课时5.2.2 氨和铵盐-2020-2021学年高一化学必修第二册精品讲义(新教材人教版)

氨和铵盐【学习目标】1、掌握氨的物理性质和化学性质，熟悉喷泉实验及发生的原理2、掌握氨气的实验室制法及操作要点3、掌握铵盐的性质 【主干知识梳理】 一、氨1、氨分子的结构 氨的电子式为，结构式为，氨的结构为三角锥形，N 原子位于锥顶，三个H 原子位于锥底2、物理性质氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，很容易液化；氨极易溶于水，在常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨。

氨气溶于水时，需防止倒吸现象的发生 3、氨的化学性质 (1)与水的反应氨溶于水的水溶液称为氨水，其中大部分NH 3与水结合成一水合氨(NH 3·H 2O)，NH 3·H 2O 为弱电解质，只能部分电离成NH 4＋和OH －：NH 3＋H 2O NH 3·H 2O NH 4＋＋OH ―①NH 3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NH 3②液氨与氨水的比较液氨 氨水物质成分 纯净物(非电解质)混合物(NH 3·H 2O 为弱电解质) 粒子种类 NH 3分子 NH 3、NH 3·H 2O 、H 2O 、NH ＋4、OH －、H ＋主要性质 不具有碱性 具有碱的通性 存在条件常温常压下不能存在在常温常压下可存在密度反而越小(是一种特殊情况)。

NH 3·H 2O 不稳定，故加热氨水时有氨气逸出：NH 3·H 2O NH 3↑＋H 2O④氨水的保存方法：氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装氨水。

通常把氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里⑤有关氨水浓度的计算：氨水虽然大部分以NH 3·H 2O 形式存在，但计算时仍以NH 3作溶质 (2)氨气与酸(盐酸、硝酸、硫酸等)反应，生成铵盐①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象是有大量白烟产生，其原因是：浓氨水和浓盐酸均有挥发性，挥发出来的NH 3和HCl 在空气中相遇，化合生成NH 4Cl 固体小颗粒，即为白烟 反应的化学方程式：HCl ＋NH 3===NH 4Cl (产生白烟，可用于检验NH 3) ②将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象反应的化学方程式：NH 3＋HNO 3===NH 4NO 3 (产生白烟，可用于检验NH 3)③与硫酸反应：2NH 3＋H 2SO 4===(NH 4)2SO 4 (浓硫酸没有挥发性，不能形成白烟，不能用浓硫酸干燥氨气) ④与CO 2、SO 2等酸性氧化物反应：NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3或2NH 3＋CO 2＋H 2O===(NH 4)2CO 3 (3)NH 3的还原性：NH 3分子中氮元素的化合价为－3价，在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高，不能降低，因此氨具有还原性。

NH 3能与与O 2、CuO 、Cl 2等的反应①氨的催化氧化：氨气在催化剂（如铂等）、加热条件下，被氧气氧化生成NO 和H 2O 。

此反应是放热反应，叫做氨的催化氧化(或叫接触氧化)，是工业制硝酸的反应原理之一4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O (工业制硝酸的基础，也是工业上制NO 的方法)②与纯氧反应：4NH 3 + 3O 2(纯氧)=====点燃2N 2 + 6H 2O (黄绿色火焰)③与CuO 反应：2NH 3＋3CuO N 2＋3Cu ＋3H 2O (氨气还原CuO 是实验室制氮气的方法之一)④氨气与氯气反应：氨气与少量氯气反应的化学方程式为：8NH 3＋3Cl 2===N 2＋6NH 4Cl 氨气与足量氯气反应的化学方程式为：2NH 3 + 3Cl 2 ===N 2 + 6HCl 【微点拨】工业制HNO 3的反应原理及流程流程示意图主要流程将氨和空气的混合气(氧∶氮≈2∶1)通入灼热(760～840 ℃)的铂铑合金网，在合金网的催化作用下，氨被氧化成一氧化氮(NO)，生成的一氧化氮结合反应后残余的氧气继续被氧化为二氧化氮，随后将二氧化氮通入水中制取硝酸各步反应的化学方程式4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O 2NO ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO(4)被滴试剂 现象 离子方程式FeCl 3溶液 生成红褐色沉淀 Fe 3＋＋3NH 3·H 2O===Fe(OH)3↓＋3NH ＋4 AlCl 3溶液生成白色沉淀Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋44①氨是氮肥工业及制造硝酸、碳铵、纯碱等的重要原料②氨也是有机合成工业中的常用原料 (如：尿素、合成纤维、染料等)③氨还以用作制冷剂。

