2018年秋高中化學 初高中銜接 專題23 氨學案.doc

專題23 氨【知識回放】1回憶實驗室制取氯氣的化學方程式與離子方程式。2怎樣聞充滿在集氣瓶中的氣體的氣味？3實驗室條件下制備的密度比空氣小的氣體如何收集？ 【答案】【新知精講】一、氮的固定1.定義：使游離態(tài)的氮轉化為氮的化合物的過程。2.方法：雷電固氮：N2+O22NO人工固氮：N2+3H22NH3 生物固氮：豆科植物的根瘤菌吸收N2形成含氮化合物。二、氨的性質1.物理性質顏色氣味溶解性沸點無色刺激性氣味極易溶于水(常溫下,體積比1700)較低,易液化2.化學性質(1)還原性:與氧氣反應:4NH3+5O24NO+6H2O,應用:工業(yè)制硝酸。(2)與酸反應:與氯化氫反應:NH3+HCl=NH4Cl,現(xiàn)象:產(chǎn)生白煙,應用:用于NH3和HCl氣體的互相檢驗。(3)與水反應:NH3+H2ONH3H2O。氨的水溶液叫做氨水,呈弱堿性。3.用途(1)氮肥工業(yè)、有機合成工業(yè)及制造硝酸、銨鹽和純堿的原料。(2)作制冷劑。三、銨鹽1.銨鹽銨根離子(NH4+)和酸根離子構成的化合物。2.物理性質都是無色或白色晶體,易溶于水。3.化學性質(1)不穩(wěn)定性:NH4Cl受熱分解:NH4ClNH3+HCl,現(xiàn)象:白色固體消失,在試管上方重新凝結成白色固體。NH4HCO3受熱分解:NH4HCO3NH3+CO2+H2O,現(xiàn)象:白色固體消失,在試管口部有無色液體凝結。(2)與堿反應:NH4Cl溶液與NaOH溶液共熱的化學方程式:NH4Cl+NaOHNaCl+NH3+H2O。4. NH4+的檢驗(1)原理NH4+OH-NH3+H2O(2)操作流程:銨鹽(NH4+) 無色氣體(NH3) 試紙變藍。四、氨的實驗室制法試劑Ca(OH)2和NH4Cl原理Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O裝置固+固氣(與制取O2的裝置相同)收集向下排空氣法驗滿濕潤的紅色石蕊試紙(變藍)、蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近(產(chǎn)生白煙)【科學探究】探究一 氨氣與水反應的實驗問題導引1.根據(jù)以上實驗,探究形成噴泉的原因是什么?2.根據(jù)該實驗的原理,討論形成噴泉的條件。提示：(1)減小燒瓶內壓強,例如:燒瓶內的氣體被吸收掉或降低燒瓶內氣體的溫度,引起燒瓶內壓強瞬間降低,形成壓強差。(2)燒瓶內的壓強不變,增大燒瓶外的壓強,形成明顯的壓強差,水在內外壓強差的作用下進入燒瓶,形成噴泉。探究二 氨氣的實驗室制法問題導引氨氣的實驗室制備裝置1.實驗室制取氨氣時,銨鹽不用NH4NO3、NH4HCO3,堿不選用NaOH、KOH,其原因是什么?2.NH3是一種污染性氣體,為避免污染空氣,實驗中多余的NH3應如何進行吸收處理?試畫出相應裝置圖。提示：NH3是有刺激性氣味的氣體,多余的NH3要吸收掉以避免污染空氣?？刹捎迷趯Ч芸诜乓粓F用水或稀硫酸浸濕的棉花球吸收等方法,但多余氣體在尾氣吸收時要防止倒吸。常采用的裝置有: 【重點突破】1.噴泉形成的原理(1)減小內壓法:如圖所示圖容器內氣體與水或其他液體接觸氣體溶解或發(fā)生化學反應容器內壓強減小外部液體迅速進入形成噴泉例如:氣體HClNH3CO2、SO2NO2+O2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸NaOH溶液水(2)增大外壓法:如圖所示圖錐形瓶內存在揮發(fā)性液體或其他液體液體受熱揮發(fā)或發(fā)生化學反應產(chǎn)生氣體錐形瓶內氣壓增大錐形瓶內液體迅速流入燒瓶形成噴泉2.氨水、液氨和一水合氨的區(qū)別氨水液氨一水合氨化學式NH3NH3H2O分類混合物,多成分純凈物,氫化物,非電解質純凈物,一元弱堿成分NH3、H2O、NH3H2O、NH4+、OH-、H+(極少)NH3NH3H2O聯(lián)系氨溶于水形成氨水,氨水中含有NH3和NH3H2O3.實驗室快速制氨氣的方法(1)加熱濃氨水法:NH3H2O不穩(wěn)定,受熱易分解生成NH3:NH3H2ONH3+H2O,故可直接加熱濃氨水制備NH3。(2)濃氨水加固體NaOH(或生石灰、堿石灰)法:固體NaOH溶于水放出大量的熱,會促使氨水分解,而生石灰可與水反應生成Ca(OH)2,同時反應放熱,也會促使氨水分解,故可在常溫下向濃氨水中加入固體NaOH或CaO來制備NH3。反應裝置圖分別為:4.常見尾氣處理的三種方法(1)對于極易溶于水的尾氣,如NH3、HCl等,需采用防倒吸裝置(即在導氣管的出氣口處連接一倒置的漏斗與吸收劑液面接觸)吸收。