非金屬及其化合物 第四節(jié)氨硝酸硫酸第四節(jié)氨硝酸硫酸第第1 1課時氨和銨鹽課時氨和銨鹽 地球上的糧食危機(jī)是否已達(dá)迫切的地步呢？答案是肯定的。據(jù)聯(lián)合國的統(tǒng)計資料表明，全球有40%以上的人民受到各種不同程度的糧食危機(jī)的威脅，至少有3億兒童在饑餓與死亡邊緣掙扎。饑餓與營養(yǎng)不足地帶的分布從中南美洲跨過非洲大陸、巴基斯坦、印度，到亞洲，這片廣大的地域多半是人口密集的地帶。這些地區(qū)的糧食缺乏造成普遍性的先天或后天的營養(yǎng)不良，無數(shù)的疾病與死亡，其嚴(yán)重情形是很難想象的。氮是體內(nèi)蛋白質(zhì)及葉綠素的重要組成元素，充足的氮肥能使農(nóng)作物枝葉茂盛，葉片增大，促進(jìn)葉綠素的形成，從而有利于光合作用，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量氮肥主要有銨態(tài)氮肥，硝態(tài)氮肥和有機(jī)氮肥。氨和銨態(tài)氮肥有哪些性質(zhì)呢？1了解氨和銨鹽的主要性質(zhì)。2了解氨氣的實驗室制法。氨氨 1.無有刺激性氣味極易易NH3H2O易不藍(lán)色 NH4Cl4NH35O2 4NO6H2O= 催化劑= 22NH4ClCa(OH)2 2NH32H2OCaCl2固固 氣O2堿石灰濃H2SO4CaCl2向下排空氣法排水變藍(lán)濃鹽酸= 綜合拓展綜合拓展一、氨水問題1氨水或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水越濃密度越小。計算氨水濃度時，溶質(zhì)是NH3而不是NH3H2O。2氨水是混合物，溶液中存在的微粒有：三種分子：NH3H2O、NH3、H2O，三種離子：NH、OH及少量的H。3氨水是弱電解質(zhì)溶液，但電解質(zhì)是NH3H2O，不是 NH3。4氨水受熱可放出氨氣，NH3H2O NH3H2O。5氨是很好的沉淀劑，可使多種陽離子：Mg2、Fe3、Al3等生成沉淀。如：= Al33NH3H2O Al(OH)33NH利用此性質(zhì)在實驗室中可用氨水制取Al(OH)3。6涉及氨水的離子方程式書寫(1)氨水作反應(yīng)物，用分子式NH3H2O表示，如：Fe33NH3H2O Fe(OH)33NH(2)生成氨水時，如使用的反應(yīng)物為濃溶液或在加熱條件下，用下式表示：NHOH NH3H2O(3)生成氨水時，如使用的反應(yīng)物為稀溶液，用下式表示：NHOH NH3H2O7氨水是農(nóng)業(yè)上常用的一種氮肥。= 二、噴泉實驗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，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)差的兩類情況(1)容器內(nèi)氣體極易溶于水或容器內(nèi)氣體易與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)外部的水或溶液接觸容器內(nèi)氣體時，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低，在外界大氣壓的作用下，外部液體迅速進(jìn)入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。下表列出的氣體作用于吸收劑，就能形成噴泉。氣體HClNH3CO2、SO2吸收劑水或NaOH溶液水或鹽酸NaOH溶液(2)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)，產(chǎn)生氣體。容器內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，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，也能形成噴泉。如噴霧器、人造噴泉等均是利用了此原理。三、實驗室制取氨氣的其他方法方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置加熱濃氨水NH3H2O NH3H2O 注：NH3H2O不穩(wěn)定，受熱易分解加熱溫度不宜過高= 方法化學(xué)方程式(或原理)氣體發(fā)生裝置濃氨水固體NaOHNaOH溶于水放熱，促使氨水分解。且OH濃度的增大有利于NH3的放出濃氨水固體CaONH3H2OCaO NH3Ca(OH)2CaO的作用：吸水；吸水后放熱促進(jìn)NH3的放出；增加溶液中OH濃度，減少NH3的溶解嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用1(2011年遵義高一檢測)在1 L 1 mol/L的氨水中()A含1 mol NH3分子B含 NH3和NH之和為1 molC含NH3、NH、NH3H2O之和為1 molD含NH3H2O為1 mol解析：計算氨水濃度時溶質(zhì)以NH3總量來計算，而NH3溶于水后大部分以NH3H2O形式存在，還有NH3、 形式。