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高中化学人教版 (新课标)必修1第四章 非金属及其化合物第四节 氨 硝酸 硫酸第1课时学案
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这是一份高中化学人教版 (新课标)必修1第四章 非金属及其化合物第四节 氨 硝酸 硫酸第1课时学案，共15页。学案主要包含了氮的固定 氨的性质及用途，铵盐等内容，欢迎下载使用。
一、氮的固定 氨的性质及用途
1．氮的固定
(1)物理性质
(2)喷泉实验
(3)氨水的性质
(4)氨气的化学性质
(5)氨的用途
①氨是氮肥工业，有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
②氨易液化，汽化时吸热，常用作制冷剂。
(1)氨水受热分解可产生氨气，在实验室能否用加热浓氨水的方法制取氨气？
提示：实验室可以用加热浓氨水的方法制取氨气。
(2)能否选用浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气？
提示：不能。氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥。
(3)(情境思考)氢气球脱离束缚会飞上天，有一个被氨气充满的气球，你认为这个气球会飞起来吗？
提示：氢气和氨气的密度都小于空气，充满氢气或氨气的气球，都可以飞起来。
二、铵盐
1．物理性质：铵盐一般都是易溶于水的白色晶体。
2．化学性质
3．NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的检验
未知液 eq \(――→,\s\up7(OH－)) 呈碱性 eq \(――→,\s\up7(△)) 湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
(1)氨水中含氮微粒中最多的微粒是什么微粒？
提示：氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH3。
(2)现有1 ml·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是否为1 ml·L－1?
提示：不是。氨水中存在NH3、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和NH3·H2O，NH3·H2O的浓度小于1 ml·L－1。
(3)铵态氮肥为什么不宜与碱性肥料混合使用？
提示：铵态氮肥应避免与碱性肥料混合使用，防止铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气，降低肥效。
(4)(情境思考)如图所示，碳酸铵、碳酸氢铵在太阳下放置，怎么越来越少？碳酸铵、碳酸氢铵不耐热是怎么回事？
提示：铵盐受热易分解。
知识点一 氨气的性质及NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的检验方法
1．氨气的性质
(1)氨与水的反应
NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、OH－、H＋。
(2)与酸的反应①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，化学反应为HCl＋NH3===NH4Cl。②蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，化学反应为HNO3＋NH3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
2．喷泉实验
(1)原理分析
(2)常见能形成喷泉的物质组合
3.NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的检验方法
(思维升华)如果只提供如图甲所示装置，引发喷泉的方法是什么？在图乙所示装置的锥形瓶中加入酒精，将锥形瓶置于一水槽中，向水槽中加入冷水后，再加入什么物质也能产生喷泉？(宏观辨识与微观探析)
提示：图甲所示装置需先打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出后，再移去热毛巾；图乙：浓硫酸、NaOH等溶于水放出大量的热，使锥形瓶内酒精汽化引发喷泉。
【典例】(2020·岳阳高一检测)物质A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的B。按如图所示装置仪器，打开止水夹，挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。向放出气体B的溶液中加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。
(1)A的化学式是____________________________________________________。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是______________。收集气体B的方法是___________________________________________________________________。
(3)溶液显蓝色的原因是_______________________________________________
(用化学用语表示)。
(4)取实验后烧瓶中的溶液加热，观察到的现象是_________________________
___________________________________________________________________。
【解题指南】解答本题需注意以下三点：
(1)常见气体的溶解性及其水溶液的酸碱性。
(2)形成喷泉的原理及引发喷泉的操作。
(3)掌握氨水的碱性和不稳定性。
【解析】(1)由溶液变蓝可知溶液显碱性，B为NH3，由白色沉淀可知A中含有Cl－，所以A为NH4Cl。(2)NH3为碱性气体，只能用碱石灰或生石灰、KOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集。(3)氨水中NH3·H2O电离得到NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、OH－，故溶液显碱性。(4)氨水不稳定，在加热条件下NH3·H2O分解生成氨气和水，碱性逐渐减弱，溶液由蓝色又变为紫色。
答案：(1)NH4Cl (2)碱石灰(或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂) 向下排空气法 (3)NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－ (4)有刺激性气味气体产生，溶液由蓝色又变为紫色
【母题追问】(1)如何检验生成气体B的成分？
提示：将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒的一端，靠近盛有气体B的烧瓶，若试纸变蓝，则B为氨气。
(2)若烧瓶中气体B换为HCl，将会出现什么现象？
提示：挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。
【规律方法】1.氨的三“个性”
(1)氨是中学阶段学习的溶于水，并且其水溶液显碱性的气体。
(2)氨水的浓度越大，密度越小。
(3)氨水是混合物，NH3不是电解质，而NH3·H2O是弱电解质。
2．容器内外产生较大压强差的两种方法
(1)减小内压法,如图甲所示。
(2)增大外压法，如图乙所示。
如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
