非金属及其化合物 第四第四节节氨硝酸硫酸氨硝酸硫酸第第1 1课时课时氨和氨和铵盐铵盐 1了解氨和铵盐的主要性质。2了解氨气的实验室制法。杭州市一制冷车间发生氨气泄漏杭州市一制冷车间发生氨气泄漏 2008年年4月月20日上午日上午10时，杭州市一制冷车间发生时，杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件，整个厂区是白茫茫的一片，方圆数氨气泄漏事件，整个厂区是白茫茫的一片，方圆数百米，空气中弥漫着一股百米，空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味浓烈的刺激性气味，进入，进入厂区呼吸都感到困难。厂区内厂区呼吸都感到困难。厂区内寒气逼人寒气逼人。市消防中。市消防中心接到报案后立即制定方案，出动上百名消防队员，心接到报案后立即制定方案，出动上百名消防队员，十余辆消防车十余辆消防车 【思考思考】1 1、为为什什么么在在氨氨气气泄泄漏漏时时工工厂厂里里会会寒寒气气逼逼人人？从从这这则则新新闻可知氨气有哪些物理性质？闻可知氨气有哪些物理性质？ 2 2、如何吸收弥漫在空气中的大量氨气？、如何吸收弥漫在空气中的大量氨气？3、被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气、被围困在污染区的群众怎样做才能保证不吸入氨气？一、氨一、氨 无色、有刺激性气味的气体，无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水（密度比空气小，极易溶于水（17001700），），易液化，可作制冷剂（汽化吸热）易液化，可作制冷剂（汽化吸热）实验实验氨气的喷泉实验氨气的喷泉实验1 1、物理性质、物理性质现象：现象：形成红色喷泉，酚酞溶液变红。形成红色喷泉，酚酞溶液变红。 结论：结论：氨极易溶于水，水溶液显碱性。氨极易溶于水，水溶液显碱性。1 1、形成喷泉的原理？、形成喷泉的原理？2 2、喷泉实验成功的关键？、喷泉实验成功的关键？烧瓶内外形成压强差烧瓶内外形成压强差a.a.装置的气密性好；装置的气密性好；b.b.气体的纯度高；气体的纯度高；c.c.烧瓶必须干燥。烧瓶必须干燥。【思考思考】溶液为何呈碱性？溶液为何呈碱性？2 2、化学性质、化学性质（1）氨跟水的反应）氨跟水的反应 分子分子 ：NH3H2O NH3 H2O离子：离子： NH4+ OH- H+(极少量极少量)氨水的成份：氨水的成份：氨水：可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解氨水：可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解用玻璃棒蘸浓氨水，分别与蘸有浓盐酸、浓硫酸的玻璃棒靠近，有何现象？用玻璃棒蘸浓氨水，分别与蘸有浓盐酸、浓硫酸的玻璃棒靠近，有何现象？为什么？为什么？大部分大部分NH3与水结合成与水结合成 NH3H2O， NH3H2O小部分电离小部分电离成成NH4+和和OH-受热可放出氨气受热可放出氨气 NH3H2O NH3H2O。 （2）氨跟酸的反应）氨跟酸的反应NH3+HCl = NH4Cl (现象：白烟）现象：白烟）2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4(3)与某些盐溶液反应：与某些盐溶液反应：Al3 + +3NH3+3H2O = Al(OH)3+3NH4+NH3+HNO3 = NH4NO3 (现象：白烟）现象：白烟）NH3+H+=NH4+(与酸反应的本质与酸反应的本质)与挥发性的酸反应有白烟与挥发性的酸反应有白烟(4)氨跟氧气反应氨跟氧气反应催化剂催化剂4NH3+5O2 = 4NO+6H2O综合拓展综合拓展一、氨水问题1氨水或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水越浓密度越小。计算氨水浓度时，溶质是氨水越浓密度越小。计算氨水浓度时，溶质是NH3而不是而不是NH3H2O。2氨水是弱电解质溶液，但电解质是氨水是弱电解质溶液，但电解质是NH3H2O，不是，不是 NH3。