1、1非金属及其化合物李仕才第 四 节 氮 及 其 重 要 化 合 物 考点二 氨和铵盐1氨的物理性质无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化。极易溶于水(1700)，可由喷泉实验证明。2氨的化学性质(1)还原性：与氧气反应：4NH 35O 2 4NO6H 2O。= = = = =催 化 剂 与 Cl2反应：8NH 33Cl 2=N26NH 4Cl。(2)与酸反应：与氯化氢反应：NH 3HCl= =NH4Cl，产生白烟。(3)与水反应：NH 3H 2ONH 3H2ONH OH ，氨的水溶液叫氨水，呈弱碱性。 4氨水组成：三种分子：NH 3、NH 3H2O、H 2O；三种离子：NH 、OH 、H
2、 。 4氨水性质：容易挥发；氨水质量分数越大，其密度越小；氨水是很好的沉淀剂，能使 Mg2 、Al 3 、Fe 2 、Fe 3 、Cu 2 、Zn 2 转变为氢氧化物沉淀，其中 AgOH、Cu(OH)2、Zn(OH) 2等沉淀能溶于过量氨水，生成络离子。涉及氨水的离子方程式的书写a氨水作反应物，用分子式 NH3H2O 表示，如：Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH2； 4b生成氨水时，若反应物(强碱溶液)为浓溶液或在加热条件下：NH OH 4NH3H 2O；= = = = = c生成氨水时，若反应物(强碱溶液)为稀溶液且不加热：NH OH NH 3H2O。 4(4)与盐溶液反应3.
3、氨的用途(1)液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。(2)制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。4铵盐(1)物理性质：都是无色或白色晶体，易溶于水。(2)化学性质不稳定性aNH 4Cl 受热分解：NH 4Cl NH3HCl。= = = = = bNH 4HCO3受热分解：NH 4HCO3 NH3CO 2H 2O。= = = = = 与碱反应(离子方程式)a在稀溶液中不加热：NH OH =NH3H2O。 4b加热时或浓溶液：NH OH NH3H 2O。 4= = = = = (3)NH 的检验： 4。3判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。( )2向 AgNO3溶液
4、中滴加过量氨水，溶液澄清，Ag 与 NH3H2O 能大量共存。( )3浓氨水可检验氯气管道漏气。( )4分别充满 HCl、NH 3的烧瓶倒置于水中后液面迅速上升，说明二者均易溶于水。( )5实验室用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH3并不涉及氧化还原反应。( )6氨水能使酚酞变红，氨气是碱。( )1氨是中学阶段所学的唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，利用这一点，可以在推断题中作为解题的突破口。2NH 3、氨水都不是电解质，氨水中的电解质是 NH3H2O。NH 3H2O 是中学阶段唯一一个可溶性的弱碱，也是一个化学式中无 OH 的碱。3当浓硝酸、浓盐酸等挥发性酸与浓氨水或氨气接
5、触时，有白烟生成，可以此来检验或验满氨气。4氨水中含有三种分子(H 2O、NH 3H2O、NH 3)和三种离子(OH 、NH 、H )，其中含 4量最多的是 NH3H2O，但计算其物质的量浓度和溶质质量分数时，氨水的溶质以 NH3代替。45铵盐和碱反应一定能产生氨气，可用湿润的红色石蕊试纸检验，但是铵盐受热分解不一定产生氨气。6加热分解 NH4Cl 可产生 NH3，但不能以此来制取氨气，因为两者在试管口附近又生成了 NH4Cl，得不到 NH3。一、氨与铵盐的性质及应用1关于氨的下列叙述中，错误的是( )A氨易液化，因此可用来作制冷剂B氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色C氨气遇到浓盐酸
6、、硫酸都会发生反应，产生白烟现象D氨气可被氯气氧化生成 N2，同时还可能产生白烟现象解析：C 项，NH 3HCl= =NH4Cl，有白烟生成，但与 H2SO4反应不会产生白烟；D 项，氨气可被氯气氧化生成 N2，氯气被还原生成 HCl，HCl 与 NH3化合产生白烟现象。答案：C2下列说法中正确的是( )A所有铵盐受热均可以分解，但产物不一定有 NH35B加热可除去 NH4Cl 中的少量 NaHCO3C在盛有硫酸亚铁铵(NH 4)2Fe(SO4)2溶液的试管中，滴加少量 NaOH 溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝D铵盐都易溶于水，其水溶液均呈酸性解析：铵盐分解不一定产生氨气，如
7、 NH4NO3在 400 以上分解生成 N2、NO 2和 H2O，A项对；Fe 2 比 NH 更易结合 OH ，因而加入少量 NaOH 不会产生 NH3，C 项错； 4NH4HCO3、(NH 4)2S 等溶液均呈碱性，D 项错。答案：A3下列关于氨水的说法中，不正确的是( )A氨水和液氨不同，氨水是混合物，液氨是纯净物B氨水中物质的量浓度最大的粒子是 NH3H2O(水除外)C氨水显弱碱性，是弱电解质D在 1 molL1 氨水中，NH 3H2O、NH 、NH 3的物质的量浓度之和为 1 molL1 4解析：氨气极易溶于水，发生如下反应，NH 3H 2ONH 3H2ONH OH ；生成 4的氨水是
