高中化学（人教版）必修第二册 第五章 第二节 第3课时 NH3及常见气体的制备方法

第3课时NM及常见气体的制备方法

［核心素养发展目标］1.掌握实验室制取NH3的方法。2.掌握实脸室制取常见气体的原理、装置、收集、净

化方法及制备方法的比较。

一、氨的实验室制法

制备△

2NH4Cl+Ca(OH)CaCl^+2NH_L+2HO

原理2?2

NH4cl和

Ca(OH),

实验

XI或

装置置

1-^---J-----

收集NH3极易溶于水，可以用向下排空气法收集

把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝

验满鱼；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有

白烟产生

【思考1】(1)上述实验装置存在的弊端是什么？如何进行改进？

提示此装置缺少N%的干燥装置，可在NH3的收集装置之前加一个干燥装置。

(2)收集NH3时，试管口处为什么加一团棉花？

提示减缓N%与空气的对流，使收集到的NH3更纯净。

【思考2】氢是化学实险室常需制取的气体。实验室也可以用下列两种方法快速制备NH3：

方法一：加热浓泉水。

方法二：将浓氨水滴到生石灰(或碱石灰)固体上。

(1)请写出上述两种方法中发生反应的化学方程式(原理)。

△

提示方法一：NH3H2O-NH3t+H2O；

方法二：NHvH2O+CaO=NH3t+Ca(OH)2o

(2)根据上述原理，该小组欲用下列装置制取氨，方法一应选择(填字母，下同)，方法二应选

择。

提示A(或D)C

(3)如图是该小组设计收集氯气的几种装置，其中可行的是(填字母)，集气的原理是

b

提示dN%的密度小于空气，采用短管进氨气，长管排空气的方法收集

「应用体验」

1.判断正误

(1)实验室中可以利用加热NH4cl分解的方法制取NH3()

(2)山于氮极易落于水，所以不能用排水法收集氨，只能用向下排空气法收集()

(3)氨不能用浓硫酸进行干燥，但可以用无水CaCb干燥()

(4)为加快产生NH3的速率，实验室中可以用NaOH和NH,。反应制NH3()

⑸由于氨极易溶于水，所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收()

答案(1)X(2)4(3)X(4)X(5)X

2.(2025•深圳期中)利用下列装置制取并收集氨气，下列装置(“一”表示气流方向)正确且能达到实验目

的的是()

A.制备氨气B.净化氨气C.收集氨气D.尾气处理

答案D

解析氯化馁受热分解生成氮气和氯化氯，氯气和氯化氢在试管口反应生成氯化锭，因此不能用加热氯化

馁的方法得到氮气，且固体加热，试管口应略向下倾斜，A错误：氨气能和浓硫酸反应，不能用浓硫酸干

燥氨气，B错误；氨气密度比空气小，用向下排空气法收集氮气，气流方向为短进长出，C错误。

■归纳总结

(1)制氨气所用的镀盐不能用NH4NO3.NH4HCO3、(NH6CO3等代替，NH4NO3加热时爆炸，而NH4HCO3.

(NH4hCO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。

(2)消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨

气逸出，而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。

(3)NHa极易溶于水，制取和收集的容器必须干燥。

二、常见气体的制备方法比较

1.常见气体的制备装置

B

AC

应固体(或液体)+固体(+固体)固体(或液体)+液体

△△

用液体—"气体一气体一气体

【思考】用上表中装置对应的字母填写下表:

气体反应试剂反应装置

KMnCh或KC1O3分解B

NazCh与H2O;H2O2与MMC

Na2so3与浓H2so4C

S02

Cu与浓H2so4,加热A

浓盐酸与MnO2,加热A

Cl2

浓盐酸与KMnO4C

稀盐酸与

H2ZnC

co2CaCCh与稀盐酸C

NH4cl与Ca(OH)2,加热B

浓氮水，加热

NH3A

浓氮水与CaOC

2.气体的收集方法

(1)一股方法

可收集的

收集方法收集气体的类型收集装置

气体（举例）

难溶于水或微溶于水且02、比、

排水法

不与水反应奉NO、CO等

向上排密度好空气且不与空。2、SO?、

空气法气中的成分反应NO2、82等

排空

气法

向下排密度生土空气且小与空%

H2、NH?等

空气法气中的成分反应1

U

(2)创新方法

a=^r?=b

①从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如出、02等,

②若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：

换成饱和食盐水收集氯气，换成饱和碳酸氢钠溶液收集二氧化碳,换成四氯化碳（密度比水大，且与水

不互溶）收集HC1或NHa。

3.常用的防倒吸装置

尾气处理时，有些气体要防倒吸，常见的防倒吸装置有：

■归纳总结

实验室制备气体装置选择的基本思路

反应条件及水溶性性质选择

「应用体验」

1.判断下列装置是否正确。

工稀盐酸浓盐酸

纯碱

Mn饱和

TO°-NaHCO.

