第 2課 時(shí) 氨 和 銨 鹽1.了 解 氨 氣 、 銨 鹽 的 性 質(zhì) 及 用 途 。2 掌 握 氨 氣 的 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法 。3 掌 握 銨 根 離 子 的 檢 驗(yàn) 。 1 氨 的 性 質(zhì)(1)氨 的 物 理 性 質(zhì)純 凈 的 氨 氣 是 色 、 有 的 氣 體 ， 密 度 比 空 氣 。 氨 很 容 易液 氨 氣 化 時(shí) 要 (吸 收 、 放 出 )大 量 的 熱 ， 所 以 液 氨 常 用 作 致 冷 劑 。 常 溫 常 壓下 ， 1體 積 的 水 可 溶 解 體 積 的 氨 氣 。無 刺 激 性 氣 味 小 液 化吸 收 700 (2)NH 3的 結(jié) 構(gòu) ： 電 子 式 ： ， 結(jié) 構(gòu) 式 ： ，空 間 構(gòu) 型 ： 。(3)化 學(xué) 性 質(zhì) 與 水 反 應(yīng)氨 溶 于 水 (1 700)， 水 溶 液 呈 性 ， 反 應(yīng) 的 方 程 式 為 ： ， 氨 水 中 含 有 的 分 子 有 ： ，離 子 有 。 氨 水 的 保 存 方 法 是 。三 角 錐 形極 易 堿 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 陰 涼 處 與 酸 反 應(yīng)堿 性將 蘸 有 濃 氨 水 的 玻 璃 棒 和 蘸 有 濃 鹽 酸 的 玻 璃 棒 靠 近 ， 現(xiàn) 象 。 化 學(xué) 方 程式 為 ； 寫 出 NH 3和 H NO 3、 H 2SO 4反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程式 ： 、 。 與 氧 氣 反 應(yīng)還 原 性NH 3和 O 2在 催 化 劑 存 在 下 發(fā) 生 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 為 ： ， 此 反 應(yīng) 中 的 氧 化 劑 是 、 氧 化 產(chǎn) 物 是 ， 電 子 轉(zhuǎn) 移 的 數(shù) 目 是 。產(chǎn) 生 白 煙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 銨 鹽(1)概 念銨 根 離 子 與 酸 根 離 子 構(gòu) 成 的 化 合 物 。(2)NH 的 結(jié) 構(gòu) NH 的 電 子 式 為 ， 結(jié) 構(gòu) 式 為 ，空 間 構(gòu) 型 為 。 銨 鹽 中 存 在 的 化 學(xué) 鍵 類 型 有 和 。正 四 面 體 共 價(jià) 鍵 離 子 鍵 (3)物 理 性 質(zhì)銨 鹽 都 是 色 晶 體 ， 均 易 溶 于 水 。(4)化 學(xué) 性 質(zhì) 受 熱 易 分 解 ： NH 4Cl ， (NH 4)2CO 3 。 與 堿 反 應(yīng) ： a. O H NH 3 H 2Ob 在 稀 溶 液 中 不 加 熱 ： O H =NH 3H 2Oc 在 濃 溶 液 中 不 加 熱 ： O H =NH 3 H 2O 水 解 反 應(yīng) ： H 2O NH 3H 2O H NH 3 H Cl 2NH 3CO 2 H 2O 白 思 考 ：如 何 干 燥 氨 氣 ？提 示 ：氨氣為一種堿性氣體，應(yīng)用堿性或中性干燥劑進(jìn)行干燥，但是無水CaCl2能 與 NH 3形 成 配 合 物 ， 故 無 水 CaCl2不 可 用 ， 我 們 可 選 用 堿 石 灰 、生 石 灰 、 燒 堿 等 對(duì) 氨 氣 進(jìn) 行 干 燥 。 【 記 憶 提 示 】 氮及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系 1 氨 氣 的 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法(1)原 理 ： 。(2)裝 置 ： “固 體 固 體 氣 體 ”(與 用 KClO 3或 KMnO 4制 的 裝 置 相 同 )。(3)收 集 ： 法 。(4)干 燥 ： 用 (NaO H 和 CaO 固 體 的 混 合 物 )干 燥 。 O 2只 能 用 向 下 排 空 氣堿 石 灰Ca(O H )2 2NH 4Cl CaCl2 2NH 3 2H 2O (5)檢 驗(yàn) ： 用 置 于 試 管 口 ， 若 試 紙 變 色 ， 說 明 氨已 收 集 滿 了 ； 將 蘸 有 的 玻 璃 棒 置 于 試 管 口 ， 若 有 白 煙 產(chǎn) 生 ， 說 明 已收 集 滿 了 。