2019高一化学 实验11 氨的实验室制法学案.docx

实验11 氨的实验室制法氨的实验室制法1、制取氨气2、学会实验室制取氨气的原理和方法3、学会探究氨的多种制法方案（一）加热铵盐与碱的固体混合物2NH4Cl +Ca(OH)2=2NH3+2H2O+CaCl2（实验室一般制法）（二）加热浓氨水制氨气NH3H2ONH3+ H2O（三）浓氨水中加入生石灰或碱NH3+H2ONH3H2ONH+OH生石灰溶于水放出大量的热，加碱使得OH浓度增大，使平衡向左移动，产生大量的氨气大试管（2支）、酒精灯、铁架台（带铁圈）、单孔橡皮塞、导管、湿润的红色石蕊试纸、棉花、NH4Cl(s)、Ca(OH)2(s)步骤实验现象注意事项取少量氯化铵固体和氢氧化钙固体在滤纸上混合均匀，然后装入一支大试管中，固定在铁架台上，按图所示连接好其他仪器，用酒精灯预热后给试管加热，一段时间后用湿润的红色石蕊试纸靠近收集氨气的试管口，观察现象加热的大试管口会有小水珠产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝，氨气已集满（1）试管口（盛固体药品的试管）要略向下倾斜（反应有水生成，防止生成的水倒流，炸裂试管）（2）固体药品要平铺试管底部（3）导出氨气的导管要短，收集氨气的导管要长，伸入试管底部（4）在收集氨气的试管口放一小团棉花，防止空气对流，收集的氨气不纯（5）不能用氢氧化钠来代替氢氧化钙，因NaOH碱性太强，对大试管腐蚀比Ca(OH)2强。（6）用向下排空气法收集氨气（7）NH4Cl与Ca(OH)2质量比58为宜，如用(NH4)2SO4代替NH4Cl，则质量比为11实验中氨气的收集方法能否用排水法？不能，氨气极易溶于水。氨气的密度比空气的密度小，故采用向下排空气法收集。要得到干燥的氨气我们应该怎么做？在两只试管中间连接一个盛有碱石灰的干燥管（氨气是碱性气体，且易和无水CaCl2形成CaCl28NH3，故用碱石灰做干燥剂）。检验氨气是否收集满的方法？a：将湿润的红色石蕊试纸靠近收集试管口，若变蓝则证明已集满。b：将一根蘸有浓盐酸（或浓硝酸）的玻璃棒靠近收集试管口，若产生大量的白烟，则证明已集满。在制取氨气实验中多余的氨气应该怎么处理？画出装置图。能否用直接加热NH4Cl的方法或者NH4HCO3和熟石灰混合加热制备NH3？不能，因NH4Cl受热分解后遇冷又会化合生成NH4Cl从而得不到氨气，NH4HCO3受热易分解生成CO2，从而使制得的氨气不纯。其他两种制取氨气的装置图1下列关于氨气的叙述，错误的是（）A氨气极易溶解于水B氨气可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红色C氨气具有还原性D可以用玻璃棒蘸取浓盐酸检验氨气的存在【答案】B2下列装置用于实验室中制取干燥氨气的实验，能达到实验目的的是（）A用装置甲制备氨气 B用装置乙除去氨气中少量水C用装置丙收集氨气 D用装置丁吸收多余的氨气【答案】D【解析】A为防止试管炸裂，试管口应略向下倾斜，故A错误；B浓硫酸与氨气能够反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故B错误；C应用双孔塞，该装置中气体不能导入烧瓶中，故C错误；D氨气极易溶于水，利用干燥管能防止发生倒吸，故D正确；故选D。3实验室用下图所示装置制取并收集氨气，下列说法正确的是（）A试管a中的固体为氯化铵B用湿润的红色石蕊试纸检验试管b中氨气是否集满C氨气可用浓硫酸干燥D如图装置也可用于制取并收集氧气【答案】B【解析】A试管a中的固体为氯化铵和氢氧化钙的混合物，选项A错误；B用湿润的红色石蕊试纸检验试管b中氨气是否集满，若试纸变蓝则气体已集满，选项B正确；C氨气能与硫酸反应生成硫酸铵，不可用浓硫酸干燥，选项C错误；D如图装置也可用于加热高锰酸钾制取氧气，但氧气的密度大于空气，不能用向下排空气法收集，选项D错误。答案选B。4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】B【解析】氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，到试管口遇冷化合成氯化铵固体，不能得到氨气，错误；CaO+NH3H2O=NH3+Ca(OH)2，可以制备氨气，正确；固体与固体加热制备气体，试管口需要略向下倾斜，错误；浓氨水受热分解为氨气和水，可以制备氨气，正确；B正确；答案选B。5（多选）有关氨气制取的实验装置如下图所示（夹持装置已略去）下列有关说法正确的是（）A上述两种装置均可收集到纯净的氨气B图1：将固体药品换为碳酸氢铵能制取纯净的氨气C图I：反应原理为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2OD图2：将湿润的红色石蕊试纸接近试管口处，若试纸变蓝说明已收集满氨气【答案】CD【解析】A上述两种装置均是通过排空气法收集氨气，不可能收集到纯净的氨气，A错误；B碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，不可能制取纯净的氨气，B错误；C图I属于实验室制备氨气装置，反应原理为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O，C正确；D氨气是碱性气体，图2中将湿润的红色石蕊试纸接近试管口处，若试纸变蓝说明已收集满氨气，D正确，答案选CD。