高中化学专题4硫氮和可持续发展第二单元生产生活中的含氮化合物第2课时氮肥的生产和使用学案苏教版必修1Word文档格式.docx
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（2）氨与酸反应生成铵盐：
NH3＋H＋===NH
。
（3）氨的催化氧化反应：
[提醒]
（1）氨遇挥发性酸（如盐酸、硝酸）产生白烟，遇难挥发性酸（如H2SO4、H3PO4）无白烟。
（2）氨气的检验：
用湿润的红色石蕊试纸检验变蓝色，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体有白烟。
2．氨水的性质
（1）氨气溶于水，大部分和水反应生成NH3·
NH3·
H2O很不稳定，受热易分解为氨气和水，反应的化学方程式是NH3·
H2O
NH3↑＋H2O。
（2）氨气水具有弱碱性，电离方程式是NH3·
H2ONH
＋OH－，能使酚酞溶液变红色（或使湿润的红色石蕊试纸变蓝色），能与氯化铝溶液反应，离子方程式是Al3＋＋3NH3·
H2O===Al（OH）3↓＋3NH
[提醒]
（1）氨水中氮元素的存在形式有NH3·
H2O、NH3、NH
，但计算氨水浓度时，把溶质看成NH3。
（2）氨水密度小于1g·
cm－3，且溶质的质量分数越大，溶液的密度越小。
1．下列关于氨的叙述中，错误的是（ ）
A．氨易液化，常用作制冷剂
B．氨易溶于水，因此可用来做喷泉实验
C．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定（不容易分解）
D．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞溶液变为红色
答案 C
解析 氨易液化，常用作制冷剂，A项正确；
极易溶于水的气体（如NH3、HCl等）可用来做喷泉实验，B项正确；
氨水不稳定，受热发生分解反应（NH3·
NH3↑＋H2O），放出氨气，C项错误；
氨水显弱碱性，可使酚酞溶液显红色，D项正确。
2．在1L1mol·
L－1的氨水中（ ）
A．含有1molNH3分子
B．含有NH3和NH
的物质的量之和为1mol
C．含NH3·
H2O1mol
D．含NH3、NH3·
H2O、NH
答案 D
解析 NH3溶于水后，溶液的体积为1L，此氨水的浓度为1mol·
L－1，氨溶于水后大部分转变为NH3·
H2O，NH3·
H2O又有一小部分电离成NH
和OH－，相关的反应是NH3＋H2ONH3·
＋OH－，根据氮原子守恒可得出正确答案。
二 铵盐的性质与氨的实验室制取
1．农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、（NH4）2SO4、NH4NO3等都属于铵盐，它们都易溶于水。
其化学性质是
（1）铵盐受热易分解
NH4Cl受热分解的化学方程式：
NH4Cl
NH3↑＋HCl↑。
NH4HCO3受热分解的化学方程式：
NH4HCO3
NH3↑＋H2O＋CO2↑。
（2）铵盐与碱反应
NH4Cl与NaOH反应的化学方程式：
NH4Cl＋NaOH
NaCl＋NH3↑＋H2O。
提醒：
在使用铵态氮肥时应避免与碱性肥料混合使用。
2．氨的实验室制法
答案 ①向下排空气法 ②防止NH3与空气对流，提高NH3的纯度和收集速度，浸湿后可吸收多余的氨气，防止污染空气 ③2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
1．铵盐受热都易分解，但不一定分解都产生NH3，如NH4NO3受热分解：
2NH4NO3
2N2↑＋O2↑＋4H2O。
2．铵盐受热易分解，因此应保存在阴凉处。
3．铵盐的检验方法
取少许样品与浓NaOH溶液混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则证明样品中含有NH
4．实验室制取NH3
（1）试剂选择：
铵盐一般用NH4Cl，碱一般用Ca（OH）2。
①不能用NH4NO3和NH4HCO3代替NH4Cl，前者受热可能发生爆炸性的分解反应，后者分解生成CO2，而使制取的NH3不纯。
②Ca（OH）2不宜用NaOH代替。
原因有：
NaOH具有吸湿性，易结块，不利于生产NH3；
NaOH在高温下能腐蚀试管。
（2）干燥剂选择，不宜选用H2SO4、P2O5、CaCl2等，原因是它们均与NH3发生反应。
如CaCl2＋8NH3===CaCl2·
8NH3。
通常选用碱石灰作干燥剂。
（3）制气装置的选择，属固＋固
气体，与制O2相同。
（4）多余NH3的吸收方法的选择
氨气极易溶于水，用水吸收时需考虑防止倒吸。
常采用的吸收装置如下图所示。
（5）实验室快速制取氨气的方法：
用浓氨水和固体NaOH反应或直接加热浓氨水。
（6）检验NH3收集满的方法：
可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸来检验产生的氨气。
3．下列说法中正确的是（ ）
A．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价
C．NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH
＋OH－
NH3↑＋H2O
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
解析 A项，有的铵盐受热分解产生氨气（如NH4Cl），有的铵盐受热分解不产生氨气（如NH4NO3）；
D项，可用加热法分离NH4Cl和某些固体（不分解、不升华的固体）的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。
4．某兴趣小组探究NH3的有关性质。
（1）写出实验室制取氨气的化学方程式_____________________________________。
（2）要得到干燥的氨气可选用________作干燥剂。
A．碱石灰B．浓硫酸
