第2课时 氨的转化与生成
[核心素养发展目标] 1.能从物质的类别、氮元素价态的角度,预测氨气、铵盐的性质与转化,掌握氨气、铵盐的物理性质和化学性质,提高证据推理与模型认知能力。2.能够根据氨气、铵盐的性质提出探究问题,并会设计实验探究氨气的制法、铵根离子的检验等,培养科学探究与创新意识。
一、氨的转化
1.氨的物理性质
颜色 气味 密度 溶解性 沸点
色 气味 空气 溶于水 (常温常压下1∶700) 较低,易液化
2.氨的化学性质
(1)实验探究
预期转化 NH3→NH3·H2O NH3→NH4Cl
实验试剂及装置
操作 打开止水夹,挤压滴管的胶头 撤去玻璃片
现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成 ,瓶内液体呈 集气瓶中产生大量
结论 NH3 溶于水,水溶液呈 NH3和HCl反应生成
实验总结:
思考 根据氨的喷泉实验,回答下列问题。
(1)图A装置中形成喷泉的原理是什么
__________________________________________________________________________________________
(2)运用所学知识归纳,哪些气体和吸收剂通过A装置可以形成喷泉
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
(3)若利用均充满气体的装置A分别进行NH3和HCl的喷泉实验,所得溶液的物质的量浓度是否相等
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
(2)从氮元素化合价预测NH3的性质
① NH3中N元素化合价为 价,处于 价态,因此NH3具有 。
② 写出下列转化的化学方程式。
a.氨气与氧气在催化剂作用下生成NO:_____________________________________________________。
b.氨气和氧化铜在加热条件下生成N2和Cu:________________________________________________。
c.氨气和氯气的反应:2NH3(少量)+3Cl2===6HCl+N2、8NH3(过量)+3Cl2=== (用于检验输送Cl2的管道是否漏气)。
(3)氨水的性质
3.氨的用途
(1)工业上:主要应用于氮肥工业和硝酸工业。
化学氮肥
(2)生活中:NH3易液化,常用作制冷剂。
1.判断正误
(1)液氨可用作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量的热( )
(2)氨溶于水,溶液可以导电,因此NH3为电解质( )
(3)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生( )
(4)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( )
(5)氨水呈碱性,是因为NH3溶于水发生反应:NH3+H2ON+OH-( )
(6)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是N( )
2.如图是实验室进行氨的“喷泉实验”的装置,下列叙述正确的是( )
A.该实验说明氨气具有吸水性
B.实验前不需要检查装置气密性
C.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性
D.其他条件不变,仅将装置中氨气换成一氧化氮也可以形成“喷泉”
3.某化学兴趣小组利用如图所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“放出”或“吸收”)热量,锥形瓶中出现白烟,该物质的化学式为 。
二、氨的生成
1.铵盐
(1)物理性质
颜色 溶解性 状态
多为 色 多易溶于水 晶体
(2)化学性质
①实验探究
预期转化:铵盐(N)→氨气(NH3)
实验装置及操作 现象 结论
试管中固体 ,产生无色、有刺激性气味的气体,试纸 NH4HCO3分解产生
试管中有无色、有刺激性气味的气体产生,试纸 NH4Cl和NaOH溶液反应生成
② 铵盐的化学性质
特别提醒 ①铵盐受热易分解,多数放出NH3,但也有的铵盐受热分解不放出NH3。例如NH4NO3受热分解:NH4NO3N2O↑+2H2O、2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O。
② 碳酸氢铵在常温下就有明显的分解。在储存碳酸氢铵化肥时,应密封包装并放置在阴凉通风处,施肥时,应将其埋在土中以保持肥效。
思考1 (1)氯化铵受热分解成气体,该气体又能生成固体氯化铵,该过程属于升华吗
____________________________________________________________________________________________
(2)铵态氮肥为什么不能与草木灰混用
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
2.铵盐性质的应用
(1)N的检验
① 原理:N+OH-NH3↑+H2O。
② 操作方法:取少量固体样品(或溶液)于试管中,加入 溶液,加热,用 靠近试管口(或将蘸有 的玻璃棒靠近试管口),试纸 (或产生 ),则证明固体样品(或溶液中)含有N。
(2)氨的实验室制法
思考2 根据氨气的制备装置,回答下列问题。
(1)干燥管中的碱石灰是干燥氨气的,能用无水CaCl2、P2O5代替碱石灰做干燥剂吗
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
(2)装置中试管口塞一小团棉花的作用是什么
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
思考3 实验室能否用如图所示的装置分别加热分解①NH4Cl,②NH4HCO3制取少量纯净、干燥的NH3 简述判断的理由。
3.氨气的简易制法
方法及装置 原理及化学方程式
氨水具有 和 ,受热易分解。化学方程式为 ________________
NaOH固体具有 ,溶于水 ,促使 。 CaO与水反应,使 减少;反应放热,促使一水合氨分解。化学方程式为
1.判断正误
(1)铵盐都不稳定,受热分解都生成NH3( )
(2)向溶液中加入氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸验证,试纸未变蓝,则溶液中一定无N( )
(3)实验室可以用加热NH4Cl固体的方法获得NH3( )
