氨气的性质实验视频(氨气的实验室制法装置图)

氨气的性质实验视频(氨气的实验室制法装置图)

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氨气的性质实验视频(氨气的实验室制法装置图)

高中化学

化学式NH3

1.物理性能

相对分子质量17.031

标准条件下氨的密度为0.7081克/升

氨极易溶于水,溶解度为1: 700。

有刺鼻的气味

2.化学性质

(1)与水反应

氨溶于水时,氨分子通过氢键与水分子结合形成一水合氨(NH3·H2O),其中一小部分可电离成铵离子和氢氧根离子,所以氨水呈弱碱性,能使酚酞溶液变红。氨在水中的反应可以表示为:

氨一水合物不稳定,加热时分解产生氨和水。

氨有三个分子,三个离子和三个平衡。

分子:NH3、NH3 H2O;;,H2O;

离子:NH4+,OH-,H+;

三重平衡:NH3+H2O NH3 H2O NH4++OH-

H2O h+++Oh-

氨在中学化学实验3中的应用

①用浸有浓氨水的玻璃棒检查有无HCl等气体;(2)实验室用,与铝盐溶液反应制备氢氧化铝;(3)银氨溶液的制备和有机分子中醛基存在的检测。

(2)与酸反应

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4

NH3+CO2+H2O===NH4HCO3

(反应的本质是氨分子中的孤对氮原子与溶液中空轨道上的氢离子通过配位键结合成离子晶体。如果它在水溶液中反应,离子方程式是:

8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl

(黄绿色褪色,产生白烟)

反应的本质:2nh3+3cl2 = = N2+6HCl。

NH3+HCl===NH4Cl

总反应式:8nh3+3cl2 = = N2+6nh4cl。

一、氨的分子结构

氮原子有五个价电子,其中三个不成对。当它与氢原子结合时,每个氮原子可以通过极性共价键与三个氢原子结合合成氨分子,氨分子中的氮原子也有孤对。氨分子的空结构是一个三角锥,底部三个氢原子,顶部三个氮原子。每两个N-H键之间的夹角为107° 18′,所以氨分子属于具有极性分子结构和氨结构的电子型。

[编辑本段]化学式

NH3

[编辑本段]物理属性

氨的相对分子量为17.031,标准条件下氨的密度为0.7081 g/L,氨易溶于水,溶解度为1: 700,无色,有刺激性。蒸汽压为506.62千帕(4.7℃);熔点-77.7℃;沸点-33.5℃;溶解度:溶于水,相对密度(水= 1)0.82(-79℃);相对密度(空气体= 1)0.6;稳定:稳定;危险标志6(有毒气体);主要用途:用作制冷剂,制取铵盐和氮肥。

[编辑本段]化学性质

(1)氨与水反应溶于水时,氨分子和水分子通过氢键结合成一水合氨(NH3·H2O),一小部分一水合氨可电离成铵离子和氢氧根离子,所以氨水呈弱碱性,能使酚酞溶液变红。氨在水中的反应可以表示为:一水氨不稳定,加热分解生成氨。氨水中有三个分子、三个离子和三个平衡分子:NH3和NH3·H2O;;和H2O;;离子:NH4+,OH-,H+;中学化学实验中的三个平衡:NH3+H2O NH 3 H2O NH4+OH-H2O H+OH-氨:①用玻璃棒蘸浓氨水,检验HCl等气体的存在;(2)实验室用,与铝盐溶液反应制备氢氧化铝;(3)银氨溶液的制备和有机分子中醛基存在的检测。(2)与酸反应2 NH3+h2so 4 = =(NH4)2so 4 3h 3+h3po 4 = =(NH4)3po 4 NH3+CO2+H2O = = nh4co 3(反应的本质是氨分子中氮原子的孤对通过配位键与溶液中具有空轨道的氢离子结合形成离子晶体。如果在水溶液中反应,离子方程式为:8nh3+3cl2 = = N2+6nh4cl(黄绿色褪色产生白烟)。反应的本质是:2 NH3+3c L2 = = N2+6 HCl NH3+HCl = = NH4Cl。总反应式为:8nh3+3cl2 = = N2+6nh4cl。

