-
氨和铵盐
【学习目标】
1
、了解氨的物理性质,理解氨的化学性质。
2
、掌握氨气的实验室制法,了解氨气的工业制法。
3
、了解铵盐的性质,掌握氨气和铵离子的检验方法。
【要点梳理】
要点一、氨气
1
、物理性质
p>
通常状况下,
氨是一种无色、
有刺激性气味
的气体,
密度比空气小,
极易溶于水
(
常温常压下,
体积比为
1
∶
700
)
,氨的水溶液称为氨水。氨在加压下容易
液化,液氨气化时吸收大量的热,使周围环境温度急剧降低,工业
上可使用液氨作制冷剂
。
2
、化学性质
-
(
1
)与水反应:
NH
3
+H
2
O
NH
3
·
H
2
O
NH
4
+
+OH
要点诠释:
NH
3
·
H
2
O
是弱碱,
氨水显弱碱性,具有碱的
通性。氨水可使紫色石蕊试液变蓝,故常用湿润的红色石蕊
试纸检验
NH
3
的存在。
-
氨水是混合物,溶液中存在的微粒有三种分子:
NH
3
·
H
2
p>
O
、
NH
3
、
H
2
O
;三种离子:
NH
4
+<
/p>
、
OH
及少量的
H
+
。
(<
/p>
2
)与酸反应:氨气与酸反应生成铵盐
NH
3
+HCl=NH
4
Cl
(白烟)
NH<
/p>
3
+HNO
3
=
NH
4
NO
3
(白烟)
2NH
3
+
H
2
SO
4
=
(NH
4
)
2
SO
4
(
3
)与某些盐反应:一般生成难溶的碱,如氯化铁溶液与氨水反应:
Fe
3+
+3NH
3
·
H
2
O==Fe(OH)
3
↓
+3NH
4
+
(
4
)还原性
氨分子中的氮元素呈-
3
价,因此氨气在一定条件下具有还原性,在一定条件下可被某些强氧化剂
氧化。
8NH
3
+3Cl
2
==N
2
+6NH
4
Cl
3
、
氨气的实验室制法
(
1
)原理:利用复分解反应强碱制弱碱
2 NH
4
Cl
+Ca(OH)
2
CaCl
2
+2NH
3
↑
+2H
2
O
要点诠释:
药品的选择
①铵盐
:制取
NH
3
时,一般用
NH
4
Cl
而不用
NH
4
NO
3
、
(NH
4
)
2
SO
4
或
(NH
4
)
2
CO
3
,原因如下:
铵盐
NH
4
NO
3
(N
H
4
)
2
SO
4
(NH
4
)
2
CO
3<
/p>
不选用的理由
受热分解,会发生爆炸,不安全
与<
/p>
Ca(OH)
2
反应时生成
CaSO
4
,反应物呈块状,不利于
NH
3
逸出,且反应后试管难清洗
受热分解会产生
CO
2
,使收集到的
NH
3
不
纯
<
/p>
②碱:一般用熟石灰,不用
NaOH
或<
/p>
KOH
,因为
NaOH
< br>或
KOH
易吸水结块,而且对玻璃仪器腐蚀性较强。
p>
(
2
)
装置:
固-固反应
加热装置
(同
制
O
2
)
干燥:碱石灰(或固体
NaOH
、
p>
固体
CaO
)
(不能用浓
H
2
SO
4
、
CaCl
2
干燥,
< br>CaCl
2
与
NH
3
反应:
CaCl
2
+8NH
3
=
CaCl
2
·
8
NH
3
)
要点诠释:
①发生装置的试管口略向下倾斜;
②加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
<
/p>
(
3
)收集:向下排空气法收集。
要点诠释:
收集
装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。由于氨气的密度比空气小,因此收集氨气时,导管应插入
接近试管的底部。
(
4
)验满:
①用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若变蓝,说明已经收集满。
②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
(
5
)尾气吸收:
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉
花球)
,以避免污染空气。但多余气体在尾气
吸收时要防止倒吸
。常采用的装置有:
(
p>
6
)氨气的其它实验室制法
将浓氨水滴入固体
NaOH
中,固体
NaOH
吸水并放热,使浓氨水分解生成氨气。
①加热浓氨水制氨。在烧瓶中加入
2
mL
~
4
mL
浓氨水,加热即得氨气。
NH<
/p>
3
