高中化学 第四章 第四节 硫酸、硝酸和氨(第1课时)学案(新人教版)必修

1、硫酸、硝酸和氨（第1课时）【学习目标】1. 掌握氨的物理、化学性质，理解氨水显弱碱性。2. 掌握氨气的实验室制法，铵根离子的检验。【学习过程】1.氨气：（1）物理性质：氨气是无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，极易溶于水，1体积水可以溶解700体积的氨气（可做红色喷泉实验）。（2）喷泉实验：实验操作：如图所示，先打开止水夹，挤压胶状滴管，少量的H2O既可溶解大量的NH3(1：700)，使烧瓶内气体的压强迅速减小。烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色，而烧杯内液体仍为无色。实验原理：两个容器通过连接管组成连通器，装有液体的容器压强远大于另一个容器的压强(即产生较大的压

2、强差），就会产生喷泉。计算表明，当气体在水中的溶解度大于17时，该气体既能形成喷泉实验，故NH3、HCl、HBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉现象。温馨提示：CO2、H2S、NO2、Cl2等在H2O中溶解度不大的气体不能形成喷泉，若将H2O改成NaOH溶液，气体在碱性溶液中的溶解度显著增大，从而也形成喷泉。（3）化学性质：与水反应：氨气溶于水，大部分与水结合成一水合氨（NH3H2O），一水合氨少部分电离，因此氨水显弱碱性。而NH3H2O不稳定，受热极易生成NH3和H2O 。NH3H2O NH3H2ONH4+OHNH3H2ONH3+H2O 氨气是中学阶段唯一的一种碱性气体，利用这一点，可

3、以检验NH3。液氨氨水物质分类纯净物(非电解质)混合物粒子种类NH3NH3、NH3H2O、H2O，NH4、OH、极少量的H性质不具有碱性，有还原性有碱的通性与酸反应：NH3HClNH4Cl（产生白烟，可用于检验NH3）NH3HNO3NH4NO3（产生白烟）2NH3H2SO4(NH4)2SO4（吸收NH3的方法）NH3H2OCO2NH4HCO3还原性：氨的催化氧化反应是工业上生产硝酸的一个基础反应。4NH35O24NO6H2ONH3中的氮元素的价态为-3价，因此NH3不仅能被催化氧化生成NO，在纯氧中燃烧能生成N2。在一定条件下，NH3还能被Cl2、CuO等氧化。（4）用途：液氨易挥发，汽化过程

4、中会吸收热量，使得周围环境温度降低，因此液氨可以作制冷剂。2.氨气的实验室制取：（1）反应原理：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O（2）反应装置：与O2的制备装置相似，是典型的固体与固体热反应制备气体的装置。（3）气体收集：向下排空气法。在试管口塞有一团湿的棉花其作用有两个：一是减小氨气与空气的对流，方便收集氨气；二是吸收多余的氨气，防止污染空气。（4）气体验满：用湿润的红色石蕊试纸或沾有浓盐酸的玻璃棒。（5）气体干燥：用碱石灰（NaOH与CaO的混合物）或生石灰在干燥管或U型管中干燥。（6）其它方法：加热浓氨水、氧化钙与浓氨水反应等。3.铵盐：由铵离子和酸根离子构成的化合物

5、叫铵盐，所有的铵盐都是无色晶体，都能溶于水。受热均易发生分解，分解产物一般为NH3和相应的酸（或酸的分解产物）。实验操作实验现象实验结论将氯化铵固体在试管中加热在试管上端内壁上有白色固体附着受热时，氯化铵分解，生成氨气和氯化氢，冷却时，两者又重新结合，生成氯化铵将碳酸氢铵固体在试管中加热，将生成的气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊碳酸氢铵分解，生成了CO2在试管中加入少量氯化铵固体，再滴加适量稀氢氧化钠溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管加热后试管中有气体产生，并可闻到刺激性的气味。同时还看到，湿润的红色石蕊试纸变蓝产生了氨气，常用作检验NH4的存在（1）铵盐受热分解：NH