3氨是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：氨是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2、Fe3、Al3等生成沉淀。如：等生成沉淀。如： Al33NH3H2O Al(OH)33NH4+ 利用此性质在实验室中可用氨水制取利用此性质在实验室中可用氨水制取Al(OH)3。4涉及氨水的离子方程式书写涉及氨水的离子方程式书写(1)氨水作反应物，用分子式氨水作反应物，用分子式NH3H2O表示，如：表示，如：Fe33NH3H2O Fe(OH)33NH(2)生成氨水时，如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下，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：用下式表示：NH4+OH NH3H2O(3)生成氨水时，如使用的反应物为稀溶液，用下式表示：生成氨水时，如使用的反应物为稀溶液，用下式表示：NH4+OH NH3H2O5氨水是农业上常用的一种氮肥。氨水是农业上常用的一种氮肥。二、喷泉实验1喷泉形成的原理喷泉形成的原理容器内外存在较大的压强差。容器内外存在较大的压强差。2使容器内外产生较大的压强差的两类情况使容器内外产生较大的压强差的两类情况(1)容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应，而使容器内气压迅速降低，在外界的溶质发生化学反应，而使容器内气压迅速降低，在外界大气压的作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管大气压的作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。下表列出的气体作用于吸收剂，就能形喷出，形成喷泉。下表列出的气体作用于吸收剂，就能形成喷泉。成喷泉。气体气体HClNH3CO2、SO2吸收吸收剂剂水或水或NaOH溶液溶液水或水或盐盐酸酸NaOH溶液溶液(2)容器内由于温度的改变如：受热挥发容器内由于温度的改变如：受热挥发(如浓盐酸、如浓盐酸、浓氨水、酒精等浓氨水、酒精等) ，产生气体。，产生气体。容器内产生大量气体，容器内压强迅速增大，促使容器内产生大量气体，容器内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。如喷雾器、容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉等均是利用了此原理。人造喷泉等均是利用了此原理。若实验室只有单孔塞，能否用上述装置进行喷若实验室只有单孔塞，能否用上述装置进行喷泉实验？如能，应如何引发喷泉？泉实验？如能，应如何引发喷泉？【思考与交流思考与交流】vNH4HCO3是常用的氮肥，俗称碳铵，有一农民看是常用的氮肥，俗称碳铵，有一农民看到买回的碳铵袋子有些脏，于是蘸水擦了擦，回去到买回的碳铵袋子有些脏，于是蘸水擦了擦，回去以后发现化肥有些发潮，于是将它放到太阳底下晒，以后发现化肥有些发潮，于是将它放到太阳底下晒，晒过以后，觉得晒过以后，觉得肥料好像变少肥料好像变少了。了。v由上述材料你知道由上述材料你知道铵盐铵盐有什么性有什么性质质？由此得出，？由此得出，这这种化肥在种化肥在储储存、运存、运输时应该输时应该注意什么注意什么？ （1 1）铵根离子（）铵根离子（NH4+）和酸根离子组成的化合物）和酸根离子组成的化合物, ,都是白色都是白色晶体，均易溶于水。晶体，均易溶于水。 二、二、二、二、铵盐及其性质铵盐及其性质（2 2）化学性质：）化学性质： 加热试管中的氯化铵晶体，没有熔化就直接变成气加热试管中的氯化铵晶体，没有熔化就直接变成气体，气体在试管上方又变成氯化铵晶体，这个变化是升华体，气体在试管上方又变成氯化铵晶体，这个变化是升华过程吗？过程吗？