2015年高中化学趣味性备考名师在线一三看氨气的还原性素材
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氨气的性质用途定义:氨气,无机化合物,常温下为气体,无色有刺激性恶臭的气味,易溶于水,氨溶于水时,氨分子跟水分子通过氢键结合成一水合氨(NH3·H2O),一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根离子,所以氨水显弱碱性,能使酚酞溶液变红色。
氨与酸作用得可到铵盐,氨气主要用作致冷剂及制取铵盐和氮肥。
氨气的化学性质:(1)跟水反应氨在水中的反应可表示为:NH3+H2O=NH3·H2O氨水中存在三分子、三离子分子:NH3.NH3·H2O、H2O;离子:NH4+、OH-、H+;(2)跟酸反应NH3+HNO3==NH4NO32NH3+H2SO4===(NH4)2SO4NH3+HCl===NH4Cl3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4NH3+CO2+H2O===NH4HCO3(3)在纯氧中燃烧4NH3+3O2==点燃==2N2+6H2O4NH3+5O2=催化剂加热=4NO+6H2O(氨气的催化氧化)(4)与碳的反应NH3+C=加热=HCN+H2↑(剧毒氰化氢)(5)与水、二氧化碳NH3+H2O+CO2==NH4HCO3该反应是侯氏制碱法的第一步,生成的碳酸氢铵与饱和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀,加热碳酸氢钠制得纯碱。
此反应可逆,碳酸氢铵受热会分解NH4HCO3=(加热)=NH3+CO2+H2O(6)与氧化物反应3CuO+2NH3==加热==3Cu+3H2O+N2 这是一个氧化还原反应,也是实验室常用的临时制取氮气的方法,采用氨气与氧化铜供热,体现了氨气的还原性。
氨气的物理性质:相对分子质量17.031氨气在标准状况下的密度为0.771g/L氨气极易溶于水,溶解度1:700熔点-77.7℃;沸点-33.5℃固氮:(1)人工固氮工业上通常用H2和N2在催化剂、高温、高压下合成氨最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的GeorgeMarnellos和MichaelStoukides发明了一种合成氨的新方法(Science,2Oct.1998,P98)。
氨的还原性和实验室制法
氨的还原性及实验室制法氨是一种常见的有机化合物,它具有特殊的还原性。
在实验室中,可以采用不同的制法来实现氨的还原。
本文主要介绍氨的还原性及其实验室制法。
氨的还原性是指氨的特殊的还原性能力。
氨可以通过化学反应形成氨基,它具有较强的还原性。
氨可以通过多种反应,如硫酸还原、氯还原、还原剂还原等,将负电荷的原子还原成氨基,从而实现氨的还原。
实验室制法是指采用实验室技术实现氨的还原。
常见的实验室制法有硫酸还原法、氯还原法、还原剂还原法等。
硫酸还原法是采用硫酸将氨水中的氨基还原成氨的一种方法。
首先,在恒温反应釜中加入硫酸,然后加入氨水,接着加入反应物,搅拌均匀,再加入过氧化氢,搅拌均匀,然后将液体放置在恒温反应釜中,调整恒温,不断搅拌,当反应液变稠时,即完成反应,再经过冷却,滤清、结晶,最终得到氨。
氯还原法是通过氯原子将氨水中的氨还原成氨的一种方法。
首先,将氯原子溶于甲醇中,然后将其混合到氨水中,接着加热,不断搅拌,当溶液变浑浊时,即完成反应,再经过冷却、滤清、结晶,最终得到氨。
还原剂还原法是通过还原剂将氨水中的氨基还原成氨的一种方法。
首先,将还原剂溶于氨水中,然后加热,不断搅拌,
当溶液变浑浊时,即完成反应,再经过冷却、滤清、结晶,最终得到氨。
以上就是氨的还原性及实验室制法的介绍。
氨的还原性用于制备氨基,是一种有效的方法。
实验室制法是采用硫酸还原法、氯还原法、还原剂还原法等实现氨的还原,这些方法都有一定的成本和危险性,因此必须在正确的条件下执行,以确保安全。
