氨气 铵盐知识点与相关练习

【知识讲解】

一．氨（NH3）

1．氨分子的结构

电子式H N H，结构式H—N—H，呈三角锥形，键盘107o18′，极性分子。

2．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。

3．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。

（1）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）。

（2）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     2NH3+CO2      催化剂      CO(NH2)2 + H2O

      xNH3+H3PO4=(NH4)XH3-XPO4         (x为小于等于3 的整数)

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。

（3）氨跟氧气反应

       4NH3+5O2      Pt      4NO+6H2O+Q（Q＞0）

催化剂用铂，氧化铁均可。

（4）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：

（1）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                                   。

（5）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。

（2）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：

1混合气体由哪些气体组成？它们的各占多少毫升？

2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.

二．氨气制法

1．工业制法其反应方程式：

     N2+3H2    高温、高压2NH3

2．实验室制法

1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。

    例3  在密闭容器中，放入碳酸铵和氢氧化钠固体共Ag，将容器加热至200℃，经充分反应后，排出其中气体，冷却后称得剩余固体的质量为Bg，问容器内碳酸铵和氢氧化钠各多少克？

解析：可能发生如下反应：

(NH4)2CO2 + 2NaOH === 2NH3↑+ 2H2O + Na2CO3 ………①

(NH4)2CO3 === 2NH3↑+ CO2↑+ H2O↑……………………②

在加热过程中应首先发生反应①，只有当(NH4)2CO3过量时才能继续发生反应②。并由以上反应可以看出，NaOH过量时减重少，残留固体只有两种情况。一当(NH4)2CO3正好作用或过量时残留物为Na2CO3，二当NaOH过量时残留物为Na2CO3和NaOH的混合物，下面分别讨论。

10据反应(NH4)2CO3 + 2NaOH === Na2CO3 + 2NH3↑+ 2H2O↑

            96        80

                 176            106      34      36

                  A              B

当A/B=176/106即A=B时，两者恰好反应

20当NaOH过量时，即A>B时，根据减少质量确定(NH4)2CO3质量

30当(NH4)2CO3过量，即A       

答案：（1）当(NH4)2CO3过量或正好作用时

     （2）当NaOH过量时， 

三、铵盐的性质

1．铵盐都是晶体，都易溶于水

2．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

(NH4)2SO4 === 2NH3 + H2SO4   （温度不可过高）

NH4NO3受热也分解，但产物较复杂。

一些不稳定的无氧酸铵盐的受热分解：

2NH4I  △  2NH3↑+H2↑+I2

NH4HS  △  NH3↑+H2↑+S

(NH4)2S  △  2HN3↑+H2↑+S

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。

【能力训练】

一、选择题：

 1、下列气体中最易液化的是

A、N2        B、O2         C、NH3          D、H2

 2、既能用浓硫酸，又能用碱石灰干燥的气体是

A、Cl2       B、SO2       C、NO       D、NH3

 3、下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与烧碱溶液反应的是

A、NH4Cl      B、NH4HS      C、NaHCO3      D、FeS

 4、下列各组物质的空间构型完全不同的是

    A、NH3和H3O+                     B、NH4+和CH4

    C、CO2和SiO2                          D、金刚石和晶体硅

 5、下列各组气体，在通常条件下能稳定共存的是

A、NH3、O2、HCl             B、N2、H2、HCl

C、CO2、NO、O2                      D、H2S、O2、SO2

 6、某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水（无浑浊现象），氢氧化钡溶液（有浑浊现象）。浓H2SO4、灼热的氧化铜（变红）和无水硫酸铜（变蓝）时，则可断定该混合气体中一定有

A、HCl、CO2、H2                      B、CO、H2、H2O

C、CO、H2、NH3                       D、HCl、CO、H2O

 7、氨水中含氮的微粒最多的是

    A、NH3            B、NH3·H2O        C、NH4+           D、OH-

 8、下列混合物可用加热方法分离的是

A、碘和氯化铵                 B、硫酸钾和氯酸钾

C、氯化铵和硫酸钡             D、碳酸氢钠和碳酸氢铵

 9、限用一种试剂，经过一次性实验就能鉴别Na2CO3、(NH4)2SO4、NH4Cl、KNO3溶液，应选用

A、AgNO3溶液                 B、NaOH溶液

C、Ba(OH)2溶液                D、盐酸

 10、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是

A、CO32-、H+、HCO3-、Ca2+         B、NH4+、OH-、Ba2+、NO3-

C、I-、ClO-、NO3-、H+             D、SO32-、SO42-、Na+、OH-

二、填空

 11、A、B、C三种气体，A为无色，在一定条件下A能与O2反应生成B；B不溶于水，它能与O2反应生成C；A、C气体均溶于水，其水溶液分别呈碱性与酸性。推断。A      、C          。

 12、将aL含(NH4)2SO4与NH4NO3的混合液平均分成两份，向一份中加入b mol烧碱，加热恰好将其中NH3全部赶出，向另一份中加入BaCl2溶液完全反应。消耗c mol BaCl2，原溶液中NO3-的物质的量浓度为       。

三、计算

 13、 350体积（标准状况）的氨气溶解在1体积的水里，求这种氨水的质量分数和物质的量浓度。（该氨水的密度为0.924g/mL）

【能力训练答案】

一、选择题

 1、C      2、C     3、B C      4、C     5、B      6、A      7、B

 8、C      9、C     10、D

二、填空

 11、NH3、NO2

 12、

三、计算

 13、