(4)除去NaCl中少量的NH4Cl,可采用加热的方法( )
2.(2023·广东,4)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A.图1:喷泉实验
B.图2:干燥NH3
C.图3:收集NH3
D.图4:制备NH3
答案精析
一、
1.无 有刺激性 小于 极易
2.(1)红色喷泉 红色 白烟 极易 碱性 白色NH4Cl小颗粒 白烟
思考 (1)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,使烧瓶内气压迅速降低,在大气压作用下,烧杯中的液体被压入烧瓶中,从而形成喷泉。
(2)下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
气体 吸收剂
HCl 水、NaOH溶液
NH3 水或盐酸
CO2、Cl2、SO2、H2S、NO2 NaOH溶液
NO2或NO2与O2 水
(3)相等。气体的物质的量相等,液体均能充满烧瓶,则实验后溶液的体积相等,所以溶液的物质的量浓度也相等。
(2)① -3 最低 还原性 ② a.4NH3+5O24NO+6H2O b.2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O c.6NH4Cl+N2 (3)NH3·H2ON+OH- 蓝
NH3·H2ONH3↑+H2O
3.(1)N N
应用体验
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.C [氨极易溶于水,氨溶于水后可使烧瓶内压强降低,打开止水夹后,水被压入烧瓶中形成喷泉。由以上分析可知,该实验说明氨气具有极易溶于水的性质,故A错误;该实验在圆底烧瓶中收集氨气,然后进行气体实验,装置不能漏气,否则不能形成压强差,导致实验失败,所以必须检查装置的气密性,故B错误;酚酞遇碱变红,进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性,故C正确;一氧化氮不溶于水,不能使烧瓶中压强降低,所以将装置中氨气换成一氧化氮不能形成“喷泉”,故D错误。]
3.(1)变蓝 NH3+H2ONH3·H2O
(2)产生白烟 NH3+HCl===NH4Cl
(3)4NH3+5O24NO+6H2O 放出 NH4NO3
解析 (3)NH3和O2反应能使铂丝保持红热,说明反应放出热量,生成的NO和O2再反应生成NO2,NO2又和H2O反应生成HNO3,HNO3遇到NH3生成NH4NO3小颗粒,故白烟的成分为NH4NO3。
二、
1.(1)白 (2)①逐渐减少 变蓝 NH3 变蓝 NH3
②NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O NH4ClNH3↑+HCl↑ NaOH+NH4ClNH3↑+NaCl+H2O N+OH-NH3↑+H2O NH3·H2O
思考1 (1)不属于;升华是物理变化,氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体,氯化氢气体和氨气结合又生成氯化铵均属于化学反应。
(2)草木灰的主要成分为K2CO3,其水溶液呈碱性,铵盐能与碱反应生成氨气逸出,从而降低肥效。
2.(1)② 浓氢氧化钠 湿润的红色石蕊试纸 浓盐酸 变蓝 白烟 (2)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气 蓝 白烟 水或稀硫酸
思考2 (1)不能,CaCl2能和NH3反应生成CaCl2·8NH3,P2O5为酸性干燥剂,也能和NH3反应。
(2)棉花团的一个作用是防止氨气和空气发生对流,使收集的NH3更纯;另一个作用是浸有的水或稀硫酸可吸收多余的NH3,防止NH3污染空气。
思考3 ①不能,因为NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,它们在试管口又重新生成NH4Cl。②能,因为NH4HCO3固体受热分解生成NH3、CO2和水蒸气,通过碱石灰时CO2和水蒸气被吸收,因而能得到纯净、干燥的氨气。
3.不稳定性 挥发性 NH3·H2ONH3↑+H2O 吸水性 放出大量的热 一水合氨分解 溶剂(水)
NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
应用体验
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.B [NH3极易溶于水,挤压胶头滴管后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉,故A可以达到预期目的;P2O5为酸性氧化物,NH3具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3,故B难以达到预期目的;NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期目的;CaO与浓氨水混合后,与水反应并放出大量的热,促使NH3挥发,可用此装置制备NH3,故D可以达到预期目的。](共79张PPT)
氨的转化与生成
第2课时
第3章 第3节
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核心素养
发展目标
1.能从物质的类别、氮元素价态的角度，预测氨气、铵盐的性质与转化，掌握氨气、铵盐的物理性质和化学性质，提高证据推理与模型认知能力。
2.能够根据氨气、铵盐的性质提出探究问题，并会设计实验探究氨气的制法、铵根离子的检验等，培养科学探究与创新意识。
内容索引
一、氨的转化
二、氨的生成
课时对点练
氨的转化
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一
1.氨的物理性质
一 氨的转化
颜色 气味 密度 溶解性 沸点
____色 ________气味 ____空气 _____溶于水(常温常压下1∶700) 较低，易液化
无
有刺激性
小于
极易
2.氨的化学性质
(1)实验探究
预期转化 NH3→NH3·H2O NH3→NH4Cl
实验试剂及装置
预期转化 NH3→NH3·H2O NH3→NH4Cl
操作 打开止水夹，挤压滴管的胶头 撤去玻璃片
现象 烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成__________，瓶内液体呈_____ 集气瓶中产生大量_____
结论 NH3_______溶于水，水溶液呈_____ NH3和HCl反应生成____
