2022年氨硝酸硫酸-第一课时 .pdf

学而不思则惘，思而不学则殆第四章非金属及其化合物第四节氨 硝酸 硫酸第 1 课时氨【学习目标】1了解氨的性质及应用，理解喷泉实验的原理，掌握氨气的实验室制法。2了解铵盐的性质及NH4+的检验。【学习探究过程】主题学习内容概括归理前置作业写出 HCl 、H2O 的化学性质方程式，并思考两者性质存在差异的原因。【 思维建模 】每课一题写出二氧化碳、 氯气的实验室制法，思考其制法装置，比较两者制取装置有何异同？为什么？主题一氨1氮的固定问题 1：什么是氮的固定？问题 2：氮的固定有哪些方法？2氨的物理性质：颜色状态气味溶解性密度氨的化学性质与水反应氨气与 Cl2、 SO2相比物理性质异同点：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆的性质及用途氨溶于水的喷泉实验现象：解释：。反应方程式。问题 3：氨的水溶液是碱性的，但其中水是中性的，氨分子也没有氢氧根离子。氨水为什么会是碱性的呢？问题 4： 怎样用实验证明氨气与水的反应是可逆反应？写出所用的试剂和实验步骤。【小结】 由于形成NH3 H2O 的过程是的，氨水也可分解生成NH3和 H2O，因此氨水常温下闻到有刺激性气味。加热时更易分解，化学方程式为：溶液中大部分NH3和 H2O 结合形成一水合氨（NH3 H2O） ， 而 NH3 H2O只有一小部分电离出NH4+和 OH，所以溶液中NH3 H2O 的浓度，而 NH4+ 和 OH的浓度较，氨水显碱性氨水中含有的分子有离子有氨水的密度比水的要，而且密度随浓度的增大而【氯水与氨水的比较】新制氯水氨水分子离子主要性质喷泉实验的原理：氨水与氯水的异同点：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆存在条件问题 5： 氨水和氯水分别发生化学反应时各是哪部分发生反应？试举例说明。(2)NH3与酸的反应：氨与氯化氢的反应的化学方程式。上述反应的现象是 _，为什么？【注意】 上述反应可用于检验氯化氢气体或氨气的检验氨与硫酸的反应化学方程式问题 6：氨与硫酸反应有没有类似氨与氯化氢反应的现象？为什么？氨气与氧气的反应（氨的催化氧化）反应方程式是，该反应说明氨气具有性3、氨的用途性质特点易液化易溶于水跟水反应跟酸反应跟氧气反应主要用途主题二铵盐的性质1、 铵盐的物理性质：2、铵盐的化学性质受热易分解NH4ClNH4HCO3铵盐跟碱反应： （检验铵根离子）(NH4)2SO4+Ba(OH)22NH3 +2H2O + BaSO4问题 7：(NH4)2SO4属于哪类化合物？其中含有哪些类型的化学键？铵盐的共同性质：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆主题三氨气的实验室制法1、 药品：2、 原理：3、 装置：4、净化：杂质气体为选用除杂干燥试剂为5、收集：6、验满：方法 1、方法 2、7、尾气外理：8、实验室制备氨气的其它方法（1）直接加热浓氨水（2）浓氨水与固体烧碱或生石灰混合。问题 8：常见的干燥剂有哪些？分别用来干燥那些气体？实验室制取气体的常见装置总结：典型例题1喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。（1）实验室制取氨气的化学方程式：_。用图 1 装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是。该实验的原理是。如果只提供如图2 的装置，请说明引发喷泉的方法_。解题思路：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆（2）利用图3 装置，在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是_。ACu 与稀盐酸BNaHCO3溶液与 NaOH 溶液CCaCO3与稀 H2SO4 DNH4HCO3与稀盐酸（3）在图 4 锥形瓶中加入酒精，瓶外放一水槽，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是_。A浓硫酸B食盐C硝酸钾D硫酸铜（4） 从产生喷泉的原理分析，图1、2 是_上部烧瓶内的压强。图3 是_下部锥形瓶内气体的压强(均填 “ 增大 ” 或 “ 减小 ”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图_原理相似。2. 