6某同学在实验室中发现了一瓶无色、有刺激性气味的气体，根据气味判断可能是氨气，但不能确定一定是氨气。下列提供的方法中，你认为能够帮他检验是否为氨气的是（）A将湿润的红色石蕊试纸放在打开的瓶口B将湿润的蓝色石蕊试纸放在打开的瓶口C用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近打开的瓶口D用干燥的红色石蕊试纸放在打开的瓶口【答案】A【解析】检验气体最好用试纸。氨气与水反应呈碱性，可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。B项蓝色石蕊试纸遇氨气仍为蓝色；C项错误，因浓硫酸不挥发；D项错误，干燥的红色石蕊试纸不与氨气反应。7下列离子方程式书写正确的是（）A实验室用氯化铵和熟石灰制氨：NHOHNH3H2OBNaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：NHOHNH3H2OC氨水中加盐酸：NH3H2OH=NHH2OD氨水中加入氯化铁溶液：Fe22NH3H2O=2NHFe(OH)2【答案】C8I为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下三套实验装置。（1）写出实验室制氨气的化学反应方程式：_。（2）实验室装置和所用样品都正确的是_(填“甲”、“乙”、“丙”)。（3）检验试管里是否收集满了氨气的方法是：_。（4）上述装置中，其中的一个装置肯定收集不到氨气的是_，原因是(用化学方程式表示)_。（5）尾气处理时：不可以用于处理氨气的是_。（6）氨的催化氧化是工业制硝酸的基础反应，写出反应的化学方程式_。II将红热的固体单质甲放入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，有如下变化关系：推导出各物质的化学式B_C_D_。写出甲跟乙反应的化学方程式：_。A溶于水发生的化学方程式_。丙生成B的离子方程式_。【答案】 I（1）Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3+CaCl2+2H2O （2）丙（3）第一种方法是在试管口处放一块湿润的红色石蕊试纸，若试纸将变蓝色，则证明已经集满。第二种方法是：用玻璃棒蘸取浓盐酸或者浓硝酸，放在试管口，若产生大量白烟，则证明已经集满（4）乙 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4（5）C （6）4NH3+5O24NO+6H2O IINO CaCO3 Cu(NO3)2C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO 3Cu+2NO+8H+=3Cu2+2NO+4H2O【解析】I（1）氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3+CaCl2+2H2O；（2）氨气为碱性气体，甲中没有干燥装置，得到的氨气中含有水蒸气；乙中浓硫酸能够与氨气发生反应，不能干燥浓硫酸；丙中，碱石灰为碱性干燥剂能够干燥氨气，因此实验室装置和所用样品都正确的是丙；（3）氨气为碱性气体，与水生成具有碱性的一水合氨，遇红色的湿润的石蕊试纸显蓝色；因此检验试管里是否收集满了氨气的方法是在试管口处放一块湿润的红色石蕊试纸，若试纸将变蓝色，则证明已经集满或者是用玻璃棒蘸取浓盐酸或者浓硝酸，放在试管口，若产生大量白烟，则证明已经集满；（4）氨气为碱性气体与硫酸反应生成硫酸铵，因此乙装置不能得到氨气，反应的方程式为2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4；（5）氨气极易溶于水，尾气处理时必须有防倒吸装置，即倒扣的漏斗或干燥管或者通入四氯化碳中使氨气与水不直接接触，即装置A、B、D均可以吸收尾气，C不可以，答案选C。（6）氨的催化氧化的化学方程式为4NH35O24NO6H2O。II单质丙和A与水反应后的溶液发生反应生成蓝色溶液，则该蓝色溶液中含有铜离子，气体A和水反应生成的溶液应该是酸，则丙是Cu，铜和稀硝酸在常温下反应，则A与水反应后的溶液中含有HNO3，气体B是NO，根据元素守恒知，A中含有NO2，通入水后的A中气体能和澄清石灰水反应生成白色沉淀，且还剩余NO，根据元素守恒及物质颜色知，甲是C，乙是浓硝酸，则A中含有CO2、NO2，根据以上分析知，甲、乙、丙分别是：C、HNO3(浓)、Cu，A为CO2、NO2，B为NO，C为CaCO3，D为Cu(NO3)2；甲与乙反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O，A溶于水发生的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。