氨和铵盐(教学设计)-2017届高三化学一轮复习.pdf

第四章非金属及其化合物 课题第五课时氨和铵盐 复习目标 （1）掌握氨及铵盐的性质及用途。 （2）掌握 NH4 +的检验。 （3）掌握氨的实验室制法。 （4）初步了解常见化肥。 教学重点氨及铵盐的性质、氨的实验室制法 教学难点氨及铵盐性质的应用 教学过程 【知识精讲】 1、氨 （1）物理性质 氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化，可作制冷剂，常温、常压下，1 体积的水可溶解700 体积 的氨气。 液氨与氨水的区别 液氨氨水 形成氨气液化氨气溶于水 物质分类纯净物混合物 微粒种类NH3 NH3、NH3· H2O、H 、H2O、NH 4 、 OH 存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在 （2）分子结构 电子式：空间结构：三角锥形。 （3）氨的化学性质 与水的反应 NH3+H2ONH3· H2ONH4 +OH- 氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有：NH3· H2O、NH3、H2O、NH4+、OH -、H+ 。氨水为可溶 性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3· H2O= NH3 H2O。 氨气与酸反应 蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸， 也会出现相同的现象。 化学方程式为：NH 3+HCl=NH4Cl、NH3 HNO3=NH4NO3。 与 CO2等酸性氧化物反应： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3或 2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3 NH3的还原性 A、氨的催化氧化 化学方程式：4NH3+5O2 4NO+6H2O B、与其他氧化剂反应 4NH3+3O2（纯氧） =2N2+6H2O 4xNH3+6NOx =(2x+3)N2+6xH2O 2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O 8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl（白烟） 与盐溶液反应 将氨水加入下列溶液 被滴试剂现象离子方程式 FeCl3溶液 生成红褐色沉淀Fe 3+3NH 3· H2O =Fe(OH)3 +3NH4 + AlCl3溶液 生成白色沉淀Al 3+3NH 3· H2O =Al(OH)3 +3NH4 + AgNO3溶液 先生成白色 沉淀后消失 Ag +NH 3· H2O=AgOH + NH4 + AgOH+2NH3· H2O=Ag(NH3)2 +OH-+2H 2O （4）氨气的实验室制法 加热固态铵盐和碱的混合物 一般加热NH4Cl 和 Ca(OH)2的混合物： 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3 +CaCl2+2H2O。 A、装置： “ 固体 +固体 气体 ” （与用 KClO3或 KMnO4制 O2的装置相同） 。 B、收集：只能用向下排空气法。 C、干燥：用碱石灰（NaOH 和 CaO 固体的混合物） 。 D、验满方法： a、用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色； b、将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生。 F、环保措施：收集时，一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球，可减小 NH 3与空气的对流速 度，收集到纯净的NH3，同时也可避免污染空气。 加热浓氨水 反应原理： NH 3· H2O=NH3 +H2O。 装置如图1 浓氨水中加固态碱性物质 反应原理： 浓氨水中存在以下平衡：NH3+H2ONH3· H2ONH4 +OH-， 加入固态碱性物质， （如 CaO、NaOH、 碱石灰等），使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3· H2O 的分解。 装置如图2 氨气实验室制法的注意事项 A、实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时，不能使用 NH 4HCO3、NH4NO3及 NaOH 固体，因为 NH4HCO3 受热分解产生CO2，使制得的NH 3不纯； NH4NO3受热时易发生爆炸； NaOH 容易吸水结块，不利于 NH3的产生和逸出，且加热条件下 NaOH 容易腐蚀玻璃。 B、吸收氨气 (或 HCl) 时要注意防止倒吸。 可用于吸收氨气(或 HCl) 并能防倒吸的常用装置为： （5）工业制法 图 1 图 2 N2+3H22NH3 2、铵盐及NH4 +的检验 （1）铵盐的概念 铵离子与酸根离子构成的化合物。 （2）铵盐的物理性质 铵盐都是白色固体，均易溶于水。 （3）铵盐的化学性质 受热易分解 NH4Cl= NH3 +HCl 与碱反应 A、NH4 +OH-= NH3 +H2O B、在稀溶液中不加热：NH4 +OH-=NH 3· H2O C、在浓溶液中不加热：NH4 +OH-= NH 3 +H2O 水解反应：NH4 +H 2ONH3· H2O+H + （4）NH 4 +的检验 未知液 OH - 呈碱性 湿润红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH4 +。 【方法精讲】 1、喷泉实验 中学教材中喷泉实验装置如图所示。实验操作是：打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，则烧杯中的 水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉。 （1）喷泉形成的原理 因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，容器内外存在较大的压强差，在这种压强差 的作用下，将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。 （2）使容器内外产生较大的压强差的方法 减小容器内压强 A、容器内气体极易溶于水； B、容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应而被吸收。