高中化學(xué)必修課程PAGEPAGE1第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第3節(jié)氮的循環(huán)第2課時(shí)氨的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解氨氣和銨鹽的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.掌握NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)方法和NH3的實(shí)驗(yàn)室制備方法。知識(shí)梳理一、氨氣的性質(zhì)與應(yīng)用1．氨的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度水溶性沸點(diǎn)氣味氣體比空氣溶于水(常溫常壓)較低，易液化(2)化學(xué)性質(zhì)2．氨水的成分與性質(zhì)(1)成分——“3分子3離子”，即：H2O、、、、NHeq\o\al(＋,4)、H＋。點(diǎn)撥：通常認(rèn)為氨水中的溶質(zhì)是NH3,1mol·L－1氨水中NH3·H2O濃度是小于1mol·L－1，溶液中NH3、NHeq\o\al(＋,4)、NH3·H2O的濃度和為1mol·L－1。3．氨的用途(1)氨易液化，常用作制冷劑。(2)氨是氮肥工業(yè)和硝酸工業(yè)的重要原料。點(diǎn)撥：化學(xué)氮肥主要包括氨態(tài)氮肥(主要成分為NHeq\o\al(＋,4))、硝態(tài)氮肥(主要成分為NOeq\o\al(－,3))和有機(jī)態(tài)氮肥——尿素[CO(NH2)2]。[互動(dòng)探究]1．如圖裝置，打開止水夾擠壓滴管的膠頭后，立即形成紅色噴泉，該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明氨氣的哪些性質(zhì)？2．該噴泉實(shí)驗(yàn)中，引發(fā)噴泉的實(shí)驗(yàn)操作是什么？[歸納升華]噴泉實(shí)驗(yàn)深度剖析1．實(shí)驗(yàn)原理裝置中氣體極易溶于水(或某液體，或與水、與液體易反應(yīng))，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)降低形成較大的壓強(qiáng)差，在壓強(qiáng)差作用下燒杯中的水被壓入燒瓶?jī)?nèi)形成噴泉。2．常見裝置3．常見能形成噴泉的物質(zhì)組合氣體吸收劑原理NH3水NH3、HCl均屬于極易溶于水(常溫下，NH3——1∶700，HCl——1∶500)HClCO2NaOH溶液三種氣體均為酸性氣體，均能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)SO2Cl24．引發(fā)操作(1)甲裝置：打開止水夾，擠壓膠頭滴管，使少量水進(jìn)入燒瓶，形成噴泉。(2)乙裝置：打開止水夾，用熱毛巾捂住燒瓶(或微熱燒瓶)，使導(dǎo)氣管下端有水柱形成，拿開毛巾，形成噴泉。5．成功關(guān)鍵(1)裝置氣密性良好；(2)燒瓶要干燥；(3)燒瓶充滿氣體。[即時(shí)訓(xùn)練]角度一、氨氣的性質(zhì)及應(yīng)用1．下列有關(guān)氨氣的敘述中，正確的是()①氨氣易溶于水，可以用來做噴泉實(shí)驗(yàn)②氨氣具有堿性，能與酸反應(yīng)生成銨鹽③可用向上排空氣法收集氨氣④氨易液化，工業(yè)上可用氨作制冷劑⑤氨氣能夠和氯氣反應(yīng)A．①②⑤ B．①②③C．②③④ D．①④⑤角度二、氨水的性質(zhì)辨析2．下列關(guān)于氨水的敘述正確的是()A．氨水顯堿性，是因?yàn)榘彼且环N弱堿B．氨水和液氨成分相同C．氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3(除水外)D．1mol·L－1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)物質(zhì)的量之和為1mol[易錯(cuò)警示]氨水的“四個(gè)要點(diǎn)”(1)氨是中學(xué)階段學(xué)習(xí)的唯一溶于水、并且其水溶液顯堿性的氣體，但氨氣本身沒堿性。(2)氨水的密度小于1g·mL－1，且氨水濃度越大，密度越小。(3)氨水是混合物，NH3不是電解質(zhì)，而NH3·H2O是弱電解質(zhì)。(4)氨水中氮元素主要以NH3·H2O的形式存在，但氨水的溶質(zhì)是NH3而非NH3·H2O。eq\o(,,\s\do4(,))角度三、噴泉實(shí)驗(yàn)3．噴泉是一種常見的現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因是存在壓強(qiáng)差。(1)①用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已充滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是____________________________________________________________，該實(shí)驗(yàn)的原理是______________________________________________。②如果只提供如圖2的裝置，請(qǐng)說明引發(fā)噴泉的方法________________________________________________________________________________________。