【知识解析】氨的转化与生成

氨的物理性质色、态、味溶解度密度沸点无色、有刺激性气味的气体极易溶于水且能快速溶解，常温、常压下1体积水能溶解约700体积氨气标准状况下为0.771g·L－1，小于空气1个标准大气压下为－33.33℃（易液化，可用作制冷剂）氨的物理性质知识链接化学氮肥的分类化学氮肥有机态氮肥：尿素［CO（NH2）2］氨气的转化与生成（1）任务①实现从氨气到其他含氮化合物的转化①NH3→NH3·H2O预期转化NH3→NH3·H2O设计思路及操作在干燥的圆底烧瓶里充满氨气，用带有玻璃管和胶头滴管（预先吸入水）的塞子塞紧瓶口；立即倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中（预先在水中滴入少量酚酞溶液），按如图所示组装好仪器；挤压胶头滴管的胶头，使少量水进入烧瓶，观察现象氨气的转化与生成选取试剂氨气、水、酚酞溶液实验现象烧杯中滴有酚酞溶液的水倒吸入烧瓶，形成红色喷泉得出结论NH3极易溶于水，并能与水反应生成碱性物质符号表征续表因为气体溶解或反应形成较大压强差氨气的转化与生成名师提醒（2）NH3·H2O是一元弱碱，氨水显弱碱性，能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。NH3·H2O不稳定，受热易分解：NH3·H2O

NH3↑＋H2O，因此，氨水应盛放在棕色试剂瓶中，并密封保存在阴凉处。（3）NH3是中学阶段唯一的碱性气体，也是中学阶段唯一一种能与酸反应生成盐、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，这在推断题中经常用到。Δ氨气的转化与生成②NH3→NH4Cl预期转化NH3→NH4Cl设计思路及操作两个集气瓶中，一个滴入几滴浓氨水，另一个滴入几滴浓盐酸，盖上玻璃片，按如图所示放置，然后抽去中间的玻璃片，观察现象选取试剂浓氨水、浓盐酸实验现象集气瓶中有白烟生成氨气的转化与生成得出结论浓盐酸和浓氨水都有挥发性，浓盐酸挥发出HCl气体，浓氨水挥发出NH3，二者反应生成了固态的NH4Cl化学方程式NH3＋HCl===NH4Cl续表注意：利用浓硝酸和浓氨水也可以做上述实验，而浓硫酸不行，因为浓硝酸与浓盐酸一样易挥发，而浓硫酸难挥发。氨气的转化与生成③NH3→NO→NO2→HNO3预期转化NH3→NO→NO2→HNO3设计思路该转化过程中，氮元素的化合价逐渐升高，因此需要借助氧化还原反应实现。NH3与O2反应可生成NO，NO再与O2反应生成NO2，NO2再与水反应可生成HNO3选取试剂NH3、O2、H2O得出结论NH3经过一系列的反应可制备硝酸化学方程式4NH3＋5O24NO＋6H2O2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===2HNO3＋NO催化剂△氨气的转化与生成归纳总结氨气化学性质总结碱性气体与水反应与酸反应NH3＋HCl===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3、2NH3（过量）＋H2SO4===（NH4）2SO4、NH3（少量）＋H2SO4===NH4HSO4与某些盐反应氨气的转化与生成归纳总结还原性（N为－3价）催化氧化反应4NH3＋5O2

4NO＋6H2O在纯氧中燃烧4NH3＋3O2

2N2＋6H2O与Cl2反应2NH3（少量）＋3Cl2===6HCl＋N2、8NH3（过量）＋3Cl2===6NH4Cl＋N2（用于检验输送Cl2的管道是否漏气）与CuO反应2NH3＋3CuO

N2＋3Cu＋3H2O（可用于实验室制备N2）点燃Δ催化剂△续表氨气的转化与生成（2）任务②实现从氮气和其他含氮化合物到氨气的转化①N2→NH3预期转化N2→NH3设计思路N2与氢气在高温、高压、催化剂的条件下化合生成NH3（N2＋3H2

