■2011化学高考必备课件+练习全套■4-4-2第2课时氨和铵盐

第 2课 时 氨 和 铵 盐1.了 解 氨 气 、 铵 盐 的 性 质 及 用 途 。2 掌 握 氨 气 的 实 验 室 制 法 。3 掌 握 铵 根 离 子 的 检 验 。 1 氨 的 性 质(1)氨 的 物 理 性 质纯 净 的 氨 气 是 色 、 有 的 气 体 ， 密 度 比 空 气 。 氨 很 容 易液 氨 气 化 时 要 (吸 收 、 放 出 )大 量 的 热 ， 所 以 液 氨 常 用 作 致 冷 剂 。 常 温 常 压下 ， 1体 积 的 水 可 溶 解 体 积 的 氨 气 。无 刺 激 性 气 味 小 液 化吸 收 700 (2)NH 3的 结 构 ： 电 子 式 ： ， 结 构 式 ： ，空 间 构 型 ： 。(3)化 学 性 质 与 水 反 应氨 溶 于 水 (1 700)， 水 溶 液 呈 性 ， 反 应 的 方 程 式 为 ： ， 氨 水 中 含 有 的 分 子 有 ： ，离 子 有 。 氨 水 的 保 存 方 法 是 。三 角 锥 形极 易 碱 NH 3 H 2O NH 3H 2O NH O H NH 3、 NH 3H 2O 、 H 2ONH 、 O H 、 H 密 封 、 存 放 于 阴 凉 处 与 酸 反 应碱 性将 蘸 有 浓 氨 水 的 玻 璃 棒 和 蘸 有 浓 盐 酸 的 玻 璃 棒 靠 近 ， 现 象 。 化 学 方 程式 为 ； 写 出 NH 3和 H NO 3、 H 2SO 4反 应 的 化 学 方 程式 ： 、 。 与 氧 气 反 应还 原 性NH 3和 O 2在 催 化 剂 存 在 下 发 生 的 化 学 反 应 为 ： ， 此 反 应 中 的 氧 化 剂 是 、 氧 化 产 物 是 ， 电 子 转 移 的 数 目 是 。产 生 白 烟NH 3 H Cl=NH 4ClNH 3 H NO 3=NH 4NO 3 2NH 3 H 2SO 4=(NH 4)2SO 46H 2O 4NH 3 5O 2 4NO O 2 NO 20 2 铵 盐(1)概 念铵 根 离 子 与 酸 根 离 子 构 成 的 化 合 物 。(2)NH 的 结 构 NH 的 电 子 式 为 ， 结 构 式 为 ，空 间 构 型 为 。 铵 盐 中 存 在 的 化 学 键 类 型 有 和 。正 四 面 体 共 价 键 离 子 键 (3)物 理 性 质铵 盐 都 是 色 晶 体 ， 均 易 溶 于 水 。(4)化 学 性 质 受 热 易 分 解 ： NH 4Cl ， (NH 4)2CO 3 。 与 碱 反 应 ： a. O H NH 3 H 2Ob 在 稀 溶 液 中 不 加 热 ： O H =NH 3H 2Oc 在 浓 溶 液 中 不 加 热 ： O H =NH 3 H 2O 水 解 反 应 ： H 2O NH 3H 2O H NH 3 H Cl 2NH 3CO 2 H 2O 白 思 考 ：如 何 干 燥 氨 气 ？提 示 ：氨气为一种碱性气体，应用碱性或中性干燥剂进行干燥，但是无水CaCl2能 与 NH 3形 成 配 合 物 ， 故 无 水 CaCl2不 可 用 ， 我 们 可 选 用 碱 石 灰 、生 石 灰 、 烧 碱 等 对 氨 气 进 行 干 燥 。 【 记 忆 提 示 】 氮及其化合物转化关系 1 氨 气 的 实 验 室 制 法(1)原 理 ： 。(2)装 置 ： “固 体 固 体 气 体 ”(与 用 KClO 3或 KMnO 4制 的 装 置 相 同 )。(3)收 集 ： 法 。(4)干 燥 ： 用 (NaO H 和 CaO 固 体 的 混 合 物 )干 燥 。 