原创届氨气的性质及其制取导学案Word格式文档下载.docx
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(1)氨与水的反应
NH3+H2ONH3·
H2ONH4++OH-,氨溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·
H2O、NH3、H2O、
NH4+、OH-、H+。
氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:
NH3·
H2ONH3↑+H2O。
(2)氨与酸的反应:
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,将浓盐酸改为浓硝酸,也会出现相同的现象。
化学方程式:
HCl+NH3===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应
+
如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式:
Al3++3NH3·
H2O===Al(OH)3↓+3NH4。
(4)氨的还原性——氨的催化氧化
4NH3+5O2
例题
4NO+6H2O。
1.[单选题][难度:
★★☆☆☆]
如图,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。
下表中对实验现象所作的解释正确的是()
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与HCl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
A.AB.BC.CD.D
【参考答案】A
【知识点】氨气的性质及其制取
【学科能力】分析运用
【题目解析】B项,NH3与浓硫酸反应;
C项,AlCl3、MgCl2等氯化物溶液均可与NH3反应使溶液变浑浊;
D项,NH3+H2ONH3·
H2ON+OH-,氨水呈碱性,NH3·
H2O是碱,NH3不属于碱。
2.[单选题][难度:
★★★☆☆]
实验室用如图装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。
下列说法正确的是
()
A.将装置①中浓盐酸换成H2O2,也可用于制备氧气B.②中盛装NaOH溶液,用于吸收多余的Cl2C.③分液漏斗中盛装饱和食盐水D.当反应结束时,④中可收集一瓶纯净的NH3
【参考答案】B
【题目解析】由图可知,①中发生的反应为MnO2+4HCl(浓
MnCl2+Cl2↑+2H2O,打开K1,Cl2能和
NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO,⑤用来制取NH3,④装置作安全瓶,能防倒吸,在③中氨气和NaClO反应生成N2H4,发生ClO﹣+2NH3=N2H4+Cl﹣+H2O,最后关闭K1,②中盛装
NaOH溶液,用于吸收多余的Cl2,以此来解答。
A.装置①中浓盐酸换成H2O2,制备氧气时不需要加热,二氧化锰作催化剂,故A错误;
B.氯气有毒,不能排放在环境中,则②中盛装NaOH溶液,用于吸收多余的Cl2,故B正确;
C.③分液漏斗中盛装NaOH溶液,利用氯气与NaOH溶液反应制备NaClO,故C错误;
D.反应结束后,关闭K2,多余的氨气可收集在④中,但氨气中混有水蒸气,故D错误;
故选:
B。
NH3是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示),下列说法正确的是()
A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的O2都要用纯氧
【参考答案】C
【题目解析】化肥主要是含农作物生长所需氮、磷、钾的一些物质,NaHCO3不是常用的化肥,A项不正确;
Na2CO3受热不易分解,B项不正确;
NH3和NO2在一定条件下可以发生氧化还原反应,如生成氮气,C项正确;
氨的催化氧化用空气就可以,不一定要用纯氧,D项不正确。
++﹣﹣3﹣2﹣
从某些性质看,NH3和H2O,NH4和H3O,OH和NH2,N和O两两相似,据此判断下列反应式中不正确的是()
A.2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑B.3CaO+4NH4Cl=Ca3N2+2NH3↑+3H2O+4HCl
C.3Mg(NH2)2=Mg3N2+4NH3↑D.NH4Cl+NaNH2===NaCl+2NH3↑
【学科能力】信息整合
【题目解析】从某些性质看,NH3和H2O,NH4和H3O,OH和NH2,N和O两两相当,依据信息分析判断;
注意应用已有知识来推断未知知识,利用类推方法得到答案。
A.NH3和H2O相当,可以依据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,类推得到反应为:
2Na+2NH3=
2NaNH2+H2↑,正确,故A正确;
++
B.NH4和H3O相当,依据CaO+2HCl=CaCl2+H2O;
类推得到反应:
CaO+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+H2O,故B错误;
﹣3﹣2﹣
C.OH﹣和NH2相当,N和O两两相当,依据Mg(OH)2=MgO+H2O,类推得到:
3Mg(NH2)2Mg3N2+4NH3↑正确,故C正确;
﹣
D.OH﹣和NH2相当,NH3和H2O相当,依据NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O;
