【最新版】初中升高高中化学衔接课程讲义专题23 氨

【知识回放】

1．回忆实验室制取氯气的化学方程式与离子方程式。

2．怎样闻充满在集气瓶中的气体的气味？

3．实验室条件下制备的密度比空气小的气体如何收集？ 学#科网

【答案】

【新知精讲】

一、氮的固定

1.定义：使游离态的氮转化为氮的化合物的过程。

2.方法：雷电固氮：N2+O22NO

人工固氮：N2+3H22NH3        

生物固氮：豆科植物的根瘤菌吸收N2形成含氮化合物。

二、氨的性质

1.物理性质

2.化学性质

(1)还原性:与氧气反应:4NH3+5O24NO+6H2O,

应用:工业制硝酸。

(2)与酸反应:

与氯化氢反应:NH3+HCl===NH4Cl,

现象:产生白烟,

应用:用于NH3和HCl气体的互相检验。

(3)与水反应:NH3+H2ONH3·H2O。

氨的水溶液叫做氨水,呈弱碱性。

3.用途

(1)氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。

(2)作制冷剂。

三、铵盐

1.铵盐

铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物。

2.物理性质

都是无色或白色晶体,易溶于水。

3.化学性质

(1)不稳定性:

①NH4Cl受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑,

现象:白色固体消失,在试管上方重新凝结成白色固体。[来源:学科网]

②NH4HCO3受热分解:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O,

现象:白色固体消失,在试管口部有无色液体凝结。

(2)与碱反应:NH4Cl溶液与NaOH溶液共热的化学方程式:NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O。

4. NH4+的检验

(1)原理NH4++OH-NH3↑+H2O

(2)操作流程:

铵盐(NH4+)   无色气体(NH3)     试纸变蓝。

四、氨的实验室制法

试剂—Ca(OH)2和NH4Cl

　↓

原理—Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O

↓

装置—固+固气(与制取O2的装置相同)

　↓

收集—向下排空气法

　↓

验满—湿润的红色石蕊试纸(变蓝)、蘸有浓盐酸的玻璃棒接近(产生白烟)

【科学探究】

探究一 氨气与水反应的实验

问题导引

1.根据以上实验,探究形成喷泉的原因是什么?

2.根据该实验的原理,讨论形成喷泉的条件。

提示：(1)减小烧瓶内压强,例如:烧瓶内的气体被吸收掉或降低烧瓶内气体的温度,引起烧瓶内压强瞬间降低,形成压强差。

(2)烧瓶内的压强不变,增大烧瓶外的压强,形成明显的压强差,水在内外压强差的作用下进入烧瓶,形成喷泉。

探究二 氨气的实验室制法[来源:学科网ZXXK]

问题导引

氨气的实验室制备装置

1.实验室制取氨气时,铵盐不用NH4NO3、NH4HCO3,碱不选用NaOH、KOH,其原因是什么?

2.NH3是一种污染性气体,为避免污染空气,实验中多余的NH3应如何进行吸收处理?试画出相应装置图。

提示：NH3是有刺激性气味的气体,多余的NH3要吸收掉以避免污染空气。可采用在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球吸收等方法,但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有: 学科%网[来源:Z&xx&k.Com]

【重点突破】

1.喷泉形成的原理

(1)减小内压法:如图Ⅰ所示

图Ⅰ

容器内气体与水或其他液体接触⇒气体溶解或发生化学反应⇒容器内压强减小⇒外部液体迅速进入形成喷泉

例如:

(2)增大外压法:如图Ⅱ所示

图Ⅱ

锥形瓶内存在挥发性液体或其他液体⇒液体受热挥发或发生化学反应产生气体⇒锥形瓶内气压增大⇒锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉

2.氨水、液氨和一水合氨的区别

3.实验室快速制氨气的方法

(1)加热浓氨水法:NH3·H2O不稳定,受热易分解生成NH3:NH3·H2ONH3↑+H2O,故可直接加热浓氨水制备NH3。

(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应放热,也会促使氨水分解,故可在常温下向浓氨水中加入固体NaOH或CaO来制备NH3。反应装置图分别为:

4.常见尾气处理的三种方法

(1)对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl等,需采用防倒吸装置(即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。

(2)对于溶解度不大的尾气,如Cl2等,可直接将出气管插入吸收剂液面下吸收。

(3)对于有毒且易燃的气体,如CO、H2等,可采取在尾气出口处放置一点燃的酒精灯,使CO、H2燃烧转变为无毒的CO2、水蒸气。

【典例探究】

典例1

下列关于氨气的说法中正确的是(　　)

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可用下图所示的装置防止倒吸

【答案】D

变式训练1-1

氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法:

①用固体氢氧化钙与氯化铵共热;

②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。

(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置　。　(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置　　。 

(2)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是　　　　。 

A.浓硫酸　B.固体氢氧化钠　C.五氧化二磷

(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是 　                  。 

【答案】(1)A　B(2)B

(3)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满

变式训练1-2(双选)

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(　　)

【答案】AC

【解析】NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新结合成固体NH4Cl,可能会堵塞导管,气体进入干燥管的不多,A错误;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,也会促使浓氨水分解出氨气,B正确;固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜,使产生的水能够流出,以免聚集在试管口的水倒流回试管底而将试管炸裂,C错误;D项,浓氨水加热制取NH3的方法和试剂都是正确的。

典例2

喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。

(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的

是　       。 

A.SO2和H2O B.CO2和NaOH溶液

C.NH3和H2O D.NO和H2O

(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是　　　　(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是　　　　下部锥形瓶内气体压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述　　　　(填“图Ⅰ”或“图Ⅱ”)中装置的原理相似。 

(3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。

①如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为 　。 

②在①操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是 　           。 

【答案】(1)D   (2)减小　增大　图Ⅱ

(3)①盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟　②两烧瓶中同时产生喷泉 学￥科网

变式训练2-1

利用如图所示装置,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(　　)

[来源:学,科,网]

A.Cu与稀盐酸      B.NaHCO3与NaOH溶液

C.CaCO3与稀硫酸   D.NH4HCO3与稀盐酸

【答案】D

变式训练2-2

 喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。

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。 

(3)要得到干燥的氨气可选用下列　　　　作干燥剂。 

A.浓硫酸 B.碱石灰

C.NaOH固体 D.P2O5固体

(4)用图1装置进行喷泉实验,烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是　　　　　。该实验的原理是　。 

(5)如果只提供如图2的装置,请举例说明引发喷泉的方法 　。 

【答案】

（1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

(2)向下排空气

(3)BC

(4)将胶头滴管中的水挤入烧瓶中,松开止水夹挤出的水溶解了烧瓶中的NH3,使瓶内压强减小,烧瓶内外形成了压强差

(5)用热毛巾焐住烧瓶一段时间,再松开止水夹(其他合理答案也可)