2019高一化學(xué) 實(shí)驗(yàn)11 氨的實(shí)驗(yàn)室制法學(xué)案.docx

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實(shí)驗(yàn)11 氨的實(shí)驗(yàn)室制法 氨的實(shí)驗(yàn)室制法 1、制取氨氣 2、學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的原理和方法 3、學(xué)會(huì)探究氨的多種制法方案 （一）加熱銨鹽與堿的固體混合物 2NH4Cl +Ca(OH)2===2NH3↑+2H2O+CaCl2（實(shí)驗(yàn)室一般制法） （二）加熱濃氨水制氨氣 NH3H2ONH3↑+ H2O （三）濃氨水中加入生石灰或堿 NH3+H2ONH3H2ONH+OH 生石灰溶于水放出大量的熱，加堿使得OH濃度增大，使平衡向左移動(dòng)，產(chǎn)生大量的氨氣 大試管（2支）、酒精燈、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、單孔橡皮塞、導(dǎo)管、濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙、棉花、NH4Cl(s)、Ca(OH)2(s) 步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 注意事項(xiàng) 取少量氯化銨固體和氫氧化鈣固體在濾紙上混合均勻，然后裝入一支大試管中，固定在鐵架臺(tái)上，按圖所示連接好其他儀器，用酒精燈預(yù)熱后給試管加熱，一段時(shí)間后用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近收集氨氣的試管口，觀察現(xiàn)象 加熱的大試管口會(huì)有小水珠產(chǎn)生，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，氨氣已集滿 （1）試管口（盛固體藥品的試管）要略向下傾斜（反應(yīng)有水生成，防止生成的水倒流，炸裂試管） （2）固體藥品要平鋪試管底部 （3）導(dǎo)出氨氣的導(dǎo)管要短，收集氨氣的導(dǎo)管要長(zhǎng)，伸入試管底部 （4）在收集氨氣的試管口放一小團(tuán)棉花，防止空氣對(duì)流，收集的氨氣不純 （5）不能用氫氧化鈉來代替氫氧化鈣，因NaOH堿性太強(qiáng)，對(duì)大試管腐蝕比Ca(OH)2強(qiáng)。 （6）用向下排空氣法收集氨氣 （7）NH4Cl與Ca(OH)2質(zhì)量比5∶8為宜，如用(NH4)2SO4代替NH4Cl，則質(zhì)量比為1∶1 實(shí)驗(yàn)中氨氣的收集方法能否用排水法？ 不能，氨氣極易溶于水。氨氣的密度比空氣的密度小，故采用向下排空氣法收集。 要得到干燥的氨氣我們應(yīng)該怎么做？ 在兩只試管中間連接一個(gè)盛有堿石灰的干燥管（氨氣是堿性氣體，且易和無水CaCl2形成CaCl28NH3，故用堿石灰做干燥劑）。 檢驗(yàn)氨氣是否收集滿的方法？ a：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近收集試管口，若變藍(lán)則證明已集滿。 b：將一根蘸有濃鹽酸（或濃硝酸）的玻璃棒靠近收集試管口，若產(chǎn)生大量的白煙，則證明已集滿。 在制取氨氣實(shí)驗(yàn)中多余的氨氣應(yīng)該怎么處理？畫出裝置圖。 能否用直接加熱NH4Cl的方法或者NH4HCO3和熟石灰混合加熱制備NH3？ 不能，因NH4Cl受熱分解后遇冷又會(huì)化合生成NH4Cl從而得不到氨氣，NH4HCO3受熱易分解生成CO2，從而使制得的氨氣不純。 其他兩種制取氨氣的裝置圖 1．下列關(guān)于氨氣的敘述，錯(cuò)誤的是（） A．氨氣極易溶解于水 B．氨氣可以使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅色 C．氨氣具有還原性 D．可以用玻璃棒蘸取濃鹽酸檢驗(yàn)氨氣的存在 【答案】B 2．下列裝置用于實(shí)驗(yàn)室中制取干燥氨氣的實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ? A．用裝置甲制備氨氣 B．用裝置乙除去氨氣中少量水 C．用裝置丙收集氨氣 D．用裝置丁吸收多余的氨氣 【答案】D 【解析】A．為防止試管炸裂，試管口應(yīng)略向下傾斜，故A錯(cuò)誤；B．濃硫酸與氨氣能夠反應(yīng)，不能用濃硫酸干燥氨氣，故B錯(cuò)誤；C．應(yīng)用雙孔塞，該裝置中氣體不能導(dǎo)入燒瓶中，故C錯(cuò)誤；D．氨氣極易溶于水，利用干燥管能防止發(fā)生倒吸，故D正確；故選D。 3．實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制取并收集氨氣，下列說法正確的是（） A．試管a中的固體為氯化銨 B．用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)試管b中氨氣是否集滿 C．氨氣可用濃硫酸干燥 D．如圖裝置也可用于制取并收集氧氣 【答案】B 【解析】A．試管a中的固體為氯化銨和氫氧化鈣的混合物，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)試管b中氨氣是否集滿，若試紙變藍(lán)則氣體已集滿，選項(xiàng)B正確；C．