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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物优质第2课时2课时导学案
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物优质第2课时2课时导学案，共13页。
氨
1．物理性质
(1)氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小。
(2)氨很容易液化，液化时放热。液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，可用作制冷剂。
(3)氨极易溶于水，在常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨。
2．喷泉实验
3.化学性质
关于喷泉实验
1．形成原理：使容器内外造成较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。
2．使容器内外产生较大压强差的两种方法
3.喷泉实验应注意的问题：(1)装置的气密性良好；(2)烧瓶要干燥；(3)烧瓶内充满气体。
4．常见能形成喷泉的物质组合
1．下列关于氨的叙述中，错误的是( )
A．氨极易溶于水
B．氨可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C．氨具有还原性
D．可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨的存在
解析：选B。氨溶于水显碱性，可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
2．下列关于氨水的叙述正确的是( )
A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱
B．氨水和液氨成分相同
C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D．1 ml·L－1 的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)物质的量之和为1 ml
解析：选D。溶于水的氨大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)、OH－和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。
3.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是( )
A．该实验说明氨是一种极易溶于水的气体
B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性
C．形成喷泉的原因是氨溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
D．用氯气代替氨，利用此装置也可进行喷泉实验
解析：选D。A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。
铵 盐
1．物理性质：绝大多数铵盐都易溶于水。
2．化学性质
(1)受热易分解
①NH4Cl受热分解：NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑。
②NH4HCO3受热分解：NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O＋CO2↑。
(2)与碱反应
(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液共热：(NH4)2SO4＋2NaOHeq \(=====,\s\up7(△))Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。
3．NHeq \\al(＋,4)的检验
(1)化学原理：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O(用离子方程式表示)。
(2)检验方法：把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
4．氨的制备
实验室制取氨的简便方法
1．将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸不变蓝色的是( )
A．加热浓氨水
B．加热NH4HCO3固体
C．加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物
D．加热NH4Cl晶体
解析：选D。 A、B、C中均有NH3生成，D中NH4Cl分解生成的NH3和HCl气体在试管口又凝结为NH4Cl晶体。
2．为了检验某固体物质中是否含有NHeq \\al(＋,4)，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A．①⑤ B．④⑤
C．①③ D．①④⑤
解析：选B。检验NHeq \\al(＋,4)一般是取少量样品与碱混合于试管中，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成。因此④⑤一定用不到。
3．下面是实验室制取氨的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析：选A。实验室用铵盐与碱加热制取氨，常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，该反应是固体与固体的反应，因为有水生成，试管口应略向下倾斜，③错误。将浓氨水加入CaO上，CaO与水反应放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨；加热浓氨水，加快氨挥发，②④正确。氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误。
合格考训练
1．关于氨的下列叙述中，不正确的是( )
A．氨汽化吸收大量的热，因此可用作制冷剂
B．氨极易溶于水，因此可用来做喷泉实验
C．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)
D．氨溶于水呈碱性，因此可使酚酞溶液变为红色
解析：选C。氨水不稳定，受热易分解。
2.在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则a和b分别是( )
解析：选D。气体a在液体b中的溶解度很大，烧瓶中气体溶于少量液体b导致烧瓶中气压急剧下降，打开弹簧夹f，烧杯中的液体b被大气压压入烧瓶，形成喷泉。氨极易溶于水，D项符合题意。二氧化氮与水反应生成一氧化氮，气体体积变为原来的三分之一，A项不符合题意；常温下，二氧化碳在CaCl2溶液中的溶解度很小，B项不符合题意；氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，C项不符合题意。
3．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取氨：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
B．NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3·H2O
