高三化学一轮复习讲义 24　第一篇　第二部分　第四章　第17讲　氨和铵盐　氮及其化合物的相互转化(基础课)

第17讲氨和铵盐氮及其化合物的相互转化(基础课)1．掌握NH3及铵盐的性质与用途。2．掌握喷泉实验、NH3的实验室制法的原理及操作。3．能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。氨喷泉实验1．氨的性质(1)氨的物理性质无色、有______气味的气体，密度比空气的__，易____，汽化时吸收大量热，故液氨常作____剂，极易溶于水(常温常压下，体积比约为1∶700)，可由____实验证明。(2)氨的化学性质①与水的反应——氨水氨溶于水呈碱性，用化学方程式表示为__________________________。②氨与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为产生____，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式分别为_____________________，_______________________。但改为浓硫酸时没有白烟。③与盐溶液反应将NH3通入少量AlCl3溶液的离子方程式：___________________。④氨的还原性a．催化氧化：__________________。b．被CuO氧化：_______________________。c．被氯气氧化：2NH3＋3Cl2=N2＋6HCl(或8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl)。NH3与酸反应生成铵盐，而氨水与酸反应生成铵盐和水，前者为化合反应，后者为复分解反应。2．氨水的组成与性质(1)组成：氨水的粒子成分：H2O、__________________________，以溶解的NH3总量为溶质进行浓度计算。(2)性质①不稳定性：NH3·H2O△NH3↑＋H2O②碱的通性a．氨水使酚酞溶液变红，使紫色石蕊溶液变蓝。b．中和反应：与盐酸反应的离子方程式为____________________。c．与盐反应：与AlCl3反应的离子方程式为__________________。3．喷泉实验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______________________________。②简述产生喷泉的原理：__________________________________。(2)只使用图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_______________________________。②如何引发图2装置的“喷泉”？理由是什么？____________________________________________________________________。(3)常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂气体HClNH3CO2、Cl2、SO2、H2SNO、O2(4∶3)NO2、O2(4∶1)吸收剂水、NaOH溶液水NaOH溶液水水判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)NH3的电子式为N‥H‥H︰H(2)氨溶于水呈碱性，是因为NH3为碱。 ()(3)NH3在足量O2中催化氧化直接生成NO2。 ()(4)CO2与浓NaOH溶液可以形成喷泉实验。 ()(5)NH3形成喷泉实验所得溶液的浓度为122.4mol·L-1。 (氨的结构与性质1．下列关于氨的说法不正确的是()A．NH3的空间结构为三角锥形，为极性分子B．将集满氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水C．将pH＝11的氨水稀释1000倍，测得pH>8，说明NH3·H2O为弱碱D．将红热的铂丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨的氧化产物为NO22．(2024·衡水联考)资料显示：一定条件下NH3能还原CuO。为了证明资料的真实性，利用下列装置(含试剂)进行实验，其中错误的是()A．制取氨B．还原氧化铜C．干燥氨D．吸收尾气喷泉实验3．喷泉是一种常见的现象，其产生原因是存在压强差。(1)图1为化学教学中常用的喷泉实验装置。烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________(填字母)。A．SO2和H2O B．CO2和NaOH溶液C．NH3和H2O D．NO和H2O(2)在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质后，能产生喷泉的是________(填字母)。A．Cu与稀硫酸 B．Cu与稀硝酸C．Al与浓硫酸 D．Fe与浓硝酸(3)比较图1和图2两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图1是________(填“增大”或“减小”，下同)上部烧瓶内气体压强；图2是______下部锥形瓶内气体压强。(4)某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图3所示的装置。①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为________________________________________________________________________________________________________________________________________。②在①操作的基础上，若要在该装置中产生双喷泉现象，其操作方法是____________________________________________________________________。(5)利用图1做HCl和NO2的喷泉实验，所得溶液的物质的量浓度分别为______________，______________(标准状况下)。喷泉实验所得溶液物质的量浓度计算思路设定烧瓶容积(1L)→确定溶质的物质的量(n)烧瓶中溶液体积V烧瓶中溶液浓度(铵盐氨的实验室制法1．铵盐的性质铵盐是农业上常用的化肥，如(NH4)2SO4、NH4HCO3、NH4NO3等，均属于离子化合物，绝大多数铵盐易溶于水。(1)不稳定性——受热易分解①NH4Cl受热分解：_________________。②NH4HCO3受热分解：________________________。(2)与碱反应：铵盐可与碱溶液反应生成NH3·H2O(弱碱)，加热生成NH3和H2O。写出铵盐与强碱溶液反应的离子方程式：①稀溶液不加热：________________。②浓溶液或稀溶液加热：________________。(3)“水解”——铵盐溶于水易水解，离子方程式：____________________，溶液水解呈__性。铵盐受热易分解，但受热分解不一定生成NH3，如NH4NO3分解不一定生成NH3，因为高温分解生成HNO3氧化NH3。2．铵盐(NH铵盐(NH4+)强碱△无色气体也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口检验NH3。3．氨的实验室制法(1)NH4Cl与Ca(OH)2共热制NH3①不能用NH4NO3代替NH4Cl，因为NH4NO3受热易爆炸。