1、12 月 10 日 氨的实验室制法高考频度：难易程度：典例在线某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否像 H2 那样还原 CuO 呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究： (一)制取氨气(1)写出实验制取氨气的化学方程式_ ；(2)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的？_(填“能”或“否”)。理由是_。(二)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)，探究氨气的还原性：(1)该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对
2、该装置的改进措施是：_。(2)利用改进后的装置进行实验，观察到 CuO 变为红色物质，无水 CuSO4 变蓝色，同时生成一种无污染的气体。写出氨气与 CuO 反应的化学方程式_。(三)问题讨论：学*& 科网有同学认为：NH 3 与 CuO 反应生成的红色物质中可能含有 Cu2O。已知：Cu 2O 是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu +的稳定性差(Cu + Cu+Cu2+)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有 Cu2O： _。【答案】(一) (1)2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O(2)否 氨气在饱和氯化铵溶液中的溶解度仍然很大(二) (1)在装置 A 与
3、 B 之间增加装有碱石灰的干燥管(2)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O(三)取少许样品，加入稀 H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有 Cu2O 反之则没有【解析】(一)(1)实验制取氨气利用熟石灰和氯化铵混合加热，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O；(三)由题中信息可知，Cu 2O 是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu +的稳定性比 Cu2+差，则将 Cu2O 加入硫酸中发生 Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，可观察到溶液出现蓝色，说明红色物质中含有 Cu2O，反之则没有，即取少许样品，加入稀 H2SO4，若溶液出现
4、蓝色，说明红色物质中含有 Cu2O，反之则没有。解题必备氨的实验室制法1试剂的选择：考虑操作方便、安全，铵盐一般用氯化铵或硫酸铵，碱一般用Ca(OH)2，不用 NaOH，因为后者易潮解且成本高。2氨气的发生装置与制取氧气的装置相同。氨气的验满方法：可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满)。用碱石灰(CaO 和 NaOH 混合物)干燥氨气，不能用浓硫酸、CaCl 2(因为可生成 CaCl28NH3)干燥氨气。3实验室快速制取氨气的方法：用浓氨水和固体 NaOH 反应或直接加热浓氨水。【特别提醒】(1)实验室制取氨气的
5、注意事项试剂的选择：考虑操作方便、安全，铵盐一般用氯化铵或硫酸铵，碱一般用Ca(OH)2，不用 NaOH，因为后者易潮解，成本高。发生装置的试管口略向下倾斜。加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。棉花团上蘸有稀硫酸，可防止空气对流又可防止氨气逸出污染空气。吸收尾气(NH 3)时防止倒吸。(2)实验室快速制取氨气的试剂与装置(3)氨气的干燥装置通常用碱石灰干燥氨气，不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。学霸推荐1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2已知氨可以与热的氧化铜反应得到 N2 和金
6、属铜，用如图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：(1)A 中加入的物质是 _。发生反应的化学方程式是_。(2)B 中加入的物质是_，其作用是_。(3)实验时在 C 中观察到的现象是_，发生反应的化学方程式是_。(4)实验时在 D 中观察到的现象是 _， D 中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_。3某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质，按下列装置( 部分夹持装置已略去)进行实验。已知：制取氨气的反应原理为 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O实验探究(1)利用上述原理，实验室制取氨气应选用下图中_( 填序号)发生装置进行实验。(2)B 装置中的干燥剂可选用_(
7、填“碱石灰”或“浓硫酸”)。(3)气体通过 C、 D 装置时，试纸颜色会发生变化的是_(填“C”或“D”)。(4)F 装置中倒置漏斗的作用是_ 。(5)某同学用氨气和滴加酚酞的水做喷泉实验，根据烧瓶内产生红色喷泉的现象，说明氨气具有_性质(填序号 )。a还原性 b极易溶于水 c与水反应生成碱性物质4甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究，并回答下列问题：(1)制取氨气的化学方程式为_。(2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是_。(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确)，你认为没有收
