2019高中化学 氨和铵盐（基础）知识讲解学案 新人教版必修1.doc

1氨和铵盐氨和铵盐【学习目标学习目标】 1、了解氨的物理性质，理解氨的化学性质。 2、掌握氨气的实验室制法，了解氨气的工业制法。 3、了解铵盐的性质，掌握氨气和铵离子的检验方法。 【要点梳理要点梳理】 要点一、氨气要点一、氨气 1、物理性质通常状况下，氨是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水（常温常压下，体积比为 1700） ，氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易液化，液氨气化时吸收大量的热，使周围环境温度急剧降低， 工业上可使用液氨作制冷剂。 2、化学性质 （1）与水反应：NH3+H2O NH3·H2O NH4+OH 要点诠释：要点诠释： NH3·H2O 是弱碱， 氨水显弱碱性，具有碱的通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝，故常用湿润的红色石蕊试 纸检验 NH3的存在。 氨水是混合物，溶液中存在的微粒有三种分子：NH3·H2O、NH3、H2O；三种离子：NH4+、OH及少量的 H+。 （2）与酸反应：氨气与酸反应生成铵盐 NH3+HCl=NH4Cl（白烟）NH3+HNO3=NH4NO3（白烟）2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 （3）与某些盐反应：一般生成难溶的碱，如氯化铁溶液与氨水反应：Fe3+3NH3·H2O=Fe(OH)3+3NH4+ （4）还原性氨分子中的氮元素呈3 价，因此氨气在一定条件下具有还原性，在一定条件下可被某些强氧化剂氧化。8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 3、 氨气的实验室制法（1）原理：利用复分解反应强碱制弱碱2 NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O要点诠释：要点诠释：药品的选择铵盐：制取 NH3时，一般用 NH4Cl 而不用 NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下：铵盐不选用的理由NH4NO3受热分解，会发生爆炸，不安全(NH4)2SO4与 Ca(OH)2反应时生成 CaSO4，反应物呈块状，不利于 NH3逸出，且反应后试管难清洗(NH4)2CO3受热分解会产生 CO2，使收集到的 NH3不纯碱：一般用熟石灰，不用 NaOH 或 KOH，因为 NaOH 或 KOH 易吸水结块，而且对玻璃 仪器腐蚀性较强。（2）装置：固固反应加热装置（同制 O2）干燥：碱石灰（或固体 NaOH、固体 CaO）（不能用浓 H2SO4、CaCl2干燥，CaCl2与 NH3反应：CaCl2+8NH3= CaCl2·8 NH3）2要点诠释要点诠释：发生装置的试管口略向下倾斜；加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。 （3）收集：向下排空气法收集。 要点诠释：要点诠释： 收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入 接近试管的底部。 （4）验满： 用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。 用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。 （5）尾气吸收： 多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球） ，以避免污染空气。但多余气体在尾气 吸收时要防止倒吸。常采用的装置有：（6）氨气的其它实验室制法 将浓氨水滴入固体 NaOH 中，固体 NaOH 吸水并放热，使浓氨水分解生成氨气。加热浓氨水制氨。在烧瓶中加入 2 mL4 mL 浓氨水，加热即得氨气。NH3·H2O H2O+NH3常温下，用浓氨水与固体烧碱或生石灰混合制氨气。这种方法的原理是：固体烧碱或生石灰溶于水时放出 大量的热，促使 NH3·H2O 分解放出氨气。 要点二、氨的喷泉实验要点二、氨的喷泉实验1、实验步骤：在干燥的圆底烧瓶中充满氨气，用带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入水）的塞子塞紧瓶口。 立即倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯里（水里事先加入少量酚酞试液） ，按图甲安装好装置。打开橡皮管 上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，观察现象。2、实验现象：可以看到，烧杯里的水经玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色。