氨氣能與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，不可用濃硫酸干燥，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．如圖裝置也可用于加熱高錳酸鉀制取氧氣，但氧氣的密度大于空氣，不能用向下排空氣法收集，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選B。 4．下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中正確的是（） A．①② B．②④ C．①③ D．③④ 【答案】B 【解析】①氯化銨受熱分解為氨氣和氯化氫，到試管口遇冷化合成氯化銨固體，不能得到氨氣，錯(cuò)誤；②CaO+NH3H2O===NH3↑+Ca(OH)2，可以制備氨氣，正確；③固體與固體加熱制備氣體，試管口需要略向下傾斜，錯(cuò)誤；④濃氨水受熱分解為氨氣和水，可以制備氨氣，正確；B正確；答案選B。 5．（多選）有關(guān)氨氣制取的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示（夾持裝置已略去）下列有關(guān)說法正確的是（） A．上述兩種裝置均可收集到純凈的氨氣 B．圖1：將固體藥品換為碳酸氫銨能制取純凈的氨氣 C．圖I：反應(yīng)原理為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O D．圖2：將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近試管口處，若試紙變藍(lán)說明已收集滿氨氣 【答案】CD 【解析】A．上述兩種裝置均是通過排空氣法收集氨氣，不可能收集到純凈的氨氣，A錯(cuò)誤；B．碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、水和二氧化碳，不可能制取純凈的氨氣，B錯(cuò)誤；C．圖I屬于實(shí)驗(yàn)室制備氨氣裝置，反應(yīng)原理為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，C正確；D．氨氣是堿性氣體，圖2中將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近試管口處，若試紙變藍(lán)說明已收集滿氨氣，D正確，答案選CD。 6．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了一瓶無色、有刺激性氣味的氣體，根據(jù)氣味判斷可能是氨氣，但不能確定一定是氨氣。下列提供的方法中，你認(rèn)為能夠幫他檢驗(yàn)是否為氨氣的是（） A．將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口 B．將濕潤(rùn)的藍(lán)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．用干燥的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口 【答案】A 【解析】檢驗(yàn)氣體最好用試紙。氨氣與水反應(yīng)呈堿性，可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色。B項(xiàng)藍(lán)色石蕊試紙遇氨氣仍為藍(lán)色；C項(xiàng)錯(cuò)誤，因濃硫酸不揮發(fā)；D項(xiàng)錯(cuò)誤，干燥的紅色石蕊試紙不與氨氣反應(yīng)。 7．下列離子方程式書寫正確的是（） A．實(shí)驗(yàn)室用氯化銨和熟石灰制氨：NH＋OH－NH3↑＋H2O B．NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NH＋OH－NH3H2O C．氨水中加鹽酸：NH3H2O＋H＋===NH＋H2O D．氨水中加入氯化鐵溶液：Fe2＋＋2NH3H2O===2NH＋Fe(OH)2↓ 【答案】C 8．I．為了在實(shí)驗(yàn)室制取干燥的氨氣，甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下三套實(shí)驗(yàn)裝置。 （1）寫出實(shí)驗(yàn)室制氨氣的化學(xué)反應(yīng)方程式：_____________________________________。 （2）實(shí)驗(yàn)室裝置和所用樣品都正確的是_________(填“甲”、“乙”、“丙”)。 （3）檢驗(yàn)試管里是否收集滿了氨氣的方法是：__________________。 （4）上述裝置中，其中的一個(gè)裝置肯定收集不到氨氣的是_______，原因是(用化學(xué)方程式表示)___________________________。 （5）尾氣處理時(shí)：不可以用于處理氨氣的是________。 （6）氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________ __________________________________________________。 II．