丙生成B的离子方程式为3Cu+2NO+8H+=3Cu2+2NO+4H2O9某课外活动小组在实验室用下图的一些装置组合后，快速制取氨并验证氨的某些性质，同时收集少量纯净氮气，请回答：（1）仪器A的名称是_；实验前先将仪器按图连接好，然后_，再开始实验；（2）烧瓶内盛有生石灰，随着浓氨水的滴入，产生氨气，解释放出氨气的原因_；（3）本实验进行一断时间后，观察到加热的硬质玻璃试管内黑色氧化铜粉末转为红色，盛无水硫酸铜的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的氮气。根据这些现象，写出在硬质玻璃试管内发生反应的化学方程式：_，这个反应说明氨气具有_（填编号）。A碱性 B还原性 C氧化性 D不稳定性（4）洗气瓶中浓硫酸的主要作用是_；（5）在最后出气管口收集干燥纯净的氮气，收集方法是_（填编号）。A排空气法 B排水法 C用气囊收集【答案】（1）分液漏斗检查装置的气密性（2）氨水中的H2O与CaO反应并放热，使NH3逸出（3）3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 B （4）干燥N2，吸收未反应的NH3；（5）C【解析】（1）滴加液体的仪器为分液漏斗；涉及到气体的实验，都要检查装置气密性。（2）氧化钙能与氨水中的水反应，该反应为放热反应，从而使氨气逸出生。（3）黑色的氧化铜变为红色，说明生成铜，无水硫酸铜变蓝，说明有水生成，根据质量守恒定律写出反应的化学方程式。（4）浓硫酸具有吸水性，能作干燥剂，浓硫酸能和碱性气体反应。（5）N2的密度与空气的密度接近，不能用排空气法收集，要得到干燥的N2，不能用排水法收集，由此选择收集装置。10利用下图装置(夹持装置略)制取和收集纯净、干燥的氨气，并探究氨气的性质。（1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨气，写出反应的化学方程式是_，应选用的发生装置是_；能否用硝酸铵代替氯化铵_(填“能”或“不能”)。（2）若利用装置I制取氨气，根据实验要求，仪器连接的顺序（用字母编号表示）：a接_，接，接。装置I应选用的试剂为浓氨水、_或_(填序号）。A氢氯化钠 B浓硫酸 C硝酸钾 D生石灰为了得到干燥的氨气，实验室不能用于干燥NH3的试剂是_。A浓硫酸 B碱石灰 CNaOH固体（3）收集一瓶氨气，按下图玻璃装置进行实验。先打开旋塞，B瓶中产生白色的烟是_（填化学式）；稳定后，关闭旋塞，再打开旋塞，B瓶中的现象是_。（4）将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体单质和无色气体单质生成，证明氨气具有_性，反应的化学方程式是_。【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O II 不能（2）c，b，e，f，d A、D A （3）NH4Cl 烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀（4）还原 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu【解析】（1）实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨气，反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O，属于固体与固体反应制备气体，应选用的发生装置是II；硝酸铵受热易发生爆炸，不能用硝酸铵代替氯化铵。（2）若利用装置I制取氨气，氨气极易溶于水密度小于空气，应该用向下排空气法收集，利用碱石灰干燥，因此仪器连接的顺序是acbefd。可以用浓氨水与强碱或生石灰反应制备氨气，则装置I应选用的试剂为浓氨水、氢氧化钠或生石灰，答案选AD。氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，答案选A；（3）先打开旋塞，氯化氢与氨气混合生成氯化铵，则B瓶中产生白色的烟是NH4Cl；稳定后，关闭旋塞，再打开旋塞，B中压强减小，所以B瓶中的现象是烧杯中的AgNO3溶液会倒流进入到B瓶中，产生白色沉淀氯化银。（4）将氨气通入盛有氧化铜粉末的玻璃管中，加热有红色固体单质和无色气体单质生成，红色固体是铜，无色气体是氮气，证明氨气具有还原性，反应的化学方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。