2NH3，工业制氨气的原理）催化剂高温、高压氨气的转化与生成②其他含氮化合物→NH3预期转化其他含氮化合物→NH3设计思路及操作加热铵盐a．取少量氯化铵固体放在试管中加热b．取少量碳酸氢铵固体放在试管中加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口氨气的转化与生成设计思路及操作铵盐与碱溶液共热c．在试管中加入少量氯化铵固体，再滴加适量NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口选取试剂氯化铵固体、碳酸氢铵固体、氢氧化钠溶液续表氨气的转化与生成实验现象a．加热氯化铵固体时：试管底部的固体减少，产生无色、有刺激性气味的气体，在试管上部的内壁上出现白色固体。b．加热碳酸氢铵固体时：试管底部的白色固体减少，产生无色、有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝。c．氯化铵固体与氢氧化钠溶液共热时：产生无色、有刺激性气味的气体，湿润的红色石蕊试纸变蓝续表氨气的转化与生成得出结论a．氯化铵受热易分解：NH4Cl

NH3↑＋HCl↑；但氯化铵分解生成的氨气与氯化氢气体遇冷又结合生成氯化铵：NH3＋HCl===NH4Cl。b．碳酸氢铵受热易分解：NH4HCO3

NH3↑＋CO2↑＋H2O。c．氯化铵与NaOH溶液共热可生成氨气：NH4Cl＋NaOH

NaCl＋NH3↑＋H2O续表ΔΔΔ氨气的转化与生成名师提醒铵盐分解不一定产生氨气，如硝酸铵加热到一定温度时会发生爆炸，其在不同温度下分解的产物不同，如：NH4NO3

N2O↑＋2H2O↑，2NH4NO3

2N2↑＋O2↑＋4H2O↑，这是因为NH4NO3中含有－3价和＋5价两种不同价态的氮元素，能发生氧化还原反应。483

K573

K氨气的转化与生成归纳总结铵盐性质总结物理性质白色或无色晶体，易溶于水化学性质受热易分解NH4Cl

NH3↑＋HCl↑、NH4HCO3

NH3↑＋CO2↑＋H2O与碱或碱溶液反应ΔΔΔΔ氨气的转化与生成（3）铵态氮肥的储存与施用由于铵盐具有受热易分解的性质，在储存铵态氮肥时，应密封包装并放在阴凉通风处；施肥时，应将其埋在土中以保持肥效。铵盐能与碱发生反应，因此铵态氮肥不能与碱性物质（如草木灰等）混合施用。氨气的转化与生成固体液体氨气的转化与生成注意：用碱液检验铵盐时必须加热，如不加热可能因溶液浓度较小，反应生成的NH3溶于水中而无NH3放出。氨气的转化与生成（5）氨气的实验室制法①实验室制备氨气的常用方法实验原理铵盐和碱共热产生氨气：2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O实验装置“固＋固

气”装置，如图所示Δ△氨气的转化与生成气体收集方法氨极易溶于水且密度比空气的小，通常用向下排空气法收集气体检验用湿润的红色石蕊试纸（变蓝）接近试管口干燥方法氨气是碱性气体，常用碱石灰（CaO和NaOH的混合物）做干燥剂，不能用酸性干燥剂（浓硫酸、P2O5等）干燥，也不能用无水CaCl2干燥，因为它们均能与氨气发生反应。常用的干燥氨气的装置如图所示续表氨气的转化与生成尾气处理可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花；氨极易溶于水，用水吸收时要防止倒吸，常用的防倒吸装置如图所示防倒吸原理：将NH3通入a装置时，因NH3极易溶于水，使制取NH3的装置内的压强小于大气压强，水被倒吸入漏斗，水面下降，与漏斗口分离，在重力作用下，漏斗中的水又回落到烧杯中，达到防倒吸的目的。续表氨气的转化与生成尾气处理b装置与a装置相似，水被倒吸入球形干燥管中，因其容积较大，可达到防倒吸的目的。c装置利用了NH3不溶于CCl4而易溶于水的原理。d装置中的水倒吸后留存于试剂瓶中，不会进入前面的装置续表氨气的转化与生成名师提醒1．制取NH3所用的铵盐不能是硝酸铵，因为在加热过程中，NH4NO3分解易发生爆炸。2．熟石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH易潮解、结块，不利于产生NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。3．由于NH3极易溶于水，在制备、收集过程中，应尽可能不与水接触，以减少损失和防止倒吸。实验室制备NH3的注意事项氨气的转化与生成②实验室制备氨气的其他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