下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是() A用装置甲制备氨气B用装置乙除去氨气中少量水C用装置丙收集氨气D用装置丁吸收多余的氨气3制备干燥氨气所需的药品是() ANH4Cl 溶液、 NaOH 溶液、浓 H2SO4B饱和氨水、浓H2SO4CNaOH 溶液、 NH4Cl 晶体、浓 H2SO4DNH4Cl 固体、碱石灰、氢氧化钙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆巩固练习1起固氮作用的化学反应是() ANO2溶于水生成HNO3B硝酸工厂用NH3氧化制 NO C雷雨时空气中的N2转化为 NO D由 NH3制碳酸氢铵和硫酸铵2下列气体中既可用浓硫酸干燥，又可用固体氢氧化钠干燥的是() ANH3BH2CCl2DSO23.实验室可用如图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R 是() ANO2 BNO CSO2 DNH3 4.在如图所示的烧瓶中充满干燥气体a，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体b。下列 a 与 b 的组合中，不可能形成喷泉的是() ANO2和 H2O BSO2和 NaOH 溶液CNH3和 H2O DCH4、Cl2混合气和饱和食盐水5已知X、Y、Z、W(含同一元素 )有如下所示转化关系，且X 能与 W 发生反应生成一种易溶于水的盐，则 X 可能是 () XO2YO2ZH2OW AN2 BNO2 CNH3 DNO 6右图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是() 我的收获精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆ANH3(H2O 含石蕊 )蓝色喷泉BHCl(H2O 含石蕊 )红色喷泉CCl2(饱和食盐水 )无色喷泉DCO2(NaOH 溶液 )无色喷泉7检验铵盐溶液的方法是：将待测物质取出少量，放在试管中，然后() A加热，用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验B加强碱溶液后加热，再滴入无色酚酞试液C加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验D加烧碱溶液后加热，再用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验8(双选 )有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中，正确的是() A氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验B氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验C铵盐的水溶性是实验中用NH4Cl 和 Ca(OH)2的混合物制取氨气的原因DNH3 H2O 的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气9下面的反应中，氨作为氧化剂参加反应的是() ANH3H3PO4=NH4H2PO4B2NH3 2Na=2NaNH2H2C8NH3 3Cl2=6NH4ClN2D4NH35O2催化剂4NO6H2O 10标准状况下，在三个烧瓶内分别装有纯净干燥的NH3、含一半空气的氯化氢气体、NO2和 O2体积比为 41 的混合气体。然后分别做喷泉实验，实验结束后假设三个烧瓶中所得溶液不扩散，则它们的物质的量浓度之比为() A2 12 B55 4 C1 11 D无法确定11（ 1）在 1 L 1 molL1的氨水中 () A含有 1 mol NH3分子B含有 NH3和 NH4物质的量之和为1 mol C含 1 mol NH3 H2O D含 NH3、 NH3 H2O、NH4物质的量之和为1 mol （2） NH3能进行喷泉实验的原因是_ 。喷泉实验成功的关键是_ 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆12 NH3及其盐都是重要的化工原料。（1）用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为_。（2）按下图装置进行NH3性质实验。先打开旋塞1，B 瓶中的现象是 _，原因是 _ ，稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B 瓶中的现象是 _。13氮的循环涉及到多种化学物质。(下图中的W、 M、X、Y、 Z 均是化学物质) （1）由 N2X 是工业合成氨的反应，写出其化学方程式_。（2）写出 Y、M 的化学式 _、_。（3） X 可与 HNO3反应，产物可用作氮肥，写出X 与 HNO3反应的化学方程式_ 。