(2)利用圖3裝置，在錐形瓶中分別加入足量的下列物質(zhì)，反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是_________。A．Cu與稀鹽酸B．NaHCO3溶液與NaOH溶液C．CaCO3與稀硫酸D．NH4HCO3與稀鹽酸(3)從產(chǎn)生噴泉的原理分析，圖1、2是_________上部燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)。圖3是_________下部錐形瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)(均填“增大”或“減小”)。人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述裝置圖_________原理相似。二、銨鹽的性質(zhì)與應(yīng)用1．物理性質(zhì)溶于水的色晶體。2．化學(xué)性質(zhì)(1)受熱易分解①NH4Cl受熱分解方程式：。②NH4HCO3受熱分解方程式：。(2)與堿的反應(yīng)①固體反應(yīng)：NH4Cl與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。②溶液反應(yīng)：銨鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式為：。點(diǎn)撥：氨態(tài)氮肥的使用要點(diǎn)①不穩(wěn)定性——密封包裝、陰涼保存、深埋保肥；②與堿反應(yīng)——不能與堿性物質(zhì)如草木灰混合施用。想一想：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)鑒別NH4Cl和NaCl兩瓶溶液。[即時(shí)訓(xùn)練]角度一、銨鹽的性質(zhì)1．下列說法中正確的是()A．所有銨鹽受熱均可以分解，產(chǎn)物均有NH3B．所有銨鹽都易溶于水，所有銨鹽中的N均呈－3價(jià)C．NH4Cl溶液和NaOH溶液混合共熱時(shí)反應(yīng)的離子方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2OD．NH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離角度二、銨鹽的檢驗(yàn)2．檢驗(yàn)銨鹽的方法是將待檢物取出少量放入試管中，然后()A．加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗(yàn)B．加水溶解，用紅色石蕊試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性C．加入堿溶液，加熱，再滴入酚酞試液D．加入苛性鈉溶液，加熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗(yàn)[規(guī)律應(yīng)用]NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)方法eq\x(固體)→eq\x(\a\al(取少量樣品與堿混合于試管中，然后加熱，將濕潤(rùn)的紅色,石蕊試紙靠近管口，試紙變藍(lán)或?qū)⒄河袧恹}酸的玻璃棒,靠近管口，有白煙產(chǎn)生，說明樣品中含有NH\o\al(＋,4)))|eq\x(溶液)→eq\x(\a\al(可取少量溶液注入試管中，再加入濃的堿液，微熱，,然后用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢測(cè)))三、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制備方法1．實(shí)驗(yàn)裝置2．制取原理及流程eq\x(反應(yīng)原理)→↓eq\x(反應(yīng)裝置)→eq\a\vs4\al(\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(固體＋固體\o(→,\s\up7(△),\s\do5())氣體與用KClO3和MnO2,或KMnO4制O2的裝置相同)))↓eq\x(凈化裝置)→eq\a\vs4\al(用干燥)↓eq\x(收集裝置)→eq\a\vs4\al(法)↓eq\x(驗(yàn)滿方法)→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(①用濕潤(rùn)的色石蕊試紙置于試管口，試紙變色,),\a\vs4\al(②將蘸有濃鹽酸的玻璃棒置于試管口，有產(chǎn)生)))點(diǎn)撥：①實(shí)驗(yàn)室不能用加熱NH4Cl的方法制取NH3，因?yàn)樯傻腘H3和HCl遇冷重新結(jié)合生成NH4Cl；一般不用NH4NO3、NH4HCO3與堿加熱制NH3，NH4NO3受熱易爆炸，NH4HCO3易分解而產(chǎn)生雜質(zhì)；不能用NaOH固體代替Ca(OH)2固體。②用試管收集氨氣，應(yīng)在試管口塞上一團(tuán)疏松的棉花，防止NH3與空氣形成對(duì)流，以收集到較純凈的氨氣。[互動(dòng)探究]1．加熱濃氨水會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？2．根據(jù)氨氣的性質(zhì)如何選擇干燥劑？