_____________
红色喷泉
红色
白烟
极易
碱性
白色
NH4Cl小颗粒
实验总结：
白烟
根据氨的喷泉实验，回答下列问题。
(1)图A装置中形成喷泉的原理是什么？
思考
提示 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，使烧瓶内气压迅速降低，在大气压作用下，烧杯中的液体被压入烧瓶中，从而形成喷泉。
(2)运用所学知识归纳，哪些气体和吸收剂通过A装置可以形成喷泉？
思考
提示 下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂。
气体 吸收剂
HCl 水、NaOH溶液
NH3 水或盐酸
CO2、Cl2、SO2、H2S、NO2 NaOH溶液
NO2或NO2与O2 水
(3)若利用均充满气体的装置A分别进行NH3和HCl的喷泉实验，所得溶液的物质的量浓度是否相等？
思考
提示 相等。气体的物质的量相等，液体均能充满烧瓶，则实验后溶液的体积相等，所以溶液的物质的量浓度也相等。
(2)从氮元素化合价预测NH3的性质
①NH3中N元素化合价为 价，处于 价态，因此NH3具有 。
②写出下列转化的化学方程式。
a.氨气与氧气在催化剂作用下生成NO：___________________________。
b.氨气和氧化铜在加热条件下生成N2和Cu：________________________
_______。
c.氨气和氯气的反应：2NH3(少量)+3Cl2===6HCl+N2、8NH3(过量)+3Cl2 === (用于检验输送Cl2的管道是否漏气)。
-3
最低
还原性
4NH3+5O2 4NO+6H2O
2NH3+3CuO N2+3Cu
+3H2O
6NH4Cl+N2
(3)氨水的性质
蓝
3.氨的用途
(1)工业上：主要应用于氮肥工业和硝酸工业。
化学氮肥
(2)生活中：NH3易液化，常用作制冷剂。
1.判断正误
(1)液氨可用作制冷剂，是因为其汽化时吸收大量的热
(2)氨溶于水，溶液可以导电，因此NH3为电解质
(3)将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生
(4)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
(5)氨水呈碱性，是因为NH3溶于水发生反应：NH3+H2O N+OH-
(6)新制饱和氨水中含氮粒子物质的量浓度最大的是N
应用体验
×
×
√
×
×
√
2.如图是实验室进行氨的“喷泉实验”的装置，下列叙述正确的是
A.该实验说明氨气具有吸水性
B.实验前不需要检查装置气密性
C.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明
氨水呈碱性
D.其他条件不变，仅将装置中氨气换成一氧化氮
也可以形成“喷泉”
应用体验
√
应用体验
氨极易溶于水，氨溶于水后可使烧瓶内压强降低，打开止水夹后，水被压入烧瓶中形成喷泉。由以上分析可知，该实验说明氨气具有极易溶于水的性质，故A错误；
该实验在圆底烧瓶中收集氨气，然后进行气体实验，
装置不能漏气，否则不能形成压强差，导致实验失败，所以必须检查装置的气密性，故B错误；
应用体验
酚酞遇碱变红，进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性，故C正确；
一氧化氮不溶于水，不能使烧瓶中压强降低，所以将装置中氨气换成一氧化氮不能形成“喷泉”，故D错误。
3.某化学兴趣小组利用如图所示装置探究氨的性质。
应用体验
(1)①中湿润的红色石蕊试纸_____，化学方程式为 。
变蓝
NH3+H2O NH3·H2O
应用体验
(2)向②中滴入浓盐酸，现象为 ，反应的化学方程式：______
_______________。
产生白烟
HCl===NH4Cl
NH3+
应用体验
(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“放出”或“吸收”)热量，锥形瓶中出现白烟，该物质的化学式为 。
4NH3+5O2 4NO+6H2O
放出
NH4NO3
应用体验
NH3和O2反应能使铂丝保持红热，说明反应放出热量，生成的NO和O2再反应生成NO2，NO2又和H2O反应生成HNO3，HNO3遇到NH3生成NH4NO3小颗粒，故白烟的成分为NH4NO3。
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氨的生成
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二
二 氨的生成
1.铵盐
(1)物理性质
白
颜色 溶解性 状态
多为____色 多易溶于水 晶体
(2)化学性质
①实验探究
预期转化：铵盐(N)→氨气(NH3)
实验装置及操作 现象 结论
试管中固体_________，产生无色、有刺激性气味的气体，试纸_____ NH4HCO3分解产生_____
逐渐减少
变蓝
NH3
NH3
试管中有无色、有刺激性气味的气体产生，试纸_____ NH4Cl和NaOH溶液反应生成____
变蓝
②铵盐的化学性质
NH3·H2O
特别提醒 ①铵盐受热易分解，多数放出NH3，但也有的铵盐受热分解不放出NH3。例如NH4NO3受热分解：NH4NO3 N2O↑+2H2O、2NH4NO3 2N2↑+O2↑+4H2O。
②碳酸氢铵在常温下就有明显的分解。在储存碳酸氢铵化肥时，应密封包装并放置在阴凉通风处，施肥时，应将其埋在土中以保持肥效。
思考1
(1)氯化铵受热分解成气体，该气体又能生成固体氯化铵，该过程属于升华吗？
提示 不属于；升华是物理变化，氯化铵分解生成氨气和氯化氢气体，氯化氢气体和氨气结合又生成氯化铵均属于化学反应。
思考1
(2)铵态氮肥为什么不能与草木灰混用？
提示 草木灰的主要成分为K2CO3，其水溶液呈碱性，铵盐能与碱反应生成氨气逸出，从而降低肥效。
2.铵盐性质的应用
(1)N的检验
①原理：N+OH- NH3↑+H2O。
②操作方法：取少量固体样品(或溶液)于试管中，加入_____________溶液，加热，用_____________________靠近试管口(或将蘸有_______的玻璃棒靠近试管口)，试纸_____(或产生 )，则证明固体样品(或溶液中)含有N。
浓氢氧化钠
湿润的红色石蕊试纸
浓盐酸
变蓝
白烟
(2)氨的实验室制法
向下排空气
蓝
白烟
水或稀硫酸
思考2
根据氨气的制备装置，回答下列问题。
(1)干燥管中的碱石灰是干燥氨气的，能用
无水CaCl2、P2O5代替碱石灰做干燥剂吗？
