氨 铵盐
【教学目标】
认识氨分子的结构,记住氨的物理性质.
掌握氨的化学性质,初步掌握氨水显弱碱性的原因.
掌握实验室制取氨的反应原理,仪器装置,收集,检验及干燥方法.
了解铵盐的组成,掌握铵盐的部分物理性质和化学性质.
掌握铵离子的检验方法.
了解氨,铵盐的用途.
【知识讲解】
氨(NH3)
氨分子的结构
电子式H N H,结构式H—N—H,呈三角锥形,键角107o18′,极性分子.
物理性质
无色,而有刺激气味的气体,比空气轻,极易溶于水,易液化.氨水的浓度越大,密度越小.
说明:氨极易溶于水,可做喷泉实验,该实验成败的关键:①装置必须密闭 ②仪器必须
干燥 ③气体尽量集满.在标准状况下进行该实验.氨气的体积即为溶液的体积,
其.
化学性质
氨分子中氮原子上还有一对孤对电子,易接受质子.因此水合能力较强易与H 反应即
与酸反应.氨气中氮元素为-3价即氮的最低价态.因此在一定条件能被氧气.
氨跟水的反应
NH3 H2O NH3·H2O NH 4 OH-
氨气溶于水大部分与水作用生成了NH3·H2O,而NH3·H2O 只有少数发了电离而生成NH 4和OH-,因此冷却浓氨水可析出NH3·H2O晶体.在氨的水溶液中存在的分子有:H2O,NH3,NH3·H2O,存在的离子有NH 4 ,OH-,H (极少量是由水电离而产生的),因此氨水是混合物.液氨不导电,而氨水能导电.
氨水中主要成分是NH3·H2O,但溶质是NH3,因此表示浓度均以NH3表示.
氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(检验氨气方法之一).
氨跟酸的反应
酸溶液均有吸收NH3而生成铵盐.
NH3 HCl=NH4Cl
NH3 H2S=NH4HS 2NH3 H2 S=(NH4)2S
NH3 HNO3=NH4NO3 2NH3 H2SO4=(NH4)2SO4
NH3 CO2 H2O=NH4HCO3
在书写离子方程式时要注意区分氨气与氨水如:在盐酸中通NH3,离子方程式为
NH3 H =NH 4,而在氨水中滴加盐酸,则离子方程式为H NH3·H2O=NH 4 H2O
氨气在空气中与卤化氢相遇时产生白烟,可作为检验氨气的一种方法.用两根玻璃棒分别蘸取浓氨水和浓挥发性酸,而后两根玻璃棒接近(不要接触),均会观察到产生白烟的现象.
氨跟氧气反应
4NH3 5O2 Pt 4NO 6H2O
催化剂用铂,氧化铁均可.
其它反应
氨在纯氧中可燃烧生成氮气,反应方程式为:4NH3 3O2 点燃 2N2 6H2O,氨在氯气中
6e
可反应,反应方程式为 2NH3 3CL2 N2 6HCL ,如氨气过量反应方程式为:
6e
8NH3 3Cl2 N2 6NH4Cl
【例题1】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:
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 .
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:①产生C(或E)气体的条件为Pt丝红热②E内有红棕色即为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.
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.
【例题2】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30ml>20ml,不合题意,若最后10ml为O2,则由4NO 3O2 2H2O=4HNO3可知ymlNO需消耗ymlO2,再由2CO2 2Na2O2=2NaCO3 O2得生成O2为ml, 解得
则NH3为15ml,CO2为29ml,NO为6ml
答案:①混合气体由29mlCO2,15mlNH3,6mlNO组成.②剩余气体为O2,其体积为10ml.
氨气制法
工业制法其反应方程式:
N2 3H2 高温,高压2NH3
实验室制法
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.
三,铵盐的性质
铵盐都是晶体,都易溶于水
铵盐受热分解
NH4Cl === NH3↑ HCl↑ (现象类似"升华")
NH4HCO3 === NH3↑ H2O CO2↑
(NH4)2CO3 === 2NH3↑ CO2↑ H2O↑
(NH4)3PO4 === 3NH3↑ H3PO4
3.铵盐跟碱的反应
固态铵盐与固态的强碱混和加热或研磨可起反应放出氨气.例如:(NH4)2SO4 2NaOH △ Na2SO4 2NH3↑ 2H2O,实验室里就利用这样的反应来制取氨,同时也可以利用这个性质来检验铵离子的存在.
氨盐和氢氧化钠在溶液中反应,加热或不加热时书写离子方程式不同:
NH4 OH- △ NH3↑ H2O
NH4 OH-=NO3·H2O
检验溶液中的NH4 ,可采取加碱(OH-),加热,用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体的操作方法.
