高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物学案

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第2课时氨和铵盐
1.了解氨气的性质、用途和实验室制法；2.了解铵盐的性质及用途；3.掌握铵根离子的检验方法。
一.氨的物理性质
1. 无 色 刺激性 气味有毒气体，密度比空气小。
极易 溶于水，常温下，1体积水大约可溶解 700 体积氨气。氨的水溶液叫做 氨水 。
氨 易 液化（液态的氨称为 液氨 ）。液氨汽化时要 吸收 的量的热，使周围温度急剧 下降 ，
因此，液氨常用作 制冷剂 。
2.喷泉实验
（1）喷泉实验的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，
大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。
（2）常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表：
二.氨气的化学性质
1.与水反应
反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。
氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。
NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
【注意】
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。
2.氨气与酸的反应
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HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
3.与盐溶液的反应
过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋。（氢氧化铝不溶于氨水）
4.氨气的还原性
①催化氧化：4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O。
②被CuO氧化：2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。
③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl。
5.氨的用途
①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。
②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。
三.氨的实验室制法
1.制备装置
2.反应原理
及实验注意
事项
3.其它实验室制取NH3的简易方法
四．铵盐的性质及NHeq \\al(＋,4)的检验
1．铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体，均易溶于水。
2．铵盐的化学性质
（1）受热易分解
NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl
NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O＋CO2↑
（2）与碱溶液反应
NH4＋＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
3．NHeq \\al(＋,4)的检验
未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH4＋。
1．下列叙述正确的是（ ）
A．液氨用作制冷剂发生的是化学反应
B．氨气溶水得到氨水发生的只是物理变化
C．分离液态空气制取氮气属于氮的固定
D．氮气与氢气化合生成氨气属于人工固氮
【答案】D
【解析】A.液氨用作制冷剂,是因为它汽化时会吸收大量的能量，汽化是物理变化，A错误；B.氨气溶水得到氨水，大部分氨气和水反应生成了一水合氨，发生的既有物理变化又有化学变化，B错误；C.氮的固定是把空气中的氮气转变成含氮化合物的过程，分离液态空气制取氮气是物理变化，不属于氮的固定，C错误；D.氮的固定有自然固氮和人工固氮，氮气与氢气化合生成氨气属于人工固氮，D正确；答案选D。
2．（2021·宁夏银川市·银川一中高一期末）下列有关氨水和氯水的说法正确的是()
A．含有的微粒种类相同B．敞口放置后溶液的pH均可能减小
C．都能与SO2发生氧化还原反应D．均具有强氧化性和挥发性
【答案】B
【解析】A．氨水中含有分子：NH3·H2O、H2O、NH3；离子：H+（极少）、OH-、），氯水中含有分子Cl2、H2O、HClO；离子：H+、Cl-、ClO-、OH-，A错误；B．敞口放置氨气易挥发使溶液碱性减弱，pH减小，氯水中HClO见光分解，生成HCl使溶液酸性增强，pH减小，B正确；C．氨水与SO2发生的是酸性氧化物和碱的反应，属于复分解反应，不是氧化还原反应，C错误；D．二者都有挥发性，但是氨水只具有碱性，不含强氧化性的微粒，不具有强氧化性，D错误；故选B。
3．下列现象不能用于检验的是
A．气体遇浓盐酸产生白烟
B．气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C．将气体通入酚酞溶液中，溶液变红
D．气体遇氯气产生白烟
【答案】B
【解析】A．与浓盐酸挥发出的发生反应，会产生白烟，A项不选；B．与水反应生成，呈弱碱姓，能使红色石蕊试纸变蓝，B项选；C．与水反应生成，呈弱碱性，能使酚酞溶液变红，C项不选；D．与发生反应，会产生白烟，D项不选；答案选B。
4．（2021·石嘴山市第三中学高一期末）下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是
A．B．
C．D．
【答案】D
【解析】A．实验室制取氨气用氯化铵和氢氧化钙混合固体加热，产生的氨气用碱石灰干燥，氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，遇冷又结合成氯化铵，得不到氨气，不能直接加热氯化铵分解制氨气，故A错误；B．氨气能被浓硫酸吸收，应该用碱石灰干燥氨气，故B错误；C．固体+固体加热制气体时，试管口应向略向下倾斜，否则会有炸裂试管的可能，故C错误；D．氨水易挥发，可采用加热浓氨水的方法制取氨气，用碱石灰干燥氨气，故D正确；故选：D。
5．（2020·阿克苏市高一期末）已知氨气极易溶于水,而难溶于有机溶剂CCl4.下列装置中不适宜做氨气的尾气吸收的是()
