高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第2课时教案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 氮及其化合物第2课时教案，共25页。

新知探究(一) 氨的性质[学考层级]
[自学新教材]
阅读教材，回答下列问题：
1．物理性质
氨是eq \a\vs4\al(无)色、有刺激性气味的气体，密度比空气的eq \a\vs4\al(小)。氨很容易液化，液化时放热，而液氨汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此，液氨可用作制冷剂。氨极易溶于水(常温常压下，体积比为1∶700)。
2．化学性质
(1)与水反应——喷泉实验
(2)与酸反应
①将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近，观察到的现象是有大量白烟产生。这是因为浓氨水挥发产生的氨气与浓盐酸挥发产生的氯化氢在空气中相遇迅速反应生成氯化铵晶体小颗粒。
②反应的化学方程式是NH3＋HCl===NH4Cl。
(3)氨的催化氧化反应
①NH3分子中氮元素的化合价为－3价，处于最低价态，因此氨具有还原性。
②氨气与氧气在催化剂作用下生成NO的化学方程式：4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O。
[落实新知能]
1．喷泉实验的原理及形成条件
(1)原理
当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，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)形成的条件
气体极“易”“溶”于“溶剂”。
易——溶解度大且溶解速度快；
溶——可以是物理变化，也可以是发生化学反应导致气体的消耗；
溶剂——可以是水，也可以是某种溶液。
2．液氨与氨水的比较
3．NH3·H2O的性质
[注意] ①氨与挥发性的酸反应冒白烟，是因为在空气中生成固态颗粒，所以与不挥发性的酸反应不会冒白烟。
②氨气具有还原性，能催化氧化生成NO，是工业生产硝酸的基础反应。
[演练新学考]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)NH3的催化氧化与NO的氧化均为固氮反应( )
(2)NH3的水溶液呈碱性，故NH3为一种碱( )
(3)NH3与O2反应时可直接氧化成NO2( )
(4)氨气与浓硫酸反应会产生白烟现象( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
2．下列关于氨水的叙述正确的是( )
A．氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱
B．氨水和液氨成分相同
C．氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D．1 ml·L－1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)物质的量之和为1 ml
解析：选D 溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含有六种粒子，分别是H2O、NH3、NH3·H2O、NHeq \\al(＋,4)、OH－和少量的H＋，是一种混合物，液氨是纯净物。
3.如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置，下列叙述不正确的是( )
A．该实验说明氨是一种极易溶于水的气体
B．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性
C．形成喷泉的原因是氨溶于水后，烧瓶内的气压小于大气压
D．用氯气代替氨，利用此装置也可进行喷泉实验
解析：选D A项，NH3极易溶于水，可用来做喷泉实验；B项，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红色；C项，NH3极易溶于水，使烧瓶内的气压小于大气压，在压强差的作用下，烧杯中的水沿导管迅速向上流动，从而形成喷泉；D项，Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验。
新知探究(二) 铵盐[学考层级]
[自学新教材]
阅读教材，回答下列问题：
1．常见铵盐
铵盐是农业上常用的化肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐，它们都是eq \a\vs4\al(易)溶于水的晶体。
2．铵盐的化学性质探究
(1)不稳定性
①在试管中加热氯化铵固体：
观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体。反应的化学方程式：NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl。
②加热NH4HCO3分解的化学方程式为NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O。
(2)与碱反应
加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液，在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸。
①观察到的现象是红色石蕊试纸变蓝。
②反应的化学方程式是NH4Cl＋NaOHeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O＋NaCl；离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。
[落实新知能]
1．铵根离子检验的原理与方法
(1)原理
eq \a\vs4\al(铵盐)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up7(碱),\s\d5(加热)))eq \a\vs4\al(氨气)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up7(湿润的),\s\d5(红色石蕊试纸)))eq \a\vs4\al(变蓝)eq \a\vs4\al(\(――→,\s\up7(浓盐酸),\s\d5( )))eq \a\vs4\al(白烟)
(2)方法
2．氨的实验室制法
[演练新学考]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)可以用烧碱处理含高浓度NHeq \\al(＋,4)的废水并回收利用氨( )
(2)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3( )
(3)因为NH4HCO3受热易分解，故可用作氮肥( )
(4)检验溶液中是否含有NHeq \\al(＋,4)：取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体( )
