高中化学 氨 铵盐学法指导

高中化学 氨 铵盐学法指导教学目标：1、了解氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质及氨的实验室制法。2、了解铵盐的性质。3、掌握铵离子的检验。预习导读：1、氨气（1）物理性质：氨气是一种 色有 的气体。 溶于水（标准状况下溶解体积比1：700）。密度比 小。易 ，常做制冷剂。分子结构：氨气是以 键构成的 分子，结构呈 型。化学式： 电子式： 。（2）化学性质：与水反应，化学方程式： 。此反应是 反应。氨水受热，化学反应方程式 。思考：新制氨水中含有那些微粒？ 氨水和液氨是否一样？与氯化氢反应两支分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互接近时，可观察到 。反应方程式 。与氧气反应反应方程式 。此反应可以用于工业制备 。（3）氨气的实验室制法：反应方程式 。实验装置与制 的相同。收集氨气用 法，收集气体所用的试管口放置棉花是起 作用。干燥氨气用 。2、铵盐铵盐是由 与 构成的化合物。铵盐一般都是 ， 于水。铵盐受热易分解，一般分解成氨气和酸。如NH4Cl分解方程式： 。如NH4HCO3分解方程式： 。并非所有的铵盐受热分解成氨气和酸。如NH4NO3。NH4+的检验：盐溶液中加入 并加热，产生的气体若使湿润的 变 ，就证明NH4+的存在。重点难点：氨气的实验室制法 在实验室，常用加热铵盐NH4Cl、(NH4)2S04 与碱Ca(OH)2的混合物的方法来制取氨： 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 +2 H2 O 应注意的有关问题： (1)制氨气所用铵盐不能用硝酸铵、碳酸铵因为加热时，NH4NO3易发生爆炸性的分解反应，而碳酸铵易分解生成CO2，使生成的NH3中混有CO2杂质 (2)由于NH3极易溶于水，在制备收集过程中，尽可能地不与水接触，只能采用向下排空气法 (3)干燥剂不能选用浓H2SO4、P2O5、无水CaCl2等，它们均与NH3反应，常用碱石灰 (4)实验室制氨气时用Ca(OH)2而不用NaOH，原因是NaOH不易研细造成混合不均匀NaOH在高温下对玻璃的腐蚀性太强 (5)Ca(OH)2过量是为防止生成的NH3与CaCl2结合为氨合物CaCl28 NH3如用粉末状的生石灰代替Ca(OH)2，制得的氨比较干燥 (6)检验NH3的方法： 用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色； 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 (7)实验室制取氨气的一种很方便实用的方法是：加热浓氨水或在浓氨水中加入强碱如浓氨水跟新制成的生石灰作用可生成NH3 NH3H2 O + CaO = Ca(OH)2+NH3 反应装置如右： 注意：实验时要控制好浓氨水的滴入速度，以免产生氨气过多而冲开锥形瓶的活塞。喷泉实验 (1)实验原理：由于氨极易于水，挤压胶头滴管，少量的水即可溶大量的氨(1：700)，使烧瓶内压强迅速减小，外界大气压将烧杯中的水压入上面的烧、瓶，形成美丽的喷泉计算表明：当气体在水中的溶解度大于17时，该气体即能形成喷泉故NH3、HCl、HBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉现象(2)实验现象：产生红色喷泉(氨溶于水后形成碱性溶液，酚酞遇碱显红色)(3)实验关键：氨气充满；氨或烧瓶应干燥；不得漏气(4)实验拓展：CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体。不能形成喷泉，但若将水改成NaOH溶液，这些气体在碱性溶液中溶解度显然增大，从而形成喷泉；此外，若改变喷泉实验装置，也可使某些本来不能形成喷泉的气体形成喷泉，因此要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质(5)有关计算：用充满V L氨的烧瓶做喷泉实验，若水充满整个烧瓶，则溶液的物质的量浓度为多少?若改为混有等体积空气的氨呢?