高中化学 第3章 第2节 氨与铵态氮肥课件 鲁科版必修1.ppt

第2课时氨与铵态氮肥 1 认识氨气的溶解性 2 掌握氨气的物理性质和化学性质 3 掌握铵盐的物理性质和化学性质 4 掌握氨气的实验室制法 一 氨1 物理性质 无色 无味 气态 极易 小 高 2 化学性质 1 与水反应 喷泉实验 现象 烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶 形成喷泉 烧瓶内液体呈 原理 a 形成喷泉化学方程式 b 颜色变化离子方程式 红色 nh3 h2onh3 h2o 2 与酸反应 与盐酸反应 化学方程式 现象 蘸浓盐酸的玻璃棒与蘸浓氨水的玻璃棒靠近有 产生 与硫酸反应 化学方程式 3 与氧气反应 化学方程式 氨气表现性质 nh3 hcl nh4cl 白烟 2nh3 h2so4 nh4 2so4 4nh3 5o24no 6h2o 还原性 3 用途 1 工业上 用于氮肥工业和硝酸工业 2 日常生活中 易液化 常用作制冷剂 二 铵盐1 物理性质 白色 晶体 2 铵盐的化学性质 1 受热分解 写出化学方程式 nh4cl nh4hco3 2 与碱反应 铵盐溶液与碱溶液共热 反应的离子方程式为 nh4clnh3 hcl nh4hco3nh3 co2 h2o oh nh3 h2o 实验室制取氨气 原理 收集 验满 2nh4cl ca oh 2 cacl2 2nh3 2h2o 向下排空气法 湿润的红色石蕊试纸变蓝 3 氮肥 思考辨析 1 判断正误 1 氨气可做喷泉实验是因为氨气的密度比空气小 分析 氨气可做喷泉实验是因为氨气极易溶于水 2 蘸浓硝酸的玻璃棒与蘸浓氨水的玻璃棒靠近会产生白烟 分析 浓硝酸与浓氨水都有挥发性 氨气可与硝酸反应生成硝酸铵 产生白烟 3 可用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气 分析 氨气溶于水显碱性 可使石蕊变蓝 应用湿润的红色石蕊试纸检验氨气 4 碳酸铵与碳酸氢铵受热分解所得产物种类相同 分析 碳酸铵与碳酸氢铵受热分解都得到氨气 水和二氧化碳 5 铵盐溶液与碱溶液共热的反应的离子方程式都可以表示为 oh nh3 h2o 分析 不一定 如硫酸铵与氢氧化钡溶液共热的反应就不可以用 oh nh3 h2o表示 2 问题思考 1 氨气的喷泉实验中 若把指示剂酚酞换做石蕊 现象会有何不同 分析 喷入烧瓶中的液体不是红色的 是蓝色的 2 在检验氨气时可以用干燥的红色石蕊试纸吗 分析 不可以 因为只有在湿润的情况下 氨气才与水反应生成一水合氨显碱性使石蕊变色 知识链接 液化物质由气态转变为液态的过程称为液化 沸点越高的气体越易液化 制冷剂制冷剂又称制冷工质 俗称雪种 它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的物质 尿素尿素的分子式为co nh2 2 含氮 n 46 7 是固体氮肥中含氮量最高的 尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物 一 喷泉实验1 实验原理气体在液体中的溶解度大 两者接触时 短时间内产生足够大的压强差 烧杯内的液体在大气压的作用下压入烧瓶 形成喷泉 2 实验装置 3 实验成功的关键 三要 1 装置气密性 要好 2 烧瓶和气体 要干 3 烧瓶内的氨气 要满 4 能形成喷泉的两类情况 1 极易溶于水或易溶于水的气体与水可形成喷泉 此类气体有nh3 hcl no2 so2等 2 气体与能与之反应的液体形成喷泉 如酸性气体 cl2 co2 hcl no2 so2 与氢氧化钠溶液等 知识备选 各种颜色的喷泉 学而后思 1 实验室中若用如图装置做喷泉实验 如何引发喷泉 提示 打开夹子 用手 或热毛巾等 将烧瓶捂热 氨气受热膨胀 赶出玻璃导管内的气体 氨气与水接触 即产生喷泉 2 标准状况下 盛满氨气的烧瓶形成喷泉后的溶液中溶质的物质的量浓度是多少 提示 设烧瓶的体积为vl 则充满nh3后气体的物质的量为v 22 4mol 反应后生成nh3 h2o的物质的量为v 22 4mol 因此烧瓶内溶液的物质的量浓度为1 22 4mol l 1 二 氨气的实验室制法 一种常规制法 两种快速制法 