3、实验结论：氨易溶于水，氨与水反应生成了易溶于水且能使溶液显碱性的物质。要点诠释：要点诠释： （1）此实验成功的关键在于：烧瓶要干燥；氨气要充满；装置气密性要好；由滴管挤入的水不能太 少。这样就可保证将胶头滴管内的水挤入烧瓶后，迅速在烧瓶内形成负压，成功地出现喷泉现象。（2）能形成喷泉的原因是：氨气的溶解度极大，当烧瓶内挤入少量水时，就溶解了大量的氨气，使烧瓶内压 强迅速减小，大气压将烧杯的水压进烧瓶，形成美丽的喷泉。（3）气体在水中的溶解度较大或气体与液体能反应，形成较大压强差的都能做成喷泉实验，如 HCl、HBr、HI、SO2可用水做喷泉实验，CO2可用 NaOH 溶液做喷泉实验。若外界压强较大，也能形成喷泉。例如：3CaCO3粉末与较浓 HCl 反应能产生喷泉。如图乙所示。 要点三、铵盐要点三、铵盐1、铵盐的物理性质：铵盐都是离子化合物，都是易溶于水的白色晶体。2、铵盐的化学性质：a、受热分解 NH4ClNH3+HCl（用于除去或分离铵盐）说明：说明：NH4Cl 受热分解成 NH3和 HCl，遇冷 NH3和 HCl 又反应生成的 NH4Cl，本质上发生了化学反应，不要误 认为是升华。NH4HCO3 NH3+CO2+H2O(NH4)2CO3 2NH3+CO2+H2Ob、与碱反应 NH4+OH NH3+H2O3、NH4的检验方法： （1）取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若石蕊试纸变蓝，则证明样 品中含 NH4+。（2）取少许样品于试管口，加入烧碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生的气体，若有白烟产生，则 证明样品中含有 NH4+。 【典型例题典型例题】 类型一、类型一、 氨和铵盐的性质氨和铵盐的性质 例 1、有关氨的性质的叙述正确的是（ ） 。A氨能在氧气中燃烧B氨水呈碱性C氨水和酸相遇都能产生白烟D在反应 NH3+H+=NH4+中，氨失去电子被氧化【思路点拨】氨气的性质包括在一定条件下能在氧气中燃烧、溶于水后显碱性，氨水具有碱的一般通性。 【答案】A、B 【解析】虽然氨的催化氧化是在高温和催化剂的作用下进行，但是纯净的 NH3能在 O2中安静地燃烧，产物 是 N2和 H2O，所以 A 正确。由于氨水中存在：NH3·H2O NH4+OH，因而 B 正确。氨气只有与挥发性酸相遇 才能生成白烟（氨气与非挥发性酸相遇只能生成块状白色固体，不是小颗粒，不是白烟） ，C 不正确。NH3和 H+ 反应为非氧化还原反应，D 不正确。【总结升华】这是一道从多角度考查学生知识的试题，要求学生掌握的知识全面、准确。 举一反三：举一反三： 【变式 1】下列离子方程式书写正确的是（ ）A实验室制 NH3：NH4+OH NH3+H2OBNaOH 与 NH4Cl 溶液混合加热：NH4+OH NH3·H2OC氨水中加盐酸：NH3·H2O+H+=NH4+H2OD氨气通入稀 H2SO4中：NH3+H+=NH4+ 【答案】C、D 【变式 2】下列不属于铵盐的共同性质的是( )A易溶于水 B与苛性钠共热产生 NH3 C都是晶体 D受热分解都产生 NH3【答案】D4【变式 3】下列说法中正确的是A所有铵盐受热均可以分解，产物均有 NH3B所有铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮均呈3 价CNH4Cl 溶液中加入 NaOH 浓溶液共热时反应的离子方程式为 NH4OH NH3H2ODNH4Cl 和 NaCl 的固体混合物可用升华法分离【答案】BC类型二、氨水的成分和性质类型二、氨水的成分和性质 例 2、氨水显弱碱性的主要原因是（ ） 。A通常状况下，氨的溶解度不大B氨水中的 NH3·H2O 电离出少量的 OHC溶于水的氨分子只有少量电离D氨本身的碱性弱【思路点拨】这一题可从碱的概念着手分析：碱是电离的阴离子只有氢氧根离子的物质。 【答案】B 【解析】氨气溶于水，大部分与水结合生成一水合氨（NH3·H2O） ，NH3·H2O 仅有少部分电离出 NH4+和 OH，因此显弱碱性，它既不是因为氨的溶解度不大，也不是因为氨分子电离的少（在水溶液里氨分子是不电 离的） ，更不是因为氨本身碱性弱（氨不与水反应时无碱性） 。【总结升华】易错选 C，原因是不清楚氨水显碱性的原因。氨水之所以显碱性是因为当 NH3溶于水时，大部 分 NH3与水发生反应，生成 NH3·H2O，NH3·H2O 微弱电离，产生 NH4+和 OH，可表示为 H2O+NH3 NH3·H2O OH+NH4+。 举一反三：举一反三： 【变式 1】下列有关氨的叙述中，正确的是（ ） 。