福建省福州文博中学高中化学《氨和铵盐》课件

非金属及其化合物 第四节氨硝酸硫酸第四节氨硝酸硫酸第第1 1课时氨和铵盐课时氨和铵盐 地球上的粮食危机是否已达迫切的地步呢？答案是肯定的。据联合国的统计资料表明，全球有40%以上的人民受到各种不同程度的粮食危机的威胁，至少有3亿儿童在饥饿与死亡边缘挣扎。饥饿与营养不足地带的分布从中南美洲跨过非洲大陆、巴基斯坦、印度，到亚洲，这片广大的地域多半是人口密集的地带。这些地区的粮食缺乏造成普遍性的先天或后天的营养不良，无数的疾病与死亡，其严重情形是很难想象的。氮是体内蛋白质及叶绿素的重要组成元素，充足的氮肥能使农作物枝叶茂盛，叶片增大，促进叶绿素的形成，从而有利于光合作用，提高农作物的产量和质量氮肥主要有铵态氮肥，硝态氮肥和有机氮肥。氨和铵态氮肥有哪些性质呢？1了解氨和铵盐的主要性质。2了解氨气的实验室制法。氨氨 1.无有刺激性气味极易易NH3H2O易不蓝色 NH4Cl4NH35O2 4NO6H2O= 催化剂= 22NH4ClCa(OH)2 2NH32H2OCaCl2固固 气O2碱石灰浓H2SO4CaCl2向下排空气法排水变蓝浓盐酸= 综合拓展综合拓展一、氨水问题1氨水或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水越浓密度越小。计算氨水浓度时，溶质是NH3而不是NH3H2O。2氨水是混合物，溶液中存在的微粒有：三种分子：NH3H2O、NH3、H2O，三种离子：NH、OH及少量的H。3氨水是弱电解质溶液，但电解质是NH3H2O，不是 NH3。4氨水受热可放出氨气，NH3H2O NH3H2O。5氨是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2、Fe3、Al3等生成沉淀。如：= Al33NH3H2O Al(OH)33NH利用此性质在实验室中可用氨水制取Al(OH)3。6涉及氨水的离子方程式书写(1)氨水作反应物，用分子式NH3H2O表示，如：Fe33NH3H2O Fe(OH)33NH(2)生成氨水时，如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下，用下式表示：NHOH NH3H2O(3)生成氨水时，如使用的反应物为稀溶液，用下式表示：NHOH NH3H2O7氨水是农业上常用的一种氮肥。= 二、喷泉实验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两类情况(1)容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。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溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压的作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。下表列出的气体作用于吸收剂，就能形成喷泉。气体HClNH3CO2、SO2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液(2)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，产生气体。容器内产生大量气体，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。如喷雾器、人造喷泉等均是利用了此原理。三、实验室制取氨气的其他方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2O NH3H2O 注：NH3H2O不稳定，受热易分解加热温度不宜过高= 方法化学方程式(或原理)气体发生装置浓氨水固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水固体CaONH3H2OCaO NH3Ca(OH)2CaO的作用：吸水；吸水后放热促进NH3的放出；增加溶液中OH浓度，减少NH3的溶解尝试应用尝试应用1(2011年遵义高一检测)在1 L 1 mol/L的氨水中()A含1 mol NH3分子B含 NH3和NH之和为1 molC含NH3、NH、NH3H2O之和为1 molD含NH3H2O为1 mol解析：计算氨水浓度时溶质以NH3总量来计算，而NH3溶于水后大部分以NH3H2O形式存在，还有NH3、 形式。