2023年12月16日发(作者：)

第2课时 氨和铵盐

学业要求

1.能列举、描述、辨识氨气、铵盐的重要物理性质、化学性质及实验现象。

2.理解喷泉实验的原理。

3.利用铵盐的性质设计氨气的实验室制法。

＋4.能够利用NH＋4的性质设计NH4的检验。

核心素养建构

『知识梳理』

一、氨气

1.物理性质

颜色

无色

气味

刺激性气味

密度

小于空气

溶解性

极易溶于水(常温、常压下，体积比约为1∶700)

沸点

较低，易液化

2.化学性质

3.氨水的性质

(1)成分

三分子：NH3·H2O、NH3、H2O氨水是混合物存在

＋－＋三离子：NH4、OH、H(2)性质

[微自测]

1.下列关于氨水的叙述正确的是( )

A.氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱

B.氨水和液氨成分相同

C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)

D.1 mol·L－1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NH＋4物质的量之和为1 mol

解析 溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈－碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NH＋4、OH和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。

答案 D

二、铵盐

1.铵盐

铵根离子(NH＋4)和酸根阴离子组成的化合物。

2.物理性质

铵盐都是无色或白色晶体，易溶于水。

3.化学性质

(1)不稳定性

△①NH4Cl受热分解：NH4Cl=====NH3↑＋HCl↑

现象：白色固体消失，在试管口重新凝结成白色固体。

△②NH4HCO3受热分解：NH4HCO3=====NH3↑＋H2O＋CO2↑

现象：白色固体消失，在试管口有无色液体凝结。

(2)与碱反应

NH4Cl溶液与NaOH溶液共热的化学方程式：

△NH4Cl＋NaOH=====NaCl＋NH3＋H2O。

＋4的检验

△－(1)原理：NH＋4＋OH=====NH3↑＋H2O

(2)操作流程：

强碱湿润红色铵盐（NH＋―→无色气体（NH――→试纸变蓝

4）―3）△石蕊试纸

[微自测]

2.能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是( )

2溶液

(OH)2溶液

(NO3)2溶液

3溶液

解析 Ba(OH)2溶液和Na2SO4溶液混合有白色沉淀生成；Ba(OH)2溶液和NH4NO3溶液混合产生刺激性气味的气体；Ba(OH)2溶液和KCl溶液混合无明显现象；Ba(OH)2溶液和(NH4)2SO4溶液混合既有白色沉淀生成，又产生刺激性气味的气体。

答案 C

三、氨气的实验室制法

[微自测]

3.实验室可用下列几组试剂制取少量NH3：

①固体Ca(OH)2和NH4Cl；

②浓氨水和固体CaO；

③浓氨水。

请回答下列问题：

(1)用上述三组试剂制取少量NH3，需要加热的是________(填序号)，第②组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为________________________________。

(2)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________。

(3)在制取后，如果要干燥氨气，应选用的干燥剂是________。

A.浓硫酸

C.五氧化二磷

E.固体CaO F.无水CaCl2

(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是________________________

______________________________________________________________。

(5)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体为水)可用于吸收多余NH3的是________(填序号)。

B.固体氢氧化钠

D.碱石灰

△解析 (1)①③需要加热，①组反应为2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

②组反应为NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑，由于CaO＋H2O===Ca(OH)2既消耗水，又放出热量，Ca(OH)2电离出OH－，增大了c(OH－)，减少了NH3的溶△解，因此不必加热，即放出NH3。③组反应为NH3·H2O=====NH3↑＋H2O。(2)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。(3)NH3只能用碱性干燥剂，可以用B、D、E干燥。(4)检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。(5)装置①没有出气导管，装置③易引起倒吸。

答案 (1)①③ NH3·H2O＋CaO ===Ca(OH)2＋NH3 (2)A B (3)BDE

(4)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，若试纸变蓝，说明NH3已集满(或其他合理答案) (5)②④

探究一 氨气的喷泉实验原理与操作

从物质性质探析喷泉实验

[探究素材]

1.实验原理

装置中气体极易溶于水(或某液体，或与水、与液体易反应)，使装置内压强降低形成较大的压强差，在压强差作用下烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。