(6)環(huán) 保 措 施 ： 用 稀 硫 酸 吸 收 多 余 的 氨 (棉 花 用 稀 硫 酸 浸 濕 )。氨 氣 的 制 取 實(shí) 驗(yàn) 口 訣 ：濕 潤(rùn) 的 紅 色 石 蕊 試 紙濃 鹽 酸 藍(lán) 延 伸 ： 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 得 氨 氣 的 其 它 方 法 加 熱 濃 氨 水 ： NH 3H 2O NH 3 H 2O 。 向 固 體 氫 氧 化 鈉 或 生 石 灰 中 加 濃 氨 水 。二 者 溶 解 時(shí) 放 熱 且 吸 水 ， 兩 種 變 化 都 有 利 于 產(chǎn) 生 氨 氣 。2 離 子 的 檢 驗(yàn)取 少 量 樣 品 ， 加 共 熱 ， 用 試 紙 檢 驗(yàn) ， 試 紙 變 ， 說 明 有 。 離 子 方 程 式 為 ： 。堿 濕 潤(rùn) 的 紅 色 石 蕊 藍(lán) 1 氨 和 液 氨 都 是 氨 分 子 構(gòu) 成 的 純 凈 物 ， 屬 于 非 電 解 質(zhì) ， 前 者 是 氣 態(tài) ， 后 者是 液 態(tài) 。 氨 易 液 化 ， 液 化 過 程 中 放 出 大 量 的 熱 ， 液 氨 易 汽 化 ， 汽 化 過 程 中吸 收 大 量 的 熱 ， 使 周 圍 物 質(zhì) 的 溫 度 急 劇 下 降 ， 所 以 液 氨 可 作 致 冷 劑 。 2 氨 水 是 氨 的 水 溶 液 ， 是 復(fù) 雜 的 混 合 物 。 由 于 氨 與 水 發(fā) 生 反 應(yīng) 生 成 NH 3H 2O ， NH 3H 2O 是 弱 電 解 質(zhì) ， 部 分 發(fā) 生 電 離 ， 有 如 下 平 衡 ： H 2O NH 3H 2O O H ， 故 氨 水 中 有 三 種 分 子 和 三 種 離 子 ， 有 NH 3、 NH 3H 2O 、 、 O H ， 考 慮 水 的 電 離 還 有 H ， 考 慮 溶 劑 還 有 H 2O 分 子 ， 所 以 各 種 微粒 濃 度 依 次 為 c(H 2O )c(NH 3H 2O )c(NH 3)c(O H )c( )c(H )。 氨 水 能導(dǎo) 電 ， 而 液 氨 是 氨 經(jīng) 液 化 得 到 的 液 態(tài) 氨 。 液 氨 為 純 凈 物 ， 又 由 于 液 氨 中 只 有 分子 而 無 自 由 移 動(dòng) 的 離 子 ， 故 液 氨 不 導(dǎo) 電 。 3 銨 根 指 ， 空 間 構(gòu) 型 為 正 四 面 體 ， 它 只 能 與 陰 離 子 形 成 銨 鹽 (不 單 獨(dú) 存 在 ) 或 存 在 于 氨 水 中 ， 與 H 2O 作 用 ， 發(fā) 生 水 解 。氨氣或液氨溶于水得氨水，氨水的密度都比水小，并且氨水濃度越大密度越小。計(jì)算氨水濃度時(shí)，溶質(zhì)是NH 3而不是NH 3H 2O。氨氣是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。 【 例 1】 有 關(guān) 氨 的 性 質(zhì) 的 敘 述 中 ， 正 確 的 是 ( )A 氨 氣 溶 于 水 顯 弱 堿 性B 氨 氣 能 在 空 氣 中 燃 燒C 氨 氣 和 酸 相 遇 都 能 產(chǎn) 生 白 煙D 在 反 應(yīng) 3Cl2 8NH 3=N2 6NH 4Cl中 NH 3作 氧 化 劑 解 析 ：氨溶于水生成的一水合氨能部分電離出 和O H，使氨水顯弱堿性，選項(xiàng)A說法正確；氨在空氣中氧化需高溫和催化劑條件，也就是說氨在空氣中不能燃燒，選項(xiàng)B說法不正確；氨只能與揮發(fā)性酸反應(yīng)才能生成白煙，與難揮發(fā)性酸反應(yīng)時(shí)并不產(chǎn)生白煙，選項(xiàng)C說法不正確；在反應(yīng)3Cl28NH 3=N26NH 4Cl中，氮元素失去電子，作還原劑，選項(xiàng)D說法也不正確。答 案 ： A 1下 列 不 屬 于 銨 鹽 的 共 同 性 質(zhì) 的 是 ()A都 是 晶 體 B都 易 溶 于 水C與 堿 共 熱 都 產(chǎn) 生 氨 氣 D受 熱 分 解 都 產(chǎn) 生 氨 氣解 析 ：銨鹽都是無色或白色晶體，都易溶于水，與堿共熱時(shí)都能產(chǎn)生氨氣。但并不是所有的銨鹽受熱分解時(shí)都能產(chǎn)生氨氣。如NH 4NO 3在不同溫度分解的產(chǎn)物不同，在某溫度時(shí)其分解的方程式為5NH 4NO 3 4N22H NO 39H 2O，可以看出這種分解方式并沒有產(chǎn)生氨氣。