【解析】选A。NaOH固体溶于水放热，氨水易挥发，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓盐酸挥发出来的氯化氢反应生成氯化铵，反应现象是有白烟生成，故A正确；氨气为碱性气体，与浓硫酸发生中和反应生成硫酸铵，故B错误；氨气与氯化物发生复分解反应生成氢氧化物，氯化物溶液变浑浊，可能生成难溶性氢氧化物，但不一定为Mg(OH)2沉淀，也可能为Al(OH)3 沉淀，故C错误；氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成NH3·H2O，电离生成OH－，溶液呈碱性，但氨气为非电解质，不属于碱，故D错误。
1．氨的实验室制法
(1)制取装置
(2)制取原理及流程分析
2．实验室制取氨的其他方法
(教材二次开发)教材中描述“在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合，加水调成泥状后加热”，实验室制氨气时，碱不选用NaOH、KOH的原因是什么？
提示：NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。
【典例】(2021·临沂高一检测)某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是________。
A．将氯化铵固体加热分解
B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C．将氢氧化钠固体加入浓氨水中
D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
(2)根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是________。
(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是________。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤与氧气反应
(4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是________，集气的原理是： _____________________________________________________________。
【思维建模】解答有关气体制备问题的思维流程如下：
【解析】(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨气；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量；氨气极易溶于水，若用稀溶液制取，产量较少。
(2)由所给试剂看，不需要加热条件。
(3)收集气体可采用排空气法(密度与空气有较大差别、气体不能被O2氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与其他性质无关。
答案：(1)B (2)C (3)②④ (4)d 利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气， 长管出空气，即可收集氨气
【母题追问】(1)干燥氨气时可以使用什么装置？(关键能力—分析与推测)
提示：干燥氨气时使用固体干燥剂，如碱石灰、生石灰等，故仪器为球形干燥管或U形管。
(2)NH3是一种污染性气体，为避免污染空气，实验中多余的NH3应如何进行吸收处理？试画出相应装置图。 (关键能力—探究与创新)
提示：NH3是有刺激性气味的气体，多余的NH3要吸收掉以避免污染空气。NH3量少时，可采用在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球吸收等方法；NH3量多时，要防止倒吸。常采用的装置有
【易错提醒】氨气制取操作四注意
(1)发生装置和收集装置的试管和导管必须是干燥的。
(2)发生装置的试管口略向下倾斜。
(3)由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管口应插入试管的底部。
(4)棉花团上蘸有稀硫酸，既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。
甲、乙、丙三位同学分别用如图三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你回答下列问题：
(1)三位同学制取氨气的化学方程式为___________________________________。
(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是_______________________
___________________________________________________________________。
(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(如果他们的实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)，收集不到氨气的主要原因是______________________(用化学方程式表示)。
(4)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)_______________________________________________________。
(5)三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的是________(填“甲”“乙”或“丙”)，该同学装置中的NH4HCO3固体能否用NH4Cl固体代替？________(填“能”或“不能”)。
【解析】(1)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气、氯化钙、水，方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；(2)氨气的密度小于空气密度，应选择向下排空气法收集；(3)氨气为碱性气体，能够与浓硫酸反应，方程式为2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，所以乙同学收集不到氨气；(4)氨气为碱性气体，能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，所以检验氨气的方法为将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满；(5)甲同学的装置分解得到的是混合气体，得不到纯净氨气，乙同学的装置分解得到二氧化碳、氨气和水蒸气混合气体，通过浓硫酸氨气被吸收，得不到氨气，丙同学的装置分解得到二氧化碳、氨气和水蒸气混合气体，通过碱石灰，吸收二氧化碳和水蒸气得到干燥气体氨气，所以能够达到实验目的的是丙；氯化铵受热分解生成的氨气与氯化氢气体遇冷极易反应生成氯化铵，得不到氨气，所以不能用氯化铵代替碳酸氢铵。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)NH3的密度小于空气 (3)乙 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 (4)将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满 (5)丙 不能
三言两语话重点
1．氨的三种性质：氨极易溶于水，氨水的碱性和氨的还原性。
2．一个制取原理、三种检验方法
(1)明确制取NH3一个重要原理：Ca(OH)2＋2NH4Cl eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
(2)NH3检验方法：湿润的红色石蕊试纸变蓝、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口冒白烟、蘸有酚酞的玻璃棒变红色。
3．两个“特例”：盐类不一定含有金属离子，如铵盐。铵盐受热易分解，但不一定产生氨气。
1．已知蛋白质含有C、H、O、N等元素。下列关于自然界中氮循环的说法错误的是( )
A. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化
B. 碳、氢、氧三种元素也可能参与了氮循环
