讲练测2017年高考化学一轮复习专题4.5氨和铵盐讲含解析
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专题4.5 氨和铵盐
1、掌握氨及铵盐的性质及用途、
2、掌握NH4+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 NH3 NH3、NH3·H2O、H+、H2O、NH4+、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
NH3+H2ONH3·H2ONH+4 +OH-
氨气溶于水得氨水,氨水中含有的粒子有: NH3·H2O、NH3、H2O、NH+4 、OH-、H+ 。氨水为可溶性一元弱碱,易挥发,不稳定,易分解:NH3·H2O=====△NH3↑+H2O。 。 (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+6H2O
②与其他氧化剂反应
4NH3+3O2(纯氧)=2N2+6H2O
4xNH3+6NOx =(2x+3)N2+6xH2O
2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O
8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl(白烟)
(4)与盐溶液反应
将氨水加入下列溶液
被滴试剂 现象 离子方程式
FeCl3溶液 生成红褐色沉淀 Fe3++3NH3·H2O =Fe(OH)3↓+3NH4+
AlCl3溶液 生成白色沉淀 Al3++3NH3·H2O =Al(OH)3↓+3NH4+
AgNO3溶液 先生成白色
沉淀后消失 Ag++NH3·H2O=AgOH↓+ NH4+
AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
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。
装置:“固体+固体→气体”(与用KClO3或KMnO4制O2的装置相同)。
②收集:只能用向下排空气法。
③干燥:用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。
④验满方法:a、用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;
b、将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
⑤环保措施:收集时,一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3,同时也可避免污染空气。
(2)加热浓氨水
①反应原理:NH3·H2O===NH3↑+H2O。
②装置如图1
(3)浓氨水中加固态碱性物质
①反应原理:
浓氨水中存在以下平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH+4 +OH-,加入固态碱性物质,(如CaO、NaOH、碱石灰等),使平衡逆向移动,同时反应放热,促进NH3·H2O的分解。
②装置如图2
(4)氨气实验室制法的注意事项
①实验室用固体铵盐与碱共热制NH3时,不能使用NH4HCO3、NH4NO3及NaOH固体,因为NH4HCO3受热分解产生CO2,使制得的NH3不纯;NH4NO3受热时易发生爆炸;NaOH容易吸水结块,不利于NH3的产生和逸出,且加热条件下NaOH容易腐蚀玻璃。
②吸收氨气(或HCl)时要注意防止倒吸。
可用于吸收氨气(或HCl)并能防倒吸的常用装置为: 图1 图2
5、工业制法
N2+3H2 2NH3
【典型例题1】【2015-2016学年江苏省扬州中学下3月月考】下列装置用于实验室制取氨气并检验氨气的某一化学性质,其中能达到实验目的的是 ( )
A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.用装置丙验证氨气具有还原性 D.用装置丁吸收氨气
【答案】C
考点:考查氨气的制备和性质检验
【点评】对于NH3的性质要掌握其特殊性质,如溶解性、水溶液呈碱性、还原性等,NH3的实验室制法需要从实验原理、实验装置、气体的干燥、收集方法、验满方法等方面掌握。
【迁移训练1】【百强校·2016届平遥中学第二轮复习限时训练】从某些性质看:NH3和H2O,NH2-和OH-,N3-和O2-两两相似,据此判断下列反应正确的是 ( )
①2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑ ②CaO+2NH4Cl △
CaCl2+2NH3↑+H2O
③3Mg(NH2)2 △
Mg3N2+4NH3↑ ④NH4Cl+NaNH2 △
NaCl+2NH3↑
A.③ B.② C.②③ D.①②③④
【答案】D
考点:考查元素及化合物类推关系正误判断的知识。
二、铵盐及NH+4 的检验
1、铵盐的概念
铵离子与酸根离子构成的化合物。
2、铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体,均易溶于水。
3、铵盐的化学性质
(1)受热易分解
NH4Cl=====△NH3↑+HCl
(2)与碱反应
①NH+4 +OH-=====△ NH3↑+H2O
②在稀溶液中不加热:NH+4 +OH-=NH3·H2O
③在浓溶液中不加热:NH+4 +OH-= NH3↑+H2O
(3)水解反应: NH+4 +H2ONH3·H2O+H+
4. NH+4 的检验
未知液————→OH-呈碱性————→Δ 湿润红色石蕊试纸变蓝色,则证明含NH+4 。
【典型例题2】氯化铵和氯化钠可用下列哪一种方法分离 ( )
A.加入氢氧化钠 B.加入AgNO3溶液
C.加热法 D.加入一种合适的酸
