高中化学专题4第二单元第二课时氮肥的生产和使用讲义苏教版Word下载.docx

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实验装置

操作及现象

结论

①打开活塞，并挤压滴管的胶头

②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，瓶内液体呈红色

氨极易溶于水，水溶液呈碱性

探究2　NH3的化学性质和用途

（1）化学性质：

①氨与水的反应：

化学方程式为：

NH3＋H2O

NH3·

H2O。

②与酸反应：

与HCl反应的化学方程式为：

HCl＋NH3===NH4Cl。

与H2SO4反应的化学方程式为：

H2SO4＋2NH3===（NH4）2SO4。

③氨的催化氧化：

4NH3＋5O2

4NO＋6H2O。

（2）用途：

①液氨可作制冷剂；

②制铵态氮肥。

[必记结论]

1．液氨和氨水的区别

液氨

氨水

物质成分

纯净物（非电解质）

混合物（NH3·

H2O为弱电解质）

粒子种类

NH3

NH3、NH3·

H2O、H2O、NH

、OH－、H＋

2．氨（NH3）和铵（NH

）的区别

氨（NH3）

铵（NH

）

类别

分子（电中性）

阳离子（带1个单位正电荷）

存在

能单独存在

只存在于氨水或铵盐中

性质

可与水或酸反应

可与碱（OH－）反应

相互转化

3．重要提示

（1）NH3是中学化学中惟一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3的存在。

（2）氨水溶液浓度越大，密度越小。

（3）NH3·

H2O很不稳定，受热就会分解生成氨气和水：

NH3·

NH3↑＋H2O。

氨水应密封保存，放在阴凉处。

由于氨水对许多金属有腐蚀作用，所以不能用金属容器盛装，一般盛装在玻璃容器或橡胶袋或陶瓷坛或内涂沥青的铁桶里。

（4）NH

和OH－在溶液中不能大量共存，两者反应生成NH3·

H2O，注意不要把NH3·

H2O写成NH4OH。

[成功体验]

1．在1L1mol·

L－1氨水中（　　）

A．含1molNH3氨分子

B．含NH3和NH

之和为1mol

C．含1molNH3·

D．NH3、NH3·

H2O、NH

解析：

选D　1L1mol·

L－1氨水中，溶解的NH3是1mol，它在溶液中以下列三种微粒形式存在：

，据N原子守恒得NH3、NH3·

物质的量之和为1mol。

2．[双选]（好题共享·

选自人教版教材P103·

T5）某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液（保持湿润），挂在铁架台上。

另取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方（如下图）。

过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。

下表的组合中，能够实现上述变化的是（　　）

A

B

C

D

纸蝴蝶上

的喷洒液

石蕊

酚酞

小烧杯中的溶液

浓盐酸

浓氨水

NaOH溶液

浓硫酸

选A、B　浓盐酸易挥发，氯化氢气体使喷洒石蕊的纸蝴蝶变红色。

浓氨水易挥发，氨气使喷洒酚酞的纸蝴蝶变红色。

探究1　铵盐的性质及应用

（1）物理性质：

白色晶体，易溶于水。

（2）化学性质：

①受热易分解：

NH4Cl受热分解的化学方程式为

NH4Cl

NH3↑＋HCl↑。

NH4HCO3受热分解的化学方程式为

NH4HCO3

NH3↑＋CO2↑＋H2O。

②与碱反应：

NH4Cl与熟石灰混合加热，化学方程式为

2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

（3）铵盐的保存与施用：

①密封保存并放在阴凉通风处。

②避免铵态氮肥与碱性肥料混合施用。

探究2　常见的氮肥和氮的固定

（1）常见的氮肥：

铵态氮肥

其他

名称

硫酸铵

氯化铵

碳酸氢铵

硝酸铵

硝酸钾

尿素

俗名

硫铵、

肥田粉

氯铵

碳铵

硝铵

化学式

（NH4）2SO4

NH4NO3

KNO3

CO（NH2）2

（2）氮的固定：

①定义：

将游离态的氮转化为化合态的氮。

②方式：

生物固氮、自然固氮和工业固氮。

（1）铵盐遇碱均易放出氨气，铵盐受热易分解，但分解产物中不一定有氨气，如NH4NO3受热分解的产物就比较复杂。

（2）氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素，农业生产中使用较多的是铵态氮肥和尿素，原因是硝态氮肥中的NO

不易被土壤胶体吸附，造成肥效降低。

（3）氮的固定是指游离态转变为化合态，如N2→NH3、N2→NO，但含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。

3．下列不属于所有铵盐通性的是（　　）

A．都易溶于水

B．都可分解放出氨气

C．都能与碱反应且均放出氨气

D．都是由铵根离子和酸根离子组成的化合物

选B　铵盐受热能分解，但并非所有的铵盐分解都能放出氨气。

4．（好题共享·

选自鲁科版教材P84·

T3）氮肥是广泛使用的肥料。

硫酸铵就是农村常用的一种铵态氮肥。

那么：

（1）硫酸铵中氮元素的质量分数是________。

（2）实验测得某硫酸铵肥料氮元素的质量分数为20%，则该样品中可能混有________。

A．碳酸氢铵　　　　B．硝酸铵

C．氯化铵D．磷酸氢二铵[（NH4）2HPO4]

