第5章　第21讲　氨　铵盐

第21讲氨铵盐[复习目标]1.能从结构的角度分析NH3的性质。2.掌握氨的实验室制法及喷泉实验。3.知道铵盐的性质与NH4考点一氨1.氨的结构特征2.氨的物理性质无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，易液化，液氨可作制冷剂，极易溶于水(1∶700)，可由喷泉实验证明。思考试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因。提示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。3.氨的化学性质(1)(2)较强的配位能力Cu(OH)2溶于氨水：Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。(3)还原性催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O。1.向AlCl3溶液中逐滴加入过量的氨水，先产生白色沉淀，最后白色沉淀溶解()2.氨溶于水显弱碱性是因为氨气分子能电离出OH-()3.氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)()4.氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物()5.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(水除外)()6.氨水显弱碱性，是弱电解质()7.现有1mol·L-1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是1mol·L-1()答案1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.×一、喷泉实验及拓展1.如图为氨喷泉实验的装置(夹持装置均已略去)。(1)用图1装置进行喷泉实验。①引发“喷泉”的方法是。答案打开止水夹，挤出胶头滴管中的水②简述产生喷泉的原理：。答案氨极易溶于水，使烧瓶内的压强迅速减小(2)用图2所示装置进行喷泉实验。①打开止水夹，水不能倒吸入烧瓶的原因是。答案玻璃管中有空气，氨与水不接触，不能被水吸收，烧瓶内压强不减小，故不能产生倒吸现象②引发“喷泉”的方法是。答案打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，使烧瓶内氨膨胀，将导管中的空气排出，使氨与烧杯中的水接触(3)写出下面几种常见的能形成喷泉的气体的吸收剂。气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO2NO、O2(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水水2.如图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是()A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开弹簧夹B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开弹簧夹C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开弹簧夹D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开弹簧夹答案B二、氨的还原性3.依据信息完成下列反应的化学方程式。(1)工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏，Cl2能将NH3氧化为N2，同时产生白烟。用化学方程式解释检验原理：。(2)NH3催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，反应原理如图所示：若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1∶1，则总反应的化学方程式为，生成1mol的氧化产物转移电子数为(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。答案(1)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(2)NO+NO2+2NH32N2+3H2O6NA4.氨气的用途非常广泛，以下是氨气的部分转化关系。(1)氨气遇到强还原剂，也可表现为氧化性，写出上述转化关系中体现氨气氧化性的化学方程式：。(2)氧化炉中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(3)氨气与氧化铜反应后的混合气体中有N2，写出生成N2的化学方程式：。(4)写出上述转化中生成N2H4的化学方程式：。答案(1)2NH3+2Na=2NaNH2+H2(2)5∶4(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O(4)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O三、肼(N2H4)的结构与性质5.联氨(N2H4，又称肼，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)从分子结构角度分析，N2H4不如氨气稳定的原因是。N2H4具有很强的还原性，已知N2H4可与NaClO反应产生大量氮气，请写出相关反应的化学方程式：。(4)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)-2(2)N2H4+H2O⥬N2H5+N2H6(HSO4)2(3)N2H4中含有N—N，由于N上的孤电子对的排斥使得N—N键能变小，稳定性比NH3差2NaClO+N2H4=N2↑+2NaCl+2H2O(4)联氨和N2O4反应放出大量热且产生大量气体考点二铵盐及氨的实验室制法1.铵盐(1)物理性质铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。(2)化学性质2.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+3.氨的实验室制法(1)加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物制取氨气，简易装置示意图如图。(2)用浓氨水制备氨气方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2OH2O+NH3↑浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH-浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水+固体CaOCaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)21.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)与铵盐混用会降低肥效()4.