人教版化学必修一第4章 第4节 课时1 氨和铵盐.docx

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人教版化学必修一第4章第4节课时1氨和铵盐

第四节　氨　硝酸　硫酸

课时1　氨和铵盐

学习目标：

1.了解氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质。

2.理解氨气喷泉实验的原理。

3.掌握氨气的实验室制法。

4．了解铵盐的性质及NH的检验方法。

[自主预习·探新知]

1．氮的固定

（1）定义：

将游离态的氮转变为氮的化合物的过程。

（2）方法：

①雷电固氮——N2＋O22NO（填写化学方程式，下同）；

②人工固氮：

N2＋3H22NH3；

③生物固氮：

豆科植物的根瘤菌吸收N2形成含氮化合物。

2．氨气的性质及应用

（1）物理性质

NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，极易溶于水，通常情况下，1体积水大约可溶解700体积NH3，熔点为－33.5℃，易液化。

（2）化学性质

微点拨：

氨水中存在NH3、NH3·H2O、H2O、NH、OH－、H＋，但通常认为氨水中的溶质是NH3。

如17%的氨水表示100g氨水中含有氨为17g，溶质物质的量为1mol。

（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氨易液化，可用作制冷剂。

3．铵盐的性质与应用

（1）物理性质

常温下，铵盐都是无色晶体，易溶于水，属于离子化合物。

（2）化学性质

①铵盐受热易分解

NH4Cl受热分解的化学方程式：

NH4ClNH3↑＋HCl↑；

NH4HCO3受热分解的化学方程式：

NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。

②铵盐与碱反应共热

NaOH与NH4NO3反应的化学方程式：

NaOH＋NH4NO3NaNO3＋NH3↑＋H2O。

微点拨：

铵盐变热不一定均生成NH3，如（NH4）2SO4，NH4NO3受热分解不能生成NH3。

（3）NH的检验的一般思路

待测液气体若变蓝，证明待测液中含有NH。

4．NH3的常见实验室制法

（1）反应原理：

2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

（2）收集方法：

向下排空气法。

（3）干燥剂：

碱石灰。

[基础自测]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）2NO＋O2===2NO2，此反应为氮的固定。

（　　）

（2）NH3是一种无色、有刺激性气味的碱性气体。

（　　）

（3）NH3催化氧化直接生成NO2。

（　　）

（4）任何铵盐受热均分解，且均放出NH3。

（　　）

（5）NH3通入盐酸中的离子反应方程式为NH3＋H＋===NH。

（　　）

【答案】　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）√

2．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

[合作探究·攻重难]

NH3的喷泉实验

[思考交流]

[实验探究]　NH3易溶于水的实验

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，形成红色喷泉，瓶内液体呈红色

氨极易溶于水，水溶液呈碱性

1.根据以上实验，试述形成喷泉的原因是什么？

【提示】　因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中，使烧瓶内的压强迅速减小，与外界大气形成较大的压强差，在压强差作用下，液体迅速流动，通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。

2．某同学做该实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失败可能的原因是什么？

【提示】　①装置气密性不好；

②收集的NH3纯度较低；

③烧瓶不干燥等。

3．若条件是标准状况，则烧瓶所得溶液的物质的量浓度为多少？

【提示】　c＝＝mol/L。

喷泉实验的原理及其操作

（1）喷泉形成原理——减小内部压强，内外形成一定压强差：

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）引发喷泉的实验操作：

打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。

（3）使容器内外产生较大压强差的两种方法

方法

减小内压法

增大外压法

装置

原理

减小烧瓶内压强，形成压强差，产生喷泉现象

增大锥形瓶内压强，形成压强差，产生喷泉现象

[对点训练]

如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是（　　）

【导学号：

32602194】

A．该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体

B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性

C．形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压

D．用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验

D　[A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞试液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。

]

NH3的实验室制法及其性质探究

[思考交流]