將紅熱的固體單質(zhì)甲放入顯黃色的溶液乙中劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A，A在常溫下不與空氣作用，有如下變化關(guān)系： ①推導(dǎo)出各物質(zhì)的化學(xué)式B_______C________D________。 ②寫出甲跟乙反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________。A溶于水發(fā)生的化學(xué)方程式________________________________________。丙生成B的離子方程式_______________________________________________________。 【答案】 I．（1）Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O （2）丙 （3）第一種方法是在試管口處放一塊濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，若試紙將變藍(lán)色，則證明已經(jīng)集滿。第二種方法是：用玻璃棒蘸取濃鹽酸或者濃硝酸，放在試管口，若產(chǎn)生大量白煙，則證明已經(jīng)集滿 （4）乙 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4 （5）C （6）4NH3+5O24NO+6H2O II．①NO CaCO3 Cu(NO3)2 ②C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O 3NO2+H2O===2HNO3+NO 3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O 【解析】I．（1）氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣和水，方程式為Ca(OH)2+2NH4Cl2NH3↑+CaCl2+2H2O；（2）氨氣為堿性氣體，甲中沒有干燥裝置，得到的氨氣中含有水蒸氣；乙中濃硫酸能夠與氨氣發(fā)生反應(yīng)，不能干燥濃硫酸；丙中，堿石灰為堿性干燥劑能夠干燥氨氣，因此實(shí)驗(yàn)室裝置和所用樣品都正確的是丙；（3）氨氣為堿性氣體，與水生成具有堿性的一水合氨，遇紅色的濕潤(rùn)的石蕊試紙顯藍(lán)色；因此檢驗(yàn)試管里是否收集滿了氨氣的方法是在試管口處放一塊濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙，若試紙將變藍(lán)色，則證明已經(jīng)集滿或者是用玻璃棒蘸取濃鹽酸或者濃硝酸，放在試管口，若產(chǎn)生大量白煙，則證明已經(jīng)集滿；（4）氨氣為堿性氣體與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，因此乙裝置不能得到氨氣，反應(yīng)的方程式為2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4；（5）氨氣極易溶于水，尾氣處理時(shí)必須有防倒吸裝置，即倒扣的漏斗或干燥管或者通入四氯化碳中使氨氣與水不直接接觸，即裝置A、B、D均可以吸收尾氣，C不可以，答案選C。（6）氨的催化氧化的化學(xué)方程式為4NH3＋5O24NO＋6H2O。II．①單質(zhì)丙和A與水反應(yīng)后的溶液發(fā)生反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，則該藍(lán)色溶液中含有銅離子，氣體A和水反應(yīng)生成的溶液應(yīng)該是酸，則丙是Cu，銅和稀硝酸在常溫下反應(yīng)，則A與水反應(yīng)后的溶液中含有HNO3，氣體B是NO，根據(jù)元素守恒知，A中含有NO2，通入水后的A中氣體能和澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀，且還剩余NO，根據(jù)元素守恒及物質(zhì)顏色知，甲是C，乙是濃硝酸，則A中含有CO2、NO2，根據(jù)以上分析知，甲、乙、丙分別是：C、HNO3(濃)、Cu，A為CO2、NO2，B為NO，C為CaCO3，D為Cu(NO3)2；②甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O，A溶于水發(fā)生的化學(xué)方程式為3NO2+H2O===2HNO3+NO。丙生成B的離子方程式為3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O 9．某課外活動(dòng)小組在實(shí)驗(yàn)室用下圖的一些裝置組合后，快速制取氨并驗(yàn)證氨的某些性質(zhì)，同時(shí)收集少量純凈氮?dú)?，?qǐng)回答： （1）儀器A的名稱是_____________；實(shí)驗(yàn)前先將儀器按圖連接好，然后_____________，再開始實(shí)驗(yàn)； （2）燒瓶?jī)?nèi)盛有生石灰，隨著濃氨水的滴入，產(chǎn)生氨氣，解釋放出氨氣的原因____________________________________________________； （3）本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一斷時(shí)間后，觀察到加熱的硬質(zhì)玻璃試管內(nèi)黑色氧化銅粉末轉(zhuǎn)為紅色，盛無水硫酸銅的干燥管內(nèi)出現(xiàn)藍(lán)色，并且在最后的出氣導(dǎo)管處收集到純凈、干燥的氮?dú)?。