高中化学人教版必修1课件第四章第4节氨硝酸硫酸1（系列二）

人教版必修一第四节氨硝酸硫酸第四章非金属及其化合物1.了解氨的物理性质,掌握氨的化学性质。2.掌握氨的实验室制法。3.了解氨的用途。4.了解铵盐的性质。学习目标一、氮的固定

二、氨的性质1.物理性质氨的水溶液叫做氨水,呈弱碱性。3.用途(1)氮肥工业、有机合成工业及制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。(2)作制冷剂。三、铵盐1.铵盐铵根离子()和酸根离子构成的化合物。2.物理性质都是无色或白色晶体,易溶于水。3.化学性质(1)不稳定性:四、氨的实验室制法

1.下列过程不属于氮的固定的是(

)解析:氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态的氮,从N元素的价态变化来看是0价变为正价或0价变为负价。B项由化合态氮变为化合态氮,不是氮的固定。答案:B【练习】2.下列有关氨的性质的叙述中,正确的是(

)A.氨催化氧化可直接生成NO2B.氨水呈碱性C.氨和酸相遇都能产生白色烟雾答案:B3.关于铵盐的叙述中正确的是(

)①铵盐易溶于水②铵盐中氮元素均为-3价③铵盐受热易分解④铵盐只能与碱反应,不能与酸反应⑤铵态氮肥不宜与碱性物质如草木灰混合使用A.①②③④⑤ B.①③⑤C.③④⑤ D.①②④解析:铵盐都是易溶于水的晶体,受热易分解,且都能与碱反应生成NH3或NH3·H2O,①③⑤正确;NH4NO3中氮元素为-3价、+5价,②错误;NH4HCO3或(NH4)2CO3既可与碱反应,也可与酸反应,④错误。答案:B4.对实验室制取氨气,下列说法不正确的是(

)A.发生装置与用KClO3制取O2的装置相同B.可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气C.氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近D.所用的铵盐不是NH4NO3,是因为NH4NO3受热易爆炸解析:实验室制取NH3属于固体与固体混合加热制气体,与KClO3分解制O2装置一样;由于NH3的溶解度太大,NH4Cl无法抑制氨气的溶解;氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝或遇浓盐酸产生白烟;NH4NO3受热易爆炸,一般使用NH4Cl或其他非氧化性酸的铵盐。答案:B氨气的性质

讨论探究

(1)根据以上实验,探究形成喷泉的原因是什么?(2)根据该实验的原理,讨论形成喷泉的条件。(3)氨的喷泉实验说明氨具有什么性质?科学探究探究提示:(1)因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中,使烧瓶内的压强迅速减小,与外界大气形成较大的压强差,在压强差作用下,液体迅速流动,通过带尖嘴的导管喷出来,形成喷泉。(2)①减小烧瓶内压强,例如:烧瓶内的气体被吸收掉或降低烧瓶内气体的温度,引起烧瓶内压强瞬间降低,形成压强差。②烧瓶内的压强不变,增大烧瓶外的压强,形成明显的压强差,水在内外压强差的作用下进入烧瓶,形成喷泉。(3)氨的喷泉实验证明氨气极易溶于水,且氨气溶于水所得溶液显碱性。1.喷泉形成的原理(1)减小内压法:如图Ⅰ所示图Ⅰ容器内气体与水或其他液体接触⇒气体溶解或发生化学反应⇒容器内压强减小⇒外部液体迅速进入形成喷泉例如:(2)增大外压法:如图Ⅱ所示图Ⅱ锥形瓶内存在挥发性液体或其他液体⇒液体受热挥发或发生化学反应产生气体⇒锥形瓶内气压增大⇒锥形瓶内液体迅速流入烧瓶形成喷泉2.氨水、液氨和一水合氨的区别

题型一、喷泉实验原理的应用例题1喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是

。

A.SO2和H2O B.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2O D.NO和H2O(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是

(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是

下部锥形瓶内气体压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述

(填“图Ⅰ”或“图Ⅱ”)中装置的原理相似。

(3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为

。

②在①操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是

。

解析:(1)SO2和NH3均易溶于H2O,CO2能与NaOH溶液发生反应而溶解,三者均能形成足够大的压强差,形成喷泉;只有D项NO不溶于水,不能形成足够大的压强差,不可能形成喷泉。(2)对形成喷泉的可能原因进行了归纳和总结,图Ⅰ是因为烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差,形成喷泉。图Ⅱ则是因为下部锥形瓶内的气体压强增大而产生压强差,形成喷泉。现实生活中的人造喷泉及火山爆发的原理与图Ⅱ原理相似。(3)图Ⅲ装置中如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,氨气溶解,右烧瓶内气体压强减小,左烧瓶内的HCl进入右烧瓶,发生反应NH3+HClNH4Cl,在烧瓶中产生大量的白烟,左右两烧瓶压强急剧减小,此时打开活塞c,则两烧瓶中同时产生喷泉。答案:(1)D

(2)减小增大图Ⅱ(3)①盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟②两烧瓶中同时产生喷泉利用如图所示装置,在锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是(

)