1 一种常规制法 用铵盐制取 2 两种快速制取氨气的方法 1 加热浓氨水法 在试管中加入2ml 4ml的浓氨水 加热即可产生氨气 如图所示 2 浓氨水与强碱固体或生石灰混合制取氨气 知识备选 实验室制备气体需注意的几个问题 1 原理选择 选取反应速率适中 来源广泛 经济易得 对环境没有影响的反应原理 2 发生装置选择 根据反应物的状态 固体 液体还是气体 和反应条件 是否需要加热 选取 3 收集装置选择 根据气体的性质 密度与空气的比较 溶解性 来选取 4 干燥剂选择 一般酸性气体用浓硫酸 碱性气体用氧化钙 碱石灰等 5 尾气吸收 一般酸性气体选择用氢氧化钠溶液吸收尾气 对极易溶于水的气体的尾气吸收还要考虑防倒吸 学而后思 1 实验室能否用加热氯化铵的方法制取氨气 提示 不能 氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢遇冷会重新结合成氯化铵 2 实验室制取氨气时常在收集氨气的试管口塞一团疏松的棉花团 这么做的目的是什么 提示 防止氨气与空气形成对流 以收集到较纯净的氨气 类型一喷泉实验 典例 2013 日照高一检测 喷泉实验是中学化学的一个重要性质实验 也是一种自然现象 其产生的原因是存在压强差 试根据附图 回答下列问题 1 在图a的烧瓶中充满干燥气体 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体 下列组合中不可能形成喷泉的是 a hcl和h2ob nh3和h2oc nh3和苯d co2和烧碱溶液 2 在图b的锥形瓶中 分别加入足量的下列物质 反应后能产生喷泉现象的是 a cu与稀盐酸b nahco3与naoh溶液c 大理石与稀硫酸d 碳铵与稀硝酸 3 若图b的锥形瓶内是无水酒精 水槽内是冷水 则向水槽中加入足量的下列哪些物质也会产生喷泉现象 a 浓硫酸b 生石灰c 氢氧化钡晶体与nh4cl固体d 氢氧化钠固体 4 城市中常见的人造喷泉及火山喷发的原理与上述 装置的原理相似 解题指南 解答本题时应注意以下2点 1 形成喷泉的关键是产生足够大的压强差 2 酒精易挥发 受热可产生大量气体 可使锥形瓶内压强增大 解析 1 形成喷泉的条件是烧瓶中的气体极易溶于烧杯中的液体 或者是烧瓶中的气体能与烧杯中的液体发生反应 hcl nh3均极易溶于水 而co2可与烧碱溶液反应 所以答案选c 2 若想使b装置产生喷泉则应该在锥形瓶中产生大量气体 使烧瓶和锥形瓶中形成压强差 cu与稀盐酸不反应 nahco3与naoh反应无气体产生 大理石与稀硫酸反应产生气体量极少 碳铵与稀硝酸反应可产生大量的co2 只有d能产生大量气体 3 物质加入水槽中应该是能够放出大量热 使酒精大量挥发 上下产生压强差 综合分析答案选a b d 4 人造喷泉和火山喷发均是底部产生压力 所以和b相似 答案 1 c 2 d 3 a b d 4 b 名师点评 讲解本题时应注意以下3点 1 本题的重点是对喷泉形成的原理及应用的考查 2 本题的难点是如何理解和应用喷泉原理去回答一些问题 及如何根据原理去设计一个简易的喷泉装置 3 喷泉原理形成压强差可有两种途径 减小上部容器的压强 增大下部容器的压强 误区警示 有关喷泉实验的认识误区 1 喷泉的引发不一定是因为烧瓶内气体的量急剧减小而造成的 2 能形成喷泉的气体不一定是极易溶于水的气体 3 喷泉引发的关键一定是因为短时间内形成了较大的压强差 变式训练 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 检验气体b的方法是 3 b与c两气体相遇时 观察到的现象是 4 写出a与浓naoh溶液共热时发生反应的离子方程式 5 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 使湿润的红色石蕊试纸变蓝或与蘸有浓盐酸的玻璃棒接触时产生白烟 3 产生大量白烟 4 oh nh3 h2o 5 变式备选 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 1 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 2 