提示 不能，CaCl2能和NH3反应生成CaCl2·
8NH3，P2O5为酸性干燥剂，也能和NH3反应。
思考2
(2)装置中试管口塞一小团棉花的作用是什么？
提示 棉花团的一个作用是防止氨气和空气发生对流，使收集的NH3更纯；另一个作用是浸有的水或稀硫酸可吸收多余的NH3，防止NH3污染空气。
思考3
实验室能否用如图所示的装置分别加热分解①NH4Cl，②NH4HCO3制取少量纯净、干燥的NH3？简述判断的理由。
提示 ①不能，因为NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，它们在试管口又重新生成NH4Cl。②能，因为NH4HCO3固体受热分解生成NH3、CO2和水蒸气，通过碱石灰时CO2和水蒸气被吸收，因而能得到纯净、干燥的氨气。
3.氨气的简易制法
方法及装置 原理及化学方程式
氨水具有_________和_______，受热易分解。化学方程式为___________________________
不稳定性
挥发性
NH3·H2O NH3↑+H2O
方法及装置 原理及化学方程式
NaOH固体具有________，溶于水________________，促使_______________。
CaO与水反应，使_________减少；反应放热，促使一水合氨分解。化学方程式为______________________
___________
吸水性
放出大量的热
一水合氨分解
溶剂(水)
NH3·H2O+CaO===NH3↑
+Ca(OH)2
1.判断正误
(1)铵盐都不稳定，受热分解都生成NH3
(2)向溶液中加入氢氧化钠溶液，用湿润的红色石蕊试纸验证，试纸未变蓝，则溶液中一定无N
(3)实验室可以用加热NH4Cl固体的方法获得NH3
(4)除去NaCl中少量的NH4Cl，可采用加热的方法
应用体验
×
×
×
√
2.(2023·广东，4)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是
A.图1：喷泉实验
B.图2：干燥NH3
C.图3：收集NH3
D.图4：制备NH3
应用体验
√
应用体验
NH3极易溶于水，挤压胶头滴管后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期目的；
P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性，两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，故B难以达到预期目的；
NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期目的；
CaO与浓氨水混合后，与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，故D可以达到预期目的。
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课时对点练
题组一 氨气的性质
1.已知氨气不溶于CCl4。下列关于氨气的说法正确的是
A.氨可以用浓硫酸干燥
B.氨溶于水显弱碱性，因此氨气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，人们也不必采取任何防范措施
D.吸收NH3可用如图所示的装置防止倒吸
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氨属于碱性气体，不能用酸性干燥剂干燥；湿润的酚酞试纸遇NH3会变红；虽然氨气并不能称为有毒气体，但由于氨气的溶解度极高，且极易挥发，所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上，从而产生刺激和炎症，故发生液氨大量泄漏时，人们必须采取一定的防范措施，A、B、C项错误；
四氯化碳是一种油状液体，氨气不溶解于其中，这样就防止了倒吸，D项正确。
2.如图是NH3的两个性质实验，下列有关说法正确的是
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了氨水易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
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小颗粒，也能证明氨气是碱性气体，所以两个实验均体现了NH3是碱性气体，故A、B错误，C正确；
两个实验中都未发生氧化还原反应，所以无氧化性和还原性的体现，故D错误。
实验Ⅰ体现了NH3易溶于水，且水溶液呈碱性，实验Ⅱ体现了氨水易挥发，挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白色氯化铵固体
题组二 喷泉实验
3.喷泉实验装置如图所示，应用下列各组气体和液体不会出现喷泉现象的是
A.SO2和氨水
B.HCl气体和水
C.NH3和水
D.Cl2和饱和食盐水
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二氧化硫为酸性氧化物，氨水显碱性，所以氨水可以吸收二氧化硫，能形成喷泉，故A不选；
氯化氢极易溶于水，所以可以形成喷泉，故B不选；
氨气易溶于水，所以可以形成喷泉，故C不选；
氯气在饱和食盐水中溶解度很小，且与NaCl不反应，所以不能形成喷泉，故D选。
4.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是
A.挤压装置①的胶头滴管
使CCl4全部进入烧瓶，
片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开
止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹
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B项，CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，不能形成喷泉；
C项，从a处鼓入空气，打开止水夹，使HCl和NaCl溶液接触，因为HCl极易溶于水，导致烧瓶内压强降低，可形成喷泉。
题组三 铵盐及铵根离子的检验
5.(2023·河北唐山十县一中联盟高一期中)下列有关铵盐的叙述正确的是
A.绝大多数铵盐易溶于水
B.铵盐中N元素均呈-3价
C.铵盐都不能与酸反应
D.铵盐受热易分解，分解时均有氨气产生