C．浓硝酸D．氢氧化钠溶液
（3）下图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是________。
（4）已知NH3极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4（已知CCl4的密度大于水的密度），下列装置不适宜做NH3气体尾气吸收装置的是________。
答案
（1）2NH4Cl＋Ca（OH）2
（2）A （3）AC （4）C
解析 （3）A选项中氯化铵固体受热分解产生氨气和氯化氢气体，但两者遇冷会重新凝结并生成氯化铵，且该过程中还可能出现堵塞导管的现象。
C选项中的试管口未向下倾斜，反应产生的水倒流到试管底部会导致试管炸裂。
因此，A、C选项的装置是错误的。
B选项中由于氧化钙能吸收水分，并与水反应放出大量的热，可使氨气逸出。
D选项中加热浓氨水可制取氨气。
因此，B、D两选项的装置可用来制取氨气。
（4）NH3极易溶于水，用C装置吸收NH3会引起倒吸。
1．有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是（ ）
A．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验
B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C．NH3·
H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气
D．NH3液化时放出大量的热，因而不能用氨作制冷剂
答案 A
解析 NH3与HCl反应为非氧化还原反应，B项错误；
因NH3易溶于水，实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热，C项错误；
液氨汽化时吸收大量热，可用液氨作制冷剂，D项错误。
2．下列方法中，不能用于实验室制取氨气的是（ ）
A．将烧瓶中的浓氨水加热
B．将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
C．在试管中将熟石灰和氯化铵混合后加热
D．加热试管中的氯化铵固体
解析 加热试管中的NH4Cl固体，生成的HCl和NH3在试管口又反应生成NH4Cl固体。
3．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨气：
NH
B．NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热：
C．氨水中加盐酸：
H2O＋H＋===NH
＋H2O
D．氨水中加入氯化铁溶液：
Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓
解析 NH4Cl和Ca（OH）2固体加热，不是溶液中进行的反应，不存在离子浓度的变化，不属于离子反应，A项不正确；
NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3，不能写成NH3·
H2O，B项不正确；
氨水与酸或盐反应，实质是NH3·
H2O电离出的OH－参与反应，NH3·
H2O为弱碱应写成分子形式，故C项正确，D项不正确。
4．下列说法不正确的是（ ）
A．凡是铵盐均能与苛性钠共热产生氨气
B．碳酸氢铵受热分解产生的气体用碱石灰干燥后可得到纯净的氨气
C．氨气溶于水后，在水溶液中主要以铵根离子形式存在
D．在一定条件下氨可以分解生成氮气和氢气
解析 与苛性钠共热产生氨气是铵盐的共性，故A项正确。
碳酸氢铵受热分解：
NH3↑＋H2O＋CO2↑，用碱石灰可吸收其中的CO2和H2O，从而得到纯净的氨气，故B项正确。
合成氨反应是一个可逆反应，因此在一定条件下氨可以分解生成氮气和氢气，故D项正确。
＋OH－，氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨能微弱电离，氨水中主要存在一水合氨分子和部分氨分子，也有少量铵根离子存在，故C项错误。
5．下列氮肥中，不含铵根离子的是（ ）
A．碳铵B．硫铵
C．硝酸钾D．氨水
解析 碳铵为NH4HCO3，硫铵为硫酸铵又称为“肥田粉”，它们都属于铵盐，含铵根离子；
氨水中也含铵根离子，硝酸钾中不含铵根离子。
6．甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品（碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气。
请你参与探究，并回答下列问题：
（1）制取氨气的化学方程式为______________________________________________。
（2）三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是___________________________
________________________________________________________________________。
（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨气（实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是________（填“甲”“乙”或“丙”）。
（4）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论）________________________。
（5）三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨气，你认为哪位同学能够达到实验目的________（填“甲”“乙”或“丙”）；
他们还认为，装置中的NH4HCO3固体可用NH4Cl固体代替，你认为________（填“能”或“不能”）。