当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于 气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应而被吸收，从而使容器内气压迅速降低，在外界大 气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。 增大容器内压强 容器内的液体由于受热挥发（如浓盐酸、浓氨水、酒精等）或由于发生化学反应，容器内产生大量气 体。使容器内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。例如喷雾器、人造喷泉 等均是利用了此原理。 （3）中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂 气体HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2NO2和 O2CH2=CH2 吸收剂水、 NaOH 溶液水、盐酸NaOH 溶液H2O 溴水 （4）喷泉实验成败的关键 装置气密性要好； 烧瓶要干燥； 气体的纯度要高。 （5）喷泉实验的装置 喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷，为此可设计多种不同的装置和采用不同的操作(如使气 体溶于水、热敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。 装置：挤压气球，即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中，导致大量的NH3溶解，烧瓶内形成负压而 产生喷泉。 装置：去掉了胶头滴管。打开止水夹，用手(或热毛巾等 )捂热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管 与水接触，即产生喷泉。(开放性问题，或用浸冰水的毛巾“ 冷敷 ” 烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨 气溶于水 ) 装置：在锥形瓶中加入能产生气体的物质，使锥形瓶内气体的压强明显增大，将液体压入烧瓶而产 生喷泉。 装置：在水槽中加入使水温度升高的物质，致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增 大而产生喷泉。 装置：烧瓶中通入H2S(或 SO2)，然后通入 SO2(或 H2S)，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附 有水珠， NaOH 溶液喷到烧瓶内。 2、氮及其化合物之间的相互转化关系 （1）氮及其化合物之间的转化关系 （2）推断题中常用突破口 产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色等特殊现象为突 破口。 （3）含氮物质的化合价变化及规律 氮元素间的歧化和归中 歧化 同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 归中 同一元素高价态和低价态生成中间价态。 歧化： 3NO2 H2O=2HNO 3NO 归中： 6NO4NH 3=5N2 6H2O 含氮物质的连续氧化 NH3 O2 NO O2 NO2 H2O HNO3 N2 O2 NO O2 NO2 H2O HNO3 【典例精讲】 【 例1】 下 列 装 置 用 于 实 验 室 制 取 氨 气 并 检 验 氨 气 的 某 一 化 学 性 质 ， 其 中 能 达 到 实 验 目 的 的 是 （） A用装置甲制取氨气B用装置乙除去氨气中的水蒸气 C用装置丙验证氨气具有还原性D用装置丁吸收氨气 【答案】 C 【解析】 A氨气极易溶液水，氢氧化钠溶液与氯化铵溶液反应生成氯化钠、一水合铵，得不到氨气，故A 错误； B氨气为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故B 错误； C氨气与氧化铜反应生成铜与氮气、水， 观察试管中固体颜色变化，即可验证氨气具有还原性，故C 正确； D水的密度大于苯，氨气极易溶液 水，不能防止倒吸的发生，可以选用四氯化碳和水混合物，故D 错误；故选C。 【例 2】某同学探究氨和铵盐的性质，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将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中，研究 Al(OH) 3的两性 C将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近，观察到白烟 D加热除去NH4C1 中的少量NaHCO3 【答案】 A 【解析】 A、 室温下测定等浓度氨水和NaOH 溶液的 pH，可以比较NH3· H2O 和 NaOH 的碱性强弱， A 正确； B、将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中，会发生反应产生氢氧化铝白色沉淀，由于一水合氨是弱碱，不能溶 解 Al(OH) 3，因此不可研究 Al(OH) 3的两性， B 错误； C、浓硫酸是难挥发性酸，所以将蘸有浓氨水和 浓硫酸的玻璃棒靠近，不能产生白烟，C 错误； D、在加热的条件下氯化铵和碳酸氢钠均分解，达不到 除杂的目的，D 错误，答案选A。 【考题精练】 1下列叙述不正确 的是 （） ANH3的喷泉实验说明氨气极易溶于水 BNH3遇到挥发性强酸就能冒白烟 C盛液溴的瓶内加少量水可防止液溴的挥发 DNO 和 NH3均可用排空气法收集 【答案】 D 【解析】 A、氨气的喷泉实验时利用氨气极易溶于水，减小了容器中压强，在外界大气压作用下液体喷入， 验证了氨气易溶于水的性质，故A 正确； B、氨气是碱性气体和挥发出的酸分子反应生成铵盐，所以 NH3遇到挥发性强酸就能冒白烟，故 B 正确； C、利用水封可以避免液溴挥发，故C 正确； D、NO 和 空气中的氧气反应生成二氧化氮气体，NH3可用向下排空气法收集收集，故D 错误；故选D。 2下列关于铵盐的叙述中正确的是（） 所有铵盐中，氮元素化合价都是-3 价；所有铵盐都易溶于水 铵态氮肥不宜与碱性肥料混合使用；铵盐都是由离子构成的化合物 铵盐都能与碱反应，不能与酸反应；铵盐受热分解一定都会产生氨气 ABCD 【答案】 B 【解析】硝酸铵中的氮元素化合价既有NH 4 +中的 -3 价，又有 NO3-中的 +5 价，错误；铵盐都是易溶于 水的晶体，正确；铵态氮肥中含有NH4 +，与 OH-会结合形成 NH3· H2O,该物质分解产生氨气逸出，使 氮肥的肥效降低，因此不应跟碱性物质如草木灰混合使用，正确；铵盐都是铵根离子与酸根离子通 过离子键结合形成的，属于离子化合物，都是由离子构成的化合物，正确；弱酸的铵盐能够与酸反 应，如碳酸铵，错误；铵盐受热分解，不同的铵盐随温度不同，分解产物不同，不一定生成氨气， 如硝酸铵受热分解可以生成氮气，错误。综合上述分析，可知叙述正确的是，选项B 正确。