高中-化学：4氨 38页

1.了解氨的性质、实验室制法及应用。 2.了解铵盐的性质。 3.了解NH4 ＋的检验。 4.了解氮循环对生态平衡的重要意义。 一、氨 1．合成氨的贡献 (1)工业合成氨原理 ，德国化学家哈 伯因在合成氨方面的巨大贡献而获得诺贝尔化学 奖。 (2)氮的固定 将 态的氮转变为氮的 的过程。 化合物游离 2．氨的物理性质 颜色： ，气味： ，溶 解性： 溶于水(体积比 )。 无色 刺激性气味 极易 1∶ 700 3．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 ，瓶内液 体呈 色 氨 溶于水， 水溶液呈 性 喷泉 红 极易 碱 4.氨的化学性质 (1)氨与水的反应 ①反应的化学方程式为： 。NH3＋H2ONH3·H2O ③氨水呈弱碱性，原因是(用电离方程 式表示) NH3·H2ONH4 ＋＋OH－。 (2)氨与酸的反应 蘸取浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时 。 反应的化学方程式为： 。 (3)氨的催化氧化 化学方程式为： 。 产生白烟 NH3＋HCl===NH4Cl 1.用蘸有浓硫酸和浓硝酸的玻璃棒分别和 蘸有浓氨水的玻璃棒接近时有白烟生成吗？ 【思考·提示】　浓H2SO4没有白烟生成， 因为浓硫酸不具有挥发性。浓HNO3有白烟生成， 因为浓HNO3易挥发。 思考 二、铵盐 1．物理性质：铵盐都 于水。 2．化学性质 (1)铵盐受热易分解 易溶 (2)铵盐与碱反应 2.实验室如何检验NH4 ＋的存在？ 【思考·提示】　向盛有待测液的试管中滴 加浓NaOH溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊 试纸置于管口，若变蓝则证明溶液中存在NH4 ＋。 思考 三、氨的实验室制法 1．实验装置 3．收集： 法(管口塞一团棉花， 防止空气对流，使收集到的NH3尽量纯净)。 4．验满：将湿润的红色石蕊试纸放置在试 管口附近，若试纸变蓝色，说明NH3已收集满。 或用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若产生白 烟，则已集满。 向下排空气 1．喷泉形成的原理 容器内外存在较大的压强差，在这种压强 差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的 导管喷出来，即形成喷泉。 喷泉实验 2．使容器内外产生较大的压强差的两类 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。 例如： 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、 H2S、SO2 NO2＋ O2 吸收剂 水或 NaOH溶 液 水、 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)或发生化学反应，产生气体。 容器内产生大量气体，容器内压强迅速 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 等均是利用了此原理。 能形成喷泉的气体不一定是极易溶于水的 气体，只要瓶内气体与挤入的液体能发生反应使 瓶中压强变小就可形成喷泉。　 特别提醒 (2008年高考上海卷)如图的装置 中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯 和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的 胶头，下列与实验事实不相符的是(　 　) A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉 B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉 C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉 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―→NaHCO3溶液，不反应，难溶，无喷泉 【答案】　A 若将A项中NaHCO3换为NaOH能形成喷泉吗？ 换为水呢？ 【提示】　将NaHCO3换为NaOH可以形成喷 泉，因CO2能溶于NaOH溶液；但若换为水则不能 形成喷泉，因CO2在水中的溶解度不大。 1．如图所示，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滴入锥形瓶中， 振荡，过一会儿，可见小气球a鼓胀 起来。气体X和液体Y不可能是(　 　) X Y A NH3 H2O B SO2 NaOH溶液 C CO2 6 mol·L－1H2SO4溶液 D HCl 6 mol·L－1Na2SO4溶液 解析：选C。气球鼓胀，说明锥形瓶内压强变小，即挤入的液体Y能 溶解X或能与X发生反应，A中NH3溶于水，B中SO2与NaOH溶液反应，D中 Na2SO4溶液中含水，HCl也可以在其中完全溶解，A、B、D都满足要求，只 有C中CO2不与H2SO4溶液反应，也很少溶解，不能使小气球鼓胀起来，故选C。 1．