（2）氨气的密度比空气小，氨气极易溶于水
（3）乙
（4）用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满）
（5）丙 不能
解析
（1）实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
（2）氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集。
（3）氨气为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，故答案为乙。
（4）氨气为碱性气体，与水反应生成NH3·
H2O，电离出OH－，溶液呈碱性，检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满。
（5）碳酸氢铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水，其中可用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到，氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨气。
课时作业
[经典基础题]
1．某同学在实验室中发现了一瓶无色而有刺激性气味的气体，根据气味判断可能是氨气，但不能确定是氨气。
下列提供的方法中，能帮他检验该气体是否为氨气的是（ ）
A．将湿润的红色石蕊试纸放在打开的瓶口
B．将湿润的蓝色石蕊试纸放在打开的瓶口
C．用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近打开的瓶口
D．将干燥的红色石蕊试纸放在打开的瓶口
2．关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是（ ）
A．氨水呈碱性
B．氨气极易溶于水，烧瓶内外形成压强差
C．氨气易液化
D．NH3溶于水后形成的溶液易挥发
答案 B
解析 氨之所以能做成喷泉实验，是由于胶头滴管挤入的少量水可使烧瓶内的氨气迅速溶解，烧瓶内外形成了压强差。
3．下列反应中，说明氨气有还原性和碱性的是（ ）
A．2NH3＋3CuO===3Cu＋N2＋3H2O
B．8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2
C．4NH3＋6NO
5N2＋6H2O
D．NH3＋HCl===NH4Cl
解析 NH3表现碱性时，NH3→铵盐，NH3表现还原性时，
H3→含N物质，N的价态高于－3价。
A项，NH3→N2，N元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性；
B项，2NH3→N2,6NH3→6NH4Cl，NH3表现还原性和碱性；
C项，4NH3→2N2，无铵盐生成，NH3只表现还原性；
D项，NH3→NH4Cl，N元素化合价不变，生成铵盐，NH3只表现碱性。
4.下列几种气体（括号内为溶剂或反应物溶液）按如右图所示装置进行实验，不能看到喷泉现象的是（ ）
A．HCl（H2O）
B．CO2（H2O）
C．SO2（NaOH溶液）
D．NH3（KCl溶液）
5．相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛有NH3、HCl和NO2气体，并分别倒立在水槽中，充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为（设烧瓶内液体未扩散到水槽中）（ ）
A．1∶1∶1B．2∶2∶3
C．3∶3∶2D．2∶2∶1
解析 设标准状况下三个烧瓶的体积均为VL，
NH3：
V（溶液）＝VL，n（NH3）＝
，
故c（NH3）＝
mol·
L－1；
HCl：
同NH3，c（HCl）＝
L－1，
NO2：
V（溶液）＝
VL，n（HNO3）＝
×
mol，
故c（HNO3）＝
L－1，故选A。
6．下列属于铵盐的共同性质的是（ ）
A．都是晶体，都易溶于水
B．铵盐受热均可分解生成NH3
C．铵盐都能与碱反应，不能与酸反应
D．所有铵盐中，氮元素化合价都是－3价
解析 铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水；
有的铵盐受热分解不一定生成NH3，如NH4NO3；
铵盐都能与碱反应生成NH3，有些铵盐也能与酸反应，如NH4HCO3；
铵盐中，N元素化合价不一定都是－3价，如NH4NO3中NO
中的N元素是＋5价。
7．为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：
①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。
②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。
由此可知该氮肥的主要成分是（ ）
A．NH4HCO3B．NH4Cl
C．（NH4）2CO3D．NH4NO3
解析 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2；
样品溶液加入少量BaCl2溶液，没有明显变化，说明不含SO
或CO
，则该样品为NH4HCO3或NH4HSO3。
结合选项可知为NH4HCO3。
8．实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M，多余的气体可用水吸收，则M是（ ）
A．氨气B．一氧化碳
C．二氧化氮D．氯化氢
9．在如下图所示装置中，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f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。
则a和b分别是表中的（ ）
a（干燥气体）
b（液体）
A