液氨作制冷剂的原因是氨易液化，液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低 【对点训练1】1、关于氨的下列叙述中，错误的是( )A ．氨易液化，因此液氨常用来作制冷剂B ．氨易溶解于水，可用来做喷泉实验C ．实验室常用向下排空气法收集氨D ．氨溶于水能导电，氨是电解质 2、下列有关氨的叙述不正确的是( )A ．氨分子中氮元素的化合价只能升高，氨具有还原性B ．氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O C ．氨的催化氧化反应中，若氧气过量，则有红棕色气体生成 D ．NH 3与酸的反应为中和反应3、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( )选项 实验现象 解释A 浓盐酸附近产生白烟 NH 3与浓盐酸反应产生了NH 4Cl 固体B 浓硫酸附近无明显现象 NH 3与浓硫酸不发生反应C 氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl 3溶液 D干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝NH 3是一种可溶性碱二、氨气的实验室制法1、实验过程及实验装置原理2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O反应原料实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2固体实验装置发生装置“气固固−→−+∆”型，与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同净化装置通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥收集装置NH3极易溶于水密度比空气小，只能用向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气尾气处理多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。

在吸收时要防止倒吸，常采用的装置如图所示：验满方法①方法一：用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明已经收集满②方法二：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2、实验室制取氨气时注意事项①NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。

因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而NH4HCO3极易分解产生CO2，使生成的中混有较多CO2杂质②消石灰不能用KOH或NaOH代替，原因是：NaOH、KOH易吸水、易结块，不利于生成的NH3逸出，而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管③氨气干燥时：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④收集NH3时所用的仪器必须干燥，导气管要插入管底；试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，可减小NH3与空气的对流速度，使收集的气体纯净，同时也可避免污染空气3、快速制备氨的方法方法化学方程式(或原理) 气体发生装置加热浓氨水NH3·H2O H2O＋NH3↑浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH－浓度，减小NH3的溶解度4、氨的工业制法：N2＋3H2催化剂高温高压2NH3【对点训练2】1、下列方法适合实验室制取氨气的是()A．N2和H2催化加热制取氨气B．加热NH4Cl制取氨气C．向碱石灰固体上滴加浓氨水D．将NH4Cl溶液和NaOH溶液混合2、实验室制取少量干燥的氨涉及下列装置，其中正确的是()A．①是NH3发生装置B．②是NH3吸收装置C．③是NH3发生装置D．④是NH3收集、检验装置3、在标准状况下，将多余的氨用水吸收，下图中哪个装置最好()4、下列装置不能达到实验目的的是()5、某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：(1)甲同学拟用下列方法制备氨气，其中合理的是________A．将氯化铵固体加热分解B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C．将氢氧化钠固体加入浓氨水中D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中(2)根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是________(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是________①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤与氧气反应(4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是________，集气的原理是____________________三、铵盐及NH＋4的检验1、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐，铵盐属于铵态氮肥如：硫酸铵[(NH4)2SO4 ，俗称硫铵，又称肥田粉]，氯化铵[NH4Cl，俗称氯铵]，硝酸铵[NH4NO3，俗称硝铵]，碳酸氢铵[NH4HCO3，俗称碳铵]2、结构：离子晶体，具有离子键、共价键，是由非金属元素组成的离子化合物3、铵盐的物理性质：铵盐都是白色固体，均易溶于水4、铵盐的化学性质(1)不稳定性：铵盐受热易分解，但不一定都有NH3生成①在试管中加热氯化铵固体，观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体反应的化学方程式：NH4Cl NH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl【微点拨】该过程不是升华，利用NH4Cl的这种性质常用来分离提纯NH4Cl固体②NH4HCO3固体受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O③(NH4)2CO3固体受热分解：(NH4)2CO32NH3↑＋CO2↑＋H2O④NH4NO3受热分解较为复杂：NH4NO3N2O↑＋2H2O，2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O(2)与碱反应①固体反应(NH4Cl固体与NaOH固体共热)：NH4Cl＋NaOH NH3↑＋NaCl＋H2O②溶液中的反应a.若是铵盐溶液与碱溶液共热，写成NH3↑＋H2O(NH4)2SO4与NaOH两溶液混合加热：NH＋4＋OH－NH3↑＋H2Ob.若是铵盐溶液与浓碱溶液，写成NH3↑＋H2O浓NaOH溶液中加入硫酸铵固体：OH－＋NH＋4===NH3↑＋H2Oc.若是反应物为稀溶液且不加热时或无特殊说明写NH3·H2ONH4Cl与NaOH两稀溶液混合：NH＋4＋OH－===NH3·H2O5、用途：可用作氮肥，炸药，焊药6、NH4＋的检验和铵盐的检验方法(1)NH4＋的检验：取少量待测溶液于试管中，再加入浓的NaOH溶液，加热产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟产生)，则该溶液中存在NH＋4(2)铵盐的检验方法①取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH＋4②取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有NH＋4【对点训练3】1、下列说法中正确的是()A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋4＋OH－NH3↑＋H2OD．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离2、现欲分离氯化钠和氯化铵的混合物，可采用的方法是()A．加入NaOH溶液B．加入AgNO3溶液C．加热并冷却D．加入水3、检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后()A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液四、喷泉实验——氨极易溶于水实验过程在干燥的圆底烧瓶里充满，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。