8、混合物，其中的NH3H2O 是弱电解质，电离程度小，且 NH3分子极易与 H2O 结合，故其中浓度最大的粒子是NH3H2O(H2O 除外)。答案：C4NH 3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(见图)。下列说法正确的是( )ANH 4Cl 和 NaHCO3都是常用的化肥BNH 4Cl、HNO 3和 Na2CO3受热时都易分解CNH 3和 NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D图中所涉及的盐类物质均可以发生水解反应6解析：NaHCO 3不是化肥，Na 2CO3不易分解，NaCl 不发生水解反应。答案：C5如图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向 NaOH 固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面
9、皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )解析：B 中的浓硫酸易与 NH3发生反应；C 中，该溶液也可能是 MgCl2溶液等；D 中NH3H2O 是碱，而 NH3不属于碱。答案：A6探究氨气及铵盐性质的过程中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )7A将集有氨气的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨气极易溶于水B将 pH11 的氨水稀释 1 000 倍，测得 pH8，说明 NH3H2O 为弱碱C加热 NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明 NH4HCO3受热不稳定D将红热的 Pt 丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量红棕色气体，说明氨气的氧化产物为
10、 NO2解析：氨气极易溶于水，使试管内压强迅速降低，液体迅速充满试管，A 项正确；强碱稀释 10n倍，pH 减小 n 个单位，而将 pH11 的氨水稀释 1 000 倍，测得 pH8，说明氨水为弱碱，B 项正确；加热 NH4HCO3固体，观察到固体逐渐减少，试管口有液滴产生，说明碳酸氢铵受热分解，不稳定，C 项正确；氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与空气反应生成二氧化氮，D 项错误。答案：D7只用一种试剂，将 NH4Cl、(NH 4)2SO4、NaCl、Na 2SO4四种溶液分开，这种试剂是( )ANaOH 溶液 BAgNO 3溶液CBaCl 2溶液 DBa(OH) 2溶液解析：NH 4Cl
11、 溶液加 Ba(OH)2溶液并加热有气体生成，(NH 4)2SO4溶液加 Ba(OH)2溶液并加热有白色沉淀和气体生成，NaCl 溶液遇到 Ba(OH)2无明显现象，Na 2SO4溶液遇到 Ba(OH)2产生白色沉淀。答案：D二、氨气的制备与性质的综合实验8如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后，若要检验 AE 装置的气密性，其操作是首先_，然后微热 A，观察到 E 中有气泡冒出，移开酒精灯(或松开双手)，E 中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。(2)装置 B 中盛放的试剂是_。(3)点燃 C 处酒精灯，关闭止水夹 2，打开止水夹 1
12、，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧8瓶中固体后关闭分液漏斗，稍等片刻，装置 C 中黑色固体逐渐变红，装置 E 中溶液里出现大量气泡，同时产生_(答现象)；从 E 中逸出液面的气体可以直接排入空气，请写出在 C 中发生反应的化学方程式：_。(4)当 C 中固体全部变红色后，关闭止水夹 1，慢慢移开酒精灯，待冷却后，称量 C 中固体质量。若反应前固体质量为 16 g，反应后称重固体质量减少 2.4 g。通过计算确定该固体产物的成分是_(用化学式表示)。(5)在关闭止水夹 1 后，打开止水夹 2，残余气体进入 F 中，很快发现装置 F 中产生白烟，同时发现 G 中溶液迅速倒吸流入 F 中。写出产生白烟的
13、化学方程式：_。迅速产生倒吸的原因是_。解析：(1)检查 AE 装置气密性的方法为关闭止水夹 2 和分液漏斗活塞，打开止水夹1，在 E 中装入水，然后微热 A，观察到 E 中有气泡冒出，移开酒精灯(或松开双手)，E 中导管有水柱形成，说明装置气密性良好。(2)装置 B 是对产生的氨气进行干燥的装置，氨气为碱性，所以装置 B 中为碱性物质，故为碱石灰或生石灰。(3)C 装置中氧化铜黑色固体逐渐变红产生铜，发生还原反应，而装置 E 中溶液里出现大量气泡，又从 E 中逸出液面的气体可以直接排入空气，说明排出气体为 N2，故2NH33CuO 3CuN 23H 2O。装置 E 中为溶有二氧化硫的氯化钡溶
14、液，通入= = = = = 氮气后溶液中出现气泡，未反应的 NH3与 H2SO3反应，生成(NH 4)2SO3，与氯化钡反应，产生白色沉淀。(4)C 中物质为氧化铜，反应前固体质量为 16 g，即含有氧化铜 0.2 mol，若全部被还原为 Cu，则冷却后称量应为 12.8 g，变化质量为 3.2 g，若全部被还原为 Cu2O，固体变化质量应为 1.6 g，但称得固体质量减少 2.4 g，即有部分氧化铜被还原为 Cu2O，故固体产物的成分是 Cu2O、Cu。(5)氨气和氯气直接反应生成氯化铵，产生白烟，3Cl28NH 3=N26NH 4Cl，盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致内压