O 2只 能 用 向 下 排 空 气碱 石 灰Ca(O H )2 2NH 4Cl CaCl2 2NH 3 2H 2O (5)检 验 ： 用 置 于 试 管 口 ， 若 试 纸 变 色 ， 说 明 氨已 收 集 满 了 ； 将 蘸 有 的 玻 璃 棒 置 于 试 管 口 ， 若 有 白 烟 产 生 ， 说 明 已收 集 满 了 。(6)环 保 措 施 ： 用 稀 硫 酸 吸 收 多 余 的 氨 (棉 花 用 稀 硫 酸 浸 湿 )。氨 气 的 制 取 实 验 口 诀 ：湿 润 的 红 色 石 蕊 试 纸浓 盐 酸 蓝 延 伸 ： 实 验 室 制 取 得 氨 气 的 其 它 方 法 加 热 浓 氨 水 ： NH 3H 2O NH 3 H 2O 。 向 固 体 氢 氧 化 钠 或 生 石 灰 中 加 浓 氨 水 。二 者 溶 解 时 放 热 且 吸 水 ， 两 种 变 化 都 有 利 于 产 生 氨 气 。2 离 子 的 检 验取 少 量 样 品 ， 加 共 热 ， 用 试 纸 检 验 ， 试 纸 变 ， 说 明 有 。 离 子 方 程 式 为 ： 。碱 湿 润 的 红 色 石 蕊 蓝 1 氨 和 液 氨 都 是 氨 分 子 构 成 的 纯 净 物 ， 属 于 非 电 解 质 ， 前 者 是 气 态 ， 后 者是 液 态 。 氨 易 液 化 ， 液 化 过 程 中 放 出 大 量 的 热 ， 液 氨 易 汽 化 ， 汽 化 过 程 中吸 收 大 量 的 热 ， 使 周 围 物 质 的 温 度 急 剧 下 降 ， 所 以 液 氨 可 作 致 冷 剂 。 2 氨 水 是 氨 的 水 溶 液 ， 是 复 杂 的 混 合 物 。 由 于 氨 与 水 发 生 反 应 生 成 NH 3H 2O ， NH 3H 2O 是 弱 电 解 质 ， 部 分 发 生 电 离 ， 有 如 下 平 衡 ： H 2O NH 3H 2O O H ， 故 氨 水 中 有 三 种 分 子 和 三 种 离 子 ， 有 NH 3、 NH 3H 2O 、 、 O H ， 考 虑 水 的 电 离 还 有 H ， 考 虑 溶 剂 还 有 H 2O 分 子 ， 所 以 各 种 微粒 浓 度 依 次 为 c(H 2O )c(NH 3H 2O )c(NH 3)c(O H )c( )c(H )。 氨 水 能导 电 ， 而 液 氨 是 氨 经 液 化 得 到 的 液 态 氨 。 液 氨 为 纯 净 物 ， 又 由 于 液 氨 中 只 有 分子 而 无 自 由 移 动 的 离 子 ， 故 液 氨 不 导 电 。 3 铵 根 指 ， 空 间 构 型 为 正 四 面 体 ， 它 只 能 与 阴 离 子 形 成 铵 盐 (不 单 独 存 在 ) 或 存 在 于 氨 水 中 ， 与 H 2O 作 用 ， 发 生 水 解 。氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度都比水小，并且氨水浓度越大密度越小。计算氨水浓度时，溶质是NH 3而不是NH 3H 2O。氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 【 例 1】 有 关 氨 的 性 质 的 叙 述 中 ， 正 确 的 是 ( )A 氨 气 溶 于 水 显 弱 碱 性B 氨 气 能 在 空 气 中 燃 烧C 氨 气 和 酸 相 遇 都 能 产 生 白 烟D 在 反 应 3Cl2 8NH 3=N2 6NH 4Cl中 NH 3作 氧 化 剂 解 析 ：氨溶于水生成的一水合氨能部分电离出 和O H，使氨水显弱碱性，选项A说法正确；氨在空气中氧化需高温和催化剂条件，也就是说氨在空气中不能燃烧，选项B说法不正确；氨只能与挥发性酸反应才能生成白烟，与难挥发性酸反应时并不产生白烟，选项C说法不正确；在反应3Cl28NH 3=N26NH 4Cl中，氮元素失去电子，作还原剂，选项D说法也不正确。