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氨、铵盐

 

一、一周知识概述

  本周讲述第二节《氨、铵盐》,内容包括氨分子结构、物理性质、化学性质、制法、用途,铵盐的性质,铵离子的检验,铵与氨的比较。

二、重难点知识剖析

(一)氨

1、氨分子结构

  氨分子的电子式为;结构式为;分子中含有3个N—H极性键,键角为107°18′,分子空间构型为三角锥形,氨分子是极性分子。

2、氨的物理性质

  氨气为无色、有刺激性气味的气体,比空气轻,很容易液化,极易溶于水,常温常压下,1体积水能溶解700体积氨气。

3、氨的化学性质

(1)氨与水的反应

注:氨水

  ①NH3溶于水所得溶液叫氨水;

  ②氨水是混合物,溶液中有 NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH及少量的H;而液氨是氨气经加压或降温后形成的液态物质,液氨所含的微粒是NH3,故它是纯净物。

  ③氨水溶质为 NH3,氨水的密度比水小,且溶质的质量分数越大,密度越小。最浓的氨水的质量分数为35.28%,密度为0.88g/cm3。一般市售浓氨水的的密度为0.8980g/cm3,质量分数为28%,物质的量浓度为14.8mol/L。

  ④氨水显碱性,氨水盛装在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里;氨气是碱性气体,若不慎接触过多的氨时,要及时吸入新鲜空气和水蒸气,并用大量水冲洗眼睛。

  ⑤ NH3·H2O不能写成NH4OH。

  ⑥氨水不稳定,受热易分解,且易挥发,

    NH3·H2ONH3↑+H2O

喷泉实验:

  ①操作要领:在干燥的圆底烧瓶里充满NH3,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液)。安装好装置,打开橡皮管上的夹子,挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶。

  ②引发水上喷的操作是:打开止水夹,挤出胶头滴管的水。

  ③实验原理:氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。

  ④溶液显红色的原因:氨水显碱性。

(2)氨与酸反应

NH3+HCl=NH4Cl(白烟)

NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(无现象)

反应的实质:NH3+H=NH4

总结:

  挥发性的强酸与氨气在空气中相遇便产生白烟,如NH3遇HCl、HBr、HI、HNO3均有白烟产生,而遇H2SO4、H3PO4则无此现象。

(3)氨的还原性

氨的催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O

在纯氧中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O

与Cl2反应:2NH3+Cl2=N2+6HCl(NH3不足量)

8NH3+Cl2=N2+6NH4Cl(NH3足量)

与CuO反应:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O

4、氨气的制法

(1)工业制法:

(2)实验室制法:

反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

反应装置:固+固气(与制O2的装置相同)

收集方法:向下排空气法

检验:湿润的红色石蕊试纸(变蓝);或用蘸有浓HCl的玻璃棒靠近试瓶口(白烟)

干燥:碱石灰

注意:①干燥剂不能选用浓H2SO4、无水CaCl2、P2O5

    2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

    CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3

    P2O5+3H2O+2NH3=2NH4H2PO4

   ②制氨的反应属复分解反应,是离子反应,但不是在水溶液中发生的,故不能写离子方程式。

   ③常温下,可用浓氨水与固体烧碱(或生石灰)混合快速制氨。

5、氨的用途

(1)是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱的重要原料。

(2)是有机合成工业,如制合成纤维、塑料、尿素、染料等的重要原料。

(3)作制冰机中的致冷剂。

(二)铵盐

铵盐是由铵离子(NH4)和酸根离子构成的化合物。

1、铵盐的性质

(1)都是易溶于水的无色晶体

(2)受热都能发生分解反应

(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O↑

NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O

NH4ClNH3↑+HCl↑

若是NH4NO3、(NH4)2SO4,受热时发生的反应较复杂,如:

NH4NO3N2O↑+2H2O↑

(3)都能与碱反应

(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O

实质:NH4+OHNH3↑+H2O

注:铵态氮肥贮存时,应密封包装并放在阴凉通风处;使用时,不能与碱性物质混用。

2、NH4的检验

方法一:

  取少许样品与碱混合于试管中共热,将湿润红色的石蕊试纸靠近管口,若石蕊试纸变蓝,则证明样品中含NH4

方法二:

  取少许样品于试管中,加入碱后加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明样品中含NH4

3、氨与铵的比较

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