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中学课本对“氨的还原性”这个知识仅介绍了氨的“催化氧化”,而近几年高考已屡次触及氨作还原剂的其它一些反应,并且往往是全国高考和上海高考同时予以考查。因此,在教学中有必要对“氨的还原性”加以扩充。
[扩充1]氨在纯氧中燃烧
氨不能在空气中燃烧,但可以在纯氧内燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O(氧气置换氮气)。工业上制硝酸的氧化炉内,大部分氨发生催化氧化反应(生成NO),同时少部分氨发生上述氧化反应(生成N2)。此即1995年上海高考第36题的命题源点。
[扩充2]氨被氯气氧化
氨与氯气不能共存:3Cl2+2NH3=N2+6HCl…(1)
若氨过量,又有:HCl+NH3=NH4Cl…(2)
总方程式为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl…(3)
由反应方程式可知,若起始时Cl2与NH3的物质的量(体积)之比不同,则反应后剩余气体的成分和体积各异。这是1992年全国高考第17题考到的反应。常依据该反应编拟综合性讨论型计算题。
[扩充3]氨还原氧化铜
若将氨通过灼热的氧化铜,则发生反应:3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O
氨能还原CuO,此原理可应用于实验室制备氮气,再进一步制取氮化镁等化合物(1994年全国高考第28题考点);还可以根据此原理进行测定铜的近似相对原子质量(1996年上海高考第32题考点)、测定氨分子的组成(即氮氢原子个数比)等实验。
[扩充4]氨还原NO,NO2等氮的氧化物
氨与具有一定氧化性的NO,NO2在一定条件下能发生如下反应:4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3+6NO2=7N2+12H2O,通过归中反应使NO和NO2转化成了无毒、无污染的N2,因此,这是治理氮的氧化物造成的大气污染的理想方法之一。这2个反应是1995年全国高考第29题和1995年上海高考第31题考点。
上述“扩充”的知识在高考中均有体现,由此可见,“氨的还原性”是一个重要的知识点,也是高考热点。
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