解析：烧碱可与NHeq \\al(＋,4)反应产生氨气，则可用烧碱处理高浓度NHeq \\al(＋,4)的废水并回收利用氨，(1)正确。铵盐与碱加热可产生NH3，NH4Cl与Ca(OH)2反应的方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，(2)正确。碳酸氢铵用作氮肥的原因是其溶解后电离出的铵根离子能被植物吸收，不是利用其分解的性质，(3)错误。检验溶液中是否含有NHeq \\al(＋,4)的方法是取少量溶液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，若湿润的红色石蕊试纸变为蓝色，就证明产生了NH3，原溶液中含有NHeq \\al(＋,4)，(4)正确。
答案：(1) √ (2)√ (3)× (4)√
2．下列说法正确的是( )
A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．铵盐易溶于水，所有铵盐中的氮元素均呈－3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时，反应的离子方程式为NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
D．NH4Cl与NaCl的固体混合物可用升华法分离
解析：选C 有的铵盐受热分解产生NH3，如NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O；有的铵盐受热分解不产生NH3，如NH4NO3，A项错误；铵盐易溶于水，铵盐里除NHeq \\al(＋,4)中的N呈－3价外，还可能含有其他价态的N元素，如NH4NO3中的N有－3、＋5两种价态，B项错误；铵盐与碱溶液反应，加热时，生成NH3，C正确；可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为NH4Cl先受热分解，再降温化合，不属于升华，D项错误。
3．为了检验某固体物质中是否含有NHeq \\al(＋,4)，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸
④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A．①⑤ B．④⑤
C．①③ D．①④⑤
解析：选B NHeq \\al(＋,4)检验一般是取少量样品与碱混合于试管中，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成，因此④、⑤一定用不到。
4．某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：
(1)实验室制备氨气的化学方程式为___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是________(填“a”或“b”)，并说明选择的理由是________________________________________________________________________。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)a 氨气密度比空气密度小
新知探究(三) 喷泉实验[选考层级]
[难度增一点]
[典例] 喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
(1)实验室制取氨气的化学方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是____________________________。该实验的原理是__________________________________。
②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法
________________________________________________________________________。
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________。
A．Cu与稀盐酸
B．NaHCO3溶液与NaOH溶液
C．CaCO3与稀硫酸
D．NH4HCO3与稀盐酸
(3)从产生喷泉的原理分析，图1、2是________上部烧瓶内的压强。图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。
[解析] (1)图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可，图2则需先打开止水夹，再用热毛巾捂住圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。
(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强方可，故应选NH4HCO3和稀盐酸，其他要么不反应，要么反应不生成气体或产生气体很少。
(3)图1、2是上部压强减小导致喷泉产生，图3是下部压强增大导致喷泉产生，人造喷泉及火山爆发均与图3原理相似。
[答案] (1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O ①打开止水夹，挤压胶头滴管 NH3溶于少量水中，使圆底烧瓶内压强减小，烧杯内的水在大气压作用下进入圆底烧瓶，形成喷泉 ②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾 (2)D (3)减小 增大 3
[知能深一点]
形成喷泉实验的两种原理
1．减小内压法(如图Ⅰ所示)
(1)原理：烧瓶内气体与液体接触→气体溶解或发生化学反应→烧瓶内压强减小→外部液体迅速进入形成喷泉。
(2)常见气体与吸收剂的组合
(3)引发喷泉的操作：打开止水夹，将胶头滴管中的水挤入烧瓶。
2．增大外压法(如图Ⅱ所示)
锥形瓶内液体挥发或发生化学反应产生气体→锥形瓶内压强增大→锥形瓶内液体迅速进入烧瓶形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。
[选考难一点]
1．在如图装置中，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呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则a和b分别是( )
解析：选D 二氧化氮与水反应生成一氧化氮，气体体积变为原来的三分之一，A项不符合题意；常温下，二氧化碳在CaCl2溶液中的溶解度很小，B项不符合题意；氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，C项不符合题意。
2．同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3、②NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为( )