奉［溶液

(I)此装置可制取(2)实验室用此装(3)此装置可除

少量纯净的CO2苴制取氯气去氯气中的HCI

()()

nL水

当了Px

(4)用此装置(5)此装置可用于收⑹若X为CC14,

可收集NH.,集H2、CIZ、NO2等可用于吸收HCI

()))

答案⑴义(2)X(3)x(4)X(5)4(6)V

2.如图为常用玻璃仪器组成的六和实验装置，可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试

剂，请用适宜装置的字母完成下列填空:

(1)既能用于收集Cl2,又能用于收集NO的装置是

(2)能用于干燥CO?气体的装置是

(3)在实验室制取Cb并检验Ch部分性质的实验中，用于除去Ck中HC1杂质的最佳装置是

(4)用于尾气吸收并能防止液体倒吸入反应装置中的是。

(5)接在气体制备的连续实验装置中间，用于控制气流平稳的装置是..

答案⑴AB(2)AEF(3)A(4)CE(5)D

■归纳总结

解答实验装置题做到“四看”

一看发生装置是否有错：①实验是否需要加热。②仪器放置是否有错。③夹持仪器的位置是否有错。

二看试剂(反应物、干燥剂、尾气吸收剂等)是否符合实验原理。

三看收集方法是否有错(导管伸入的位置等)。

四看是否缺少尾气吸收装置，对于有毒气体，一定要设计尾气吸收装置，并选择适宜的吸收剂。

课时对点练

［分值：50分］

对点训练

［1〜6题，每小题2分］

题组一氨气的制备

1.在实验室里，某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨气的方案，下列方案简易、可行的是（）

A.加热氯化核固体，再通过碱石灰

B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒，并加热至500C,再通过碱石灰

C.加热浓氨水，再通过浓硫酸

D.在生石灰中加入浓氨水，再通过碱石灰

答案D

2.（2025•北京期中）用下图装置（夹持装置已略去）进行N%制备及性质实验。下列说法不正确的是（）

A.甲中制备NH3利用了NH3Ho的分解反应

B.乙口的集气瓶内a导管短、b导管长

C.丙装置能防止倒吸

D.向收集好的NH3中通入少量CL，可能观察到白烟

答案C

解析甲中碱石灰和浓氮水反应放出氨气，乙中用向下排空气法收集氨气，短管进，长管出，丙装置吸收

氮气，防止污染，导气管直接伸入水中，易引起倒吸，故选C。

题组二常见气体的制备方法比较

3.下列装置能达到实验目的的是（）

飞广

;浓

酸

A.收集NOB.干燥SO?

C.收集NH3D.处理HCI尾气

答案D

解析NO与空气中的02反应，不能用排空气法收集，A错误；浓硫酸是液体干燥剂，不能盛放在U形管

中，B错误；氮气的密度小于空气，收集时氧气应从短管进入，C错误。

4.用常见反应原理制取下列气体，实验室使用的发生装置相同的一组是（）

A.NH3和H2B.CCh和NH5

C.SO-fUO2D.H2和CO?

答案D

5.（2025•哈尔滨段考）下列除去气体中杂质的方法，能实现目的的是（）

选项气体（杂质）方法

ASO2(H2S)通过澄清石灰水

BHC1(C12)通过饱和食盐水

CNO2(NO)通过氢氧化钠溶液

DN2(O2)通过灼热的铜丝网

答案D

解析澄清石灰水和SO2、H2s都反应，因此不能达到目的，A错误；氯气不溶于饱和食盐水，而HC1溶

于饱和食盐水，因此不能达到目的，B错误：NO?和NaOH溶液反应生成NaNCh、NaNO?和水，NO不与

NaOH溶液反应，NO、NO2和NaOH反应生成NaNCh和水，因此不能达到目的，C错误：囊气与灼热的铜

丝反应，氤气不与铜丝反应，能达到实验目的，D正确。

6.（2025・武汉期中）下列有关气体的制备方法和处理方式均正确的是（）

选项气体制备方法处理方式

Na2sCh溶液与稀

AS02用石灰水吸收尾气

硫酸混合

固体CaCCh和稀

BCO2用排空气法进行收集

硫酸混合加热

将浓盐酸滴入用饱和食盐水和浓硫酸

CCI2

KMnCh固体中除杂

将NH4C1和NaOH用无水氯化钙固体进行

DNH3

固体混合加热干燥

答案C

解析Na2SO3固体与70%浓硫酸混合生成SO2,石灰水中氢-氧化钙的浓度较小，吸收尾气的效果不好，应

选NaOH溶液吸收尾气，A错误；生成的CaSO4覆盖在CaCCh表面，使反应不能持续进行，B错误；

KMnO4氧化浓盐酸制氯气，饱和食盐水除去挥发的HC1,浓硫酸干燥CL,C正确；一般不丹NH4cl和

NaOH固体混合加热制备NE,且氯气与氯化钙反应，应选碱石灰干燥氨气，D错误。

ID综合强化

[7~10题，每小题4分]

