第6讲　氨和铵盐

第6讲氨和铵盐课时要求1.掌握氨、铵盐的粒子结构和主要性质;2.知道氨、铵盐在生产中的应用;3.掌握氨气的实验室制法和NH4考点一氨气1.氨的结构特征2.氨气的物理性质状态密度气味水溶性沸点无色气体比空气的小刺激性气味极易溶于水(1∶700)较低易液化小题对点过(1)试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因

(2)标准状况下,将充满NH3的大试管倒立到水槽中,有何现象?

假设所得溶液未向水槽中扩散,所得溶液的物质的量浓度为mol·L-1。

答案(1)NH3、H2O均为极性分子,NH3与H2O之间可形成分子间氢键,并且NH3和H2O反应。(2)水迅速倒吸入试管,并充满试管13.氨的化学性质小题对点过(1)NH3是中学化学中常见的碱性气体,能使变蓝,可在推断题中作为解题突破口。

(2)在生产中,人们曾用浓氨水来检验氯气管道某处漏气。用该方法检查时的现象是。

(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,离子方程式为

,

继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色透明溶液,反应的离子方程式为

。

答案(1)湿润的红色石蕊试纸(2)产生大量的白烟(3)Cu(OH)2Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H4.氨的工业制法工业上用N2与H2在高温、高压、催化剂条件下合成氨气。N2+3H22NH31.如图所示,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。表中对应的实验现象及解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了NH4Cl固体B浓硫酸附近无明显现象NH3与浓硫酸不发生反应C氯化铝溶液先浑浊再澄清氢氧化铝沉淀溶解D干燥红色石蕊试纸不变色,湿润红色石蕊试纸变蓝氨气属于碱答案A解析A.NaOH固体溶于水放热,氨水易挥发,实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水,会产生氨气,与浓盐酸挥发出的HCl反应生成氯化铵固体,反应现象是产生白烟,A正确;B.氨气为碱性气体,与浓硫酸发生反应生成铵盐,由于浓硫酸不挥发,该反应无明显现象,B错误;C.氨气溶于水形成NH3·H2O,NH3·H2O与氯化铝在溶液中发生复分解反应生成氢氧化铝和NH4Cl,NH3·H2O为弱碱,不能溶解氢氧化铝沉淀,故氯化铝溶液变浑浊后不会变澄清,C错误;D.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是氨气与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O电离出OH-,使溶液呈碱性,氨气为非电解质,不属于碱,D错误。2.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质,设计了如图所示装置。下列说法错误的是()A.甲装置中的固体可以是NaOH或CaOB.乙装置中的干燥剂可以是碱石灰C.丙中发生的反应是4NH3+5O24NO+6H2OD.若戊中观察到紫色溶液变红,则说明已制得HNO3答案A解析甲装置需要提供氨气和氧气,如果甲装置中的固体是NaOH或CaO,只能提供氨气,不能提供氧气,X应为过氧化钠等,故A错误;戊中观察到紫色溶液变红,说明生成了酸性物质,可以说明一氧化氮、氧气与水反应生成了硝酸,故D正确。3.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。(1)联氨的电子式为,其中氮的化合价为。

(2)联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似。写出联氨的第一步电离方程式:

,

联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为。

(3)实验室可用NaClO溶液与NH3反应制备联氨,反应的化学方程式为。

已知2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9kJ·mol-1,分析联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因:

。

答案(1)H︰N‥‥H︰N‥‥H︰H-2(2)N2H4+H2ON2H5++OH-N2H6(HSO4)2(3)2NH3+NaClO===N2H4解析(2)根据NH3在水中的电离可知联氨的第一步电离方程式为N2H4+H2ON2H5++OH-;联氨第二步电离方程式为N2H5++H2ON2H62++OH-,考点二铵盐与氨气的实验室制法1.铵盐与NH4(1)铵盐的物理性质铵盐大多数是白色固体,绝大多数易溶于水。(2)铵盐的化学性质(3)NH4未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,则证明含NH4小题对点过(1)下列说法中错误的是。

①加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华②用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火,其原因是氯化铵分解吸收热量,降低了温度;氯化铵分解产生的气体隔绝了空气③草木灰(含K2CO3)与铵盐混用降低肥效④铵盐加热均易分解产生NH3⑤某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性(2)氯化铵溶液可以用于除铁锈,其原理为

。

(3)硝酸铵用作炸药,分解产物均为空气的成分。反应的化学方程式为

。

答案(1)①④(2)氯化铵为强酸弱碱盐,铵根离子水解显酸性,可以和铁锈反应生成盐和水(3)2NH4NO32N2↑+O2↑+4H2O2.氨气的实验室制法小题对点过(1)不能用无水CaCl2、浓硫酸或P2O5干燥NH3,其原因是

