2020版高考化学讲义:第18讲氨和铵盐硝酸Word版含解析.pdf
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1、第第 1818 讲讲氨和铵盐氨和铵盐硝酸硝酸一、氨和铵盐一、氨和铵盐1 1氨的分子结构与性质氨的分子结构与性质(1)(1)分子结构分子结构分子式:分子式:NHNH3 3,电子式:,电子式:形。属于极性分子。形。属于极性分子。(2)(2)物理性质物理性质,空间构型:三角锥,空间构型:三角锥无色有刺激性气味的气体,无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,密度比空气小,易液化,易液化,可用作制冷可用作制冷剂,极易溶于水剂,极易溶于水(1(1700)700),可由喷泉实验证明。,可由喷泉实验证明。(3)(3)化学性质化学性质与水反应:与水反应:NHNH3 3H H2 2O O溶液叫氨水,呈弱碱性。溶液叫
2、氨水,呈弱碱性。NHNH3 3 H H2 2O ONHNHOHOH ,氨的水,氨的水4 4a a组成:三种分子:组成:三种分子: NHNH3 3、H H2 2O O、NHNH3 3 H H2 2O O;三种离子:;三种离子:NHNH4 4、OHOH、H H。b b性质:氨水质量分数越大,其密度越小。性质:氨水质量分数越大,其密度越小。c cNHNH3 3 H H2 2O O 为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NHNH3 3 H H2 2O=O= NHNH3 3H H2 2O O。( (可用于制备少量可用于制备少量 NHNH3 3) )氨气与酸反
3、应氨气与酸反应a a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,有白烟生成,将浓盐酸改为浓硝酸,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。也会出现相同的现象。化学方程化学方程式为式为 HClHClNHNH3 3=NH=NH4 4ClCl、NHNH3 3HNOHNO3 3=NH=NH4 4NONO3 3。b b与与 COCO2 2等酸性氧化物反应:等酸性氧化物反应:NHNH3 3COCO2 2H H2 2O=NHO=NH4 4HCOHCO3 3或或 2NH2NH3 3COCO2 2H H2 2O=(NHO=(NH4 4) )2
4、 2COCO3 3。NHNH3 3的还原性的还原性催化剂催化剂氨的催化氧化:氨的催化氧化:4NH4NH3 35O5O2 2与与 CuOCuO 的反应:的反应:2NH2NH3 33CuO=3CuO= 3Cu3CuN N2 23H3H2 2O O;与与ClCl2 2的的 反反 应应 : 2NH2NH3 3 3Cl3Cl2 2=6HCl=6HCl N N2 2或或8NH8NH3 33Cl3Cl2 2=6NH=6NH4 4ClClN N2 2。与盐溶液反应与盐溶液反应将氨水加入下列溶液,完成下表:将氨水加入下列溶液,完成下表:4NO4NO6H6H2 2O O;2 2氨气的制法氨气的制法高温、高压高温、
5、高压(1)(1)工业制法:工业制法:N N2 23H3H2 2催化剂催化剂(2)(2)实验室制法实验室制法实验装置实验装置2NH2NH3 3。净化装置净化装置3 3铵盐及铵盐及 NH4NH4 的检验的检验(1)(1)铵盐的物理性质铵盐的物理性质铵盐都是无色固体,均易溶于水。铵盐都是无色固体,均易溶于水。(2)(2)铵盐的化学性质铵盐的化学性质(3)NH(3)NH4 4的检验的检验OHOH未知液未知液湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明含 NHNH4 4。二、硝酸二、硝酸1 1物理性质物理性质硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味。硝酸是无色易挥发的液体,有刺激性气味
6、。2 2化学性质化学性质(1)(1)强酸性强酸性与盐酸、硫酸并称三大强酸。与盐酸、硫酸并称三大强酸。(2)(2)强氧化性强氧化性HNOHNO3 3与金属反应时,不产生与金属反应时,不产生 H H2 2。a a与除与除 AuAu、PtPt 外大部分金属反应外大部分金属反应( (如如 Cu)Cu):与浓硝酸:与浓硝酸:CuCu4HNO4HNO3 3( (浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3) )2 22NO2NO2 22H2H2 2O O。与稀硝酸:与稀硝酸:3Cu3Cu8HNO8HNO3 3( (稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3) )2 22NO2NO4H4H2 2O O。b b常温