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铵盐中氮元素的化合价不一定都是-3价，如NH4NO3中N元素的化合价除了-3价还有+5价，B项错误；
部分铵盐能与酸反应，如NH4HCO3，C项错误；
铵盐受热易分解，分解时不一定有氨气产生，例如硝酸铵在一定温度下分解不产生氨气：NH4NO3 N2O↑+2H2O，D项错误。
6.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
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铵盐和水混合不会产生氨，故A错误；
加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，故B正确；
氢氧化钠和氨水均呈碱性，均能使酚酞溶液变红色或使石蕊溶液变蓝色，故C、D错误。
题组四 氨气的制备
7.(2023·连云港统考期中)下列制备少量氨和氨水的实验原理及装置均能达到目的的是(提示：氨不溶于苯)
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A.制取NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.制取少量氨水
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生石灰和水反应生成氢氧化钙并放出大量的热，促使浓氨水释放出NH3，A符合题意；
浓硫酸能与氨反应，应该用碱石灰干燥氨，B不符合题意；
NH3的密度比空气的小，用向下排空气法收集，NH3应短管进长管出，C不符合题意；
氨极易溶于水，吸收时需要防倒吸，故进气管不能伸入水中，D不符合题意。
8.用如图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质探究实验，已知：NH3极易溶于水，而难溶于CCl4，CCl4密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是
A.甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应
B.乙中的集气瓶内a导管长、b导管短
C.丙中的CCl4能防止倒吸
D.向收集好的NH3中通入Cl2，可观察到白烟
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甲中氢氧化钠固体溶于水放出大量热，
NH3·H2O不稳定，受热分解产生NH3，
故A正确；
氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集，即乙中的集气瓶内a导管短、b导管长，故B错误；
氨气极易溶于水，为防止氨气溶于水发生倒吸现象，可用CCl4，以防止倒吸(如图丙)，故C正确。
9.为检验一种氮肥的成分，某学习小组同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种无色无味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
A.NH4HCO3 B.NH4Cl
C.(NH4)2CO3 D.NH4NO3
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气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明该气体是氨气，即该氮肥中含有N；另一种气体能使澄清石灰水变浑浊，由题中选项可知该气体是CO2，说明该氮肥中含有HC或C；取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量氯化钡溶液，没有明显变化，说明该氮肥中没有C，因此该氮肥应该是碳酸氢铵， A正确。
10.如图利用培养皿探究氨气的性质，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水(制备NH3)，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象的描述及解释均正确的是
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选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化铜溶液中出现白色浑浊物 白色浑浊物的成分是Cu(OH)2
D 湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱
√
向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气。NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体，现象是有白烟产生，A正确；
氨气与浓硫酸发生反应生成硫酸铵，B错误；
氨气与氯化铜溶液发生反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，C错误；
氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O电离产生OH-，溶液呈碱性，但NH3不属于碱，D错误。
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11.如图是NH3与灼热的CuO反应及有关生成物的实验探究装置。下列有关判断正确的是(已知3CuO+2NH3 3Cu+3H2O+N2)
A.A中盛有的物质可以是浓氨水与
NaOH
B.装置Ⅱ中的碱石灰起干燥作用，
可用浓硫酸代替
C.装置Ⅳ中的试管可以检验水的生成，并收集冷却的水
D.E中收集的气体能完成水溶性的喷泉实验
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向下倾斜的试管只能盛装固体，故A中应盛放铵盐和强碱的固体混合物作为制备氨气的反应物，A项错误；
浓硫酸不能干燥NH3，B项错误；
无水硫酸铜固体遇水变蓝色，C项正确；
E中收集的气体是N2，难溶于水，不能做水溶性的喷泉实验，D项错误。
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12.氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是
A.反应①属于人工固氮
B.反应②属于氧化还原反应