A．①>② B．①＜②
C．①＝② D．不能确定
解析：选B 设烧瓶的体积为V L，在标准状况下实验，则喷泉实验后氨水的物质的量浓度为eq \f(\f(V L,22.4 L·ml－1),V L)＝eq \f(1,22.4) ml·L－1；硝酸的物质的量浓度为eq \f(\f(V L,22.4 L·ml－1),\f(2,3)V L)＝eq \f(3,2)×eq \f(1,22.4) ml·L－1，故B正确。
新知探究(四) 氨气的制备[选考层级]
[难度增一点]
[典例] 实验室可用下列几组试剂制取少量NH3：
①固体Ca(OH)2和NH4Cl；②浓氨水和固体CaO；③浓氨水。
请回答下列问题：
(1)用上述三组试剂制取少量NH3，需要加热的是________(填序号)，第②组试剂中产生NH3的化学方程式表示为_________________________________________________。
(2)下面的制取装置图中，方法①应选用装置________(填“A”或“B”，下同)，方法②应选用装置________。
(3)在制取后，如果要干燥氨气，应选用的干燥剂是________。
A．浓硫酸 B．固体氢氧化钠 C．五氧化二磷
D．碱石灰 E．固体CaO F．无水CaCl2
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是___________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为防止环境污染，以下装置 (盛放的液体为水)可用于吸收多余NH3的是________(填序号)。
[解析] (1)①③需要加热，②由于CaO＋H2O===Ca(OH)2既消耗水，又放出热量，Ca(OH)2电离出OH－，增大了c(OH－)，减少了NH3的溶解，因此不必加热，即放出NH3。②组反应为NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑。
(2)A装置适用于固体与固体加热制气体，B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。(3)NH3只能用碱性干燥剂，可以用B、D、E干燥。(4)检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。(5)装置①没有出气导管，装置③易引起倒吸。
[答案] (1)①③ NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑
(2)A B
(3)BDE
(4)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，若试纸变蓝，说明NH3已集满(或其他合理答案)
(5)②④
[知能深一点]
1．用NH4Cl与Ca(OH)2共热反应制取NH3
[注意] ①本实验中试剂的选取：NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替，但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替，因为NH4HCO3、NH4NO3受热分解产生杂质气体。
②消石灰不能用KOH或NaOH代替，因为KOH和NaOH吸水易结块，不利于产生NH3，且高温下腐蚀试管。
③收集NH3的试管口放蘸有稀硫酸的棉花团，防止NH3与空气对流和污染空气。
2．快速制取氨气的其他简易方法
3．尾气处理时注意防倒吸
多余的氨气要吸收(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在用水吸收氨气时要防止倒吸，常采用的装置有：
[选考难一点]
1．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．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：选C 因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误；向CaO固体中滴加浓氨水，CaO与水反应使溶液中c(OH－)增大，消耗了水，并且放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨气，②正确；NH4Cl与Ca(OH)2反应，固体与固体反应，因为有水生成，试管口应向下倾斜，③错误；加热浓氨水，加快氨气挥发，④正确。
2．实验室制取氨气、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
A．用装置甲制取氨气
B．用装置乙收集氨气时气体应该从a口进b口出
C．装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜
D．可以用装置丁吸收氨气，进行尾气处理
解析：选B 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，二者在试管口遇冷又重新化合生成氯化铵，不能用装置甲制取氨气，A错误；氨气密度小于空气，可以用向下排空气法收集，即用装置乙收集氨气时气体应该从a口进b口出，B正确；装置丙中黑色固体变成红色时还原产物不一定为铜，因为氧化亚铜也是红色的，C错误；氨气极易溶于水，不能用装置丁直接吸收，应防倒吸，D错误。
3．甲、乙、丙三位同学分别用如图所示实验装置及化学药品制取氨。
回答下列问题：
(1)三位同学制取氨的化学方程式为_________________________________________。
(2)三位同学用向下排空气法收集氨的原因是______________________________。
(3)三位同学用如图所示装置制取氨时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确)，没有收集到氨的同学是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(4)三位同学都认为他们的实验装置还可用于加热碳酸氢铵固体来制取纯净的氨，能够达到实验目的的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
解析：(2)用向下排空气法收集NH3的依据是NH3的密度比空气的小。(3)由于乙装置中产生的气体通过浓硫酸，发生反应2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4，因而不能收集到NH3。(4)利用加热碳酸氢铵固体来制取纯净的氨，必须除去H2O(g)和CO2，碱石灰可吸收H2O(g)和CO2，故只有丙装置能达到实验目的。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(2)NH3的密度比空气的小 (3)乙
(4)丙
eq \a\vs4\al([课时跟踪训练])
A级—学业水平考试达标练
1．下列有关氨的叙述中，正确的是( )
