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文档下载推荐.docx
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4NH3+5O24NO+6H2O。
(1)氨气是一种无色有刺激性气味的气体、密度比空气小,易液化。
①氨气易溶于水,且与水反应生成弱碱NH3·
②氨气能与酸反应生成铵盐,其离子方程式是NH3+H+===NH;
③氨气具有还原性,被催化氧化生成NO。
(2)氨水的性质
①氨水的电离方程式是NH3·
H2ONH+OH-,具有弱碱性,能使红色石蕊试纸变蓝。
②氨水不稳定,受热分解的化学方程式是NH3·
H2O△,NH3↑+H2O。
(3)氮的固定是将游离态的氮转变为化合态的氮的过程。
主要有
①雷电固氮:
N2+O22NO。
②生物固氮:
豆科植物的根瘤菌吸收N2形成化合物。
③人工固氮:
N2+3H22NH3。
1.下列关于氨水的叙述正确的是( )
A.氨水显碱性,是因为氨水是一种弱碱
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3(除水外)
D.1mol·
L-1的氨水指在1L溶液中含NH3、NH3·
H2O、NH物质的量之和为1mol
答案 D
解析 溶于水的氨气大部分与水反应生成NH3·
H2O,所以,除水外,物质的量浓度最大的粒子是NH3·
H2O;
NH3·
H2O是一种弱碱,在水中发生部分电离使溶液呈碱性;
氨水中共含有六种粒子,分别是H2O、NH3、NH3·
H2O、NH、OH-和少量的H+,是一种混合物,液氨是纯净物,只有NH3分子。
2.如图所示的装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和胶头滴管内盛放某种溶液。
挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是( )
A.CO2(浓NaOH溶液)/无色喷泉
B.NH3(H2O含酚酞)/红色喷泉
C.SO2(浓NaOH溶液)/红色喷泉
D.HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
答案 C
解析 气体与液体易发生反应或易溶即可形成喷泉。
CO2→NaOH溶液反应,无色喷泉;
NH3→H2O(含酚酞),易溶显红色,形成红色喷泉;
SO2→NaOH溶液反应,无色喷泉;
HCl→AgNO3溶液,反应生成白色沉淀,形成白色喷泉。
思维启迪
(1)喷泉实验能否成功,有三个关键因素:
a.装置气密性良好;
b.烧瓶必须干燥;
c.气体必须充满。
(2)产生喷泉实验的原理:
烧瓶内外产生压强差,当烧瓶内压强明显小于外界压强时就会产生喷泉实验。
(3)易产生喷泉的气体:
a.易溶于水的气体与水的组合:
NH3、HCl、SO2、NO2;
b.酸性气体与碱液的组合:
HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等与NaOH溶液;
c.碱性气体与酸液的组合:
氨气与稀盐酸。
二、铵盐的性质与氨的实验室制取
1.铵盐及其性质
(1)农业上常用的铵态氮肥,如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐,它们都是易溶于水的晶体。
(2)在试管中加热氯化铵固体
①观察到的现象是氯化铵白色固体消失,在试管上方重新凝成白色固体。
②反应的化学方程式是:
NH4ClNH3↑+HCl↑,NH3+HCl===NH4Cl。
(3)加热氯化铵和氢氧化钠的混合溶液,在试管口放一张湿润的红色石蕊试纸:
①观察到现象是红色石蕊试纸变蓝;
②反应的化学方程式是NH4Cl+NaOHNH3↑+H2O+NaCl。
(1)铵盐不稳定,受热易分解;
加热时能与碱反应放出氨气。
(2)铵盐的检验方法(有两种)
①取少许样品与碱混合于试管中共热,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。
②取少许样品于试管中,放入碱后加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟产生,则证明样品中含有NH。
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)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
实验室制备氨气
(1)试剂的选择:
考虑操作方便、安全,铵盐一般用氯化铵或硫酸铵,碱一般用Ca(OH)2,不用NaOH,因为后者易潮解,成本高。
(2)氨气的发生装置与制取氧气的装置相同。
可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸来检验产生的氨气。
用碱石灰(CaO和NaOH)干燥氨气,不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成CaCl2·
8NH3)干燥氨气。
(3)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。
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+4+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(如硝酸铵);
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.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A.①③B.②③C.①④D.②④
答案 A
解析 实验室制取氨气的方法:
铵盐与碱加热制取氨气,常用NH4Cl与Ca(OH)2反应,固体与固体反应,因为有水生成,试管口应略向下倾斜,③错误;
在浓氨水中加入CaO,CaO与水反应使溶液中c(OH-)增大,消耗了水,并且放出大量的热,使NH3·
H2O分解放出氨气,②正确;
加热浓氨水,加快氨气挥发,④正确;
①是错误的,因为氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl,不能得到NH3。
1.氨和氨盐的性质
(1)氨的性质:
氨气极易溶于水,能与水反应生成NH3·
H2O,与酸反应生成铵盐,能催化氧化制备硝酸。
(2)铵盐的性质:
铵盐易溶于水,加热易分解,能与碱反应生成氨气。
2.检验氨气的两种方法
(1)使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时会有白烟生成。
1.起固氮作用的化学反应是( )
A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B.NO遇O2转化为NO2
C.硝酸工厂用NH3催化氧化制NO
D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
解析 由N2转化为氮的化合物叫氮的固定。
2.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
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选项错误;
液氨汽化时,吸收大量热,可用液氨作制冷剂,D项错误。
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:
NH+OH-NH3↑+H2O
B.NaOH浓溶液与NH4Cl溶液混合加热:
NH+OH-NH3·
H2O
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.以下有关氨及铵盐的叙述中不正确的是( )
A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用
B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性
C.实验室里常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取少量氨气
D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性的物质如氧气发生反应
答案 B
解析 氨的喷泉实验证明氨极易溶于水,不能体现氨的氧化性。
5.实验室可用下列几组试剂制取少量NH3:
①固体Ca(OH)2和NH4Cl;
②浓氨水和固体CaO;
③浓氨水。
请回答下列问题:
(1)用上述三组试剂制取少量NH3,需要加热的是________(填序号),第②组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为_________________________________________________。
(2)下面的制取装置图中,方法①应选用装置________(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置________。
(3)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是________(填字母)。
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷
D.碱石灰 E.固体CaO F.无水CaCl2
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是__________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体为水)可用于吸收多余NH3的是________(填序号)。
答案
(1)①③ NH3·
H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑
(2)A B (3)BDE
(4)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,若试纸变蓝,说明NH3已集满(答案合理均可) (5)②④
解析
(1)①③需要加热,①组反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
②组反应为NH3·
H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑,由于CaO+H2O===Ca(OH)2既消耗水,又放出热量,Ca(OH)2电离出OH-,增大了c(OH-),减少了NH3的溶解,因此不必加热,即放出NH3。
③组反应为NH3·
H2ONH3↑+H2O。
(2)A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。
(3)NH3只能用碱性干燥剂,可以用B、D、E干燥。
(4)检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。
(5)装置①没有出气导管,装置③易引起倒吸。
[基础过关]
题组一 氨气的性质
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
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