C.反应⑤在无水环境中进行时，有白烟产生
D.该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，
产物是NH3和O2
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反应①是氮气和镁化合生成氮化镁，属于人工固氮，A正确；
反应②是氮化镁和氯化铵反应生成氯化镁、氨气，元素的化合价均不变，因此属于非氧化还原反应，B错误；
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反应⑤是氨气和氯化氢化合生成氯化铵，因此在无水环境中进行时，有白烟产生，C正确；
根据转化关系图可判断该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，最终产物是NH3和O2，D正确。
13.如图是某课外活动小组设计的制取氨气并进行喷泉实验的三组装置示意图，回答下列问题。
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(1)用A图所示的装置可制备干燥的NH3。
反应的化学方程式为 。装置中收集NH3的试管口放置棉花的作用是 。
Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
防止氨气与空气发生对流
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实验室用加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物的方法制取氨气，化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨气是密度比空气小的气体，容易和空气产生对流，所以棉花的作用是防止氨气与空气发生对流。
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(2)用B图所示的装置可快速制取较大量NH3拟作喷泉实验。
①浓氨水滴入CaO中发生的反应有_________________________________
___________________。
NH3↑+H2O
CaO+H2O===Ca(OH)2、NH3·H2O
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氧化钙和水反应生成氢氧化钙，且放出大量热，氧化钙和水反应放出的热量能促进一水合氨的分解，化学方程式分别为CaO+H2O===Ca(OH)2、NH3·H2O NH3↑+H2O。
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②检验NH3是否收集满的实验方法：_______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
用玻璃棒蘸取少许浓盐酸，靠近收集NH3的容器口，若产生白烟，说明NH3已收集满(或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口，若湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明NH3已收集满)
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(3)用C图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发喷泉的操作是 。
打开止水夹，挤压胶头滴管
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NH3极易溶于水，挤出胶头滴管中的水，氨气迅速溶解，烧瓶内气体压强迅速减小，打开止水夹，烧杯中溶液进入烧瓶产生喷泉现象。
14.氨是重要的化工原料。
(1)氨是现代工业中人工固氮的重要产品，写出其化学方程式：________
_______________________。
最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3，写出该反应的化学方程式：__________________
____________。两种方法相比，后者的优点为 (任写一点)。
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N2+3H2
2NH3
2N2+6H2O
4NH3 +3O2
节能
(2)已知NH3难溶于CCl4，则如图装置中，能用于吸收氨的是 (填字母)。
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ACD
(3)氨具有较好的还原性，在催化剂作用下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式：__________________
____________。
(4)电解法制取氯气的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子，在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮，易引起爆炸。写出检验溶液中存在铵根离子的实验方法：__________________________________________
______________________________________________(写出步骤、现象、结论)。
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4NH3+6NO
5N2+6H2O
取样，加入氢氧化钠溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若变蓝则存在铵根离子
(5)为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为 。该工艺选择氯气的优点是________________________________________
_____________________。
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3Cl2+2N+8OH-===N2+6Cl-+8H2O
就近取材，利用氯碱工业的产品氯气为原料；
不会引入其他杂质离子
