高中化学配套课件：3.2.2《氨与铵态氮肥》（鲁科版必修1）

欢迎进入化学课堂 典例1 回忆实验室制取NH3的反应原理和实验装置 回答下列问题 1 按反应2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O设计实验室制取氨气的装置图 可用简笔画表示 2 下列气体能用排水法收集的是 填选项编号 下同 能用排空气法收集的是 a NH3b NOc NO2 3 为何不用加热NH4Cl固体的方法制取氨气 4 已知NH3极易溶于水 而难溶于有机溶剂CCl4 下列装置中不适宜做NH3气体尾气吸收装置的是 思路点拨 解答本题应注意以下三点 自主解答 1 制取O2是加热固体 制取NH3也是加热固体 故可采用制O2装置制取NH3 但收集方法不同 NH3易溶于水 只能用向下排空气法收集 由于NH3有毒 故还要采取尾气处理装置 用湿棉团或蘸有稀硫酸的棉团即可 2 NO与空气中的O2反应 不能用排空气法收集 NH3和NO2易溶于水且与水反应 不能用排水法收集 3 因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体 二者冷却时又重新生成固体氯化铵 得不到氨气 4 选C A D装置中倒置的漏斗和干燥管均有较大的体积 可防止倒吸 B中NH3不溶于CCl4 也可防止倒吸 C中NH3直接通入水中 由于NH3极易溶于水 所以易引起倒吸 答案 1 如图 2 Ba c 3 因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体 二者冷却时又重新生成固体氯化铵 得不到氨气 4 C 互动探究 1 制取氨气时能否用氢氧化钙溶液代替氢氧化钙固体 为什么 提示 不可以 因氨气极易溶于水 2 第 6 小题中烧杯A中的漏斗可否全部浸入水中 说明理由 提示 不可以 漏斗全部浸入水中 则效果同C 不能防止倒吸 变式训练 实验室制取干燥的氨气 下列方法中合适的是 A 加热NH4Cl 气体用P2O5干燥B N2 3H22NH3 用烧碱干燥C 加热浓氨水 气体用碱石灰干燥D NH4Cl和消石灰混合加热 生成的气体用无水氯化钙干燥 解析 选C A项生成氨气和氯化氢 P2O5能与NH3反应 B项反应条件是高温 高压 催化剂 实验室不方便制取 且反应为可逆反应 产物不纯 D项 无水氯化钙不能干燥氨气 高温 高压催化剂 典例2 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 加热氮肥样品生成气体 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 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 NH4ClC NH4 2CO3D NH4NO3 思路点拨 解答本题要注意以下三点 自主解答 选A 因产生的两种气体一种为NH3 一种为CO2 故A C符合 而加入BaCl2溶液后 无明显变化 C选项与BaCl2反应会产生白色沉淀 所以该氮肥的主要成分为NH4HCO3 互动探究 1 若取少量该氮肥样品溶于水后加入少量BaCl2溶液后有白色沉淀生成 该样品是什么 提示 加入少量BaCl2溶液后有白色沉淀生成 说明样品含CO32 是 NH4 2CO3 2 若将原题中的BaCl2换作Ba OH 2溶液后有白色沉淀生成 该样品是什么 提示 NH4HCO3或 NH4 2CO3 变式训练 有以下四种溶液 NH4Cl NH4 2SO4 NaCl Na2SO4 下列试剂能将它们区别开的是 A HClB BaCl2C NaOHD Ba OH 2 解析 选D 与Ba OH 2反应只有气体放出的是NH4Cl 既有气体又有沉淀生成的是 NH4 2SO4 只有沉淀的是Na2SO4 不反应的是NaCl 典例 某溶液中可能含有NH4 Ba2 Fe3 Ag OH SO42 CO32 中的某几种 H2O电离产生的H OH 不予考虑 现用该溶液做以下实验 取此溶液少许 加入足量盐酸 无明显现象 另取溶液少许 加入足量浓NaOH溶液 有红褐色沉淀生成 将 中沉淀过滤 取滤液微热 有无色 刺激性气味气体放出 该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 由此推断 该溶液中肯定有 离子 肯定无 离子 思路点拨 解答该题要注意以下两点 自主解答 溶液中加入足量盐酸 无明显现象说明无CO32 加入足量浓NaOH溶液 有红褐色沉淀生成 