答 案 ： D 1 噴 泉 形 成 的 原 理容 器 內(nèi) 外 存 在 較 大 的 壓 強(qiáng) 差 。 在 這 種 壓 強(qiáng) 差 的 作 用 下 ， 液 體 迅 速 流 動(dòng) ， 通 過帶 有 尖 嘴 的 導(dǎo) 管 噴 出 來 ， 即 形 成 噴 泉 。2 使 容 器 內(nèi) 外 產(chǎn) 生 較 大 的 壓 強(qiáng) 差 的 方 法(1)減 小 容 器 內(nèi) 壓 強(qiáng) 容 器 內(nèi) 氣 體 極 易 溶 于 水 ； 容 器 內(nèi) 氣 體 易 與 溶 液 中 的 某 種 成 分 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 而 被 吸 收 。 當(dāng) 外 部 的 水 或 溶 液 接 觸 容 器 內(nèi) 氣 體 時(shí) ， 由 于 氣 體 大 量 溶 解 或 與 溶 液 中 的 某 種成 分 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 而 被 吸 收 ， 從 而 使 容 器 內(nèi) 氣 壓 迅 速 降 低 ， 在 外 界 大 氣 壓 作用 下 ， 外 部 液 體 迅 速 進(jìn) 入 容 器 ， 通 過 尖 嘴 導(dǎo) 管 噴 出 ， 形 成 噴 泉 。(2)增 大 容 器 內(nèi) 壓 強(qiáng)容 器 內(nèi) 的 液 體 由 于 受 熱 揮 發(fā) (如 濃 鹽 酸 、 濃 氨 水 、 酒 精 等 )或 由 于 發(fā) 生 化 學(xué) 反應(yīng) ， 容 器 內(nèi) 產(chǎn) 生 大 量 氣 體 。 使 容 器 內(nèi) 壓 強(qiáng) 迅 速 增 大 ， 促 使 容 器 內(nèi) 液 體 迅 速 向外 流 動(dòng) ， 也 能 形 成 噴 泉 。 例 如 噴 霧 器 、 人 造 噴 泉 等 均 是 利 用 了 此 原 理 。 3 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) 成 敗 的 關(guān) 鍵(1)裝 置 氣 密 性 要 好 ；(2)燒 瓶 要 干 燥 ；(3)氣 體 的 純 度 要 大 。【 記 憶 口 訣 】 【 例 2】 大 氣 壓 強(qiáng) 對(duì) 許 多 物 理 實(shí) 驗(yàn) 和 化 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 有 著 重 要 影 響 ， 制 取 氨 氣 并 完成 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) (圖 中 夾 持 裝 置 已 略 去 )。 (1)寫 出 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 氨 氣 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _。(2)收 集 氨 氣 應(yīng) 使 用 _法 ， 要 得 到 干 燥 的 氨 氣 可 選 用 _作 干 燥 劑 。(3)用 如 圖 1裝 置 進(jìn) 行 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ， 上 部 燒 瓶 已 裝 滿 干 燥 氨 氣 ， 引 發(fā) 水 上 噴 的 操 作 是_。該 實(shí) 驗(yàn) 的 原 理 是 _。(4)如 果 只 提 供 如 圖 2的 裝 置 ， 請(qǐng) 說 明 引 發(fā) 噴 泉 的 方 法 。_。 解 析 ：前兩問根據(jù)已學(xué)知識(shí)可以作答。后兩問噴泉實(shí)驗(yàn)的原理主要是使盛有氨氣的燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低，利用內(nèi)外壓強(qiáng)差形成噴泉，無論圖1、圖2要引發(fā)噴泉，想辦法使得氨氣溶解于水即可。答 案 ： (1)2NH 4Cl Ca(O H )2 2NH 3 CaCl2 2H 2O (2)向 下 排 空 氣 堿 石 灰(3)打 開 止 水 夾 ， 擠 出 膠 頭 滴 管 中 的 水 氨 氣 極 易 溶 解 于 水 ， 致 使 燒 瓶 內(nèi) 氣 體壓 強(qiáng) 迅 速 減 小(4)打 開 止 水 夾 子 ， 用 手 (或 熱 毛 巾 等 )將 燒 瓶 捂 熱 ， 氨 氣 受 熱 膨 脹 ， 趕 出 玻 璃 導(dǎo) 管 內(nèi) 的 空 氣 ， 氨 氣 與 水 接 觸 ， 即 發(fā) 生 噴 泉 。 