高中化学人教版必修1 441氨和铵盐学案.docx
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高中化学人教版必修1441氨和铵盐学案
第1课时 氨和铵盐
课程目标
1.了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质。
2.掌握氨的实验室制法。
3.了解氨的用途。
4.了解铵盐的性质。
图说考点
[新知预习]
一、氮的固定
二、氨气
1.物理性质
颜色
气味
密度
溶解性
沸点
无色
刺激性
气味
小于
空气
极易溶于水(常温下,体积比为1:
700)
较低,
易液化
2.氨气易溶于水——喷泉实验
实验装置
操作及现象
结论
(1)打开止水夹,并挤压滴管的胶头
(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,瓶内液体呈红色
氨易溶于水,
水溶液呈碱性
3.化学性质
4.氨水的性质
三、实验室制法
四、铵盐
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)闪电时氮气和氧气化合,生成的氮的化合物被植物吸收的过程,属于自然固氮。
( )
(2)1mol/L的氨水中,c(NH3·H2O)为1mol/L。
( )
(3)浓氨水与所有酸反应过程均可产生白烟。
( )
(4)NH3可以用水作喷泉实验,说明NH3易溶于水。
( )
(5)任何铵盐受热均生成NH3。
( )
(6)实验室可以用NH4Cl和NaOH加热制取NH3。
( )
答案:
(1)√
(2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.关于氨的下列叙述中,错误的是( )
A.氨易液化,因此可用来作制冷剂
B.氨易溶于水,因此可用来作喷泉实验
C.氨极易溶于水,因此氨水比较稳定不容易分解
D.氨溶于水显弱碱性,因此可使酚酞试剂变为红色
答案:
C
3.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少量电离
C.溶于水的氨分子只有少量发生电离
D.氨本身的碱性弱
解析:
氨气极易溶于水,溶于水的氨气大部分与水结合成一水合氨(NH3·H2O),NH3·H2O少部分电离成NH
和OH-,因此氨水呈弱碱性。
氨气本身不能电离,也不显碱性。
答案:
B
4.关于铵盐的叙述中不正确的是( )
A.都是晶体
B.都易溶于水
C.铵盐都能与碱反应,也可能与酸反应
D.所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价
解析:
NH4NO3中N元素化合价分别为-3价和+5价。
答案:
D
5.起固氮作用的化学反应是( )
A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B.NO遇O2转化为NO2
C.硝酸工厂用NH3被氧化制NO
D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
解析:
由N2转化为氮的化合物叫氮的固定。
答案:
A
提升点一 喷泉实验
[例1] 喷泉是一种常见的自然现象,如图是化学教材中常用的喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。
下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是( )
A.HCl和H2O B.O2和H2O
C.NH3和H2OD.CO2和NaOH溶液
【解析】 若能形成喷泉,则烧瓶中的气体必须在液体中易溶或与液体反应,使烧瓶中压强减小。
O2在H2O中不易溶,也不发生反应,不可能形成喷泉。
【答案】 B
常见能形成喷泉的物质组合
气体
吸收剂
NH3
水或盐酸
HCl
水或氢氧化钠溶液
SO2、CO2
浓氢氧化钠溶液
NO2与O2
水
[提升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
________________________________________________________________________。
①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
________________________________________________________________________。
②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________。
A.Cu与稀盐酸
B.NaHCO3溶液与NaOH溶液
C.CaCO3与稀硫酸
D.NH4HCO3与稀盐酸
(3)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。
解析:
(1)图1引发喷泉,只需打开止水夹,挤压胶头滴管即可,图2则需先打开止水夹,再用热毛巾捂住圆底烧瓶,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和稀盐酸,其他要么不反应,要么反应不生成气体或产生气体很少。
(3)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。
答案:
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O ①打开止水夹,挤压胶头滴管 NH3溶于少量水中,使圆底烧瓶内压强减小,烧杯内的水进入圆底烧瓶,形成喷泉 ②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)减小 增大 3
[关键能力]
1.喷泉实验原理
当气体接触外部的水或溶液时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。
2.使容器内外产生较大压强差的两种方法
(1)减小内压法:
如图Ⅰ所示。
烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉。
(2)增大外压法:
如图Ⅱ所示。
锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→容器内压强增大→锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉。
1.引发喷泉的实验操作
打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头。
2.实验成功的关键
(1)装置的气密性良好;
(2)烧瓶要干燥;
(3)烧瓶充满气体。
提升点二 氨气的实验室制法
[例2] 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( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】 实验室制取氨气的方法有:
铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl与Ca(OH)2反应,固体与固体反应,因为有水生成,试管口应向下倾斜,③错误;向CaO固体中滴加浓氨水,CaO与水反应使溶液中c(OH-)增大,消耗了水,并且放出大量的热,使NH3·H2O分解放出氨气;加热浓氨水,加快氨气挥发。
①是错误的,因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl,不能得到NH3。