①氨气易溶于水，可以用来做喷泉实验 ②氨水的密度比水的小，且浓度越大，其密度越大 ③可用向上排空气法收集氨气 ④氨易液化，工业上可用氨作制冷剂
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析：选D 不明确氨水的浓度越大，密度越小，易误认为②正确；不明确氨气的密度小于空气的，易误认为③正确。
2．检验氨气正确的方法是( )
A．用湿润的红色品红试纸，试纸褪色
B．靠近蘸有浓盐酸的玻璃棒，有白烟
C．用湿润的蓝色石蕊试纸，试纸变红
D．用湿润的淀粉碘化钾试纸，试纸变蓝
解析：选B A错，NH3不具有漂白性，不能使湿润的红色品红试纸褪色。B对，浓盐酸易挥发出HCl气体，与NH3反应生成NH4Cl固体而产生白烟。C错，湿润的蓝色石蕊试纸用于定性检验酸性物质，而NH3是碱性气体，故不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色。D错，NH3不具有氧化性，不能氧化KI生成I2，故不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变色。
3. 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，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是( )
解析：选A B项，NH3能与浓硫酸反应生成(NH4)2SO4；C项，AlCl3、MgCl2等氯化物溶液均可与NH3反应使溶液变浑浊；D项，NH3＋H2ONH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，氨水呈碱性，NH3·H2O是碱，NH3不属于碱。
4．给装有下列少量固体物质的试管加热，试管底部物质不可能完全消失的是( )
A．NH4HCO3 B．NaHCO3
C．NH4Cl D．(NH4)2CO3
解析：选B A、D受热分解成NH3、CO2、水蒸气；C中NH4Cl是由挥发性酸形成的铵盐，受热后全部分解为NH3、HCl；B中2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3(固体)＋CO2↑＋H2O↑，不能完全消失，所以选B。
5．NH3 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( )
A．NH4Cl和NaHCO3 都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3 和Na2CO3 受热时都易分解
C．NH3 和NO2 在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及的反应均为氧化还原反应
解析：选C NH4Cl是氮肥，NaHCO3不是化肥，A项错误；NH4Cl、HNO3受热时易分解，Na2CO3受热时不分解，B项错误；NO2跟NH3可以发生反应：6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，该反应是氧化还原反应，C项正确；NH3和HCl反应生成NH4Cl，NH3、NaCl和CO2在水溶液中反应生成NaHCO3，NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和水，都是非氧化还原反应，D项错误。
6．关于实验室制取氨气的说法正确的是( )
A．虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制取氨气
B．通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气
C．既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3
D．用碱石灰代替消石灰与NH4Cl固体加热制取NH3，可使反应速率加快
解析：选D 实验室可以用加热浓氨水的方法制取少量氨气，A项错误；氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，B项错误；NH3极易溶于水，不能用排水法收集，C项错误。
7．下列装置不能达到实验目的的是( )
解析：选A A项收集NH3装置口无棉花，错误；B项NH3通入CCl4中，NH3不溶于CCl4，不会产生倒吸，逸出的NH3又可被稀硫酸吸收，正确；C项向长颈漏斗中加一定量水，没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加一定量的水，液面不下降，可说明气密性良好，反之，气密性不好，正确；D项，收集比空气密度小的气体NH3，应该短管进气长管出气，正确。
8.某学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂，挂在铁架台上。另取一只盛有某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿，发现白色纸蝴蝶变为红色。喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是( )
解析：选B 从白色的蝴蝶变成红色可推断滤纸上喷洒的物质不是石蕊，而是酚酞溶液；浓氨水有挥发性，挥发出的氨气遇到试剂中的水形成氨水，氨水呈碱性，无色的酚酞溶液遇碱性溶液变红色，氢氧化钠溶液没有挥发性，不能使蝴蝶变红。
9．已知A为正盐。根据如图所示信息进行推断，并回答下列问题。
(1)A、B、C、D的化学式依次为________、________、________、________。
(2)写出过程①②所发生反应的离子方程式。
①_______________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________________。
解析：由无色溶液和NaOH溶液共热生成气体B，且气体B遇HCl冒白烟可知，B为NH3，则A中含有NHeq \\al(＋,4)；由气体D为无色、无味，使澄清石灰水变浑浊的气体可知，D为CO2，C为BaCO3，则A中含有COeq \\al(2－,3)，A为(NH4)2CO3。
答案：(1)(NH4)2CO3 NH3 BaCO3 CO2
(2)①Ba2＋＋COeq \\al(2－,3)===BaCO3↓、
NHeq \\al(＋,4)＋OH－eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
②BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
10. 某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填字母)。
a．碱石灰B．浓硫酸 c．生石灰 d．五氧化二磷 e．烧碱固体
(2)若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接下表装置中的________(填序号)装置，当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若探究氨气的还原性，需打开K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过盛有________________试剂的洗气瓶。
