高中化学人教版必修1学案第四章 第四节 第一课时 氨.docx

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高中化学人教版必修1学案第四章第四节第一课时氨

第四节

氨　硝酸　硫酸

第一课时　氨

[课标要求]

1．了解氨的性质及应用。

2．理解喷泉实验的原理。

3．掌握氨气的实验室制法。

4．了解铵盐的性质及NH

的检验。

1．两种物质的性质

（1）氨的性质：

氨气极易溶于水，能与水反应生成NH3·H2O，与酸反应生成铵盐，能催化氧化制备硝酸。

（2）铵盐的性质：

铵盐易溶于水，加热易分解，能与碱反应产生氨气。

2．检验氨气的两种方法

（1）使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（2）用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时会有白烟生成。

1．氮的固定

2．氨的性质

（1）物理性质

颜色

气味

密度

溶解性

沸点

无色

刺激性

气味

0.771g/L，比空气的密度小

极易溶于水，1体积水能溶解700体积NH3

－33.5℃易液化

（2）化学性质

①与水反应：

NH3＋H2ONH3·H2O。

②与盐酸反应：

NH3＋HCl===NH4Cl

氨气与氯化氢气体相遇时产生白烟。

③催化氧化反应：

4NH3＋5O2

4NO＋6H2O

生成的NO进而氧化生成NO2，用来制造硝酸。

3．氨水的性质

（1）弱碱性，电离方程式：

NH3·H2ONH

＋OH－，能使红色石蕊试纸变蓝。

（2）不稳定性，受热分解：

NH3·H2O

NH3↑＋H2O。

4．氨的用途

（1）氨是氮肥工业、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。

在干燥的圆底烧瓶中充满氨气，用带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入水）的塞子塞紧瓶口，倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水（含酚酞）的烧杯中，轻轻挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，装置如图。

[问题思考]

1．挤压滴管的胶头后，立即形成红色喷泉，该实验能说明氨气的哪些性质？

提示：

能说明氨气极易溶于水；氨气与水反应生成的氨水呈碱性。

2．该喷泉实验中，引发喷泉的实验操作是什么？

提示：

打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头。

3．该喷泉实验成功的关键是什么？

提示：

①装置气密性良好。

②圆底烧瓶要干燥。

③装置内气体的纯度要高。

形成喷泉的条件

使容器内外产生较大压强差的两类情况

（1）容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。

①喷泉形成原理：

―→

―→

―→

②常见气体与吸收剂的组合

气体

HCl

NH3

CO2、Cl2、

H2S、SO2

NO2＋O2

吸收剂

水或NaOH

溶液

水或盐酸

NaOH溶液

水

（2）容器内的液体由于受热挥发（如浓盐酸、浓氨水、酒精等）或由于发生化学反应，产生气体。

容器内产生大量气体，使压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。

如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。

1.右图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置，下列叙述不正确的是（　　）

A．该实验说明氨气极易溶于水

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．氨水很稳定，将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化

D．形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压

解析：

选C　由于氨气极易溶于水，当少量水进入盛有氨气的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使滴有酚酞的水喷入烧瓶形成喷泉，A项、D项正确；由于氨水有弱碱性，从而使酚酞由无色变为红色，B项正确；氨水不稳定，受热易分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去，C项错误。

2．制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）。

（1）用图中A所示装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发喷泉的操作是________________________________________________________________________，

该实验的原理是_______________________________________________________。

（2）如果只提供如图B所示装置，引发喷泉的方法是

_______________________________________________________________________。

解析：

（1）打开弹簧夹，从胶头滴管中挤入少量水后，因NH3极易溶于水，致使烧瓶中气压降低，形成喷泉。

（2）B装置与A装置相比，B装置没有胶头滴管，引发该喷泉可用热毛巾捂热圆底烧瓶，赶出导管内的氨气，使NH3与水接触，从而形成喷泉。

答案：

（1）打开弹簧夹，挤出胶头滴管中的水　氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小，水迅速进入烧瓶，形成喷泉

（2）打开弹簧夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的氨气，氨气与水接触，即产生喷泉

1．物理性质

铵盐都是白色晶体，易溶于水。

2．化学性质

（1）受热易分解

①NH4Cl受热分解：

NH4Cl

NH3↑＋HCl↑。

②NH4HCO3受热分解：

NH4HCO3

NH3↑＋H2O↑＋CO2↑。

（2）与碱反应

（NH4）2SO4与NaOH反应的化学方程式为

（NH4）2SO4＋2NaOH

Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。

3．NH

的检验

（1）原理

（2）方法

取少量样品或溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体（或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生），证明样品或溶液中含有NH