C. 铵盐转化为硝酸盐，发生了还原反应
D. 目前人工固氮的反应为N2＋3H22NH3
【解析】选C。氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，A正确；碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成一氧化氮气体，二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮等，B正确；硝酸盐中氮元素的化合价为＋5价，铵盐中氮元素是－3价，铵盐转化为硝酸盐，发生了氧化反应，C错误；工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，D正确。
2．为了检验某固体物质中是否含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，你认为下列试纸和试剂用到的是( )
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．①②④ B．①②③ C．②③ D．①③⑤
【解析】选B。固体溶于NaOH溶液后，加热，若含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，则发生NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－ eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋H2O，NH3能使湿润(用到蒸馏水)的红色石蕊试纸变蓝。
3．下列有关氨的叙述中，正确的是( )
①氨气易溶于水，可以用来做喷泉实验 ②氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越大 ③可用向上排空气法收集氨气 ④氨易液化，工业上可用氨作制冷剂
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【解析】选D。不明确氨水的浓度越大，密度越小，易误认为②正确；不明确氨气的密度小于空气的密度，易误认为③正确。
素养新思维
4．利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质，实验前a、b、c止水夹均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________________。
(2)若先打开a、c止水夹，再挤压胶头滴管，在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是_________________________________________________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制止水夹的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________。
【解析】(2)挤压胶头滴管，烧瓶Ⅱ中的NH3溶于水，使烧瓶Ⅱ中的气压减小，烧瓶Ⅰ中的HCl就会逸散到烧瓶Ⅱ中，与氨气反应产生白烟。
答案：(1)先打开a、b止水夹，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b止水夹) (2)导管口处产生白烟 (3)先打开a、c止水夹，再挤压胶头滴管(或先打开a止水夹，挤压胶头滴管，再打开c止水夹)。片刻后，关闭a，然后打开b止水夹
【加固训练】
(教材二次开发·教材习题改编)如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置，下列叙述不正确的是( )
A.该实验说明氨气极易溶于水
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．氨水很稳定，将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化
D．形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
【解析】选C。由于氨气极易溶于水，当少量水进入盛有氨气的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使滴有酚酞的水喷入烧瓶形成喷泉，A项、D项正确；由于氨水有弱碱性，从而使酚酞由无色变为红色，B项正确；氨水不稳定，受热易分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去，C项错误。色态
气味
密度
水溶性
是否易液化
无色气体
刺激性
比空气小
极易(1∶700)
易液化
实验装置
操作及现象
结论
(1)打开止水夹，并挤压滴管的胶头
(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色
氨气极易溶于水，水溶液呈碱性
原理
少量水可快速溶解大量的气体，使烧瓶内压强迅速减小，烧瓶内外形成较大的压强差。外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内，形成美丽的喷泉。
引发
操作
打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或进行其他可形成压强差引发液体向烧瓶中流动喷射的操作。
成功
关键
①气体和烧瓶要干燥；
②气体要充满烧瓶；
③装置气密性要好。
气体
液体
原理
NH3
水
NH3、HCl均属于极易溶于水的气体
常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500
HCl
CO2
NaOH
溶液
三种气体均为酸性气体,均能与强碱溶液反应
2NaOH+CO2===2CO3+H2O
2NaOH+SO2===SO3+H2O
2NaOH+Cl2===ClO+NaCl+H2O
SO2
Cl2
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是MgCl2溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2O eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水＋固体CaO
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
一、氮的固定 氨的性质及用途
1．氮的固定
(1)物理性质
(2)喷泉实验
(3)氨水的性质
(4)氨气的化学性质
(5)氨的用途
①氨是氮肥工业，有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。
②氨易液化，汽化时吸热，常用作制冷剂。
(1)氨水受热分解可产生氨气，在实验室能否用加热浓氨水的方法制取氨气？
提示：实验室可以用加热浓氨水的方法制取氨气。
(2)能否选用浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气？
提示：不能。氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥。
(3)(情境思考)氢气球脱离束缚会飞上天，有一个被氨气充满的气球，你认为这个气球会飞起来吗？
提示：氢气和氨气的密度都小于空气，充满氢气或氨气的气球，都可以飞起来。
二、铵盐
1．物理性质：铵盐一般都是易溶于水的白色晶体。
2．化学性质
3．NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的检验
未知液 eq \(――→,\s\up7(OH－)) 呈碱性 eq \(――→,\s\up7(△)) 湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
(1)氨水中含氮微粒中最多的微粒是什么微粒？
提示：氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH3。
(2)现有1 ml·L－1的氨水，则该溶液中NH3·H2O的浓度是否为1 ml·L－1?