(气体体积在标准状况下测定) 若VL气体均为氨，则浓度为：V=(mol/L) 若VL气体为V(空气)：V(氨气)=1：l时，则浓度为：V/2=(mol/L)结论：用NH3（或HCl）做喷泉实验，若混有不与该气体反应的气体，如空气、N2、O2等，则不论混合气体比例如何、水是否充满烧瓶，标准状况下起溶液浓度均为(mol/L)铵盐的受热分解规律 固体铵盐分解因组成盐的酸的性质不同，分解形式也不同 如果酸有挥发性，测分解生成的酸一定挥发，无残留物如： NH4ClNH3+HCl(冷凝后重新化合成NH4Cl) (NH4)2CO32NH3+CO2+H2O NH4HCO3NH3+CO2+H2O 如果是氧化性酸。则分解产生的NH3和酸之间将进一步发生氧化还原反应，最后NH3被氧化成N2或N2O如:NH4NO3N2O+2H2O5NH4NO34N2 +2HNO3+9H2ONH4 NO2N2+2H2O3(NH4)2SO4 N2+3SO2+4NH3+6H2O典型例题【例1】 在标准状况下，将439L氨溶于1L水中，得到密度为0.9g/cm3的氨水(水的密度为1g/cm3)。试求氨水的质量分数和物质的量浓度解析： 氨水的物质的量浓度13.4(mol/L) 答案：25；13.4mol/L。提示：氨水中含有多种微粒（三分子H2O , NH3 , NH3H2O三离子NH4+ , OH ， H+）但在溶液中一般不考虑离子，认为其溶质就是NH3 。【例2】 有六种白色固体，它们是NH4Cl、(NH4)2SO4、Na3PO4，NaNO3，Na2SO4、NH4HCO3怎样把它们一一鉴别出来。分析：此鉴别题涉及物质较多，所以应采取分组鉴别NH4Cl、(NH4)2SO4、Na3PO4、NaNO3、Na2SO4、NH4HCO3答案：见分析。【例3】 用氢氧化钙和硫酸铵各10g混合加热，在标准状况下，可以制得多少升氨气？若这些氨气全部被硫酸溶液吸收，则硫酸增重多少克？解：设生成氨气xL交叉相乘：1320740 Ca(OH)2过量13210=222.4x=3.39(L) 因为氨与硫酸反应生成硫酸铵，是化合反应，所以被硫酸吸收的氨气是多少克则硫酸增重多少克。 答：在标准状况下可制得3.39L氨气，则硫酸增重2.58g。高考真题： 【例1】 (2020年北京高考)资料显示：“氨气可在氧气中安静的燃烧”。某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氮气与氧气在不同条件下反应的实验。 (1)用装置A制取纯净、干燥的氨气，大试管内碳酸盐的化学式是 ；碱石灰的作用是 。 (2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B（催化剂为铂石棉)中，用酒精喷灯加热：氨催化氧化的化学方程式是 。试管内气体变为红棕色，该反应的化学方程式 。停止反应后，立即关闭B中两个活塞。一段时间后，将试管浸入冰水中，试管内气体颜色变浅，请结合化学方程式说明原因 。 (3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通人到装置C中，并在b管上端点燃氨气；两气体通入的先后顺序是 ，其理由是 。氨气燃烧的化学方程式是 。【答案】 (1)(NH4)2C03或NH4HCO3 吸收水和二氧化碳（2）4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 2NO + O2 = 2NO22NO2(气) NO2（气）（正反应放热），降低温度使平衡正向移动，部分红棕色NO2转化为无色N2O4 (3)先通入O2，后通入NH3 若先通NH3，NH3在空气中不能点燃，逸出造成污染4NH3 +3O22N2+6H2O 【例3】(2020年江苏，21)下图中，A是一种无色液体，G是极易溶于水的碱性气体，Y是胃酸的主要成分，K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，反应是工业制X的主要反应之一。请按要求填空：(1)写出下列物质的化学式：A： ，E:： ，F: ，Y： ，(2)反应的化学方程式为： 。 (3)1molB通过反应得到1molF，B中F的质量分数为72，则B的化学式为： 。 【解析】本题主要考查氮元素及其化合物性质的综合应用。中学化学中极易溶于水的碱性气体为NH3，故G为NH3；因为Y为胃酸的主要成分，因此Y为HCl；据反应和K是不溶于稀硝酸的白色沉淀，可知I为AgNO3，K为AgCl，X为HNO3。