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A.水的密度比四氯化碳小，四氯化碳不能和氨气反应，也不溶解氨气，该装置可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故A不合题意；B.使用倒置的漏斗，可以防止倒吸，可用于吸收氨气尾气，故B不合题意；C.氨气极易溶于水，玻璃管插入水中会产生倒吸，故C符合题意；D.球形漏斗可以防止倒吸，可用于吸收氨气尾气，故D不合题意；故选C。
6．下列关于铵盐的叙述中正确的是()
①所有铵盐中的N均呈价
②所有铵盐都溶于水
③铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用
④铵盐都是离子化合物
⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应
⑥所有铵盐受热均可以分解。产物均有
⑦向溶液中加入NaOH浓溶液共热，反应的离子方程式为
⑧和NaCl的固体混合物可用升华法分离
A．①③④B．②③④⑦C．①②③④D．①②③④⑤
【答案】B
【解析】①铵盐中，氮元素化合价不一定都是价，如中，N的化合价除了价，还有价，①错误；②所有铵盐都溶于水，②正确；③铵根离子能和氢氧根离子反应，因此铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用，③正确；④铵盐一般由铵根离子和酸根离子构成，含有离子键，是离子化合物，④正确；⑤某些铵盐也可以与酸反应，如，⑤错误；⑥硝酸铵在某条件下分解不生成氨气，，⑥错误；⑦向溶液中加入NaOH浓溶液共热时，会发生反应产生氨气和水，，⑦正确；⑧和NaCl的固体混合物可用加热法分离，不是升华法，⑧错误；上述分析可知叙述中正确的有②③④⑦，B正确；故选B。
7．下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是()
A．2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O
B．
C．4NH3+6NO5N2+6H2O
D．
【答案】B
【解析】A．反应中N元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性，A不符合题意；B．反应中，NH3表现还原性和碱性，B符合题意；C．反应中由NH3→N2，N元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性，C不符合题意；D．NH3→NH4Cl，N元素化合价不变，生成铵盐，NH3只表现喊性，D不符合题意；故答案选B。
8．（2020·河南鹤壁市·鹤壁高中高一月考）某溶液中只可能含有下列离子中的几种：K+、、、、(不考虑溶液中少量的H+和OH－)，取200mL该溶液，分为两等份进行下列实验：
实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224mL；(已知NH4+在碱性条件下可以生成氨气)
实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加入足量的BaCl2溶液，得固体2.33g。
下列说法正确的是：
A．该溶液中无法确定是否含有K+B．该溶液中肯定含有、、、
C．不能确定该溶液中是否含有D．该溶液中一定含K+，且n(K+)=0.01ml
【答案】C
【分析】实验1，加入足量NaOH溶液并加热产生气体，溶液中一定存在，n()=n(NH3)==0.01ml；实验2，加入盐酸无现象，再加入足量BaCl2溶液产生固体，溶液中不含，含有，n()=n(BaSO4)==0.01ml。
【解析】A．由分析可知，所带正电荷为0.01ml，所带负电荷为0.02ml，根据溶液中的电荷守恒，溶液中一定含有K+，A不正确；B．由分析可知，该溶液中肯定不含有，B不正确；C．因为与K+、、都能大量共存，所以不能确定该溶液中是否含有，C正确；D．该溶液中一定含K+，若不含，根据电荷守恒，n(K+)=2n()-n()=0.01ml，若含，n(K+)＞0.01ml，D不正确；故选C。
9．某小组同学用如图所示装置制取氨气并验证氨气的性质。请回答：
(1)制取氨气的化学方程式是___________。
(2)采用题图的方法收集氨气，是因为氨气的密度比空气的________(填“大”或“小”)。
(3)把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集满氨气的试管口，观察到的实验现象是________。
(4)把湿润的红色石蕊试纸靠近收集氨气的试管口，试纸变蓝，可得出的结论是____。
(5)下列不能用于干燥氨气的是________(填标号，下同)。
A．浓硫酸B．氢氧化钠C．五氧化二磷D．碱石灰
(6)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量。实验室利用此原理，向生石灰中滴加浓氨水，可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用的气体发生装置是______。
【答案】小有大量白烟产生氨气的水溶液呈碱性ACc
【解析】(1)实验室制取氨气的化学方程式是；(2)氨气的密度比空气的小，极易溶于水，故只能用向下排空气法收集；(3)浓盐酸易挥发出HCl气体，遇到氨气发生反应生成氯化铵固体小颗粒而形成白烟；(4)氨气溶于水并与水发生反应生成一水合氨，一水合氨是弱碱，故氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝；(5)氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂进行干燥，故选AC；(6)氧化钙与水反应采用固液不加热制取气体装置，故选c 。气体
HCl
NH3
CO2、SO2、Cl2、H2S
NO2＋O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
浓NaOH溶液
水
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
浓氨水＋
固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大也有利于NH3的生成
浓氨水＋
固体CaO
CaO与水反应生成OH－，使溶剂(水)减少；且反应放热，促使NH3·H2O分解。
化学方程式：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2