。

[特别提醒]　

（1）必须先加碱溶液，将NH

转化为NH3，而不能直接加热，因为有的铵盐受热分解不一定产生NH3，如NH4NO3分解产物较复杂，其中不含有氨气。

（2）必须加热且用浓碱溶液，因为碱液浓度较小和不加热时生成NH3·H2O。

1．下列不属于铵盐的共同性质的是（　　）

A．都是晶体　　　　　　B．都易溶于水

C．与碱共热都产生氨气D．都不与酸反应

解析：

选D　NH4HCO3、（NH4）2SO3等弱酸的铵盐可与酸反应。

2．试管中盛有白色晶体，检验它是不是铵盐的方法中不可行的是（　　）

A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口

B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的酚酞试纸放在管口

C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口

D．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口

解析：

选A　铵盐与氢氧化钠溶液共热产生氨气，B、C、D均能够检验出氨气，但A将铵盐直接加热，会产生干扰氨气检验的生成物（如碳酸氢铵），导致无法准确地检验，A不可行。

[特别提醒]　

（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。

1．实验室能否用加热氯化铵的方法制取氨气？

提示：

不能，氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会重新结合生成氯化铵。

2．实验室制取氨气时常在收集氨气的试管口塞一团疏松的棉花团，其目的是什么？

提示：

防止氨气与空气的对流，以收集到较纯净的氨气。

1．氨气的干燥装置

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

多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球）以避免污染空气。

在尾气吸收时要防止倒吸，常采用的装置有：

3．实验室快速制取氨气的方法

（1）加热浓氨水制氨，利用NH3·H2O

H2O＋NH3↑。

其装置如图甲所示。

（2）浓氨水与生石灰：

利用生石灰和水反应减少水的同时放出大量的热，使NH3逸出。

其装置如图乙所示。

（3）浓氨水和固体NaOH：

利用NaOH的吸水性和溶于水放热的性质，使NH3逸出。

（4）浓氨水与碱石灰：

利用

（2）（3）方法的原理。

1．下列方法中，不能用于实验室里制取氨气的是（　　）

A．在试管中将熟石灰和氯化铵混合后加热

B．加热试管中的氯化铵固体

C．将烧瓶中的浓氨水加热

D．将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中

解析：

选B　A项，熟石灰与NH4Cl固体混合后加热，发生反应Ca（OH）2＋2NH4Cl

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；B项，加热时NH4Cl发生分解反应NH4Cl

HCl↑＋NH3↑，遇冷时两种气体又发生化合反应HCl＋NH3===NH4Cl，故不适合用于实验室制NH3；C项，NH3·H2O

NH3↑＋H2O；D项，生石灰溶于水放热促使NH3逸出，且增大溶液中

c（OH－），有利于产生NH3。

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）右面的制取装置图中，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________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

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。

NH3为碱性气体，只能用碱性干燥剂。

检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。

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

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．关于氨的下列叙述中，正确的是（　　）

A．氨因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂

B．氨具有还原性，可以被氧化为NO

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，因此可使石蕊试剂变为红色

解析：

选B　氨易液化，常用作制冷剂，A错误；4NH3＋5O2

4NO＋6H2O，B正确；氨水不稳定，易分解，C错误；氨水可使石蕊试剂变成蓝色，D错误。

2．下列叙述中，正确的是（　　）

A．氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物

B．氨水显碱性，溶液中只有OH－，没有H＋

C．氨气与氯化氢气体相遇产生白色烟雾

D．在反应NH3＋H＋===NH

中，NH3失去电子被氧化

解析：

选A　A项，液氨由NH3分子构成，属于纯净物，而氨水是NH3的水溶液，属于混合物；B项，氨水呈碱性，溶液中既有OH－又有H＋，但c（OH－）>c（H＋）；C项，NH3与HCl气体相遇产生白烟，没有雾生成；D项NH3＋H＋===NH

不属于氧化还原反应。

3．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．①③　　　　　　　B．②③

C．①④D．②④

解析：

选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。

实验室用铵盐与碱加热制取氨气，常用NH4Cl固体与Ca（OH）2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。

4．某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，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____________，____________________________________。

