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1、1 高中化学高中化学 58 个考点精个考点精讲讲24、 氨、铵盐氨、铵盐 1复习重点复习重点 1氨的分子结构、性质和制取 2铵盐的结构、性质和用途 3氨和铵盐的检验 2难点聚焦难点聚焦 一氨 1氨的结构、性质和用途 (1)氨的结构: 电子式: 结构式:空间构型:三角锥形;NH3是极性分子。 (2)物理性质:无色有特殊剌激性气味的气体,极易溶于水,常温常压下 1 体积水能溶解 700 体积的 NH3 。 (3)化学性质: 与水反应: NH3+H2O NH3H2O NH4+OH NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质检验 NH3。 与酸的反应: NH3+HCl=NH4Cl(生成白
2、烟) NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 与氧化剂反应: 4NH3+3O2 4NO+6H2O 2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O 8NH3+3Cl2 = N2 + 6NH4Cl 2氨的实验室法:用铵盐与碱共热 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O 发生装置:固+固+加热型。与制备 O2 和 CH4 气体相似;收集 NH3 用向下排空气法收集。 检验:a.用润湿的红色石蕊试纸检验; b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验,产生白烟。 干燥:不能用 CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,因为 NH3能与 CaCl2反应生成 CaCl28NH3。P2O5与浓硫 酸均能与 N
3、H3反应,生成相应的盐。所以 NH3通常用碱石灰干燥。3氨的工业制法N2+3H2 2NH3 一 铵盐(1)结构:离子晶体,具有离子键、共价键和配位键,是由非金属元素组成的离子化合物。(2)物理性质:都是晶体,都易溶于水。 (3)化学性质 不稳定性:铵盐受热易分解 NH4Cl NH3+HCl NH4HCO3 NH3+CO2+H2O NH4NO3受热分解较复杂:NH4NO3 N2O+2H2O 2NH4NO3 2N2 +O2+4H2O 与碱反应 NH4+OH NH3H2O 或 NH4+OH NH3+H2O 水解反应:NH4+H2O NH3H2O+H (4)用途:可用作氮肥,炸药,焊药。 (5)NH4
4、的检验: 往待测液中加入 NaOH 溶液加热,放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明含 NH4。 原理、规律、疑难剖析原理、规律、疑难剖析: 1、 关于氨水的几个问题 (1)氨气或液氨溶于水得氨水,氨水的密度比水小,并且氨水浓度越大密度越小,计算氨水浓度时,高温、高压4催化剂2溶质是 NH3,而不是 NH3H2O。 (2)在氨水溶液中存在如下平衡:NH3+H2ONH3H2O NH4+OH,氨水显弱碱性,具有碱的通性。氨水可使红色石蕊试纸变蓝,故常用湿润 的红色石蕊试纸检验 NH3的存在。 (3)氨水是混合物,溶液中存在微粒有: 三种分子:NH3H2O、NH3、H2O 三种离子:NH4+、O
5、H、及少量 H+ (4)氨水是弱电解质溶液,但电解质是 NH3H2O 而不是 NH3。 (5)氨水是很好的沉淀剂,可使多种阳离子:Mg2、Fe3、Al3、Ag、Cu2等生成沉淀。其中 AgOH、 (或 Ag2O) 、Cu(OH)2 等沉淀遇过量的氨水会生成络离子而溶解。如: Al3+3 NH3H2O=Al(OH)3 +3NH4 Ag+ NH3H2O=AgOH+NH4 2AgOH=Ag2O+H2O Ag2O +4 NH3H2O=2Ag(NH3)2+ +2OH+3H2O 利用此性质在实验室中用氨水制取 Al(OH)3 和银氨溶液。 (6)涉及氨水的离子方程式的书写 氨水作反应物,用分子式 NH3H
6、2O 表示。 生成氨水时,如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下,用下式表示: NH4+OH NH3+H2O 生成氨水时,如使用的反应物为稀溶液,用下式表示:NH4+OH = NH3H2O 2、 铵盐的分解规律 (1)不稳定性酸的铵盐分解产物为 NH3和酸酐及水。如 NH4HCO3 NH3+CO2+H2O (2)挥发性酸对应的铵盐产物为 NH3和相应酸。如 NH4Cl NH3+HCl (3)氧化性酸的铵盐分解产物不附合上述规律。如 NH4NO3和(NH4)2SO4(因 HNO3和 H2SO4有强 氧化性,NH3在加热时有还原性) 一氨气制法 1工业制法其反应方程式:N2+3H2 高温、高压2NH