（1）硫酸铵中：

N%＝

×

100%＝21.2%。

（2）化肥中的氮含量为20%，小于21.2%，说明混有的物质中含氮量小于20%，所给的四种物质中，NH4HCO3的含氮量17.7%，A符合题意。

答案：

（1）21.2%　

（2）A

———————————————[关键语句小结]————————————————

1．氨气极易溶于水，与酸反应生成铵盐。

2．氨水显碱性的原因是NH3·

＋OH－，NH3是现阶段惟一显碱性的气体。

3．大多数铵盐不稳定，受热易分解，遇碱释放氨气。

4．实验室常用加热NH4Cl与熟石灰混合物的方法制取氨气，反应方程式为：

5．常用的氮肥有铵态氮肥、硝态氮肥和尿素等。

　　1.喷泉实验的原理

喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成气压差，由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强，故液体被压入烧瓶内形成喷泉。

产生气压差的方法有：

（1）减小烧瓶内气压，如液体将气体吸收或反应等；

（2）增大烧瓶外压强。

2．常见装置图

（1）图甲装置形成“喷泉”是因为烧瓶内气体极易溶解于烧杯和滴管中的液体，使烧瓶内的压强突然减小而产生压强差形成“喷泉”。

几种常见情况：

气体

HCl

CO2、Cl2、H2S、SO2

NO2、O2混合气体或NO、O2混合气体

吸收剂

水、NaOH溶液

水、盐酸

（2）图乙装置形成“喷泉”可采用使烧瓶受热的方法，瓶内气体膨胀，打开止水夹，气体与液体接触而溶解，使烧瓶内压强减小形成压强差而形成“喷泉”。

（3）图丙装置下部锥形瓶中的物质相互反应产生气体，使锥形瓶内气体压强增大而产生压强差，将液体从锥形瓶中压入到烧瓶中形成“喷泉”。

[例1]　如图所示为氨气喷泉实验的装置（图中夹持装置均已略去）

（1）收集氨气应使用________法，要得到干燥的NH3可选用________作干燥剂。

（2）用图所示的甲装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，引发水上喷的操作是____________________________________________，

该实验的原理是__________________________________________。

（3）如果只提供如图所示的乙装置，请说明引发喷泉的方法__________________。

（1）对于难溶于水的气体，最好用排水法收集，这样得到的气体排空气法较纯净。

NH3极易溶于水，只能用排空气法且NH3的相对分子质量比空气小，故用向下排空气法。

（2）干燥气体时，最基本的要求是干燥剂不能与被干燥的气体发生化学反应。

（3）产生喷泉的“动力”是烧瓶内外有压强差。

（1）向下排空气　碱石灰

（2）打开止水夹，挤出胶头滴管中的水　氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小

（3）打开止水夹，用手（或热毛巾等）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃管内的空气，氨气与水接触，即产生喷泉

如果将例1中甲装置烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则下列________符合题意。

A．a为NH3，b为NaCl溶液；

B．a为CO2，b为浓NaOH溶液

C．a为Cl2，b为饱和NaCl溶液；

D．a为Cl2，b为浓NaOH溶液

只要是a气体易溶于b溶液即可。

A、B、D

（1）原理：

2NH3↑＋2H2O＋CaCl2。

（2）装置：

固体与固体反应，加热，如下图。

（3）收集方法：

向下排空气法：

（4）验满：

常使用湿润的红色石蕊试纸或醮有浓盐酸的玻璃棒。

（5）操作时的注意事项：

①收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的；

②发生装置的试管口略向下倾斜；

③由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管应插入试管的底部；

④加热温度不宜过高，并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。

（6）NH3的干燥：

通常使用碱石灰干燥，不能使用CaCl2、P2O5或浓H2SO4。

（7）尾气处理：

多余的氨要吸收掉以避免污染空气。

但多余气体在尾气吸收时要防止倒吸。

常采用的装置有：

[例2]　