。

(2)利用浓氨水和固体NaOH或者CaO作用可以快速制取氨气,其原理是

。

答案(1)CaCl2能与NH3反应生成络合物,浓硫酸、P2O5分别是酸和酸性氧化物,都能与NH3反应(2)NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成;CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使NH3·H2O分解,化学方程式为NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)21.下列说法中正确的是()A.所有铵盐受热均可以分解,但产物不一定有NH3B.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3C.在盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝D.铵盐易溶于水,其水溶液只能与碱反应,不能与酸反应答案A解析A.铵盐分解不一定产生氨气,如NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O,选项A正确;B.在加热的条件下氯化铵与碳酸氢钠均分解,不能除去氯化铵中的碳酸氢钠,选项B错误;C.盛有硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的试管中,滴加少量NaOH溶液,氢氧根离子与亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀,没有氨气生成,所以在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸不变蓝,选项C错误;D.铵盐都易溶于水,其水溶液不一定只能与碱反应不能与酸反应,例如碳酸铵溶液能和盐酸反应,选项D错误。2.(1)在饱和NH4Cl溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液,产生刺激性气味的气体和白色沉淀,用离子方程式解释其现象:

,

体现NH4+水解呈(填“酸性”或“碱性”)(2)实验室常用饱和氯化铵(NH4Cl)溶液与亚硝酸钠(NaNO2)溶液加热来制取氮气,写出发生反应的化学方程式:

,

体现NH4+的(填“氧化性”或“还原性”)答案(1)NH4++[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+H2O+NH3(2)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O还原性3.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

。

(4)上述装置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,下列装置不可以用于处理氨气的是(填字母)。

答案(1)Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+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](4)乙2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4(或NH3+H2SO4===NH4HSO4)(5)C本讲感悟疑点:

盲点:

1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)(2023·海南卷)1.7gNH3完全溶于1LH2O所得溶液,NH3·H2O微粒数目为0.1NA()(2)(全国卷Ⅱ)加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3显碱性()(3)(天津卷)用烧碱处理含高浓度NH4+的废水并回收利用氨((4)(江苏卷)NH4HCO3受热易分解,因而可用作化肥()(5)(北京卷)氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,反应中氨气被还原()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2.(2023·广东卷)1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是()A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥NH3C.图3:收集NH3 D.图4:制备NH3答案B解析A.NH3极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉,故A可以达到预期;B.P2O5为酸性氧化物,NH3具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3,故B不可以达到预期;C.NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期;D.CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使NH3挥发,可用此装置制备NH3,故D可以达到预期。3.(2024·广东卷)按下图装置进行实验。搅拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期现象及其相应推理均合理的是()A.烧瓶壁会变冷,说明存在ΔH<0的反应B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NH4Cl升华D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强增大答案B解析A.NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,所以烧瓶壁变冷,吸热反应ΔH>0,A错误;B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,反应物都是固体,生成物中有气体,故产氨过程熵增,B正确;C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明体系中有氨气,是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应产生的,不是NH4Cl的升华,C错误;D.开始反应阶段有NH3生成,体系压强增大,使气球变大,滴加浓盐酸后会消耗NH3,体系压强变小,使气球变小,D错误。4.(2024·湖北卷)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是()A.碱石灰有利于NH3逸出B.锂片必须打磨出新鲜表面C.干燥管中均可选用P2O5D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3===Li++[e(NH3)n]-答案C解析碱石灰吸水放热,有利于NH3逸出,A正确;锂易与空气中的氧气等反应在表面形成氧化膜,故锂片使用前必须打磨,B正确;左侧干燥管用于干燥NH3,P2O5为酸性干燥剂能与氨气反应,所以不能用P2O5,而右侧干燥管为吸收过量的NH3,可用P2O5,C错误;氨气在双口瓶中冷却变为液氨,由题给条件可知,Li与液氨反应产生[e(NH3)n]-,由原子守恒及电荷守恒可得反应方程式:Li+nNH3===Li++[e(NH3)n]-,D正确。高考热点总结

