高中化学58个精讲24氨、铵盐 5页

高中化学58个考点精讲 ‎24、 氨、铵盐 ‎1．复习重点 ‎1．氨的分子结构、性质和制取 ‎2．铵盐的结构、性质和用途 ‎3．氨和铵盐的检验 ‎2．难点聚焦 一．氨 ‎1．氨的结构、性质和用途 ‎（1）氨的结构： ‎ 电子式： 结构式：‎ 空间构型：三角锥形；NH3是极性分子。‎ ‎（2）物理性质：无色有特殊剌激性气味的气体，极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的NH3 。‎ ‎（3）化学性质：‎ ‎①与水反应：‎ NH3+H2O NH3·H2O NH4＋+OH― ‎ NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3。‎ ‎②与酸的反应：‎ NH3+HCl=NH4Cl（生成白烟）‎ NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 ‎ ‎③与氧化剂反应：‎ ‎4NH3+3O2 4NO+6H2O ‎ ‎△‎ ‎△ ‎ ‎2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O 8NH3+3Cl2 = N2 + 6NH4Cl ‎ ‎ 2．氨的实验室法：用铵盐与碱共热 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O ‎①发生装置：固+固+加热型。与制备O2 和CH4 气体相似；收集NH3 用向下排空气法收集。‎ ‎②检验：a.用润湿的红色石蕊试纸检验；‎ b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。‎ ‎③干燥：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥。‎ ‎ 3．氨的工业制法 高温、高压4‎ 催化剂 N2+3H2 2NH3 ‎ 一． 铵盐 ‎ （1）结构：离子晶体，具有离子键、共价键和配位键，是由非金属元素组成的离子化合物。‎ ‎ （2）物理性质：都是晶体，都易溶于水。‎ ‎（3）化学性质 ‎△‎ ‎△‎ ‎①不稳定性：铵盐受热易分解 ‎△‎ ‎△‎ NH4Cl NH3+HCl NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O ‎ ‎△‎ NH4NO3受热分解较复杂：NH4NO3 N2O+2H2O 2NH4NO3 2N2↑ +O2↑+4H2O ‎②与碱反应 NH4＋+OH― NH3·H2O 或NH4＋+OH― NH3↑+H2O ‎③水解反应：NH4＋+H2O NH3·H2O+H＋ ‎ ‎（4）用途：可用作氮肥，炸药，焊药。‎ ‎（5）NH4＋的检验：‎ 往待测液中加入NaOH溶液加热，放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含NH4＋。‎ 原理、规律、疑难剖析：‎ 1、 关于氨水的几个问题 ‎（1）氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水浓度越大密度越小，计算氨水浓度时，溶质是NH3，而不是NH3•H2O。‎ ‎（2）在氨水溶液中存在如下平衡：NH3+H2O NH3•H2O NH4++OH—，氨水显弱碱性，具有碱的通性。氨水可使红色石蕊试纸变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。‎ ‎（3）氨水是混合物，溶液中存在微粒有：‎ 三种分子：NH3•H2O、NH3、H2O 三种离子：NH4+、OH—、及少量H+‎ ‎（4）氨水是弱电解质溶液，但电解质是NH3•H2O而不是NH3。‎ ‎（5）氨水是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋等生成沉淀。其中AgOH、（或Ag2O）、Cu(OH)2 等沉淀遇过量的氨水会生成络离子而溶解。如：‎ Al3＋+3 NH3•H2O=Al(OH)3↓ +3NH4＋‎ Ag＋+ NH3•H2O=AgOH+NH4＋‎ ‎2AgOH=Ag2O+H2O ‎ Ag2O +4 NH3•H2O=2[Ag(NH3)2]+ +2OH―+3H2O ‎ 利用此性质在实验室中用氨水制取Al(OH)3 和银氨溶液。‎ ‎（6）涉及氨水的离子方程式的书写 ‎①氨水作反应物，用分子式NH3•H2O表示。‎ ‎△‎ ‎②生成氨水时，如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下，用下式表示：‎ NH4＋+OH― NH3↑+H2O ‎③生成氨水时，如使用的反应物为稀溶液，用下式表示：NH4＋+OH― = NH3·H2O ‎△‎ 1、 铵盐的分解规律 ‎△‎ ‎（1）不稳定性酸的铵盐分解产物为NH3和酸酐及水。如NH4HCO3 NH3+CO2+H2O ‎（2）挥发性酸对应的铵盐产物为NH3和相应酸。如 NH4Cl NH3+HCl ‎（3）氧化性酸的铵盐分解产物不附合上述规律。如NH4NO3和（NH4）2SO4（因HNO3和H2SO4有强氧化性，NH3在加热时有还原性）‎ 一． 氨气制法 1． 工业制法其反应方程式：‎ 催化剂 ‎ N2+3H2 高温、高压2NH3‎ 2． 实验室制法 ‎△‎ ① 药品：铵盐（氯化铵）与消石灰固体混合加热 ‎②反应方程式：2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCL2+2NH3 +2H2O ‎ ‎③装置：固体 加热 气体，同于实验室用KClO3和MnO2固体混合加热制O2装置 ‎ ④干燥：常用碱石灰作干燥剂，不能用酸性干燥剂如浓H2SO4、P2O5等。