15、减小，引起溶液倒吸。答案：(1)关闭止水夹 2 和分液漏斗活塞，打开止水夹 1，在 E 中装入水(2)碱石灰或生石灰(3)白色沉淀 2NH 33CuO 3CuN 23H 2O= = = = = (4)Cu2O、Cu(5)3Cl28NH 3=N26NH 4Cl 盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体，导致内压减小，引起溶液倒吸9一、氨气的实验室制法1 加热固态铵盐和碱的混合物2 NH3制备时的几点注意(1)制取氨时所用的铵盐不能是硝酸铵、碳酸铵或碳酸氢铵。因为在加热过程中，NH4NO3可能发生爆炸；而(NH 4)2CO3、NH 4HCO3受热易分解产生 CO2，使生成的 NH3中混有较多的
16、 CO2杂质。10(2)消石灰不能用 NaOH、KOH 代替，原因是 NaOH、KOH 具有吸湿性，易结块，不利于产生 NH3，且在加热条件下易腐蚀试管。(3)氨是碱性气体，不能用酸性干燥剂(浓硫酸、P 2O5)干燥，也不能用 CaCl2干燥，因为 CaCl2可以吸收 NH3。(4)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：3 氨气的其他制法111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 B C D解析：中 NH4Cl 固体受热可产生 NH3和 HCl，但两者遇冷会重新凝结产生 NH4Cl 固体，且可能出现堵塞导管的情况，中
17、试管口未向下倾斜会导致水倒流入试管而使试管破裂，故错误；把浓氨水滴入氧化钙固体中，会发生反应 CaONH 3H2O=Ca(OH)2NH 3，反应放热，温度升高有利于 NH3放出，故可用的方法制取氨气；浓氨水受热产生氨气，12通过碱石灰吸收水蒸气后即得干燥的 NH3，符合要求。答案：D2某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如下所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。(1)需选择的药品是_，该小组选择的药品混合后快速放出氨气的原因是_，选择的仪器是_(填序号)。(2)若用如图甲装置收集 NH3，如何判断
18、烧瓶中已收集满 NH3?_。(3)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是_。解析：(1)要快速制备 NH3可选用浓氨水和 NaOH 固体，原因是 NaOH 固体溶解时放热加快 NH3逸出，且 c(OH )增大，使 NH3H 2ONH 3H2ONH OH 平衡左移，有利于 4NH3放出。选用或。(2)由于氨气易溶于水 NH3H 2ONH 3H2O，呈碱性，使滴有酚酞的水变红，据此可判断。13(3)将胶头滴管中的水挤入圆底烧瓶后，由于 NH3溶于水使瓶中的气压减小，气球的体积逐渐变大。答案：(1)浓氨水、氢氧化钠固体 NaOH 溶于水放热，促使氨水分解放出氨气，且c(OH )增大，使 NH
19、3H 2ONH 3H2ONH OH 平衡左移，有利于 NH3放出 4或(2)漏斗下端边沿与水面接触处溶液颜色变为浅红色(3)气球逐渐变大3有甲、乙两位同学想利用下列装置及化学试剂，对实验室制取并收集氨气的实验进行改进。化学试剂：NH 4Cl 固体、浓氨水、NaOH 固体(1)甲同学想方便快速地制取少量氨气，应选择的装置是_(填序号)，选用试剂是_(填序号)。选用上述试剂制氨气的理由是_，实验过程中，制气时的实验操作是_。(2)乙同学建议，把教材中实验室制取氨气的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上收集氨气，并确保不污染环境，请你根据其设想回答：若用排气法收集氨气，请在方框内画出其气体收集装置和
20、尾气吸收装置，标出所用试剂(自选)名称。若用排液集气法收集 NH3，可选用的试剂是_(填序号)。AH 2O B浓硫酸CCCl 4 D饱和 NaCl 溶液14解析：(1)不加热制取 NH3是快速制取少量 NH3的措施，具体操作方法是把浓氨水滴到固体 NaOH 上。(2)用排气法收集 NH3的装置中要注意集气瓶中导气管的长短，因 NH3的密度比空气的小，故进气管短，出气管长，因 NH3极易溶于水，进行尾气处理时，要设置防倒吸装置。用排液法收集 NH3时，要求液体不能溶解 NH3(排除 A、D)且不与 NH3发生反应(排除 B)，故选 CCl4。答案：(1)B NaOH 固体遇水放热，使氨气的溶解度
21、降低，同时可使溶液中c(OH )增大，促使 NH OH NH 3H2ONH 3H 2O 平衡向右移动，从而使氨气逸出 4将浓氨水逐滴滴加到 NaOH 固体上(2)如图： C二、喷泉实验1 喷泉实验的原理由于容器内外产生压强差而形成喷泉。气体迅速溶于水或某种溶液中，容器内压强小于容器外压强，从而产生喷泉，依据这一原理，只要能够造成容器内气体大量溶于液体，就可以形成喷泉。2 形成喷泉的类型(1)只要气体易溶于吸收剂，均可做喷泉实验，吸收剂可以是水，也可以是酸液、碱液等。下面是几种常见的能形成喷泉的气体和液体。(2)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产生气体。容器
