資源簡介

5.2.2 氨和銨鹽
新課導入：
【展示】合成氨工廠圖片
【引入】閱讀教材的內容，完成表格，總結氨氣的物理性質。
(1)氨是無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣的小。
(2)氨很容易液化，液化時放熱。液氨汽化時要吸收大量的熱，使周圍溫度急劇降低，可用作制冷劑。
(3)氨極易溶于水，在常溫常壓下，1體積水大約可溶解700體積氨。5.2.2 氨 銨鹽
一、氨
1.物理性質：
無色、有刺激性氣味的氣體，密度比水小熔沸點低，易液化，極易溶于水（體積比1:700，噴泉實驗）通常用向下排氣法收集。
用途：易液化，可做制冷劑。
2.化學性質：
（1）與水反應：NH3+H2ONH3·H2O （該溶液能使酚酞試液變紅，石蕊試液變藍）
氨溶于水時,大部分NH3與H2O反應生成一水合氨(NH3·H2O);常溫下,一水合氨中有一小部分電離形成NH4-和OH-,所以氨的水溶液(俗稱氨水)顯弱堿性,發生反應： NH3+H2ONH3 H2O、NH3 H2ONH4+ OH-
NH3·H2O 不穩定,受熱易分解,反應的化學方程式為：
NH3·H2O NH3↑+H2O
與酸（HCl）反應：NH3+HClNH4Cl （現象：有大量白煙生成。）
氨是中學階段常見氣體中唯一的堿性氣體，也是中學階段中唯一能與酸反應生成鹽的氣體。
實際應用：
①由于氨能夠與濃硫酸反應,所以不能用濃硫酸來干燥氨。
②濃硝酸、濃鹽酸等揮發性酸遇氨會發生反應生成銨鹽(常溫下為固態),因此可以看到有“白煙”產生,利用這一現象可以檢驗濃氨水或氨的存在。而硫酸、磷酸等難揮發性酸雖能與氨反應生成銨鹽,但不會產生“白煙”。
（3）氨的氧化反應
①催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
工業上利用此反應制取生產硝酸所需的NO。
②一般氧化：在氨(NH3)中,氮元素處于最低價,因此氨具有還原性,除能發生催化氧化外,還能與Cl2、CuO以及氮氧化物等氧化劑發生反應。具體反應如下:
a.2NH3(不足)+3CI2N2+6HCl
8NH3(過量)+3Cl2N2+6NH4Cl(利用此反應可產生“白煙”的原理,檢驗氯氣管道是否漏氣);
b.2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(實驗室制取氮氣);
c.2xNH3+3NOx(2x+3)/2 N2+3xH2O(治理氮氧化物的污染)。
（4）與鹽反應（AlCl3溶液）：AlCl3+3NH3+3H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl
用途：制作氮肥、硝酸、銨鹽、純堿及有機合成工業原材料。
3.噴泉實驗：
操作：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(預先在水里滴入少量酚酞試液)。輕輕擠壓滴管,使少量水進入燒瓶。觀察并描述現象。
現象:燒杯里的水進入圓底燒瓶,形成噴泉,圓底燒瓶內的溶液呈紅色。
結論：氨氣極易溶于水,與水反應生成了易溶于水、使溶液呈堿性的物質一水合氨(NH3·H2O)。
成功關鍵：
氣密性良好；
圓底燒瓶要干燥；
裝置內氣體純度要高。
4.氨水與液氨的區別：
名稱 液氨 氨水
物質分類 純凈物 混合物
粒子種類 只有NH3分子。 有H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+
主要性質 沒有可以自由移動的OH-，不能使干燥的石蕊試紙變藍。 具有堿的通性。
存在條件 常溫常壓下不能存在。 常溫常壓下可存在。
二、氨鹽
由銨根離子NH4+與酸根離子構成的化合物稱為銨鹽。農業上常用的化肥,如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等都是銨鹽。
1.銨鹽的物理性質
常見的銨鹽一般是無色或白色晶體,絕大多數易溶于水。
2.銨鹽的化學性質
（1）不穩定性：受熱易分解
實例 現象
NH4ClNH3↑+HCl↑ 試管底部白色固體消失，試管口出現白色固體。
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑ 試管底部白色固體消失，試管口出現無色液體。
與堿反應：
NH4NO3與NaOH反應：NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O
NH4Cl與NaOH反應：NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
注意：
①與堿反應受熱放出氨是銨鹽的通性,因此某物質與堿反應,若能鑒定受熱時放出的氣體是氨，則可以確定該物質中含有NH4+。
②銨態氮肥保存時應注意密封、低溫保存,且不能與堿性物質混用。
3.NH4+的檢驗：
原理：
方法:
