資源簡介

7.2第1課時　氨氣
【學習目標】
1.了解NH3的物理性質。
2.掌握NH3的化學性質。
【合作探究】
【學習情境】
2019年4月25日,美國伊利諾伊州萊克郡的海灘公園鎮發生液氨泄漏事故,這起事故是由槽罐車發生氨氣泄漏導致。泄漏使得海灘公園鎮北部被有毒氣體籠罩,空氣中彌漫著刺鼻的氣味,37人因受到毒氣影響,被送往醫院治療,其中7人情況危急。同學們,你知道氨氣具有哪些性質
任務1　氨氣的物理性質與噴泉實驗
【新知生成】
一、物理性質
1.氨氣在通常狀況下是　　　　色、具有　　　　氣味的　　　　體。
2.氨氣容易被　　　　,形成的液氨在工業上常用來作　　　　劑。
　　二、噴泉實驗
實驗裝置 操作及現象 結論
(1)打開止水夾,并擠壓膠頭滴管的膠頭 (2)燒杯中的溶液由玻璃管進入燒瓶,形成　, 瓶內液體呈　　　 1.氨氣　　溶于水(常溫常壓下,1體積水大約可溶解　　　　體積氨氣) 2.氨水(氨氣溶于水形成的水溶液)呈　　性: NH3+H2O NH3·H2O　　　　　　　
【答案】一、 1.無　刺激性　氣　2.液化　制冷　二、 噴泉
紅色　1.極易　700　2.堿　N+OH-
【核心突破】
典例1　實驗室里可按下圖所示的裝置來干燥、收集氣體R,多余的氣體R可用水吸收,則R是(　　)。
A.HCl B.Cl2 C.H2 D.NH3
【答案】D
【解析】根據集氣瓶中導管短進長出,可知該氣體密度小于空氣,排除HCl、Cl2;根據吸收劑水可排除H2、Cl2,根據倒扣水面的漏斗可知該氣體溶于水會倒吸,綜合判斷為NH3。
【歸納總結】
氨、氨水的性質
1.NH3是中學化學中唯一能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體,常用此性質檢驗NH3的存在。
2.氨水中的陰離子全是OH-,可看作堿溶液,是混合物,但在求氨水的質量分數、物質的量濃度時溶質為NH3。
3.氨水濃度越大,密度越小。
4.NH3·H2O很不穩定,受熱分解為氨氣和水,即NH3·H2ONH3↑+H2O。氨水應密封保存,放在陰暗處。因為氨水對許多金屬有腐蝕作用,所以不能用金屬容器盛裝,一般盛裝在玻璃容器、橡膠袋、陶瓷壇或內涂瀝青的鐵桶里。
5.N和OH-在溶液中不能大量共存,兩者會反應生成NH3·H2O。
常見防倒吸裝置
1.隔離式:導氣管末端不插入吸收液體中,導氣管與液體呈隔離狀態。
2.回流式:利用漏斗(或類似裝置)容積較大的特點,當液體進入漏斗內時,燒杯中液面顯著下降而低于漏斗口,液體又流落到燒杯中。
3.蓄液式:使用較大容積的容器將可能倒吸來的液體接收,防止進入前端裝置(氣體發生裝置等)。
訓練1　現用傳感技術測定噴泉實驗中的壓強變化來認識噴泉實驗的原理,實驗時關閉圖1中的a,用單孔塞(插有吸入水的膠頭滴管)塞緊頸口c,將水擠入三頸燒瓶中,打開b,完成噴泉實驗。電腦繪制三頸燒瓶內壓強變化曲線(如圖2)。下列說法正確的是(　　)。
圖1
圖2
A.干燥氨氣通常可選用濃硫酸
B.三頸燒瓶內可以看到紅色噴泉
C.由圖2可知C點時噴泉最劇烈
D.圖1中氧化鈣可用碳酸鈣代替
【答案】C
【解析】氨氣能夠與濃硫酸反應,所以濃硫酸不能干燥氨氣,A項錯誤;氨氣溶于水顯堿性,遇到石蕊溶液顯藍色,所以三頸燒瓶內可以看到藍色噴泉,B項錯誤;C點時壓強最小,此時內外壓強差最大,C點時噴泉最劇烈,C項正確;氧化鈣與水反應提高氨水的濃度,同時該反應放熱促進氨氣的揮發,而碳酸鈣既不和水反應也不能促進氨氣的揮發,D項錯誤。
任務2　氨氣的化學性質
【新知生成】
一、堿性
　　　　　　　　NH4Cl,　　　　　　　　　(NH4)2SO4
二、還原性
　　　　　　　　　　　　　(氨的催化氧化)
【答案】NH3+HCl　2NH3+H2SO4　4NH3+5O24NO+6H2O
【核心突破】
典例2　氨氣的部分用途如圖所示,下列有關敘述錯誤的是(　　)。
NH3—
A.NH4NO3是常用化肥
B.在硝酸工業中氮元素的化合價變化情況:-3→+2→+4→+5
C.NH3和NO2在一定條件下發生氧化還原反應,其化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O
D.NH3在氮肥工業中氮元素被還原,而在硝酸工業中氮元素被氧化