药品的选择 (1)铵盐：制取NH3时，一般用NH4Cl而不用 NH4NO3、(NH4)2SO4或(NH4)2CO3，原因如下： 氨气的实验室制法 铵盐 不选用的理由 NH4NO3 受热分解，会发生爆炸，不安全 (NH4)2SO4 与Ca(OH)2反应时生成CaSO4，反应物呈块 状，不利于NH3逸出，且反应后试管难清 洗 (NH4)2CO3 受热分解会产生CO2，使收集到的NH3不纯 (2)碱：一般用熟石灰，不用NaOH或 KOH，因为NaOH或KOH易吸水结块，而 且对玻璃腐蚀性较强。 2．实验装置类型 与实验室用KClO3和MnO2制取O2的装 置相同。 3．操作时的注意事项 (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)由于氨气的密度比空气小，因此收集氨 气时，导管应插入试管的底部； (4)加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由 前向后逐渐加热。 4．NH3的干燥 通常使用碱石灰，不能使用P2O5或浓H2SO4， 也不能用无水CaCl2。 5．验满 (1)用湿润的红色石蕊试纸放在试管口附近， 若变蓝，说明已经收集满。 (2)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。 6．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。但多余 气体在尾气吸收时要防止倒吸。常用的装置有： 7．其他常见制取NH3的方法 (1)加热浓氨水制氨。在烧瓶中加入2 mL～4 mL浓氨水，加热即得氨气，可用制氯 气的装置。 (2)常温下，用浓氨水与固体烧碱或生 石灰混合制氨气。这种方法的原理是：固体 烧碱或生石灰溶于水时放出大量的热，促使 NH3·H2O分解放出氨气。 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(　　) 【思路点拨】　解答本题要注意以下三 点： (1)原理是否正确。 (2)装置是否合理、安全。 (3)操作是否简单易行。 【解析】　要根据反应原理中反应物的状态和反应条件选择合适的气 体发生装置。 选项 内容指向·联系分析 结论 A NH4Cl受热时分解为NH3和HCl，但在管 口及导管中NH3、HCl又会重新化合为 NH4Cl，得不到NH3 错误 B CaO＋NH3·H2O===Ca(OH)2＋NH3↑放 出热量的同时使氨水温度升高，降低了 NH3的溶解度 正确 C 装置错误，应使试管口略向下倾斜 错误 D 浓氨水加热时发生反应：NH3·H2O NH3↑＋H2O，放出氨气 正确 【答案】　AC 【规律方法】　判断实验装置图是否错误的 一般方法：一看主体(发生)装置是否有错：①实 验是否需要加热；②酒精灯部位是否有错；③是 否有石棉网；④仪器放置是否有错；⑤夹持仪器 的位置是否有错。二看试剂是否符合实验原理 (包括反应物、除杂试剂、干燥剂、尾气吸收剂)。 三看收集方法是否有错(排水法、向上排空气法、 向下排空气法、导管伸入的位置等)。四看是否 缺少尾气吸收装置。 2．实验室制氨气通常有三种方法：①用 固体氢氧化钙和氯化铵反应，装置同课本；② 称取7.9 g碳酸氢铵固体放入试管内，再加入8 g 氢氧化钠固体，常温下即能产生氨气，装置如 图甲；③在锥形瓶中注入50 mL浓氨水，再加 入10 g氢氧化钠固体，装置如图乙，选取三个 250 mL的干燥的烧瓶及瓶塞，用于收集三种制 法的氨气。 (1)写出②法制取氨气的化学方程式：_______ ________________________________________； (2)说明用③法制取氨气的原理______________ _____________________________________________ _________________________________________； (3)检验氨气已收集满的方法_______________ _____________________________________________ _________________________________________； (4)用集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如图丙 (烧杯内盛酚酞溶液)，其现象是______________ _____________________________________________ _________________________________________。 解析：本题主要考查NH3的性质，通过氨气的实验室制取也考查了NH4 ＋和OH －的反应，解题的关键是第②种方法和第①种相似，只是铵盐和碱不同，比第①种方 法反应快，不用加热；第③种制氨方法，一定要用浓氨水和固态NaOH。 答案：(1)NH4HCO3＋2NaOH===Na2CO3＋ NH3↑＋2H2O (2)在浓氨水中存在着下列平衡： NH3＋H2ONH3·H2ONH4 ＋＋OH－ 当加入氢氧化钠固体时，增大溶液中c(OH －)，使氨水中的平衡向左移动；另外氢氧化钠固 体溶解时放热，使氨水的温度升高，氨气溶解度 减小而有大量氨气逸出 (3)用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，试纸变 蓝说明已满(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近集气瓶 口，若冒白烟，表示氨气已收集满) (4)图丙装置中圆底烧瓶内的长玻璃管喷出 “泉水”，原烧杯中的溶液是无色的，喷泉呈红色