类推得到:
NH4Cl+NaNH2=NaCl+2NH3↑正确;
故D正确;
知识点讲解考法:
喷泉实验
1.形成喷泉的两大类型
(1)极易溶于水的气体(如NH3、HCl等)与水可形成喷泉。
(2)能与NaOH溶液反应的气体能形成喷泉。
2.常见的能形成喷泉的气体和液体组合。
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、
SO2、H2S
NO2
NO、O2、
(4∶3)
NO2、O2
(4∶1)
吸收
剂
水、
NaOH溶液
水
例题
某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室中做了一个“喷烟”实验,如图所示。
他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开弹簧夹,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X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、SO2、NO气体中的两种,则下列判断中,正确的是()
A.X是NH3,Y是HClB.X是Cl2,Y是NH3
C.X是SO2,Y是O2
D.X是NO,Y是O2
【题目解析】A.X是NH3,Y是HCl,氨气溶于NaOH溶液中,然后打开止水夹,氨气与HCl反应生成氯化铵固体,可观察到白烟,正确;
B.X是Cl2,Y是CH4,二者反应时需要光照,错误;
C.X是
SO2,Y是O2,二者反应需要催化剂、加热,错误;
D.X是NO,Y是O2,NO不溶于水,二者反应生成红棕色气体,错误。
如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。
下列说法错误的是()
A.在实验室中,可用浓氨水和生石灰制备氨气,用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢B.在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时,可选用相同的干燥剂
C.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉D.喷泉结束后,将烧瓶内的溶液混合后呈紫色,蒸干可得氯化铵固体
【参考答案】D
【题目解析】实验室中可用浓氨水和生石灰制备NH3,用浓硫酸和浓盐酸可制备HCl,A项正确;
NH3和
HCl均可用硅胶进行干燥,B项正确;
实验时同时打开a、c、d三个止水夹,由于NH3和HCl发生反应,两烧瓶内压强均减小,两烧瓶内分别形成蓝色和红色喷泉,C项正确;
将两烧瓶内的溶液混合后得到含NH4Cl的溶液,加热蒸干得不到NH4Cl固体,D项错误。
知识点讲解氨气的实验室制法
1.加热固态铵盐和碱的混合物
(1)一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物:
2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O。
①装置:
“固体+固
气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。
②收集:
只能用向下排空气法。
③验满方法:
a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;
b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,
现象是有白烟产生。
④尾气处理:
收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3,同时也可避免污染空气。
2.实验室制取氨的其他方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
H2O
NH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热,促使氨水分解。
且OH-浓度的增大有利于
NH3的生成
浓氨水+固体CaO
CaO与水反应,使溶剂(水)减
少;
反应放热,促使氨水分解。
化学方程式为NH3·
H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2
实验室制取氨气、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()
A.用装置甲制取氨气B.用装置乙收集氨气时气体应该从a口进b口出C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜D.可以用装置丁吸收氨气,进行尾气处理
【学科能力】辨识记忆
【题目解析】氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,二者在试管口遇冷又重新化合生成氯化铵,不能用装置甲制取氨气,A错误;
氨气密度小于空气,可以用向下排空气法收集,即用装置乙收集氨气时气体应该从a口进b口出,B正确;
装置丙中黑色固体变成红色时还原产物不一定为铜,因为氧化亚铜也是红色的,C错误;
氨气极易溶于水,不能用装置丁直接吸收,应防倒吸,D错误。
故选B。
2.[实验题][难度:
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①组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为。