铵盐加热均易分解产生NH3()答案1.×2.√3.√4.×一、铵盐的性质与NH41.已知NH4Cl与PH4I的性质相似，则对PH4I性质的推测不正确的是()A.含有离子键和共价键B.能与NaOH溶液反应C.与NH4Cl受热分解产物的种类完全一样D.能与溴水反应答案C解析NH4Cl是离子化合物，PH4I与之性质相似，因此也属于离子化合物，PH4+与I-之间存在离子键，PH4+中P与H之间存在共价键，A正确；NH4Cl能与NaOH反应生成NH3，因此PH4I也能与NaOH反应，B正确；PH4I加热分解生成PH3和HI，HI不稳定，加热时也分解，生成H2和I2，因此与NH4Cl加热分解产物种类不一样，C错误；已知Br2的氧化性强于I2，PH4I能够电离出I-，故能与溴水发生置换反应，化学方程式为2PH4I+Br2=2PH4Br+I2.下列检验NH4+的方法正确的是(A.加水溶解，再用红色石蕊试纸检测其溶液B.加入氢氧化钠溶液，加热试管，并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口上方C.加热试管，并用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口上方D.加入氢氧化钠溶液，再滴入酚酞溶液答案B解析铵盐溶液多数水解呈酸性，用红色石蕊试纸不能检验，A错误；加入氢氧化钠溶液加热，生成氨气，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，可观察试纸是否变蓝色，可检验，B正确；直接加热，不一定能检验氨气，如加热氯化铵，分解产生的氨气和氯化氢在温度稍低时又能生成氨化铵，不能检验，C错误；无论是否有NH4+，氢氧化钠遇酚酞变红色，不能检验，3.(2025·长沙检测)为探究氨及铵盐性质，将氯化铵晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(无水氯化钙可吸附氨气，形成CaCl2·8NH3)。下列说法错误的是()A.装置气密性检查：轻轻挤压乳胶头，观察到蒸馏水中有气泡冒出，松开后观察到形成一段水柱B.同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均有颜色变化C.实验过程中只能观察到蒸馏水液面上升，未见白烟产生D.停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体充分被吸收，减少污染答案C解析点燃左侧酒精灯后，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气可以被氯化钙吸收，氯化氢使湿润的pH试纸变红，点燃右侧酒精灯后，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氯化氢可以被氢氧化钠吸收，氨气能使湿润的pH试纸变蓝，故B正确；根据B中分析可知，实验过程中竖直支管上方会有氯化氢与氨气的化合反应，生成氯化铵白色颗粒，有白烟产生，故C错误。二、氨气的实验室制法4.实验室采用如图装置制取氨气，正确的是()ABCD生成NH3干燥NH3收集NH3并验满吸收多余NH3答案D解析浓硫酸能与氨气反应，不能用浓硫酸来干燥氨气，B错误；氨气密度比空气小，应该用向下排空气法收集氨气，导管应该伸到试管底部，C错误；氨气极易溶于水，尾气吸收应采取防倒吸的措施，D正确。5.用如图装置(夹持装置已略去)进行NH3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NH3·H2O的分解反应B.乙中的集气瓶内a导管短、b导管长C.丙中的CCl4能防止倒吸D.丁也可以用于制备氨气答案D解析浓氨水滴加到NaOH固体中，NaOH溶于水放出大量热，促使NH3·H2O分解放出NH3，A正确；NH3的密度小于空气，应采用向下排空气法收集，B正确；丙中下层是CCl4，上层是水，NH3通入CCl4层，由于NH3难溶于CCl4，从CCl4层逸出而被上层的水吸收，可防止倒吸，C正确；NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，两种气体遇冷在管口重新化合生成NH4Cl，不能用于制取NH3，D错误。1.(2023·广东，4)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P2O5为酸性氧化物，NH3是碱性气体，二者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，故B难以达到预期目的。2.下列判断不正确的是()A.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O[2023·江苏，8D]B.NH3通入滴有酚酞溶液的水中，溶液变红，说明氨水显碱性[2023·河北，9D]C.用C图装置，验证NH3易溶于水且溶液呈碱性[2023·北京，8C]D.用D图装置，制取NH3[2023·重庆，5A]答案D解析NH3与水反应生成弱碱NH3·H2O，故使酚酞变红，B正确；NH4Cl受热分解为NH3和HCl，遇冷两者又会生成NH4Cl，D错误。3.(2020·北京，14)某同学进行如下实验：实验步骤实验现象Ⅰ将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着Ⅱ将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上试纸颜色变化：黄色→橙黄色(pH≈5)下列说法不正确的是()A.根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应B.根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快C.Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的D.根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3答案C解析氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液显酸性，会使湿润的pH试纸变红，根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应，故A正确；根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快，故B正确；根据分析，Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl分解产生的氯化氢造成的，故C错误；根据试管中部有白色固体附着，说明氯化铵分解产生的氨气和氯化氢在扩散过程中会化合生成氯化铵，则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，故D正确。课时精练[分值：100分](1～6题，每小题6分，7～10题，每小题8分)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+H2O⥬NH3·H2O⥬NH4+答案A2.