（4）某同学利用下图装置将氨气与氧化铜反应，验证氨气的性质并验证部分产物(部分未画出 ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆发现反应确实能发生，且反应后得到三种物质，其中有两种单质。请回答下列问题：实验室制取氨气的化学方程式是_。从氨中N 元素的化合价角度看，该同学想证明的是氨的_性质，实验中观察到的_现象则能够证明氨具有这个性质。B 装置的作用是 _ 。A 中反应的化学方程式是_ 。14哈伯因为氨气的合成曾获1918 年诺贝尔奖。（1） 写出实验室由NH4Cl 和 Ca(OH)2加热制取氨气的化学方程式：_ ；检验氨气已收集满的方法是：用湿润的_色石蕊试纸靠近集气瓶口，现象为试纸变为_色。（2）用下图装置进行喷泉实验，若在水中加入酚酞，得到红色喷泉。该实验体现了氨气的两个重要性质分别是 _、_。（3）自然界中固氮过程很多。打雷时发生的固氮反应方程式为_ ；（4）氨气是制取硝酸的基本原料。请写出氨催化氧化生成为NO 的方程式 _；产物 NO 能发生下列反应：aNObO2cH2O=dHNO3从电子得失相等角度分析可知a b_。参考答案典型例题1(1)2NH4Cl Ca(OH)2CaCl22NH3 2H2O挤压胶头滴管，打开止水夹NH3溶于少量水精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内水喷入圆底烧瓶打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾(2)D(3)A (4)减小增大3 解析： (1)图 1 引发喷泉只需挤压胶头滴管，打开止水夹即可，图2 则需先打开止水夹，再用热毛巾捂圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和盐酸。其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)浓 H2SO4溶于水放出大量的热，使瓶内酒精汽化也会产生喷泉。(4)图 1、2是上部压强减小导致喷泉，图 3 是下部压强增大导致喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3 原理相似。2D A 项用氯化铵和氢氧化钙固体共热制氨气，试管口应略向下倾斜，错误；B 项氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨气，错误；C 项收集氨气的烧瓶不应密闭，错误；D 项氨气极易溶于水，吸收氨气要注意防倒吸，可用丁装置，正确。3D NH4Cl 固体和氢氧化钙加热生成氨气，用碱石灰干燥氨气，故D 正确。巩固练习：1C 氮的固定是指将游离态的氮转化为含氮化合物的过程。2B A氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵，所以氨气不能用浓硫酸干燥，错误；B.氢气与氢氧化钠、浓硫酸都不发生反应，所以可以用浓硫酸和氢氧化钠固体干燥，正确；C.氯气与氢氧化钠反应，所以氯气不能用氢氧化钠固体干燥，错误；D.二氧化硫是酸性氧化物，与氢氧化钠反应，所以二氧化硫不能用氢氧化钠固体干燥，错误。答案选B。3D 该装置的收集装置是利用向下排空气法收集，则收集的气体密度应小于空气密度，且和氧气不反应，尾气处理装置中用水吸收气体，说明该气体易溶于水。A.NO2气体的密度大于空气，应采用向上排空气法收集，故A 不合题意； B.NO 和氧气能反应生成二氧化氮，所以不能用排空气法收集，故B 不合题意； C.SO2气体的密度大于空气，应采用向上排空气法收集，故C 不合题意； D.氨气的密度小于空气，常温下和氧气不反应，且极易溶于水，所以可以用水吸收尾气，故D 正确。4D 形成喷泉实验的主要原理是形成内外压强差，A.NO2和 H2O 反应导致气体减少，能产生压强差形成喷泉；B.SO2和 NaOH 溶液反应生成亚硫酸钠和水，气体减少，能产生压强差形成喷泉；C.NH3极易溶于水，导致烧瓶内气压降低，能形成喷泉；D.CH4、Cl2混合气体均难溶于饱和食盐水，不能产生内外压强差，无法形成喷泉，选D。5C 根据题意可知X、Y、 Z、 W(含同一元素 )有如下所示转化关系，且均为N 元素及其化合物，且 X 能与 W 发生反应生成一种易溶于水的盐，则X 可能是 NH3，发生反应：4NH35O2催化剂4NO 6H2O，2NO O2=2NO2， 3NO2H2O=2HNO3NO；且 HNO3NH3=NH4NO3。6C 氨气易溶于水，溶液呈碱性，能使石蕊试液呈蓝色；氯化氢易溶于水，溶液呈酸性，能使石蕊试液呈红色；氯气不溶于饱和食盐水，不能形成喷泉；二氧化碳易溶于氢氧化钠溶液，形成无色精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆喷泉。