备战2025届新高考化学一轮总复习第4章非金属及其化合物第20讲氨和铵盐课件
展开1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解氨、铵盐的主要性质。2.认识氨、铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响。
1.氨的分子结构与物理性质
NH3+HCl══ NH4Cl
3.氨的喷泉实验情境思考如图为氨的喷泉实验装置(夹持装置均已省略)。(1)用图1所示装置进行喷泉实验。①引发“喷泉”的操作是_______________________。 ②简述产生喷泉的原理: _______________________。 (2)用图2所示装置进行喷泉实验。①打开止水夹,不能产生“喷泉”的原因是_______________________。 ②引发图2装置“喷泉”的操作是_______________________。
挤出胶头滴管中的水,打开止水夹
氨气极易溶解于水,导致烧瓶内气体压强迅速减小
玻璃管内充有空气,氨气与水不能接触,不能形成明显压强差
打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热
考向1 氨的性质及其应用例1(2024·湖南岳阳一中高三模拟)某同学设计实验验证NH3能还原CuO,装置(部分夹持仪器已省略)如图所示:
下列说法错误的是( )A.试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物B.装置戊中盛放的试剂可能是碱石灰,目的是防止空气进入装置C.装置按合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→dD.证明NH3能还原CuO的实验现象是甲中黑色粉末变为红色,丁中白色固体变为蓝色
解析 装置丙为固固加热装置,是为了制取氨气,试剂X可能是NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物,加热可反应生成氯化钙、氨气和水,A正确;装置戊的作用是干燥氨气,氨气为碱性气体,应选碱性干燥剂,则装置戊盛放的试剂可能是碱石灰,B错误;用装置丙制取氨气,再经过装置戊干燥氨气,通入装置甲与CuO反应,可用装置丁检验产物含有水,最后用装置乙吸收多余的氨气,合理顺序连接为e→h→i→a→b→f→g→c→d,C正确;NH3还原CuO会生成Cu、氮气和水,可观察的实验现象是甲中黑色粉末变为红色,丁中白色固体变为蓝色,D正确。
[对点训练1] 下列关于氨的性质的描述不正确的是( )A.无色、有刺激性气味的气体B.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝C.难溶于水,密度比空气的小D.能与氧气在催化剂条件下被氧化成NO
解析 氨气是无色气体,有刺激性气味,A正确;氨气溶于水呈碱性,则氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;氨气极易溶于水,通常1体积水能溶解700体积氨气,密度比空气的小,C错误;氨气具有还原性,在催化剂、加热条件下,能与氧气氧化成NO,同时生成水,D正确。
考向2 “喷泉实验”原理及其应用例2喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是( )
解析 烧瓶中气体溶于溶液或二者发生反应,导致烧瓶中气体压强明显减小,产生较大压强差,能出现喷泉现象。H2S与稀盐酸、NO与稀硫酸、CO2与饱和NaHCO3溶液均不反应,不能形成喷泉,A、C、D错误。
[对点训练2] (2023·广东广州统考)喷泉实验装置如图所示,下列喷泉颜色与实验事实不相符的是( )
1.铵盐(1)物理性质铵盐都是______色固体,均______溶于水。 (2)化学性质
两个关键点:①碱液浓度要大;②必须加热
2.氨的实验室制法(1)反应原理实验室中常加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取NH3,化学方程式为________________________________________。 (2)实验装置
考向1 铵盐的性质及其应用例1某同学进行如下实验:
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
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,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,B正确;Ⅰ中试纸变成红色,是NH4Cl分解产生的氯化氢造成的,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又化合生成氯化铵,则不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3,D正确。
[对点训练1] 农业生产离不开氮肥,科学合理施用氮肥,不仅能提高化肥的使用率,而且能够更好地保护环境。(1)科学合理地保存、施用氮肥。①NH4HCO3需阴凉处保存,原因是_________________________________ (写化学方程式)。 ②铵态氮肥不能与碱性肥料混合使用,以NH4Cl为例写出发生反应的离子方程式: ______________________________________________。
(2)过度施用氮肥将导致大气中NH3含量增高,加剧雾霾的形成。(NH4)2SO4是雾霾的成分之一,其形成过程如图所示(转化所需试剂及条件已略去):
①X可能是________ 、 ________,Y是________。 ②尿素CO(NH2)2是一种常用化肥,缓慢与H2O发生非氧化还原反应释放出NH3,则尿素中C元素化合价为________。
SO3 H2SO3
考向2 氨的制取及性质实验探究例2用如图所示装置进行NH3与CuO反应的实验。下列说法错误的是( )