(2)下面的制取装置图1中,方法①应选用装置(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置。
(3)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是(填字母)。
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,以下装置如图2(盛放的液体为水)可用于吸收多余NH3的是(填序号)。
【参考答案】
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)A,B;
(3)BDE;
(4)用蘸有浓盐酸的玻璃棒“靠近”试管口,产生白烟(氯化铵),证明已集满或用湿润的红色石蕊试纸“靠近”试管口,试纸变蓝,证明已集满;
(5)②④;
【学科能力】简单设计
【题目解析】
(1)①固体Ca(OH)2和NH4Cl制备氨气需要选择装置A加热完成;
②浓氨水和固体CaO反应制备氨气,是固体和溶液混合,氧化钙溶于水放热,促进一水合氨分解生成氨气;
③浓氨水加热分解生成氨气;
用上述三组试剂制取少量NH3,需要加热的是①③,第①组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为
CaCl2+2NH3↑+2H2O,
故答案为
(2)方法①是固体和固体加热制备气体,在大试管中加热反应生成,选择我A装置制备,方法
②应选用固体中滴入溶液反应放热使一水合氨分解生成氨气,选择装置B实现制备反应,故答案为:
A,B;
(3)氨气是碱性气体,选择干燥剂需要吸收水分,不能和氨气发生反应,可选择B.固体氢氧化钠、D.碱石灰、E.固体CaO,干燥剂干燥氨气,故答案为:
BDE;
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是:
用蘸有浓盐酸的玻璃棒“靠近”试管口,产生白烟(氯化铵),证明已集满或用湿润的红色石蕊试纸“靠近”试管口,试纸变蓝,证明已集满,故答案为:
用蘸有浓盐酸的玻璃棒“靠近”试管口,产生白烟(氯化铵),证明已集满或用湿润的红色石蕊试纸“靠近”试管口,试纸变蓝,证明已集满;
(5)因为氨气极易溶于水,吸收多余的氨气装置,必须能够防止倒吸,②④装置中的倒置的漏斗和球形干燥管的体积较大,能防止液体倒吸进入反应装置,故答案为:
②④;
下列制取NH3、验证其溶解性、收集并验证氨水挥发性的装置和原理能达到目的的是()
D.
A.B.C.
【题目解析】加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物质制取NH3,A项错误;
氨气极易溶于水,将胶头滴管中的水挤入烧瓶中形成内外气压差,在大气压的作用下形成喷泉,B项正确;
氨气的密度小于空气,故采用向下排空气法收集,NH3应从短管进入,C项错误;
硫酸属于难挥发性酸,此装置不能验证氨水的挥发性,D项错误。
★★★★☆]
氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。
某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。
回答下列问题:
(1)氨的制备
①氨的发生装置可以选择上图中的,反应的化学方程式为。
②欲收集一瓶干燥的氨,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置→(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)氨与二氧化氮的反应
将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。
在一定温度下如图所示装置进行实验。
操作步骤
解释原因
打开K1,推动注射
①Y管中
②反应的化学方程式
器活塞,使X中的
气体缓慢通入Y管中
为
将注射器活塞退回
原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③
④
【参考答案】
(1)①A;
2NH4Cl+Ca(OH)2
(2)①红棕色气体慢慢变浅;
2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B
NH3↑+H2O);
②dcfei
②8NH3+6NO27N2+12H2O;
③Z中NaOH溶液产生倒吸现象;
④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压。
【学科能力】创新探究
【题目解析】
(1)①结合图示可用A装置或B装置制备NH3,利用A装置制备NH3用到的药品为NH4Cl和
Ca(OH)2,利用B装置制备NH3时,圆底烧瓶中需加浓氨水,据此可写出相应的化学方程
式。
②NH3需经装有碱石灰的干燥管干燥,由于NH3的密度小于空气,收集气体时需短管进长管出,收集完NH3需进行尾气处理,由于NH3极易溶于水,应用装置F进行尾气处理,即正确的连接顺序为发生装置→d→c→f→e→i。
(2)将NH3逐渐推入Y管中,NH3与NO2在催化剂作用下反应,Y管中红棕色气体逐渐变浅;
反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O。
结合方程式可知反应后气体分子数减
少,Y管内压强减小,打开K2,Z中NaOH溶液会倒吸入Y中。
1.学生自己画出本章的知识导图。
跟踪指导
2.总结做错的题目或者出现思维障碍的题目,并记录在错题本上。
(请使用本导学案的老师针对学生实际情况做修改,制订符合学生实情的课后指导。
)