【编辑本段】三。制备氨的方法

1.工业制备方法:N2和H2在催化剂的存在下,在高温高压下直接结合生产工业氨。哈伯法:N2 (g)+3H2 (g) = = = 2NH3 (g)(可逆反应)催化剂用于生产工业氨△rHθ =-92.4kJ/mol 2。实验室制备:在实验室中,氨通常由铵盐与碱反应或由氮化物易水解制得:△ 2NH4Cl(固体)+Ca(OH)2(固体)= = 2 NH3 ↑+ CaCl 2+2H2O+3H2O = = LiOH+NH3 ↑( 1)nh4no 3与Ca(OH)2反应不能产生氨。加热时,NH3和HNO3在低温下生成。随着温度的升高,硝酸的强氧化作用使生成的氨进一步氧化成氮气和氮氧化物。所以NH4NO3不可能和Ca(OH)2反应生成氨。(2) NaOH和KOH在实验室不能代替Ca(OH)2生成NH3,因为NaOH和KOH是强碱,具有吸湿性(潮解性),易结块,难以与铵盐充分接触反应。另外KOH和NaOH腐蚀性很强,加热会腐蚀玻璃仪器,所以不用NaOH和KOH代替Ca(OH)2制备NH3。(3)用试管收集氨气为什么要堵棉花?由于NH3分子颗粒直径较小,容易与空气体发生对流。棉塞的目的是防止NH3与空气体对流,保证收集的纯度。(4)为什么在实验室用碱石灰代替浓H2SO4和固体CaCl2去除NH3生产中的水蒸气?因为浓H2SO4与NH3反应生成(NH4) H2SO4与CaCl2反应生成CaCl 2·8nh 3(八水氯化钙),CaCl 2+8nh 3 = = CaCl 2·8nh 3(5)。实验室快速制氨法是在浓氨水中加入固体NaOH(或加热浓氨水)。

【编辑本段】4。铵盐

铵盐是由氨和酸反应得到的。铵盐是由铵离子(NH4+)和酸根离子组成的化合物。一般为无色晶体,溶于水和强电解质。在结构上,NH4+离子和Na+离子是等电子。NH4+离子的半径大于Na+离子,接近K+离子。一般铵盐的性质与钾盐相似,如溶解性,一般易溶,易形成明矾。铵盐和钾盐是同构的,等等。在化合物的分类中,铵盐和碱金属盐常被归为一类。铵盐的化学性质:①有一定程度的水解。因为氨是弱碱,铵盐是弱碱的强酸盐或弱碱的弱酸盐,前者的溶液水解后呈酸性:NH4++H2O = = Nh3H2O+H+②加热分解,加热后所有铵盐都能分解,分解产物与对应的酸和加热温度有关。分解产物通常是氨和相应的酸。如果酸是氧化性的,氧化性酸和产物氨在加热条件下会进一步反应,使NH3被氧化成N2或其氧化物:人的碳酸氢铵最容易分解,分解温度为30℃;加热时,氯化铵分解成氨和氯化氢。当这两种气体在寒冷的地方相遇时,可以转化为氯化铵。这不是氯化铵的升华,而是两种不同条件下的化学反应:硝酸铵受热分解的产物随温度变化。加热温度低时,硝酸和氨分解;温度较高时,产品不同;在更高的温度或冲击下会爆炸,因为分解产物都是气体。硫酸铵在较高的温度下分解成NH3和相应的硫酸和磷酸。强热伴随着氨被硫酸氧化的副反应,所以产物比较复杂。(3)与碱反应释放出氨。这个反应在实验室中被用来产生氨,这个性质也被用来测试铵离子的存在。铵盐在工农业生产中起着重要的作用,大量的铵盐被用作氮肥,如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等。NH4NO3也是一些炸药的成分。NH4Cl用于制备干电池和染料工业,也用于焊接金属以去除金属表面的薄氧化层。