【答案】 C
[提升2] 实验室可用下列几组试剂制取少量NH3:
①固体Ca(OH)2和NH4Cl;②浓氨水和固体CaO;③浓氨水。
请回答下列问题:
(1)用上述三组试剂制取少量NH3,需要加热的是________(填序号),第②组试剂中产生NH3的化学方程式表示为
________________________________________________________________________。
(2)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________。
验满方法
①方法一:
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。
②方法二:
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。
(3)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
D.碱石灰E.固体CaOF.无水CaCl2
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体为水)可用于吸收多余NH3的是________(填序号)。
解析:
(1)①③需要加热;①组反应为2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
②组反应为NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑,由于CaO+H2O===Ca(OH)2既消耗水,又放出热量,Ca(OH)2电离出OH-,增大了c(OH-),减少了NH3的溶解,因此不必加热,即放出NH3。
③组反应为NH3·H2O
NH3↑+H2O。
(2)A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。
(3)NH3只能用碱性干燥剂,可以用B、D、E干燥。
(4)检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。
(5)装置①没有出气导管,装置③易引起倒吸。
答案:
(1)①③ NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑
(2)A B
(3)BDE
(4)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,若试纸变蓝,说明NH3已集满(或其他合理答案)
(5)②④
实验室制取氨气时反应物的选择:
①可用(NH4)2SO4代替NH4Cl,但不能用NH4NO3、(NH4)2CO3或
NH4HCO3。
②不能用NaOH或KOH代替Ca(OH)2,因为它们易吸湿结块,不利于产生NH3,另外NaOH易腐蚀试管。
[关键能力]
1.制取氨气的净化和尾气处理装置
(1)净化装置:
通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
(2)尾气处理:
多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。
在吸收时要防止倒吸,常采用的装置有:
2.快速制取氨气的方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2O
NH3↑+H2O注:
①NH3·H2O不稳定,受热易分解,②加热温度不宜过高
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解。
且OH-浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水+固体CaO
NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
CaO的作用:
①吸水;②吸水后放热促进NH3的放出;③增大溶液中OH-的浓度,减少NH3的溶解
1.下列属于氮的固定的是( )
A.植物从土壤中吸收含氮养料
B.将氨转变为氮肥
C.化工厂中将N2和H2合成氨
D.NH3溶于水得氨水
解析:
氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮的过程。
答案:
C
2.下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D.1mol·L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH
物质的量之和为1mol
解析:
溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O,所以除水外,物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O;NH3·H2O是一种弱碱,在水中发生部分电离使溶液呈碱性;氨水中共含有六种粒子,分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NH
、OH-和少量的H+,是一种混合物,液氨是纯净物。
答案:
D
3.如图的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。
挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
A.CO2(浓NaOH溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉
C.SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
解析:
气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。
CO2→NaOH溶液反应,无色喷泉;NH3→H2O(酚酞),易溶显红色,形成喷泉;SO2→NaOH溶液反应,无色喷泉;HCl→AgNO3溶液反应,生成白色沉淀,形成喷泉。
答案:
C
4.能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是( )
A.BaCl2溶液 B.Ba(NO3)2溶液
C.Ba(OH)2溶液D.AgNO3溶液
解析:
Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液混合有白色沉淀生成;Ba(OH)2溶液和NH4NO3溶液混合产生有刺激性气味的气体;Ba(OH)2溶液和KCl溶液混合无明显现象;Ba(OH)2溶液和(NH4)2SO4溶液混合既有白色沉淀生成,又产生刺激性气味的气体。
答案:
C
5.回答下列问题:
(1)现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)请设计简单的实验鉴别NH4Cl和NaCl两瓶溶液。
铵盐检验的一般方法是什么?
(3)给装有下列少量固体物质的试管加热,试管底部物质不可能完全消失的是________。
A.NH4HCO3B.NaHCO3C.NH4ClD.(NH4)2CO3
(4)干燥氨气可以选用的干燥剂是________。
a.浓H2SO4 b.P2O5 c.CaCl2 d.NaOHe.CuSO4 f.碱石灰 g.CaO
(5)为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?
蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否也产生白烟?