8、集到氨气的同学是_(填“甲” 、“乙”或“ 丙”)。(4)检验氨气是否收集满的方法是_(简述操作方法、现象和结论)。(5)三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气，你认为哪位同学能够达到实验目的_(填“甲” 、“乙”或“丙”)。他们还认为，装置中的 NH4HCO3 固体可用 NH4Cl 固体代替，你认为_(填“ 能” 或 “不能”)。5下列各图是实验室制取和收集气体的常用装置：(1)用 A 装置制取氨气的化学方程式是_ 。若用 B装置制取氨气，则选用的药品是_。(2)收集干燥氨气时，选用的干燥剂是_。(3)图 a、b、c、 d 是某学生设计的收集气体的
9、几种装置，若用 d 装置收集氨气，则气体流向为_(用序号说明 )。若要收集 NO 气体，则应选择_ 装置；学科*&网(4)若用 C 装置与 d 装置相连制取并收集 X 气体，则 X 可能是下列气体中的 _。 CO 2 NO Cl 2 SO 2 NH 3(5)按图装置进行 NH3 性质实验。先打开旋塞 1，B 瓶中的现象是 _，稳定后，关闭旋塞 1。再打开旋塞 2，B 瓶中的现象是 _。参考答案1【答案】B【解析】装置 NH4Cl 加热分解生成 HCl 和 NH3，在试管口处 NH3 和 HCl 反应生成NH4Cl，收集不到 NH3，A 不正确；装置用浓氨水和 CaO 或 NaOH 固体反应，可
10、制得NH3，B 正确；装置，防倒吸装置中漏斗口与液面应接触，但插入液面之下不能防止倒吸，C 不正确；收集 NH3 采用向下排空气法，为防止空气对流应在试管口塞一团棉花，D 不正确。【解析】(1)由题中信息知 A 装置为制取 NH3 的装置，故 A 中加入的物质是 NH4Cl 和Ca(OH)2 固体，发生反应的化学方程式是 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O。(2)B装置的作用是干燥 NH3，所用药品为碱石灰(或 CaO)。(3)装置 C 中发生反应为 2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O，观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。(4)D 中冰水的作用
11、是冷却，得到无色溶液氨水。若检验 NH3：用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有 NH3 存在；也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3 存在。若检验 H2O 的存在，则用无水 CuSO4，若变蓝则说明有水存在。3 【 答案】(1)a (2)碱石灰(3)D(4)防倒吸(5)bc4【答案】(1)2NH 4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O(2)氨气的密度比空气小且极易溶于水(3)乙(4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满)(5)丙 不能【解析】(1)实验室用氢氧化钙和氯化铵
12、在加热条件下制备氨气，反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。(2) 氨气易溶于水，不能用排水法收集，密度比空气小，因此应用向下排空气法收集。(3)氨气为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，故答案为乙。(4)氨气为碱性气体，与水反应生成 NH3H2O，电离出 OH，溶液呈碱性，检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满。(5)碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水，其中可用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到，氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢，在温度较低时又重新生
13、成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨气。5 【 答案】(1)2NH 4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O 浓氨水与碱石灰(或生石灰或NaOH 固体 )(2)碱石灰(或生石灰)(3)进出 c (4)(5)产生白烟 烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到 B 瓶中，形成红色溶液【解析】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制备氨气，方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O；若用 B 装置制取氨气，利用了氨气易挥发的性质，一般可用浓氨水与生石灰(或 NaOH 固体)，生石灰、氢氧化钠吸水，并放出大量的热，有利于氨气的生成；综上所述，本题答案是：2NH 4Cl+Ca
14、(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O，浓氨水与碱石灰(或生石灰或 NaOH 固体) 。(4)若用 C 装置与 d 装置相连制取并收集 X 气体，则在加热条件下制备，且用固体和液体或者液体与液体反应，可用于制备氯气，二氧化硫等，气体有毒，不能排放到空气中，应有尾气处理装置；因此可以制取并收集 X 气体为Cl 2 和 SO 2，因此本题选 。(5)烧瓶 A 的压强大，先打开旋塞 1，氯化氢气体就会逸散到烧瓶 B，与氨气反应生成氯化铵，所以 B 瓶中的现象是有大量白烟产生；因此本题答案是：产生白烟。再打开旋塞 2，由于 B 瓶内气体压强减小，所以烧杯中的液体会倒流进入 B 瓶中，由于氯化铵溶液显酸性，溶液的颜色变为红色；综上所述，本题答案是：烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到 B 瓶中，形成红色溶液。学霸之路