【编辑本段】五、人工固氮和自然固氮

1.在人工固氮工业中,H2和N2通常用于高温高压合成氨。最近,塞萨洛尼基亚里士多德大学的两位希腊化学家George Marnellos和MichaelStoukides发明了一种新的合成氨方法。在常压下,氢气和氮气用氦气稀释,然后引入以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池,加热至570℃。用覆盖固体电解质内外表面的多孔钯多晶膜转化为氨,转化率为78%。对比:哈珀近百年合成氨工艺转化率通常在10到15%!他们用在线气相色谱检测进出电解槽的气体,用HCl吸收氨引起的pH变化来估算氨的产量,证明提高氮气分压对提高转化率无效。虽然增加电流和温度提高了SCY中的质子转移速度,但SCY的电导率受到温度的限制,增加温度会加速氨的分解。2.自然固氮①大气固氮闪电可将空气体中的氮转化为一氧化氮,一次闪电可产生80 ~ 1500公斤一氧化氮。这也是一种自然固氮。自然固氮远远不能满足农业生产的需要。(2)生物固氮豆科植物寄生有根瘤菌,根瘤菌中含有固氮酶,可以将空气体中的氮转化为氨,进而转化为含氮化合物。固氮酶的作用可以简单描述为:除豆科植物的根瘤菌外,禾本科和其他禾本科作物的根部还有固氮螺菌,一些低等原核植物——固氮蓝藻和自养固氮菌都含有固氮酶,具有固氮作用。这一类属于自然固氮和生物固氮。

【编辑本段】六。有关注意事项

氨能腐蚀和刺激接触的皮肤组织,吸收皮肤组织中的水分,使组织蛋白变性,使组织脂肪皂化,破坏细胞膜结构。氨的溶解度极高,所以主要刺激和腐蚀动物或人体的上呼吸道,常吸附在皮肤粘膜和结膜上,从而引起刺激和炎症。它能麻痹呼吸道纤毛和损伤粘膜上皮组织,使病原微生物容易侵入,削弱人体对疾病的抵抗力。氨通常以气体的形式被吸入人体。氨被吸入肺部后,很容易通过肺泡进入血液,与血红蛋白结合,破坏输氧功能。进入肺泡的少量氨被二氧化碳中和,其余被吸收到血液中。少量氨可随汗液、尿液或呼吸排出体外。流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰中有血丝、胸闷、呼吸困难、头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等。可能在短时间内吸入大量氨后发生。严重者可出现肺水肿、成人呼吸窘迫综合征和呼吸刺激。如果吸入过多的氨,血液中氨的浓度过高,会通过三叉神经末梢的反射引起心脏骤停和呼吸停止,危及生命。长期接触氨后,有些人会出现皮肤色素沉着或手指溃疡等症状。室内空气体中的氨主要来源于建筑施工中使用的混凝土添加剂。添加剂中含有大量的氨类物质,随着温度、湿度等环境因素的变化,这些氨类物质被还原成氨气,在墙体中释放出来。

【编辑本段】七。NH3系列常见方程式

NH4++H2O ═ NH3 .H2O+h+2nh 4 ++ SiO 3-+H2O═h4sio 4↓+2 NH3↑NH4 ++ alo 2-+H2O = = al(oh)3 ↓+ NH3 ↑(一水氨虽然是碱,但不能与氢氧化铝反应)NH4++HCO3-+2OH-= = H2O(碳酸氢铵溶液中加入足够的氢氧化钠溶液)NH3+H2O NH3。H2O NH3 .H2O NH4++OH-NH3 .H2O+Ag+= = Agoh+NH4+;2agoh = = Ag2O+H2O(在AgNO3溶液中加入少量氨水)2nh3。H2O+Ag+= [Ag (NH3) 2]++H2O(足够的氨):2NH3。H2O+Cu2+ == Cu(OH)2↓+ 2NH4+(在CuSO4溶液中加入少许氨水)。:4NH3 .H2O+Cu2+= [Cu (NH3) 4] 2++4H2O(足量氨水):2h 3。H2O+Zn2+= = Zn (OH) 2↓+2H4+(向ZnCl2溶液中加入少量氨水)4NH3。H2O+Zn2+= =[锌

氨气的性质是什么?