6、4ClNH3HClNH4HCO3NH3CO2H2O（2）铵盐与碱反应：NH4ClNaOHNaClNH3H2O(NH4)2SO4Ca(OH)2CaSO42NH32H2O温馨提示：铵盐与碱反应的实质是NH4与OH反应生成NH3H2O，而NH3H2O不稳定，在受热或浓溶液反应的情况下，就写成NH3和H2O的形式，而稀溶液反应就写成NH3H2O的形式。【当堂检测】1. 有关氨的性质的叙述正确的是（ ）A氨气微溶于水 B氨水呈碱性C氨气和酸相遇都能产生烟雾 D在反应NH3H+ NH4+中，氨失去电子被氧化2. 有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是()A氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实

7、验B氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验CNH3H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气DNH3液化时放出大量的热，因而，不能用氨作制冷剂3. 利用如图装置，在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是()ACu与稀盐酸 BNaHCO3与NaOH溶液 CCaCO3与稀硫酸DNH4HCO3与稀盐酸4. 实验室制取氨气通常有三种方法：固体氢氧化钙与氯化铵共热；在试管中加入碳酸氢铵固体，再加入NaOH固体(过量)，常温下即能产生氨气，装置如下图甲所示；在锥形瓶中加入NaOH固体，再在分液漏斗中加入浓氨水，装置如下图乙所示，请回答：(1)写出方法制取氨气的化学方程式_。(

8、2)说明方法制取氨气的原理：_。(3)检验集气瓶中已收集满氨气的方法是_。（4）方法所制得的气体中常含有少量杂质气体，为了得到纯净的氨气并加以检验，请在下列装置或试剂中，根据要求作出适当选择，并将编号字母填入表中的空格处。装置如下图，所需试剂：a.NaOH溶液b澄清石灰水c浓硫酸d饱和NaHCO3溶液e碱石灰f品红溶液g湿润的红色石蕊试纸。制取杂质发生装置净化装置收集装置净化试剂 检验试剂NH3H2O(g)5. 已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：(1)A中加入的物质是_，发生反应的化学方程式是_；(2)B中加入的物质是_，其作用是_；(

9、3)实验时在C中观察到的现象是_，发生反应的化学方程式是_；(4)实验时在D中观察到的现象是_，D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_。答案与解析题号答案解析1B氨气极易溶于水，A选项不正确；氨气能与酸反应生成固体铵盐，但氨气只有在与挥发性酸相遇时才能在空气中产生固体小颗粒状的烟，C选项不正确；NH3和H+反应为非氧化还原反应，故D选项不正确；氨水中存在如下电离：NH3H2ONH4+OH，使氨水呈碱性，故选B2ANH3与HCl反应为非氧化还原反应，B项错误；因NH3易溶于水，实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热，C项错误；液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，D项错误3D能

10、在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少，特别注意该装置中玻璃导管的作用是使烧瓶内外压强相等4(1)NH4HCO32NaOH=Na2CO3NH32H2O(2)浓氨水具有挥发性加入NaOH固体，吸水放热，使氨气溶解度减小，且NH3H2O受热易分解，放出氨气(3)用湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，试纸变蓝说明氨气已收集满(或将蘸取浓盐酸或浓硝酸的玻璃棒靠近集气瓶口，若产生白烟说明已收集满) （4）Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O制取NH3常用方法：一是铵盐与碱反应，二是氨水中氨气逸出。（2）

11、浓氨水具有挥发性，加入NaOH固体，NaOH溶解放热，使氨气溶解度减小，且NH3H2O受热易分解，放出氨气。（3）气体验满用湿润的红色石蕊试纸或沾有浓盐酸的玻璃棒。（4）制取氨气所用的是固体药品，故用A装置而不用B、C装置；氨气密度比空气小且易溶于水，故用向下排空气法收集，即用F装置；氨气能与浓硫酸发生反应，故除去氨气中的水蒸气需用固体干燥剂碱石灰，即G装置；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，氨气与NaOH溶液、澄清石灰水、饱和NaHCO3溶液、品红溶液均不发生化学反应5(1)固体NH4Cl和Ca(OH)22NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O(其他合理答案也给分)(2)碱石灰(或CaO)除去NH3气流中的水蒸气(3)黑色粉末部分逐渐变为红色2NH33CuON23H2O3Cu(4)出现无色液体氨水用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝；用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，A装置提供NH3，且是固固加热制备气体，则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)