水溶液叫做氨水,氨溶于水,大部分与水结合成一水合氨(NH3·H2O),一水合氨中有一小部分电离形成N和OH-。NH3·H2O很不稳定,受热会分解成氨气和水。浓氨水易挥发出氨气,有刺激性难闻的气味。
NH3+H2ONH3·H2ON+OH-
氨水与液氨的区别:
名称 液氨 氨水
形成 氨降温或加压液化 氨溶于水
物质分类 纯净物 混合物
微粒种类 NH3 NH3、H2O、NH3·H2O、 N、OH-、H+
主要性质 没有碱性,不能使干燥的红色石蕊试纸变蓝 有弱碱性,能使酚酞溶液变红或红色石蕊试纸变蓝
(2)NH3与酸的反应:NH3可以与酸反应生成铵盐。
①蘸有浓氨水和浓盐酸的两个玻璃棒接近产生白烟现象:NH3+HCl===
NH4Cl。
此反应可以用作检验氨的方法。
②氨与硝酸反应:NH3+HNO3===NH4NO3。
氨气与硫酸反应:2NH3(过量)+H2SO4===(NH4)2SO4或NH3(少量)+H2SO4===
NH4HSO4。
过量二氧化碳通入氨水中:NH3+H2O+CO2===NH4HCO3。
(3)NH3与O2的反应:在催化剂作用下能被氧气氧化,表现还原性。其反应为4NH3+5O24NO+6H2O,此反应是工业上制取硝酸的主要反应。
(4)氨的用途
氨是重要的化工产品,氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱都离不开它。氨气容易液化为液氨,液氨可以用作制冷剂。
二、铵盐
1 物理性质
铵盐是铵根离子和酸根离子构成的化合物。绝大多数铵盐都易溶于水,一般为无色晶体。
2 化学性质
(1)受热易分解:NH4ClNH3↑+HCl↑;
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑。
(2)能与碱反应:NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑。
3 检验方法
将样品与碱(一般用NaOH)混合于试管中共热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则证明样品中含有铵根离子,即为铵盐。
三、氨的实验室制法
1 反应原理
实验室一般用铵盐(氯化铵固体)和碱(氢氧化钙固体)反应制取氨气,其反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑。
2 实验装置(如图所示)
(1)制取装置:固体+固体气体,与利用KMnO4制备O2的装置相同。
(2)收集装置:用向下排空气法收集。
(3)棉花团的作用:收集NH3的试管口放置一团棉花,是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流,以使在较短的时间内收集较纯的氨,同时防止氨逸散到空气中。
3 氨气的干燥与检验
(1)干燥:干燥剂只能用碱性干燥剂,如碱石灰。
(2)验满:用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察试纸是否变蓝。也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口观察是否有白烟出现。
例题1 氨是一种重要的制冷剂,这是因为 ( )
A.它是常温下一种气体
B.氨极易溶于水
C.液氨汽化时吸收大量的热
D.氨中氮元素的化合价为-3价
【解析】液氨汽化时吸收大量的热,使周围温度下降,达到制冷作用,C正确。
【答案】C
例题2 下列关于铵盐的叙述正确的是 ( )
A.铵盐都能溶于水且加热时易分解,但不一定都能产生NH3
B.铵盐作氮肥时,与草木灰混用的效果更好
C.所有铵盐中,氮元素的化合价都是-3价
D.铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
【解析】硝酸铵加热分解产生N2O或N2,不产生氨气,A正确。草木灰主要成分是碳酸钾,其溶液显碱性,与铵盐混合会产生氨气,降低肥效,B错误。硝酸铵中氮元素有-3价和+5价,C错误。碳酸铵既能与碱反应,又能与酸反应,D错误。
【答案】A
例题3 (不定项选择题)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中正确的是 ( )
【解析】NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,气体进入干燥管的机会不多,A项错误;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水分解出氨气,B项正确;固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜,防止产生的水倒流,损坏试管,C项错误;浓氨水加热制取NH3的试剂正确,且试管口应斜向上倾斜,D项正确。
【答案】BD
例题4 将空气中氮气转化为氮的化合物的过程称为氮的固定。图中能实现人工固氮的是 ( )
【解析】氮的固定是将氮的单质转化为氮的化合物,分为人工固氮和自然固氮,合成氨属于人工固氮,选项B符合题意;A、C是自然固氮,D不属于氮的固定,A、C、D不符合题意。
【答案】B
例题5 施用氮肥能促进农作物生长,有效提高农产品中蛋白质的含量,下列说法不正确的是 ( )
A.尿素[CO(NH2)2]是一种氮肥
B.铵态氮肥不能与草木灰混合施用
C.铵态氮肥中氮元素只有一种化合价
D.存放碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处
【解析】铵态氮肥中氮元素不止一种化合价,比如NH4NO3中氮元素有-3价和+5价两种,C不正确。
【答案】C
- 6 -
