化学必修 第二册第二节 氮及其化合物完美版课件ppt

高中化学新教材特点分析及教学策略

（一）化学基本概念和化学基本理论：全套教材的知识安排，注意各年级内及各年级间的联系，在保证知识结构的系统性和完整性的同时，对内容的安排采用了将各部分知识分散处理，相对集中的方法。

（二）元素化合物知识：关于元素化合物知识，高一教材首先介绍了碱金属和卤素两个最典型的金属族和非金属族。

（三）化工基础知识：高一介绍了硅酸盐工业和环境保护知识。高二主要介绍合成氨工业，删掉了硝酸工业、钢铁工业和铝的冶炼。重点突出了合成氨工业中合成氨条件的选择。

一、铵盐的概念及物理性质

1．概念：铵盐是由铵根离子（）和酸根离子组成的化合物。

2．物理性质：铵盐是白色或无色固体，易溶于水。

二、铵盐的化学性质

1．受热分解，如NH4Cl：__________________________；NH4HCO3：_____________________________。

2．与碱反应生成NH3·H2O或放出NH3

（1）(NH4)2SO4与NaOH固体共热：___________________________________________。

（2）铵盐溶液与碱液混合，不加热：___________________________________________。

（3）铵盐溶液与碱液混合，并加热：___________________________________________。

【答案】1.  NH4Cl  NH3↑+ HCl↑     NH4HCO3  NH3↑+ H2O + CO2↑

2.（1）(NH4)2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O

（2） + OH- ===  NH3·H2O    （3） + OH-  NH3↑+ H2O 

资料卡片——铵盐受热分解

三、铵根离子的检验

【答案】湿润的红色石蕊试纸      浓盐酸

四、氨气的实验室制法

1．加热NH4Cl和Ca(OH)2

【答案】① 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O     ②  向下    ③ 红色石蕊试纸

④ 减少NH3与空气的对流，防止污染空气     ⑤ 略向下  水蒸气冷凝回流炸裂试管

2．制取NH3的其他常见方法

将浓氨水滴入NaOH固体或生石灰中                加热浓氨水

3. NH3的工业制法：___________________________。

【答案】N2 + 3H2 2NH3 

题型一：铵盐的性质

【变1-1】下列不属于铵盐的共同性质的是（　　）

A．易溶于水 B．与苛性钠共热产生NH3

C．都是晶体 D．受热分解都产生NH3

【答案】D

【解析】

【详解】

铵盐都是易溶于水的白色晶体，铵盐都能与碱反应，如与苛性钠反应生成氨气，铵盐都能受热分解，但不一定有氨气产生，如：NH4NO3 N2O↑+2H2O，故选D。

【例2】检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后(　　)

A．加水溶解后，再滴入酚酞溶液

B．加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验

C．加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液

D．加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液

【答案】B

【解析】将固体放入试管中，加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，则该盐中含有铵根离子，B正确。

题型二：氨气的实验室制备

【变3】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，不合理的选项是（    ）

【答案】A

【例4】某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管已略去)进行有关氨气制取的实验。回答下列问题：

(1)若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为_______；若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是_______(填装置序号)，装置中所盛试剂具有的性质是_______。

(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是_______，分液漏斗中装的试剂是_______，干燥和收集装置应选择_______(填装置序号)。

(3)为防止污染环境，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是_______(填序号)。

【答案】     2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O     ③⑦     氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应     CaO或NaOH或碱石灰     浓氨水     ④⑥     ②④

【解析】

【详解】

(1)若用装置①制取NH3，则为实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；要测定氨气的体积，可以采用排液体的方法，选择的装置是③⑦，在液体选择上氨气和该液体不能反应，氨气不能溶于该液体，该液体不易挥发；

(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，是固体和液体不加热制备气体的方法，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气，烧瓶中装入的试剂是CaO或NaOH或碱石灰，分液漏斗中是浓氨水；氨气极易溶于水，常温下氨气和空气中的成分不反应，且氨气密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，氨气是碱性气体，应用碱石灰干燥，则应选择装置④⑥；

