2024届高考化学复习讲义第四章非金属及其化合物第六讲氮及其氧化物氢化物和铵盐考点二氨N2H4及铵盐含答案
展开1.氨
(1)氨的电子式和物理性质
(2)从物质类别、元素价态角度认识NH3的化学性质
(3)氨的实验室制法
①加热固态铵盐和碱的混合物
②实验室制取氨的其他三种简易方法
2.铵盐及NH4+的检验
(1)铵盐的物理性质
大多数铵盐是白色固体,易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH4+的检验
3.N2H4
1.易错辨析。
(1)浓氨水可检验氯气管道是否漏气。( √ )
(2)由于NH3易溶于水,故其可用作制冷剂。( ✕ )
(3)液氨制冷、碘的升华、NH4Cl气化都不涉及化学变化。( ✕ )
(4)现有1 ml·L-1的氨水,则该溶液中NH3·H2O的浓度是1 ml·L-1。( ✕ )
(5)[2022重庆改编]工业上用N2和H2合成NH3,生成标准状况下22.4 L NH3,电子转移数为2NA。( ✕ )
2.氨溶于水得到氨水,氯气溶于水得到氯水,下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是( A )
A.“两水”都是混合物,溶液中含有的粒子种类不同
B.“两水”都能导电,因此NH3和Cl2都是电解质
C.氨水与FeCl2反应的离子方程式为2OH-+Fe2+Fe(OH)2↓,新制氯水与FeCl2反应的离子方程式为 2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-
D.“两水”长时间放置后都会因为相同的原理变质
3.氨分子的空间结构是 三角锥形 ,氮原子的杂化类型为 sp3 ,氨极易溶于水和氨易液化都与 氢键 有关。
4.从结构上看,NH3、—NH2显碱性的本质原因是 氮原子上的孤电子对能与氢离子形成配位键 。
5.NH3是中学化学中唯一的碱性气体,能使湿润的 红 色石蕊试纸变 蓝 。
6.[山东高考改编]NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为 NH3>AsH3>PH3 (填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为 AsH3>PH3>NH3 。
7.易错辨析。
(1)能用加热法除去NaCl中的NH4Cl的原因是NH4Cl为强酸弱碱盐。( ✕ )
(2)施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用。( √ )
(3)铵盐加热均易分解产生NH3。( ✕ )
(4)[2021山东改编]N2H4的空间结构为平面形。( ✕ )
(5)[浙江高考改编]H2N—NH2易溶于水,其水溶液呈碱性。( √ )
8.收集氨气的试管口塞一团棉花的作用是 减小NH3与空气的对流,便于收集到较纯净的NH3 。
9.(1)在饱和NH4Cl溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液,产生刺激性气味的气体和白色沉淀,用离子方程式解释其现象: NH4++[Al(OH)4]-Al(OH)3↓+NH3↑+H2O ,体现NH4+水解呈 酸性 (填“酸性”或“碱性”)。
(2)实验室常用饱和氯化铵(NH4Cl)溶液与亚硝酸钠(NaNO2)溶液加热来制取氮气,写出发生反应的化学方程式: NH4Cl+NaNO2△NaCl+N2↑+2H2O ,体现NH4+的 还原性 (填“氧化性”或“还原性”)。
10.写出铵盐下列用途的化学方程式(溶液中的反应写离子方程式)。
(1)实验室用氯化铵与熟石灰反应制取氨气: 2NH4Cl+Ca(OH)2△2NH3↑+CaCl2+2H2O 。
(2)检验某溶液中是否含有铵根离子: NH4++OH-△NH3↑+H2O 。
(3)医疗上用氯化铵作尿液酸化剂: NH4++H2O⇌NH3·H2O+H+ 。
(4)硝酸铵受热分解产物均为空气的成分:2NH4NO3撞击(或受热)2N2↑+O2↑+4H2O 。
研透高考 明确方向
命题点1 氨、N2H4的性质
1.[2023宿迁模拟]利用培养皿探究氨的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。表中对实验现象所作的解释正确的是( A )
解析 NH3能与HCl发生化合反应,生成NH4Cl白色固体,A正确;NH3能与H2SO4发生化合反应,生成NH4HSO4或(NH4)2SO4,B错误;NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀,该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等,C错误;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O属于碱,NH3不属于碱,D错误。
2.[全国Ⅱ高考]联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。回答下列问题:
(1)联氨分子的电子式为 ,其中氮的化合价为 -2 。
(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为 2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O 。
(3)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为 8.7×10-7 (已知:N2H4+H+⇌N2H5+的K=8.7×107;Kw=1.0×10-14)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为 N2H6(HSO4)2 。
(4)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是 固体逐渐变黑,并有气泡产生 。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2 1 kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是 N2H4的用量少,不产生其他杂质(产物为N2和H2O,而Na2SO3产生Na2SO4) 。