C．氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋===NHeq \\al(＋,4)＋H2O
D．氨水中加入氯化铁溶液：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
解析：选C。NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取氨，不是在溶液中进行的反应，不存在离子浓度的变化，不属于离子反应，A项不正确；NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3，不能写成NH3·H2O，B项不正确；氨水与酸或盐反应，实质是NH3·H2O电离出的OH－参与反应，NH3·H2O为弱碱应写成分子形式，C项正确，D项不正确。
4．检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是( )
A．加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝
B．将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊溶液，看是否变红
C．加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性
D．加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液
解析：选A。检验铵盐的方法：将某固体(或其溶液)与强碱共热，若产生刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原固体为铵盐(或其溶液)。
5．某同学用如图所示装置(固定仪器和橡胶管略)进行有关氨制取的实验探究。
回答下列问题：
(1)实验室常用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为___________________________；
若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是________________________________________________。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂可能是________，分液漏斗中装的试剂可能是________，收集装置应选择________(填装置序号)。
解析：(1)装置①适用于固固加热制取气体，实验室制取NH3的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定生成的NH3的体积，必须用排液法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体应不易挥发，不能与NH3反应，也不能溶解NH3。
(2)装置②是固液不加热装置，制取NH3时，可用浓氨水和CaO或固体NaOH或碱石灰作用。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O ③⑦ 氨难溶于该试剂，该试剂不易挥发，且该试剂不与氨反应
(2)CaO(或固体NaOH或碱石灰) 浓氨水 ⑥
等级性测试
1．实验室里可按如图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则气体R是( )
A．HCl B．Cl2
C．CO D．NH3
解析：选D。从储气瓶导管长短及用水吸收R的防倒吸装置，可看出R应是一种比空气密度小，易溶于水的气体，故D选项正确。
2．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NH3
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N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NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
解析：选C。A项，有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵)；B项，铵盐中的N不一定均呈－3价，如NH4NO3中，N分别为－3、＋5价；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。
3.图示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液，挤压滴管的胶头。下列与实验事实不相符的是( )
A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
解析：选A。形成喷泉的前提是气体极易溶于所给溶液或易与所给溶液发生反应，从而形成较大的压强差。A.CO2在水中的溶解度较小且不与NaHCO3溶液反应，故达不到实验目的。B.NH3极易溶于H2O，溶液呈碱性，显红色；C.H2S与CuSO4溶液反应，生成CuS黑色沉淀；D.HCl与AgNO3溶液反应，生成AgCl白色沉淀。后三项均可形成喷泉。
4．只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是( )
A．NaOH溶液 B．AgNO3溶液
C．Ba(OH)2溶液 D．BaCl2溶液
解析：选C。四种溶液中，能与Ba(OH)2溶液反应既生成白色沉淀又生成刺激性气味气体的是(NH4)2SO4，只生成刺激性气味气体的是NH4Cl，只生成白色沉淀的是Na2SO4，无明显现象的是NaCl。
5．一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z反应又生成X，则X是( )
A．(NH4)2SO4 B．NH4NO3
C．NH4Cl D．NH4HCO3
解析：选B。铵盐与烧碱共热产生NH3，Y为NH3，NH3eq \(――→,\s\up7(O2))NOeq \(――→,\s\up7(O2))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3eq \(――→,\s\up7(NH3))NH4NO3。则Z为HNO3，X为NH4NO3。
6．已知反应：HCl＋NH3===NH4Cl(固体)，如图所示，抽去装置中的玻璃片，使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好)，等温度恢复到原来温度。下列说法正确的是( )
A．反应后瓶内压强是反应前的1/10
B．装置中氢元素的总质量为0.42 g
C．生成物的分子数目为0.1NA
D．反应结束后，两个集气瓶很容易分开
解析：选B。氨与HCl反应的化学方程式为HCl＋NH3===NH4Cl，二者反应生成0.1 ml氯化铵固体，剩余0.02 ml HCl。反应前两瓶内压强相同，反应后两瓶内压强仍然相同，反应后两瓶内压强为反应前的eq \f(0.02 ml,0.12 ml＋0.1 ml)＝eq \f(1,11)，A错误；根据质量守恒可知，装置中含有H原子的总物质的量为0.12 ml＋0.1 ml×3＝0.42 ml，质量为1 g/ml×0.42 ml＝0.42 g，B正确；生成物为离子化合物，不存在氯化铵分子，C错误；该反应中气体体积减小，容器中的压强减小，反应结束后，两个集气瓶不容易分开，D错误。
7．把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合溶液分为两等份，一份加入b ml烧碱加热，恰好使全部NHeq \\al(＋,4)转化为NH3逸出；另一份与含c ml BaCl2的溶液恰好反应。则原溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度是( )