（4）为防止污染环境，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是________（填序号）。

解析：

（1）实验室制取氨气的方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

（2）氨气比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要伸入烧瓶底部。

（3）能形成喷泉，证明氨气极易溶于水，酚酞变红，说明水溶液显碱性。

（4）①不利于氨气的吸收，②、④能防止倒吸，③会发生倒吸。

答案：

（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

（2）a　氨气密度比空气密度小

（3）极易溶于水　与水反应生成碱

（4）②④

1．下列反应中，属于氮的固定的是（　　）

A．2NO＋O2===2NO2

B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

C．3H2＋N2

2NH3

D．NH3＋HNO3===NH4NO3

解析：

选C　氮的固定是指从单质氮变为化合态的氮。

2．氨水的碱性较弱，其原因是（　　）

A．它能使酚酞溶液变红色

B．氨水极易挥发出氨

C．氨与水结合生成一水合氨（NH3·H2O）只有少部分电离成NH

和OH－

D．溶于水的氨大部分以NH3分子形式存在

解析：

选C　NH3溶于水后，大部分结合成一水合氨的形式，只有少部分电离成NH

和OH－，是弱电解质。

故C正确。

能使酚酞变红和具有挥发性不能说明它的碱性较弱。

3．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：

选C　加入NaOH溶液可以除去其中的NH4Cl，但却不能达到分离的目的；AgNO3溶液与NaCl和NH4Cl均生成AgCl沉淀，因此不能将二者分离；两种物质均易溶于水，加入水也不能分离；因NH4Cl受热分解为NH3和HCl气体，NH3和HCl气体遇冷又会生成NH4Cl，但NaCl受热不分解，所以用加热并冷却的方法可以使两者分离。

4．有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是（　　）

A．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验

B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验

C．NH3·H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气

D．NH3液化时放出大量的热，因而，不能用氨作制冷剂

解析：

选A　NH3与HCl反应为非氧化还原反应，B项错误；因NH3易溶于水，实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热，C项错误；液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，D项错误。

5．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．NaHCO3

C．NH4ClD．（NH4）2CO3

解析：

选B　A、D由不稳定性酸形成铵盐，受热分解成NH3、CO2、水蒸气；C中NH4Cl是由挥发性酸形成的铵盐，受热后全部分解为气体。

B：

2NaHCO3△,Na2CO3（固体）＋CO2↑＋H2O↑，所以选B。

6.如图为中学化学教材上的喷泉实验装置。

在烧瓶中充满了干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列各组中能形成这样的喷泉但液体不能充满烧瓶的是（　　）

A．HCl和H2O

B．以4∶1混合的NO2、O2混合气体和H2O

C．NO2和H2O

D．CO2和NaOH溶液

解析：

选C　喷泉实验产生的根本原因是烧瓶内外产生气压差，当把胶头滴管内的液体挤入烧瓶时，四选项均可产生气压差形成喷泉，且HCl能完全溶于水，CO2完全与NaOH溶液反应，4∶1混合的NO2和O2能恰好发生反应，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故均可使液体充满烧瓶，但NO2与H2O反应时有NO生成，液体不能充满烧瓶。

7．为了检验某固体物质中是否含有NH

，你认为下列试纸和试剂用到的是（　　）

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．①②④B．①②③

C．②③D．①③⑤

解析：

选B　固体溶于NaOH溶液后，加热，若含有NH

，则发生NH

＋OH－

NH3↑＋H2O，NH3能使湿润（用到蒸馏水）的红色石蕊试纸变蓝。

8．氨气是一种重要的工业原料。

工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。

下列说法错误的是（　　）

A．若管道漏气，遇氨就会产生白烟

B．该反应利用了Cl2的强氧化性

C．该反应属于复分解反应

D．生成1molN2有6mol电子转移

解析：

选C　此反应存在元素化合价的变化，为氧化还原反应，氧化还原反应不可能为复分解反应，C错误；Cl2在此反应中作氧化剂，体现强氧化性，B正确；反应生成的HCl遇到挥发出来的NH3生成白烟（NH4Cl），A正确；2NH3

N2，所以生成1molN2将有

6mol电子转移，D正确。

9．已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物，其中F是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，它们之间能发生如下反应：

①A＋H2O―→B＋C　②C＋F―→D

③D＋NaOH

F＋E＋H2O

（1）写出它们的化学式：

C________，D________，E________。

（2）写出下列反应的离子方程式：

①_____________________________________________________________________；

③_____________________________________________________________________。

（3）工业生产C的过程中有如下一步反应，即F经催化氧化生成B和H2O。

写出该步反应的化学方程式：

____________________________________________________________

_______________________________________________________________________。

解析：

根据题意“F是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体”可知F是NH3，再结合反应关系可知C为HNO3，D为NH4NO3，E为NaNO3，A为NO2，B为NO。