说明含Fe3 滤液微热有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体氨气产生 说明含NH4 NH4 与OH 不共存 说明无OH 溶液呈电中性 则一定含SO42 Ba2 Ag 都不能与SO42 共存 一定没有 答案 NH4 SO42 Fe3 Ba2 Ag OH CO32 互动探究 1 若 中加入足量盐酸有无色无味的气体放出 结论如何 提示 一定含CO32 NH4 Fe3 一定不含Ba2 Ag OH SO42 不能确定 2 某溶液中加入BaCl2溶液 生成不溶于稀硝酸的白色沉淀 则该溶液一定含有SO42 吗 提示 不一定 还可能含有Ag 等 变式训练 一种盐X与氢氧化钠共热 可放出无色气体Y Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液 Y和Z溶液反应又生成X 则X可能是下列中的 A NH4 2SO4B NH4NO3C NH4ClD NH4HCO3 解析 选B 选项中都为铵盐 与氢氧化钠共热 都可放出无色气体NH3 NH3经一系列氧化后再溶于水可得HNO3溶液 NH3和HNO3溶液反应生成NH4NO3 典例 某实验小组在实验室中制取氨气并设计实验验证氨气的某些性质 1 实验室制取氨气的化学方程式为 干燥氨气要用 2 利用如图所示的装置 可以验证NH3和HCl的有关性质 实验前a b c活塞均关闭 已知HCl极易溶于水且能快速溶解 若要在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 若先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 在烧瓶 中可观察到的现象是 通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关 在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 错因剖析 标准答案 1 Ca OH 2 2NH4ClCaCl2 2NH3 2H2O碱石灰 2 挤压装水的胶头滴管 打开a b活塞 产生白烟 挤压装水的胶头滴管后 再打开a c活塞 然后再关闭a 打开b 1 下列有关氨水的说法正确的是 A 氨水是弱电解质B 浓氨水敞口久置 浓度变小C 分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近有白烟产生D 氨水中只存在NH3和H2O两种分子 解析 选B 氨水是混合物 既不是电解质又不是非电解质 浓氨水具有挥发性 敞口放置 浓度变小 浓硫酸不具有挥发性 不能使蘸有浓氨水的玻璃棒产生白烟 氨水中除NH3 H2O分子外 还有NH3 H2O分子 2 制备干燥氨气所需的药品是 A NH4Cl溶液 NaOH溶液 CaCl2固体B 饱和氨水C NaOH溶液 NH4Cl固体 浓硫酸D NH4Cl固体 碱石灰 消石灰 解析 选D A项 不能用CaCl2固体干燥氨气 且氨气极易溶于水不宜在溶液中制取 B项 无干燥氨气的试剂 C项 浓硫酸不能干燥氨气 3 将盛有NH4HCO3的试管加热 使放出的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管 足量浓硫酸的洗气瓶 最后得到的气体是 A NH3B O2C H2OD CO2 解析 选B NH4HCO3受热分解得到NH3 H2O CO2 放出的气体通过足量Na2O2时剩余O2 NH3 再通过浓硫酸时NH3被吸收 只剩余O2 4 在下列变化 N2和H2合成氨 NO与O2化合 NH4Cl受热分解中 按氮元素被氧化 被还原 既不被氧化又不被还原的顺序排列 正确的是 A B C D 解析 选B N2与H2反应生成NH3 化合价降低 被还原 NO与O2反应生成NO2 化合价升高 被氧化 NH4Cl受热分解生成NH3 化合价没有发生变化 既不被氧化又不被还原 5 实验室制氨气通常有三种方法 用固体氢氧化钙和氯化铵反应 装置同课本 称取7 9g碳酸氢铵固体放入试管内 再加入8g氢氧化钠固体 常温下即能产生氨气 装置如图中甲 在锥形瓶中注入50mL浓氨水 再加入10g氢氧化钠固体 装置如图中乙 选取三个250mL干燥的烧瓶及瓶塞 用于收集三种制法的氨气 请填空 1 写出 法制取氨气的化学方程式 2 说明用 法制取氨气的原理 3 检验氨气已收集满的方法 4 集满氨气的烧瓶做喷泉实验 装置如图中丙 烧杯内盛酚酞溶液 解释现象及其原因 解析 