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-1-第5课时氨和铵盐[课型标签:知识课基础课]知识点一氨和铵盐1.氨的分子结构与物理性质电子式密度气味水溶性比空气小强烈刺激性气味极易溶于水(1∶700)2.喷泉实验(1)喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中,容器内压强小于容器外压强,从而产生喷泉。(2)下面是几种常见的能形成喷泉的气体和吸收剂气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水(3)常见的喷泉实验装置及操作①装置:②操作:装置Ⅰ:打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,使少量水进入烧瓶,导致大量的NH3溶解。烧瓶内形成负压而产生喷泉。装置Ⅱ:挤压气球,即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶,导致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉。-2-装置Ⅲ:去掉了胶头滴管。打开止水夹,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,氨气受热膨胀,使氨气通过导管与水接触溶解,即产生喷泉。3.氨的化学性质(1)氨气与水的反应NH3+H2ONH3·H2ON4H+OH-,氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、N4H、OH-、H+。氨水为可溶性一元弱碱溶液,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O。(2)氨气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+NH3NH4Cl、NH3+HNO3NH4NO3。(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·H2OAl(OH)3↓+3N4H。(4)氨气的还原性——氨的催化氧化化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。4.铵盐(1)物理性质:无色或白色晶体,易溶于水。(2)化学性质——“三解”①不稳定性(热解)a.NH4Cl受热分解:NH4ClNH3↑+HCl↑。b.NH4HCO3受热分解:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O。②与碱反应(碱解)铵盐与碱溶液反应的离子方程式a.在稀溶液中不加热:N4H+OH-NH3·H2O。b.加热或浓溶液:N4H+OH-NH3↑+H2O。-3-③铵盐溶于水易水解(水解)N4H+H2ONH3·H2O+H+。(3)N4H的检验1.下列关于氨水的说法中,不正确的是(C)A.氨水和液氨不同,氨水是混合物,液氨是纯净物B.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)C.氨水显弱碱性,是弱电解质D.在1mol·L-1氨水中,NH3·H2O、N4H、NH3的物质的量浓度之和为1mol·L-1解析:氨气极易溶于水,发生反应:NH3+H2ONH3·H2ON4H+OH-;生成的氨水是混合物,其中的NH3·H2O是弱电解质,电离程度小,且NH3分子极易与H2O结合,故其中浓度最大的粒子是NH3·H2O(H2O除外)。1mol·L-1氨水中,所有含N元素的微粒的物质的量浓度之和为1mol·L-1,即NH3·H2O、N4H、NH3的物质的量浓度之和为1mol·L-1。2.如图,利用培养皿探究氨气的性质。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做的解释正确的是(A)选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸反应产生了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是一种可溶性碱解析: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;NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀,该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等;NH3溶于水生成NH3·H2O,NH3·H2O属于碱,NH3不属于碱。-4-3.(2019·山东省实验中学诊断)在如图装置中,烧瓶中充满干燥气体a。将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满整个烧瓶。a和b可能是(B)a(干燥气体)b(液体)①NH3水②CO2饱和NaOH溶液③Cl2饱和食盐水④NO2水⑤HCl0.1mol·L-1AgNO3溶液A.①②③B.①②⑤C.②④⑤D.①②④解析:①NH3极易溶于水,烧瓶内压强减小为零,同外界大气压产生压强差,所以形成喷泉,并充满烧瓶;②CO2与饱和NaOH溶液完全反应,压强近乎为零,同外界大气压产生压强差,能形成喷泉,最终几乎充满整个烧瓶;③氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,烧瓶内压强与大气压近乎相等,不能形成喷泉;④NO2与水反应,生成硝酸和NO,容器内气体减少,气压减小,形成喷泉,但因为NO不溶于水,所以不会充满烧瓶;⑤HCl极易溶于水并且和0.1mol·L-1AgNO3溶液反应,使烧瓶内压强减小为零,同外界大气压产生压强差,所以形成喷泉,并充满烧瓶;综上所述,符合条件的为①②⑤。所以B选项是正确的。4.探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(B)A.将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水B.向氨水中加入浓氢氧化钠溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氨水中含有N4HC.加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3具有热不稳定性D.将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨气催化氧化的产物中有NO-5-解析:B项,因为氨水中存在氨分子,加热氨气逸出,也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨气,错误;D项,4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,NH3的氧化产物为NO,正确。知识点二氨气的制备1.原理2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O[注:①不能用NH4NO3,因NH4NO3受热爆炸;②Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替,因两者易吸湿,易结块,不利于产生NH3,且高温下腐蚀试管。]2.实验装置装置类型:固+固气体。3.净化装置:如图所示(不能用浓H2SO4、P2O5、CaCl2、无水硫酸铜作干燥剂)。4.收集方法:向下排空气法。5.验满方法(1)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。(2)将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,说明NH3已收集满。6.尾气处理:在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3。[名师点拨]实验室制取NH3的简易方法方法化学方程式(或原理)发生装置-6-加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O浓氨水+固体NaOHNaOH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CaOCaO与水反应,使溶剂(水)减少,且OH-浓度的增大有利于生成NH3;反应放热,促使氨水分解。化学方程式:NH3·H2O+CaONH3↑+Ca(OH)21.为了在实验室更简便地制取干燥的NH3,下列方法中适合的是(C)A.NH4Cl与浓硫酸混合共热,生成的气体用碱石灰进行干燥B.N2+3H22NH3,用烧碱进行干燥C.加热浓氨水,气体用碱石灰干燥D.加热NH4HCO3,气体用P2O5干燥解析:A项,NH4Cl与浓硫酸反应的化学方程式为2NH4Cl+H2SO4(浓)(NH4)2SO4+2HCl↑;B项,属于NH3的工业制法,不是实验室简便制取NH3的方法;C项,NH3·H2ONH3↑+H2O,NH3能用碱石灰干燥;D项,NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O,制得的NH3不纯,且不能用P2O5干燥NH3。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(A)解析:NH4Cl加热生成的NH3和HCl,冷却后又生成NH4Cl,不能得到NH3。3.(广东卷)NH3及其盐都是重要的化工原料。-7-(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为。(2)按如图装置进行NH3性质实验探究。①先打开旋塞1,B瓶中的现象是,原因,稳定后,关闭旋塞1。②再打开旋塞2,B瓶中的现象是。解析:(1)制备氨气时,加热固体的试管口应略向下倾斜,所以制备装置应选取装置A;氨气的密度比空气的小,因此应用向下排空气法收集,所以收集装置应选取装置C;氨气极易溶于水,应防止发生倒吸,因此尾气处理装置应选取装置G。(2)A瓶的压强大于B瓶的,因此A瓶中的氯化氢进入B瓶中,与氨气反应生成氯化铵,可以看到B瓶中有白烟生成。由于氯化氢和氨气反应导致B瓶中的压强降低,且B瓶中的氯化氢相对过量,因此当关闭旋塞1打开旋塞2时,石蕊水溶液会被倒吸入B瓶中,遇氯化氢溶液变红色。答案:(1)ACG(2)①有白烟生成A瓶中压强比B瓶中压强大,打开旋塞1,A瓶中的氯化氢进入B瓶中,与B瓶中的氨气反应生成氯化铵,能看到白烟②液体进入B瓶中,溶液的颜色变红