氨、铵盐
1.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
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:
①与水反应:
NH3 H2O NH3·H2O 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。
②与酸的反应:
NH3 HCl=NH4Cl(生成白烟)
NH3 CO2 H2O=NH4HCO3
③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
①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。
②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。
③干燥:不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3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
①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
②与碱反应
NH4+ OH― NH3·H2O
或NH4+ OH― NH3↑ H2O
③水解反应:
NH4+ H2O NH3·H2O H+
(4)用途:可用作氮肥,炸药,焊药。
(5)NH4+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:
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,溶质是NH3,而不是NH3?H2O。
(2)在氨水溶液中存在如下平衡:NH3 H2O
NH3?H2O 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:NH3?H2O、NH3、H2O
三种离子:NH4 、OH-、及少量H
(4)氨水是弱电解质溶液,但电解质是NH3?H2O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 NH3?H2O=Al(OH)3↓ 3NH4+
Ag+ NH3?H2O=AgOH NH4+
2AgOH=Ag2O H2O
Ag2O 4 NH3?H2O=2[Ag(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
①氨水作反应物,用分子式NH3?H2O表示。
②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
③生成氨水时,如使用的反应物为稀溶液,用下式表示:NH4+ OH― = NH3·H2O
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2NH3
2. 实验室制法
① 药品:铵盐(氯化铵)与消石灰固体混合加热
②反应方程式:2NH4Cl Ca(OH)2 CaCL2 2NH3 2H2O
③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
④干燥:常用碱石灰作干燥剂,不能用酸性干燥剂如浓H2SO4、P2O5等。
⑤收集:只能用向下排空气法。
⑥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。
⑦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CaCl2作干燥剂,原因是CaCl2和NH3加合生成CaCl2·8NH3。