根?jù)這些現(xiàn)象，寫出在硬質(zhì)玻璃試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________，這個(gè)反應(yīng)說明氨氣具有______________（填編號(hào)）。 A．堿性 B．還原性 C．氧化性 D．不穩(wěn)定性 （4）洗氣瓶中濃硫酸的主要作用是________________________________________； （5）在最后出氣管口收集干燥純凈的氮?dú)?，收集方法是_________（填編號(hào)）。 A．排空氣法 B．排水法 C．用氣囊收集 【答案】（1）分液漏斗檢查裝置的氣密性 （2）氨水中的H2O與CaO反應(yīng)并放熱，使NH3逸出 （3）3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 B （4）干燥N2，吸收未反應(yīng)的NH3； （5）C 【解析】（1）滴加液體的儀器為分液漏斗；涉及到氣體的實(shí)驗(yàn)，都要檢查裝置氣密性。 （2）氧化鈣能與氨水中的水反應(yīng)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，從而使氨氣逸出生。 （3）黑色的氧化銅變?yōu)榧t色，說明生成銅，無水硫酸銅變藍(lán)，說明有水生成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （4）濃硫酸具有吸水性，能作干燥劑，濃硫酸能和堿性氣體反應(yīng)。 （5）N2的密度與空氣的密度接近，不能用排空氣法收集，要得到干燥的N2，不能用排水法收集，由此選擇收集裝置。 10．利用下圖裝置(夾持裝置略)制取和收集純凈、干燥的氨氣，并探究氨氣的性質(zhì)。 （1）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_____；能否用硝酸銨代替氯化銨___(填“能”或“不能”)。 （2）若利用裝置I制取氨氣，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求， ①儀器連接的順序（用字母編號(hào)表示）：a接_____，接，接。 ②裝置I應(yīng)選用的試劑為濃氨水、_______或______(填序號(hào)）。 A．氫氯化鈉 B．濃硫酸 C．硝酸鉀 D．生石灰 ③為了得到干燥的氨氣，實(shí)驗(yàn)室不能用于干燥NH3的試劑是_________。 A．濃硫酸 B．堿石灰 C．NaOH固體 （3）收集一瓶氨氣，按下圖玻璃裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。先打開旋塞①，B瓶中產(chǎn)生白色的煙是__________（填化學(xué)式）；穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞①，再打開旋塞②，B瓶中的現(xiàn)象是__________________________________。 （4）將氨氣通入盛有氧化銅粉末的玻璃管中，加熱有紅色固體單質(zhì)和無色氣體單質(zhì)生成，證明氨氣具有________性，反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________。 【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O II 不能 （2）①c，b，e，f，d ②A、D ③A （3）NH4Cl 燒杯中的AgNO3溶液會(huì)倒流進(jìn)入到B瓶中，產(chǎn)生白色沉淀 （4）還原 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu 【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，屬于固體與固體反應(yīng)制備氣體，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是II；硝酸銨受熱易發(fā)生爆炸，不能用硝酸銨代替氯化銨。（2）①若利用裝置I制取氨氣，氨氣極易溶于水密度小于空氣，應(yīng)該用向下排空氣法收集，利用堿石灰干燥，因此儀器連接的順序是acbefd。②可以用濃氨水與強(qiáng)堿或生石灰反應(yīng)制備氨氣，則裝置I應(yīng)選用的試劑為濃氨水、氫氧化鈉或生石灰，答案選AD。③氨氣是堿性氣體，不能用濃硫酸干燥，答案選A；（3）先打開旋塞①，氯化氫與氨氣混合生成氯化銨，則B瓶中產(chǎn)生白色的煙是NH4Cl；穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞①，再打開旋塞②，B中壓強(qiáng)減小，所以B瓶中的現(xiàn)象是燒杯中的AgNO3溶液會(huì)倒流進(jìn)入到B瓶中，產(chǎn)生白色沉淀氯化銀。（4）將氨氣通入盛有氧化銅粉末的玻璃管中，加熱有紅色固體單質(zhì)和無色氣體單質(zhì)生成，紅色固體是銅，無色氣體是氮?dú)?，證明氨氣具有還原性，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。