氨气的还原性、氨气性质的综合应用1.当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时,在导出的产物中,不可能出现的物质是()A. NH4NO3B. H2OC. N2D. NO22.某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂的条件下,该氧化物与氨气反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶6,该氧化物的化学式为()A. N2O5B. NOC. NO2D. N2O33.下列有关氨的叙述中不正确的是()A.氨分子中氮元素的化合价只能升高,氨具有还原性B.氨的催化氧化反应的方程式是4NH3+5O24NO+6H2OC.氨的催化氧化反应中若氧气过量则有红棕色气体生成D.氨的催化氧化属于人工氮的固定4.如图所示是氨催化氧化制备硝酸的实验装量,下列有关叙述正确的是()A.烧杯中的紫色石蕊溶液不变色B.圆底烧瓶中的气体一定为无色C.加热后,通过三氯化二铬的气体由无色变为红棕色D.三氯化二铬起氧化剂的作用5.某校化学小组学生利用如图装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。
下列推断合理的是()A. C不需要持续加热B. D的作用是干燥气体C. B是无用装置D.仅用该套装置和药品无法达到检验产物的目的6.在做氨的催化氧化实验时,铂丝不能接触氨水,原因是()A.铂丝温度高,接触氨水会使氨气大量逸出B.防止铂丝温度降低而不能起催化作用C.红热铂丝会与氨水反应,使铂丝腐蚀D.防止爆炸7.实验室做氨的催化氧化实验,不可能产生的物质是()A. N2B. NOC. NO2D. NH4NO38.氨的催化氧化是工业制硝酸的重要反应:4NH3+5O24NO+6H2O,对于该反应判断正确的是()A.氧气被还原B.该反应是置换反应C.氨气是氧化剂D.若有17 g氨参加反应,反应中转移10 mol电子9.氯气是一种重要的工业原料,工业上利用反应:3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。
下列说法错误的是()A.若管道漏气,遇氨就会产生白烟B.该反应利用了氯气具有的氧化性C.该反应属于复分解反应D.生成1 mol 氮气有6 mol的电子转移10.在下列反应中,氨作氧化剂的是()A. NH3+H3PO4===NH4H2PO4B. 4NH3+5O24NO+6H2OC. 2NH3+3Cl2===6HCl+N2D. NH3+NaH===NaNH2+H2↑11.如图利用培养皿探究氨气的性质。
专题4.5 氨和铵盐1、掌握氨及铵盐的性质及用途、2、掌握NH 4+的检验。
2、掌握氨的实验室制法。
3、初步了解常见化肥。
一、氨 1、物理性质氨气是无色有刺激性气味的气体,易液化,可作制冷剂,常温、常压下,1体积的水可溶解700体积的氨气。
液氨与氨水的区别液氨 氨水 形成 氨气液化 氨气溶于水 物质分类 纯净物混合物微粒种类 NH 3NH 3、NH 3·H 2O 、H +、H 2O 、NH 4+、OH -存在条件常温常压下不能存在常温常压下可存在2、分子结构电子式: 空间结构: 三角锥形 。
3、氨的化学性质 (1)与水的反应NH 3+H 2ONH 3·H 2ONH +4+OH - 氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有: NH 3·H 2O 、NH 3、H 2O 、NH +4 、OH -、H +。
氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH 3·H 2O=====△NH 3↑+H 2O 。
。
(2)氨气与酸反应①蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近,其现象为 有白烟生成,将浓盐酸改为 浓硝酸,也会出现相同的现象。
化学方程式为:NH3+HCl===NH4Cl、NH3+HNO3===NH4NO3。
②与CO2等酸性氧化物反应:NH3+CO2+H2O=NH4HCO3或2NH3+CO2+H2O=(NH4)2CO3(3)NH3的还原性①氨的催化氧化化学方程式:4NH3+5O2 4NO+6H2O②与其他氧化剂反应4NH3+3O2(纯氧)=2N2+6H2O4x NH3+6NO x =(2x+3)N2+6xH2O2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl(白烟)(4)与盐溶液反应将氨水加入下列溶液4、氨气的实验室制法(1)加热固态铵盐和碱的混合物一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O。