①NaOH 溶液法:取少量固體樣品或溶液于試管中,加入濃的 NaOH 溶液（用NaOH檢驗銨鹽時如果NaOH溶液濃度小或者未加熱，會生成NH3·H2O而不會放出氨氣）,加熱產生能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體(或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,有白煙產生),證明固體樣品或溶液中含有NH4+。
②堿石灰法:把堿石灰與固體樣品混合共熱或在研缽里研磨,產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍(或將蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口或研缽口,有白煙產生),則可以證明固體樣品中含有NH4+。
注意：檢驗銨鹽時,必須先加堿將NH4+轉化為NH3，而不能直接加熱,因為有的銨鹽受熱分解不一定產生NH3如NH4NO3分解產物較復雜,高溫下分解不產生氨,且可能發生爆炸。
三、氨的實驗室制法
反應原理：
在實驗室里，常用加熱銨鹽與堿的混合物的方法來制取氨氣。
注意：銨鹽一般選用NH4Cl，堿一般選用熟石灰。
裝置類型：
固+固氣
注：制取氣體裝置一般分4部分，發生裝置、凈化裝置、收集裝置、尾氣處理裝置。
NH3的干燥：通常用堿石灰，干燥裝置用U形管或者干燥管。
收集方法：通常采用向下排空氣法。
驗滿：
①“試紙法”：將濕潤的紅色石蕊試紙放置在試管口附近,若試紙變藍,說明已經收集滿。
②“發煙法”：用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若有白煙生成,說明已經收集滿。
尾氣處理
多余的氨要吸收掉(可在導管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花團)以避免污染空氣。5.2.2 氨的性質
1.物理性質：
無色、有刺激性氣味的氣體，密度比水小熔沸點低，易液化，極易溶于水（體積比1:700，噴泉實驗）通常用向下排氣法收集。
用途：易液化，可做制冷劑。
2.化學性質：
（1）與水反應：NH3+H2ONH3·H2O （該溶液能使酚酞試液變紅，石蕊試液變藍）
氨溶于水時,大部分NH3與H2O反應生成一水合氨(NH3·H2O);常溫下,一水合氨中有一小部分電離形成NH4-和OH-,所以氨的水溶液(俗稱氨水)顯弱堿性,發生反應： NH3+H2ONH3 H2O、NH3 H2ONH4+ OH-
NH3·H2O 不穩定,受熱易分解,反應的化學方程式為：
NH3·H2O NH3↑+H2O
與酸（HCl）反應：NH3+HClNH4Cl （現象：有大量白煙生成。）
氨是中學階段常見氣體中唯一的堿性氣體，也是中學階段中唯一能與酸反應生成鹽的氣體。
實際應用：
①由于氨能夠與濃硫酸反應,所以不能用濃硫酸來干燥氨。
②濃硝酸、濃鹽酸等揮發性酸遇氨會發生反應生成銨鹽(常溫下為固態),因此可以看到有“白煙”產生,利用這一現象可以檢驗濃氨水或氨的存在。而硫酸、磷酸等難揮發性酸雖能與氨反應生成銨鹽,但不會產生“白煙”。
（3）氨的氧化反應
①催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
工業上利用此反應制取生產硝酸所需的NO。
②一般氧化：在氨(NH3)中,氮元素處于最低價,因此氨具有還原性,除能發生催化氧化外,還能與Cl2、CuO以及氮氧化物等氧化劑發生反應。具體反應如下:
a.2NH3(不足)+3CI2N2+6HCl
8NH3(過量)+3Cl2N2+6NH4Cl(利用此反應可產生“白煙”的原理,檢驗氯氣管道是否漏氣);
b.2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O(實驗室制取氮氣);
c.2xNH3+3NOx(2x+3)/2 N2+3xH2O(治理氮氧化物的污染)。
（4）與鹽反應（AlCl3溶液）：AlCl3+3NH3+3H2OAl(OH)3↓+3NH4Cl
用途：制作氮肥、硝酸、銨鹽、純堿及有機合成工業原材料。
3.噴泉實驗：
操作：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(預先在水里滴入少量酚酞試液)。輕輕擠壓滴管,使少量水進入燒瓶。觀察并描述現象。
現象:燒杯里的水進入圓底燒瓶,形成噴泉,圓底燒瓶內的溶液呈紅色。
結論：氨氣極易溶于水,與水反應生成了易溶于水、使溶液呈堿性的物質一水合氨(NH3·H2O)。
成功關鍵：
氣密性良好；
圓底燒瓶要干燥；
裝置內氣體純度要高。
4.氨水與液氨的區別：
名稱 液氨 氨水
物質分類 純凈物 混合物
粒子種類 只有NH3分子。 有H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+
主要性質 沒有可以自由移動的OH-，不能使干燥的石蕊試紙變藍。 具有堿的通性。
存在條件 常溫常壓下不能存在。 常溫常壓下可存在。5.2.2 銨鹽的性質