（1）实验室常用加热固体NH4Cl和消石灰的方法制取氨气。

应选择与下列哪种气体的相同制气装置________。

A．O2　　　　B．CO2　　　　C．H2

（2）实验室中要快速制取氨气可选择下列________装置和试剂。

（3）实验室中用加热固体NH4Cl和消石灰制取氨气时，装好药品的试管安装时应使试管的管口________倾斜。

试管应夹在________，对试管加热时，应先________，然后再对________部分集中加热。

要制取干燥的氨气，通常使氨气先通过装有________的________，然后再收集，收集时应用__________法收集，检验氨气是否充满容器的方法是

________________________________________________________________________。

（1）实验室制O2的方法：

加热KMnO4分解，加热KClO3和MnO2混合物，都要用固固加热装置。

制CO2和H2是固液不加热。

（2）加热NH4Cl生成的NH3和HCl在试管口处又化合生成NH4Cl，故不能用加热NH4Cl分解的方式制NH3。

C项固固加热NH3，试管口应略向下倾斜；

B、D可快速制NH3。

（3）考查实验基本操作。

（1）A　

（2）B、D　（3）略向下　距管口约1/3处　对试管整体进行均匀加热　装药品　碱石灰　干燥管　

向下排空气　把湿润的红色石蕊试纸放在容器口附近，观察试纸是否变蓝

两种制取氨气的简易方法

（1）加热浓氨水法：

NH3↑＋H2O

（2）向固体烧碱（或CaO）中滴加浓氨水法（装置如图）

A中的液体为浓氨水，B中的固体为NaOH（或CaO）。

其中加入CaO时发生反应：

CaO＋NH3·

H2O===Ca（OH）2＋NH3↑

某同学用下列装置（固定、加热仪器和橡胶管略）进行有关氨气制取的实验探究。

回答下列问题：

（1）若用装置①制取NH3，其反应的化学方程式为

____________________________，若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是________（填装置序号），装置中所盛试剂应具有的性质是_________________________。

（2）若用装置②制取并收集干燥的NH3，烧瓶内装的试剂是________，分液漏斗中装的试剂是________，收集装置应选择________（填装置序号）。

（1）装置①适用于固固加热制取气体，制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca（OH）2。

若测定NH3的体积，必须用排液体法，而NH3极易溶于水，故不能用排水法，所用的液体必须不与NH3反应，也不溶解NH3才行。

（2）装置②是固液反应，不需加热的装置，制取NH3时，可用浓氨水和生石灰作用。

（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2

2NH3↑＋CaCl2＋2H2O　③⑦　氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应。

（2）CaO　浓氨水（或浓NH4Cl溶液）　⑥

[课堂双基落实]

1．分离NaCl和NH4Cl的最佳方案是（　　）

A．利用溶解度不同，采用结晶法

B．加入烧碱

C．直接加热法

D．加AgNO3

选C　利用铵盐受热易分解的性质，而钠盐热稳定性比较好，通过加热的方法即可分离NaCl和NH4Cl。

2．在实验室里可按图所示的装置来干燥和收集气体R，多余的气体可用水来吸收，则R是（　　）

A．HCl　　　B．Cl2　　　C．NO　　　D．NH3

选D　此气体要符合4个条件：

①可用固体干燥剂干燥；

②可用排气法收集；

③密度比空气小；

④该气体在水中的溶解度大。

符合这4个条件的气体为NH3。

3．下列说法不正确的是（　　）

A．铵盐都是白色晶体，易溶于水，受热易分解

B．铵态氮肥与碱性肥料混合施用，有利于提高肥效

C．凡是铵盐都能与苛性钠共热产生NH3

D．碳酸氢铵受热分解产生的气体经碱石灰干燥后可得到纯净的NH3

选B　植物能吸收铵态氮肥中的NH

，NH3不能被吸收。

铵态氮肥与碱性肥料混合施用，NH

→NH3，使肥效降低。

4.如图为中学化学教材上的喷泉实验装置。

在烧瓶中充满了干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列各组中能形成这样的喷泉但液体不能充满烧瓶的是（　　）

A．HCl和H2O

B．以4∶1混合的NO2、O2混合气体和H2O

C．NO2和H2O

D．CO2和NaOH溶液

选C　喷泉实验产生的根本原因是烧瓶内外产生气压差，当把胶头滴管内的液体挤入烧瓶时，四选项均可产生气压差形成喷泉，且HCl能完全溶于水，CO2完全与NaOH溶液反应，4∶1混合的NO2和O2能恰好发生反应，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，故均可使液体充满烧瓶，但NO2与H2O反应时有NO生成，液体不能充满烧瓶。

5．实验室制氨气常用以下两种方法：

①用固体Ca（OH）2和NH4Cl晶体反应制取；

②用固体生石灰与浓氨水混合制取。

请回答下列问题：

（1）写出方法①的化学方程式__________________________。

（2）方法②能制取氨气的原理___________________________________________。

（3）检验氨气是否收集满的方法是_____________________________。

（4）通常用于证明NH3极易溶于水的实验是___________________________；

氨水显碱性的原因_________________________________________。

（5）发生装置如下，方法①应选用________，方法②应选用________（填标号）。

方法①是固体混合物加热制NH3，故选装置A。

方法②是固体与液体不需加热的反应，故选装置B。

方法②产生NH3的原因是CaO与H2O反应生成Ca（OH）2同时放出大量热，减少溶剂水，使溶液温度升高，放出NH3。

（1）Ca（OH）2＋2NH4Cl

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

（2）生石灰与水反应使溶剂减少，同时反应放出大量的热使混合物温度升高

（3）在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，看是否变蓝（或在试管口用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验，看是否有白烟生成）

（4）喷泉实验（或其他合理方法）

NH3＋H2O

H2O

NH

（5）A　B