2.常见装置

3.喷泉实验应注意的问题：(1)装置的气密性良好；(2)烧瓶要干燥；(3)烧瓶内充满气体。

4.常见能形成喷泉的物质组合

气体

HCl

水或吸收剂

NaOH溶液

[探究题目]

1.如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )

水或盐酸 NaOH溶液 水

NH3

CO2、Cl2、H2S、SO2

NO2＋O2

2(浓NaOH溶液)/无色喷泉

3(H2O含酚酞)/红色喷泉

2(浓NaOH溶液)/红色喷泉

(AgNO3溶液)/白色喷泉

解析 气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。CO2通入NaOH溶液中反应，无色喷泉；NH3通入H2O(酚酞)中，易溶显红色，形成红色喷泉；SO2通入NaOH溶液中反应，无色喷泉；HCl通入AgNO3溶液中反应，生成白色沉淀，形成白色喷泉。

答案 C

从形成喷泉的原理角度探析喷泉形成

原因

[探究素材]

1.使容器内外产生较大压强差的两种方法

方法 装置 成因

容器内气体与水气体溶解或发→或其他液体接触生化学反应

减小内压

容器内压外部液体迅速→→

强减小 进入形成喷泉锥形瓶内存在液体受热挥发挥发性液体或→或发生化学反其他液体 应产生气体

锥形瓶内锥形瓶内液体迅速→→

气压增大流入烧瓶形成喷泉增大外压

2.引发操作

减小内压装置：打开止水夹，挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶，形成喷泉。

增大外压装置：打开止水夹，用热毛巾捂住烧瓶(或微热烧瓶)，使导气管下端有水柱形成，拿开毛巾，形成喷泉。

[探究题目]

2.喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。

(1)实验室制取氨气的化学方程式_____________________________________。

①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是______________。该实验的原理是

______________________________________________________________。

②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法______________________________________________________________

______________________________________________________________。

(2)利用图3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________。

与稀盐酸

3溶液与NaOH溶液

3与稀硫酸

4HCO3与稀盐酸

(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2是________上部烧瓶内的压强。图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。

解析 (1)图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。

(2)能在锥形瓶内反应产生气体，使锥形瓶内压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应

选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。

(3)图1、2是上部压强减小导致喷泉，图3是下部压强增大导致喷泉，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。

△答案 (1)2NH4Cl＋Ca(OH)2===== CaCl2＋2NH3＋2H2O ①打开止水夹，挤压胶头滴管 NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水进入圆底烧瓶，形成喷泉 ②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾

(2)D (3)减小 增大 3

探究二 氨气的实验室制法

从氨气的实验室制法建构氨气制备模型

[探究素材]

氨气的实验室制法

△(1)原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

(2)装置

△①发生装置：固体＋固体――→气体。

②净化装置：通常用碱石灰干燥氨气。

(3)收集方法：向下排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止氨气与空气形成对流，以收集到较纯净的氨气。

(4)验满方法

①方法一：用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近，若变蓝，说明已经收集满。

②方法二：用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。

(5)尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸，常采用的装置有：

[探究题目]

3.甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究，并回答问题：

(1)制取氨气的化学方程式为_________________________________。

(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是______________________________________________________________

______________________________________________________________。

(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气(实验操作都正确)，你认为没有收集到氨气的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)。

(4)检验氨气是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论)______________________________________________________________。

(5)三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气，你认为哪位同学能够达到实验目的________(填“甲”“乙”或“丙”)。他们还认为，装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替，你认为________(填“能”或“不能”)。

解析 (1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，化学方程式为△2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

(2)氨气极易溶于水，不能用排水法收集，氨气的密度比空气的小，应用向下排空

气法收集。

(3)氨气为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，故答案为乙。

(4)氨气为碱性气体，与水反应生成NH3·H2O，电离出OH－，溶液呈碱性。检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已收集满；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已收集满。

(5)碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水，其中可用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到，氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨气。

△答案 (1)2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)氨气的密度比空气的小，氨气极易溶于水 (3)乙 (4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已收集满) (5)丙 不能

对比认知常见干燥剂及应用

[探究素材]

常见干燥剂

干燥剂

硅胶、P2O5

浓H2SO4

CaCl2

NaOH、碱石灰

[探究题目]