NO2
B
NO
4mol·
L－1NaOH溶液
C
Cl2
饱和NaCl溶液
D
NH3
1mol·
L－1盐酸
解析 A项能形成喷泉，但最终溶液只能充满烧瓶的2/3，不符合题意；
B、C项不能形成喷泉；
D项能形成喷泉，且溶液最终几乎充满烧瓶。
10．下列装置不能达到实验目的的是（ ）
解析 A项收集NH3装置试管口无棉花，错误；
B项NH3通入CCl4中，NH3不溶于CCl4，不会产生倒吸，逸出的NH3又可被稀硫酸吸收，正确；
C项向长颈漏斗中加一定量水，没过长颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加一定量的水，液面不下降，可说明装置气密性良好，反之，气密性不好，正确；
D项，收集比空气密度小的气体NH3，应该短管进气长管出气，正确。
[能力提升题]
11．实验室采用下列方法制取NH3：
①固体Ca（OH）2与NH4Cl共热。
②NH4HCO3固体中加NaOH固体（过量），常温下即能产生NH3；
装置如图甲。
③NaOH固体中加入浓氨水。
④NH4Cl浓溶液中加生石灰。
请回答下列问题：
（1）写出方法②制取氨气的化学方程式________________________________________
（2）说明方法③制取氨气的原理：
____________________________________________
________________________________________________________________________，
为什么此法不用加热？
_____________________________________________________
（3）请从下面的仪器中选择方法④制取氨气的发生装置________（写序号，要求使用仪器最少、合理）。
写出用NH4Cl浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由：
（4）某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是________。
A．收集氨气的原理是向下排空气法
B．干燥管的作用是防止倒吸
C．当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满
D．该装置会形成红色喷泉
答案
（1）NH4HCO3＋2NaOH===Na2CO3＋NH3↑＋2H2O
（2）浓氨水具有挥发性 加入NaOH固体，吸水放热，使氨气溶解度减小，且NH3·
H2O受热易分解，放出氨气
（3）D CaO＋H2O===Ca（OH）2，消耗水并放热。
Ca（OH）2和NH4Cl受热发生反应：
Ca（OH）2＋2NH4Cl
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O （4）D
12．已知氨可以与热的氧化铜反应得到N2和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
（1）A中加入的物质是________________。
发生反应的化学方程式是___________________。
（2）B中加入的物质是____________，其作用是_________________________________
（3）实验时在C中观察到的现象是____________________________________________
发生反应的化学方程式是__________________________________________________
（4）实验时在D中观察到的现象是________________，D中收集到的物质是____________，检验该物质的方法和现象是___________________________________________________。
答案
（1）固体NH4Cl和Ca（OH）2
2NH4Cl＋Ca（OH）2
CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（其他合理答案也可）
（2）碱石灰 除去NH3中的水蒸气
（3）黑色粉末变为红色且右管口有水珠出现 2NH3＋3CuO
N2＋3Cu＋3H2O
（4）出现无色液体 氨水 用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在（也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在）；
用无水CuSO4，若变蓝，则说明有水存在
解析
（1）由题中信息知A装置为制取NH3；
用无水CuSO4，若变蓝则说明有水存在的装置，故A中加入的物质是NH4Cl和Ca（OH）2固体，发生反应的化学方程式是2NH4Cl＋Ca（OH）2
（2）B装置的作用是干燥NH3，所用药品为碱石灰。
（3）装置C中发生反应为2NH3＋3CuO
N2＋3Cu＋3H2O，观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。
（4）D中冰水的作用是冷却，得到无色溶液氨水。
若检验NH3，用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有NH3存在；
也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有NH3存在。
若检验H2O的存在，则用无水CuSO4，若变蓝则说明有水存在。
13．如下图所示：
图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中A、C为无色气体，请填写下列空白：
（1）物质X可以是______________，C是_______________________
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