A.加入药品前须检验装置的气密性B.a中药品为氯化铵固体C.b中固体变红,可能有Cu2O生成D.c中能收集到氨水,d中可收集到N2
解析 装置中制备氨气并作为反应物,加入药品前须检验装置的气密性,A正确;a中药品可能是NH4Cl和Ca(OH)2固体,不能是NH4Cl固体,B错误;b中固体变红,氨气与CuO发生氧化还原反应,Cu2O中铜元素为+1价,故可能有Cu2O生成,C正确;c中过量NH3和水能形成NH3·H2O,冷凝后能在冰水浴处收集到氨水,氧化还原反应时氨气中氮元素化合价升高,d中可收集到N2,D正确。
实验解读各部分实验装置分析如下:
归纳总结实验室制取NH3的其他方法
[对点训练2] (2023·广东佛山统考)利用图甲所示的实验装置可在实验室模拟合成氨。下列说法错误的是( )
A.反应前,应先打开分液漏斗活塞,通一段时间H2,再点燃酒精灯B.NaNO2和NH4Cl反应生成N2,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1C.可用湿润的红色石蕊试纸检验导管口a处的NH3D.a、b相连,乙装置可收集到纯净的氨气
解析 反应前,应先打开分液漏斗活塞,通一段时间H2,排除装置中的空气,避免影响后续实验,A正确;NaNO2和NH4Cl反应生成N2,亚硝酸钠中的氮元素由+3价变为0价,氯化铵中的氮元素由-3价变为0价,故二者的物质的量之比为1∶1,B正确;氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;乙装置与水直接相连,收集的氨气中混有水蒸气而不纯,还有可能会引起倒吸,D错误。
进阶1 练易错·避陷阱1.如图是实验室进行氨气溶于水的喷泉实验装置,下列叙述不正确的是( )A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体B.该实验形成了蓝色喷泉C.形成喷泉的原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压D.用氯气代替氨气,利用此装置也可进行喷泉实验
解析 氨气在瓶中因为大量溶于水,使得瓶内外压强差加大,故产生喷泉,A正确;氨气是一种碱性气体,溶于水生成NH3·H2O,是一种弱碱,与石蕊形成蓝色溶液,B正确;因为水被压回瓶内,说明瓶外的压强大于瓶内的,C正确;氯气在水里的溶解度小,不能形成较大的压强差,D错误。
2.(2023·广东汕头二模)为探究氨及铵盐性质,将NH4Cl晶体装入如图所示T形三通管两端进行微型实验(无水CaCl2可吸附NH3,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,使气体更充分吸收,减少污染
解析 T形三通管,只要检测两端的气密性,轻轻挤压任一乳胶头,若蒸馏水中有气泡冒出,则乳胶管处不漏气,装置气密性良好,A正确;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,氯化氢使两端湿润的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,氨气能使两端湿润的pH试纸变蓝,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,生成氯化铵白色颗粒,C错误;停止加热后可以交替挤压两边乳胶头,使剩余的气体更充分吸收,减少污染,D正确。
进阶2 练热点·提素能3.(2023·广东汕头二模)“封管实验”具有简便、节约、绿色等优点。下列四个“封管实验”在加热过程中未发生化学变化的是( )
解析 氯化铵固体受热分解为氨气和氯化氢,在上方遇冷又化合生成氯化铵,发生化学变化,A错误;一水合氨受热分解,氨气逸出,溶液红色变浅,发生化学变化,B错误;二氧化硫与品红生成的无色物质受热分解,溶液变红色,发生化学变化,C错误;碘单质受热升华,发生物理变化,D正确。
4.(2024·湖南名校联盟联考)氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用,一种利用电化学制备NH3的转化历程如图所示。下列说法错误的是( )
A.步骤Ⅱ属于氮的固定B.LiOH可视为该历程中的催化剂C.该历程总反应为2N2+6H2O═4NH3+3O2D.由该历程说明N2的氧化性强于O2
解析 步骤Ⅱ中Li和N2反应生成Li3N,氮元素由单质变为化合物,因此属于氮的固定,A正确;LiOH先消耗后生成,LiOH可视为该历程中的催化剂,B正确;反应物为氮气和水,产物为氨气和氧气,LiOH为催化剂,由电子守恒和原子守恒可得总反应为2N2+6H2O═4NH3+3O2,C正确;该反应历程中步骤Ⅰ是通过电解发生,并非通常条件下进行的反应,不能说明N2的氧化性强于O2,D错误。
进阶3 研真题·明考向5.(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NH3D.图4:制备NH3
解析 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,A正确; 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,B错误;NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,C正确; 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,D正确。
6.(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下,其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )
A.a、c分别是HCl、NH3B.d既可以是MgO,也可以是Mg(OH)ClC.已知MgCl2为副产物,则通入水蒸气可减少MgCl2的产生D.等压条件下,反应①、②的反应热之和小于氯化铵直接分解的反应热
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