碳酸氢铵与氢氧化钠反应生成碳酸钠 氨气 水 氢氧化钠固体加入浓氨水中放出热量 同时吸水 加快氨水分解得到氨气 答案 1 NH4HCO3 2NaOH NH3 Na2CO3 2H2O 2 氢氧化钠固体加入浓氨水中放出热量 同时吸水 加快氨水分解得到氨气 3 在烧瓶口处放一块湿润的红色石蕊试纸 如果烧瓶里收集满了氨气 试纸将变蓝色或用玻璃棒蘸取浓盐酸或者浓硝酸 放在烧瓶口 如果烧瓶里收集满了氨气 观察到的现象是产生大量白烟 任意写一种 4 烧瓶内产生红色喷泉 原因是氨气极易溶于水且氨水显碱性 6 A是一种白色晶体 受热分解能生成B C两种无色气体 C的水溶液与硝酸银溶液反应产生白色沉淀 A与浓NaOH溶液共热 也能生成气体B 用圆底烧瓶分别收集干燥的气体B和C 然后将收集满气体的烧瓶按如图所示装置组装 挤压滴管的胶头时 可以分别得到蓝色喷泉和红色喷泉 请填写下列空白 1 A的化学式是 2 B与C两气体相遇时 观察到的现象是 3 写出A与浓NaOH溶液共热时发生反应的离子方程式 4 写出工业上生产B的化学方程式 解析 A受热产生的两种气体B C 可与石蕊试液产生蓝色 红色喷泉 知B C均易溶于水 其水溶液分别为碱性和酸性 B为NH3 C为HCl A为NH4Cl 答案 1 NH4Cl 2 产生大量白烟 3 NH4 OH NH3 H2O 4 N2 3H22NH3 高温 高压催化剂 一 选择题 本题包括5小题 每小题4分 共20分 1 关于氮气的性质的说法中 正确的是 A 通常情况下 氮气性质很不活泼B 可在氧气中燃烧 生成一氧化氮C 在水中溶解度大 通常情况下 D 跟氢气在一定条件下发生反应 氮气是还原剂 解析 选A 氮气性质很不活泼 氮气不能在氧气中燃烧 难溶于水 跟氢气反应时作氧化剂 2 有关氨气的性质的叙述正确的是 A 氨气能在空气中燃烧B 氨气溶于水显弱碱性的主要原因是氨水中的NH3 H2O分子电离出少量的OH C 氨气和酸相遇都能产生白烟D 在反应NH3 H NH4 中氨失去电子被氧化 解析 选B 氨气在催化剂作用下可与O2反应 但不能燃烧 氨气只有遇到挥发性的酸才能产生白烟 反应NH3 H NH4 不是氧化还原反应 3 2011 烟台高一检测 通常情况下 既能用浓硫酸干燥 又能用碱石灰干燥的是 A HClB Cl2C NH3D NO 解析 选D 浓硫酸只能干燥酸性气体和中性气体 不能干燥还原性气体 如H2S 和碱性气体 如NH3 碱石灰可以干燥碱性气体和中性气体 不能干燥酸性气体 如HCl Cl2 故本题只能选D 4 下列离子方程式正确的是 A 硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热 NH4 OH NH3 H2OB 氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液 加热 NH4 OH NH3 H2OC 氨水与盐酸反应 NH3 H2O H NH4 H2OD 氨水中通入过量二氧化碳 2NH3 H2O CO2 2NH4 CO32 H2O 解析 选C A项 漏掉Ba2 和SO42 的反应 B项 加热时应生成氨气和水 D项 CO2过量时应生成HCO3 5 将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中 经过足够长时间后 试管内气体的体积缩小为原来的一半 则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是 A 1 1B 1 2C 1 3D 3 1 解析 选C 设原气体体积为V NO2的体积为x 根据反应 3NO2 H2O 2HNO3 NO31xxV x x 解得x V N2 V NO2 V 1 3 方法技巧 差量法差量法是依据化学反应前后的某些 差量 固体质量差 溶液质量差 气体体积差 气体物质的量之差等 与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法 一般在下列情况考虑差量法的应用 1 反应不完全或有残留物 2 反应前后存在差量 且此差量易求出 用差量法解题的关键是正确找出理论差量 一般步骤是 1 审清题意 分析产生差量的原因 2 将差量写在化学反应方程式的右边 并以此作为关系量 3 写出比例式 求出未知数 二 非选择题 本题包括3小题 共30分 6 8分 氮是地球上含量丰富的一种元素 氮及其化合物在工农业生产 生活中有着重要作用 请回答下列问题 1 氮气主要用于合成氨 由此制造化肥 硝酸和炸药等 