1.物理性質
銨鹽的特性：絕大多數銨鹽都易溶于水，受熱易分解，與堿反應會放出氨。
2.化學性質
(1)受熱易分解
①NH4Cl受熱分解：NH4ClNH3↑＋HCl↑。
②NH4HCO3受熱分解：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑。
【實驗探究】【實驗5-7】向盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液的三支試管中分別加入NaOH溶液并加熱(注意通風)，用鑷子夾住一片濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口。
實驗現象：紅色石蕊試紙變紅。
實驗結論：說明反應中有堿性氣體產生。
在實驗室中，常利用銨鹽與強堿反應產生氨這一性質來檢驗銨根離子的存在和制取氨。
(2)與堿反應
(NH4)2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2H2O＋2NH3↑
離子方程式：NH4++OH-NH3↑+H2O
(3)銨根離子的檢驗
(1)化學原理：NH＋OH－NH3↑＋H2O(用離子方程式表示)。
(2)檢驗方法：把NaOH溶液加到某物質的固體或溶液里，加熱后產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，就可以判斷該物質是銨鹽。5.2.2 噴泉實驗“靈魂六問”
提問與回答：
（1）氨氣為什么會形成噴泉？
當氣體接觸外部的水或溶液時，由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質發生化學反應，從而使容器內氣壓迅速降低，在外界大氣壓作用下，外部液體迅速進入容器，通過尖嘴導管噴出，形成噴泉。
（2）溶液為什么變為紅色？
氨氣與水反應：NH3+H2ONH3+H2ONH4++OH-。因此，氨氣溶于水顯堿性使酚酞變紅。
氨水中存在的微粒有哪些？
氨水中存在的微粒：NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+。
（4）實驗成敗的關鍵是什么？
a.NH3純度盡可能高，且裝滿；
b.燒瓶干燥；
c.裝置氣密性好。
（5）是否只有極易溶于水的氣體才能進行噴泉實驗？若不是，還有哪些氣體可以？
①極易溶解于水的氣體，如NH3、HCl等可進行噴泉實驗。
②氣體極易與某種溶液反應，如SO2、CO2、Cl2與濃NaOH溶液，NH3與稀鹽酸。
（6）圖1、圖2噴泉實驗引發條件是什么？
圖1 將膠頭滴管中的水擠壓入燒瓶,少量氣體溶于水使內壓小于外壓。
圖2 用熱毛巾或手捂住燒瓶，氣體膨脹逸出溶于水，移開熱源，使內壓小于外壓。
實驗裝置
操作
在干燥的圓底燒瓶里充滿H,用帶玻璃
氨氣
管和膠頭滴管（預先吸入水）的橡膠塞塞
緊瓶口。倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水
的燒杯中（預先在水里滴入少量酚酞溶
酚酞
溶液
液)。打開彈簧夾，擠壓膠頭滴管，使水
進入燒瓶。
現象：
杯中的水由玻璃管進入圓底燒瓶，
形成噴泉，圓底燒瓶內液體呈紅色。
結論：
氨氣極易溶于水，且水溶液呈喊性。
原理：
利用燒瓶內與外界的壓強差：
氣體極易溶于液體或氣體易與溶液發
生化學反應。5.2.2 實驗室制氨氣5.2.2 速看實驗室制取NH3
反應原理：Ca(OI),+2NTL,C1△
CaCl,+2NH↑+2H2O
NH,Cl和
收集方法：向下排空氣法
Ca(OH)2
棉花
驗滿方法：濕潤紅色石蕊試紙變藍
棉花作用：防止空氣與NH3對流
而使收集的氣體不純；固定導管
1.實驗藥品：
熟石灰Ca(OH)2)、NH4CI
2.反應原理：
2NHCI+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3 t
3.反應特點：固十固
△一氣體（同制氧氣）
4.發生裝置：大試管、酒精燈
5.干燥：喊石灰
6.收集方法：向下排空氣法
7.試管口放一團棉花的作用：
防止空氣對流，使收集氣體較純
8.驗滿：
1)濕潤的紅色石蕊試紙變藍
2)玻璃棒蘸取濃鹽酸有白煙
9.尾氣處理
多余的氨要用水吸收
水
因氨氣極易溶于水，上述三個裝置日
的是防止倒吸的裝置
[注意]
①本實驗中試劑的選取：NH4C可用
(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替，
因為NH4HCO3、NH4NO3受熱分解產生雜質氣體。
②消石灰不能用KOH或NaOH代替，因為KOH和NaOH
吸水易結塊，不利于產生NH3,且高溫下腐蝕試管。
③收集NH3的試管口放蘸有稀疏酸的棉花團，防止NH3
與空氣對流和污染空氣。
④驗滿的方法還可以為：用蘸取濃鹽酸的玻璃棒靠近試
管口，若有白煙生成，說明已經收集滿。

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