②Ca(OH)2不能用KOH或NaOH代替，因为两者易吸湿，易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管。(2)其他方法①浓氨水加热法：NH3·H2O△NH3↑＋H②浓氨水中加固体碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)：NH3·H2O＋CaO=NH判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)NH4Cl呈酸性的理由是NH4+＋H2O=NH3·H2O＋H＋。(2)向某无色溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变蓝，则原溶液中不含NH4+。(3)铵盐受热易分解生成NH3和酸。 ()(4)NH4Cl受热分解生成NH3，可在实验室直接加热NH4Cl制NH3。 ()(5)草木灰(含K2CO3)与铵盐混用效果更好。 ()铵盐的性质及应用1．下列说法中正确的是()A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的氮均呈－3价C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH4+＋OH－△NHD．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离2．(鲁科版必修第一册内容改编)为探究氨及铵盐的性质，将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端，进行微型实验。下列说法错误的是()A．轻轻挤压任一乳胶头，若蒸馏水中有气泡冒出，则装置气密性良好B．同时点燃两个酒精灯后，两端湿润的pH试纸均变蓝C．实验过程中竖直支管上方会出现白烟D．停止加热后可以交替挤压两边乳胶头，使气体吸收更充分，减少污染NH3的制法及性质综合探究3．(2025·遂州模拟)下列关于NH3的相关实验能达到实验目的的是()选项AB实验装置实验目的验证NH3易溶于水且溶液呈碱性制取并收集NH3选项CD实验装置实验目的干燥NH3NH3的尾气吸收4．氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。某化学兴趣小组利用图1装置探究氨的有关性质。(1)装置A中圆底烧瓶内试剂可选用________(填字母)，装置B的作用是____________________________________________________________________。a．碱石灰b．浓硫酸c．生石灰d．烧碱溶液(2)连接好装置并检验装置的气密性后，装入试剂，然后应先________(填字母)。a．打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入浓氨水b．加热装置C(3)装置C中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________，该反应证明氨具有________性；实验中观察到装置C中____________________________________________________________________，装置D中______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)该实验缺少尾气吸收装置，图2中能用来吸收尾气的装置是________(填序号)。氮及其化合物的转化1．氮及其重要化合物的“价—类”二维图如图是氮元素的各种化合价与物质类别的对应关系：2．含氮物质的相互转化及条件(1)歧化反应——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。如：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。(2)归中反应——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。如：6NO＋4NH3△5N2＋6H(3)工业制硝酸的化学过程：NH3催化剂△NOO2NO21．(2025·清华附中模拟)氨是一种重要的化工产品和化工原料，下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法不正确的是()A．合成塔发生的反应中，N2作氧化剂B．氧化炉中发生的反应为4NH3＋7O2催化剂△4NO2＋C．向吸收塔中通入A气体，有利于提高硝酸的产率D．工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝作为罐体材料2．(2025年1月·陕晋青宁高考适应性考试)下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体，其中R为红棕色。下列说法正确的是()A．E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高B．E的水溶液能导电，所以E是电解质C．Q和E可用排水法收集D．铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q3．常见无机物A、B、C、D存在如图转化关系：(1)若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应①的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________。(2)若A为常见挥发性强酸，D是生产生活中用量最大、用途最广的金属单质，则B的化学式是________________。(3)若A、C、D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则A的电子式是____________________________________________________________________。(4)若A、B、C的水溶液均显碱性，焰色试验均为黄色，D为CO2，举出C的一种用途：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．(2024·广东卷，T11)按如图装置进行实验。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，说明体系压强增大若烧瓶内有白烟产生，涉及的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________。2．(2024·湖南卷，T11)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下：已知：①H3PO4的电离常数：K1＝6.9×10-3，K2＝6.2×10-8，K3＝4.8×10-13；②Na2HPO4·12H2O易风化。下列说法错误的是()A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入Na2CO3溶液B．“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4C．“结晶”工序中溶液显酸性D．“干燥”工序需在低温下进行磷的含氧酸除H3PO4外还有H3PO3和H3PO2等，H3PO3和H3PO2分别为二元弱酸和一元弱酸，写出二者与足量NaOH反应的离子方程式：___________________________________