因为反应是工业制HNO3的重要反应之一，可知反应为4NH3+5O24NO+6H2O，所以A为H2O，J为NO，C为O2，据反应和可知D为H2，E为N2。反应应为3NO2 +H2O = 2HNO3+NO，故H为NO2；据反应生成AgNO3、NO2、H2O知F为Ag；据反应和反应的化学计量关系可知反应为2AgN3=2Ag+3N2。 【答案】 (1)H2O N2 Ag HCl (2)4NH3+5O24NO+6H2O (3)AgN3巩固练习（A）1下列关于氨的叙述中错误的是 A氨分子呈三角锥型B氨可以作致冷剂C氨的主要化学性质是由氮原子的最外层电子排布决定的D氨水的浓度越大其密度越小2可用来干燥氨气的干燥剂是 ACaCl2B碱石灰 CP2O5D浓H2SO43在 150时，碳酸铵完全分解为气态混合物，其密度为氦气(相同条件)的 A24倍B12倍 C6倍 D6.5倍4下列反应的离子方程式正确的是 A氨气通入醋酸溶液中CH3COOHNH3CH3COONH4B澄清的石灰水跟盐酸反应H+OH-H2OC碳酸钡溶于醋酸BaCO32H+Ba2+H2OCO2D金属钠跟水反应2Na2H2O2Na+2OH-H25在标准状况下，用一充满氨气的烧瓶作喷泉实验，当水进入烧瓶后，最终可得溶液的物质的量浓度最接近的是 A1.00 mol/L B0.045 mol/L C0.054 mol/L D0.45 mol/L6具有下列组成的微粒中是铵根离子的为 A三个原子核10个电子B四个原子核10个电子C五个原子核10个质子10个电子D五个原子核11个质子10个电子7将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸变蓝色的有 A加热饱和NH4Cl溶液 B加热浓氨水C加热NH4Cl固体 D加热NH4Cl与Ca(OH)2的混合物 8下列各实验中，没有白烟产生的是 A用玻璃棒蘸取浓硝酸，接近盛浓氨水的试剂瓶口B用玻璃棒蘸取浓氨水，接近盛浓硫酸的试剂瓶口C用玻璃棒蘸取浓盐酸，接近盛浓氨水的试剂瓶口D氯气与浓氨水相遇9 A、B、C、D、E各为(NH4)2SO4、NH4NO3、Ba(OH)2、NaCl、Na2SO4五种无色溶液中的一种，把它们各两种混合产生如下的现象：(1)A和B混合产生白色沉淀，加热后无明显现象(2)B和C混合也产生白色沉淀，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(3)B和E混合无明显现象，但加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝试推断A是_，B是_，C是_，D是_，E是_101体积水吸收560体积氨气，得到氨水的密度为0.9gmL-1计算：(1) 氨水的溶质质量分数(2)氨水的物质的量浓度(B)1液体密度最小的是 A12 mol/L盐酸 B98硫酸C12 mol/L氨水 D6 mol/L氨水2用500 mL的烧瓶以排空气法收集NH3，当瓶口置放的湿润的红色石蕊试纸变蓝时，测得烧瓶内气体的密度为氢气的9.7倍若做喷泉实验，水应进入烧瓶体积分数是 A全充满 B80 C50 D303将可能混有下列物质的硫酸铵样品13.2 g在加热条件下与过量氢氧化钠溶液反应，可收集到气体4.3 L(标准状况)，该样品中不可能含有的物质是 A碳酸氢铵和氯化铵 B碳酸铵和硝酸铵C碳酸氢铵和硝酸铵 D碳酸铵和氯化铵4常温下A和B两种气体组成混合气(A的相对分子质量大于B的相对分子质量)，经分析混合气体中只含有氮氢两种元素，而且不论A和B以何种比例混合，氮和氢的质量比总大于14/3。(1)由此可以确定A为_，B为_，其理由是_;(2)若上述混合气体中氮元素和氢元素的质量比为71，则在混合气体中A和B的物质的量之比为_；A在混合气体中的体积百分数为_ _5我们用字母L、M、Q、R、X分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质，并且每种物质中氮元素的化合价只有一种又知道物质L中的氮元素的化合价要比物质M中氮元素的化合价低，并且在一定条件下，它们有如下的转化关系(未配平)QHClMCl2H2ORLXH2ORO2LH2O请判断：(1)已知这五种物质只有一种是硝酸，那么硝酸是L、M、Q、R、X中的_(填字母)，判断依据是_(2)某同学写出下面三个不同价态的氮的化合物相互转化的关系(未配平)aNOHNO3 N2O3H2ObNH3NOHNO2H2OcN2O4H2OHNO3H