·
H
2
O
△
p>
H
2
O+NH
3<
/p>
↑
②常温下,用浓氨水与固体烧碱或生石灰混合制氨气。这种方
法的原理是:固体烧碱或生石灰溶于水时放出
大量的热,促使
N
H
3
·
H
2<
/p>
O
分解放出氨气。
要点二、氨的喷泉实验
1
p>
、实验步骤:在干燥的圆底烧瓶中充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞
子塞紧瓶口。
立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量酚酞试液
)
,按图甲安装好装置。打开橡皮管
上的夹子,挤压滴管的胶头
,使少量水进入烧瓶,观察现象。
2
p>
、实验现象:可以看到,烧杯里的水经玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体呈红色。
p>
3
、实验结论:氨易溶于水,氨与水
反应生成了易溶于水且能使溶液显碱性的物质。
要点诠释:
(
1
)此实验成功的关键在于:①烧瓶要干燥;②氨气要充满;③装置气密性要好;④由
滴管挤入的水不能太
少。这样就可保证,将胶头滴管内的水挤
入烧瓶后,迅速在烧瓶内形成负压,成功地出现喷泉现象。
(
2
)能形
成喷泉的原因是:氨气的溶解度极大,当烧瓶内挤入少量水时,就溶解了大量的氨气,使烧瓶内压
强迅速减小,大气压将烧杯的水压进烧瓶,形成美丽的喷泉。
(
p>
3
)气体在水中的溶解度较大或气体与液体能反应,形成较大压强差
的都能做成喷泉实验,如
HCl
、
HB
r
、
HI
、
S
O
2
可用水做喷泉实验,
CO
2
可用
NaOH
溶液做
喷泉实验。若外界压强较大,也能形成喷泉。例如:
CaCO
3
粉末与较浓
HCl
反应能产生喷泉。如
图乙所示。
要点三、铵盐
1
、铵盐的物理性质:铵盐都是离子
化合物,都易溶于水的白色晶体。
2
、铵盐的化学性质:
a
、受热分解
NH
4
Cl
NH
3
↑
+HCl
↑(用于除去或分离
铵盐)
说明:
NH
4
Cl
受热分解成
NH
3
和
HCl
,遇冷
NH
3
和
HCl
又反应生成的
NH
4
Cl
,本质上发生了化学反应
,不
要误认为是升华。
NH
4
HCO
3
△
NH
3<
/p>
↑
+CO
2
↑<
/p>
+H
2
O
△
p>
(NH
4
)
2
p>
CO
3
2NH
3<
/p>
↑
+CO
2
↑<
/p>
+H
2
O
-
b
、与碱反应
NH
4
+
+OH
+
△
p>
NH
3
↑
+H
p>
2
O
3
、
NH
4
的检验方法:
(
1
)取少
许样品与碱混合于试管中共热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若石蕊试纸变蓝,则证明样品
< br>中含
NH
4
+
< br>。
(
2
)取少许样品于试管口,加入烧碱后加热,用蘸有浓盐酸
的玻璃棒检验产生的气体,若有白烟产生,则
证明样品中含有
N
H
4
+
。
【典型例题】
类型一、
氨和铵盐的性质
例
< br>1
、有关氨的性质的叙述正确的是(
)
。
A
.氨能在氧气中燃烧
B
.氨水呈碱性
C
.氨水和酸相遇都能产生白烟
p>
D
.在反应
NH
3
+H
+
==NH
4
+
中,氨失去电子被氧化
【思路点拨】氨气的性质包括在一定条件下能在氧气中燃烧、
溶于水后显碱性,氨水具有碱的一般通性。
【答案】
A
、
B
【解析】虽然
氨的催化氧化是在高温和催化剂的作用下进行,但是纯净的
NH
3
能在
O
2
中
安静地燃烧,产物
-
是
N
2
和
H
2
< br>O
,所以
A
正确。由于氨水中存
在:
NH
3
·
H
2
O
NH
4
+
+OH
,
因而
B
正确。氨气只有与挥发性酸
相遇
才能生成白烟(氨气与非挥发性酸相遇只能生成块状白色固体,不是小颗粒,不是白烟)
,
C
不正确。
NH
3
和
H
+
反应为非氧化还原反应,
D
不正确。
【总结
升华】这是一道从多角度考查学生知识的试题,要求学生掌握的知识全面、准确。
举一反三:
【变式
< br>1
】下列离子方程式书写正确的是(
)
A
.实验
室制
NH
3
:
NH
4
+
+OH
-
△
NH<
/p>
3
↑
+H
2
p>
O
+
+OH
-
B
p>
.
