【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學基礎(chǔ)自學內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。?

第五章氮和磷，氮族元素

§5-2氨

【01】在上節(jié)我們知道【山注，化2-5-01，傳送門CV21729057】，在一定條件下，氮氣能跟氫氣直接化合成氨。氨是一種很重要的氮氫化合物，這一節(jié)我們就來研究它。

【02】氨的分子式是NH?。這個分子式的寫法，與鹵族、氧族元素跟氫的化合物，如HCl、H?S等的分子式的寫法不一樣。這是因為性質(zhì)上它們有所不同。例如氨不是酸，在水溶液里不會電離成H?離子。氨的分子式里雖然H寫在N的后面，但氨分子里的氫的化合價仍是+1價，氮是一3價。

氨的物理性質(zhì)

【03】氨是無色且有刺激性氣味的氣體（如廁所里聞到的那種臭味。這是因為人尿中有一種有機物，能分解產(chǎn)生氨的緣故）。它比空氣輕，對同體積空氣的重量比是0.59。

【04】氨很易溶解于水。在常溫下，1體積的水大約可以溶解700體積的氨，它的溶解度比氯化氫還要大（常溫下，1體積的水只能溶解約500體積的氯化氫）。所以，把充滿氨的瓶子顛倒將瓶口浸入水里時，就能看到水迅速進入瓶里，直到充滿全瓶為止。我們也可以用象做氯化氫“噴泉實驗”（§1-4）【山注，化2-1-04第03/04段，傳送門CV20935257】一樣的方法，來證明氨的極易溶解于水的性質(zhì)。

【05】氨的水溶液叫做氨水。溶解的氨容易從氨水里逸出，所以氨水總是有強烈的氨的氣味。將氨水加熱，氨在水里的溶解度減小，放出的速度更快。利用這個性質(zhì)，在實驗室里，有時為了方便起見，就用加熱濃的氨水的方法來制取氨氣（圖5·1）。

【06】氨很容易液化。把氨冷到-33℃，或在常溫下加壓到7~8個大氣壓，就能使氨氣凝結(jié)成無色液體，同時放出大量的熱。相反，液態(tài)氨也很容易氣化。減低壓強，它就急劇蒸發(fā)，并吸收大量的熱，使周圍溫度迅速降低。利用氨的這種性質(zhì)，液態(tài)氨常用在冷凍設(shè)備里，例如冷藏庫、電冰箱等。

氨的化學性質(zhì)

1、氨跟水的反應

【07】滴一滴氨水到紅色石蕊試紙上，試紙就變成藍色，說明氨水是具有堿性的。這是因為溶解在水里的氨有一部分跟水發(fā)生了化學反應，生成了一種具有堿性的化合物——氫氧化銨：

【08】氫氧化銨能電離，產(chǎn)生OH?和NH??(銨離子)：

【09】OH?的存在，可以說明氨的水溶液呈堿性的原因（§4-4）【山注，化2-4-04，傳送門CV21610710】。

【10】氫氧化銨能跟酸起中和反應，生成鹽和水，例如跟鹽酸或硫酸的反應是：

【11】生成的鹽——氯化銨和硫酸銨，統(tǒng)稱銨鹽。因為這些鹽在水溶液中將電離成銨離子NH??和酸根離子。

【12】銨離子是帶一個正電荷的原子團，它的性質(zhì)和正一價的金屬離子，如Na?、K?非常相似，所以它們的對應鹽類的性質(zhì)也非常近似。

【13】必須注意，銨和氨是不同的：銨NH??是一價的陽離子，不能單獨存在；而氨NH?是一種化合物。

【14】從上述的氫氧化銨的性質(zhì)來看，它是一種堿。不過它是一種弱堿，在水溶液中僅能電離成少量離子，這在電離學說一章里已經(jīng)提到過（§4-5）【山注，化2-4-05，傳送門CV21610894】。并且，氫氧化銨只能在水溶液中存在，我們無法得到純凈的氫氧化銨，因為它一受熱就會分解：