7、32实验室制法 药品:铵盐(氯化铵)与消石灰固体混合加热 反应方程式:2NH4Cl +Ca(OH)2 CaCL2+2NH3 +2H2O 装置:固体 加热 气体,同于实验室用 KClO3和 MnO2固体混合加热制 O2装置干燥:常用碱石灰作干燥剂,不能用酸性干燥剂如浓 H2SO4、P2O5等。 收集:只能用向下排空气法。 验满:用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,也可用玻璃棒蘸有浓氨水,靠近试管口。 注意:a棉花的作用为防止气体对流,提高收集氨气的速率和纯度。b不使用 NaOH 的原因是加 热时 NaOH 碱性强,容易腐蚀试管。消石灰碱性相对弱,且比较疏松,氨气容易逸出。c制取干燥氨气也 不能用 C
8、aCl2作干燥剂,原因是 CaCl2和 NH3加合生成 CaCl28NH3。 3例题精讲例题精讲 例例 1.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满:NH3,NO2,进行喷泉实验。经充分反应后, 瓶内溶液的物质的量浓度为 ( ) A. B. C.= D.不能确定 解析解析:可先设烧瓶容积为 1L,则 NH3瓶中水充满整个烧瓶,NO2瓶中水充满烧瓶的 2/3,如在标准状况下测定,则氨水的物质的量浓度为 c=,HNO3溶液物质的量浓度为 c=。参考答案:CL1mol4 .221L32mol324 .221例例 2.从某些性质看,NH3与 H2O 相当,NH4+与 H3O+,NH2与 O2都有
9、相当关系,下列有关方程式不正确 的是 ( )催化剂3A. NH4Cl+KNH2=KCl+2NH3 B. M+2NH3=M(NH2)2+H2(M 为二价活泼金属) C. 2NH4Cl+MNH=MCl2+NH3 D. 2NH4Cl+MO=M(NH2)2+2HCl+H2O 解析解析:A 中 KNH2可看成 KOH,反应正确,B 中 NH3可看成 H2O,反应正确,C 中 MNH 可看成 MO,反应同样也正 确,而 D 中若将 NH4Cl 看成 H3OCl 即 HCl,则有反应 2NH4Cl+MO=MCl2+NH3+H2O 例例 3某化学课外小组所做实验的示意图如下图图中“ ”表示气体流向,M 是一种
10、子纯净而干燥的气体,Y 为另一种气体。当与 M 气体反应时 y 气体过量,E 内有棕色气体产生。实验所用到的物质只能由下列物质中选取:Na2CO3、Na2O2 、NaCl、CaCl2、(NH4)2CO3碱石灰等固体及蒸镏水。据此实验,完成下列填空: (1)A 中所用装置的主要仪器有 (2)B 中所选的干燥剂是 ,作用是 。 (3)C 中发生的主要反应的化学方程式是 (4)制取 y 气体的 D 装置所用的主要仪器是 制取 y 的化学方程式是 。 (1)当 F 中为紫色石蕊试液时,见到的现象是 主要反应方程式为 、 。 解析:解此题抓住两点:产生 C(或 E)气体的条件为 Pt丝红热E 内有红棕色
11、即为 NO2,得知 M 为 NH3,y 为 O2,C 中有 NO、NO2、H2O(g)等。答案:(1)大试管,铁架台(附铁夹) ,酒精灯,单孔塞和玻璃管。 (2)碱石灰,既除去水蒸气又除去 CO2. (3)4NH3+5O2 Pt 4NO+6H2O (气) (4)平底烧瓶,分液漏斗,胶塞 ,导管(用锥形瓶代替平底烧瓶也可) 2Na2O2 +2H2O = 4NaOH + O2 (5)紫色石蕊试液变红,3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3=H+NO 3。 例例 4 在室温时有 50ml 的混合气体,它们可能由 HCl、NH3、CO2、NO 组成。将这些混合气体通过浓 H2SO4后体积减少为
12、35ml ,再通过过量的过氧化钠气体体积又减少为 20ml,最后将气体通过水,充分 反应后只剩下 10ml 气体。 (所有气体体积在同温同压下测定)求: 混合气体由哪些气体组成?它们的各占多少毫升? 最后剩余气体是什么气体? 解析:50ml 混合气体通过浓 H2SO4体积减少为 35ml,则 NH3体积为 50ml-35ml=15ml。由此确定无 HCl。由题意可知还有 CO2和 NO。设含 CO2为 xml,NO 为 yml,若最后 10ml 为 NO,则由: 3NO2+H2O=2HNO3+NO 可知需 NO2为 30ml20ml,不合题意,若最后 10ml 为 O2,则由4NO+3O2+2
13、H2O=4HNO3可知 ymlNO 需消耗ymlO2,再由 2CO2+2Na2O2=2NaCO3+O2得生成 O2为ml,43 2x加热某固态 碳酸盐 A固体干燥剂 BC灼热铂金丝 MDE尾气吸收FY4解得 35yx10y43 2x 6y29x则 NH3为 15ml,CO2为 29ml,NO 为 6ml 答案:混合气体由 29mlCO2,15mlNH3,6mlNO 组成。剩余气体为 O2,其体积为 10ml.例 5 在密闭容器中,放入碳酸铵和氢氧化钠固体共 Ag,将容器加热至 200,经充分反应后,排出其 中气体,冷却后称得剩余固体的质量为 Bg,问容器内碳酸铵和氢氧化钠各多少克? 解析:可能