NaOH
与
NH
4
Cl
溶液混合加热:
NH
4
△
NH
3<
/p>
·
H
2
O
p>
C
.氨水中加盐酸:
NH
< br>3
·
H
2
O+H
+
==NH
4
+
+H
2
O
D
.氨气通入稀
H
2
SO
4
中:
NH
3
+H
+
==NH
4
+
< br>
【答案】
C
、
D
【变式
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
NH
3
< br>B
.所有铵盐都易溶于水,不是所有铵盐中的氮均呈-
3
价
C
.
p>
NH
4
Cl
溶液中
加入
NaOH
浓溶液共热时反应的离子方程式为
NH
4
+
OH
D
.
NH
4
< br>Cl
和
NaCl
的固体混合物可
用升华法分离
【答案】
BC
【变式
3
】关于氨的下列叙述中,错误的是<
/p>
(
)
A
.氨易液化,因此可用来作制冷剂
B
p>
.氨易溶解于水,因此可用来作喷泉实验
C
.氨极易溶解于水,因此氨水比较
稳定(不容易分解)
D
.氨溶解于水显弱碱性,因此可使
酚酞试剂变为红色
【答案】
C
类型二、氨水的成分和性质
例
2
、氨水显弱碱性的主要原因是(
)
。
A
.通常状况下,氨的溶解度不大
-
B
.氨水中的
NH
3
·
H
2
O
电离出少量的
OH
C
.溶于水的氨分子只有少量电离
D
.氨本身的碱性弱
p>
【思路点拨】这一题可从碱的概念着手分析:碱是电离的阴离子只有氢氧根离子的物质。
p>
【答案】
B
【
解析】氨气溶于水,大部分与水结合生成一水合氨(
NH
3
p>
·
H
2
O
)
,
NH
3
·
H
2
O
仅有少部分电离出
NH
4
+<
/p>
和
-
OH
p>
,因此显弱碱性,它既不是因为氨的溶解度不大,也不是因为氨分子电离的少(在水溶液里氨
分子是不电离
的)
,更不是因为氨本身碱性弱(氨不与水反应时
无碱性)
。
【总结
升华】易错选
C
,原因是不清楚氨水显碱性的原因。氨水之所以
显碱性是因为当
NH
3
溶于水时,大<
/p>
-
部分。
NH
3
与水发生反应,生成
NH
3
·
H
2
O
,
NH
3
·
< br>H
2
O
微弱电离,产生
NH
4
+
和
OH
,可表示为:
-
H<
/p>
2
O+NH
3
NH
3
·
H<
/p>
2
O
OH<
/p>
+NH
4
+
。<
/p>
举一反三:
【变式
1
】下列有关氨的叙述中,正确的是(
< br>
)
。
A
.氨气是无色无味的气体
B
.氨水的浓度越大,其密度越大
p>
C
.在化学反应中,氨既能与酸反应,又能与碱反应
D
.工业上氨可用作制冷剂
【答案】
D
【变式
< br>2
】对于氨水组成的叙述正确的是
(
)
A
.只含有氨分子和水分子
B
.只含有一水合氨分子和水分子
<
/p>
C
.只含有氨分子、水分子和一水合氨分子
D
.含有氨分子、水分子、一水合氨分子、铵根离子、氢离
子和氢氧根离子
【答案】
D
类型三、喷泉实验
例
3
、在下图所示装置中,烧瓶中充满了干燥气体
p>
a
,将滴管中的液体
b
挤入烧瓶内,轻轻振荡烧
瓶,
然后打开止水夹
f
,
烧杯中的液体
b
呈喷泉状喷出,
最终几乎充满烧瓶,
则
a
和
b
分别是
(
)
。
+
-
△
NH
3<
/p>
↑
+
H
2
O
-
-
-
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-
-
-
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