答案：

（1）HNO3　NH4NO3　NaNO3

（2）①3NO2＋H2O===2H＋＋2NO

＋NO

③NH

＋OH－

NH3↑＋H2O

（3）4NH3＋5O2

4NO＋6H2O

10．氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。

某化学兴趣小组利用图1装置探究氨气的有关性质。

（1）装置A中烧瓶内试剂可选用________（填序号），B的作用是________________。

a．碱石灰　B．生石灰　　c．浓硫酸　　d．烧碱溶液

（2）连接好装置并检验装置的气密性后，装入试剂，然后应先________（填Ⅰ或Ⅱ）。

Ⅰ.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水

Ⅱ.加热装置C

（3）实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应相关化学方程式为_____________________________________________________。

该反应证明氨气具有________性。

（4）该实验缺少尾气吸收装置，图2中能用来吸收尾气的装置是________（填装置序号）。

（5）氨气极易溶于水，若标准状况下，将2.24L的氨气溶于水配成1L溶液，所得溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。

解析：

（1）装置A是制备氨气的发生装置，浓氨水滴入固体碱石灰或氧化钙或固体氢氧化钠都可以生成氨气，浓硫酸和氨气发生反应，氨气易溶于烧碱溶液，不能选择浓硫酸、氢氧化钠溶液制备氨气，所以A装置中试剂为：

a.碱石灰，b.生石灰；B装置中的碱石灰是吸收水蒸气，干燥氨气。

（2）连接好装置并检验装置的气密性后，装入试剂，打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水发生反应生成氨气。

（3）实验中观察到C中CuO粉末变红证明生成铜，D中无水硫酸铜变蓝说明生成水，并收集到一种单质气体，依据氧化还原反应分析，氧化铜氧化氨气为氮气，氧化铜被还原为铜，反应的化学方程式为3CuO＋2NH3

3Cu＋N2＋3H2O；氮元素化合价升高为0价，NH3作还原剂具有还原性。

（4）氨气极易溶于水吸收尾气需要防止倒吸，图2中能用来吸收尾气的装置是Ⅱ、Ⅲ，装置Ⅰ易发生倒吸。

（5）氨气极易溶于水，若标准状况下，将2.24L的氨气溶于水配成1L溶液，溶质氨气物质的量为0.1mol，所得溶液的物质的量浓度＝

＝0.1mol·L－1。

答案：

（1）ab　吸收水蒸气干燥氨气

（2）Ⅰ

（3）3CuO＋2NH3

3Cu＋N2＋3H2O　还原

（4）Ⅱ、Ⅲ

（5）0.1

1．下列叙述不正确的是（　　）

A．NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水

B．NO和NH3均可用排空气法收集

C．NH3中的N元素只具有还原性

D．NH3遇到挥发性强酸能产生白烟

解析：

选B　A项，NH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水，正确；B项，NO能被氧气氧化生成NO2，所以不能用排空气法收集，NH3可用向下排空气法收集，错误；C项，NH3中的氮元素为－3价，为氮元素的最低价，只具有还原性，正确；D项，NH3遇到挥发性强酸能产生白烟，如与浓盐酸相遇产生氯化铵而产生白烟，正确。

2．实验室里可按如图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则气体R是（　　）

A．HClB．Cl2

C．COD．NH3

解析：

选D　从储气瓶导管长短，可看出R应是一种比空气密度小，易溶于水的气体，故D选项正确。

3．某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸、灼热的氧化铜（变红）和无水硫酸铜（变蓝）时，则可断定该混合气中一定有（　　）

A．HCl、CO2、H2B．CO、H2、H2O

C．CO、H2、NH3D．HCl、CO、H2O

解析：

选A　气体通过澄清的石灰水无浑浊，而通过Ba（OH）2溶液有浑浊，则证明原混合气体中一定含HCl和CO2气体，因HCl与石灰水作用：

Ca（OH）2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，无沉淀产生；CO2通过Ba（OH）2产生沉淀：

Ba（OH）2＋CO2===BaCO3↓＋H2O，因而有HCl、CO2，则一定没有NH3。

通过灼热CuO和无水CuSO4所呈现的现象说明一定存在有H2。

4.锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y。

若挤压胶头滴管，使液体Y滴入瓶中，振荡，过一会可见小气球a鼓起。

气体X和液体Y不可能是（　　）

A．X是NH3，Y是水

B．X是SO2，Y是NaOH浓溶液

C．X是CO2，Y是稀硫酸

D．X是HCl，Y是NaNO3稀溶液

解析：

选C　气球鼓起，说明锥形瓶内压强减小，所以只要气体