写出工业合成氨反应的化学方程式 2 下列有关氮元素的说法正确的是 A 氮气因为其化学性质不活泼 可以用作保护气 比如充填食品包装 充入电灯泡 保存贵重书画等B 医学上常用液氮作冷冻剂 在冷冻麻醉条件下做手术 是利用氮气化学性质的不活泼性C 氮 磷 钾是植物生长必需的营养元素D 工业上用NO2与水反应制取硝酸时 水作还原剂 3 豆科植物种植时不需施加氮肥的原因是 解析 1 N2 3H22NH3 2 选A C B项 液氮汽化时需要吸收大量的能量 使周围环境温度降低 这是N2的物理性质 与其化学性质的不活泼性无关 D项 NO2与水反应时 水既不是氧化剂也不是还原剂 3 豆科植物根瘤上的一些细菌能够在常温 常压 低能量条件下 把空气中的N2转化为含氮化合物 作为肥料供作物生长使用 高温 高压催化剂 答案 1 N2 3H22NH3 2 A C 3 豆科植物中的根瘤菌能够把空气中的N2转化为含氮化合物 作为肥料供作物生长使用 高温 高压催化剂 7 10分 2011 巢湖高一检测 实验室常用的几种气体发生装置如图A B C所示 1 实验室可以用 装置制取氨气 检查C装置气密性是否良好的操作是 2 气体的性质是气体收集方法选择的主要依据 下列性质与收集方法无关的是 填序号 下同 密度 颜色 溶解性 热稳定性 与氧气反应 下图是某学生设计收集氨气的几种装置 其中不可行的是 3 能否用B装置与D装置相连制取并收集干燥的NH3 并说明理由 解析 气体收集方法的选择是依据气体的水溶性及密度等 NH3易溶于水 且密度比空气小 答案 1 B或C关闭分液漏斗旋塞 将导气管末端浸入水槽中 用手或热毛巾捂圆底烧瓶 看到导气管口有气泡产生 松开手或热毛巾后 导气管内形成一段稳定的液柱 则说明气密性良好 2 a b c 3 不能 NH3不能用浓硫酸干燥且D中的收集方法也不对 8 12分 挑战能力 已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜 反应方程式为 2NH3 3CuON2 3Cu 3H2O用示意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 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 4 实验时在D中观察到的现象是 D中收集到的物质是 解析 根据反应原理 反应物为氨气和氧化铜 可以判断试管A为制取氨气的装置 因此装入的药品应该为氯化铵和氢氧化钙 氨气要使用碱石灰干燥 加热后 黑色氧化铜变为红色的铜 生成的水和氨气生成氨水留在了D中 而氮气通过排水法进行收集 答案 1 固体NH4Cl和Ca OH 2 2 碱石灰 或CaO 除去NH3气流中的水蒸气 3 部分黑色粉末逐渐变为红色 4 出现无色液体氨水 农民使用的氮肥主要是 氢铵 和尿素 某化学兴趣小组对某 氢铵 化肥进行了专项研究 预测 根据已有知识和 氢铵 的名称 该小组预测该 氢铵 是碳酸或硫酸的铵盐 验证和探究 1 NH4 的验证 取少量固体药品于试管中 然后 2 阴离子的探究 取少量固体药品于试管中 然后向试管中滴加稀盐酸 固体全部溶解 将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中变浑浊 再向滴加稀盐酸反应后的试管中 加Ba OH 2溶液 无明显现象 初步结论 氢铵 是 的铵盐 要进一步确定 氢铵 的成分还需要补做实验 取适量 氢铵 配制成溶液 取试液于一支洁净的试管中 加足量BaCl2溶液振荡后充分反应 a 若不产生白色沉淀 则化肥主要成分为 b 若产生白色沉淀 能否说明化肥主要成分为 NH4 2CO3 如果能 请说明理由 如果不能 说明理由后设计实验进一步确定 解析 这是一道综合的实验考查题 既有离子的检验 又有实验设计 实验操作等 答案 1 滴加NaOH浓溶液 将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部 加热试管 若红色石蕊试纸变蓝 则证明含有NH4 2 碳酸 a NH4 2CO3b 不能说明 若为 NH4 2CO3和NH4HCO3的混合物会出现相同现象 可以将与BaCl2溶液反应的溶液过滤 取滤液加适量的Ba OH 2溶液 若产生白色沉淀 说明该化肥主要成分为 NH4 2CO3和NH4HCO3的混合物 若不产生白色沉淀 说明该化肥主要成分为 NH4 2CO3 Thankyou 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全