《氮及其化合物》化工生產中的重要非金屬元素PPT(第2課時氨和銨鹽)
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、氨
1.物理性質
【情境·思考】
制冷劑為液態,在一定的溫度下又可以變為氣態,即能夠在制冷系統的蒸發器內蒸發并從被冷卻物體中吸取熱量而汽化,然后在冷凝器內將熱量傳遞給周圍介質(水或空氣)而變為液體的媒介物。制冷劑的種類很多,空調常用的制冷劑有氨、氟利昂等。氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。
氨作為制冷劑,是利用了它的什么性質?試分析它有什么缺點?
提示:氨氣易液化變為液體,且液氨變為氣體時會吸收大量的熱。缺點是有刺激性氣味、有毒、可以燃燒和爆炸。
2.化學性質
(1)實驗探究:
【微思考】
若將NH3換為NO2,能否形成噴泉?若能形成,則實驗后液體能否充滿燒瓶?
提示:能形成噴泉,但不能充滿燒瓶。NO2易溶于水并與水發生反應:3NO2+H2O====2HNO3+NO,有NO氣體產生,故用NO2與H2O做噴泉實驗時,液體只能充滿燒瓶容積的2/3。
【情境·思考】
管道工人用濃氨水檢驗氯氣管道是否漏氣,如果管道某處漏氣,會產生白煙,原理是什么?(已知2NH3+3Cl2====N2+6HCl)氨氣遇濃硫酸也會產生白煙嗎?
提示:若氯氣管道漏氣,發生反應:2NH3+3Cl2====N2+6HCl、NH3+HCl====NH4Cl,產生的白煙是固體NH4Cl;不揮發性酸,如H2SO4、H3PO4不能形成蒸氣,遇氨氣不會產生白煙。
二、銨鹽
1.用途與物理性質
(1)用途:農業上常用作化肥,如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等。
(2)物理性質:
2.化學性質
(1)銨鹽的化學性質
【易錯提醒】并不是所有的銨鹽受熱分解都產生氨氣,如硝酸銨。
(2)實驗探究
【情境·思考】
有一位農民伯伯看到自己買的一袋碳酸氫銨化肥受潮了,就放在太陽下面曬,下午取的時候發現少了許多。請解釋相關原因?
提示:在太陽光的照射下,碳酸氫銨受熱分解生成NH3、CO2、水蒸氣,故固體減少。
三、氨氣的實驗室制法
【巧判斷】
(1)向某溶液中加入稀NaOH溶液,濕潤的紅色石蕊試紙不變藍,則原溶液中一定無____。( )
提示:×。某溶液中加入稀NaOH溶液,即使生成NH3·H2O,沒有加熱,也不會放出氨氣。
(2)NH4Cl受熱分解,所以可用加熱的方法分離NH4Cl和NaCl。( )
提示:√。NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl脫離固體,到達溫度低的部位兩者再反應生成NH4Cl,達到分離NH4Cl和NaCl的目的。
(3)氨氣的制備實驗中可以采用堿石灰干燥氨氣。( )
提示:√。氨氣溶于水溶液顯堿性,不與堿石灰反應,故可用堿石灰干燥氨氣。
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氮及其化合物PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養形成
知識點一 噴泉實驗
【重點釋疑】
1.原理和裝置
(1)氨氣噴泉實驗
形成原理
當氣體接觸外部的水或溶液時,由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質發生化學反應,從而使容器內氣壓迅速降低,在外界大氣壓作用下,外部液體迅速進入容器,通過尖嘴導管噴出,形成噴泉。
引發操作
打開止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭,或其他形成壓強差引發液體向容器中流動噴射的操作。
(2)實驗成功的關鍵——“三要”
①裝置氣密性——要好。
②燒瓶和氣體——要干。
③燒瓶內的氨氣——要滿。
【思考·討論】
噴泉,指由地下噴射出地面的泉水,是一種將水或其他液體經過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體。某同學組裝了一套噴泉實驗裝置(如圖所示)。
(1)如何操作才能引發該噴泉實驗?
提示:打開止水夾,用手(或熱毛巾等)焐熱燒瓶,氨氣受熱膨脹,使氨氣通過導管與水接觸,即產生噴泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶,使水進入燒瓶,燒瓶內氨氣溶于水)
(2)某同學做課本中噴泉實驗時,打開止水夾后將膠頭滴管內的水擠入燒瓶內,可并未產生噴泉,試分析實驗失誤可能的原因是什么?
提示:①裝置氣密性不好;②收集的NH3純度較低;③燒瓶不干燥等。
【案例示范】
【典例】(2019·岳陽高一檢測)物質A是一種白色晶體,它與濃NaOH溶液共熱,放出無色氣體B,用圓底燒瓶收集干燥的氣體B。
按如圖所示裝置儀器,打開止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭時,可以得到藍色噴泉。向放出氣體B的溶液中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,產生白色沉淀。
(1)A的化學式是____________。
(2)可用于除去B中水分的干燥劑是________。收集氣體B的方法是_____________。
(3)溶液顯藍色的原因是____________(用化學用語表示)。
(4)取實驗后燒瓶中的溶液加熱,觀察到的現象是_____________________。
【解題指南】解答本題需注意以下三點:
(1)常見氣體的溶解性及其水溶液的酸堿性。
(2)形成噴泉的原理及引發噴泉的操作。
(3)掌握氨水的堿性和不穩定性。
知識點二 氨氣的實驗室制法和 的檢驗
【重點釋疑】
1.氨氣的實驗室制法
(1)反應原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)裝置:
(3)氨氣制備實驗各部分裝置的選擇:
2.氨氣的其他制法
3.NH4的檢驗方法
(1)原理:
(2)方法:
【易錯提醒】(1)收集裝置和反應裝置的試管和導管必須是干燥的。
(2)發生裝置的試管口略向下傾斜。
(3)由于氨氣的密度比空氣小,因此收集氨氣時,導管口應插入試管的底部。
(4)棉花團上蘸有稀硫酸,既防止空氣對流又防止氨氣逸出污染空氣。
(5)干燥NH3不能用P2O5、濃硫酸等酸性干燥劑,也不能用CaCl2干燥,原因是CaCl2與NH3反應生成CaCl2·8NH3。
【思考·討論】
(1)實驗室制取氨氣時,堿不選用NaOH、KOH,其原因是什么?
提示:消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH具有吸濕性,易結塊,不利于產生氨氣,在加熱條件下還會腐蝕試管。
(2)某同學根據銨鹽受熱分解的性質,認為可以采用加熱NH4Cl來制備氨氣,你怎么看?
提示:不行。NH4Cl分解得到NH3和HCl,兩種氣體在試管口遇冷反應又生成NH4Cl,得不到氨氣。
【案例示范】
【典例】某學習興趣小組探究氨氣的制取實驗:
(1)甲同學擬用下列實驗方法制備氨氣,其中合理的是____。
A.將氯化銨固體加熱分解
B.將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中
C.將氫氧化鈉固體加入濃氨水中
D.將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中
(2)根據上述正確的原理,該同學欲用下列常見的實驗室制氣體裝置制取氨氣,適宜的裝置是________。
(3)氣體的性質是氣體收集方法選擇的主要依據,下列性質與收集方法無關的是________________。
①密度?、陬伾、廴芙庑浴、軣岱�定性?、菖c氧氣反應
(4)下圖是甲同學設計收集氨氣的幾種裝置,其中可行的是_____________,集氣的原理是____________。
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