A．(2b－4c)/a ml·L－1 B．(b－2c)/a ml·L－1
C．(2b－c)/a ml·L－1 D．(b－4c)/a ml·L－1
解析：选A。 a L混合溶液分为两等份，每份的体积为a/2 L，一份与烧碱混合加热，恰好使全部NHeq \\al(＋,4)转化为氨逸出，反应生成了硫酸钠和硝酸钠，所以钠离子的物质的量就等于铵根离子的物质的量，即n(NHeq \\al(＋,4))＝n(Na＋)＝b ml；另一份与含c ml BaCl2的溶液恰好反应，说明硫酸根离子的物质的量为c ml，硫酸铵中铵根离子的物质的量为2c ml，所以硝酸铵的物质的量为(b－2c) ml，所以硝酸铵的物质的量浓度为eq \f(（b－2c） ml,a/2 L)＝(2b－4c)/a ml·L－1，则原溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度是(2b－4c)/a ml·L－1，A正确。
8．已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物，其中F是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，它们之间能发生如下反应：
①A＋H2O―→B＋C
②C＋F―→D
③D＋NaOHeq \(――→,\s\up7(△))F＋E＋H2O
(1)写出它们的化学式： C____________，D______________，E____________。
(2)写出下列反应的离子方程式：
①________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(3)工业生产C的过程中有如下一步反应，即F经催化氧化生成B和H2O。写出该步反应的化学方程式：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据题意“F是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体”可知F是NH3，再结合已知条件和反应关系可知C为HNO3，D为NH4NO3，E为NaNO3，A为NO2，B为NO。
答案：(1)HNO3 NH4NO3 NaNO3
(2)3NO2＋H2O===2H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋NO
NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
(3)4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O
9．甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨。请你参与探究，并回答问题：
(1)制取氨的化学方程式为__________________________________________________。
(2)三位同学都用向下排空气法收集氨，其原因是____________________________。
(3)三位同学用上述装置制取氨时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确)，你认为没有收集到氨的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)检验氨是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)_____________________。
(5)三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨，你认为哪位同学能够达到实验目的________(填“甲”“乙”或“丙”)。他们还认为，装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替，你认为________(填“能”或“不能”)。
解析：(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)氨极易溶于水，不能用排水法收集，氨的密度比空气的小，应用向下排空气法收集。
(3)氨为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，故答案为乙。
(4)氨为碱性气体，与水反应生成NH3·H2O，电离出OH－，溶液呈碱性。检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨已收集满；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨已收集满。
(5)碳酸氢铵加热分解生成氨、二氧化碳和水，其中可用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到，氯化铵加热分解生成氨和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)氨的密度比空气的小，氨极易溶于水 (3)乙
(4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨已收集满)
(5)丙 不能
10．在50 mL锥形瓶中盛有20 mL浓氨水，向氨水中鼓入空气并迅速将烧红的铂丝伸入瓶中并接近浓氨水的液面。
(1)向浓氨水中鼓入空气的目的是__________________________________________。
(2)这个反应叫作______________，化学方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
(3)铂丝保持红热，说明此反应是________反应，生成的红棕色气体是________，该反应的化学方程式是________________________________。
(4)实验中，有时会看到白烟，此白烟是________，生成的原因是__________________。
答案：(1)补充O2并将NH3吹出
(2)氨的催化氧化 4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(Pt),\s\d5(△))4NO＋6H2O
(3)放热 NO2 2NO＋O2===2NO2
(4)NH4NO3 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NH3＋HNO3===NH4NO3
11．产生喷泉的原因是存在压强差。
(1)实验室制取氨的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
①用图1装置进行喷泉实验，圆底烧瓶已充满干燥的氨，引发喷泉的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该实验的原理是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如果只提供图2装置，请说明引发喷泉的方法：____________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用图3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________。
A．Cu与稀盐酸
B．NaHCO3溶液与NaOH溶液