反应物是氯气、铵根离子、氢氧根离子，根据氧化还原反应规律，则生成物除了氮气，还有水、氯离子，则反应的离子方程式是3Cl2 + 2N+ 8OH-===N2+ 6Cl- + 8H2O。
返回作业30 氨的转化与生成
［分值：100分］
(选择题1~12题，每小题6分，共72分)
题组一 氨气的性质
1.已知氨气不溶于CCl4。下列关于氨气的说法正确的是 ( )
A.氨可以用浓硫酸干燥
B.氨溶于水显弱碱性，因此氨气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，人们也不必采取任何防范措施
D.吸收NH3可用如图所示的装置防止倒吸
2.如图是NH3的两个性质实验，下列有关说法正确的是 ( )
A.两个实验均表现了NH3易溶于水
B.两个实验均表现了氨水易挥发
C.两个实验均表现了NH3是碱性气体
D.两个实验均表现了NH3是还原性气体
题组二 喷泉实验
3.喷泉实验装置如图所示，应用下列各组气体和液体不会出现喷泉现象的是 ( )
A.SO2和氨水
B.HCl气体和水
C.NH3和水
D.Cl2和饱和食盐水
4.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是 ( )
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使饱和NaHCO3溶液全部进入烧瓶，然后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中加入适量生石灰并打开止水夹
题组三 铵盐及铵根离子的检验
5.(2023·河北唐山十县一中联盟高一期中)下列有关铵盐的叙述正确的是 ( )
A.绝大多数铵盐易溶于水
B.铵盐中N元素均呈-3价
C.铵盐都不能与酸反应
D.铵盐受热易分解，分解时均有氨气产生
6.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
题组四 氨气的制备
7.(2023·连云港统考期中)下列制备少量氨和氨水的实验原理及装置均能达到目的的是(提示：氨不溶于苯) ( )
A.制取NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.制取少量氨水
8.用如图装置(夹持装置已略去)进行NH3制备及性质探究实验，已知：NH3极易溶于水，而难溶于CCl4，CCl4密度比水大且与水不互溶。下列说法不正确的是 ( )
A.甲中制备NH3利用了NH3·H2O的分解反应
B.乙中的集气瓶内a导管长、b导管短
C.丙中的CCl4能防止倒吸
D.向收集好的NH3中通入Cl2，可观察到白烟
9.为检验一种氮肥的成分，某学习小组同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种无色无味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 ( )
A.NH4HCO3 B.NH4Cl
C.(NH4)2CO3 D.NH4NO3
10.如图利用培养皿探究氨气的性质，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水(制备NH3)，立即用另一培养皿扣在上面。下表中对实验现象的描述及解释均正确的是 ( )
选项 实验现象 解释
A 浓盐酸附近产生白烟 NH3与HCl反应生成了NH4Cl固体
B 浓硫酸附近无明显现象 NH3与浓硫酸不发生反应
C 氯化铜溶液中出现白色浑浊物 白色浑浊物的成分是Cu(OH)2
D 湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3是一种可溶性碱
11.如图是NH3与灼热的CuO反应及有关生成物的实验探究装置。下列有关判断正确的是(已知3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2) ( )
A.A中盛有的物质可以是浓氨水与NaOH
B.装置Ⅱ中的碱石灰起干燥作用，可用浓硫酸代替
C.装置Ⅳ中的试管可以检验水的生成，并收集冷却的水
D.E中收集的气体能完成水溶性的喷泉实验
12.氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型制备氨的方法如图。下列说法错误的是 ( )
A.反应①属于人工固氮
B.反应②属于氧化还原反应
C.反应⑤在无水环境中进行时，有白烟产生
D.该转化过程总反应的反应物是N2和H2O，产物是NH3和O2
13.(12分)如图是某课外活动小组设计的制取氨气并进行喷泉实验的三组装置示意图，回答下列问题。
(1)用A图所示的装置可制备干燥的NH3。
反应的化学方程式为 。装置中收集NH3的试管口放置棉花的作用是 。
(2)用B图所示的装置可快速制取较大量NH3拟作喷泉实验。
①浓氨水滴入CaO中发生的反应有 。
②检验NH3是否收集满的实验方法： 。
(3)用C图所示的装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发喷泉的操作是 。
14.(16分)氨是重要的化工原料。
(1)氨是现代工业中人工固氮的重要产品，写出其化学方程式： 。
最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应生成NH3，写出该反应的化学方程式： 。两种方法相比，后者的优点为 (任写一点)。
(2)已知NH3难溶于CCl4，则如图装置中，能用于吸收氨的是 (填字母)。
(3)氨具有较好的还原性，在催化剂作用下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式： 。
(4)电解法制取氯气的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子，在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮，易引起爆炸。写出检验溶液中存在铵根离子的实验方法： (写出步骤、现象、结论)。
(5)为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为 。该工艺选择氯气的优点是 。
答案精析
1.D [氨属于碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥;湿润的酚酞试纸遇NH3会变红;虽然氨气并不能称为有毒气体,但由于氨气的溶解度极高,且极易挥发,所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上,从而产生刺激和炎症,故发生液氨大量泄漏时,人们必须采取一定的防范措施,A、B、C项错误;四氯化碳是一种油状液体,氨气不溶解于其中,这样就防止了倒吸,D项正确。]