答 案 ： A 1下 列 不 属 于 铵 盐 的 共 同 性 质 的 是 ()A都 是 晶 体 B都 易 溶 于 水C与 碱 共 热 都 产 生 氨 气 D受 热 分 解 都 产 生 氨 气解 析 ：铵盐都是无色或白色晶体，都易溶于水，与碱共热时都能产生氨气。但并不是所有的铵盐受热分解时都能产生氨气。如NH 4NO 3在不同温度分解的产物不同，在某温度时其分解的方程式为5NH 4NO 3 4N22H NO 39H 2O，可以看出这种分解方式并没有产生氨气。答 案 ： D 1 喷 泉 形 成 的 原 理容 器 内 外 存 在 较 大 的 压 强 差 。 在 这 种 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 的 压 强 差 的 方 法(1)减 小 容 器 内 压 强 容 器 内 气 体 极 易 溶 于 水 ； 容 器 内 气 体 易 与 溶 液 中 的 某 种 成 分 发 生 化 学 反 应 而 被 吸 收 。 当 外 部 的 水 或 溶 液 接 触 容 器 内 气 体 时 ， 由 于 气 体 大 量 溶 解 或 与 溶 液 中 的 某 种成 分 发 生 化 学 反 应 而 被 吸 收 ， 从 而 使 容 器 内 气 压 迅 速 降 低 ， 在 外 界 大 气 压 作用 下 ， 外 部 液 体 迅 速 进 入 容 器 ， 通 过 尖 嘴 导 管 喷 出 ， 形 成 喷 泉 。(2)增 大 容 器 内 压 强容 器 内 的 液 体 由 于 受 热 挥 发 (如 浓 盐 酸 、 浓 氨 水 、 酒 精 等 )或 由 于 发 生 化 学 反应 ， 容 器 内 产 生 大 量 气 体 。 使 容 器 内 压 强 迅 速 增 大 ， 促 使 容 器 内 液 体 迅 速 向外 流 动 ， 也 能 形 成 喷 泉 。 例 如 喷 雾 器 、 人 造 喷 泉 等 均 是 利 用 了 此 原 理 。 3 喷 泉 实 验 成 败 的 关 键(1)装 置 气 密 性 要 好 ；(2)烧 瓶 要 干 燥 ；(3)气 体 的 纯 度 要 大 。【 记 忆 口 诀 】 【 例 2】 大 气 压 强 对 许 多 物 理 实 验 和 化 学 实 验 有 着 重 要 影 响 ， 制 取 氨 气 并 完成 喷 泉 实 验 (图 中 夹 持 装 置 已 略 去 )。 (1)写 出 实 验 室 制 取 氨 气 的 化 学 方 程 式 ： _。(2)收 集 氨 气 应 使 用 _法 ， 要 得 到 干 燥 的 氨 气 可 选 用 _作 干 燥 剂 。(3)用 如 图 1装 置 进 行 喷 泉 实 验 ， 上 部 烧 瓶 已 装 满 干 燥 氨 气 ， 引 发 水 上 喷 的 操 作 是_。该 实 验 的 原 理 是 _。(4)如 果 只 提 供 如 图 2的 装 置 ， 请 说 明 引 发 喷 泉 的 方 法 。_。 解 析 ：前两问根据已学知识可以作答。后两问喷泉实验的原理主要是使盛有氨气的烧瓶内压强降低，利用内外压强差形成喷泉，无论图1、图2要引发喷泉，想办法使得氨气溶解于水即可。