基础落实选择题只有1个选项符合题意1.清代《本草纲目拾遗》中关于“鼻冲水(氨水)”的记载明确指出:“鼻冲水,……贮以玻璃瓶,紧塞其口,勿使泄气,则药力不减……唯以此水瓶口对鼻吸其气,即遍身麻颤出汗而愈,虚弱者忌之。宜外用,勿服。”下列有关“鼻冲水”的推断不正确的是()A.鼻冲水是弱电解质B.鼻冲水滴入酚酞溶液中,溶液变红色C.鼻冲水中含有分子和离子的种类为6种D.存在平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-答案A解析A.鼻冲水为氨水,氨水中的主要成分NH3·H2O为弱电解质,氨水本身为混合物,所以不是弱电解质,故A错误;B.氨水溶液显碱性可以使酚酞溶液变红,故B正确;C.氨水中含有的分子为NH3、H2O、NH3·H2O,离子有NH4+、OH-、H+,共六种,故C正确;D.氨水中存在如下平衡NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,故2.关于常见氮肥及其使用,下列说法中错误的是()A.氮肥主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素B.硝态氮肥宜在高温天气、多雨的水田使用C.铵态氮肥在使用时不可以跟碱性物质混合使用D.尿素是一种中性肥料,肥效高、易保存,对土壤的破坏作用小答案B解析氮肥含有氮元素,主要有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素等,A正确;硝态氮肥高温易分解,易溶于水,不宜在高温天气、多雨的水田使用,B错误;铵态氮肥能和碱反应放出氨气,因此在使用时不可以跟碱性物质混合使用,C正确;尿素中含有氨基,是一种中性肥料,肥效高、易保存,对土壤的破坏作用小,D正确。3.下列离子方程式书写正确的是()A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨:NH4++OH-NH3↑+H2B.NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热:NH4++OH-NH3·H2C.氨水中加盐酸:NH3·H2O+H+===NH4++HD.氨水中加入氯化铁溶液:Fe2++2NH3·H2O===2NH4++Fe(OH)答案C解析A项,该反应属于固体间的加热反应,不能书写相应的离子方程式;B项,加热条件下NH3·H2O分解为NH3和H2O,离子方程式应为NH4++OH-NH3↑+H2O;D项,向氨水中滴加FeCl3溶液应生成Fe(OH)3沉淀,离子方程式为Fe3++3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4.某同学探究氨气和铵盐的性质,对相关实验操作及现象描述正确的是()A.室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,比较氨水和NaOH碱性强弱B.向试管中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,若试纸不变蓝,则原溶液中无NHC.液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3+5O24NO+6H2OD.加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3答案A解析NH3·H2O是弱电解质,NaOH是强电解质,前者部分电离,后者完全电离,故通过室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH,可比较氨水和NaOH碱性强弱,A正确;NH3极易溶于水,稀溶液中不加热NH3不能逸出,无法确定是否含NH4+,B错误;NH3不易燃烧,产生的NO是大气污染物,不能作清洁能源,C错误;NH4Cl受热也会分解,故不可采用加热法除杂,5.如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是()A.CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉B.NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉C.NH3(H2O中含甲基橙)/黄色喷泉D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉答案A解析因NaHCO3溶液抑制CO2的溶解,则挤压胶头滴管,气压变化不明显,不会形成喷泉,故A错误;因氨极易溶于水,则挤压胶头滴管,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,又因氨水显碱性,酚酞遇碱变红,甲基橙遇碱变黄,故B项中形成红色喷泉,C项中形成黄色喷泉,故B、C正确;因HCl与AgNO3溶液反应生成白色的AgCl沉淀,则挤压胶头滴管,使烧瓶中的气压减小,且小于外界大气压,形成白色喷泉,故D正确。6.如图所示是NH3的两个性质实验,下列有关说法中正确的是()A.两个实验均表现了NH3易溶于水B.两个实验均表现了NH3易挥发C.两个实验均表现了NH3是碱性气体D.两个实验均表现了NH3是还原性气体答案C解析实验一是氨的喷泉实验,喷泉实验证明氨极易溶于水,溶于水形成一水合氨弱碱溶液,滴加酚酞溶液变红色,证明氨是碱性气体;实验二中浓氨水挥发出的氨分子和浓盐酸挥发出的氯化氢分子结合生成氯化铵固体小颗粒,证明浓氨水易挥发,氨遇到氯化氢发生反应生成氯化铵,证明氨是碱性气体。7.同主族元素形成的同一类型的化合物,往往结构和性质都很相似,如PH4I的结构和性质与NH4Cl相似,有关PH4I的叙述不正确的是()A.可由PH3与HI化合生成B.将其加热可以分解C.能跟NaOH溶液反应D.电子式为[H︰P‥‥HH︰H答案D解析A.NH4Cl由NH3与HCl化合生成,则PH4I可由PH3与HI化合生成,A正确;B.NH4Cl具有热不稳定性,将PH4I加热也可以分解,B正确;C.依据NH4Cl的性质,PH4I也能跟NaOH溶液反应,C正确;D.NH4Cl的电子式为[H︰N‥‥HH︰H]+[︰Cl‥‥︰]-,则PH4I的电子式中,I-也应与8.某校化学研究学习小组设计实验验证NH3能还原CuO。请回答下列问题:(1)装置C中反应的化学方程式是