22、内产生大量气体，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。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是利用此原理。3 引发喷泉的几种方法(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。15(3)使烧瓶外待喷液面上的气压增大。4 喷泉实验产物的浓度计算关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积，标准状况下的气体进行喷泉实验后物质的量浓度：(1)HCl、NH 3、NO 2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时：溶质的物质的量浓度为mol/L。122.4(2)当 NO2和 O2的混合气体且体积比为 41 时，c(HNO 3) mol/L。128(3)当 NO
23、 和 O2的混合气体且体积比为 43 时，c(HNO 3) mol/L。139.2(4)当 H2S、CO 2、SO 2溶于 NaOH 溶液中，c(Na 2S)、c(Na 2CO3)、c(Na 2SO3)均为 122.4mol/L。5 喷泉实验的装置与操作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：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：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
24、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：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：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。16装置：烧瓶内通入 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。装置：打开处的止水夹并向烧瓶中通入少量 HCl 气体后关闭止水夹，再打开处的止水夹。观察到先产生白烟，生成固体 NH4Cl，瓶内气压降低形成喷泉。装置：先挤压
25、胶头滴管，再打开 a、c 活塞，然后打开 b 活塞，可产生双喷泉现象。4在如图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体 a，将滴管中的液体 b 挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹 f，烧杯中的液体 b 呈喷泉状态喷出，最终几乎充满烧瓶。则a 和 b 分别是表中的( )解析：A 项能形成喷泉，但最终溶液不能充满烧瓶；B、C 项不能形成喷泉；D 项能形成喷泉，且溶液最终充满烧瓶。答案：D5如图是课外活动小组的同学设计的 4 个喷泉实验方案。下列有关操作不可能引发喷泉现象的是( )17A挤压装置的胶头滴管使 CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B挤压装置的胶头滴管使 NaOH 溶液全部进入烧瓶，片刻后
26、打开止水夹C用鼓气装置从装置的 a 处不断鼓入空气并打开止水夹D向装置的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹解析：A 项中氯气可以溶于四氯化碳中，且氯气极易溶于氢氧化钠溶液中，因此可以引发喷泉实验，所以不符合题意；B 项中氢气不溶于氢氧化钠溶液中，不能造成负压，因此不能引发喷泉实验，所以符合题意；C 项中通过 a 鼓入空气，会将水压入烧瓶中，氨气溶于水后造成负压，能形成喷泉实验，所以不符合题意；D 项中加入浓硫酸放热，锥形瓶中压强增大，浓氨水被压入烧瓶，与氯化氢反应造成负压，能形成喷泉实验，所以不符合题意。答案：B6同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满NH 3、NO 2进行喷泉实验，
27、如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为( )18A BC D不能确定解析：假设两个烧瓶内均充有 a mol 气体，烧瓶容积为 V L 则：c(氨水) a molV L aVmolL13NO2H 2O=2HNO3NOa mol a mol23水进入烧瓶内的体积也是其容积的 。23c(HNO3) molL1 。23a mol23V L aV答案：C7某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入 X、Y 两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的 NaOH 溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知 X、Y 是HCl、NH 3、Cl 2、O 2、CH 4、SO 2、NO 气体中的两种，则下列判断中正确的是( )AX 是 NH3，Y 是 HCl BX 是 Cl2，Y 是 NH3CX 是 SO2，Y 是 O2 DX 是 NO，Y 是 O2解析：根据题中已知的气体，能产生白烟的是 HCl 和 NH3或 Cl2和 NH3，再根据题中信息“甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅”可知 X 是 NH3，Y 是 HCl，故 A 项正确。答案：A19