提示：不是。氨水中存在NH3、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 和NH3·H2O，NH3·H2O的浓度小于1 ml·L－1。
(3)铵态氮肥为什么不宜与碱性肥料混合使用？
提示：铵态氮肥应避免与碱性肥料混合使用，防止铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气，降低肥效。
(4)(情境思考)如图所示，碳酸铵、碳酸氢铵在太阳下放置，怎么越来越少？碳酸铵、碳酸氢铵不耐热是怎么回事？
提示：铵盐受热易分解。
知识点一 氨气的性质及NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的检验方法
1．氨气的性质
(1)氨与水的反应
NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－，氨溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、OH－、H＋。
(2)与酸的反应①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，化学反应为HCl＋NH3===NH4Cl。②蘸有浓硝酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，化学反应为HNO3＋NH3===NH4NO3。
(3)与盐溶液的反应如过量氨水与AlCl3反应的离子方程式Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 。
2．喷泉实验
(1)原理分析
(2)常见能形成喷泉的物质组合
3.NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 的检验方法
(思维升华)如果只提供如图甲所示装置，引发喷泉的方法是什么？在图乙所示装置的锥形瓶中加入酒精，将锥形瓶置于一水槽中，向水槽中加入冷水后，再加入什么物质也能产生喷泉？(宏观辨识与微观探析)
提示：图甲所示装置需先打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出后，再移去热毛巾；图乙：浓硫酸、NaOH等溶于水放出大量的热，使锥形瓶内酒精汽化引发喷泉。
【典例】(2020·岳阳高一检测)物质A是一种白色晶体，它与浓NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的B。按如图所示装置仪器，打开止水夹，挤压滴管的胶头时，可以得到蓝色喷泉。向放出气体B的溶液中加入稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，产生白色沉淀。
(1)A的化学式是____________________________________________________。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是______________。收集气体B的方法是___________________________________________________________________。
(3)溶液显蓝色的原因是_______________________________________________
(用化学用语表示)。
(4)取实验后烧瓶中的溶液加热，观察到的现象是_________________________
___________________________________________________________________。
【解题指南】解答本题需注意以下三点：
(1)常见气体的溶解性及其水溶液的酸碱性。
(2)形成喷泉的原理及引发喷泉的操作。
(3)掌握氨水的碱性和不稳定性。
【解析】(1)由溶液变蓝可知溶液显碱性，B为NH3，由白色沉淀可知A中含有Cl－，所以A为NH4Cl。(2)NH3为碱性气体，只能用碱石灰或生石灰、KOH固体等不与氨反应的干燥剂干燥。氨气的密度比空气小，应用向下排空气法收集。(3)氨水中NH3·H2O电离得到NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) 、OH－，故溶液显碱性。(4)氨水不稳定，在加热条件下NH3·H2O分解生成氨气和水，碱性逐渐减弱，溶液由蓝色又变为紫色。
答案：(1)NH4Cl (2)碱石灰(或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂) 向下排空气法 (3)NH3·H2O⇌NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－ (4)有刺激性气味气体产生，溶液由蓝色又变为紫色
【母题追问】(1)如何检验生成气体B的成分？
提示：将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒的一端，靠近盛有气体B的烧瓶，若试纸变蓝，则B为氨气。
(2)若烧瓶中气体B换为HCl，将会出现什么现象？
提示：挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉。
【规律方法】1.氨的三“个性”
(1)氨是中学阶段学习的溶于水，并且其水溶液显碱性的气体。
(2)氨水的浓度越大，密度越小。
(3)氨水是混合物，NH3不是电解质，而NH3·H2O是弱电解质。
2．容器内外产生较大压强差的两种方法
(1)减小内压法,如图甲所示。
(2)增大外压法，如图乙所示。
如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
【解析】选A。NaOH固体溶于水放热，氨水易挥发，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓盐酸挥发出来的氯化氢反应生成氯化铵，反应现象是有白烟生成，故A正确；氨气为碱性气体，与浓硫酸发生中和反应生成硫酸铵，故B错误；氨气与氯化物发生复分解反应生成氢氧化物，氯化物溶液变浑浊，可能生成难溶性氢氧化物，但不一定为Mg(OH)2沉淀，也可能为Al(OH)3 沉淀，故C错误；氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成NH3·H2O，电离生成OH－，溶液呈碱性，但氨气为非电解质，不属于碱，故D错误。
1．氨的实验室制法
(1)制取装置
(2)制取原理及流程分析
2．实验室制取氨的其他方法
(教材二次开发)教材中描述“在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合，加水调成泥状后加热”，实验室制氨气时，碱不选用NaOH、KOH的原因是什么？
提示：NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。
【典例】(2021·临沂高一检测)某学习兴趣小组探究氨气的制取实验：