噴 泉 是 一 種 宏 觀 的 液 體 噴 涌 現(xiàn) 象 ， 其 成 因 有 四 個(gè) 要 素 ：有待噴的液體；有噴起的液體的接納空間；待噴的液體與噴起的液體之間有順暢的通道；待噴的液體與噴起的液體的接納空間之間有足夠大的壓力差(前者壓力大于后者壓力)。噴泉現(xiàn)象既有天然的，又有人為的。中學(xué)化學(xué)中常見的能形成噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體和吸收劑氣 體 H Cl NH 3 CO 2、 Cl2、H 2S、 SO 2 NO 2和 O 2 CH 2=CH 2吸 收 劑 水 、 NaO H 溶 液 水 、 鹽 酸 NaO H 溶 液 H 2O 溴 水 2 某 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 在 做 氯 氣 的 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) 時(shí) (裝 置 如 右 圖 )， 發(fā) 現(xiàn) 含 有 酚 酞 的 NaO H 溶 液 噴 入 燒 瓶 后 溶 液 的 紅 色 褪 去 。 甲 、 乙 兩 位 同 學(xué) 對(duì) 此 現(xiàn) 象 分 別 做 了 如 下 推 測(cè) ： 甲 ： 因 為 氯 氣 與 NaO H 溶 液 反 應(yīng) ， 使 溶 液 堿 性 減 弱 甚 至 呈 酸 性 ， 所 以 溶 液 紅 色 褪 去 。 乙 ： 因 為 氯 氣 溶 于 水 并 與 水 反 應(yīng) 生 成 H ClO ， 由 于 H ClO 的 氧 化 漂 白 作 用 而 使 溶 液 褪 色 。 (1)驗(yàn) 證 甲 同 學(xué) 的 推 測(cè) 是 否 正 確 的 方 法 是 _。驗(yàn) 證 乙 同 學(xué) 的 推 測(cè) 是 否 正 確 的 方 法 是 _。(2)如 果 將 NaO H 溶 液 改 成 酸 性 KMnO 4溶 液 ， 把 Cl2換 成 SO 2氣 體 ， 試 問 用 圖 示所 給 裝 置 完 成 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) 是 否 合 理 ？ _(填 “ 合 理 ” 或 “ 不 合 理 ” )。 如果 認(rèn) 為 不 合 理 ， 請(qǐng) 說 明 你 的 理 由 ： _。 (3)類 似 “ 褪 色 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ” 還 有 多 種 “ 變 色 的 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ” 。 請(qǐng) 你 按 實(shí) 驗(yàn) 要 求 ，分 別 設(shè) 計(jì) 1個(gè) “ 變 色 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ” 并 填 寫 下 列 表 格 ：編 號(hào) 實(shí) 驗(yàn) 要 求 燒 杯 中 的 溶 液 滴 管 中 的 液 體 燒 瓶 中 的 氣 體 無 色 變 紅 色 的 噴 泉 H 2O 紅 色 變 無 色 的 噴 泉 SO 2 解 析 ：本題是將教材上的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)和拓展，并與實(shí)驗(yàn)探究問題結(jié)合在一起。探究驗(yàn)證氯氣使含酚酞的氫氧化鈉褪色的原因。若乙同學(xué)的說法正確，則說明酚酞被氧化，再加入氫氧化鈉不會(huì)變紅色；而如果甲同學(xué)正確，再加入氫氧化鈉溶液會(huì)變紅色。用高錳酸鉀溶液和SO 2進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，要考慮藥品對(duì)儀器的影響，由于高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，會(huì)使橡膠(連接玻璃管的橡膠管、膠頭滴管)氧化腐蝕，因此，該實(shí)驗(yàn)不合理。無色變紅色是解題的關(guān)鍵，可以是含酚酞的水溶液遇氨氣。紅色變無色的情況可以是含酚酞的氫氧化鈉溶液與氯化氫氣體或SO 2(也就是酸性氣體)相遇。 