C．CaCO3与稀硫酸
D．NH4HCO3与稀盐酸
(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2装置是________(填“增大”或“减小”，下同)圆底烧瓶内的压强，图3装置是________锥形瓶内的压强。人造喷泉及火山喷发的原理与上述图________装置的原理相似。
解析：(1)①图1装置引发喷泉只需打开止水夹，挤压胶头滴管；②图2装置引发喷泉则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现烧杯中导管口有气泡冒出后，移去热毛巾。
(2)能在锥形瓶内反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强即可，故应选NH4HCO3与稀盐酸。
(3)图1、2装置是圆底烧瓶内压强减小导致喷泉产生，图3装置是锥形瓶内压强增大导致喷泉产生；人造喷泉及火山喷发的原理均与图3装置的原理相似。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ①打开止水夹，挤压胶头滴管 NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉 ②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至烧杯中导管口有气泡冒出，移去热毛巾
(2)D
(3)减小 增大 3
课程标准
核心素养
1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解氨和铵盐的主要性质。
2.能利用铵盐的性质和反应，设计氨制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。
3.认识氨和铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响。
1.宏观辨识与微观探析：能说明氨、铵盐的性质与应用之间的关系。
2.科学探究与创新意识：能正确选择常见的实验仪器、装置和试剂，完成氨制备、净化、收集和检验的实验。
实验装置
操作及现象
结论
①打开弹簧夹，挤压胶头滴管；
②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色
氨极易溶于水，水溶液(俗称氨水)呈碱性
方法
装置
成因
减小
内压
增大
外压
气体
NH3
HCl
CO2、SO2、Cl2
NO2＋O2
吸收剂
水或盐酸
水或NaOH溶液
NaOH溶液
水
实验原理
2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
简易装置
净化装置
收集方法
向下排空气法
验满方法
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若试纸变蓝，则已集满；
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，则已集满
尾气处理
①在试管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球，吸收尾气；
②在吸收氨时要防止倒吸，常采用的装置如下：
简便方法
装置
反应原理
加热浓氨水
NH3·H2O eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
浓氨水与固
体烧碱或生
石灰混合
将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，消耗浓氨水中的水，同时反应放热，促进NH3·H2O分解产生NH3
课堂小结
选项
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
水
B
CO2
CaCl2溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
水
氨
1．物理性质
(1)氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小。
(2)氨很容易液化，液化时放热。液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，可用作制冷剂。
(3)氨极易溶于水，在常温常压下，1体积水大约可溶解700体积氨。
2．喷泉实验
3.化学性质
关于喷泉实验
1．形成原理：使容器内外造成较大的压强差，在压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。
2．使容器内外产生较大压强差的两种方法
3.喷泉实验应注意的问题：(1)装置的气密性良好；(2)烧瓶要干燥；(3)烧瓶内充满气体。
4．常见能形成喷泉的物质组合
1．下列关于氨的叙述中，错误的是( )
A．氨极易溶于水
B．氨可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C．氨具有还原性
D．可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨的存在
解析：选B。氨溶于水显碱性，可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
2．下列关于氨水的叙述正确的是( )
A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱
B．氨水和液氨成分相同
C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D．1 ml·L－1 的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)物质的量之和为1 ml
解析：选D。溶于水的氨大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)、OH－和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。
3.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是( )
A．该实验说明氨是一种极易溶于水的气体
B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性
C．形成喷泉的原因是氨溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
D．用氯气代替氨，利用此装置也可进行喷泉实验
解析：选D。A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。
铵 盐
1．物理性质：绝大多数铵盐都易溶于水。
2．化学性质
(1)受热易分解
①NH4Cl受热分解：NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑。
②NH4HCO3受热分解：NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O＋CO2↑。
(2)与碱反应
(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液共热：(NH4)2SO4＋2NaOHeq \(=====,\s\up7(△))Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。
3．NHeq \\al(＋,4)的检验