（A A）受热易分解）受热易分解稳定、挥发性酸的铵盐稳定、挥发性酸的铵盐NH4Cl HCl +NH3(HCl +NH3 NH4Cl)不稳定性酸的铵盐不稳定性酸的铵盐NH4HCO3 H2O +CO2 +NH3受热分解不一定生成氨气受热分解不一定生成氨气（B B）铵盐与碱的反应）铵盐与碱的反应NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O(NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 +2NH3+2H2O检验检验: NH4+样品样品强碱强碱气体气体湿润湿润红色石蕊红色石蕊蓝色蓝色实质：实质：4氯化铵的妙用氯化铵的妙用防火布防火布 将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中，片刻之将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中，片刻之后，取出晾干就成防火布了。将这块经过化学处理的布用后，取出晾干就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点，不但点不着，而且还冒出白色的烟雾。火柴点，不但点不着，而且还冒出白色的烟雾。 科学视野科学视野 原来，经过这种化学处理的棉布（防火布）的表面附满了原来，经过这种化学处理的棉布（防火布）的表面附满了氯化铵的晶体颗粒，氯化铵这种物质，它有个怪脾气，就是氯化铵的晶体颗粒，氯化铵这种物质，它有个怪脾气，就是特别怕热，一遇热就会发生化学变化，分解出两种不能燃烧特别怕热，一遇热就会发生化学变化，分解出两种不能燃烧的气体，一种是氨气，另一种是氯化氢气体的气体，一种是氨气，另一种是氯化氢气体。 这两种气体把棉布与空气隔绝起来，棉布在没有氧气的条这两种气体把棉布与空气隔绝起来，棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时，它们又在空气中相遇，重新化合而成氯化铵小晶的同时，它们又在空气中相遇，重新化合而成氯化铵小晶体，这些小晶体分布在空气中，就象白烟一样。实际上，体，这些小晶体分布在空气中，就象白烟一样。实际上，氯化铵这种化学物质是很好的防火能手，戏院里的舞氯化铵这种化学物质是很好的防火能手，戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等，都经常用氯化铵处理，以台布景、舰艇上的木料等，都经常用氯化铵处理，以求达到防火的目的。求达到防火的目的。三、氨气的制法三、氨气的制法（1 1）反应原理）反应原理（2 2）反应装置）反应装置固固固固 气气与实验室制什么气相同？与实验室制什么气相同？工业工业： N N2 2+3H+3H2 2高温高压高温高压催化剂催化剂2NH2NH3 3实验室制备实验室制备湿润红色石蕊试纸湿润红色石蕊试纸蘸浓盐酸的玻璃棒蘸浓盐酸的玻璃棒碱石灰碱石灰(NaOH+CaO),浓硫酸、浓硫酸、P2O5和和CaCl2不可用不可用(3) 验满验满(4) 干燥剂干燥剂(5)收集收集向下排空气法向下排空气法 棉花的作用：棉花的作用： 防止空气对流，提高集气的速度和纯度。防止空气对流，提高集气的速度和纯度。(6) 尾气处理尾气处理多余的氨要吸收掉多余的氨要吸收掉( (可在导管口放一团用水或稀硫酸浸可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球湿的棉花球) )以避免污染空气。但多余的气体在尾气吸以避免污染空气。但多余的气体在尾气吸收时要防止倒吸。常采用的装置有收时要防止倒吸。常采用的装置有 2、能否使用（能否使用（NH4）2CO3、NH4NO3、 (NH4)2SO4代替代替 NH4Cl？为什么？为什么？【思考与交流思考与交流】1、能否用、能否用NaOH或或KOH替代熟石灰？为什么替代熟石灰？为什么四、实验室制取氨气的其他方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2O NH3H2O 注：NH3H2O不稳定，受热易分解加热温度不宜过高方法化学方程式(或原理)气体发生装置浓氨水固体NaOHNaOH溶于水放热，促使氨水分解。且OH浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水固体CaONH3H2OCaO NH3Ca(OH)2CaO的作用：吸水；吸水后放热促进NH3的放出；增加溶液中OH浓度，减少NH3的溶解在遇到氨气泄漏时，应该马上疏散到室外，最好到开阔地在遇到氨气泄漏时，应该马上疏散到室外，最好到开阔地带，并站在上风头。带，并站在上风头。在撤离时，最好准备一块湿毛巾捂住嘴巴。在撤离时，最好准备一块湿毛巾捂住嘴巴。