【原创】探究实验之29——铵根离子的检验
2010-04-16 09:32:05 阅读9 评论0 字号：大中小
探究实验设计二十九：
铵根离子的检验
1．化学反应原理：
铵离子（NH4+）与碱在加热条件下发生反应，生成氨气。
NH4+＋OH－ == NH3↑＋H2O
氨气有特殊的刺激性气味。可用此方法检验铵离子（NH4+）。
2．实验仪器：酒精灯、铁片、三角架、研钵等。
实验药品：硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氢氧化钙等。
3．探究方案：
⑴ 取研细的硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵等各0.5 g，分别放在铁片上，置于三角架上用酒精灯加热。如图29-1所示。观察到氮肥逐渐分解消失，有特殊的刺激性气味的气体产生。该气体是氨气。由此证明这些物质中含有NH4+。
(NH4)2SO4 △ H2SO4＋2NH3↑＋2H2O
NH4Cl △ NH3↑＋HCl↑
NH4HCO3 △ CO2↑＋NH3↑＋H2O
⑵ 取硫酸铵少许，放入研钵中，再取少量氢氧化钙粉末，也加入研钵内，用研杵研磨，可闻到特殊的刺激性气味，证明有氨气生成，由此说明硫酸铵中含有NH4+。
将硫酸铵分别换成氯化铵、碳酸氢铵等，按以上步骤重复实验，同样有刺激性气味的气体产生。证明这些物质中都含有NH4+。
(NH4)2SO4＋Ca(OH)2 === CaSO4＋2NH3↑＋2H2O
2NH4Cl＋Ca(OH)2 === CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
2NH4HCO3＋Ca(OH)2 === Ca(HCO3)2＋2NH3↑＋2H2O
4．探究评价：
教材安排的这个探究实验，其实不是铵离子的鉴定，而是区别铵态氮肥与磷肥、钾肥，故能闻到氨气的臭味，实验即告成功。但如果作为铵离子的鉴定，这个现象是不够的。氨气的刺激性气味较浓，对呼吸道黏膜有一定的刺激性。因此上述实验也应该在通风橱内进行。同时注意，药品的用量要少，尽量减少对环境的污染。
5．资源开发：
⑴ 铵态氮肥都易溶于水，一般都是白色晶体或粉末，有不同程度的氨气气味。可据此区别铵态氮肥与其他种类的化肥。
⑵ 用红色石蕊试纸鉴别。
将少量的硫酸铵放在试管里，加入3 mL氢氧化钠溶液。在酒精灯上微热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试管口的红色试纸变成蓝色。同时可闻到有刺激性气味的气体。
用氯化铵、碳酸氢铵代替硫酸铵做类似的实验，也有相同的实验现象。
⑶ 气室法鉴别。
如图29-2所示，在大表面皿中加少许硫酸铵晶体，再滴加几滴氢氧化钠溶液，在小表面皿上贴一小张湿润的蓝色石蕊试纸，并盖在大表面皿的承载物上，构成小气室。放在盛水的烧杯上加热。一会后，可观察到气室中的蓝色石蕊试纸变红色。证明的氨气生成，待测物是铵盐。
6. 创新思维：
硝酸铵的分解：
硝酸铵具有很强的氧化性，在加热时可发生自身的氧化还原反应，由于条件不同，生成的产物也不同。
低温条件下分解生成氨气：NH4NO3 === NH3↑＋HNO3
微热条件下分解生成一氧化二氮：NH4NO3 === N2O↑＋2H2O
加热条件下分解生成氮气：5NH4NO3 === 4N2↑＋2HNO3＋9H2O
高温条件下分解生成氮气和氧氯：2NH4NO3 高温 2N2↑＋O2↑＋4H2O
