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第四章非金属及其化合物第四节氨硝酸硫酸课时1氨和铵盐目标与素养：1.了解NH3的性质、制法和应用。(变化观念与科学探究)2.了解铵盐的性质及应用和NH＋4的检验。(宏观辨识与变化观念)自主探新知预习一、氨气1．氮的固定游离化合2．氨气的性质及应用(1)物理性质NH3是一种__色、有刺激性气味的气体，密度比空气的__，____溶于水，通常情况下，1体积水大约可溶解______体积NH3，沸点为－33.5℃，易____，作制冷剂。无小极易700液化(2)化学性质①NH3与H2O反应——氨气极易溶于水可用____实验证明NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－a．氨水呈__性。b．氨水的成分有H2O、________________________________。喷泉碱NH3·H2O、NH3、NH＋4、OH－、H＋②氨气与氯化氢的反应——将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近a．现象：__________。b．原因：浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成__________小颗粒。c．化学方程式：______________________________。有白烟产生氯化铵晶体NH3＋HCl===NH4Cl③从氮元素的化合价分析氨的性质a．NH3中氮元素的化合价为____，在化学反应中氮元素化合价的变化是__________，因此氨具有____性。b．请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：__________________________________。－3化合价升高还原4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O3．氨水的性质(1)弱碱性：与指示剂作用。如使酚酞变__，使紫色石蕊试液变__。(2)不稳定性：NH3·H2O=====△NH3↑＋H2O。(3)沉淀反应(与Al3＋反应)_____________________________。红蓝Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4二、铵盐和NH3的实验室制法1．铵盐及其性质(1)农业上常用的铵态氮肥，如____________________等属于铵盐，它们都是__溶于水的晶体。(2)在试管中加热氯化铵固体①观察到的现象是___________________________________。②反应的化学方程式：______________________________，______________________________。NH4Cl，NH4HCO3易NH4Cl固体消失，试管上方凝结成白色固体NH4Cl=====△NH3↑＋HCl↑NH3＋HCl===NH4Cl(3)NH4HCO3受热分解的化学方程式为_____________________________________。(4)加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸：①观察到的现象是______________________；②反应的化学方程式是_______________________________。NH4HCO3=====△NH3↑＋CO2↑＋H2O红色石蕊试纸变蓝NH4Cl＋NaOH=====△NaCl＋NH3↑＋H2O2．氨的实验室制法向下排空气法减少NH3与空气的对流速率，收集到较纯净的NH31．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)NH3的催化氧化与NO的氧化均为固氮反应。()(2)NH3的水溶液呈碱性，故NH3为一种碱。()(3)NH3与O2反应时可直接氧化成NO2。()[答案](1)×(2)×(3)×2．只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是()A．NaOH溶液B．AgNO3溶液C．Ba(OH)2溶液D．BaCl2溶液[答案]C3．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_________________________；____________________________________________________。[答案](1)2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)a氨气密度比空气密度小(3)氨气极易溶于水水溶液显碱性核心攻重难突破NH3、铵盐的主要性质及转化1.NH3、铵盐的转化关系2．NH3、铵盐的主要性质和铵根离子的检验(1)(2)3．NH＋4检验的一般思路待测液――――――――→NaOH溶液①――→△②气体―――――――→湿润的红色石蕊试纸若变蓝，证明待测液中含有NH＋4。1．以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是()A．铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用B．氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性C．实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨气D．氨具有还原性，一定条件下可与氧化性的物质如氧气发生反应B[氨的喷泉实验无法体现NH3的氧化性。]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。]1氨气也能与硫酸反应生成硫酸铵，但是二者反应不产生白烟，所以无法通过硫酸与氨气的反应现象来检验氨气的存在。2不能将铵盐直接加热验证NH＋4的存在，因为有的铵盐加热分解不一定生成氨气。例如，NH4NO3分解不产生氨气。NH3的实验室制法用NH4Cl与Ca(OH)2共热反应制取NH3微点拨：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的试管口放蘸有稀硫酸的棉花团，防止NH3与空气对流和污染空气。科学探究——快速制NH3的方法(1)加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2O=====△NH3↑＋H2O，故可直接加热浓氨水制备NH3。(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向固体NaOH或CaO中滴加浓氨水来制备NH3。反应装置图分别为：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．①③B．②③C．①④D．②④A[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。]4．下列装置不能达到实验目的的是()A．制备和净化NH3B．吸收NH3C．检查装置气密性D．利用排空气法收集NH3[答案]A系列微专题5：喷泉实验1．减小内压法(如图Ⅰ所示)(1)原理：烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉。(2)常见气体与吸收剂的组合气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2＋O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液水(3)引发喷泉的操作：打开止水夹，将胶头滴管中的水挤入烧瓶。2．增大外压法(如图Ⅱ所示)锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→锥形瓶内压强增大→锥形瓶内液体迅速进入烧瓶形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。1．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b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则a和b分别是()选项a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO2CaCl2溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH3水D[气体a在液体b中的溶解度很大，烧瓶中气体溶于少量液体b中导致烧瓶中气体压强急剧下降，打开弹簧夹f，烧杯中的液体b被大气压压入烧瓶，形成喷泉。氨气极易溶于水，所以D项符合题意。二氧化氮与水反应生成一氧化氮，气体体积变为原来的三分之一，A项不符合题意；常温下，二氧化碳在CaCl2溶液中的溶解度很小，B项不符合题意；氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，C项不符合题意。]2．喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。图1图2图3(1)实验室制取氨气的化学方程式为_____________________(一种即可)。①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是____________________________________。该实验的原理是______________________________________。②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法____________________________________________________。(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________。A．Cu与稀盐酸B．NaHCO3溶液与NaOH溶液C．CaCO3与稀硫酸D．NH4HCO3与稀盐酸(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2是________上部烧瓶内的压强。图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。[解析](1)图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。(3)图1、2是上部压强减小导致喷泉，图3是下部压强增大导致喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。[答案](1)2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(其他合理答案也可以)①打开止水夹，挤压胶头滴管NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾(2)D(3)减小增大3当堂提素养达标1．下列关于氨气的说法中正确的是()A．氨溶于水显碱性，所以氨气可以使湿润的酚酞试纸变蓝B．氨气可以用浓硫酸干燥C．用水吸收氨气可用右图的装置防止倒吸D．氨本身没有毒，因此氨气泄漏时，人们没有必要采取任何防范措施C[题图的实验装置由于出气管口在水下层的CCl4层中，