如果是在距离水面比较近的地方，就尽量跑到水边，因如果是在距离水面比较近的地方，就尽量跑到水边，因为氨气易溶于水。为氨气易溶于水。通过今天的学习，若当你遇到氨气泄漏事故，你将如何应通过今天的学习，若当你遇到氨气泄漏事故，你将如何应对？对？尝试应用尝试应用1(2011年遵义高一检测)在1 L 1 mol/L的氨水中()A含1 mol NH3分子B含 NH3和NH之和为1 molC含NH3、NH、NH3H2O之和为1 molD含NH3H2O为1 mol解析：计算氨水浓度时溶质以NH3总量来计算，而NH3溶于水后大部分以NH3H2O形式存在，还有NH3、 形式。答案：C2有关氨的性质的叙述正确的是()A氨能在空气中燃烧B氨水呈碱性C氨气和酸相遇都能产生白色烟雾D在反应NH3H 中，氨气失去电子，被氧化解析：A项，NH3只有在纯氧中点燃，发生4NH33O2 2N26H2O，B项，氨水呈弱碱性是因为氨水中存在平衡：NH3H2O NH3H2O OH；C项，NH3只能与挥发性酸相遇才能生成白烟；D项，在反应NH3H 中，元素的化合价没有发生变化，为非氧化还原反应。答案：B综合拓展综合拓展四、氨气、液氨、氨水和铵盐的区别氨气液氨氨水铵盐(NH4Cl为例)通常状态气态液态液态固态物质分类纯净物、非电解质纯净物、非电解质混合物、既不是电解质也不是非电解质纯净物、电解质化学式NH3NH3NH3H2ONH4Cl相互转化尝试应用尝试应用3下列不属于铵盐的共同性质的是()A易溶于水B与苛性钠共热产生NH3C都是晶体D受热分解都产生NH3解析：铵盐受热易分解，但并非所有铵盐都生成NH3，例如NH4NO3分解可生成N2。答案：D4一种盐X与氢氧化钠共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z溶液反应又生成X，则X可能是下列中的()A(NH4)2SO4 BNH4NO3CNH4Cl DNH4HCO3B 一、氮气的化学性质 以高温为条件，下列反应难以发生的是()AN23H2 2NH3BN23Ca Ca3N2CN2O2 2NODN2 蛋白质解析：合成氨反应需在高温、高压、催化剂的条件下进行；N2和Ca在加热条件下即可进行；N2和O2在放电或高温条件下能发生反应；豆科植物中N2的固定是在固氮菌作用下。高温时，固氮菌会死亡，使反应不能发生。答案：D催化剂变式应用变式应用1以下说法中，错误的是()AN2不易和其他物质发生反应，是因为N2分子中两个原子间形成的共价键很牢固BN2是制氮肥和硝酸的原料C利用N2的不活泼性，工业上用N2来代替稀有气体作焊接金属的保护气D氮元素的非金属性较强，所以N2较活泼解析：氮元素的非金属性的确很强，可是在形成氮气分子时，两个原子之间产生了非常强烈的相互作用。而氮气发生化学反应时必须先破坏这种作用，因此氮气化学性质不活泼。答案：D二、氨的溶解性与喷泉实验 某化学学习小组，模拟喷泉实验原理并探究NH3的有关性质，实验过程如下：如图，在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。轻轻挤压滴管，使少量水进入烧瓶。试回答下列问题：(1)本实验的现象是_。(2)本实验的现象说明除了氨易溶于水之外，还有_(用离子方程式表示)。(3)标准状况下进行此实验，假设烧瓶中的液体不扩散，则烧瓶中所得溶液的物质的量浓度为_molL1。解析：设标准状况下烧瓶的体积为V L，则所得氨水的体积也为V L。则c(NH3) /V L0.045 molL1。答案：(1)形成红色喷泉(2)NH3H2O OH(3)0.045名师点睛：实验装置必须气密性良好，喷泉实验的烧瓶必须干燥，防止NH3提前溶解，不能形成压强差。喷泉实验形成的原因必须是烧瓶中的气体易溶于胶头滴管中的液体。喷泉实验后所得溶液的浓度的计算要注意条件，如标准状况或通常状况等。标准状况下NH3的喷泉实验后溶液的浓度为 molL1，若在通常状况下，则不再是这个数据，而比 molL1小。变式应用变式应用2在标准状况下，用以气体做喷泉实验，请根据情况，填写烧瓶中溶液的物质的量浓度(假设溶质不扩散)。(1)用HCl，喷泉结束后，液体充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为_。(2)用NO2，喷泉结束后，液体占烧瓶容积，则溶液的物质的量浓度为_。