學案重要的含氨化工原料1氨氣

7/7重要的含氮化工原料【第一學時】【學習內容】氨氣【學習目標】1．結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解氨的主要性質。2．了解噴泉實驗的原理。3．能根據(jù)實際需要設計無機化合物轉化與制備的方案?！緦W習重難點】1．了解噴泉實驗的原理。2．能根據(jù)實際需要設計無機化合物轉化與制備的方案?！緦W習過程】一、【知識梳理】1．氨氣的物理性質顏色氣味密度水溶性液化難易無色刺激性氣味比空氣小極易溶于水，1體積水大約可溶解700體積氨氣易被液化微點撥：液態(tài)氨汽化時要吸收大量的熱，使周圍的溫度急劇下降，所以液態(tài)氨在工業(yè)上常用來做制冷劑。2．噴泉實驗實驗裝置操作及現(xiàn)象結論①打開活塞，并擠壓滴管的膠頭②燒杯中的溶液由玻璃管進入燒瓶，形成噴泉，瓶內液體呈紅色氨極易溶于水，水溶液呈堿性3．氨水的性質（1）氨氣溶于水，大部分和水反應生成NH3·H2O，反應的化學方程式是NH3＋H2ONH3·H2O。NH3·H2O很不穩(wěn)定，受熱易分解為氨氣和水，反應的化學方程式是NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O。（2）氨水具有弱堿性，電離方程式是NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，能使酚酞溶液變紅色（或使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色）?！疚⑺伎肌扛鶕?jù)氨水的性質分析，直接施用氨水作氮肥合理嗎？理由是什么？4．氨氣與氯化氫的反應（1）將分別蘸有濃氨水、濃鹽酸的兩支玻璃棒漸漸靠近，觀察到的現(xiàn)象是有大量白煙產(chǎn)生。（2）這是因為濃氨水揮發(fā)產(chǎn)生的氨氣與濃鹽酸揮發(fā)產(chǎn)生的氯化氫在空氣中相遇迅速反應生成氯化銨晶體小顆粒。（3）反應的化學方程式是NH3＋HCl=NH4Cl。微點撥：（1）氨氣能與酸反應生成銨鹽，其離子方程式是NH3＋H＋=NHeq\o\al(＋,4)。（2）銨鹽大多是無色晶體，運輸、儲存比較方便，并且都能溶于水，易于被農(nóng)作物吸收。因此，固態(tài)氮肥已經(jīng)代替了氨水，成為目前使用最廣泛的化肥。5．從氮元素的化合價分析氨的性質（1）NH3分子中氮元素的化合價為－3價，在化學反應中氮元素化合價可能的變化是只能升高，不能降低，因此氨氣具有還原性。（2）請寫出氨氣與氧氣在催化劑作用下生成NO的化學方程式：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O。二、初試身手（一）自主診斷1．判斷正誤（正確的打“√”，錯誤的打“×”）（1）1mol/L的氨水中c（NH3·H2O）為1mol/L。 （×）（2）濃氨水與所有酸的反應過程均可產(chǎn)生白煙。 （×）（3）NH3可以用水作噴泉實驗，說明NH3易溶于水。 （√）（4）氨水加熱可以制NH3，說明NH3·H2O易分解。 （√）2．下列關于氨的敘述中，錯誤的是（）A．氨易液化，常用作制冷劑B．氨及易溶于水，因此可用來做噴泉實驗C．氨極易溶于水，因此氨水比較穩(wěn)定（不容易分解）D．氨溶于水顯弱堿性，因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色C【氨易液化，常用作制冷劑，A項正確；極易溶于水的氣體（如NH3．HCl等）可用來做噴泉實驗，B項正確；氨水不穩(wěn)定，受熱發(fā)生分解反應（NH3·H2Oeq\o(=,\s\up10(△))NH3↑＋H2O），放出氨氣，C項錯誤；氨水顯弱堿性，可使酚酞溶液顯紅色，D項正確?！?．氨水滴到紅色石蕊試紙上，試紙變________色，原因是（用離子方程式表示）___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮克{NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－（二）合作探究1．下列有關氨的敘述中不正確的是（）A．氨分子中氮元素的化合價只能升高，氨具有還原性B．氨的催化氧化反應的方程式是4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2OC．氨的催化氧化反應中若氧氣過量則有紅棕色氣體生成D．氨的催化氧化屬于人工固氮D【氨分子中氮元素的化合價為最低價，只能升高不能降低，氨具有還原性。氨的催化氧化產(chǎn)生的一氧化氮與過量的氧氣反應生成紅棕色的氣體二氧化氮。氨的催化氧化不屬于氮的固定。】2．已知X、Y、Z、W（含同一元素）之間的轉化關系為Xeq\o(→,\s\up10(O2))Yeq\o(→,\s\up10(O2))Zeq\o(→,\s\up10(H2O))W，且X能與W發(fā)生反應生成一種易溶于水的鹽，則X可能是（）A．N2 B．NO2C．NH3 D．NOC【根據(jù)題意可知X、Y、Z、W（含同一元素）均含N元素，由X能與W發(fā)生反應生成一種易溶于水的鹽，知X是NH3，發(fā)生反應：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化劑),\s\do8(△))4NO＋6H2O，2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；且HNO3＋NH3=NH4NO3．】3．如圖所示的裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和膠頭滴管內盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是（）A．CO2（濃NaOH溶液）/無色噴泉B．NH3（H2O含酚酞）/紅色噴泉C．SO2（濃NaOH溶液）/紅色噴泉D．HCl（AgNO3溶液）/白色噴泉C【氣體易與液體發(fā)生反應或易溶于液體即可形成噴泉。