‎ ‎⑤收集：只能用向下排空气法。‎ ‎⑥验满：用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，也可用玻璃棒蘸有浓氨水，靠近试管口。‎ ‎⑦注意：a．棉花的作用为防止气体对流，提高收集氨气的速率和纯度。b．不使用NaOH的原因是加热时NaOH碱性强，容易腐蚀试管。消石灰碱性相对弱，且比较疏松，氨气容易逸出。c．制取干燥氨气也不能用CaCl2作干燥剂，原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。‎ ‎3．例题精讲 例1.同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3，②NO2，进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为 （ ）‎ A.①＞② B.①＜② C.①=② D.不能确定 解析:可先设烧瓶容积为‎1L,则NH3瓶中水充满整个烧瓶,NO2瓶中水充满烧瓶的2/3,如在标准状况下测定,则氨水的物质的量浓度为c=,HNO3溶液物质的量浓度为c=。参考答案：C 例2.从某些性质看，NH3与H2O相当，NH4+与H3O+，NH2—与O2—都有相当关系，下列有关方程式不正确的是 （ ）‎ A. NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3↑ ‎ B. M+2NH3=M(NH2)2+H2↑(M为二价活泼金属)‎ C. ‎2NH4Cl+MNH=MCl2+NH3‎ D. ‎2NH4Cl+MO=M(NH2)2+2HCl+H2O 解析:A中KNH2可看成KOH,反应正确,B中NH3可看成H2O,反应正确,C中MNH可看成MO,反应同样也正确,而D中若将NH4Cl看成H3OCl即HCl,则有反应2NH4Cl+MO=MCl2+NH3↑+H2O 例3．某化学课外小组所做实验的示意图如下图 ‎ ‎ ‎ ‎ 图中“ ”表示气体流向，M是一种子纯净而干燥的气体，Y为另一种气体。当与M气体反应时y气体过量，E内有棕色气体产生。实验所用到的物质只能由下列物质中选取：Na2CO3、Na2O2 、NaCl、CaCl2、(NH4)2CO3碱石灰等固体及蒸镏水。据此实验，完成下列填空：‎ （1） A中所用装置的主要仪器有 ‎ ‎（2）B中所选的干燥剂是 ，作用是 。‎ ‎（3）C中发生的主要反应的化学方程式是 ‎ ‎（4）制取y气体的D装置所用的主要仪器是 ‎ 制取y的化学方程式是 。‎ （1） 当F中为紫色石蕊试液时，见到的现象是 主要反应方程式为 、 。‎ 解析：解此题抓住两点：①产生C（或E）气体的条件为Pt丝红热②E内有红棕色即为NO2，得知M为NH3,y为O2,C中有NO、NO2、H2O（g）等。‎ ‎ 答案：（1）大试管，铁架台（附铁夹），酒精灯，单孔塞和玻璃管。‎ （2） 碱石灰，既除去水蒸气又除去CO2.‎ ‎△‎ ‎（3）4NH3+5O‎2 Pt 4NO+6H2O （气）‎ ‎（4）平底烧瓶，分液漏斗，胶塞 ，导管（用锥形瓶代替平底烧瓶也可）‎ ‎2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2 ‎ ‎（5）紫色石蕊试液变红，3NO2+H2O=2HNO3+NO，HNO3=H++NO –3。‎ 例4在室温时有50ml的混合气体，它们可能由HCl、NH3、CO2、NO组成。将这些混合气体通过浓H2SO4后体积减少为35ml ，再通过过量的过氧化钠气体体积又减少为20ml,最后将气体通过水，充分反应后只剩下10ml 气体。（所有气体体积在同温同压下测定）求：‎ ① 混合气体由哪些气体组成？它们的各占多少毫升？‎ ② 最后剩余气体是什么气体？‎ 解析：50ml混合气体通过浓H2SO4体积减少为35ml，则NH3体积为50ml-35ml=15ml。由此确定无HCl。由题意可知还有CO2和NO。设含CO2为xml,NO为yml,若最后10ml为NO，则由：3NO2+H2O=2HNO3+NO可知需NO2为30ml＞20ml,不合题意，若最后10ml为O2,则由4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知ymlNO需消耗ymlO2,再由2CO2+2Na2O2=2NaCO3+O2得生成O2为ml, 解得 ‎ 则NH3为15ml，CO2为29ml,NO为6ml 答案：①混合气体由29mlCO2，15mlNH3，6mlNO组成。②剩余气体为O2，其体积为10ml.‎ ‎ 例5 在密闭容器中，放入碳酸铵和氢氧化钠固体共Ag，将容器加热至‎200℃‎，经充分反应后，排出其中气体，冷却后称得剩余固体的质量为Bg，问容器内碳酸铵和氢氧化钠各多少克？‎ ‎△‎ ‎△‎ 解析：可能发生如下反应：‎ ‎(NH4)2CO2 + 2NaOH === 2NH3↑+ 2H2O + Na2CO3 ………①‎ ‎(NH4)2CO3 === 2NH3↑+ CO2↑+ H2O↑……………………②‎ 在加热过程中应首先发生反应①，只有当(NH4)2CO3过量时才能继续发生反应②。并由以上反应可以看出，NaOH过量时减重少，残留固体只有两种情况。一当(NH4)2CO3正好作用或过量时残留物为Na2CO3，二当NaOH过量时残留物为Na2CO3和NaOH的混合物，下面分别讨论。‎ ‎10据反应(NH4)2CO3 + 2NaOH === Na2CO3 + 2NH3↑+ 2H2O↑‎ ‎ 96 80‎ ‎   176 106 34 36‎ ‎ A B 当A/B=176/106即A=B时，两者恰好反应 ‎ ‎ ‎20当NaOH过量时，即A>B时，根据减少质量确定(NH4)2CO3质量 ‎ ‎ ‎30当(NH4)2CO3过量，即A