(1)化学原理：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O(用离子方程式表示)。
(2)检验方法：把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
4．氨的制备
实验室制取氨的简便方法
1．将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸不变蓝色的是( )
A．加热浓氨水
B．加热NH4HCO3固体
C．加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物
D．加热NH4Cl晶体
解析：选D。 A、B、C中均有NH3生成，D中NH4Cl分解生成的NH3和HCl气体在试管口又凝结为NH4Cl晶体。
2．为了检验某固体物质中是否含有NHeq \\al(＋,4)，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A．①⑤ B．④⑤
C．①③ D．①④⑤
解析：选B。检验NHeq \\al(＋,4)一般是取少量样品与碱混合于试管中，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成。因此④⑤一定用不到。
3．下面是实验室制取氨的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析：选A。实验室用铵盐与碱加热制取氨，常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，该反应是固体与固体的反应，因为有水生成，试管口应略向下倾斜，③错误。将浓氨水加入CaO上，CaO与水反应放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨；加热浓氨水，加快氨挥发，②④正确。氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误。
合格考训练
1．关于氨的下列叙述中，不正确的是( )
A．氨汽化吸收大量的热，因此可用作制冷剂
B．氨极易溶于水，因此可用来做喷泉实验
C．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)
D．氨溶于水呈碱性，因此可使酚酞溶液变为红色
解析：选C。氨水不稳定，受热易分解。
2.在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则a和b分别是( )
解析：选D。气体a在液体b中的溶解度很大，烧瓶中气体溶于少量液体b导致烧瓶中气压急剧下降，打开弹簧夹f，烧杯中的液体b被大气压压入烧瓶，形成喷泉。氨极易溶于水，D项符合题意。二氧化氮与水反应生成一氧化氮，气体体积变为原来的三分之一，A项不符合题意；常温下，二氧化碳在CaCl2溶液中的溶解度很小，B项不符合题意；氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，C项不符合题意。
3．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取氨：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
B．NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热：NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3·H2O
C．氨水中加盐酸：NH3·H2O＋H＋===NHeq \\al(＋,4)＋H2O
D．氨水中加入氯化铁溶液：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
解析：选C。NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取氨，不是在溶液中进行的反应，不存在离子浓度的变化，不属于离子反应，A项不正确；NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3，不能写成NH3·H2O，B项不正确；氨水与酸或盐反应，实质是NH3·H2O电离出的OH－参与反应，NH3·H2O为弱碱应写成分子形式，C项正确，D项不正确。
4．检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是( )
A．加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝
B．将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊溶液，看是否变红
C．加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性
D．加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液
解析：选A。检验铵盐的方法：将某固体(或其溶液)与强碱共热，若产生刺激性气味的气体，且该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则原固体为铵盐(或其溶液)。
5．某同学用如图所示装置(固定仪器和橡胶管略)进行有关氨制取的实验探究。
回答下列问题：
(1)实验室常用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为___________________________；
若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是________________________________________________。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂可能是________，分液漏斗中装的试剂可能是________，收集装置应选择________(填装置序号)。
解析：(1)装置①适用于固固加热制取气体，实验室制取NH3的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定生成的NH3的体积，必须用排液法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体应不易挥发，不能与NH3反应，也不能溶解NH3。
(2)装置②是固液不加热装置，制取NH3时，可用浓氨水和CaO或固体NaOH或碱石灰作用。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O ③⑦ 氨难溶于该试剂，该试剂不易挥发，且该试剂不与氨反应
(2)CaO(或固体NaOH或碱石灰) 浓氨水 ⑥
等级性测试
1．实验室里可按如图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则气体R是( )
A．HCl B．Cl2
C．CO D．NH3
解析：选D。从储气瓶导管长短及用水吸收R的防倒吸装置，可看出R应是一种比空气密度小，易溶于水的气体，故D选项正确。
2．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NH3
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N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NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