答 案 ： (1)2NH 4Cl Ca(O H )2 2NH 3 CaCl2 2H 2O (2)向 下 排 空 气 碱 石 灰(3)打 开 止 水 夹 ， 挤 出 胶 头 滴 管 中 的 水 氨 气 极 易 溶 解 于 水 ， 致 使 烧 瓶 内 气 体压 强 迅 速 减 小(4)打 开 止 水 夹 子 ， 用 手 (或 热 毛 巾 等 )将 烧 瓶 捂 热 ， 氨 气 受 热 膨 胀 ， 赶 出 玻 璃 导 管 内 的 空 气 ， 氨 气 与 水 接 触 ， 即 发 生 喷 泉 。 喷 泉 是 一 种 宏 观 的 液 体 喷 涌 现 象 ， 其 成 因 有 四 个 要 素 ：有待喷的液体；有喷起的液体的接纳空间；待喷的液体与喷起的液体之间有顺畅的通道；待喷的液体与喷起的液体的接纳空间之间有足够大的压力差(前者压力大于后者压力)。喷泉现象既有天然的，又有人为的。中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂气 体 H Cl NH 3 CO 2、 Cl2、H 2S、 SO 2 NO 2和 O 2 CH 2=CH 2吸 收 剂 水 、 NaO H 溶 液 水 、 盐 酸 NaO H 溶 液 H 2O 溴 水 2 某 研 究 性 学 习 小 组 在 做 氯 气 的 喷 泉 实 验 时 (装 置 如 右 图 )， 发 现 含 有 酚 酞 的 NaO H 溶 液 喷 入 烧 瓶 后 溶 液 的 红 色 褪 去 。 甲 、 乙 两 位 同 学 对 此 现 象 分 别 做 了 如 下 推 测 ： 甲 ： 因 为 氯 气 与 NaO H 溶 液 反 应 ， 使 溶 液 碱 性 减 弱 甚 至 呈 酸 性 ， 所 以 溶 液 红 色 褪 去 。 乙 ： 因 为 氯 气 溶 于 水 并 与 水 反 应 生 成 H ClO ， 由 于 H ClO 的 氧 化 漂 白 作 用 而 使 溶 液 褪 色 。 (1)验 证 甲 同 学 的 推 测 是 否 正 确 的 方 法 是 _。验 证 乙 同 学 的 推 测 是 否 正 确 的 方 法 是 _。(2)如 果 将 NaO H 溶 液 改 成 酸 性 KMnO 4溶 液 ， 把 Cl2换 成 SO 2气 体 ， 试 问 用 图 示所 给 装 置 完 成 喷 泉 实 验 是 否 合 理 ？ _(填 “ 合 理 ” 或 “ 不 合 理 ” )。 如果 认 为 不 合 理 ， 请 说 明 你 的 理 由 ： _。 (3)类 似 “ 褪 色 喷 泉 实 验 ” 还 有 多 种 “ 变 色 的 喷 泉 实 验 ” 。 请 你 按 实 验 要 求 ，分 别 设 计 1个 “ 变 色 喷 泉 实 验 ” 并 填 写 下 列 表 格 ：编 号 实 验 要 求 烧 杯 中 的 溶 液 滴 管 中 的 液 体 烧 瓶 中 的 气 体 无 色 变 红 色 的 喷 泉 H 2O 红 色 变 无 色 的 喷 泉 SO 2 解 析 ：本题是将教材上的演示实验进行了改进和拓展，并与实验探究问题结合在一起。探究验证氯气使含酚酞的氢氧化钠褪色的原因。若乙同学的说法正确，则说明酚酞被氧化，再加入氢氧化钠不会变红色；而如果甲同学正确，再加入氢氧化钠溶液会变红色。用高锰酸钾溶液和SO 2进行喷泉实验，要考虑药品对仪器的影响，由于高锰酸钾具有强氧化性，会使橡胶(连接玻璃管的橡胶管、胶头滴管)氧化腐蚀，因此，该实验不合理。无色变红色是解题的关键，可以是含酚酞的水溶液遇氨气。红色变无色的情况可以是含酚酞的氢氧化钠溶液与氯化氢气体或SO 2(也就是酸性气体)相遇。 