7、下浓硝酸使常温下浓硝酸使 FeFe、AlAl 钝化。钝化。与非金属与非金属( (如木炭如木炭) )反应反应C C4HNO4HNO3 3( (浓浓)=)= COCO2 24NO4NO2 22H2H2 2O O。2 2与某些还原性化合物与某些还原性化合物( (如如 FeFe2 2、SOSO2 2、SOSO2 23 3、H H2 2S S、S S、HIHI、I I等等) )反应,稀硝酸与反应,稀硝酸与 FeFe2 2反应的离子方程式为反应的离子方程式为3 33Fe3Fe2 24H4HNONO3 3=3Fe=3Fe NONO2H2H2 2O O。(3)(3)不稳定性不稳定性光照光照反应方程式:反应方程
8、式:4HNO4HNO3 3( (浓浓)=)= 4NO4NO2 2O O2 22H2H2 2O O。硝酸保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。硝酸保存在棕色试剂瓶中,置于冷暗处,不能用橡胶塞。市售浓硝酸呈黄色的原因是浓市售浓硝酸呈黄色的原因是浓 HNOHNO3 3分解生成分解生成 NONO2 2, NONO2 2溶于溶于浓硝酸呈黄色。浓硝酸呈黄色。1 1正误判断,正确的画“”,错误的画“”。正误判断,正确的画“”,错误的画“”。(1)(1)因为因为 NHNH4 4HCOHCO3 3受热易分解,故可用作氮肥。受热易分解,故可用作氮肥。( () )(2)(2)下列物质间的转化能够实现下列物质
9、间的转化能够实现H H2 2HClHCl aqaq N N2 2NHNH3 3 NHNH4 4Cl(aq)Cl(aq)。( () )高温、高压、催化剂高温、高压、催化剂(3)NH(3)NH4 4ClCl 溶液与溶液与 Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液混合的离子方程式为溶液混合的离子方程式为 H HOHOH=H=H2 2O O。( () )(4)(4)用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用生石灰与浓氨水制得的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明说明 NHNH3 3为碱性气体。为碱性气体。( () )(5)(5)检验溶液中是否含有检验溶液中是否含有 NHNH取少量试液于试管中,
10、取少量试液于试管中, 加入加入 NaOHNaOH4 4:溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体。溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体。( () )(6)(6)加热盛有加热盛有 NHNH4 4ClCl 的试管,试管底部有固体消失,试管口有晶的试管,试管底部有固体消失,试管口有晶体凝结,说明体凝结,说明 NHNH4 4ClCl 固体可以升华。固体可以升华。( () )答案答案(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2 2硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原硝酸被称为“国防工业之母”是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性
11、质不相对应的一组是料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的一组是( () )A A浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色酸性和强氧化性酸性和强氧化性B B不能用稀硝酸与锌反应制氢气不能用稀硝酸与锌反应制氢气强氧化性强氧化性C C要用棕色瓶盛装浓硝酸要用棕色瓶盛装浓硝酸不稳定性不稳定性D D能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去强氧化性强氧化性答案答案D D解析解析硝酸与硝酸与 NaOHNaOH 发生中和反应,则使滴有酚酞的发生中和反应,则使滴有酚酞的 NaOHNaOH 溶溶液红色褪去,与酸性有关,而与强氧化性无关,故液红色褪去,与酸性有
12、关,而与强氧化性无关,故 D D 错误。错误。考点考点 1 1氨气的性质氨气的性质典例典例 1 1如下图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向如下图,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOHNaOH固体上滴几滴浓氨水,固体上滴几滴浓氨水, 立即用另一表面皿扣在上面,立即用另一表面皿扣在上面, 下表中对实验现下表中对实验现象所做的解释正确的是象所做的解释正确的是( () )选项选项A A实验现象实验现象浓盐酸附近产生白烟浓盐酸附近产生白烟解释解释NHNH3 3与浓盐酸挥发的与浓盐酸挥发的HClHCl 气体反应产生了气体反应产生了 NHNH4 4ClCl固体固体B BC C浓硫酸附近无明显现象浓硫