[歸納升華]1．實(shí)驗(yàn)室快速制取氨氣的方法(1)加熱濃氨水制氨，利用NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())H2O＋NH3↑。其裝置如圖甲所示。(2)濃氨水與生石灰：利用生石灰和水反應(yīng)減少水的同時(shí)放出大量的熱，使NH3逸出。其裝置如圖乙所示。(3)濃氨水和固體NaOH：利用NaOH的吸水性和溶于水放熱的性質(zhì)，使NH3逸出。2．氨氣的干燥裝置由于氨是一種堿性氣體，通常用堿石灰干燥氨氣，不能用五氧化二磷、濃硫酸等酸性干燥劑和無水氯化鈣干燥(氨氣與氯化鈣反應(yīng))。3．尾氣處理多余的氨要吸收掉(可在導(dǎo)管口放一團(tuán)用水或稀硫酸浸濕的棉花球)以避免污染空氣，在尾氣吸收時(shí)要防止倒吸，常采用的裝置有：[即時(shí)訓(xùn)練]1．關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的說法正確的是()A．雖然氨水受熱分解可產(chǎn)生氨氣，在實(shí)驗(yàn)室也不能用加熱濃氨水的方法制取氨氣B．通常可選擇濃硫酸為干燥劑，除去氨氣中的水蒸氣C．既可用向下排空氣法收集NH3，又可用排水法收集NH3D．用堿石灰代替消石灰與NH4Cl固體加熱制取NH3，可使反應(yīng)速率加快2．某同學(xué)用下列裝置(固定、加熱儀器和橡膠管略)進(jìn)行有關(guān)氨氣制取的實(shí)驗(yàn)探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)若用裝置①制取NH3，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________；若要測(cè)定生成的NH3的體積，則必須選擇的裝置是_________(填裝置序號(hào))，裝置中所盛試劑應(yīng)具有的性質(zhì)是____________________________________________________________。(2)若用裝置②制取并收集干燥的NH3，燒瓶?jī)?nèi)裝的試劑是_________，分液漏斗中裝的試劑是_________，干燥裝置選擇_________，其中可用________做干燥劑，收集裝置應(yīng)選擇_________(填裝置序號(hào))。[易錯(cuò)警示]氨氣制取操作“5”注意(1)發(fā)生裝置和收集裝置的試管和導(dǎo)管必須是干燥的。(2)發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜。(3)由于氨氣的密度比空氣小，因此收集氨氣時(shí)，導(dǎo)管口應(yīng)插入試管的底部。(4)棉花團(tuán)上蘸有稀硫酸，既防止空氣對(duì)流又防止氨氣逸出污染空氣。(5)CaCl2能與NH3反應(yīng)生成配合物，所以不能用CaCl2干燥NH3。學(xué)習(xí)小結(jié)1．三種物質(zhì)2．三個(gè)實(shí)驗(yàn)(1)噴泉實(shí)驗(yàn)——1個(gè)原理(壓強(qiáng)差)、3個(gè)關(guān)鍵(干、滿、密)(2)NHeq\o\al(＋,4)的檢驗(yàn)——3個(gè)步驟(加堿、加熱、檢驗(yàn)NH3)(3)NH3的制備——1個(gè)原理(NH4Cl＋Ca(OH)2)，4個(gè)裝置(發(fā)生、凈化、收集、尾氣處理)當(dāng)堂檢測(cè)1．不屬于銨鹽共同性質(zhì)的是()A．都是晶體 B．都易溶于水C．都與堿共熱放出氨氣 D．受熱分解都產(chǎn)生氨氣2．氨水的堿性較弱，其原因是()A．溶于水的氨分子只有少量發(fā)生電離B．氨水極易揮發(fā)出氨C．氨與水結(jié)合生成一水合氨(NH3·H2O)只有少部分電離成NHeq\o\al(＋,4)和OH－D．溶于水的氨大部分以NH3分子形式存在3．下列反應(yīng)中，說明氨有還原性和堿性的是()A．2NH3＋3CuO=3Cu＋N2＋3H2OB．8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2C．4NH3＋6NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2OD．NH3＋HCl=NH4Cl4．下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)5．已知A、B、C、D、E、F是含有同一種元素的化合物，其中F是能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，它們之間能發(fā)生如下反應(yīng)：①A＋H2O→B＋C②C＋F→D③D＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())F＋E＋H2O(1)寫出它們的化學(xué)式：C_________，D_________，E_________。(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式：①____________________________________________________________；③____________________________________________________________。(3)工業(yè)上由F制備C的第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。

