氨气是一种无色、有强烈刺激气味的气体,化学式为NH3,分子量为17.031。在标准状况下,氨气的密度为0.771g/L,熔点为-77.75℃,沸点为-33.5℃,易溶于水、乙醇和乙醚。
氨气的结构与性质
1、分子结构
2、物理性质
氨气是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,易液化。
3、化学性质
(1)与水反应
氨溶于水,大部分$\ce{NH3}$与$\ce{H2O}$结合成$\ce{NH3·H2 O}$。
$\ce{NH3 +H2O}$$\ce{<=>}$$\ce{NH3·H2O}$(一水合氨)
(2)与氧气反应
燃烧:$\ce{4NH3 +3O2}$$\xlongequal{\displaystyle{}点燃}$$\ce{2N2 +6H2O}$(纯氧中燃烧)
催化氧化:$\ce{4NH3 +5O2}$$\xlongequal[\displaystyle{}△]{\displaystyle{}催化剂}$$\ce{4NO +6H2O}$(工业制硝酸的基础)
(3)与酸反应
$\ce{NH3 +HCl\xlongequal[]{\quad}NH4Cl}$
$\ce{2NH3(过量) +H2SO4\xlongequal[]\quad(NH4)2SO4}$
$\ce{NH3(少量) +H2SO4\xlongequal[]{\quad}NH4HSO4}$
(4)与$\ce{Cl2}$反应
$\ce{2NH3(少量) +3Cl2\xlongequal[]{\quad}N2 +6HCl}$
$\ce{8NH3(过量) +3Cl2\xlongequal[]{\quad}N2 +6NH4Cl}$(白烟)
此反应用于检验输送$\ce{Cl2}$的管道是否泄漏。
4、用途:用于生产尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸,氨还可以用作制冷剂以及有机合成工业生产中生产合成纤维、塑料、染料等。
5、实验室制法
(1)反应原理:$\ce{2NH4Cl +Ca(OH)2}$$\xlongequal[]{\displaystyle{}△}$$\ce{CaCl2 +2NH3↑+2H2O}$
(2)实验仪器、装置:固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)等。
(3)收集方法:由于氨极易溶于水,密度比空气小,所以只能用向下排空气法收集。
(4)干燥:通常使用碱石灰干燥,不能使用$\ce{P2O5}$或浓$\ce{H2SO4}$干燥,也不能用无水$\ce{CaCl2}$干燥。
(5)验满方法:将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
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