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，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↓+3NH3.下列实验室制取、干燥、收集氨气和进行氨气与水的喷泉实验的装置能达到实验目的的是()A.用图1的装置加热NH4Cl固体制备氨气B.用图2的装置及试剂干燥氨气C.用图3的装置采用排水法收集氨气D.用图4的装置完成氨气与水的喷泉实验答案D解析加热NH4Cl固体时，发生反应生成氨气和氯化氢，但在试管口附近，氨气和氯化氢会重新生成NH4Cl，无法制得氨气，A错误；氨气是碱性气体，会与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，应选碱石灰(碱性干燥剂)，B错误；氨气极易溶于水，若用排水法收集，氨气会迅速溶解在水中，无法收集到氨气，应采用向下排空气法收集，C错误。4.NH3可用于生产铵盐、硝酸等。N2H4与(CH3)2NNH2都可用作火箭的燃料。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是()A.NH3极易溶于水，液氨可用作制冷剂B.(CH3)2NNH2具有还原性，可用作火箭的燃料C.NH4NO3易分解，可用作化肥D.N2H4共价键数目大于NH3，NH3(g)的热稳定性比N2H4(g)的高答案B解析液氨汽化时吸收大量的热，因此可用作制冷剂，与氨极易溶于水无关，A不符合题意；(CH3)2NNH2具有还原性，可被氧化剂氧化，生成大量气体并释放出大量的能量，因此可用作火箭的燃料，物质性质与用途具有对应关系，B符合题意；NH4NO3可用作化肥，是因为含有氮元素，与NH4NO3易分解无关，C不符合题意；N2H4分子内含有N—N，导致N2H4(g)的热稳定性比NH3(g)的低，与共价键数目无关，D不符合题意。5.工业上常采用生物硝化法将NH4+转化为NO3-A.生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：NH4++2O2=NO3-+2HB.长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化C.检验NH4+所需的试剂是浓D.微生物保持活性的pH范围为7~9，可以加入石灰石来调节水体的pH答案C解析生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H+反应来调节水体的pH，D项正确。6.某同学探究氨气和铵盐的性质，下列对相关实验操作及现象描述正确的是()A.室温下测定等浓度的氨水和NaOH溶液的pH，比较NH3·H2O和NaOH的碱性强弱B.向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润的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的氨水和NaOH溶液的pH，可比较NH3·H2O和NaOH的碱性强弱，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，7.(2025·四川部分学校高三上学期联考)已知NH3极易溶于水，HCl易溶于乙醇。某同学用收集满的NH3或HCl进行喷泉实验，设计了多个装置如下，图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是()A.标准状况下图1喷泉实验后，烧瓶内氨水的物质的量浓度约为122.4mol·LB.利用图1进行喷泉实验，将胶头滴管中的水挤入烧瓶，立即形成喷泉C.利用图2进行喷泉实验，用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉D.图3锥形瓶内盛有乙醇，水槽中加入热水可引发喷泉答案B解析设烧瓶内NH3体积为VL，喷泉实验后烧瓶内溶液的体积也为VL，标准状况下烧瓶内氨水的物质的量浓度c=VL22.4L·mol-1VL=122.4mol·L-1，A8.利用培养皿探究氨的性质。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。下表中对实验现象所做的解释正确的是()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氯化物溶液变浑浊该溶液一定是AlCl3溶液D干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝NH3是一种可溶性碱答案A解析NH3能与H2SO4发生化合反应，生成NH4HSO4或(NH4)2SO4，B错误；NH3与氯化物溶液反应生成氢氧化物沉淀，该氯化物可以是氯化铝、氯化镁等，C错误；NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O属于碱，NH3不属于碱，D错误。9.探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A.将集满氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B.常温下，将pH=11的氨水稀释1000倍，测得pH>8，说明NH3·H2O为弱碱C.加热NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明NH4HCO3受热不稳定D.将红热的铂丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为NO2答案D解析常温下，pH=11的氨水中c(OH-)=10-3mol·L-1，稀释1000倍，测得pH>8，c(OH-)>10-6mol·L-1，说明稀释时电离平衡正向移动，所以NH3·H2O为弱碱，故B正确；碳酸氢铵加热分解为氨气、二氧化碳和水，故C正确；氨气的催化氧化产物为NO，NO在锥形瓶口与氧气反应生成NO2，所以瓶口出现少量红棕色气体，故D错误。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.(16分)[2022·海南，17(1)(3)(4)(5)]磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]常用于干粉灭火剂。某研究小组用磷酸吸收氨气制备(NH4)2HPO4，装置如图所示(1)实验室用NH4Cl(s)和Ca(OH)2(s)制备氨气的化学方程式为。(3)装置中活塞K2的作用为。实验过程中，当出现现象时，应及时关闭K1，打开K2。(4)当溶液pH为8.0～9.0时，停止通NH3，即可制得(NH4)2HPO4溶液。若继续通入NH3，当pH>10.0时，溶液中OH-、和((5)若本实验不选用pH传感器，还可选用作指示剂，当溶液颜色由变为______________时，停止通NH3。答案(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑(3)平衡气压防倒吸倒吸(4)NH4+PO43-解析本实验的目的为制备磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]，实验原理为2NH3+H3PO4=(NH4)2HPO