《氮及其化合物》化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素PPT(第2課時(shí)氨和銨鹽)
第一部分內(nèi)容：必備知識(shí)·素養(yǎng)奠基
一、氨
1.物理性質(zhì)
【情境·思考】
制冷劑為液態(tài),在一定的溫度下又可以變?yōu)闅鈶B(tài),即能夠在制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)并從被冷卻物體中吸取熱量而汽化,然后在冷凝器內(nèi)將熱量傳遞給周圍介質(zhì)(水或空氣)而變?yōu)橐后w的媒介物。制冷劑的種類很多,空調(diào)常用的制冷劑有氨、氟利昂等。氨是目前使用最為廣泛的一種中壓中溫制冷劑。
氨作為制冷劑,是利用了它的什么性質(zhì)?試分析它有什么缺點(diǎn)?
提示:氨氣易液化變?yōu)橐后w,且液氨變?yōu)闅怏w時(shí)會(huì)吸收大量的熱。缺點(diǎn)是有刺激性氣味、有毒、可以燃燒和爆炸。
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)實(shí)驗(yàn)探究:
【微思考】
若將NH3換為NO2,能否形成噴泉?若能形成,則實(shí)驗(yàn)后液體能否充滿燒瓶?
提示:能形成噴泉,但不能充滿燒瓶。NO2易溶于水并與水發(fā)生反應(yīng):3NO2+H2O====2HNO3+NO,有NO氣體產(chǎn)生,故用NO2與H2O做噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí),液體只能充滿燒瓶容積的2/3。
【情境·思考】
管道工人用濃氨水檢驗(yàn)氯氣管道是否漏氣,如果管道某處漏氣,會(huì)產(chǎn)生白煙,原理是什么?(已知2NH3+3Cl2====N2+6HCl)氨氣遇濃硫酸也會(huì)產(chǎn)生白煙嗎?
提示:若氯氣管道漏氣,發(fā)生反應(yīng):2NH3+3Cl2====N2+6HCl、NH3+HCl====NH4Cl,產(chǎn)生的白煙是固體NH4Cl;不揮發(fā)性酸,如H2SO4、H3PO4不能形成蒸氣,遇氨氣不會(huì)產(chǎn)生白煙。
二、銨鹽
1.用途與物理性質(zhì)
(1)用途:農(nóng)業(yè)上常用作化肥,如硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨等。
(2)物理性質(zhì):
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)銨鹽的化學(xué)性質(zhì)
【易錯(cuò)提醒】并不是所有的銨鹽受熱分解都產(chǎn)生氨氣,如硝酸銨。
(2)實(shí)驗(yàn)探究
【情境·思考】
有一位農(nóng)民伯伯看到自己買的一袋碳酸氫銨化肥受潮了,就放在太陽下面曬,下午取的時(shí)候發(fā)現(xiàn)少了許多。請解釋相關(guān)原因?
提示:在太陽光的照射下,碳酸氫銨受熱分解生成NH3、CO2、水蒸氣,故固體減少。
三、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法
【巧判斷】
(1)向某溶液中加入稀NaOH溶液,濕潤的紅色石蕊試紙不變藍(lán),則原溶液中一定無____。( )
提示:×。某溶液中加入稀NaOH溶液,即使生成NH3·H2O,沒有加熱,也不會(huì)放出氨氣。
(2)NH4Cl受熱分解,所以可用加熱的方法分離NH4Cl和NaCl。( )
提示:√。NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl脫離固體,到達(dá)溫度低的部位兩者再反應(yīng)生成NH4Cl,達(dá)到分離NH4Cl和NaCl的目的。
(3)氨氣的制備實(shí)驗(yàn)中可以采用堿石灰干燥氨氣。( )
提示:√。氨氣溶于水溶液顯堿性,不與堿石灰反應(yīng),故可用堿石灰干燥氨氣。
... ... ...
氮及其化合物PPT，第二部分內(nèi)容：關(guān)鍵能力·素養(yǎng)形成
知識(shí)點(diǎn)一 噴泉實(shí)驗(yàn)
【重點(diǎn)釋疑】
1.原理和裝置
(1)氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)
形成原理
當(dāng)氣體接觸外部的水或溶液時(shí),由于氣體大量溶解或與溶液中的溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而使容器內(nèi)氣壓迅速降低,在外界大氣壓作用下,外部液體迅速進(jìn)入容器,通過尖嘴導(dǎo)管噴出,形成噴泉。
引發(fā)操作
打開止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭,或其他形成壓強(qiáng)差引發(fā)液體向容器中流動(dòng)噴射的操作。
(2)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵——“三要”
①裝置氣密性——要好。
②燒瓶和氣體——要干。
③燒瓶內(nèi)的氨氣——要滿。
【思考·討論】
噴泉,指由地下噴射出地面的泉水,是一種將水或其他液體經(jīng)過一定壓力通過噴頭噴灑出來具有特定形狀的組合體。某同學(xué)組裝了一套噴泉實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)。
(1)如何操作才能引發(fā)該噴泉實(shí)驗(yàn)?