氨是一种无机化合物,常温下为气体,无色,有刺激性,易溶于水。

能与下列物质反应

(1)水与水中氨的反应可以表示为:NH3+H2O = NH3·H2O。

(2)酸性NH3+HNO3 = = NH4NO3

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

(3)氯2nh3+3cl2 = = N2+6HCl

(4)氧气4NH3+3O2==点火==2N2+6H2O

4NH3+5O2=催化剂加热=4NO+6H2O(氨的催化氧化)

(5)与碳的反应

NH3+C=加热= HCN+H2 =(剧毒氰化氢)

(6)取代反应:一种形式是氨分子中的氢被其他原子或基团取代,生成一系列氨的衍生物。例如,在另一种形式中,氨用它的氨基或亚氨基取代其他化合物中的原子或基团;

COCl2+4NH3==CO(NH2)2+2NH4Cl

氯化汞+氨汞= =氯化汞+氯化铵

(7)水和二氧化碳

NH3+H2O+CO2==NH4HCO3

这个反应是制碱过程的第一步。生成的碳酸氢铵与饱和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠沉淀,碳酸氢钠加热生成纯碱。

(8)与氧化物反应

3CuO+2NH3 ==加热==3Cu+3H2O+N2

这是一种氧化还原反应,也是实验室临时制氮的常用方法。用氨和氧化铜加热反映了氨的还原性。

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氨气的性质

一、氨的分子结构

氮原子有五个价电子,其中三个不成对。当它与氢原子结合时,每个氮原子可以通过极性共价键与三个氢原子结合合成氨分子,氨分子中的氮原子也有孤对。

氨分子的空结构是一个三角锥,底部三个氢原子,顶部三个氮原子。每两个N-H键之间的夹角为107° 18′,因此,氨分子属于极性分子。

二、氨的化学性质

(1)与水反应

氨溶于水时,氨分子通过氢键与水分子结合形成一水合氨(NH3·H2O),其中一小部分可电离成铵离子和氢氧根离子,所以氨水呈弱碱性,能使酚酞溶液变红。氨在水中的反应可以表示为:

氨一水合物不稳定,加热时分解产生氨和水。

氨有三个分子,三个离子和三个平衡。

分子:NH3、NH3 H2O;;,H2O;

离子:NH4+,OH-,H+;

三重平衡:NH3+H2O NH3 H2O NH4++OH-

H2O h+++Oh-

氨在中学化学实验3中的应用

①用浸有浓氨水的玻璃棒检查有无HCl等气体;(2)实验室用,与铝盐溶液反应制备氢氧化铝;(3)银氨溶液的制备和有机分子中醛基存在的检测。

(2)与酸反应

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

3NH3+H3PO4===(NH4)3PO4

NH3+CO2+H2O===NH4HCO3

(反应的本质是氨分子中的孤对氮原子与溶液中空轨道上的氢离子通过配位键结合成离子晶体。如果它在水溶液中反应,离子方程式是:

8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl

(黄绿色褪色,产生白烟)

反应的本质:2nh3+3cl2 = = N2+6HCl。

NH3+HCl===NH4Cl

总反应式:8nh3+3cl2 = = N2+6nh4cl。

三、氨的实验室制备

1.制备原理:固体铵盐用固体强碱或中强碱分解。

2.准备化学方程式:

3.仪表装置(气体发生装置,与氧气生产相同)

固-固加热装置:将一个大试管稍微向下倾斜加热。

4.检查:

A.湿的红色石蕊试纸变蓝,酚酞试纸变红。离子方程式是:

b、用玻璃棒浸泡在接近氨水的浓盐酸中,产生大量白烟。

化学方程式为:NH3+HCl = = NH4Cl。

5.除杂:引入碱石灰(去除水蒸气)。

6.收集方法:向下排气法(NH3溶于水,不能用排水法)。

7.实验室制氨的几个问题?

(1)nh4no 3不能与Ca(OH)2反应生成氨。

因为NH4NO3是氧化铵盐,所以当加热时,NH3和HNO3在低温下产生。随着温度的升高,生成的氨气由于硝酸的强氧化作用进一步氧化为氮气和氮氧化物,而NH4NO3受热易爆炸,不能用来与Ca(OH)2反应生成氨气。

(2) NaOH和KOH不能代替Ca(OH)2,碳酸氢铵不适合在实验室生产NH3。

因为NaOH和KOH是强碱,吸湿(潮解)易结块,不易与铵盐充分接触反应。另外KOH和NaOH腐蚀性很强,加热会腐蚀玻璃仪器,所以不用NaOH和KOH代替Ca(OH)2制备NH3。碳酸氢铵受热时,容易分解产生CO2。

(3)为什么在试管中收集氨水时要保持棉花滴有稀硫酸?