【答案】C 【点评】解决此类问题可以通过正向解决——根据物质的类别、性质,确定分离方法,也可采用——逆向代入法,将每个选项,应用物质,看是否能分离。
【迁移训练2】【15-16年内蒙古杭锦后旗奋斗中学下学期第一次月考】检验铵盐溶液的方法是:将待测物质取出少量,放在试管中,然后 ( )
A.加热,用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验
B.加强碱溶液后加热,再滴入无色酚酞试液
C.加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验
D.加烧碱溶液后加热,再用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验
【答案】D
【解析】
试题分析: A.铵盐溶液在加热时不发生分解,没有氨气产生,用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验无现象,故A错误;B.加强碱溶液后加热,再滴入无色酚酞试液,因为强碱溶液呈碱性,不能确定是否有铵根离子,故B错误;C.铵盐溶液在加热时不发生分解,没有氨气产生,用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验无现象,故C错误;D.将铵盐和氢氧化钠混合后入加热,用湿润红色石蕊试纸检验,湿润红色石蕊试纸会变蓝色.说明产生了氨气,这是由于铵根离子和氢氧根离子反应产生的氨气,则原溶液中含有铵根离子,为铵盐溶液,故D正确;故选D。
考点:考查铵盐溶液的检验方法
考点一:喷泉实验
中学教材中喷泉实验装置如图所示。实验操作是:打开橡皮管上的夹子,挤压滴管的胶头,则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉。
1、喷泉形成的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应,使瓶内压强减小,容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。
2、使容器内外产生较大的压强差的方法
(1)减小容器内压强
①容器内气体极易溶于水;
②容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应而被吸收。当外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应而被吸收,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。
(2)增大容器内压强
容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应,容器内产生大量气体。使容器内压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉。例如喷雾器、人造喷泉等均是利用了此原理。
3、中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂
气体 HCl NH3 CO2、Cl2、H2S、SO2 NO2和O2 CH2=CH2
吸收剂 水、NaOH溶液 水、盐酸 NaOH溶液 H2O 溴水
4、喷泉实验成败的关键
(1)装置气密性要好;
(2)烧瓶要干燥;
(3)气体的纯度要高。
5、①使烧瓶内的气体迅速溶于水或某种液体中。
②使烧瓶内气体温度降低,使气压减小。
③使烧瓶外待喷液面上的气压增大。
6、喷泉实验的装置
喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷,为此可设计多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷、生成气体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。
装置Ⅱ:挤压气球,即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中,导致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉。
装置Ⅲ:去掉了胶头滴管。打开止水夹,用手(或热毛巾等)捂热烧瓶,氨气受热膨胀,使氨气通过导管与水接触,即产生喷泉。(开放性问题,或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶,使水进入烧瓶,烧瓶内氨气溶于水)
装置Ⅳ:在锥形瓶中加入能产生气体的物质,使锥形瓶内气体的压强明显增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。
装置Ⅴ:在水槽中加入使水温度升高的物质,致使锥形瓶内酒精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。
装置Ⅵ:烧瓶中通入H2S(或SO2),然后通入SO2(或H2S),现象为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液喷到烧瓶内。
【典型例题3】【江西临川一中2016届上期中】某同学准备利用下图进行喷泉实验,已知圆底烧瓶内充满X气体,胶头滴管内装有少量Y液体,烧杯内装有足量Z液体,下列组合能进行喷泉实验且最终液体一定能充满整个烧瓶的是 ( )
X气体 Y试剂 Z试剂
A. NO2 H2O H2O
B. NH3 CCl4 CCl4
C. HCl 饱和食盐水 水
D. NO2和O2 H2O H2O
【答案】C
考点:考查常见物质的化学性质,喷泉实验等知识。
【点评】喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷,为此可设计多种不同的装置和采用