2019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.docx

氮肥的生产和使用1农作物所需的主要化学肥料是什么？提示：氮肥、磷肥和钾肥。2常用的氮肥有哪些？写出其化学式提示：NH4NO3、NH4HCO3，(NH4)2SO4、NH4Cl、CO(NH2)2。3实验室中怎样检验NH？提示：取铵盐与NaOH浓溶液加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体。4NH3H2O属于强电解质，还是弱电解质？写出其电离方程式。提示：弱电解质 NH3H2ONHOH新知探究探究1氨的合成原理和其物理性质(1)工业合成氨的原理：反应的化学方程式为N23H22NH3。(2)物理性质：颜色气味密度水溶性液化难易无色刺激性气味比空气小极易溶于水，1体积水可溶解700体积氨气易液化(3)喷泉实验：实验装置操作及现象结论打开活塞，并挤压滴管的胶头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2NH3的化学性质和用途(1)化学性质：氨与水的反应：化学方程式为：NH3H2O NH3H2O。与酸反应：与HCl反应的化学方程式为：HClNH3=NH4Cl。与H2SO4反应的化学方程式为：H2SO42NH3=(NH4)2SO4。氨的催化氧化：化学方程式为：4NH35O24NO6H2O。(2)用途：液氨可作制冷剂；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(NH3H2O为弱电解质)粒子种类NH3NH3、NH3H2O、H2O、NH、OH、H2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NH3NH3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)NH3H2O很不稳定，受热就会分解生成氨气和水：NH3H2ONH3H2O。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NH3H2O，注意不要把NH3H2O写成NH4OH。成功体验1在1 L 1 molL1氨水中()A含1 mol NH3氨分子B含NH3和NH之和为1 molC含1 mol NH3H2ODNH3、NH3H2O、NH之和为1 mol解析：选D1 L 1 molL1氨水中，溶解的NH3是1 mol，它在溶液中以下列三种微粒形式存在：NH3、NH3H2O、NH，据N原子守恒得NH3、NH3H2O、NH物质的量之和为1 mol。2双选(好题共享选自人教版教材P103T5)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()ABCD纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧杯中的溶液浓盐酸浓氨水NaOH溶液浓硫酸解析：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。新知探究探究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：受热易分解：NH4Cl受热分解的化学方程式为NH4ClNH3HCl。NH4HCO3受热分解的化学方程式为NH4HCO3NH3CO2H2O。与碱反应：NH4Cl与熟石灰混合加热，化学方程式为2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(3)铵盐的保存与施用：密封保存并放在阴凉通风处。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)2SO4NH4ClNH4HCO3NH4NO3KNO3CO(NH2)2(2)氮的固定：定义：将游离态的氮转化为化合态的氮。方式：生物固氮、自然固氮和工业固氮。必记结论(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N2NH3、N2NO，但含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。成功体验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解析：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P84T3)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解析：(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NH3H2ONHOH，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：2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。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HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2、O2混合气体或NO、O2混合气体吸收剂水、NaOH溶液水、盐酸NaOH溶液H2O(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_。解析：(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。答案：(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。Aa为NH3，b为NaCl溶液；Ba为CO2，b为浓NaOH溶液Ca为Cl2，b为饱和NaCl溶液；Da为Cl2，b为浓NaOH溶液解析：只要是a气体易溶于b溶液即可。答案：A、B、D(1)原理：2NH4ClCa(OH)22NH32H2OCaCl2。(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：收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的；发生装置的试管口略向下倾斜；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；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_。AO2BCO2CH2(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_。解析：(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。答案：(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：NH3H2ONH3H2O(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：CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3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)。解析：(1)装置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。答案：(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O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)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解析：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()AHClBCl2CNODNH3解析：选D此气体要符合4个条件：可用固体干燥剂干燥；可用排气法收集；密度比空气小；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NH3D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解析：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，NHNH3，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()AHCl和H2OB以41混合的NO2、O2混合气体和H2OCNO2和H2ODCO2和NaOH溶液解析：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，41混合的NO2和O2能恰好发生反应，4NO2O22H2O=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：用固体Ca(OH)2和NH4Cl晶体反应制取；用固体生石灰与浓氨水混合制取。请回答下列问题：(1)写出方法的化学方程式_。(2)方法能制取氨气的原理_。(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