由于NH3分子颗粒直径较小,容易与空气体发生对流。棉塞的目的是防止NH3与空气体对流,保证收集的纯度。滴加稀硫酸的目的是防止氨气逸出,以免污染环境。

(4)为什么在实验室用碱石灰去除NH3生产中的水蒸气,而不用浓H2SO4、P2O5和固体CaCl2?

因为浓H2SO4与NH3反应生成铵盐(NH4)2so 4;P2O5和NH3反应是因为它遇水容易形成酸。

无水CaCl2能与nh3反应:CaCl2+8nh3 = = CaCl2 8nh3,也不能用来干燥nh3。

(5)在实验室中快速制备氨。

(1)加热铵盐和碱的混合物

(2)加热浓氨水;

(3)将浓氨水滴在固体上,如生石灰、碱石灰或苛性钠。加入固体NaOH和浓氨水(或加热浓氨水)

四个。铵盐

铵盐是由氨和酸反应得到的。铵盐是由铵离子(NH4+)和酸根离子组成的化合物。一般为无色晶体,溶于水和强电解质。在结构上,NH4+离子和Na+离子是等电子。NH4+离子的半径大于Na+离子,接近K+离子。一般铵盐的性质与钾盐相似,如溶解性,一般易溶,易形成明矾。铵盐和钾盐是同构的,等等。在化合物的分类中,铵盐和碱金属盐常被归为一类。铵盐的化学性质:①有一定程度的水解。因为氨是弱碱,铵盐是强酸盐或弱酸盐,所以前者的溶液在水解后是酸性的:

NH4 ++ H2O = = NH3 H2O+H+

②热分解:所有铵盐加热后均可分解,分解产物与对应的酸和加热温度有关。分解产物通常是氨和相应的酸。如果酸是氧化性的,在加热条件下,氧化性酸和产物氨将进一步反应,将NH3氧化成N2或其氧化物:

人体碳酸氢铵在30℃时最易分解。

氯化铵通过加热分解成氨和氯化氢。当这两种气体在寒冷的地方相遇时,可以转化为氯化铵。这不是氯化铵的升华,而是两种不同条件下的化学反应:

硝酸铵的热分解产物随温度而变化。加热温度低时,分解成硝酸和氨;

温度较高时,产品不同;在更高的温度或冲击下会爆炸,因为分解产物都是气体。

硫酸铵在较高的温度下分解成NH3和相应的硫酸和磷酸。强热伴随着氨被硫酸氧化的副反应,所以产物比较复杂。

(3)与碱反应释放出氨。

这个反应在实验室中被用来产生氨,这个性质也被用来测试铵离子的存在。铵盐在工农业生产中起着重要的作用,大量的铵盐被用作氮肥,如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等。NH4NO3也是一些炸药的成分。NH4Cl用于制备干电池和染料工业,也用于焊接金属以去除金属表面的薄氧化层。

动词(动词的缩写)人工固氮和自然固氮。

1.人工固氮

在工业上,H2和N2通常用于在催化剂、高温和高压下合成氨。

最近,塞萨洛尼基亚里士多德大学的两位希腊化学家George Marnellos和MichaelStoukides发明了一种新的合成氨方法。在常压下,氢气和氮气用氦气稀释,然后引入以锶-铈-钇-钙钛矿多孔陶瓷(SCY)为固体电解质的电解池,加热至570℃。用覆盖固体电解质内外表面的多孔钯多晶膜转化为氨,转化率为78%。对比:哈珀近百年合成氨工艺转化率通常在10到15%!他们用在线气相色谱检测进出电解槽的气体,用HCl吸收氨引起的pH变化来估算氨的产量,证明提高氮气分压对提高转化率无效。虽然增加电流和温度提高了SCY中的质子转移速度,但SCY的电导率受到温度的限制,增加温度会加速氨的分解。

2.自然固氮

闪电可以将空气体中的氮气转化为一氧化氮,一次闪电可以产生80 ~ 1500公斤的一氧化氮。这也是一种自然固氮。自然固氮远远不能满足农业生产的需要。

根瘤菌寄生在豆科植物中,其中含有固氮酶,可将空气体中的氮转化为氨,进而转化为含氮化合物。固氮酶的作用可以简述如下:

除了豆科植物的根瘤菌,禾本科和其他作物的根部还有固氮螺,一些低等原核植物——固氮蓝藻和自养固氮菌都含有固氮酶,具有固氮作用。这一类属于自然固氮和生物固氮。

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