NH3↑＋H2O注：a．NH3·H2O不稳定，受热易分解；b．加热温度不宜过高Δ氨气的转化与生成方法化学方程式（或原理）气体发生装置浓氨水＋固体NaOHNaOH固体溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大有利于NH3逸出浓氨水＋CaONH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca（OH）2CaO的作用：a．与水反应；b．与水反应后放热促进NH3逸出；c．增大溶液中的OH－浓度，减少NH3的溶解续表典例详析B例3－8（2021广东省实验中学期中）下列关于氨的叙述中，正确的是（）A．因为有刺激性气味，所以不用作制冷剂B．具有还原性C．极易溶于水，因此氨水比较稳定D．溶于水显弱碱性，因此可使紫色石蕊溶液变红典例详析解析：氨易液化，液氨汽化需要吸收大量的热，所以氨常用作制冷剂，A项错误；氨中氮元素为－3价，处于最低价，具有还原性，B项正确；氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O不稳定，受热易分解，且NH3·H2O是一元弱碱，因此可使紫色石蕊溶液变蓝，C、D项错误。典例详析例3－9（安徽合肥六校期末联考）利用培养皿进行如图所示实验，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给出的解释不正确的是（）B选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与HCl反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无白烟NH3与浓硫酸不发生反应C干燥的红色石蕊试纸不变色，湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3与水反应生成了NH3·H2O，NH3·H2O可以部分电离出OH－，使红色石蕊试纸变蓝D氯化物溶液变浑浊可能是MgCl2溶液与NH3·H2O反应生成Mg（OH）2典例详析解析：NaOH固体溶于水放热，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生NH3，NH3与浓盐酸挥发出的HCl气体反应生成NH4Cl，反应现象是有白烟生成，A项正确。NH3为碱性气体，与硫酸发生反应生成（NH4）2SO4或NH4HSO4，因为浓硫酸是难挥发性酸，故不形成白烟，B项错误。NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离出部分OH－，溶液呈碱性，所以NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝；NH3是非电解质，遇干燥的红色石蕊试纸不能生成碱，所以不会变色，C项正确。NH3与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O与氯化物溶液发生复分解反应可能生成难溶性氢氧化物，如