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气，其中合理的是________。
A．将氯化铵固体加热分解
B．将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C．将氢氧化钠固体加入浓氨水中
D．将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
(2)根据上述正确的原理，该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气，适宜的装置是________。
(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据，下列性质与收集方法无关的是________。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤与氧气反应
(4)下图是甲同学设计收集氨气的几种装置，其中可行的是________，集气的原理是： _____________________________________________________________。
【思维建模】解答有关气体制备问题的思维流程如下：
【解析】(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气，遇冷又转化为氯化铵固体，不能制取氨气；用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时，将氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作，而且节约氨水的用量；氨气极易溶于水，若用稀溶液制取，产量较少。
(2)由所给试剂看，不需要加热条件。
(3)收集气体可采用排空气法(密度与空气有较大差别、气体不能被O2氧化等)，也可采用排水法(不易溶于水)，与其他性质无关。
答案：(1)B (2)C (3)②④ (4)d 利用氨气密度小于空气，采用短管进氨气， 长管出空气，即可收集氨气
【母题追问】(1)干燥氨气时可以使用什么装置？(关键能力—分析与推测)
提示：干燥氨气时使用固体干燥剂，如碱石灰、生石灰等，故仪器为球形干燥管或U形管。
(2)NH3是一种污染性气体，为避免污染空气，实验中多余的NH3应如何进行吸收处理？试画出相应装置图。 (关键能力—探究与创新)
提示：NH3是有刺激性气味的气体，多余的NH3要吸收掉以避免污染空气。NH3量少时，可采用在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球吸收等方法；NH3量多时，要防止倒吸。常采用的装置有
【易错提醒】氨气制取操作四注意
(1)发生装置和收集装置的试管和导管必须是干燥的。
(2)发生装置的试管口略向下倾斜。
(3)由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管口应插入试管的底部。
(4)棉花团上蘸有稀硫酸，既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。
甲、乙、丙三位同学分别用如图三套实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你回答下列问题：
(1)三位同学制取氨气的化学方程式为___________________________________。
(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是_______________________
___________________________________________________________________。
(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(如果他们的实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)，收集不到氨气的主要原因是______________________(用化学方程式表示)。
(4)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)_______________________________________________________。
(5)三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的是________(填“甲”“乙”或“丙”)，该同学装置中的NH4HCO3固体能否用NH4Cl固体代替？________(填“能”或“不能”)。
【解析】(1)氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氨气、氯化钙、水，方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；(2)氨气的密度小于空气密度，应选择向下排空气法收集；(3)氨气为碱性气体，能够与浓硫酸反应，方程式为2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，所以乙同学收集不到氨气；(4)氨气为碱性气体，能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，所以检验氨气的方法为将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满；(5)甲同学的装置分解得到的是混合气体，得不到纯净氨气，乙同学的装置分解得到二氧化碳、氨气和水蒸气混合气体，通过浓硫酸氨气被吸收，得不到氨气，丙同学的装置分解得到二氧化碳、氨气和水蒸气混合气体，通过碱石灰，吸收二氧化碳和水蒸气得到干燥气体氨气，所以能够达到实验目的的是丙；氯化铵受热分解生成的氨气与氯化氢气体遇冷极易反应生成氯化铵，得不到氨气，所以不能用氯化铵代替碳酸氢铵。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)NH3的密度小于空气 (3)乙 2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 (4)将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满 (5)丙 不能
三言两语话重点
1．氨的三种性质：氨极易溶于水，氨水的碱性和氨的还原性。
2．一个制取原理、三种检验方法
(1)明确制取NH3一个重要原理：Ca(OH)2＋2NH4Cl eq \(=====,\s\up7(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
(2)NH3检验方法：湿润的红色石蕊试纸变蓝、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口冒白烟、蘸有酚酞的玻璃棒变红色。
3．两个“特例”：盐类不一定含有金属离子，如铵盐。铵盐受热易分解，但不一定产生氨气。