。

(2)试剂X为。

(3)请将提供的装置按合理顺序连接:g→(填接口的字母代号)。

(4)装置B的作用是

以及。

(5)若装置B末端逸出的为无毒无污染气体,则A中反应的化学方程式为

。

(6)证明NH3能与CuO反应的实验现象是。

答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(2)碱石灰(3)f→h→a→b→d→e→c(或f→h→b→a→d→e→c)(4)吸收尾气,防止倒吸隔绝空气,防止空气中的水蒸气进入装置D中(5)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O(6)装置A中的黑色固体变为红色,装置D中的白色固体变为蓝色解析氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,装置C生成氨气后,首先经过E碱石灰干燥剂干燥,再通入A中,氨气还原氧化铜生成铜和氮气、水,反应生成的气体通过D无水硫酸铜进行检验,最后用装置B吸收剩余气体;(1)氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水,2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;(2)E装置用于干燥氨气,氨气为碱性气体,可以使用碱石灰干燥;(3)由分析可知,装置按合理顺序连接:g→f→h→a→b→d→e→c(或g→f→h→b→a→d→e→c);(4)尾气中含有氨气会污染空气,且氨气极易溶于水会导致倒吸,故装置B的作用是吸收尾气,防止倒吸以及防止空气中的水蒸气进入装置D中;(5)若装置B末端逸出的为无毒无污染气体,根据质量守恒可知,生成气体为氮气,则A中反应为氨气还原氧化铜生成铜和氮气、水,化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;(6)氨气还原氧化铜生成铜、水,铜为红色固体、水能使无水硫酸铜变蓝色,装置A中的黑色固体变为红色,装置D中的白色固体变为蓝色。能力提升9.(2024·石家庄模拟)利用如图装置进行NH3的制备及性质探究实验。下列说法正确的是()A.使用A装置制备NH3时,分液漏斗中应盛放浓氨水,利用了氨水的碱性弱于NaOHB.装置B中盛放湿润蓝色石蕊试纸,打开K2,关闭K1,可证明NH3为碱性气体C.利用C装置模拟侯氏制碱法时,可将a和c连接D.将a和d连接验证NH3与Cu2+的配位能力强于H2O答案D解析一水合氨分解产生NH3和H2O,碱石灰吸水且放热促使该反应正向进行,有利于氨的逸出,A错误;检验氨用湿润的红色石蕊试纸,遇碱性气体变蓝,B错误;氨极易溶于水,为了防止倒吸从b口通入,C错误;CuSO4溶液中存在四水合铜离子,通入氨后溶液变成深蓝色即产生了四氨合铜离子,即NH3的配位能力强于H2O,D正确。10.合成氨及其衍生工业是化工生产的重要门类,请结合图示判断下列说法不正确的是()A.合成氨采用400~500℃是为了提高原料转化率和反应速率B.湿润的淀粉-KI试纸不可以鉴别气体2和溴蒸气C.生成固体1的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4ClD.1L气体1、2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,混合气中二者的体积比为1∶1答案A解析合成氨反应为放热反应,温度降低,平衡正向移动,原料的转化率升高,所以400~500℃不利于提高原料的转化率,故A错误;气体2为NO2气体,NO2气体和溴蒸气都能使淀粉-KI试纸变蓝,故B正确;气体1为NO,气体2为NO2,1LNO、NO2的混合气与1LNH3在一定条件下转化为对环境无害的物质,反应的化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,NO、NO2的体积比等于其化学计量数之比,为1∶1,故D正确。11.(1)某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验:①盛放氨水的实验仪器的名称为;在加热条件下,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为

。

②实验时发现:如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中先产生白雾,随即产生白烟,其原因是。

③烧杯中盛有氢氧化钠溶液的作用是

。

(2)将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入装置C中,并在b管上端点燃氨气生成氮气和水:①两气体通入的先后顺序是,其理由是。

②氨气燃烧的化学方程式是

。

答案(1)①锥形瓶4NH3+5O24NO+6H2O②一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸,硝酸吸收氨气生成硝酸铵③吸收尾气,防止污染空气(2)①先通氧气,后通氨气若先通氨气,氨气在空气中不能燃烧,逸出造成环境污染②4NH3+3O22N2+6H2O解析(1)①盛放氨水的实验仪器为锥形瓶,氨气的催化氧化反应为4NH3+5O24NO+6H2O。②一氧化氮、氧气和水反应生成硝酸:4NO+3O2+2H2O===4HNO3,硝酸吸收氨气生成硝酸铵:NH3+HNO3===NH4NO3,所以如果缺少乙处的