2、氨跟酸的反應

【15】不僅氫氧化銨能跟酸類起中和反應生成銨鹽，而且氨也能直接跟酸化合生成銨鹽。例如氨跟鹽酸反應，生成氯化銨。我們來看下面一個實驗：拿二根玻璃棒，分別在氨水和濃鹽酸里蘸一下，把這二根玻璃棒接近（不要碰著）時，就有濃厚的白煙（圖5·2）產(chǎn)生。這白煙是氨水里放出的氨氣跟濃鹽酸里放出的氯化氫相遇化合所生成的氯化銨的微小晶粒：

【16】氨同樣能跟其他酸化合生成銨鹽。例如把氨通入硝酸或硫酸，就會生成硝酸銨或硫酸銨：

3、氨跟氧的反應

【17】氨不能在空氣中燃燒，但能在純凈的氧氣里燃燒。如果用鉑Pt做催化劑，氨也能跟空氣中的氧反應。但在不同條件下，反應將得到不同的生成物。例如氨氣在純氧中燃燒，生成物是氮氣和水蒸氣：

【18】而在鉑的催化作用下，反應的生成物是一氧化氮和水：

【19】后面的一個反應，叫氨的接觸（催化）氧化，是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)化學反應之一，在后面將詳細介紹（§5-7）。

氨的用途

【20】氨是現(xiàn)代化學工業(yè)的最重要的產(chǎn)品之一，可用來制造硝酸、銨鹽、各種氮肥和某些炸藥等。氨也是一種很好的致冷劑，這在討論氨的物理性質(zhì)時已經(jīng)談過了。在塑料工業(yè)、純堿工業(yè)和制藥工業(yè)等方面，氨也是常用的原料。另外，氨的水溶液是一種很重要的氮肥。但氨水有揮發(fā)性和腐蝕性，在運輸、貯存和施肥過程中，要特別注意這一點。氨水在實驗室里和醫(yī)藥上亦有廣泛的用途。

氨的實驗室制法

【21】在實驗室里，除上面講過的可用氨水加熱來制取氨外，通常是加熱氯化銨跟消石灰Ca(OH)?的混和物來制取的，反應如下：

【22】實驗儀器裝置如圖5·3所示。用作發(fā)生器的試管口應向下略作傾斜，以免生成的水蒸氣在管口凝結(jié)后倒流到試管底的受熱部分，致試管因冷熱不勻而破裂。由于氨易溶于水，而且比空氣輕，因此，用作收集器的試管要棉花干燥，管口要向下，用排空氣法收集。

【23】如果需要得到干燥的氨，可在導管外口接一只干燥管（其中裝有“堿石灰”——石灰與氫氧化鈉的混和物，是一種干燥劑)，這樣可以吸去氨氣中所含的水蒸氣。

習題5-2

1、分別寫出氨跟鹽酸、硫酸、硝酸反應的化學方程式，并注上生成物的名稱。這些反應的共同點是什么？寫出簡化離子方程式。

2、氨水如何制得？為什么它呈堿性反應？氨水中存在哪些分子和哪些離子？

3、在實驗室里通常用什么方法制取氨？寫出相應的化學方程式。畫出制取時的實驗裝置圖，并加說明：

(1)用作發(fā)生器的試管口為什么要向下略作傾斜？

(2)用作收集器的試管口為什么要向下？

(3)怎樣知道收集器中已集滿了氨氣？[提示：用潤濕的紅色石蕊試紙檢驗]

4、濃硫酸常用作氣體的干燥劑，是否可用作氨氣的干燥劑？為什么？

5、用10.7克NH?Cl跟過量的Ca(OH)?加熱反應生成的氨，溶解于水制成500毫升的氨水。計算這種溶液的克分子濃度?！?.4M】

6、如果用上題制得的氨與硫酸反應來制取硫酸銨，問需用多少克98%的硫酸？能生成94%的硫酸銨多少公斤？【10克，0.014公斤】