14、发生如下反应:(NH4)2CO2 + 2NaOH = 2NH3+ 2H2O + Na2CO3 (NH4)2CO3 = 2NH3+ CO2+ H2O 在加热过程中应首先发生反应,只有当(NH4)2CO3过量时才能继续发生反应。并由以上反应可以看 出,NaOH 过量时减重少,残留固体只有两种情况。一当(NH4)2CO3正好作用或过量时残留物为 Na2CO3, 二当 NaOH 过量时残留物为 Na2CO3和 NaOH 的混合物,下面分别讨论。 10据反应(NH4)2CO3 + 2NaOH = Na2CO3 + 2NH3+ 2H2O96 80176 106 34 36A B当 A/B=176/106
15、即 A=B 时,两者恰好反应5388BgAgmBgAgmNaOHCONH5340 17680,5348 17696324)(20当 NaOH 过量时,即 AB 时,根据减少质量确定(NH4)2CO3质量5348gBAAmgBAmNaOHCONH3548)( ,3548)( 324)(30当(NH4)2CO3过量,即 AB 时,残留固体为 Na2CO3,可确定参加反应的 NaOH 的质量。3588)( 5340,5340324)(gBAmBgmCONHNaOH )(5340324)(gBAmCONH答案:(1)当(NH4)2CO3过量或正好作用时 ,5340BgmNaOH(2)当 NaOH 过量
16、时, 3548)( 324)(gBAmCONH ),(3548)( gBAAmNaOH4实战演练实战演练 一、选择题:一、选择题:1、下列气体中最易液化的是 A、N2 B、O2 C、NH3 D、H22、既能用浓硫酸,又能用碱石灰干燥的气体是 A、Cl2 B、SO2 C、NO D、NH33、下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与烧碱溶液反应的是 A、NH4Cl B、NH4HS C、NaHCO3 D、FeS4、下列各组物质的空间构型完全不同的是A、NH3和 H3O+ B、NH4+和 CH4 C、CO2和 SiO2 D、金刚石和晶体硅5、下列各组气体,在通常条件下能稳定共存的是 A、NH3、O2、HCl
17、 B、N2、H2、HCl C、CO2、NO、O2 D、H2S、O2、SO2 56、某混合气体可能有 CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无 浑浊现象) ,氢氧化钡溶液(有浑浊现象) 。浓 H2SO4、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时,则 可断定该混合气体中一定有 A、HCl、CO2、H2 B、CO、H2、H2O C、CO、H2、NH3 D、HCl、CO、H2O7、氨水中含氮的微粒最多的是A、NH3 B、NH3H2O C、NH4+ D、OH-8、下列混合物可用加热方法分离的是 A、碘和氯化铵 B、硫酸钾和氯酸钾 C、氯化铵和硫酸钡 D、碳酸氢
18、钠和碳酸氢铵9、限用一种试剂,经过一次性实验就能鉴别 Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3溶液,应选用 A、AgNO3溶液 B、NaOH 溶液 C、Ba(OH)2溶液 D、盐酸10、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是 A、CO32-、H+、HCO3-、Ca2+ B、NH4+、OH-、Ba2+、NO3- C、I-、ClO-、NO3-、H+ D、SO32-、SO42-、Na+、OH- 二、填空11、A、B、C 三种气体,A 为无色,在一定条件下 A 能与 O2反应生成 B;B 不溶于水,它能与 O2反应生 成 C;A、C 气体均溶于水,其水溶液分别呈碱性与酸性。推断。A 、C
19、。12、将 aL 含(NH4)2SO4与 NH4NO3的混合液平均分成两份,向一份中加入 b mol 烧碱,加热恰好将其中 NH3全部赶出,向另一份中加入 BaCl2溶液完全反应。消耗 c mol BaCl2,原溶液中 NO3-的物质的量浓度为 。 三、计算13、 350 体积(标准状况)的氨气溶解在 1 体积的水里,求这种氨水的质量分数和物质的量浓度。 (该氨 水的密度为 0.924g/mL) 【能力训练答案能力训练答案】 一、选择题1、C 2、C 3、B C 4、C 5、B 6、A 7、B 8、C 9、C 10、D 二、填空11、NH3、NO2 12、Lmolacb/42 三、计算13、%14.21%100 1000/17/4 .22350/17/4 .22350%3 gmolgmolLLmolgmolLLNHLmol LmlmLggmolgmolLLmolLLCNH/49.11 /1000/924. 0)1000/17/4 .22350(/4 .223503