答案：C+4NH2有關(guān)氨的性質(zhì)的敘述正確的是()A氨能在空氣中燃燒B氨水呈堿性C氨氣和酸相遇都能產(chǎn)生白色煙霧D在反應(yīng)NH3H 中，氨氣失去電子，被氧化解析：A項，NH3只有在純氧中點燃，發(fā)生4NH33O2 2N26H2O，B項，氨水呈弱堿性是因為氨水中存在平衡：NH3H2O NH3H2O OH；C項，NH3只能與揮發(fā)性酸相遇才能生成白煙；D項，在反應(yīng)NH3H 中，元素的化合價沒有發(fā)生變化，為非氧化還原反應(yīng)。答案：B=點燃 +4NH+4NH+4NH 銨鹽銨鹽晶體易分解NH3H2OCO2NH3HCl堿NH3H2ONaNO3堿液紅色石蕊試紙綜合拓展綜合拓展四、氨氣、液氨、氨水和銨鹽的區(qū)別氨氣液氨氨水銨鹽(NH4Cl為例)通常狀態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)固態(tài)物質(zhì)分類純凈物、非電解質(zhì)純凈物、非電解質(zhì)混合物、既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)純凈物、電解質(zhì)化學(xué)式NH3NH3NH3H2ONH4Cl相互轉(zhuǎn)化嘗試應(yīng)用嘗試應(yīng)用3下列不屬于銨鹽的共同性質(zhì)的是()A易溶于水B與苛性鈉共熱產(chǎn)生NH3C都是晶體D受熱分解都產(chǎn)生NH3解析：銨鹽受熱易分解，但并非所有銨鹽都生成NH3，例如NH4NO3分解可生成N2。答案：D4一種鹽X與氫氧化鈉共熱，可放出無色氣體Y，Y經(jīng)一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z溶液反應(yīng)又生成X，則X可能是下列中的(A(NH4)2SO4 BNH4NO3CNH4Cl DNH4HCO3B 一、氮氣的化學(xué)性質(zhì) 以高溫為條件，下列反應(yīng)難以發(fā)生的是()AN23H2 2NH3BN23Ca Ca3N2CN2O2 2NODN2 蛋白質(zhì)解析：合成氨反應(yīng)需在高溫、高壓、催化劑的條件下進(jìn)行；N2和Ca在加熱條件下即可進(jìn)行；N2和O2在放電或高溫條件下能發(fā)生反應(yīng)；豆科植物中N2的固定是在固氮菌作用下。高溫時，固氮菌會死亡，使反應(yīng)不能發(fā)生。答案：D催化劑名師點睛：解答此類題目的關(guān)鍵是熟知物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，特別是某些反應(yīng)發(fā)生的條件，需記清楚，高考評分標(biāo)準(zhǔn)中對此有特別說明，如：Cu2H2SO4(濃) CuSO4SO22H2O若不寫反應(yīng)條件則要扣分。= 變式應(yīng)用變式應(yīng)用1以下說法中，錯誤的是()AN2不易和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，是因為N2分子中兩個原子間形成的共價鍵很牢固BN2是制氮肥和硝酸的原料C利用N2的不活潑性，工業(yè)上用N2來代替稀有氣體作焊接金屬的保護(hù)氣D氮元素的非金屬性較強(qiáng)，所以N2較活潑解析：氮元素的非金屬性的確很強(qiáng)，可是在形成氮氣分子時，兩個原子之間產(chǎn)生了非常強(qiáng)烈的相互作用。而氮氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時必須先破壞這種作用，因此氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑。答案：D二、氨的溶解性與噴泉實驗 某化學(xué)學(xué)習(xí)小組，模擬噴泉實驗原理并探究NH3的有關(guān)性質(zhì)，實驗過程如下：如圖，在干燥的圓底燒瓶里充滿氨，用帶有玻璃管和滴管(滴管里預(yù)先吸入水)的塞子塞緊瓶口。倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水的燒杯(預(yù)先在水里滴入少量酚酞溶液)。輕輕擠壓滴管，使少量水進(jìn)入燒瓶。試回答下列問題：(1)本實驗的現(xiàn)象是_。(2)本實驗的現(xiàn)象說明除了氨易溶于水之外，還有_(用離子方程式表示)。(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行此實驗，假設(shè)燒瓶中的液體不擴(kuò)散，則燒瓶中所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_molL1。解析：設(shè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下燒瓶的體積為V L，則所得氨水的體積也為V L。則c(NH3) /V L0.045 molL1。答案：(1)形成紅色噴泉(2)NH3H2O OH(3)0.045名師點睛：實驗裝置必須氣密性良好，噴泉實驗的燒瓶必須干燥，防止NH3提前溶解，不能形成壓強(qiáng)差。噴泉實驗形成的原因必須是燒瓶中的氣體易溶于膠頭滴管中的液體。