(3)用NO2和O2按体积比41混合的气体，喷泉结束后，液体充满烧瓶，则溶液的物质的量浓度为_。解析：解答本题要注意以下两点：气体溶于水后溶液可充满烧瓶多大体积。气体的物质的量与最后溶质物质的量的关系。(1)HCl极易溶于水，最终所得溶液体积和原HCl气体体积相等，设烧瓶容积为 V L，则n(HCl) mol，c(HCl) 0.045 molL1。(2)由3NO2H2O 2HNO3NO可知NO2有 被氧化生成HNO3。喷泉结束后，所得溶液的体积为原NO2气体体积的 ，故所得溶液的物质的量浓度也为0.045 molL1。 (3)由4NO2O22H2O 4HNO3可知NO2与HNO3的物质的量相等。设原混合气体的体积(即烧瓶容积)为V L，则V(NO2) V，则c(HNO3) molL10.036 molL1。 答案：(1)0.045 molL1(2)0.045 molL1(3)0.036 molL1三、铵盐的性质和氨气的实验室制法 回忆实验室制取NH3的反应原理和实验装置，回答下列问题：(1)写出加热NH4Cl和Ca(OH)2制取NH3的反应方程式：_。(2)按(1)反应原理设计实验室制氨气装置图(可用简笔画表示)。(3)下列气体能用排水法收集的是_(填选项编号；下同)，能用排空气法收集的是_。aNH3bNOcNO2(4)为何不用加热NH4Cl固体的方法制取氨气？(5)如何检验氨气已收集满试管？(6)已知NH3极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做NH3气体尾气吸收装置的是_。解析：(1)是复分解反应，相互交换成分，然后NH3H2O受热分解。注意加热符号()。(2)制取O2是加热固体，制取NH3也是加热固体，故可采用制O2装置制取NH3。但收集方法不同，NH3易溶于水，只能用向下排空气法收集。由于NH3有毒，故还要采取尾气处理装置用湿棉团，或蘸有稀硫酸的棉团即可。(3)NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集；NH3和NO2易溶于水且与水反应，不能用排水法收集。(4)因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气。(5)检验氨气是利用氨气的性质溶于水显碱性或与酸反应生成盐。(6)选C。A、D装置中倒置的漏斗和干燥管均有较大的体积，可防止倒吸；B中NH3不溶于CCl4，也可防止倒吸；C中NH3直接通入水中，由于NH3极易溶于水，所以易引起倒吸。答案：(1)2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH32H2O(2)如图(3)ba、c(4)因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气。(5)用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口。(6)C名师点睛：判断实验装置图是否正确的方法：(1)看发生装置是否正确：实验是否需要加热；酒精灯加热的部位及先后顺序是否正确；仪器的放置位置是否合适等。(2)看试剂是否符合反应原理，试剂包括反应物、干燥剂、除杂试剂、尾气吸收剂等。(3)看收集方法是否正确，包括排液法选用的液体试剂，排空气法导气管伸入的位置等。(4)看是否缺少尾气吸收装置，包括吸收装置中选用的吸收剂是否合适。变式应用变式应用3(双选题)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()AC 水平测试水平测试1可用来干燥氨气的有()A浓硫酸 B碱石灰C氯化钙 D五氧化二磷解析：氨气溶于水显碱性，所以不能用酸性干燥剂干燥，由于氯化钙吸收氨气，也不能干燥氨气。答案：B能力提升能力提升7室温时，在体积相同的容器内混合下列气体，混合后压强最小的是()A100 mL H2和50 mL O2B100 mL HCl和100 mL NH3C100 mL NO和100 mL O2D100 mL N2和200 mL H2解析：由于100 mL HCl和100 mL NH3完全化合生成固体氯化铵，不存在气体，所以压强最小。A项和D项常温下不反应，体积不变；C项反应后得到150 mL NO2和O2的混合气体。答案：B