氨气的还原性、氨气性质的综合应用1.当氨气与氧气一起通过灼热的铂丝网时,在导出的产物中,不可能出现的物质是( )A. NH 4NO3B. H2OC. N2D. NO22.某氮的氧化物是大气污染物之一,在一定温度和有催化剂的条件下,该氧化物与氨气反应只生成氮气和水,若生成的氮气和水的物质的量之比为5∶ 6,该氧化物的化学式为 ( )A .N2O5B.NOC.NO2D.N2O33.下列有关氨的叙述中不正确的是 ( )A .氨分子中氮元素的化合价只能升高,氨具有还原性B.氨的催化氧化反应的方程式是 4NH 3+ 5O2 4NO+ 6H2OC.氨的催化氧化反应中若氧气过量则有红棕色气体生成D.氨的催化氧化属于人工氮的固定4.如图所示是氨催化氧化制备硝酸的实验装量,下列有关叙述正确的是()A .烧杯中的紫色石蕊溶液不变色B.圆底烧瓶中的气体一定为无色C.加热后,通过三氯化二铬的气体由无色变为红棕色D.三氯化二铬起氧化剂的作用5.某校化学小组学生利用如图装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验 (图中夹持装置已略去 )。
下列推断合理的是 ( )A. C 不需要持续加热B. D 的作用是干燥气体C. B 是无用装置D.仅用该套装置和药品无法达到检验产物的目的6.在做氨的催化氧化实验时,铂丝不能接触氨水,原因是A .铂丝温度高,接触氨水会使氨气大量逸出B.防止铂丝温度降低而不能起催化作用C.红热铂丝会与氨水反应,使铂丝腐蚀D .防止爆炸7.实验室做氨的催化氧化实验,不可能产生的物质是( )A . N2B. NOC. NO2D. NH 4NO38.氨的催化氧化是工业制硝酸的重要反应: 4NH 3+()5O2 4NO + 6H 2O,对于该反应判断正确的是 ( )A .氧气被还原B . 该反应是置换反应C . 氨气是氧化剂D . 若有 17 g 氨参加反应,反应中转移 10 mol 电子9. 氯气是一种重要的工业原料,工业上利用反应:气。
《氨气的还原性—与氯气、氧化铜等的反应》进阶练习一、单选题1.氢气和一氧化碳、木炭一样具有还原性,能使氧化铜还原成铜,反应的化学方程式为:H2+CuO Cu+H2O.该反应属于()A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应2. 下列反应中,氨既表现还原性,又表现碱性的是()A.B.C.D.3. 氮及其化合物的变化关系如图所示:下列说法不正确的是()A.路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B.路线ⅠⅡⅢ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C.上述所有反应都是氧化还原反应D.氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2二、填空题4.氨是一种重要的化工原料。
科学研究表明,氨气在常压下就可液化为液氨,液氨可用作汽车的清洁燃料,其燃烧时的主要反应为: 4 NH3 + 3O2点燃 2X + 6H2O。
(1)下列说法中,正确的是(填字母);A.液氨属于混合物 B.液氨燃烧属于氧化还原反应C.液氨可作制冷剂 D.氨气在常压下液化属于物理变化(2)X的化学式为;(3)标准状况下,将V L NH3与V L O2混合,充分燃烧后气体体积为(4)工业上用氨气催化氧化法制取硝酸。
第一步反应是氨气催化氧化,此反应的化学方程式为;第二步反应是将产生气体(有过量氧气)通入水中转化为硝酸,若要使氨气完全转化为硝酸,则NH3与O2按体积比至少为。
5.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用如图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:(1)A中发生反应的化学方程式是 ______ 。
(2)B中加入的干燥剂是(填序号) ______ ①浓硫酸②无水氯化钙③碱石灰(3)能证明氨与氧化铜反应的现象是①C中 ______ ,②D中有无色液体生成设计实验检验D中无色液体的成分:取少量 ______ 粉末,现象为 ______ 。
(4)写出氨气与氧化铜反应化学方程式 ______ 若收集到2.24L(STP)氮气,计算转移电子数为 ______ 。