A氨气是无色无味的气体B氨水的浓度越大，其密度越大C在化学反应中，氨既能与酸反应，又能与碱反应D工业上氨可用作制冷剂 【答案】D 【变式 2】对于氨水组成的叙述正确的是( )A只含有氨分子和水分子 B只含有一水合氨分子和水分子C只含有氨分子、水分子和一水合氨分子D含有氨分子、水分子、一水合氨分子、铵根离子、氢离子和氢氧根离子【答案】D类型三、喷泉实验类型三、喷泉实验 例 3、在下图所示装置中，烧瓶中充满了干燥气体 a，将滴管中的液体 b 挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开 止水夹 f，烧杯中的液体 b 呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则 a 和 b 分别是（ ） 。a（干燥气体）b（液体）ANO2水BCO24 mol·L1 NaOH 溶液CCl2饱和 NaCl 溶液DNH31 mol·L1盐酸【思路点拨】产生喷泉的条件：气体在液体中的溶解度很大，烧瓶内外产生足够的压强差。 【答案】B、D5【解析】NO2易溶于水可形成喷泉，但它同时生成 NO，使水不能充满烧瓶，CO2在水中溶解度不大，不能产 生喷泉，但在 NaOH 溶液中因发生反应（CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O） ，其溶解度显著增大，此时形成喷泉。气体 CO2 和 NH3，分别与 NaOH 溶液、盐酸能完全反应，则液体几乎能充满烧瓶。【总结升华】只要能使烧瓶内外产生一定的压强差，气体与液体的组合就能形成喷泉。如：（1）易溶于水 的气体与水的组合；（2）酸性气体与碱液的组合；（3）碱性气体与酸液的组合等。 举一反三：举一反三： 【变式 1】 （1）下列几种气体（括号内为溶剂或反应物溶液）按如图所示装置进行实验，能看到喷泉 现象的是（ ）AHCl（H2O） BCO2（H2O）CSO2（NaOH 溶液） DNH3（KCl 溶液）（2）能形成喷泉的原因是_。（3）某学生试图用氨气去做喷泉实验，结果实验失败。试分析实验失败的可能原因。 【答案】 （1）A、C、D （2）少量液体进入烧瓶后，由于气体易溶于对应液体中，使烧瓶内气体减少，压 强降低，烧瓶内外产生较大的压强差，形成喷泉 （3）收集的 NH3中有大量空气；收集氨气的烧瓶未干燥； 装置漏气；滴管挤出的水太少等 【变式 2】制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式_ 。(2)收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用_作干燥剂。(3)用图 1 装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发水上喷的操作是 .该实验的原理是_。(4)如果只提供如图 2 的装置，请说明引发喷泉的方法是_。【答案】(1)2NH4ClCa(OH)2 2NH3CaCl22H2O(2)向下排空气法 碱石灰(3)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水 氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小(4)打开夹子，用手将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉【解析】第(3)小题喷泉实验，打开止水夹容易遗忘。第(4)小题则侧重考查学生解决问题的能力，但是只 要理解了喷泉实验的原理设法将烧杯中的 NH3先溶解一部分使其压强降低以引发喷泉，在无法外加水使其 溶解的情况下只能使烧瓶中的 NH3体积膨胀与烧杯中的水接触，使其体积膨胀的方法是升高温度，如用热毛巾 或手将烧瓶捂热。 类型四、氨气的实验室制法类型四、氨气的实验室制法 例 4、下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（ ）【思路点拨】要根据反应原理中反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。【答案】A 【解析】A 中，NH4Cl 受热分解为 NH3和 HCl，但在管口及导管中二者又会重新化合为 NH4Cl，得不到6NH3。B 中，CaO 与浓氨水混合，CaO 与水反应放出大量的热，使氨水温度升高，NH3挥发出来。C 中，NH4Cl 和Ca(OH)2在试管中发生反应：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2H2O+2NH3。D 中，对浓氨水加热，使 NH3·H2O 分解并挥发得到 NH3。【总结升华】此题主要考查氨气的实验室制法，题目设计来源于教材内容，但又不拘泥于教材内容。 “死 扣教材”的同学会认为一定要用大试管加热固体才能制氨气，而认为 B、D 是错误的装置。举一反三：举一反三： 【变式 1】实验室里若用如右图所示装置制取氨气，试用表格形式列出图中装置的错误 之处，并用文字简要说明如何改正。【答案】错误之处应如何改正试管 a 管口向上倾斜应略向下倾斜铁夹夹的位置不对应夹在离管口 l3 处试管 b 管口向上应向下试管 b 塞上橡皮塞将橡皮塞改为棉花团反应物没加热用酒精灯加热