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1、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 氨的性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 氨气与Cl2、SO2相比物理质及用途 氨的化学性质 与水反应 氨
2、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 NH3H2O 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(NH3H2O),而 NH3H2O 只有一小部分电离出 NH4+和 OH,所以溶液中 NH3H2O 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
3、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】性质异同点:喷泉实验的原理:氨水与氯水的异同点:新制氯水 氨水 分子 离子 主要性质 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
4、用途 1、铵盐的物理性质:铵题 盐的性质 2、铵盐的化学性质 受热易分解 NH4Cl NH4HCO3 铵盐跟碱反应:(检验铵根离子)(NH4)2SO4+Ba(OH)2 2NH3+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?盐的共同性质:题三 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:实验室制取气体的常见装置总结: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
5、?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_。(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 解题思路: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
6、 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 H2SO4 B饱和氨水、浓 H2SO4 CNaOH 溶液、NH4Cl 晶体、浓 H2SO4 DNH4Cl 固体、碱石灰、氢氧化钙 的收获 巩固练习 1起固氮作用的化学反
7、应是()ANO2 溶于水生成 HNO3 B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()ANH3 BH2 CCl2 DSO2 3.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
8、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()X Y Z W 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()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
9、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 DNH3H2O 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=NH4H2PO4 B2NH32Na=2NaNH2H2 C8NH33Cl2=6NH4ClN2 D4NH35O24NO6H2O 10
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()A212 B554 C111 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 NH 物质的量之和为 1 mol C含 1 mol NH3H2O D含 NH3、NH3H2O、NH 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_。12 NH3 及其盐都是重要的化工原料。(1)用
11、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)发现反应确实能发
12、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
13、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 ab_。参考答案 典型例题 1(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O 挤压胶头滴管,打开止水夹 NH3 溶于少量水中,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。
限制150内