《氨气的还原性与氯气、氧化铜的反应》进阶练习一、单选题.一定条件下氨气和氧化铜可以发生如下反应:,下列对此反应的分析中合理的是().该反应属于置换反应是氧化剂.反应体现了金属铜的还原性.每生成就伴随着电子转移.下列实验的现象与对应结论均正确的是()选项操作现象结论将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑浓硫酸有吸水性常温下将片放入浓硝酸中无明显变化与浓硝酸不反应将通过灼热的氧化铜固体固体变红氨气具有还原性过量通入含少量的酚酞溶液中红色逐渐褪去具有漂白性.下列实验的现象与对应结论均正确的是()二、填空题.氯化铵是一种重要的化工原料,应用广泛。
()实验室通常用固体与()固体混合共热制取氨气。
①写出实验室制取氨气的反应方程式②浓氨水可以用来检验有毒气体氯气的泄漏,反应式为,在该反应中,氧化剂是(填化学式),检测时观察到的现象是,氯气能氧化氨气。
()用浓氯化铵溶液处理的舞台幕布难着火,其原因是(填字母)。
①幕布的着火点升高②幕布的质量增加③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔离了部分空气.①②.③④.①③.②④()实验室可用溶液与饱和的溶液反应制取纯净的氮气,反应方程式为↑实验装置如图所示,试回答:①装置中部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是(填写编号)。
.防止饱和溶液蒸发.保证实验装置不漏气.使饱和溶液容易滴下②加热前必须进行的一个操作步骤是③收集最适宜的方法是(填写编号).排空气法收集在集气瓶中.排水法收集在集气瓶中.直接收集在球胆或塑料袋中.氨气具有还原性,一定条件下,氨气可与氧化铜反应,反应后得到三种物质,其中有两种单质,图中为该反应的部分反应装置(夹持装置略):请回答:()实验室制取氨气的化学方程式是。
(),装置中的现象分别是:中:,中:。
()中反应的化学方程式是。
()反应结束时的操作是,原因是。
参考答案【答案】()↑;;有大量白烟产生;;;;检查气密性;.()()↑()黑色粉状固体逐渐变成亮红色固体、试管内壁有无色液滴白色固体逐渐变蓝()↑()先熄灭酒精灯,继续通氨气直至试管冷却铜在受热时可以和进入试管的空气中的氧气反应生成氧化铜【解析】. 解:.单质与化合物反应生成单质与化合物,为置换反应,该反应的反应物中没有单质,不属于置换反应,故错误;.元素的化合价降低,则为氧化剂,故正确;.为生成物,该反应中为氧化剂,氨气为还原剂,具有还原性,故错误;.由反应可知,生成,转移电子,则每生成就伴随着电子转移,故错误;故选。
三看氨气的还原性
对于氨气的性质,我们通常比较注意其溶解性、碱性两个方面,氨气还有一个重要的性质,就是还原性。
由于氨气中氮元素的化合价为-3价,处于最低价态,因此氨气是一种很强的还原剂。
主要表现在以下三个方面:
【实例1】氨气的催化氧化反应
工业制取硝酸的第一步就是氨气的氧化反应,反应方程式为4NH3+
5O2催化剂
△
4NO+6H2O。
实验室可将氨气通入盛有水的锥形瓶中,待吸收一段
时间后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入锥形瓶内,此时可观察到铂
丝保持红热(该反应是一个放热反应)、锥形瓶中有红棕色气体产生(反应生成的NO继续被氧化生成了NO2)。
【实例2】氨气在纯氧气中燃烧
氨气还可在纯氧中安静燃烧,实验室可用右图所示装置模拟该反应:将
过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入到装置中,并在b管上端点
燃氨气。
氨气在纯氧气中燃烧是在一个开放的环境中进行的,这就使人联想
到反应生成物应对环境没有污染,氨气被氧化生成了氮气,反应方程式为:4NH3+3O2点燃
2N2+6H2O。
反
应时要先通入O2,后通入NH3。
若先通氨气,氨在空气中不能点燃,逸出造成污染。
【实例3】氨气与氧化铜反应
氨气还原性很强,可与氧化铜等弱还原剂反应。
反应的化学方程式为:2NH3+3CuO △
N2+3H2O+3Cu,
利用以下装置可以实现该反应。
A装置是氨气的发生装置,可利用氯化铵与氢氧化钙加热得到氨气,生成的氨气经B装置中的碱石灰干燥后进入盛有氧化铜的C装置。
反应后可观察到C中黑色粉末部分逐渐变为红色(CuO→Cu)、D中出现无色液体(氨水),可用红色石蕊试纸和无水硫酸铜分别进行检验,E中收集到无色难溶于水的气体(N2)。
氨气与氧化铜的反应还可以通过定量实验的方式测定出铜的相对原子质量。
除以上三个方面体现氨气的还原性外,氨气还可以与氯气反应生成氮气和氯化铵,工业上常利用该反应检验输送氯气的管道是否出现泄漏。