7D 检验铵盐与碱共热放出碱性气体，使指示剂变色的方法。A、C 错，并非所有铵盐加热分解都产生 NH3。 B 错，加碱共热后，NH3已跑出。8AD A 项正确，正是由于氨气易溶于水，形成负压，大气压将水迅速压入才形成喷泉；氨气与氯化氢的反应不是氧化还原反应，B 项错误； C 项错误，实验室用NH4Cl 和 Ca(OH)2的混合物制取氨气是利用强碱制取弱碱，与氨的水溶性无关；D 项正确，同时，也可以用浓氨水中加入生石灰或固体氢氧化钠的方法来制取少量氨气。9B 氨作为氧化剂参加反应时为NH3分子中氢的化合价降低。此题涉及的反应较为特殊。10 B 设容器的体积为V L ，NH3溶于水后溶液会充满烧瓶，此时溶液的物质的量浓度为：(V/22.4)V1/22.4 mol/L ；含一半空气的氯化氢气体溶于水后溶液只能到烧瓶的一半，此时溶液的物质的量浓度为：(0.5V/22.4)(0.5V) 1/22.4 mol/L ；NO2和 O2体积比为 41的混合气体溶于水发生的反应为： 4NO2O2 2H2O=4HNO3，则溶液的溶质的物质的量为：0.8V/22.4 ，溶液物质的量浓度为0.8V/22.4V0.8/22.4 mol/L ，物质的量浓度之比为：1/22.41/22.40.8/22.4554，选 B。11(1)D (2) NH3极易溶于水a.装置气密性良好；b.烧瓶充满气体；c.烧瓶要干燥解 析 ： (1) NH3溶 于 水 形 成 氨 水 ， 溶 质 是NH3， NH3溶 于 水 时 有 如 下 反 应 ： NH3H2ONH3 H2ONH4OH，所以氨水中存在H2O、 NH3、 NH3 H2O、NH4、 OH等诸多粒子，根据氮原子守恒，可知答案为D。(2)因为 NH3极易溶于水，所以少量水即可使烧瓶内的NH3全部溶解导致密闭烧瓶内气压迅速减小，由于烧瓶内外气体压强差较大，因此烧杯内的水会自动喷出，形成喷泉。12(1)ACG (2) 出现白烟A 瓶压强比B 瓶大， HCl 进入 B 瓶与 NH3反应生成NH4Cl 固体小颗粒。烧瓶中液体倒吸入B 瓶，且紫色石蕊溶液变红。13 (1)N2 3H2催化剂高温高压2NH3(2)NO 、 H2O(3)NH3 HNO3=NH4NO3(4) 2NH4Cl Ca(OH)2CaCl22NH3 2H2O 还原性； A 中黑色粉状固体逐渐变成亮红色固体验证氨气和氧化铜反应后产物中的水。2NH33CuON2 3Cu3H2O 解析： (1)工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂和高温高压下反应制得，其化学方程式为：N23H2催化剂高温高压2NH3；(2)W 为 H2，X 为 NH3，则氨气的催化氧化得到Y 为 NO，NO 氧化得到 Z 为 NO2，NO2与 M(H2O)反应生成硝酸；(3)NH3与 HNO3反应的化学方程式：NH3HNO3=NH4NO3；(4)实验室利用氯化铵与熟石灰共热制取氨气，其化学方程式是：2NH4Cl Ca(OH)2CaCl22NH3 2H2O；氨气与氧化铜反应生成铜、氮气和水，从氨中N 元素从 3 价变为 0 价的角度看，该同学想精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆证明的是氨的还原性，实验中观察到：A 中黑色粉状固体逐渐变成亮红色固体，则能够证明氨的还原性； B 装置装有无水硫酸铜的干燥管，其作用是验证氨气和氧化铜反应后产物中的水；根据题目可知 A 中反应的化学方程式是2NH33CuON2 3H2O。14(1)2NH4Cl Ca(OH)2CaCl22NH3 2H2O；红；蓝 (2)易溶于水，水溶液显碱性(3)N2O2=放电2NO (4) 4NH3 5O24NO6H2O43 解析： (1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH3 2H2O。检验氨气用湿润的红色石蕊试纸，现象为试纸变蓝色。 (2)由于氨气极易溶于水，溶于水后造成烧瓶中气体压强减少，在外加大气压条件下，水被压入烧瓶而形成喷泉，且其水溶液显碱性，所以能形成红色的喷泉。(3)打雷过程中伴随有放电过程，氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，方程式为：N2O2=放电2NO 。 (4)氨催化氧化是氨气在催化剂存在下被氧气氧化成一氧化氮和水，方程式为：4NH35O24NO6H2O。根据化合价分析，一氧化氮中氮元素化合价为2，升高到硝酸中的5，升高3 价，氧气中的氧元素化合价从0降低到 2，每个氧气降低4 价，根据电子得失相等，所以ab 43。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页