氨的实验室制法
高考频度:★★★★☆ 难易程度:★★★☆☆
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某化学实验小组同学利用以下实验装置制取氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答:
(1)实验室制备氨气的化学方程式为______________________。
(2)用装置B收集氨气时,应选择氨气的进气口是________(填“a”或“b”),并说明选择的理由是________________________________。
(3)打开装置B中的止水夹c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的性质是________________、________________。
(4)为防止环境污染,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】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O (2)a 氨气密度比空气密度小 (3)极易溶于水 与水反应生成碱 (4)②④ 【解析】(1)实验室制取氨气的方程式为2NH4Cl+Ca(OH) 2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O。 (2)氨气比空气的密度小,可用向下排空气法收集,导气管要伸入烧瓶底部。 (3)能形成喷泉,证明氨气极易溶于水,酚酞变红,说明氨气的水溶液显碱性。 1
(4)①不利于氨气的吸收,②、④能防止倒吸,③易发生倒吸。
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、CaCl2(因为可生成CaCl2·8NH3)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)实验室制取氨气的注意事项
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,成本高。
②发生装置的试管口略向下倾斜。
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③加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
④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。 ⑤吸收尾气(NH3)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.①是氨气发生装置 C.②是氨气吸收装置
B.③是氨气发生装置 D.④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______________________。
3
(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.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”)。
参考答案
1.【答案】B 2.【答案】(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2(其他合理答案也可) 2NH4Cl+Ca(OH)2(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3中的水蒸气 (3)黑色粉末变为红色且右管口有水珠出现 2NH3+3CuO △ △ CaCl2+2NH3↑+2H2O N2+3Cu+3H2O 4
(4)出现无色液体 氨水 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;用无水CuSO4,若变蓝则说明有水存在) 3.【答案】(1)2NH4Cl+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在加热条件下制备氨气,反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+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NH3·H2O,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成氯化铵,不能只用氯化铵制备氨气。
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