參考答案知識(shí)梳理一、1.(1)無色刺激性小極易1∶700(2)NH3+H2ONH3·H2ONH3+HCl=NH4Cl大量白煙4NH3+5O24NO+6H2O還原性2．(1)NH3NH3·H2OOH－NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)+OH－變藍(lán)NH3·H2Oeq\o(,\s\up7(△))NH3+H2O[互動(dòng)探究]1.提示：能說明氨氣極易溶于水；氨氣與水反應(yīng)生成的氨水呈堿性。2.提示：打開止水夾，擠壓膠頭滴管的膠頭。[即時(shí)訓(xùn)練]1.【答案】D【解析】氨氣沒有堿性，氨氣的水溶液具有堿性，②錯(cuò)誤；氨氣的密度小于空氣，應(yīng)用向下排空氣法收集，③錯(cuò)誤；氨氣極易溶于水，①正確；氨氣沸點(diǎn)較低，易液化，液氨氣化吸熱，④正確；氨氣具有還原性，能夠和氧化劑氯氣發(fā)生反應(yīng)，⑤正確。2.【答案】D【解析】溶于水的氨氣大部分與水反應(yīng)生成NH3·H2O，所以，除水外，物質(zhì)的量濃度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一種弱堿，在水中發(fā)生部分電離使溶液呈堿性；氨水中共含有六種粒子，分別是H2O、NH3、NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－和少量的H＋，是一種混合物，液氨是純凈物。3.【答案】(1)①打開止水夾，擠壓膠頭滴管NH3溶于少量水中，使圓底燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)的水進(jìn)入圓底燒瓶，形成噴泉②打開止水夾，用熱毛巾捂住圓底燒瓶至有氣泡從水中冒出，移去熱毛巾(2)D(3)減小增大3【解析】(1)圖1引發(fā)噴泉，只需打開止水夾，擠壓膠頭滴管即可，圖2則需先打開止水夾，再用熱毛巾捂住圓底燒瓶，發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出后，移去熱毛巾即可。(2)能在錐形瓶?jī)?nèi)反應(yīng)產(chǎn)生氣體，壓強(qiáng)大于圓底燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)方可，故應(yīng)選NH4HCO3和稀鹽酸，其他要么不反應(yīng)，要么反應(yīng)不生成氣體或產(chǎn)生氣體很少。(3)圖1、2是上部壓強(qiáng)減小導(dǎo)致噴泉，圖3是下部壓強(qiáng)增大導(dǎo)致噴泉，人造噴泉及火山爆發(fā)均與圖3原理相似。二、1.易白2.(1)①NH4Cleq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋HCl↑②NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O＋CO2↑(2)①NH4Cl＋NaOHeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋NaCl＋H2O②NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O想一想：提示：分別取兩試劑適量于兩個(gè)試管中，均加入適量氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體的是NH4Cl。[即時(shí)訓(xùn)練]1.【答案】C【解析】A項(xiàng)，有的銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨氣(如NH4Cl)，有的銨鹽受熱分解不產(chǎn)生氨氣(如硝酸銨)；所有銨鹽中的銨根離子中的N均呈－3價(jià)，若為NH4NO3則硝酸根中的N呈＋5價(jià)；D項(xiàng)，加熱NH4Cl和NaCl的固體混合物，NH4Cl分解為NH3和HCl，然后遇冷二者又結(jié)合為NH4Cl，由此可以達(dá)到分離NH4Cl和NaCl的固體混合物的目的，該過程是化學(xué)變化，而不是升華。2.【答案】D三、2.2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O堿石灰向下排空氣紅藍(lán)白煙[互動(dòng)探究]1.提示：由于一水合氨不穩(wěn)定，易分解，故加熱濃氨水會(huì)有氨氣放出。2.提示：氨氣是一種堿性氣體，應(yīng)選擇堿性干燥劑，不能用酸性干燥劑干燥。[即時(shí)訓(xùn)練]1.【答案】D【解析】實(shí)驗(yàn)室可以用加熱濃氨水的方法制取氨氣，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氨水受熱分解產(chǎn)生NH3，通過干燥后可制得氨氣，氨氣是堿性氣體，不能用濃硫酸干燥，B項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3極易溶于水，不能用排水法收集，C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.【答案】(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCl2＋2NH3↑＋2H2O③⑦氨氣難溶于該試劑，且該試劑不與