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 3 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 解析 1 若在烧瓶 中产生 喷泉 现象 应该关闭c 打开a和b 挤压装有水的胶头滴管即可 2 若先打开a c活塞 再挤压胶头滴管 则氯化氢气体会和氨气混合发生反应 产生白烟 3 可在 2 基础上 关闭a 打开b即可 答案 1 挤压装有水的胶头滴管 打开a b活塞 2 产生白烟 3 挤压装有水的胶头滴管后 打开a c活塞 然后再关闭a 打开b 类型二实验室制取氨气 典例 根据实验室制取nh3的反应原理和实验装置 回答下列问题 1 写出加热nh4cl和ca oh 2制取nh3的反应方程式 2 请在下面的方框中画出实验室制氨气装置简图 3 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 4 写出检验氨气已收集满试管的操作方法 5 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尾气吸收装置的是 解题指南 解答本题注意以下2点 1 实验室制备氨气时试管口略向下斜 2 氨气的尾气吸收应注意防倒吸 解析 1 是复分解反应 相互交换成分 然后nh3 h2o受热分解 注意加热符号 2 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 3 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 4 检验氨气是利用氨气的性质溶于水显碱性或与酸反应生成盐 5 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 2nh4cl ca oh 2cacl2 2nh3 2h2o 2 如图 3 ba c 4 用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口 5 c 方法规律 常见气体防倒吸的装置实验室中气体通入液体中时应注意防倒吸 防倒吸的原理基本是一致的 就是依靠重力的作用 使上升的液体因自重而回落到容器中 常见的装置如图 名师点评 解答本题要注意以下2点 1 强调实验室制备气体发生装置 收集装置 尾气吸收装置选择时应注意的问题 2 讲清楚倒吸的原理并列举常见的防止倒吸的装置 变式训练 某学习兴趣小组探究氨气的制取实验 1 甲同学拟用下列实验方法制备氨气 其中合理的是 a 将氯化铵固体加热分解b 将浓氨水滴入氢氧化钠固体中c 将氢氧化钠固体加入浓氨水中d 将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中 2 根据上述正确的原理 该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气 适宜的装置是 3 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 密度 颜色 溶解性 热稳定性 与氧气反应 4 下图是甲同学设计收集氨气的几种装置 其中可行的是 集气的原理是 解析 本题主要考查氨气的实验室制法 1 加热氯化铵产生氯化氢和氨气 遇冷又转化为氯化铵固体 不能制取氨气 如果将氢氧化钠加入到浓氨水中来制得大量氨气 所需氢氧化钠的量较多 并且浓氨水中所含水较多 若反过来 即将浓氨水滴入氢氧化钠固体中就很容易制得nh3 氨气极易溶于水 若用稀溶液制取 产量较少 2 根据所给试剂看 不需要加热 3 收集气体可采用排空气法 密度相差较大 气体不能被氧气氧化等 也可采用排水法 不易溶于水 与其他性质无关 4 氨气极易溶于水 采用向下排空气法收集 答案 1 b 2 c 3 4 d利用氨气密度小于空气 采用短管进氨气 长管出空气 即可收集到氨气 变式备选 实验室制取干燥的氨气 下列方法中适合的是 a 加热nh4cl 气体用p2o5干燥b n2 3h22nh3 气体用烧碱干燥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项生成氨气和杂质氯化氢 