提示:打開止水夾,用手(或熱毛巾等)焐熱燒瓶,氨氣受熱膨脹,使氨氣通過導(dǎo)管與水接觸,即產(chǎn)生噴泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”燒瓶,使水進(jìn)入燒瓶,燒瓶內(nèi)氨氣溶于水)
(2)某同學(xué)做課本中噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí),打開止水夾后將膠頭滴管內(nèi)的水?dāng)D入燒瓶內(nèi),可并未產(chǎn)生噴泉,試分析實(shí)驗(yàn)失誤可能的原因是什么?
提示:①裝置氣密性不好;②收集的NH3純度較低;③燒瓶不干燥等。
【案例示范】
【典例】(2019·岳陽高一檢測)物質(zhì)A是一種白色晶體,它與濃NaOH溶液共熱,放出無色氣體B,用圓底燒瓶收集干燥的氣體B。
按如圖所示裝置儀器,打開止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭時(shí),可以得到藍(lán)色噴泉。向放出氣體B的溶液中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀。
(1)A的化學(xué)式是____________。
(2)可用于除去B中水分的干燥劑是________。收集氣體B的方法是_____________。
(3)溶液顯藍(lán)色的原因是____________(用化學(xué)用語表示)。
(4)取實(shí)驗(yàn)后燒瓶中的溶液加熱,觀察到的現(xiàn)象是_____________________。
【解題指南】解答本題需注意以下三點(diǎn):
(1)常見氣體的溶解性及其水溶液的酸堿性。
(2)形成噴泉的原理及引發(fā)噴泉的操作。
(3)掌握氨水的堿性和不穩(wěn)定性。
知識(shí)點(diǎn)二 氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法和 的檢驗(yàn)
【重點(diǎn)釋疑】
1.氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法
(1)反應(yīng)原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)裝置:
(3)氨氣制備實(shí)驗(yàn)各部分裝置的選擇:
2.氨氣的其他制法
3.NH4的檢驗(yàn)方法
(1)原理:
(2)方法:
【易錯(cuò)提醒】(1)收集裝置和反應(yīng)裝置的試管和導(dǎo)管必須是干燥的。
(2)發(fā)生裝置的試管口略向下傾斜。
(3)由于氨氣的密度比空氣小,因此收集氨氣時(shí),導(dǎo)管口應(yīng)插入試管的底部。
(4)棉花團(tuán)上蘸有稀硫酸,既防止空氣對流又防止氨氣逸出污染空氣。
(5)干燥NH3不能用P2O5、濃硫酸等酸性干燥劑,也不能用CaCl2干燥,原因是CaCl2與NH3反應(yīng)生成CaCl2·8NH3。
【思考·討論】
(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣時(shí),堿不選用NaOH、KOH,其原因是什么?
提示:消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是NaOH、KOH具有吸濕性,易結(jié)塊,不利于產(chǎn)生氨氣,在加熱條件下還會(huì)腐蝕試管。
(2)某同學(xué)根據(jù)銨鹽受熱分解的性質(zhì),認(rèn)為可以采用加熱NH4Cl來制備氨氣,你怎么看?
提示:不行。NH4Cl分解得到NH3和HCl,兩種氣體在試管口遇冷反應(yīng)又生成NH4Cl,得不到氨氣。
【案例示范】
【典例】某學(xué)習(xí)興趣小組探究氨氣的制取實(shí)驗(yàn):
(1)甲同學(xué)擬用下列實(shí)驗(yàn)方法制備氨氣,其中合理的是____。
A.將氯化銨固體加熱分解
B.將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中
C.將氫氧化鈉固體加入濃氨水中
D.將氯化銨稀溶液滴入氫氧化鈉固體中
(2)根據(jù)上述正確的原理,該同學(xué)欲用下列常見的實(shí)驗(yàn)室制氣體裝置制取氨氣,適宜的裝置是________。
(3)氣體的性質(zhì)是氣體收集方法選擇的主要依據(jù),下列性質(zhì)與收集方法無關(guān)的是________________。
①密度 ②顏色�、廴芙庑浴、軣岱�(wěn)定性 ⑤與氧氣反應(yīng)
(4)下圖是甲同學(xué)設(shè)計(jì)收集氨氣的幾種裝置,其中可行的是_____________,集氣的原理是____________。
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