Al（OH）3、Mg（OH）2等，D项正确。典例详析例3－10（2021黑龙江大庆中学月考）某实验兴趣小组利用如图所示实验装置探究氯气与过量氨气反应的实验，下列有关说法不正确的是（）A．实验前打开K1，关闭K2，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明装置气密性良好B．打开K1，推动注射器的活塞使过量的氨气与氯气混合时，产生大量的白色烟雾C．充分反应后，关闭K1，打开K2，观察到烧杯中的溶液倒吸入试管内D．实验室制备氨气和氢气可以用同一套发生装置B典例详析解析：实验前打开K1，关闭K2，将注射器的活塞往外拉一小段，然后松开，活塞复原，说明往外拉活塞后，装置不漏气，A项正确。过量的氨气与氯气发生反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2，只产生大量的白烟（NH4Cl固体），没有白雾（液体），B项错误。由该反应可知，反应后气体的物质的量减小，使装置内压强减小，产生倒吸现象，C项正确。实验室制备氨气和氢气都可以使用固液常温型发生装置，制备氨气可以选用浓氨水和氧化钙，制备氢气可以选用Zn和稀H2SO4，D项正确。典例详析例3－11（2021福建宁德期末）下列与NH3相关实验的说法错误的是（）CA．利用图甲所示装置制备NH3时，可选用的药品为Ca（OH）2与NH4Cl的混合物B．做图乙所示实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现NH3是碱性气体C．做图丙所示实验过程中，可观察到有大量白烟生成，体现NH3的还原性D．图丁所示装置可用于NH3的尾气处理，且具有防倒吸作用典例详析解析：实验室制备NH3可选用的药品为Ca（OH）2固体与NH4Cl固体的混合物，A项正确；NH3极易溶于水，可形成喷泉，NH3和H2O反应生成的NH3·H2O显碱性，能使无色酚酞溶液变红，故做图乙所示实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现NH3是碱性气体，B项正确；做图丙所示实验过程中，可观察到有大量白烟生成，这是因为浓氨水挥发出的NH3和浓盐酸挥发出的HCl反应生成了NH4Cl固体，该反应不是氧化还原反应，不能体现NH3的还原性，C项错误；NH3极易溶于水，可用图丁所示装置对NH3进行尾气处理，其中的球形干燥管起防倒吸作用，D项正确。典例详析例3－12（安徽合肥一六八中学月考）“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，关于如图所示三个“封管实验”（夹持装置未画出）的说法正确的是（）AA．加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体B．加热时，②中溶液变红，冷却后又变为无色C．加热时，③中溶液红色褪去，冷却后溶液变红，体现SO2的漂白性D．三个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应典例详析解析：加热时，①中上部汇集了NH4Cl固体，是由于氯化铵不稳定，受热易分解，分解生成的NH3与HCl遇冷重新反应生成氯化铵，A项正确。加热时氨气逸出，②中溶液为无色，冷却后氨气溶解，溶液又变为红色，B项错误。SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，受热，品红溶液恢复原色，所以加热时，③中溶液变红，冷却后又变为无色，C项错误。可逆反应应在同一条件下进行，题中实验分别在加热条件下和冷却条件下进行，不是可逆反应，D项错误。典例详析例3－13关于铵盐的叙述：①铵盐易溶于水；②铵盐中氮元素均为－3价；③铵盐受热易分解；④铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应；⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合施用。其中正确的是（）BA．①②③④⑤B．①③⑤C．③④⑤D．①②④含K2CO3，性质与Na2CO3相似，水溶液呈碱性典例详析典例详析例3－14（天津南开区期末）为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置：（1）写出实验室制氨气的化学方程式：________________________。（2）实验装置和所用样品都正确的是________（填“甲”“乙”或“丙”）。（3）检验试管里是否收集满氨气的方法是________________________。典例详析解析：（1）氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为Ca（OH）2＋2NH4Cl

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O。Δ（2）甲中没有干燥装置，得到的氨气中含有水蒸气；乙中浓硫酸能够与氨气发生反应；丙中碱石灰与氨气不反应，能够干燥氨气。（3）氨气与水反应生成NH3·H2O，NH3·H2O可部分电离出OH－，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故可将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验氨气是否已收集满；氨气和氯化氢或硝酸反应可产生白烟，所以可用玻璃棒蘸取浓盐酸或浓硝酸放在试管口，若产生白烟，可证明氨气已经收集满。典例详析答案：（1）Ca（OH）2＋2NH4Cl

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O（2）丙

（3）将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则证明氨气已收集满［或用玻璃棒蘸取浓盐酸（或浓硝酸）放在试管口，若产生白烟，则证明氨气已收集满］Δ典例详析例3－14（天津南开区期末）为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示三套实验装置：（4）上述装置中肯定收集不到氨气的是________（填“甲”“乙”或“丙”），其原因是________________（用化学方程式表示）。（5）尾气处理时，下