1．已知蛋白质含有C、H、O、N等元素。下列关于自然界中氮循环的说法错误的是( )
A. 含氮无机物和含氮有机物可相互转化
B. 碳、氢、氧三种元素也可能参与了氮循环
C. 铵盐转化为硝酸盐，发生了还原反应
D. 目前人工固氮的反应为N2＋3H22NH3
【解析】选C。氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，A正确；碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成一氧化氮气体，二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮等，B正确；硝酸盐中氮元素的化合价为＋5价，铵盐中氮元素是－3价，铵盐转化为硝酸盐，发生了氧化反应，C错误；工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，D正确。
2．为了检验某固体物质中是否含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，你认为下列试纸和试剂用到的是( )
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．①②④ B．①②③ C．②③ D．①③⑤
【解析】选B。固体溶于NaOH溶液后，加热，若含有NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ，则发生NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ＋OH－ eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋H2O，NH3能使湿润(用到蒸馏水)的红色石蕊试纸变蓝。
3．下列有关氨的叙述中，正确的是( )
①氨气易溶于水，可以用来做喷泉实验 ②氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越大 ③可用向上排空气法收集氨气 ④氨易液化，工业上可用氨作制冷剂
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【解析】选D。不明确氨水的浓度越大，密度越小，易误认为②正确；不明确氨气的密度小于空气的密度，易误认为③正确。
素养新思维
4．利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质，实验前a、b、c止水夹均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________________________________________。
(2)若先打开a、c止水夹，再挤压胶头滴管，在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是_________________________________________________________________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制止水夹的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是________________________________。
【解析】(2)挤压胶头滴管，烧瓶Ⅱ中的NH3溶于水，使烧瓶Ⅱ中的气压减小，烧瓶Ⅰ中的HCl就会逸散到烧瓶Ⅱ中，与氨气反应产生白烟。
答案：(1)先打开a、b止水夹，再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管，再打开a、b止水夹) (2)导管口处产生白烟 (3)先打开a、c止水夹，再挤压胶头滴管(或先打开a止水夹，挤压胶头滴管，再打开c止水夹)。片刻后，关闭a，然后打开b止水夹
【加固训练】
(教材二次开发·教材习题改编)如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置，下列叙述不正确的是( )
A.该实验说明氨气极易溶于水
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．氨水很稳定，将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化
D．形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
【解析】选C。由于氨气极易溶于水，当少量水进入盛有氨气的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压，使滴有酚酞的水喷入烧瓶形成喷泉，A项、D项正确；由于氨水有弱碱性，从而使酚酞由无色变为红色，B项正确；氨水不稳定，受热易分解放出氨气，从而使碱性减弱，故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去，C项错误。色态
气味
密度
水溶性
是否易液化
无色气体
刺激性
比空气小
极易(1∶700)
易液化
实验装置
操作及现象
结论
(1)打开止水夹，并挤压滴管的胶头
(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色
氨气极易溶于水，水溶液呈碱性
原理
少量水可快速溶解大量的气体，使烧瓶内压强迅速减小，烧瓶内外形成较大的压强差。外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内，形成美丽的喷泉。
引发
操作
打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或进行其他可形成压强差引发液体向烧瓶中流动喷射的操作。
成功
关键
①气体和烧瓶要干燥；
②气体要充满烧瓶；
③装置气密性要好。
气体
液体
原理
NH3
水
NH3、HCl均属于极易溶于水的气体
常温下,NH3的溶解度为1∶700,HCl的溶解度为1∶500
HCl
CO2
NaOH
溶液
三种气体均为酸性气体,均能与强碱溶液反应
2NaOH+CO2===2CO3+H2O
2NaOH+SO2===SO3+H2O
2NaOH+Cl2===ClO+NaCl+H2O
SO2
Cl2
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是MgCl2溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2O eq \(=====,\s\up7(△)) NH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的生成
浓氨水＋固体CaO
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
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