(3)因为氨气极易溶于水，吸收多余氨气的装置必须能够防止倒吸，则应选择装置②④。

【变4】氮元素的单质和常见的化合物在工农业生产中用途广泛。

Ⅰ.(1)常用作食品袋中填充气的是__；常用作制冷剂的化合物是__，该物质在空气中与HCl相遇有白烟生成，产生该现象的反应的化学方程式是__。

(2)铵盐大多在农业上用作化肥。工业制备氨气的化学方程式为__。

Ⅱ.某同学用下列装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关氨气制取的实验探究。回答下列问题：

(1)若用装置①制取并收集干燥的NH3，其反应的化学方程式为__。若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是__（填序号），装置中所盛试剂具有的性质是__。

(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内的试剂是__，分液漏斗中的试剂是__，收集装置应选择__（填序号）。

(3)已知氨气极易溶于水，而难溶于有机溶剂。下列装置中不适用于氨气的尾气吸收的是__（填序号）。

【答案】     氮气     氨气     NH3+HCl=NH4Cl               ③⑦     氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应     CaO或NaOH或碱石灰     浓氨水     ⑥     A

【解析】

【分析】

I.(1)氮气化学性质稳定，氨气易液化，白烟是NH4Cl固体。

(2)工业合成氨是氢气和氮气反应。

Ⅱ.(1)若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气。

(2)若用装置2制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气。

(3)根据防倒吸原理进行分析。

【详解】

I.(1)氮气化学性质稳定，常用作食品袋中填充气，氨气易液化，液氨汽化时吸收大量热，常作制冷剂，白烟是NH4Cl固体，氨气和氯化氢反应生成氯化铵的化学方程式为；故答案为：。

(2)工业合成氨的化学方程式为；故答案为：。

Ⅱ.(1)若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气，反应的化学方程式为

；要测定氨气的体积，可以采用排液法测量，要求氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发，必须选择的装置是③⑦；故答案为：；③⑦；氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应。

(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气，分液漏斗中是浓氨水；氨气极易溶于水，常温下，氨气和空气中成分不反应，且氨气密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，选择装置⑥；故答案为：CaO或NaOH或碱石灰；浓氨水；⑥。

(3)氨气通过导管直接通入水中，不能防止倒吸，故A符合题意；使用倒置的漏斗，可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故B不符合题意；四氯化碳不能和氨气反应，也不溶解氨气，该装置可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故C不符合题意；球形干燥管可以防止倒吸，可用于吸收氨气，故D不符合题意；综上所述，答案为A。

【点睛】

化学制备实验是常考题型，主要考查实验室制取气体的方法，利用装置选择不同的实验药品及分析收集装置。

【例5】有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为)，某小组在实验室对该反应进行探究，并对岩脑砂进行元素测定。

[岩脑砂的制备]

(1)写出实验室装置A中发生反应的化学方程式：_______。

(2)装置C的仪器名称是_______。

(3)为了使氨气和氯气在D中充分混合，请确定上述装置的合理连接顺序：_______→ef←_______(用小写字母和箭头表示，箭头方向与气流方向一致)。

(4)证明氨气和氯气反应有生成，需要的检验试剂中除了蒸馏水、稀硝酸、红色石蕊试纸外，还需要_______、_______。

[岩脑砂中元素的测定]

准确称取a g岩脑砂，与足量氧化铜混合加热(反应：)，利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的物质的量之比。

(5)装置H中盛装的试剂作用是_______。

(6)若装置I增重b g，利用装置K测得气体体积为V L(已知常温常压下气体摩尔体积为)，则岩脑砂中_______(用含b、V的代数式表示，不必化简)，若取消J装置(其它装置均正确)，比正常值_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

【答案】(1)

(2)(球形)干燥管

(3)     a→dc     hg←ji←b

(4)     NaOH溶液     溶液

(5)吸收混合气体中的水蒸气，防止对HCl测定造成干扰，减小实验误差

(6)          偏低

【解析】

【分析】

由题给实验装置图可知，装置A中氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应制备氨气，装置C为中盛有的碱石灰用于干燥氨气，装置B中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置F中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置E中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置D用于探究干燥氨气与干燥氯气常温下反应生成氯化铵，为了使氨气和氯气在D中充分混合，密度比空气小的氨气应从e口通入，则实验装置的连接顺序为A、C、D、E、F、B，各装置的接口连接顺序为a→dc→ef←hg←ji←b，该实验设计缺少尾气处理装置和氮气收集装置。