7.如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用氯酸钾和催化剂二氧化锌制取干燥的氧气，则合

理的装置组合为（）

A.①⑤⑧B.③④⑦C.①⑤⑥D.③⑤⑥

答案C

解析氯酸钾在二氧化镒作催化剂、加热的条件下生成氯化钾和氧气，氟酸钾和二氧化镒为粉末状，可选

①作为制取装置，可选用装置④用浓硫酸进行干燥，或选用装置⑤用碱石灰进行干燥，氧气密度比空气

大，采用装置⑥向上排空气法收集，不可采用装置⑧排水法收矣，得不到干燥的氧气，故合理的装置组合

为①⑤©。

8.（2025•河南周口段考）如图装置，洛溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是（）

A.若A为浓盐酸，B为MnCh，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色

B.若A为醋酸，B为CaCO3,C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊

C.若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCh溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解

D.若A为浓硫酸，B为Na2sCh固体，C中盛石蕊溶液，则C中溶液先变红后褪色

答案B

解析浓盐酸与MnCh反应需要加热，该装置没有加热，因此不能生成氯气，A错误；醋酸与碳酸钙反应

生成CO?,CO2使澄清石灰水变浑浊，B正确；浓氮水与生石灰混合可生成氨气，氨气与AlCb溶液反应生

成A1[OH）3沉淀，但沉淀不会溶解，C错误；浓硫酸与丑硫酸钠反应生成SO2,SO2使石蕊溶液变红，但不

褪色，D错误。

9.实验室用比还原WCh制备金属W的装置如图所示（Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于

吸收少量氧气）。下列说法正确的是（）

A.①②③中依次盛装酸性KMnCh溶液、浓H2s0八焦性没食子酸溶液

氏管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度

C.结克反应时，先关闭活塞K,再停止加热

D.装置Q（启普发生器）也可用于二氧化钵与浓盐酸反应制备氯气

答案B

IO.Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是（）

A.装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸

△

B.C中硬质玻璃管中发生反应：3Ca+2NH3-Ca3Nz+3H2

C实验过程中，先点燃C处酒精灯，一段时间后再启动A处反应

D.从产品纯度考虑，C、D装置之间应该增加E装置

答案C

解析硬质玻璃管中干燥的N%与Ca反应生成Ca3N2和Hz,B正确：实验时，先滴入浓氮水制取N%,

利用生成的N%排出装置内的空气，再点燃C处酒精灯加热，C错误；C和D之间要增加干燥装置，可使

用无水CaCL,D正确。

11.（10分）（2024.无锡高一段考）某化学小组经查阅资料得知常温式过量的氨气和氯气反应能生成氯化钱，该

实验小组对该反应进行探究，部分实验装置如图（夹持装置略去）。

(1)装置A是一种N%的制备装置，其中盛放浓氨水的仪器名称为o

(2)装置F中发生反应的离子方程式为o

(3)装置E中盛装的试剂M为饱和食盐水，该装置的作用为o

(4)装置C的设计有明显的不足之处，应该将左右的短、长导管互换，理由是o

(5)利用改进后的实验装置完成实验，某同学设计如下实验证明装置C中所得固体为氯化镂：

①取少量装置C中固体产物溶于水配成溶液，取少量溶液置于两支小试管中；

②；

③向另一支试管中加入过量稀硝酸，再加入AgNCh溶液，有白色沉淀生成。

结论：常温下过量的氨气和氯气反应可生成氯化钱。

答案⑴分液漏斗(2)16H++10C「+2MnO1=5C12t+2M/++8H2O(3)除去氯气中的氯化氢(4)氨气的密

度比CL小，导管互换后利于两种气体的充分混合反应(5)向一支试管中加入浓NaOH溶液，加热，产生

使红色石蕊试纸变蓝的气体

解析(3)装置F中制备的氯气中混有HC1,故E中盛装饱和食盐水除去CL中的HC1,防止其与NH3反应

生成\乩。干扰实脸。(5)证明装矍C中所得固体为氯化接，分别用浓的NaOH溶液检脸卷根离子，硝酸

银溶液检脸氯离子。

12.(12分)(2025・海口段考)氨在生产、生活中有着广泛的应用，入列是有关氨的制备与部分性质的实验。