答 案 ： (1)取 燒 瓶 中 的 無 色 溶 液 加 入 足 量 的 NaO H 溶 液 ， 如 果 溶 液 恢 復(fù) 紅 色 ，則 可 證 明 甲 同 學(xué) 的 推 測(cè) 是 正 確 的 如 果 加 入 足 量 的 NaO H 溶 液 后 不 能 恢 復(fù) 紅色 ， 則 說 明 乙 同 學(xué) 的 推 測(cè) 是 正 確 的(2)不 合 理 KMnO 4溶 液 可 與 橡 膠 塞 橡 膠 管 均 反 應(yīng) ， 也 不 能 盛 放 在 倒 置 的 膠 頭滴 管 中(3)(其 他 合 理 答 案 也 可 )編 號(hào) 實(shí) 驗(yàn) 要 求 燒 杯 中 的 溶 液 滴 管 中 的 溶 液 燒 瓶 中 的 氣體 無 色 變 紅 色的 噴 泉 酚 酞 試 液 H 2O NH 3 紅 色 變 無 色的 噴 泉 NaO H (含 酚 酞 )溶 液 NaO H 溶 液 SO 2 【 例 1】 氯 化 銨 晶 體 與 消 石 灰 固 體 混 合 物 90.5 g， 在 150 下 加 熱 至 質(zhì) 量 不 再 減 少 為 止 ， 得 到 殘 渣 40.5 g。 則 原 混 合 物 中 氯 化 銨 和 消 石 灰 的 物 質(zhì) 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 ：用極限假設(shè)法解題比較簡(jiǎn)單。假設(shè)其中的氯化銨晶體與消石灰固體混合物剛好反應(yīng)完全，即氯化銨晶體與消石灰的物質(zhì)的量之為2 1。設(shè)生成的殘?jiān)腆w質(zhì)量為x。 Ca(O H )22NH 4Cl CaCl22NH 32H 2O 74253.5 111 90.5 g x解得：x55.5 g假設(shè)混合物全部是由消石灰組成，因?yàn)橄乙话阍?50以下不分解，因此殘?jiān)馁|(zhì)量仍為90.5 g。假設(shè)混合物全部是氯化銨，受熱全部分解，則最后的殘?jiān)|(zhì)量為0 g。據(jù)題所述，殘?jiān)膶?shí)際質(zhì)量為40.5 g，介于55.5 g與0 g之間，因此可判斷原混合物中氯 化銨與氫氧化鈣的物質(zhì)的量之比大于2 1，即氯化銨是過量的。答 案 ： B 高 分 策 略易錯(cuò)選A，忘記了氯化銨的分解反應(yīng)，將這種情況作為氯化銨與消石灰剛好反應(yīng)完全的情況處理，簡(jiǎn)單地認(rèn)為物質(zhì)的量之比為2 1。 【 例 2】 在 標(biāo) 準(zhǔn) 狀 況 下 ， 用 NH 3做 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ， 水 充 滿 整 個(gè) 燒 瓶 后 ， 則 溶 液 的物 質(zhì) 的 量 濃 度 為 _molL 1。 試 分 別 求 以 下 3種 情 況 下 溶 液 濃度 為 多 少 ？ (1)一 變 ： 用 H Cl做 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ， 水 至 燒 瓶 的 處 。(2)二 變 ： 用 NO 2做 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ， 水 至 整 個(gè) 燒 瓶 的 處 。(3)三 變 ： 用 NO 2與 O 2按 4 1的 比 例 混 合 做 噴 泉 實(shí) 驗(yàn) ， 結(jié) 束 后 ， 水 充 滿整 個(gè) 燒 瓶 。 解 析 ：設(shè)燒瓶的體積為V L，則c(氨水) 0.045 mol1。(1)相當(dāng)于 L H Cl溶于水形成 L鹽酸，同理，c(鹽酸) 0.045 molL1。(2)若有3 mol NO 2溶于水生成2 mol H NO 3，形成溶液體積為2 22.4 L，c(H NO 3) 0.045 molL1。(3)若NO 2 4 mol，O 2 1 mol，發(fā)生反應(yīng)：4NO 2O 22H 2O =4H NO 3，則有4 mol H NO 3生成，溶液體積為5 22.4 L，則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 略本題考查了不同氣體噴泉實(shí)驗(yàn)后所得溶液物質(zhì)的量濃度的求算。根據(jù)公式c ，求算過程的關(guān)鍵在于弄清楚每次所得溶液的體積。有時(shí)無法充滿溶液時(shí)，要特別注意溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積之間的關(guān)系。點(diǎn) 擊 此 處 進(jìn) 入 作 業(yè) 手 冊(cè)