(1)

由分析可知，装置A中发生的反应为氯化铵固体与氢氧化钙固体共热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为，故答案为：；

(2)

由装置图可知，装置C为球形干燥管，故答案为：(球形)干燥管；

(3)

由分析可知，为了使氨气和氯气在D中充分混合，实验装置的连接顺序为A、C、D、E、F、B，各装置的接口连接顺序为a→dc→ef←hg←ji←b，故答案为：a→dc；hg←ji←b；

(4)

证明氨气和氯气反应有氯化铵生成，应检验用蒸馏水溶解得到的溶液中是否存在铵根离子和氯离子，检验铵根离子需要试剂为氢氧化钠溶液和红色石蕊试纸，检验氯离子需要试剂为稀硝酸和硝酸银溶液，则缺少的试剂为氢氧化钠溶液和硝酸银溶液，故答案为：NaOH溶液；溶液；

(5)

由实验装置图可知，装置H中盛有的浓硫酸用于吸收反应生成的水蒸气，防止对装置I中盛有的碱石灰吸收测定反应生成氯化氢造成干扰，导致实验误差，故答案为：吸收混合气体中的水蒸气，防止对HCl测定造成干扰，减小实验误差；

(6)

装置I增重的质量为氯化氢的质量，由原子个数守恒可知，岩脑砂中氯原子的物质的量为=mol，装置K测得气体体积为反应生成氮气的体积，由氮原子个数守恒可知，岩脑砂中氮原子的物质的量为×2=mol，则氮原子和氯原子的物质的量比为：，若取消J装置，装置I会吸收装置K中产生的水蒸气，导致测得氯化氢的质量偏大，使得氮原子和氯原子的物质的量比偏低，故答案为：：；偏低。

【题1】下列装置能达到实验目的的是

A．用装置甲制取 B．用装置乙检验溶液中是否含

C．用装置丙收集气体 D．用装置丁吸收多余的

【答案】D

【解析】

【详解】

A．受热分解生成和，在试管口遇冷时又化合生成，选项A错误；

B．的检验应透过蓝色钴玻璃，选项B错误；

C．密度比空气大，应用向上排空气法收集，进气管应伸至集气瓶底部，选项C错误；

D．与溶液反应，可被溶液吸收，且球形干燥管可防止倒吸，选项D正确。

答案选D。

【题2】根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

A．A B．B C．C D．D

【答案】A

【解析】

【详解】

A．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，由操作和现象可知溶液中一定含有，故A正确；

B．二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，由操作和现象可知粉末可能为碳酸盐或碳酸氢盐，或亚硫酸盐等，故B错误；

C．白色沉淀也可能是氯化银，不能说明溶液中一定含有硫酸根离子，故C错误；

D．观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，由操作和现象可知溶液中一定含Na+，不能确定是否含K+，故D错误；

故选A。

【题3】能正确表示下列变化的离子方程式是

A．KHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性：H++ +Ba2++OH- = BaSO4↓+H2O

B．CuC12溶液与过量氨水反应：Cu2＋＋2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2

C．KMnO4溶液滴入KOH溶液中微热，得到透明的绿色溶液K2MnO4：4+4OH- 4+O2↑+2H2O

D．NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液： +OHˉ= NH3·H2O

【答案】C

【解析】

【详解】

A．KHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性，反应生成硫酸钡沉淀、硫酸钾和水，反应的离子方程式为：2H++ +Ba2++2OH- = BaSO4↓+2H2O，选项A错误；

B．CuC12溶液与过量氨水反应生成四氨合硫酸铜和水，反应的离子方程式为：Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O，选项B错误；

C．KMnO4溶液滴入KOH溶液中微热，得到透明的绿色溶液K2MnO4，同时生成氧气和水，反应的离子方程式为：4+4OH- 4+O2↑+2H2O，选项C正确；

D．NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液，氢氧根离子先与铝离子反应生成氢氧化铝，反应的离子方程式为： Al3++3OHˉ= Al(OH)3↓，选项D错误；