【答案】D
【解析】NH4NO3含有農作物生長需要的營養元素氮元素,是常用的氮肥,A項正確;硝酸工業中:NH3→NO→NO2→HNO3,含氮化合物中氮元素化合價分別是:-3→+2→+4→+5,B項正確;氨氣與二氧化氮發生歸中反應生成氮氣和水,其化學方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O,C項正確;氨氣與硝酸反應生成硝酸銨,沒有化合價變化,屬于非氧化還原反應,D項錯誤。
【歸納總結】
氨氣的化學性質及重要應用
1.堿性
(1)侯氏制堿:NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl
(2)制銨鹽:NH3+HNO3NH4NO3
2.還原性
(1)工業制硝酸:4NH3+5O24NO+6H2O,2NO+O22NO2,3NO2+H2O2HNO3+NO
(2)去除氮氧化物:4xNH3+6NOx6xH2O+(2x+3)N2
(3)實驗室制氮氣:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
訓練2　用Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO,其反應的微觀模型如圖①,含氮生成物產率隨溫度的變化曲線如圖②,下列說法正確的是(　　)。
圖①
圖②
A.800 ℃以上時,可能發生反應:2NO(g)O2(g)+N2(g)
B.400 ℃時,生成的產物只有N2、NO
C.可用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗NH3是否反應完全
D.Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO,適宜的溫度為400 ℃
【答案】A
【解析】800 ℃以上,N2的產率上升、NO的產率下降,說明發生了反應:2NO(g)O2(g)+N2(g),A項正確;根據圖②知,400 ℃時,生成的含有N元素的產物有N2、NO,且N2產率大于NO,同時產物中還有水,B項錯誤;用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氨氣,試紙變藍,C項錯誤;800 ℃時,生成的含有N元素的產物主要是NO,接近100%,D項錯誤。
【課堂小結】
【隨堂檢測】
1.下列關于氨氣性質的敘述中,錯誤的是(　　)。
A.無色、有刺激性氣味氣體
B.極易溶于水
C.相同條件下,密度比空氣的大
D.能與水反應生成堿性物質
【答案】C
2.氨水顯弱堿性的主要原因是(　　)。
A.通常狀況下,氨的溶解度不大
B.氨水中的一水合氨少量電離
C.溶于水的氨分子只有少量發生電離
D.氨本身的堿性弱
【答案】B
3.下圖是NH3的兩個性質實驗,下列有關說法中正確的是(　　)。
Ⅰ　　Ⅱ
A.兩個實驗均表現了NH3易溶于水
B.兩個實驗均表現了NH3易揮發
C.兩個實驗均表現了NH3是堿性氣體
D.兩個實驗均表現了NH3是還原性氣體
【答案】C
【解析】實驗Ⅰ體現了NH3易溶于水,且水溶液呈堿性,實驗Ⅱ體現了NH3易揮發,揮發出的氨分子和濃鹽酸揮發出的氯化氫分子結合生成白色氯化銨固體小顆粒,也能證明氨是堿性氣體,所以兩個實驗均體現了NH3是堿性氣體,A、B兩項錯誤,C項正確;兩個實驗中都未發生氧化還原反應,所以無氧化性和還原性的體現,D項錯誤。
4.管道工人可用濃氨水檢查氯氣管道是否漏氣,發生反應8NH3+3Cl26NH4Cl+N2。下列敘述正確的是(　　)。
A.NH3的電子式為H
B.每轉移3 mol電子時,有4 mol NH3被氧化
C.該檢驗過程有共價鍵、離子鍵的斷裂與生成
D.用該方法檢驗管道泄漏處會產生白煙
【答案】D
【解析】NH3的電子式為H,A項錯誤;轉移3 mol電子時,被氧化的NH3為1 mol,B項錯誤;該檢驗過程有共價鍵的斷裂與生成,有離子鍵的形成,沒有離子鍵的斷裂,C項錯誤;用該方法檢驗管道泄漏處會產生氯化銨白煙,D項正確。
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