解析 (1)N2H4中原子间以共价键结合,其电子式为H∶∶∶H。N2H4中H为+1价,由化合物中各元素化合价代数和为0,可确定N为-2价。(2)反应中NaClO和NH3分别作氧化剂和还原剂,根据得失电子守恒和原子守恒可写出并配平相应的化学方程式。(3)N2H4的第一步电离方程式为N2H4+H2O⇌N2H5++OH-,则电离常数Kb=c(N2H5+)·c(OH-)c(N2H4)=c(N2H5+)·c(OH-)·c(H+)c(N2H4)·c(H+)=c(N2H5+)·Kwc(N2H4)·c(H+)=K·Kw=8.7×107×1.0×10-14=8.7×10-7。联氨是二元弱碱,其与硫酸形成的酸式盐为 N2H6(HSO4)2。(4)联氨具有还原性,能将AgBr中的Ag+还原为Ag,可看到固体逐渐变黑,联氨被氧化为N2,可看到溶液中有气泡产生。1 ml联氨在反应中失去4 ml 电子,而1 ml O2能得到4 ml电子,且联氨与O2的相对分子质量相等,故参加反应的联氨与O2的物质的量和质量均相等,即1 kg 的联氨可除去水中溶解的O2的质量为1 kg。使用联氨处理水中溶解的O2,消耗联氨的质量少,且产物为N2和H2O,对环境无污染,而用Na2SO3处理水中溶解的O2时,Na2SO3被氧化为Na2SO4,产生新杂质。
命题点2 氨的制备实验探究
3.为了在实验室制取干燥的氨气,甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置:
甲 乙 丙
(1)写出实验室制氨气的化学方程式: Ca(OH)2+2NH4Cl△2NH3↑+CaCl2+2H2O 。
(2)实验装置和所用药品都正确的是 丙 (填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)检验试管里是否收集满氨气的方法是 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,则证明氨气已收集满[或用玻璃棒蘸取浓盐酸(或浓硝酸)放在试管口,若产生白烟,则证明氨气已收集满] 。
(4)上述装置中肯定收集不到氨气的是 乙 (填“甲”“乙”或“丙”),其原因是 2NH3+H2SO4(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4NH4HSO4) (用化学方程式表示)。
(5)尾气处理时,下列装置不可以用于处理氨气的是 C (填标号)。
A B C D
(6)氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应,写出该反应的化学方程式: 4NH3+5O2催化剂△ 4NO+6H2O 。
解析 (1)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl△2NH3↑+CaCl2+2H2O。(2)甲中没有干燥装置,得到的氨气中含有水蒸气;乙中浓硫酸能够与氨气发生反应;丙中碱石灰与氨气不反应,能够干燥氨气。(4)氨气为碱性气体,可与浓硫酸反应,反应的化学方程式为2NH3+H2SO4(NH4)2SO4(氨过量)或NH3+H2SO4NH4HSO4(氨少量),故乙装置肯定收集不到氨气。(5)由于氨气极易溶于水,所以处理氨气时应防止倒吸,A中的漏斗、D中的球形干燥管可防止倒吸,B中氨气没有与水直接接触,可防止倒吸,而C会引起倒吸。(6)氨催化氧化可生成一氧化氮和水,该反应的化学方程式为4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O。
命题拓展
[装置拓展]实验室采用下列装置制取氨气,正确的是( D )
A.生成NH3B.干燥NH3
C.收集NH3并验满D.吸收多余NH3
命题点3 铵盐的性质和NH4+的检验
4.下列说法正确的是( B )
A.[江苏高考改编]由于NH4HCO3受热易分解,故其可用作化肥
B.[江苏高考]NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3
C.[全国Ⅱ高考改编]加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3显碱性
D.[天津高考改编]用NaOH溶液和湿润的蓝色石蕊试纸可检验溶液中的NH4+
解析 NH4HCO3受热易分解和其可用作化肥无关,NH4HCO3可用作化肥是因为其含有氮元素,A项错误;NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3、CaCl2和H2O,B项正确;NH4HCO3受热分解产生的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,只能说明NH3为碱性气体,不能说明NH4HCO3显碱性,C项错误;检验NH4+应用NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸,D项错误。
命题拓展
[变式拓展]工业上常采用生物硝化法将NH4+转化为NO3-来处理氨氮废水,工业流程如图所示。
(1)生物硝化法处理废水,会导致水体pH逐渐下降,试用离子方程式表示: NH4++2O2NO3-+2H++H2O 。
(2)微生物保持活性的pH范围为7~8,可以加入 石灰石(合理即可) 来调节溶液的pH。电子式
密度
气味
水溶性
[1]H×·N·×··×·HH
比空气[2] 小
强烈[3] 刺激 性气味
极易溶于水(1∶700)
方法
化学方程式(或原理)
发生装置
加热浓氨水
NH3·H2O△ [10] NH3↑+H2O
浓氨水+NaOH固体
NaOH固体溶于水放热,促使一水合氨分解,且OH-浓度增大促进平衡NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH4++OH-左移,利于氨气的逸出
浓氨水+CaO固体
CaO与水反应生成Ca(OH)2,并放出热量,温度升高促使一水合氨分解,且OH-浓度增大促进平衡NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌ NH4++OH-左移,利于氨气的逸出
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸挥发出的HCl气体反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物精品学案设计: 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册<a href="/hx/tb_c4000034_t4/?tag_id=42" target="_blank">第二节 氮及其化合物精品学案设计</a>,文件包含人教版1019高中化学必修2同步讲义第05讲氨和铵盐教师版docx、人教版1019高中化学必修2同步讲义第05讲氨和铵盐学生版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共24页, 欢迎下载使用。
新高考化学一轮复习精品学案 第5章 第26讲 氨和铵盐(含解析): 这是一份新高考化学一轮复习精品学案 第5章 第26讲 氨和铵盐(含解析),共16页。
2024年高考化学一轮复习 第25讲 氨和铵盐 学案(含答案): 这是一份2024年高考化学一轮复习 第25讲 氨和铵盐 学案(含答案),共13页。