(2)對于溶解度不大的尾氣,如Cl2等,可直接將出氣管插入吸收劑液面下吸收。(3)對于有毒且易燃的氣體,如CO、H2等,可采取在尾氣出口處放置一點燃的酒精燈,使CO、H2燃燒轉變?yōu)闊o毒的CO2、水蒸氣?！镜淅骄俊康淅? 下列關于氨氣的說法中正確的是()A.氨可以用濃硫酸干燥B.氨溶于水顯弱堿性,因此氨氣可使?jié)駶櫟姆犹嚰堊兯{C.氨本身沒有毒,故發(fā)生液氨大量泄漏時,人們也不必采取任何防范措施D.吸收NH3可用下圖所示的裝置防止倒吸【答案】D變式訓練1-1氨氣是化學實驗室常需制取的氣體。實驗室制取氨氣通常有兩種方法:用固體氫氧化鈣與氯化銨共熱;在常溫下用固體氫氧化鈉與濃氨水反應。(1)下面的制取裝置圖中,方法應選用裝置。(填“A”或“B”,下同),方法應選用裝置。(2)在制取后,如果要干燥氨氣,應選用的干燥劑是。A.濃硫酸B.固體氫氧化鈉C.五氧化二磷(3)檢驗集氣瓶中是否收集滿氨氣的方法是 ?！敬鸢浮?1)AB(2)B(3)將濕潤的紅色石蕊試紙放在集氣瓶口處,如試紙變藍,說明氣體已收集滿變式訓練1-2(雙選)下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯誤的是()【答案】AC【解析】NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl,而當溫度降低時,NH3和HCl又重新結合成固體NH4Cl,可能會堵塞導管,氣體進入干燥管的不多,A錯誤;向CaO中滴加濃氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同時放出大量熱量,也會促使?jié)獍彼纸獬霭睔?B正確;固體加熱制氣體時,試管口應略向下傾斜,使產(chǎn)生的水能夠流出,以免聚集在試管口的水倒流回試管底而將試管炸裂,C錯誤;D項,濃氨水加熱制取NH3的方法和試劑都是正確的。典例2噴泉是一種常見的現(xiàn)象,其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。(1)圖為化學教學中常用的噴泉實驗裝置。在燒瓶中充滿干燥氣體,膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是 。A.SO2和H2OB.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2OD.NO和H2O(2)比較圖和圖兩套裝置,從產(chǎn)生噴泉的原理來分析,圖是(填“增大”或“減小”,下同)上部燒瓶內氣體壓強;圖是下部錐形瓶內氣體壓強。城市中常見的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述(填“圖”或“圖”)中裝置的原理相似。(3)某學生積極思考噴泉原理的應用,設計了如圖所示的裝置。如果關閉活塞c,打開活塞a、b,再擠壓膠頭滴管。則可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為。在操作的基礎上,打開活塞c,產(chǎn)生的現(xiàn)象是 。【答案】(1)D (2)減小增大圖(3)盛有NH3的集氣瓶中產(chǎn)生大量的白煙兩燒瓶中同時產(chǎn)生噴泉 變式訓練2-1利用如圖所示裝置,在錐形瓶中,分別加入足量的下列物質,反應后可能產(chǎn)生噴泉的是()A.Cu與稀鹽酸 B.NaHCO3與NaOH溶液C.CaCO3與稀硫酸 D.NH4HCO3與稀鹽酸【答案】D變式訓練2-2 噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象,其產(chǎn)生的原因是存在壓強差。制取氨氣并完成噴泉實驗(圖中夾持裝置均已略去)。(1)寫出實驗室制取氨氣的化學方程式:。(2)收集氨氣應使用法。(3)要得到干燥的氨氣可選用下列作干燥劑。A.濃硫酸B.堿石灰C.NaOH固體D.P2O5固體(4)用圖1裝置進行噴泉實驗,燒瓶已裝滿干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是。該實驗的原理是。(5)如果只提供如圖2的裝置,請舉例說明引發(fā)噴泉的方法?！敬鸢浮浚?)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(2)向下排空氣(3)BC(4)將膠頭滴管中的水擠入燒瓶中,松開止水夾擠出的水溶解了燒瓶中的NH3,使瓶內壓強減小,燒瓶內外形成了壓強差(5)用熱毛巾焐住燒瓶一段時間,再松開止水夾(其他合理答案也可)