解析：选C。A项，有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵)；B项，铵盐中的N不一定均呈－3价，如NH4NO3中，N分别为－3、＋5价；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。
3.图示装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液，挤压滴管的胶头。下列与实验事实不相符的是( )
A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B．NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
解析：选A。形成喷泉的前提是气体极易溶于所给溶液或易与所给溶液发生反应，从而形成较大的压强差。A.CO2在水中的溶解度较小且不与NaHCO3溶液反应，故达不到实验目的。B.NH3极易溶于H2O，溶液呈碱性，显红色；C.H2S与CuSO4溶液反应，生成CuS黑色沉淀；D.HCl与AgNO3溶液反应，生成AgCl白色沉淀。后三项均可形成喷泉。
4．只用一种试剂就能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开，这种试剂是( )
A．NaOH溶液 B．AgNO3溶液
C．Ba(OH)2溶液 D．BaCl2溶液
解析：选C。四种溶液中，能与Ba(OH)2溶液反应既生成白色沉淀又生成刺激性气味气体的是(NH4)2SO4，只生成刺激性气味气体的是NH4Cl，只生成白色沉淀的是Na2SO4，无明显现象的是NaCl。
5．一种盐X与烧碱混合共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z反应又生成X，则X是( )
A．(NH4)2SO4 B．NH4NO3
C．NH4Cl D．NH4HCO3
解析：选B。铵盐与烧碱共热产生NH3，Y为NH3，NH3eq \(――→,\s\up7(O2))NOeq \(――→,\s\up7(O2))NO2eq \(――→,\s\up7(H2O))HNO3eq \(――→,\s\up7(NH3))NH4NO3。则Z为HNO3，X为NH4NO3。
6．已知反应：HCl＋NH3===NH4Cl(固体)，如图所示，抽去装置中的玻璃片，使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好)，等温度恢复到原来温度。下列说法正确的是( )
A．反应后瓶内压强是反应前的1/10
B．装置中氢元素的总质量为0.42 g
C．生成物的分子数目为0.1NA
D．反应结束后，两个集气瓶很容易分开
解析：选B。氨与HCl反应的化学方程式为HCl＋NH3===NH4Cl，二者反应生成0.1 ml氯化铵固体，剩余0.02 ml HCl。反应前两瓶内压强相同，反应后两瓶内压强仍然相同，反应后两瓶内压强为反应前的eq \f(0.02 ml,0.12 ml＋0.1 ml)＝eq \f(1,11)，A错误；根据质量守恒可知，装置中含有H原子的总物质的量为0.12 ml＋0.1 ml×3＝0.42 ml，质量为1 g/ml×0.42 ml＝0.42 g，B正确；生成物为离子化合物，不存在氯化铵分子，C错误；该反应中气体体积减小，容器中的压强减小，反应结束后，两个集气瓶不容易分开，D错误。
7．把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合溶液分为两等份，一份加入b ml烧碱加热，恰好使全部NHeq \\al(＋,4)转化为NH3逸出；另一份与含c ml BaCl2的溶液恰好反应。则原溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度是( )
A．(2b－4c)/a ml·L－1 B．(b－2c)/a ml·L－1
C．(2b－c)/a ml·L－1 D．(b－4c)/a ml·L－1
解析：选A。 a L混合溶液分为两等份，每份的体积为a/2 L，一份与烧碱混合加热，恰好使全部NHeq \\al(＋,4)转化为氨逸出，反应生成了硫酸钠和硝酸钠，所以钠离子的物质的量就等于铵根离子的物质的量，即n(NHeq \\al(＋,4))＝n(Na＋)＝b ml；另一份与含c ml BaCl2的溶液恰好反应，说明硫酸根离子的物质的量为c ml，硫酸铵中铵根离子的物质的量为2c ml，所以硝酸铵的物质的量为(b－2c) ml，所以硝酸铵的物质的量浓度为eq \f(（b－2c） ml,a/2 L)＝(2b－4c)/a ml·L－1，则原溶液中NOeq \\al(－,3)的物质的量浓度是(2b－4c)/a ml·L－1，A正确。
8．已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物，其中F是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，它们之间能发生如下反应：
①A＋H2O―→B＋C
②C＋F―→D
③D＋NaOHeq \(――→,\s\up7(△))F＋E＋H2O
(1)写出它们的化学式： C____________，D______________，E____________。
(2)写出下列反应的离子方程式：
①________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(3)工业生产C的过程中有如下一步反应，即F经催化氧化生成B和H2O。写出该步反应的化学方程式：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据题意“F是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体”可知F是NH3，再结合已知条件和反应关系可知C为HNO3，D为NH4NO3，E为NaNO3，A为NO2，B为NO。
答案：(1)HNO3 NH4NO3 NaNO3
(2)3NO2＋H2O===2H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋NO
NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
(3)4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O
9．甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨。请你参与探究，并回答问题：
(1)制取氨的化学方程式为__________________________________________________。
(2)三位同学都用向下排空气法收集氨，其原因是____________________________。
(3)三位同学用上述装置制取氨时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确)，你认为没有收集到氨的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)检验氨是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)_____________________。
(5)三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨，你认为哪位同学能够达到实验目的________(填“甲”“乙”或“丙”)。他们还认为，装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替，你认为________(填“能”或“不能”)。