答案:
(1)先加热后冷却
(2)分别取两试剂适量于两个试管中,均加入适量氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的是NH4Cl。
铵盐检验的一般方法是将待测物与强碱反应并加热,检验是否有氨气产生。
(3)B (4)dfg
(5)浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,即为白烟。
浓硫酸没有挥发性,故不可能形成白烟。
练后感悟
1.收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。
2.发生装置的试管口略向下倾斜。
3.收集氨气时,导管应插入接近试管的底部。
4.向下排空气法收集氨气时,试管口必须塞一团疏松的棉花团,目的是防止氨气与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气。
课时作业24 氨和铵盐
授课提示:
对应学生用书129页
[练基础]
1.下列说法中正确的是( )
A.氨水的密度比水的密度小,且浓度越大,密度越大
B.氨气是无色无味的气体
C.可用向上排空气法收集氨气
D.氨气溶于水所得的溶液可使酚酞试液变为红色
答案:
D
2.关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是( )
A.氨水呈碱性
B.氨气极易溶于水,烧瓶内外形成压强差
C.氨气易液化
D.NH3溶于水后形成的溶液易挥发
解析:
氨之所以能做喷泉实验,是由于胶头滴管挤入的少量水可使烧瓶内的氨气迅速溶于水,烧瓶内外形成了压强差。
答案:
B
3.将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口,试纸不变蓝色的有( )
A.加热浓氨水
B.加热NH4HCO3固体
C.加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物
D.加热饱和NH4Cl溶液
答案:
D
4.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
解析:
所有铵盐受热都分解,但并不是都能放出氨气。
答案:
D
5.现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物,可采用的方法是( )
A.加入NaOH溶液B.加入AgNO3溶液
C.加热并冷却D.加入水
解析:
铵盐受热均易分解,NH4Cl加热分解,而NaCl受热没有明显变化,同时生成的NH3和HCl气体导出后又能迅速化合生成NH4Cl。
答案:
C
6.为了检验某固体物质中是否含有NH
,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A.①⑤B.④⑤
C.①③D.①④⑤
解析:
NH
检验一般是取少量样品与碱混合于试管中,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,看试纸是否变蓝;也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,看是否有白烟生成。
因此④、⑤一定用不到。
答案:
B
7.下列叙述中与氮的固定无关的是( )
A.工业合成氨
B.工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物
C.豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质
D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
解析:
氮元素由游离态转化为化合态的过程是氮的固定,工业合成氨是氮气转化为氨气,属于氮的固定,A不符合题意;工业上将氨转化成硝酸和其他氮的氧化物,不是氮的固定,B符合题意;豆科植物的根瘤菌吸收空气中的氮气使之转化成植物蛋白质,属于氮的固定,C不符合题意;电闪雷鸣的雨天,N2与O2会反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收,属于氮的固定,D不符合题意。
答案:
B
[提素养]
8.某同学在实验室中发现了一瓶无色而有刺激性气味的气体,根据气味判断可能是氨气,但不能确定是氨气。
下列提供的方法中,能帮他检验该气体是否为氨气的是( )
A.将湿润的红色石蕊试纸放在打开的瓶口
B.将湿润的蓝色石蕊试纸放在打开的瓶口
C.用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近打开的瓶口
D.将干燥的红色石蕊试纸放在打开的瓶口
解析:
检验氨气的方法,一是用湿润的红色石蕊试纸(或石蕊溶液),二是用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近盛有待检验气体的瓶口。
答案:
A
9.以下有关氨及铵盐的叙述中,不正确的是( )
A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用
B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性
C.实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨气
D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性的物质如氧气发生反应
解析:
氨的喷泉实验证明氨极易溶于水,不能体现氨的氧化性。
答案:
B
10.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NH3
B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N均呈-3价
C.NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH
+OH-
NH3↑+H2O
D.NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
解析:
A项,有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl),有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸铵);D项,可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物,但其过程为先受热分解,再降温化合,而不是升华。
答案:
C
11.下列离子方程式书写正确的是( )
A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:
NH
+OH-
NH3↑+H2O
B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:
NH
+OH-
NH3·H2O
C.氨水中加盐酸:
NH3·H2O+H+===NH
+H2O
D.氨水中加入氯化铁溶液:
Fe2++2NH3·H2O===2NH
+Fe(OH)2↓
解析:
A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O,离子方程式应为NH
+OH-
NH3↑+H2O;C项,符合反应原理及离子方程式书写要求;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH
。
答案:
C
12.为检验一种氮肥的成分,某学习小组的同学进行了以下实验:
①加热氮肥样品生成两种气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。
②取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。
由此可知该氮肥的主要成分是( )
A.NH4HCO3 B.NH4ClC.(NH4)2CO3D.NH4NO3
答案:
A
13.标况下把V体积氨气溶于1体积水中得到氨的饱和溶液,试完成下列填空。
(1)NH3通入水中发生的反应为
________________________________________________________________________。
(2)氨水中存在的分子有
________________________________________________________________________。
(3)氨水中存在的离子有
________________________________________________________________________。
(4)所得氨水的质量分数为
________________________________________________________________________。
解析:
NH3通入水中大部分与水生成NH3·H2O,少部分以NH3分子的形式存在,NH3·H2O中的少部分电离生成NH
和OH-,另外水电离产生极少量的H+,故氨水中存在的分子有H2O、NH3、NH3·H2O,离子有NH
、OH-、H+。
答案:
(1)NH3+H2ONH3·H2ONH
+OH-
(2)H2O、NH3、NH3·H2O
(3)NH
、OH-、H+
(4)
×100%
14.A、B、C、D、E各物质的关系如下图所示:
已知:
X能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)无色液体A是________________________________________________,A与B反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
(2)由X转化为N2的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)白色固体C的化学式为________。
由D转化为E的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
由X气体可以与CuO在加热条件下发生反应生成N2,说明X是含氮化合物,并且能使红色石蕊试纸变蓝,说明X一定是NH3。
由C能与CO2生成白色沉淀D,CO2过量时又转化为无色溶液E,说明C可能是Ca(OH)2,D是CaCO3,E是Ca(HCO3)2。
由X和C反推出无色液体A一定是浓氨水,白色固体B一定是CaO。
答案:
(1)浓氨水 NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑
(2)2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O
(3)Ca(OH)2 CaCO3+CO2+H2O==