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 类型三铵盐的检验 典例 2013 渭南高一检测 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 解题指南 解答本题要注意以下2点 1 该氮肥受热易分解 2 能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳 解析 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 所以氮肥的主要成分为nh4hco3 方法规律 物质检验的方法 1 一看 看物质的颜色 状态等 如区分cuso4溶液和na2so4溶液可根据其颜色 区分na2co3和caco3可根据其溶解性 2 二嗅 闻物质的气味 如区分无色气体o2和nh3时 可以用闻气味的方法 o2是没有气味的气体 而nh3是有刺激性气味的气体 3 三实验 利用化学方法检验物质的存在 如区别盐酸 naoh溶液和nacl溶液 可用紫色石蕊试液 根据离子表现的特征及与其他物质反应现象的不同 检验离子的方法主要归纳为三类 使溶液呈现特殊颜色 如fe3 cu2 等 生成气体 如 等 生成沉淀 如cl 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 变式备选 某溶液中可能含有 ba2 fe3 ag oh 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 有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 解析 溶液中加入足量盐酸 无明显现象说明无ag 和 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 与oh 不共存 说明无oh 溶液呈电中性 则一定含 ba2 不能与共存 一定没有 答案 fe3 ba2 ag oh 1 双选 有关氨气的性质的叙述正确的是 a 氨气不能在空气中燃烧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 中氨失去电子被氧化 解析 选a b 氨气不能燃烧 氨气只有遇到挥发性的酸才能产生白烟 反应nh3 h 不是氧化还原反应 2 2013 南阳高一检测 如图是实验室进行氨溶于水的喷泉实验装置 下列叙述不正确的是 a 该实验说明氨气是一种极易溶于水的气体b 进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色 说明氨水呈碱性c 形成喷泉的原因是氨气溶于水后 烧瓶内的气压小于大气压d 用氯气代替氨气 利用此装置也可进行喷泉实验 解析 选d a项 nh3极易溶于水 可用来做喷泉实验 b项 氨水呈碱性 能使酚酞试液变红色 c项 nh3极易溶于水 使烧瓶内的气压小于大气压 在压强差的作用下 烧杯中的水沿导管迅速向上流动 从而形成喷泉 d项 cl2在水中的溶解度较小 不能用于做喷泉实验 3 只能用排空气法收集的气体是 a nob nh3c h2d o2 解析 选b 由于nh3极易溶于水 所以nh3只能用排空气法收集 no只能用排水法收集 h2和o2既可用排水法收集 也可用排空气法收集 4 下面关于铵盐的叙述中不正确的是 a 常温下 都是易溶于水的晶体b 可用作氮肥c 热稳定性差 加热分解时一定产生nh3和酸d 跟强碱共热时 有氨气放出 解析 选c 铵盐均易溶于水 均可作氮肥 均可与强碱反应产生氨气 均可受热分解 但是受热分解不一定会产生氨气 5 请回答下列有关氨气的问题 1 写出用固体ca oh 2和nh4cl晶体反应制取氨气的化学方程式 2 实验室收集氨气应使用 法 要得到干燥的氨气可选用 作干燥剂 检验氨气是否收集满的方法是 3 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 浓氨水用磨口玻璃塞的细口瓶盛装 4 通常用于证明氨气极易溶于水的实验是 氨气溶于水显碱性 其原理是 用方程式表示 5 氨的催化氧化反应化学