答 案 ： (1)取 烧 瓶 中 的 无 色 溶 液 加 入 足 量 的 NaO H 溶 液 ， 如 果 溶 液 恢 复 红 色 ，则 可 证 明 甲 同 学 的 推 测 是 正 确 的 如 果 加 入 足 量 的 NaO H 溶 液 后 不 能 恢 复 红色 ， 则 说 明 乙 同 学 的 推 测 是 正 确 的(2)不 合 理 KMnO 4溶 液 可 与 橡 胶 塞 橡 胶 管 均 反 应 ， 也 不 能 盛 放 在 倒 置 的 胶 头滴 管 中(3)(其 他 合 理 答 案 也 可 )编 号 实 验 要 求 烧 杯 中 的 溶 液 滴 管 中 的 溶 液 烧 瓶 中 的 气体 无 色 变 红 色的 喷 泉 酚 酞 试 液 H 2O NH 3 红 色 变 无 色的 喷 泉 NaO H (含 酚 酞 )溶 液 NaO H 溶 液 SO 2 【 例 1】 氯 化 铵 晶 体 与 消 石 灰 固 体 混 合 物 90.5 g， 在 150 下 加 热 至 质 量 不 再 减 少 为 止 ， 得 到 残 渣 40.5 g。 则 原 混 合 物 中 氯 化 铵 和 消 石 灰 的 物 质 的 量之 比 ( ) A. 等 于 2 1 B 大 于 2 1 C 小 于 2 1 D 等 于 1 1 解 析 ：用极限假设法解题比较简单。假设其中的氯化铵晶体与消石灰固体混合物刚好反应完全，即氯化铵晶体与消石灰的物质的量之为2 1。设生成的残渣固体质量为x。 Ca(O H )22NH 4Cl CaCl22NH 32H 2O 74253.5 111 90.5 g x解得：x55.5 g假设混合物全部是由消石灰组成，因为消石灰一般在150以下不分解，因此残渣的质量仍为90.5 g。假设混合物全部是氯化铵，受热全部分解，则最后的残渣质量为0 g。据题所述，残渣的实际质量为40.5 g，介于55.5 g与0 g之间，因此可判断原混合物中氯 化铵与氢氧化钙的物质的量之比大于2 1，即氯化铵是过量的。答 案 ： B 高 分 策 略易错选A，忘记了氯化铵的分解反应，将这种情况作为氯化铵与消石灰刚好反应完全的情况处理，简单地认为物质的量之比为2 1。 【 例 2】 在 标 准 状 况 下 ， 用 NH 3做 喷 泉 实 验 ， 水 充 满 整 个 烧 瓶 后 ， 则 溶 液 的物 质 的 量 浓 度 为 _molL 1。 试 分 别 求 以 下 3种 情 况 下 溶 液 浓度 为 多 少 ？ (1)一 变 ： 用 H Cl做 喷 泉 实 验 ， 水 至 烧 瓶 的 处 。(2)二 变 ： 用 NO 2做 喷 泉 实 验 ， 水 至 整 个 烧 瓶 的 处 。(3)三 变 ： 用 NO 2与 O 2按 4 1的 比 例 混 合 做 喷 泉 实 验 ， 结 束 后 ， 水 充 满整 个 烧 瓶 。 解 析 ：设烧瓶的体积为V L，则c(氨水) 0.045 mol1。(1)相当于 L H Cl溶于水形成 L盐酸，同理，c(盐酸) 0.045 molL1。(2)若有3 mol NO 2溶于水生成2 mol H NO 3，形成溶液体积为2 22.4 L，c(H NO 3) 0.045 molL1。(3)若NO 2 4 mol，O 2 1 mol，发生反应：4NO 2O 22H 2O =4H NO 3，则有4 mol H NO 3生成，溶液体积为5 22.4 L，则c(H NO 3) 0.036 molL1。答 案 ： 0.045 (1)0.045 molL 1 (2)0.045 molL 1 (3)0.036 molL 1 高 分 策 略本题考查了不同气体喷泉实验后所得溶液物质的量浓度的求算。根据公式c ，求算过程的关键在于弄清楚每次所得溶液的体积。有时无法充满溶液时，要特别注意溶液中溶质的物质的量和溶液体积之间的关系。点 击 此 处 进 入 作 业 手 册