A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸解析:根据题意只要能在锥形瓶内反应产生气体,压强大于圆底烧瓶内压强即可,故应选NH4HCO3和稀盐酸。A项中两物质不反应,B项中反应不生成气体,C项生成的CaSO4附着在CaCO3的表面会阻止反应的进行。注意该装置中玻璃导管的作用是使烧瓶内外压强相等。答案:D题型二、氨气性质的应用例题2按下图进行实验,试解释观察到的现象,并写出有关反应的化学方程式。(1)红热的铂丝保持红热:

。

(2)在锥形瓶上方有红棕色气体生成:

。

(3)在锥形瓶内产生少量白烟:

。

解析:实验现象与化学反应有着密切的关系,从图可知,这是进行氨的催化氧化的实验,该反应是一个放热反应,而反应又是在催化剂的表面上进行的,因而能使铂丝保持红热;反应生成的产物是NO和H2O(g),而锥形瓶中还有空气和NH3,这些物质又可进一步反应生成红棕色的NO2气体和少量白色的NH4NO3固体,所以能看到有红棕色的气体和少量白烟生成。实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:

【练习】已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气

、氢气

。

(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有

、

。

(3)从氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,

(填“会”或“不会”)发生倒吸,原因是

。

(4)写出乙装置中氨催化氧化的化学方程式:

。

(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、

、

(填离子)。

解析:(1)用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,应用装置a,制备氢气用固液不加热制气装置,即装置b;(2)该装置有三个作用:干燥气体、控制氢气和氮气的流速,使氮气和氢气的体积比接近1∶3、混合氮气和氢气;(4)乙装置中发生的反应为氨的催化氧化反应:4NH3+5O24NO+6H2O;(5)所得溶液为硝酸铵和氨水的混合溶液。答案:(1)a

b(2)干燥气体控制氢气和氮气的流速(合理即可)(3)不会混合气体中含有大量难溶于水的氮气、氢气两种气体(4)4NH3+5O24NO+6H2O氨气的实验室制法

讨论探究

(1)实验室制取氨气时,铵盐不用NH4NO3、NH4HCO3,碱不选用NaOH、KOH,其原因是什么?(2)NH3是一种污染性气体,为避免污染空气,实验中多余的NH3应如何进行吸收处理?试画出相应装置图。探究提示:(1)因为在加热过程中NH4NO3可能爆炸而发生危险,而NH4HCO3受热极易分解产生CO2,使生成的NH3中混有较多的CO2杂质;消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH具有吸湿性,易结块,不利于产生氨气,在加热条件下还会腐蚀试管。(2)NH3是有刺激性气味的气体,多余的NH3要吸收掉以避免污染空气。可采用在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球吸收等方法,多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有:常见尾气处理的三种方法(1)对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl等,需采用防倒吸装置(即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。(2)对于溶解度不大的尾气,如Cl2等,可直接将出气管插入吸收剂液面下吸收。(3)对于有毒且易燃的气体,如CO、H2等,可采取在尾气出口处放置一点燃的酒精灯,使CO、H2燃烧转变为无毒的CO2、水蒸气。氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法:①用固体氢氧化钙与氯化铵共热;②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置

(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置

。

典例引领(2)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是

。

A.浓硫酸B.固体氢氧化钠C.五氧化二磷(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是

。

解析:A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体,只能用碱性干燥剂。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。答案:(1)A

B(2)B(3)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满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(

)

【练习】解析:NH4HCO3固体受热分解生成NH3、CO2和H2O,气体进入盛有碱石灰的干燥管,碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气,生成纯净的氨气,A项正确;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,也会促使浓氨水分解出氨气,B项正确;固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜,使产生的水能够流出,以免聚集在试管口的水倒流回试管底而将试管炸裂,C项错误;D项,浓氨水加热制取NH3的方法和试剂都是正确的。答案:C1.右图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述不正确的是(

)A.该实验说明氨气极易溶于水B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性C.氨水很稳定,将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化D.形成“喷泉”的主要原因是氨气溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压练一练解析:由于氨气极易溶于水,当少量水进入盛有氨气的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压,使滴有酚酞的水喷入烧瓶形成喷泉,A、D正确;由于氨水有弱碱性,从而使酚酞由无色变为红色,B正确;氨水不稳定,受热易分解放出氨气,从而使碱性减弱,故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去,C错误。答案:C2.用加热法可以分离的一组物质是(

)A.氯化铵和消石灰B.碳酸氢铵和过氧化钠C.氯化铵和氯化钠D.碘和氯化铵解析:答案:C3.下列关于氨气的说法中正确的是(

)A.氨可以用浓硫酸干燥B.氨溶于水显弱碱性,因此氨气可使湿润的酚酞试纸变蓝C.氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时,人们也不必采取任何防范措施D.吸收NH3可用下图所示的装置防止倒吸解析:氨属于碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥;湿润的酚酞试纸遇NH3会变红;虽然氨气并不能称为有毒气体,但由于氨气的溶解度极高,且极易挥发,所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上,从而产生刺激和炎症,故发生液氨大量泄漏时,人们必须采取一定的防范措施,例如根据氨的密度小的特征,可以向地势低、逆风的方向跑离事故区,故A、B、C错误。四氯化碳是一种油状液体,氨气不溶解于其中,这样就防止了倒吸,D正确。答案:D4.下列方法中,不能用于实验室制取氨气的是(

)A.在试管中将熟石灰和氯化铵混合后加热B.加热试管中的氯化铵固体C.将烧瓶中的浓氨水加热D.将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中答案:B5.喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。(1)写出实