噴泉實驗后所得溶液的濃度的計算要注意條件，如標(biāo)準(zhǔn)狀況或通常狀況等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下NH3的噴泉實驗后溶液的濃度為 molL1，若在通常狀況下，則不再是這個數(shù)據(jù)，而比 molL1小。+4NH變式應(yīng)用變式應(yīng)用2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，用以氣體做噴泉實驗，請根據(jù)情況，填寫燒瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度(假設(shè)溶質(zhì)不擴(kuò)散)。(1)用HCl，噴泉結(jié)束后，液體充滿燒瓶，則溶液的物質(zhì)的量濃度為_。(2)用NO2，噴泉結(jié)束后，液體占燒瓶容積，則溶液的物質(zhì)的量濃度為_。(3)用NO2和O2按體積比4 1混合的氣體，噴泉結(jié)束后，液體充滿燒瓶，則溶液的物質(zhì)的量濃度為_。解析：解答本題要注意以下兩點：氣體溶于水后溶液可充滿燒瓶多大體積。氣體的物質(zhì)的量與最后溶質(zhì)物質(zhì)的量的關(guān)系。(1)HCl極易溶于水，最終所得溶液體積和原HCl氣體體積相等，設(shè)燒瓶容積為 V L，則n(HCl) mol，c(HCl) 0.045 molL1。(2)由3NO2H2O 2HNO3NO可知NO2有 被氧化生成HNO3。噴泉結(jié)束后，所得溶液的體積為原NO2氣體體積的 ，故所得溶液的物質(zhì)的量濃度也為0.045 molL1。 (3)由4NO2O22H2O 4HNO3可知NO2與HNO3的物質(zhì)的量相等。設(shè)原混合氣體的體積(即燒瓶容積)為V L，則V(NO2) V，則c(HNO3) molL10.036 molL1。 答案：(1)0.045 molL1(2)0.045 molL1(3)0.036 molL1三、銨鹽的性質(zhì)和氨氣的實驗室制法 回憶實驗室制取NH3的反應(yīng)原理和實驗裝置，回答下列問題：(1)寫出加熱NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的反應(yīng)方程式：_。(2)按(1)反應(yīng)原理設(shè)計實驗室制氨氣裝置圖(可用簡筆畫表示)。(3)下列氣體能用排水法收集的是_(填選項編號；下同)，能用排空氣法收集的是_。aNH3bNOcNO2(4)為何不用加熱NH4Cl固體的方法制取氨氣？(5)如何檢驗氨氣已收集滿試管？(6)已知NH3極易溶于水，而難溶于有機(jī)溶劑CCl4。下列裝置中不適宜做NH3氣體尾氣吸收裝置的是_。解析：(1)是復(fù)分解反應(yīng)，相互交換成分，然后NH3H2O受熱分解。注意加熱符號()。(2)制取O2是加熱固體，制取NH3也是加熱固體，故可采用制O2裝置制取NH3。但收集方法不同，NH3易溶于水，只能用向下排空氣法收集。由于NH3有毒，故還要采取尾氣處理裝置用濕棉團(tuán)，或蘸有稀硫酸的棉團(tuán)即可。(3)NO與空氣中的O2反應(yīng)，不能用排空氣法收集；NH3和NO2易溶于水且與水反應(yīng)，不能用排水法收集。(4)因為NH4Cl固體受熱分解生成氨氣和氯化氫氣體，二者冷卻時又重新生成固體氯化銨，得不到氨氣。(5)檢驗氨氣是利用氨氣的性質(zhì)溶于水顯堿性或與酸反應(yīng)生成鹽。(6)選C。A、D裝置中倒置的漏斗和干燥管均有較大的體積，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極易溶于水，所以易引起倒吸。答案：(1)2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O(2)如圖(3)ba、c(4)因為NH4Cl固體受熱分解生成氨氣和氯化氫氣體，二者冷卻時又重新生成固體氯化銨，得不到氨氣。(5)用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口。(6)C= 名師點睛：判斷實驗裝置圖是否正確的方法：(1)看發(fā)生裝置是否正確：實驗是否需要加熱；酒精燈加熱的部位及先后順序是否正確；儀器的放置位置是否合適等。(2)看試劑是否符合反應(yīng)原理，試劑包括反應(yīng)物、干燥劑、除雜試劑、尾氣吸收劑等。(3)看收集方法是否正確，包括排液法選用的液體試劑，排空氣法導(dǎo)氣管伸入的位置等。(4)看是否缺少尾氣吸收裝置，包括吸收裝置中選用的吸收劑是否合適。變式應(yīng)用變式應(yīng)用3(雙選題)下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是()AC 水平測試水平測試1可用來干燥氨氣的有()A濃硫酸 B堿石灰C氯化鈣 D五氧化二磷解析：氨氣溶于水顯堿性，所以不能用酸性干燥劑干燥，由于氯化鈣吸收氨氣，也不能干燥氨氣。答案：B能力提升能力提升7室溫時，在體積相同的容器內(nèi)混合下列氣體，混合后壓強(qiáng)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完全化合生成固體氯化銨，不存在氣體，所以壓強(qiáng)最小。A項和D項常溫下不反應(yīng)，體積不變；C項反應(yīng)后得到150 mL NO2和O2的混合氣體。答案：B