解析：(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
(2)氨极易溶于水，不能用排水法收集，氨的密度比空气的小，应用向下排空气法收集。
(3)氨为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，故答案为乙。
(4)氨为碱性气体，与水反应生成NH3·H2O，电离出OH－，溶液呈碱性。检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨已收集满；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨已收集满。
(5)碳酸氢铵加热分解生成氨、二氧化碳和水，其中可用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到，氯化铵加热分解生成氨和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)氨的密度比空气的小，氨极易溶于水 (3)乙
(4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨已收集满)
(5)丙 不能
10．在50 mL锥形瓶中盛有20 mL浓氨水，向氨水中鼓入空气并迅速将烧红的铂丝伸入瓶中并接近浓氨水的液面。
(1)向浓氨水中鼓入空气的目的是__________________________________________。
(2)这个反应叫作______________，化学方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
(3)铂丝保持红热，说明此反应是________反应，生成的红棕色气体是________，该反应的化学方程式是________________________________。
(4)实验中，有时会看到白烟，此白烟是________，生成的原因是__________________。
答案：(1)补充O2并将NH3吹出
(2)氨的催化氧化 4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(Pt),\s\d5(△))4NO＋6H2O
(3)放热 NO2 2NO＋O2===2NO2
(4)NH4NO3 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NH3＋HNO3===NH4NO3
11．产生喷泉的原因是存在压强差。
(1)实验室制取氨的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
①用图1装置进行喷泉实验，圆底烧瓶已充满干燥的氨，引发喷泉的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
该实验的原理是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如果只提供图2装置，请说明引发喷泉的方法：____________________________
________________________________________________________________________。
(2)利用图3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________。
A．Cu与稀盐酸
B．NaHCO3溶液与NaOH溶液
C．CaCO3与稀硫酸
D．NH4HCO3与稀盐酸
(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2装置是________(填“增大”或“减小”，下同)圆底烧瓶内的压强，图3装置是________锥形瓶内的压强。人造喷泉及火山喷发的原理与上述图________装置的原理相似。
解析：(1)①图1装置引发喷泉只需打开止水夹，挤压胶头滴管；②图2装置引发喷泉则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现烧杯中导管口有气泡冒出后，移去热毛巾。
(2)能在锥形瓶内反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强即可，故应选NH4HCO3与稀盐酸。
(3)图1、2装置是圆底烧瓶内压强减小导致喷泉产生，图3装置是锥形瓶内压强增大导致喷泉产生；人造喷泉及火山喷发的原理均与图3装置的原理相似。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ①打开止水夹，挤压胶头滴管 NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉 ②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至烧杯中导管口有气泡冒出，移去热毛巾
(2)D
(3)减小 增大 3
课程标准
核心素养
1.结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解氨和铵盐的主要性质。
2.能利用铵盐的性质和反应，设计氨制备、分离、提纯、检验等简单任务的方案。
3.认识氨和铵盐在生产中的应用和对生态环境的影响。
1.宏观辨识与微观探析：能说明氨、铵盐的性质与应用之间的关系。
2.科学探究与创新意识：能正确选择常见的实验仪器、装置和试剂，完成氨制备、净化、收集和检验的实验。
实验装置
操作及现象
结论
①打开弹簧夹，挤压胶头滴管；
②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色
氨极易溶于水，水溶液(俗称氨水)呈碱性
方法
装置
成因
减小
内压
增大
外压
气体
NH3
HCl
CO2、SO2、Cl2
NO2＋O2
吸收剂
水或盐酸
水或NaOH溶液
NaOH溶液
水
实验原理
2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
简易装置
净化装置
收集方法
向下排空气法
验满方法
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若试纸变蓝，则已集满；
②用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，则已集满
尾气处理
①在试管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球，吸收尾气；
②在吸收氨时要防止倒吸，常采用的装置如下：
简便方法
装置
反应原理
加热浓氨水
NH3·H2O eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
浓氨水与固
体烧碱或生
石灰混合
将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上，消耗浓氨水中的水，同时反应放热，促进NH3·H2O分解产生NH3
课堂小结
选项
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
水
B
CO2
CaCl2溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
水
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