4.为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中适合的是( )

4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥

B.N2＋3H2高温、高压、催化剂2NH3，用烧碱进行干燥

容器

干燥管

洗气瓶

干燥管

干燥管

类别

酸性固体

酸性液体

强氧化性

固体

固体

不能干燥气体

碱性气体

碱性气体、

还原性气体

NH3

酸性气体

C.加热浓氨水，气体用碱石灰干燥

D.加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥

解析 NH4Cl与浓H2SO4共热不能生成NH3，A错误；B项为工业上合成氨的反应，不能简便地制取NH3；加热NH4HCO3固体制取氨气，必须除去反应生成的H2O(g)和CO2，而P2O5不能除去CO2气体，也不能用来干燥氨气，D错误。

答案 C

实验探究实验室快速制氨气的方法

[探究素材]

实验室快速制氨气的方法

△(1)加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受热易分解生成NH3：NH3·H2O=====NH3↑＋H2O，故可直接加热浓氨水制备NH3。

(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应放热，也会促使氨水分解，故可在常温下向浓氨水中加入固体NaOH或CaO来制备NH3。反应装置图分别为：

[探究题目]

5.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( )

A.①② B.③④

C.①③ D.②④

解析 实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨气，常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，固体与固体反应，试管口应略向下倾斜，③错误；在浓氨水中加入CaO，CaO与水反应使溶液中c(OH－)增大，消耗了水，并且放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨气；加热浓氨水，加快氨气挥发。①是错误的，因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3。

答案 C

1.关于氨气的下列叙述中，正确的是( )

A.氨气因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂

B.氨气具有还原性，可以被氧化为NO

C.氨气极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)

D.氨气溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试剂变为红色

解析 氨气易液化，常用作制冷剂，A错误；氨气可发生氧化反应，如4NH3＋催化剂5O2=====△4NO＋6H2O，B正确；NH3·H2O不稳定，易分解，C错误；氨水可使石蕊试剂变成蓝色，D错误。

答案 B

2.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是( )

A.该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体

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.形成喷泉的原因是氨气溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压

D.用氯气代替氨气，利用此装置也可进行喷泉实验

解析 A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的

溶解度较小，不能用于做喷泉实验。

答案 D

3.下列说法中正确的是( )

A.所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3

B.所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价

△－4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋4＋OH=====NH3↑＋H2O

4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离

解析 A项，有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸铵)；B项，铵盐中的N不一定均呈－3价，如NH4NO3中，N分别为－3、＋5价；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。

答案 C

4.下列装置不能达到实验目的的是( )

解析 A项收集NH3集气瓶口无棉花；B项NH3通入CCl4中，NH3不溶于CCl4，不会产生倒吸，逸出的NH3又可被稀硫酸吸收；C项向长颈漏斗中加入一定量水，没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加入一定量的水，液面不下降，可说明气密性良好，反之，气密性不好；D项，收集比空气密度小的气体NH3，应该短管进气长管出气。

答案 A

5.A是一种酸式盐，它与NaOH溶液共热，放出无色气体B，用圆底烧瓶收集干燥的气体B，按如图所示装置进行喷泉实验，挤压胶头滴管，可得到蓝色喷泉。

若向A中加入稀盐酸，产生的无色气体C能使品红溶液褪色。

请回答下列问题：

(1)A的化学式为________。

(2)可用于除去B中水分的干燥剂是________，收集气体B的方法是________。

(3)写出反应A→C的离子方程式___________________________________

______________________________________________________________。

(4)A与过量NaOH溶液共热反应的离子方程式为_________________

______________________________________________________________。

解析 根据无色气体B能使石蕊溶液变蓝色，推知B为NH3；根据无色气体C能使品红溶液褪色，推知C为SO2；因为A为酸式盐，所以进一步推知A为NH4HSO3，NH4HSO3与过量NaOH溶液共热时能发生反应NH4HSO3＋△2NaOH=====Na2SO3＋NH3↑＋2H2O。

答案 (1)NH4HSO3

(2)碱石灰 向下排空气法

＋(3)HSO－3＋H===H2O＋SO2↑

△－－2－(4)NH＋4 ＋HSO3＋2OH=====2H2O＋NH3↑＋SO3