13、酸附近无明显现象氯化物溶液变浑浊氯化物溶液变浑浊干燥红色石蕊试纸不变干燥红色石蕊试纸不变D D解析解析B B 项,浓项,浓 H H2 2SOSO4 4可与可与 NHNH3 3发生反应;发生反应;C C 项,该溶液也可项,该溶液也可能是能是 MgClMgCl2 2溶液等;溶液等; D D 项浓氨水滴到项浓氨水滴到 NaOHNaOH 固体上,固体上, 放出大量的热,放出大量的热,使使 NHNH3 3挥发出来的同时,也有水蒸气产生,故干燥的红色石蕊试纸挥发出来的同时,也有水蒸气产生,故干燥的红色石蕊试纸色,湿润的红色石蕊试纸变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝蓝NHNH3 3是一种可溶性碱是一种可溶性碱NH
14、NH3 3与浓硫酸不发生反与浓硫酸不发生反应应该溶液一定是该溶液一定是 AlClAlCl3 3溶溶液液也变蓝色。也变蓝色。NHNH3 3 H H2 2O O 是碱,而是碱,而 NHNH3 3不属于碱。不属于碱。答案答案A A名师精讲名师精讲1 1氨气的特殊性质氨气的特殊性质(1)(1)氨是中学阶段所学的唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊氨是中学阶段所学的唯一的碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,利用这一点,可以在推断题中作为解题的突破口。试纸变蓝,利用这一点,可以在推断题中作为解题的突破口。(2)(2)氨水中含有三种分子氨水中含有三种分子(H(H2 2O O、 NHNH3 3 H H2 2O
15、 O、 NHNH3 3) )和三种离子和三种离子(OH(OH、NHNH、H H ) ),其中含量最多的是,其中含量最多的是NHNH3 3 H H2 2O O,但计算其物质的量浓度和,但计算其物质的量浓度和4 4溶质质量分数时,氨水的溶质以溶质质量分数时,氨水的溶质以 NHNH3 3代替。代替。(3)(3)氨水中存在平衡:氨水中存在平衡:NHNH3 3H H2 2O ONHNH3 3 H H2 2O ONHNH4 4OHOH 。生成的一水合氨生成的一水合氨 (NH(NH3 3 H H2 2O)O)是一种弱碱,很不稳定,受热会分解:是一种弱碱,很不稳定,受热会分解:NHNH3 3 H H2 2O=
16、O= NHNH3 3H H2 2O O。当氨水作反应物时,在离子方程式中。当氨水作反应物时,在离子方程式中用分子式表示。用分子式表示。2 2喷泉实验的原理及应用喷泉实验的原理及应用(1)(1)喷泉实验的原理喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉。由于容器内外产生压强差而形成喷泉。 气体迅速溶于水或某种溶气体迅速溶于水或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉,依据这一原理,液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉,依据这一原理,只要能够造成容器内气体大量溶于液体,就可以形成喷泉。只要能够造成容器内气体大量溶于液体,就可以形成喷泉。(2)(2)形成喷泉的类型形成喷泉的类型只
17、要气体易溶于吸收剂,均可做喷泉实验,吸收剂可以是水,只要气体易溶于吸收剂,均可做喷泉实验,吸收剂可以是水,也可以是酸液、碱液等。也可以是酸液、碱液等。下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。容器内的液体由于受热挥发容器内的液体由于受热挥发( (如浓盐酸、浓氨水、酒精等如浓盐酸、浓氨水、酒精等) )或由或由于发生化学反应产生气体。于发生化学反应产生气体。容器内产生大量气体,容器内产生大量气体,压强迅速增大,压强迅速增大,促促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是
18、利用此原理。火山喷发等均是利用此原理。1 1 某同学仿照“喷泉”实验的原理,某同学仿照“喷泉”实验的原理, 在实验室做了一个“喷烟”在实验室做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X X、Y Y 两种无色气两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的体,在胶头滴管中盛有含酚酞的 NaOHNaOH 溶液,实验时将胶头滴管内溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,的液体挤入甲烧瓶内, 然后打开止水夹,然后打开止水夹, 便可以看到甲烧瓶中的导管便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知口喷出白色的烟,同