答案选C。

【题4】实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是

A．是氨气发生装置

B．是氨气发生装置

C．是氨气吸收装置

D．是氨气收集、检验装置

【答案】B

【解析】

【详解】

A．NH4Cl固体受热分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷会重新化合生成NH4Cl，故A错误；

B．将浓氨水滴到生石灰固体上时，生石灰与水反应放热会导致NH3逸出，此为氨气的发生装置，故B正确；

C．NH3极易溶于水，为防止倒吸，倒置的漏斗口刚接触水面即可，不能浸于水中，故C错误；

D．收集NH3时，为防止NH3与空气形成对流使收集的NH3不纯，通常在导管口放置棉花团，故D错误；

答案选B。

【练1】以下物质不可以直接通过化学反应转化的是

A．NH4Cl→NH3 B．NH3→NO C．S→SO3 D．Cu→SO2

【答案】C

【详解】

A．NH4Cl直接受热分解可生成NH3，A不符合题意；

B．NH3在催化剂高温的条件下可被氧气直接氧化为NO，B不符合题意；

C．S不能直接发生化学反应生成SO3，S与O2反应先生成SO2，SO2再被氧化生成SO3，C符合题意；

D．Cu跟浓硫酸直接加热可发生反应生成SO2，D不符合题意；

答案选C。

【练2】下列说法中正确的是(　　)

A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3

B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价

C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O

D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离

【答案】C

【解析】A项，有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵)；D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。

【练3】为了检验某固体物质中是否含有，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是

①蒸馏水   ②溶液   ③红色石蕊试纸   ④蓝色石蕊试纸   ⑤稀盐酸

A．①⑤ B．④⑤ C．①③ D．①④⑤

【答案】B

【解析】

【详解】

检验一般是取少量样品与碱液混合于试管中，加热，将用蒸馏水润湿的红色石蕊试纸靠近试管口，看试纸是否变蓝；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，看是否有白烟生成；因此④、⑤

一定用不到，答案选B。

【练4】下列离子方程式书写正确的是（  ）

A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：

B．NaOH溶液与溶液混合加热：

C．氨水中加入盐酸：

D．氨水中加入氯化铁溶液：

【答案】C

【解析】

【详解】

A.该反应属于固体间的加热反应，不能写成离子形式，A错误；

B.加热条件下应分解为和，B错误；

C.符合反应原理及离子方程式书写要求，C正确；

D.一水合氨是弱碱，不能完全电离，向氨水中滴加溶液应生成沉淀，

离子方程式应为，D错误；

答案选C。

【练5】实验室用下图装置(夹持装置已略去)制备NH3，并研究其性质。其中，a、b为湿润的红色石蕊试纸，下列关于NH3性质实验的说法中，不正确的是

A．装置乙中，b先变蓝，a后变蓝 B．装置丙中，产生大量白烟

C．装置丁中，试剂可以是水 D．装置丁具有防止倒吸的作用

【答案】A

【详解】

A．由于NH3的密度比空气的小，故装置乙中，a先变蓝，b后变蓝甚至不变蓝，A错误；

B．浓盐酸具有挥发性，NH3+HCl=NH4Cl，产生NH4Cl小颗粒，即装置丙中，产生大量白烟，B正确；

C．NH3极易溶于水，可以用水来吸收多余的NH3，装置丁中，试剂可以是水，C正确；

D．装置丁中的干燥管能够起到防止倒吸的作用，D正确；

故答案为：A。

【练6】某化学实验小组用如图装置制取、收集纯净干燥的氨，并探究氨的有关性质。

回答下列问题：

(1)开始实验之前要进行的操作是_____________________________________________。

(2)写出利用装置Ⅰ制取氨的化学方程式：_____________________________________。

(3)按照a、f、e、b、c、d的顺序将仪器连接，装置Ⅲ中倒置漏斗的作用是______________，装置Ⅳ中仪器的名称为____________，盛装的试剂为________。

(4)向NH3的水溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，溶液颜色由无色变________色，说明溶液显________性，写出其电离方程式：______________________________________________。

【答案】(1)检验装置气密性　(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑　(3)防止倒吸　球形干燥管　碱石灰　(4)红　碱　NH3· H2ONH＋OH－