②D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为________________________________。
③从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放________________溶液(填化学式)，反应的离子方程式为_______________________________________________。
解析：(1)在浓氨水中加入生石灰[CaO＋H2O===Ca(OH)2]或NaOH固体，放出大量的热促进氨水的挥发。碱石灰的成分是烧碱和生石灰，将浓氨水加入到碱石灰中能快速制备NH3。
(2)NH3极易溶于水，不溶于CCl4，要用防倒吸装置，因此选择Ⅱ或Ⅲ。要使装置D发生喷泉现象，必须使烧瓶中的压强迅速降低，形成内外压强差。用热毛巾将烧瓶捂热，可使D中氨气受热膨胀，通过导管后溶于水，D中压强变小即产生“喷泉”。
(3)①用二氧化锰与浓盐酸制取的氯气中，混有氯化氢气体和水蒸气，通过饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气。②探究NH3具有还原性，氯气与NH3反应产生白烟，联系NH3＋HCl===NH4Cl可知，“白烟”的成分为氯化铵，氯元素化合价降低，则生成的“无色无味气体”必为氨气的氧化产物，可推知为氮气。③氯气是有毒气体，可与强碱溶液反应，因此可用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
答案：(1)ace (2)Ⅱ或Ⅲ 用热毛巾将烧瓶捂热片刻(其他合理答案均可)
(3)①饱和食盐水、浓硫酸 ②3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2 ③NaOH Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
B级—选考等级考试增分练
1．如图是NH3的两个性质实验，下列有关说法中正确的是( )
A．两个实验均体现了NH3是碱性气体
B．两个实验均体现了NH3易挥发
C．两个实验均体现了NH3易溶于水
D．两个实验均体现了NH3是还原性气体
解析：选A 实验甲中NH3溶于酚酞溶液，产生红色“喷泉”现象，说明氨气的水溶液呈碱性；实验乙中蘸有氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近，产生白烟，其原因是氨水挥发出的NH3与盐酸挥发出的HCl反应生成NH4Cl固体，说明NH3是碱性气体。
2．下列实验室制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )
解析：选D 氯化铵与氢氧化钙共热制取氨气，但加热固体物质时试管口应略向下倾斜，A错误；浓硫酸与氨气反应，不能干燥氨气，应使用碱石灰干燥氨气，B错误；由于氨气密度小于空气，导气管应短进长出才能收集到气体，C错误；氨气极易溶于水，易产生倒吸现象，用干燥管组合的装置进行防倒吸，D正确。
3．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( )
A．将集有氨的试管倒扣于水槽中，液体迅速充满试管，说明氨极易溶于水
B．向氨水中加入浓氢氧化钠溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明氨水中含有NHeq \\al(＋,4)
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具有热不稳定性
D．将红热的Pt丝伸入如图所示的锥形瓶中，瓶口出现少量的红棕色气体，说明氨催化氧化的产物中有NO
解析：选B B项，因为氨水中存在氨分子，加热氨逸出，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能证明是铵根离子与氢氧化钠反应产生的氨，错误；D项，4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(Pt),\s\d5(△))4NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2，NH3的氧化产物应为NO，正确。
4．已知氨可以与热的氧化铜反应得到N2和金属铜，用如图装置可以实现该反应。
回答下列问题：
(1)A中加入的物质是_______________________________________________________。
发生反应的化学方程式是________________________________________________。
(2)B中加入的物质是________，其作用是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验时在C中观察到的现象是____________________________________________，
发生反应的化学方程式是________________________________________________。
(4)实验时在D中观察到的现象是___________________________________________，
D中收集到的物质是______，检验该物质的方法和现象是______________。
解析：(1)由题中信息知A装置为制取NH3的装置，故A中加入的物质是NH4Cl和Ca(OH)2固体，发生反应的化学方程式是2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。(2)B装置的作用是干燥NH3，所用药品为碱石灰(或CaO)。(3)装置C中发生的反应为2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O，观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。(4)D中冰水的作用是冷却，得到无色溶液氨水。若检验NH3，用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在；也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在。若检验H2O的存在，则用无水CuSO4，若变蓝则说明有水存在。
答案：(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(其他合理答案也可)
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3中的水蒸气
(3)黑色粉末变为红色 2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))N2＋3Cu＋3H2O