2.C [实验Ⅰ体现了NH3易溶于水,且水溶液呈碱性,实验Ⅱ体现了氨水易挥发,挥发出的氨气分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成白色氯化铵固体小颗粒,也能证明氨气是碱性气体,所以两个实验均体现了NH3是碱性气体,故A、B错误,C正确;两个实验中都未发生氧化还原反应,所以无氧化性和还原性的体现,故D错误。]
3.D [二氧化硫为酸性氧化物,氨水显碱性,所以氨水可以吸收二氧化硫,能形成喷泉,故A不选;氯化氢极易溶于水,所以可以形成喷泉,故B不选;氨气易溶于水,所以可以形成喷泉,故C不选;氯气在饱和食盐水中溶解度很小,且与NaCl不反应,所以不能形成喷泉,故D选。]
4.B [B项,CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小,不能形成喷泉;C项,从a处鼓入空气,打开止水夹,使HCl和NaCl溶液接触,因为HCl极易溶于水,导致烧瓶内压强降低,可形成喷泉。]
5.A [铵盐中氮元素的化合价不一定都是-3价,如NH4NO3中N元素的化合价除了-3价还有+5价,B项错误;部分铵盐能与酸反应,如NH4HCO3,C项错误;铵盐受热易分解,分解时不一定有氨气产生,例如硝酸铵在一定温度下分解不产生氨气:NH4NO3N2O↑+2H2O,D项错误。]
6.B [铵盐和水混合不会产生氨,故A错误;加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,湿润的红色石蕊试纸会变蓝色,证明产生的气体是氨,故B正确;氢氧化钠和氨水均呈碱性,均能使酚酞溶液变红色或使石蕊溶液变蓝色,故C、D错误。]
7.A [生石灰和水反应生成氢氧化钙并放出大量的热,促使浓氨水释放出NH3,A符合题意;浓硫酸能与氨反应,应该用碱石灰干燥氨,B不符合题意;NH3的密度比空气的小,用向下排空气法收集,NH3应短管进长管出,C不符合题意;氨极易溶于水,吸收时需要防倒吸,故进气管不能伸入水中,D不符合题意。]
8.B [甲中氢氧化钠固体溶于水放出大量热,NH3·H2O不稳定,受热分解产生NH3,故A正确;氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,即乙中的集气瓶内a导管短、b导管长,故B错误;氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水发生倒吸现象,可用CCl4,以防止倒吸(如图丙),故C正确。]
9.A [气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明该气体是氨气,即该氮肥中含有N;另一种气体能使澄清石灰水变浑浊,由题中选项可知该气体是CO2,说明该氮肥中含有HC或C;取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量氯化钡溶液,没有明显变化,说明该氮肥中没有C,因此该氮肥应该是碳酸氢铵, A正确。]
10.A [向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气。NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体,现象是有白烟产生,A正确;氨气与浓硫酸发生反应生成硫酸铵,B错误;氨气与氯化铜溶液发生反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,C错误;氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离产生OH-,溶液呈碱性,但NH3不属于碱,D错误。]
11.C [向下倾斜的试管只能盛装固体,故A中应盛放铵盐和强碱的固体混合物作为制备氨气的反应物,A项错误;浓硫酸不能干燥NH3,B项错误;无水硫酸铜固体遇水变蓝色,C项正确;E中收集的气体是N2,难溶于水,不能做水溶性的喷泉实验,D项错误。]
12.B [反应①是氮气和镁化合生成氮化镁,属于人工固氮,A正确;反应②是氮化镁和氯化铵反应生成氯化镁、氨气,元素的化合价均不变,因此属于非氧化还原反应,B错误;反应⑤是氨气和氯化氢化合生成氯化铵,因此在无水环境中进行时,有白烟产生,C正确;根据转化关系图可判断该转化过程总反应的反应物是N2和H2O,最终产物是NH3和O2,D正确。]
13.(1)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 防止氨气与空气发生对流
(2)①CaO+H2OCa(OH)2、NH3·H2ONH3↑+H2O ②用玻璃棒蘸取少许浓盐酸,靠近收集NH3的容器口,若产生白烟,说明NH3已收集满(或用湿润的红色石蕊试纸靠近收集NH3的容器口,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,则说明NH3已收集满)
(3)打开止水夹,挤压胶头滴管
解析 (1)实验室用加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物的方法制取氨气,化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;氨气是密度比空气小的气体,容易和空气产生对流,所以棉花的作用是防止氨气与空气发生对流。(2)①氧化钙和水反应生成氢氧化钙,且放出大量热,氧化钙和水反应放出的热量能促进一水合氨的分解,化学方程式分别为CaO+H2O===Ca(OH)2、NH3·H2ONH3↑+H2O。(3)NH3极易溶于水,挤出胶头滴管中的水,氨气迅速溶解,烧瓶内气体压强迅速减小,打开止水夹,烧杯中溶液进入烧瓶产生喷泉现象。
14.(1)N2+3H2 2NH3 2N2+6H2O4NH3 +3O2 节能 (2)ACD (3)4NH3+6NO5N2+6H2O (4)取样,加入氢氧化钠溶液,加热,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,若变蓝则存在铵根离子 (5)3Cl2+2N+8OH-===N2+6Cl-+8H2O 就近取材,利用氯碱工业的产品氯气为原料;不会引入其他杂质离子
解析 (5)反应物是氯气、铵根离子、氢氧根离子,根据氧化还原反应规律,则生成物除了氮气,还有水、氯离子,则反应的离子方程式是3Cl2 + 2NH+ 8OH-===N2+ 6Cl- + 8H2O。