CO2→NaOH溶液反應，無色噴泉；NH3→H2O（含酚酞），易溶顯紅色，形成紅色噴泉；SO2→NaOH溶液反應，無色噴泉；HCl→AgNO3溶液，反應生成白色沉淀，形成白色噴泉；C項與實驗事實不相符。】4．如圖所示為氨氣噴泉實驗的裝置（圖中夾持裝置均已略去）（1）收集氨氣應使用________法，要得到干燥的NH3可選用________作干燥劑。（2）用圖所示的甲裝置進行噴泉實驗，上部燒瓶已裝滿干燥的氨氣，引發(fā)水上噴的操作是_____________________________________________________________________________________________________________________，該實驗的原理是_________________________________________________________________________________________________________________。（3）如果只提供如圖所示的乙裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法______________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥浚?）對于難溶于水的氣體，最好用排水法收集，這樣得到的氣體較純凈。但NH3極易溶于水，只能用排空氣法，且NH3的相對分子質量比空氣小，故用向下排空氣法。（2）干燥氣體時，最基本的要求是干燥劑不能與被干燥的氣體發(fā)生化學反應。（3）產(chǎn)生噴泉的“動力”是燒瓶內外有壓強差?！敬鸢浮浚?）向下排空氣堿石灰（2）打開止水夾，擠出膠頭滴管中的水氨氣極易溶于水，致使燒瓶內氣體壓強迅速減小，與燒瓶外形成壓強差（3）打開止水夾，用手（或熱毛巾等）將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃管內的空氣，氨氣與水接觸，即產(chǎn)生噴泉【精煉反饋】1．下列氣體通入水中所得溶液呈堿性的氣體是（）A．NH3 B．NO2C．SO2 D．HClA【NH3通入水中發(fā)生反應NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－，溶液呈堿性?！?．下列關于氨水的敘述正確的是（）A．氨水顯堿性，是因為氨水是一種弱堿B．氨水和液氨成分相同C．氨水中物質的量濃度最大的粒子是NH3（除水外）D．1mol·L－1的氨水指在1L溶液中含NH3．NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)物質的量之和為1molD【溶于水的氨氣大部分與水反應生成NH3·H2O，所以，除水外，物質的量濃度最大的粒子是NH3·H2O；NH3·H2O是一種弱堿，在水中發(fā)生部分電離使溶液呈堿性；氨水中共含有六種粒子，分別是H2O、NH3．NH3·H2O、NHeq\o\al(＋,4)、OH－和少量的H＋，是一種混合物，液氨是純凈物，只有NH3分子?！?．某同學在實驗室中發(fā)現(xiàn)了一瓶無色而有刺激性氣味的氣體，根據(jù)氣味判斷可能是氨氣，但不能確定是氨氣。下列提供的方法中，能幫他檢驗該氣體是否為氨氣的是（）A．將濕潤的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口B．將濕潤的藍色石蕊試紙放在打開的瓶口C．用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近打開的瓶口D．將干燥的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口A【氨氣使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色?！?．如圖是實驗室進行氨溶于水的“噴泉實驗”的裝置，下列敘述不正確的是（）A．該實驗說明氨氣極易溶于水B．進入燒瓶中的液體顏色由無色變?yōu)榧t色，說明氨水呈堿性C．氨水很穩(wěn)定，將燒瓶內的紅色溶液加熱顏色不會發(fā)生變化D．形成“噴泉”的主要原因是氨氣溶于水后，燒瓶內的氣壓小于大氣壓C【由于氨氣極易溶于水，當少量水進入盛有氨氣的干燥燒瓶時，燒瓶內壓強迅速減小且小于大氣壓，使滴有酚酞的水噴入燒瓶形成噴泉，A、D項正確；由于氨水有弱堿性，從而使酚酞由無色變?yōu)榧t色，B項正確；氨水不穩(wěn)定，受熱易分解放出氨氣，從而使堿性減弱，故滴有酚酞呈紅色的氨水受熱后紅色變淺或褪去，C項錯誤。】5．利用如圖所示的裝置，可以驗證NH3和HCl的有關性質。實驗前A、B、C活塞均關閉。（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅰ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是________________________________________________________________________________________________________________________。（2）若先打開A、c活塞，再擠壓膠頭滴管，在燒瓶中可觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）通過擠壓膠頭滴管和控制活塞的開關，在燒瓶Ⅰ中產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，燒瓶Ⅱ中不產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象，其操作方法是__________________________________________________________________________________________。【解析】本題主要從NH3的性質和噴泉實驗原理出發(fā)。（1）若要在燒瓶Ⅱ中產(chǎn)生噴泉實驗，必然使燒瓶Ⅱ中壓強小于大氣壓強，則根