答案：C+4NH2有关氨的性质的叙述正确的是()A氨能在空气中燃烧B氨水呈碱性C氨气和酸相遇都能产生白色烟雾D在反应NH3H 中，氨气失去电子，被氧化解析：A项，NH3只有在纯氧中点燃，发生4NH33O2 2N26H2O，B项，氨水呈弱碱性是因为氨水中存在平衡：NH3H2O NH3H2O OH；C项，NH3只能与挥发性酸相遇才能生成白烟；D项，在反应NH3H 中，元素的化合价没有发生变化，为非氧化还原反应。答案：B=点燃 +4NH+4NH+4NH 铵盐铵盐晶体易分解NH3H2OCO2NH3HCl碱NH3H2ONaNO3碱液红色石蕊试纸综合拓展综合拓展四、氨气、液氨、氨水和铵盐的区别氨气液氨氨水铵盐(NH4Cl为例)通常状态气态液态液态固态物质分类纯净物、非电解质纯净物、非电解质混合物、既不是电解质也不是非电解质纯净物、电解质化学式NH3NH3NH3H2ONH4Cl相互转化尝试应用尝试应用3下列不属于铵盐的共同性质的是()A易溶于水B与苛性钠共热产生NH3C都是晶体D受热分解都产生NH3解析：铵盐受热易分解，但并非所有铵盐都生成NH3，例如NH4NO3分解可生成N2。答案：D4一种盐X与氢氧化钠共热，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溶液反应又生成X，则X可能是下列中的(A(NH4)2SO4 BNH4NO3CNH4Cl DNH4HCO3B 一、氮气的化学性质 以高温为条件，下列反应难以发生的是()AN23H2 2NH3BN23Ca Ca3N2CN2O2 2NODN2 蛋白质解析：合成氨反应需在高温、高压、催化剂的条件下进行；N2和Ca在加热条件下即可进行；N2和O2在放电或高温条件下能发生反应；豆科植物中N2的固定是在固氮菌作用下。高温时，固氮菌会死亡，使反应不能发生。答案：D催化剂名师点睛：解答此类题目的关键是熟知物质的化学性质，特别是某些反应发生的条件，需记清楚，高考评分标准中对此有特别说明，如：Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O若不写反应条件则要扣分。= 变式应用变式应用1以下说法中，错误的是()AN2不易和其他物质发生反应，是因为N2分子中两个原子间形成的共价键很牢固BN2是制氮肥和硝酸的原料C利用N2的不活泼性，工业上用N2来代替稀有气体作焊接金属的保护气D氮元素的非金属性较强，所以N2较活泼解析：氮元素的非金属性的确很强，可是在形成氮气分子时，两个原子之间产生了非常强烈的相互作用。而氮气发生化学反应时必须先破坏这种作用，因此氮气化学性质不活泼。答案：D二、氨的溶解性与喷泉实验 某化学学习小组，模拟喷泉实验原理并探究NH3的有关性质，实验过程如下：如图，在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。轻轻挤压滴管，使少量水进入烧瓶。试回答下列问题：(1)本实验的现象是_。(2)本实验的现象说明除了氨易溶于水之外，还有_(用离子方程式表示)。(3)标准状况下进行此实验，假设烧瓶中的液体不扩散，则烧瓶中所得溶液的物质的量浓度为_molL1。解析：设标准状况下烧瓶的体积为V L，则所得氨水的体积也为V L。则c(NH3) /V L0.045 molL1。答案：(1)形成红色喷泉(2)NH3H2O OH(3)0.045名师点睛：实验装置必须气密性良好，喷泉实验的烧瓶必须干燥，防止NH3提前溶解，不能形成压强差。喷泉实验形成的原因必须是烧瓶中的气体易溶于胶头滴管中的液体。喷泉实验后所得溶液的浓度的计算要注意条件，如标准状况或通常状况等。标准状况下NH3的喷泉实验后溶液的浓度为 molL1，若在通常状况下，则不再是这个数据，而比 molL1小。+4NH变式应用变式应用2在标准状况下，用以气体做喷泉实验，请根据情况，填写烧瓶中溶液的物质的量浓度(假设溶质不扩散)。(1)用HCl，喷泉结束后，液体充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为_。(2)用NO2，喷泉结束后，液体占烧瓶容积，则溶液的物质的量浓度为_。(3)用NO2和O2按体积比4 1混合的气体，喷泉结束后，液体充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为_。