(4)出现无色液体 氨水 用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，说明有NH3存在)；用无水CuSO4，若变蓝则说明有水存在
5．NH3是重要的化工原料。
(1)实验室可用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为______________。
(2)某化学课外活动小组设计了如图所示组合装置进行氨气的性质探究实验(部分固定装置略去)。
①装置A的分液漏斗中盛放浓氨水，则烧瓶中盛放的药品应该是____________________；装置B中盛放的试剂是__________________。
②点燃C处酒精灯，关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后，关闭分液漏斗活塞，稍等片刻，装置C中黑色固体逐渐变红，发生反应的化学方程式：__________________________________________；装置E中溶液里出现大量气泡，同时产生__________(现象)。反应后，装置E中除存在较多的H＋外，还可能存在的一种阳离子是______________。
③关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，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，写出产生白烟的化学方程式：_______________________________；液体倒吸的原因是_______________________________________________________。
解析：(1)固固加热型制备装置应该试管口略向下倾斜，防止水蒸气在管口冷凝回流使试管炸裂，故反应发生装置选A；因为NH3密度比空气小，应该用向下排空气法收集，为了更好地排出集气瓶内的空气，导气管应该长进短出，故气体收集装置选C；NH3极易溶于水，要防倒吸，故尾气处理装置选G。
(2)①采用固液反应装置制备NH3时，可采用浓氨水与NaOH固体(或CaO)为反应物，所以烧瓶中盛放的药品应该是NaOH固体(或CaO)；氨气是碱性气体，应采用碱石灰进行干燥，所以装置B中盛放的试剂是碱石灰。
②C中CuO与NH3发生氧化还原反应生成红色的Cu、N2和H2O，反应方程式为2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O；未参加反应的NH3进入E，发生反应：2NH3＋BaCl2＋SO2＋H2O===BaSO3↓＋2NH4Cl，所以E中有白色沉淀产生，且由反应方程式可知E中另一种存在的阳离子是NHeq \\al(＋,4)。
③关闭弹簧夹1，打开弹簧夹2，NH3进入装有Cl2的集气瓶，Cl2可将NH3氧化为N2，同时生成的HCl会和NH3反应生成NH4Cl，产生白烟，反应方程式为8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，Cl2与NH3反应生成NH4Cl固体，导致F瓶内压强变小，所以G中溶液倒吸。
答案：(1)A C G (2)①NaOH固体(或CaO) 碱石灰
②2NH3＋3CuOeq \(=====,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O 白色沉淀 NHeq \\al(＋,4)
③8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
Cl2与NH3反应生成NH4Cl固体，导致瓶内压强减小，引起溶液倒吸
1.认识氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质。
2.理解喷泉实验的原理。
3.掌握氨气的实验室制法。
4.掌握铵盐的性质及NHeq \\al(＋,4)的检验。
实验装置
操作及现象
结论
①打开弹簧夹，并挤压滴管
②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色
氨易溶于水，水溶液呈碱性，反应为：
NH3＋H2ONH3·H2O
NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－
液氨
氨水
物质成分
纯净物(液态氨气为非电解质)
混合物(氨气溶于水得到的混合物)
粒子种类
NH3
NH3、NH3·H2O、H2O、
NHeq \\al(＋,4)、OH－、H＋
主要性质
不具有碱性
具有碱性
弱碱性
NH3·H2O是弱电解质，其电离方程式是NH3·H2ONHeq \\al(＋,4)＋OH－，是一元弱碱，具有碱的通性。在写离子方程式时不可拆分
不稳定
受热分解的化学方程式是NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
固体
取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，有白烟产生)，说明样品中含有NHeq \\al(＋,4)
溶液
可取少量溶液注入试管中，再加入浓的碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2＋O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
选项
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
水
B
CO2
CaCl2溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
水
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2Oeq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋H2O
注：①NH3·H2O不稳定，受热易分解；②加热温度不宜过高
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水＋固体CaO
NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2
CaO的作用：①吸水；②吸水后放热促进NH3的放出；③增大溶液中OH－的浓度，减少NH3的溶解
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
NH3与浓盐酸反应产生了NH4Cl固体
B
浓硫酸附近无明显现象
NH3与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是AlCl3溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色，湿润红色石蕊试纸变蓝
NH3是一种可溶性碱
选项
A
B
C
D
纸蝴蝶上的喷洒液
石蕊
酚酞
酚酞
石蕊
小烧杯中的溶液
浓氨水
浓氨水
氢氧化钠溶液
浓硫酸
备选装置(其中水中含酚酞溶液)
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