氨使湿润的红色石蕊变蓝,并与氯化氢产生白烟:NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)。氯是一种黄绿色气体,使湿润的蓝色石蕊先变红、然后漂白成白色。
氨和氯是两种匆忙中容易混淆、行为却相反的气体:氨呈碱性,而氯呈酸性并能漂白。两者都在中四考,考试看重确切的现象,对氨还看重白烟反应。
先学石蕊的表现,再学各自的确认细节。
氨的检验
氨,NH3,是唯一常见的碱性气体,这正是它检验的基础。
- 把一片湿润的红色石蕊纸放到气体中:它变蓝,因为氨溶解形成碱性溶液。
- 氨还有一股刺鼻、呛人的气味。
- 确认检验:把一根蘸了浓盐酸的玻璃棒靠近气体。生成浓密的白烟,氯化铵:
NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s)
实验室常用加热铵盐与碱来制氨,例如:
NH4Cl(s) + NaOH(aq) → NaCl(aq) + H2O(l) + NH3(g)
这个反应本身就是铵离子的确认检验:把盐与氢氧化钠一起加热、并检出氨(它使红色石蕊变蓝),就表明铵离子存在。
氯的检验
氯,Cl2,是一种黄绿色气体,气味尖锐呛人,它既呈酸性又是氧化性漂白剂。
- 把一片湿润的蓝色石蕊纸放到气体中:它先变红、然后被漂白成白色。变红表明氯呈酸性;漂白成白色是氯所独有的特征。
- 氯还使湿润的淀粉碘化钾纸变蓝黑色,因为它把碘从碘化物中置换出来,淀粉把碘显示为蓝黑色:
Cl2(g) + 2KI(aq) → 2KCl(aq) + I2(aq)
对标准检验来说,湿润石蕊被漂白是要写出的关键现象。
区分两者
区分两者最干净利落的办法就是石蕊纸。氨使红色石蕊变蓝(碱性),从不漂白它。
氯使蓝色石蕊变红后再变白(酸性,然后漂白)。如果某气体漂白石蕊,它是氯,不是氨;如果某气体使红色石蕊变蓝,它是氨。
再加上氨的白烟检验、以及氯的颜色和气味,鉴别就滴水不漏了。
常见错误
要说明你一开始所用石蕊的颜色:氨用红色石蕊(变蓝),氯用蓝色石蕊(变红后漂白)。不要忘了氯会漂白,停在”变红”就丢掉了把它与其他酸性气体区分开来的要点。
把 NH3(g) + HCl(g) → NH4Cl(s) 写出来,白烟用固体状态符号。不要把氨描述成会漂白;它不会。
在 SPM 考试中的出现方式
在 试卷一 (4541/1) 里,客观题会考石蕊结果、氯的颜色和白烟反应。在 试卷二 (4541/2) 里,你可能要由检验鉴别气体、写出铵离子的确认方程式,或解释如何区分氨和氯。
在 试卷三 (4541/3) 里,用石蕊检验气体并记录变化是一个标准的实验步骤。把氨锚定在「碱性、红变蓝、白烟」上,把氯锚定在「黄绿色、蓝变红再被漂白」上,两者就永远不会弄混。
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