考点24 氨、铵盐

1．复习重点

1．氨的分子结构、性质和制取

2．铵盐的结构、性质和用途

3．氨和铵盐的检验

2．难点聚焦

一．氨

1．氨的结构、性质和用途

（1）氨的结构：

电子式：               结构式：

空间构型：三角锥形；NH₃是极性分子。

（2）物理性质：无色有特殊剌激性气味的气体，极易溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的NH₃ 。

（3）化学性质：

①与水反应：

NH₃+H₂O      NH₃?H₂O      NH₄^＋+OH^?

NH₃是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH₃。

②与酸的反应：

NH₃+HCl=NH₄Cl（生成白烟）

NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃

③与氧化剂反应：

4NH₃+3O₂ 4NO+6H₂O

2NH₃+3CuO        N₂+3Cu+3H₂O

8NH₃+3Cl₂  = N₂  + 6NH₄Cl

    2．氨的实验室法：用铵盐与碱共热

2NH₄Cl+Ca(OH)₂    CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O

①发生装置：固+固+加热型。与制备O₂ 和CH₄ 气体相似；收集NH₃ 用向下排空气法收集。

②检验：a.用润湿的红色石蕊试纸检验；

b.用沾有浓盐酸的玻璃棒检验，产生白烟。

③干燥：不能用CaCl₂、P₂O₅、浓硫酸作干燥剂，因为NH₃能与CaCl₂反应生成CaCl₂?8NH₃。P₂O₅与浓硫酸均能与NH₃反应，生成相应的盐。所以NH₃通常用碱石灰干燥。

    3．氨的工业制法

N₂+3H₂                  2NH₃

一．  铵盐

    （1）结构：离子晶体，具有离子键、共价键和配位键，是由非金属元素组成的离子化合物。

    （2）物理性质：都是晶体，都易溶于水。

（3）化学性质

①不稳定性：铵盐受热易分解

NH₄Cl      NH₃+HCl

NH₄HCO₃      NH₃↑+CO₂↑+H₂O

NH₄NO₃受热分解较复杂：

NH₄NO₃      N₂O+2H₂O

2NH₄NO₃      2N₂↑ +O₂↑+4H₂O

②与碱反应

NH₄^＋+OH^?          NH₃?H₂O 

或NH₄^＋+OH^?      NH₃↑+H₂O

③水解反应：

NH₄^＋+H₂O       NH₃?H₂O+H^＋ 

（4）用途：可用作氮肥，炸药，焊药。

（5）NH₄^＋的检验：

往待测液中加入NaOH溶液加热，放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则证明含NH₄^＋。

原理、规律、疑难剖析：

1、  关于氨水的几个问题

（1）氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水浓度越大密度越小，计算氨水浓度时，溶质是NH₃，而不是NH₃•H₂O。

（2）在氨水溶液中存在如下平衡：NH₃+H₂O

NH₃•H₂O   NH₄⁺+OH^―，氨水显弱碱性，具有碱的通性。氨水可使红色石蕊试纸变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH₃的存在。

（3）氨水是混合物，溶液中存在微粒有：

三种分子：NH₃•H₂O、NH₃、H₂O

三种离子：NH₄⁺、OH^―、及少量H⁺

（4）氨水是弱电解质溶液，但电解质是NH₃•H₂O而不是NH₃。

（5）氨水是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg^2＋、Fe^3＋、Al^3＋、Ag^＋、Cu^2＋等生成沉淀。其中AgOH、（或Ag₂O）、Cu(OH)₂ 等沉淀遇过量的氨水会生成络离子而溶解。如：

Al^3＋+3 NH₃•H₂O=Al(OH)₃↓ +3NH₄^＋

Ag^＋+ NH₃•H₂O=AgOH+NH₄^＋

2AgOH=Ag₂O+H₂O

Ag₂O +4 NH₃•H₂O=2[Ag(NH₃)₂]⁺ +2OH^?+3H₂O

利用此性质在实验室中用氨水制取Al(OH)₃ 和银氨溶液。

（6）涉及氨水的离子方程式的书写

①氨水作反应物，用分子式NH₃•H₂O表示。

②生成氨水时，如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下，用下式表示：

NH₄^＋+OH^?      NH₃↑+H₂O

③生成氨水时，如使用的反应物为稀溶液，用下式表示：NH₄^＋+OH^?  =   NH₃?H₂O

2、  铵盐的分解规律

（1）不稳定性酸的铵盐分解产物为NH₃和酸酐及水。如NH₄HCO₃      NH₃+CO₂+H₂O

（2）挥发性酸对应的铵盐产物为NH₃和相应酸。如 NH₄Cl          NH₃+HCl

（3）氧化性酸的铵盐分解产物不附合上述规律。如NH₄NO₃和（NH₄）₂SO₄（因HNO₃和H₂SO₄有强氧化性，NH₃在加热时有还原性）

一．氨气制法

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例2.从某些性质看，NH₃与H₂O相当，NH₄⁺与H₃O⁺，NH₂^―与O₂^―都有相当关系，下列有关方程式不正确的是                                       （  ）

A.     NH₄Cl+KNH₂=KCl+2NH₃↑

B.      M+2NH₃=M(NH₂)₂+H₂↑(M为二价活泼金属)

C.      2NH₄Cl+MNH=MCl₂+NH₃

D.     2NH₄Cl+MO=M(NH₂)₂+2HCl+H₂O

解析:A中KNH₂可看成KOH,反应正确,B中NH₃可看成H₂O,反应正确,C中MNH可看成MO,反应同样也正确,而D中若将NH₄Cl看成H₃OCl即HCl,则有反应2NH₄Cl+MO=MCl₂+NH₃↑+H₂O

例3．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                                   。

（1）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P_t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4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.

    例5  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<B时，残留固体为Na₂CO₃，可确定参加反应的NaOH的质量。

答案：（1）当(NH₄)₂CO₃过量或正好作用时

     （2）当NaOH过量时，

4．实战演练

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、CO₃^2-、H⁺、HCO₃^-、Ca²⁺         B、NH₄⁺、OH^-、Ba²⁺、NO₃^-

C、I^-、ClO^-、NO₃^-、H⁺             D、SO₃^2-、SO₄^2-、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、