解析：解答本题要注意以下两点：气体溶于水后溶液可充满烧瓶多大体积。气体的物质的量与最后溶质物质的量的关系。(1)HCl极易溶于水，最终所得溶液体积和原HCl气体体积相等，设烧瓶容积为 V L，则n(HCl) mol，c(HCl) 0.045 molL1。(2)由3NO2H2O 2HNO3NO可知NO2有 被氧化生成HNO3。喷泉结束后，所得溶液的体积为原NO2气体体积的 ，故所得溶液的物质的量浓度也为0.045 molL1。 (3)由4NO2O22H2O 4HNO3可知NO2与HNO3的物质的量相等。设原混合气体的体积(即烧瓶容积)为V L，则V(NO2) V，则c(HNO3) molL10.036 molL1。 答案：(1)0.045 molL1(2)0.045 molL1(3)0.036 molL1三、铵盐的性质和氨气的实验室制法 回忆实验室制取NH3的反应原理和实验装置，回答下列问题：(1)写出加热NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的反应方程式：_。(2)按(1)反应原理设计实验室制氨气装置图(可用简笔画表示)。(3)下列气体能用排水法收集的是_(填选项编号；下同)，能用排空气法收集的是_。aNH3bNOcNO2(4)为何不用加热NH4Cl固体的方法制取氨气？(5)如何检验氨气已收集满试管？(6)已知NH3极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做NH3气体尾气吸收装置的是_。解析：(1)是复分解反应，相互交换成分，然后NH3H2O受热分解。注意加热符号()。(2)制取O2是加热固体，制取NH3也是加热固体，故可采用制O2装置制取NH3。但收集方法不同，NH3易溶于水，只能用向下排空气法收集。由于NH3有毒，故还要采取尾气处理装置用湿棉团，或蘸有稀硫酸的棉团即可。(3)NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集；NH3和NO2易溶于水且与水反应，不能用排水法收集。(4)因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气。(5)检验氨气是利用氨气的性质溶于水显碱性或与酸反应生成盐。(6)选C。A、D装置中倒置的漏斗和干燥管均有较大的体积，可防止倒吸；B中NH3不溶于CCl4，也可防止倒吸；C中NH3直接通入水中，由于NH3极易溶于水，所以易引起倒吸。答案：(1)2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O(2)如图(3)ba、c(4)因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气。(5)用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口。(6)C= 名师点睛：判断实验装置图是否正确的方法：(1)看发生装置是否正确：实验是否需要加热；酒精灯加热的部位及先后顺序是否正确；仪器的放置位置是否合适等。(2)看试剂是否符合反应原理，试剂包括反应物、干燥剂、除杂试剂、尾气吸收剂等。(3)看收集方法是否正确，包括排液法选用的液体试剂，排空气法导气管伸入的位置等。(4)看是否缺少尾气吸收装置，包括吸收装置中选用的吸收剂是否合适。变式应用变式应用3(双选题)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()AC 水平测试水平测试1可用来干燥氨气的有()A浓硫酸 B碱石灰C氯化钙 D五氧化二磷解析：氨气溶于水显碱性，所以不能用酸性干燥剂干燥，由于氯化钙吸收氨气，也不能干燥氨气。答案：B能力提升能力提升7室温时，在体积相同的容器内混合下列气体，混合后压强最小的是()A100 mL H2和50 mL O2B100 mL HCl和100 mL NH3C100 mL NO和100 mL O2D100 mL N2和200 mL H2解析：由于100 mL HCl和100 mL NH3完全化合生成固体氯化铵，不存在气体，所以压强最小。A项和D项常温下不反应，体积不变；C项反应后得到150 mL NO2和O2的混合气体。答案：B