19、时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知 X X、Y Y是是 HClHCl、NHNH3 3、ClCl2 2、O O2 2、CHCH4 4、SOSO2 2、NONO 气体中的两种,则下列判气体中的两种,则下列判断中正确的是断中正确的是( () )A AX X 是是 NHNH3 3,Y Y 是是 HClHClC CX X 是是 SOSO2 2,Y Y 是是 O O2 2答案答案A AB BX X 是是 ClCl2 2,Y Y 是是 NHNH3 3D DX X 是是 NONO,Y Y 是是 O O2 2解析解析根据题中已知的气体,根据题中已知的气体, 能产生白烟的是能产生白烟的是 HClHCl 和和 N
20、HNH3 3或或 ClCl2 2和和 NHNH3 3,再根据题中信息,再根据题中信息“甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”可知可知 X X是是 NHNH3 3,Y Y 是是 HClHCl,故,故 A A 项正确。项正确。2 2某兴趣小组用如图所示装置探究氨的催化氧化。某兴趣小组用如图所示装置探究氨的催化氧化。(1)(1)氨催化氧化的化学方程式为氨催化氧化的化学方程式为_。(2)(2)加热玻璃管加热玻璃管 2 2 一段时间后,挤压一段时间后,挤压 1 1 中打气球鼓入空气,观察中打气球鼓入空气,观察到到 2 2 中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是中物质呈红热状态
21、;停止加热后仍能保持红热,该反应是_反应反应( (填“吸热”或“放热”填“吸热”或“放热”) )。(3)(3)为保证在装置为保证在装置 4 4 中观察到红棕色气体,中观察到红棕色气体, 装置装置 3 3 应装入应装入_;若若 取取 消消 装装 置置 3 3 , 在在 装装 置置 4 4 中中 仅仅 观观 察察 到到 大大 量量 白白 烟烟 , 原原 因因 是是_。(4)(4)为实现氨的催化氧化,也可用装置为实现氨的催化氧化,也可用装置 5 5 替换装置替换装置_(_(填装填装置置代代号号) );化化合合物物 X X 为为_(_(只只写写一一种种) ),NaNa2 2O O2 2的的作作用用是是
22、_。催化剂催化剂答案答案(1)4NH(1)4NH3 35O5O2 2=4NO4NO6H6H2 2O O(2)(2)放热放热(3)(3)浓浓 H H2 2SOSO4 4生成的生成的 NONO 与与 O O2 2反应生成反应生成 NONO2 2,NONO2 2和水反应生和水反应生成成 HNOHNO3 3,NHNH3 3与与 HNOHNO3 3反应生成了反应生成了 NHNH4 4NONO3 3(4)1(4)1NHNH4 4ClCl与与 HClHCl 反应生成氧气反应生成氧气( (其他合理答案均可其他合理答案均可) )催化剂催化剂解析解析(1)(1)氨催化氧化的化学方程式:氨催化氧化的化学方程式: 4
23、NH4NH3 35O5O2 2=4NO4NO6H6H2 2O O。(2)(2)停止加热后催化剂停止加热后催化剂 CrCr2 2O O3 3仍能保持红热,说明该反应放出大仍能保持红热,说明该反应放出大量的热,是一个放热反应。量的热,是一个放热反应。(3)(3)经过装置经过装置 2 2 后的混合气体中含有后的混合气体中含有 NONO、O O2 2、水蒸气、水蒸气、NHNH3 3,NONO与与 O O2 2反应生成反应生成 NONO2 2,NONO2 2和水反应生成和水反应生成 HNOHNO3 3,NHNH3 3和和 HNOHNO3 3反应反应生成了生成了 NHNH4 4NONO3 3,该反应有大量
24、白烟生成。该反应有大量白烟生成。要在装置要在装置 4 4 中看到红棕色中看到红棕色的的 NONO2 2气体,必须要用一种试剂吸收掉气体,必须要用一种试剂吸收掉 NHNH3 3和水蒸气而浓和水蒸气而浓 H H2 2SOSO4 4正正好符合题意。好符合题意。(4)(4)装置装置 5 5 与上面题目中的其他装置相比较,该装置要提供与上面题目中的其他装置相比较,该装置要提供 NHNH3 3和和 O O2 2, 故和装置故和装置 1 1 相类似,相类似, 加热时既能提供加热时既能提供 NHNH3 3, 同时又能和同时又能和 NaNa2 2O O2 2反应产生反应产生 O O2 2的物质可以是的物质可以是
25、 NHNH4 4ClCl,也可以是,也可以是 NHNH4 4HCOHCO3 3等。等。考点考点 2 2氨气的制法氨气的制法典例典例 2 2某同学用下列装置某同学用下列装置( (固定及夹持装置、加热仪器和橡胶固定及夹持装置、加热仪器和橡胶管略管略) )进行有关氨制取的实验探究。进行有关氨制取的实验探究。请回答下列问题:请回答下列问题:(1)(1) 若若 用用 装装 置置 制制 取取NHNH3 3, 其其 反反 应应 的的 化化 学学 方方 程程 式式 为为_; 若要测定生成的若要测定生成的NHNH3 3的体积,的体积,则必须选择的装置是则必须选择的装置是_(_(填装置序号填装置序号) ),装置中
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