有下列装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关氨气制取的实验探究。

根据上述装置思考下列问题

1．若用NH4Cl与Ca（OH）2反应制NH3，应选发生装置________（填序号，下同）。

2．若用碱石灰干燥NH3，应选干燥装置________，也可用________代替。

3．若收集NH3，应选装置________。

4．若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________________，分液漏斗中装的试剂是________。

【提示】　1.①　2.④　干燥管　3.⑥　4.CaO或NaOH　浓氨水

（1）用NH4Cl与Ca（OH）2共热反应制取NH3

注意：

（1）本实验中试剂的选取：

NH4Cl可用（NH4）2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替，因为NH4HCO3、NH4NO3受热分解产生杂质气体。

（2）消石灰不能用KOH或NaOH代替，因为KOH和NaOH易吸水，易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管。

（3）收集NH3的试管口放蘸有稀H2SO4的棉花团，防止NH3与空气对流和污染空气。

（2）实验室快速制取氨气的试剂与装置

[对点训练]

1．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的水

C．用装置丙收集氨气

D．用装置丁吸收多余的氨气

D　[A项，试管口应朝下，以免生成的水倒流至管底使试管炸裂；B项，浓H2SO4吸收NH3，不能干燥NH3；C项，空气无法排出。

]

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（　　）

【导学号：

32602195】

A．①③　　　　B．②③

C．①④D．②④

A　[因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误；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；在浓氨水中加入CaO，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，②正确；加热浓氨水，加快氨气挥发，④正确。

]

[当堂达标·固双基]

1．下列关于氨的说法中正确的是（　　）

A．氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越大

B．氨是无色无味的气体

C．可用向上排空气法收集氨

D．氨溶于水所得的溶液呈弱碱性

D　[氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越小，A项错误；氨是无色、有刺激性气味的气体，B项错误；氨的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，C项错误。

]

2．如图所示，利用培养皿探究NH3的性质。

实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即将另一表面皿扣在上面。

下表中对实验现象所进行的解释正确的是

（　　）

选项

实验现象

解释

A

浓盐酸附近产生白烟

NH3与HCl反应生成NH4Cl固体

B

浓硫酸附近无现象

NH3与浓硫酸不反应

C

氯化物溶液变浑浊

该溶液一定是AlCl3溶液

D

干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝

NH3是可溶性碱

A　[浓氨水具有挥发性，向NaOH固体上滴加浓氨水，由于NaOH与H2O作用放热从而使NH3挥发。

NH3能与HCl发生化合反应生成NH4Cl白色固体，NH3也能与H2SO4发生化合反应，生成（NH4）2SO4，A项正确，B项错误；NH3与氯化物溶液反应生成沉淀，该氯化物可以是AlCl3或MgCl2等，C项错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O是可溶性碱，NH3是氢化物，D项错误。

]

3．关于铵盐的叙述：

①铵盐易溶于水；②铵盐中氮元素均为－3价；③铵盐受热易分解；④铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应；⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合使用。

其中正确的是（　　）

【导学号：

32602196】

A．①②③④⑤　B．①③⑤

C．③④⑤D．①②④

B　[②和④中只注意了铵盐中的NH，忽略了铵盐中的酸根离子。

铵盐中氮元素的化合价不一定均为－3，如NH4NO3中N的化合价既有－3又有＋5；NH4HCO3等弱酸形成的铵盐也能与强酸反应。

]

4．为了检验某固体物质中是否含有NH，下列试纸和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

B　[NH的检验方法是在含有NH的溶液中加入强碱（OH－）并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若产生使试纸变蓝的气体，则证明原溶液中含有NH，所以一定不会用到的是④蓝色石蕊试纸和⑤稀硫酸。

]

5．某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。

请回答：

（1）实验室制备氨气的化学方程式为_________________________________

______________________________________________________________。

（2）用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是________（填“a”或“b”），并说明选择的理由是___________________________________________________

_____________________________________________________________。

（3）打开装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是______________________________________________________；

_____________________________________________________________。

【解