化学肥料的主角.docx

2012学年上戏附中高一化学讲义 9 / 9第五章 评说硫、氮的“功”与“过”第四节 化学肥料中的主角学习要求：1 知道固氮的途径，掌握大气固氮和工业固氮的原理。2 理解氮分子的结构式，理解氮气的化学性质，知道氮气的用途。3 理解氨气及氨水的一般性质并知道其应用，理解铵盐遇热分解和遇碱分解的性质，学会铵根离子的检验。4 学会有关化学反应的基本计算，会进行过量反应的计算。学习重难点1氨和铵盐的性质学习内容一 氮气的性质与固氮【阅读与理解】肥料三要素是指农作物生长过程中必需三种营养元素 、 、 、 其中能使植物枝叶茂盛、叶片增大、促进叶绿素形成的的元素是 。氮肥主要有 、 、 、固氮是指 氮气占空气的体积分数 ，氧气占空气的体积分数是 。1 氮原子结构与氮气分子结构2 生物固氮：豆科植物的根部附有的根瘤菌能把空气中游离的氮转变成氨作为养分吸收。3 大气固氮“雷雨发庄稼”（1）NO2是酸性氧化物吗？ （2）实验室里如何收集NO、NO2？ （3）工业上制硝酸的最后一步反应是3NO2+H2OHNO3+NO，如何提高NO2的利用率？ （4）HNO3也是酸雨的主要成分，请描述酸雨中HNO3的来源4 工业固氮合成氨5 氮气其他性质【练习一】1. 下列氮肥中含氮量最高的是 （ ）ANH4NO3 B(NH4)2SO4 CNH4HCO3 DCO(NH2)22. 下列气体不会造成大气污染的是 （ ）A二氧化硫 B氮气 C一氧化碳 D一氧化氮3. 下列气体中：NO2 CO SO2 H2S Cl2 NO，属于和血红蛋白作用而引起中毒的是： （ ）ABCD4. 下列反应起了氮的固定作用的是 （ ）AN2与H2在一定条件下反应生成NH3 BNO与O2反应生成NO2CNH3经催化氧化生成NO D由NH3制碳铵和硫胺5在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质的质量比为（ ） A3:1 B1:3 C1:2 D2:160.1摩镁粉分别在足量的O2、CO2、N2中燃烧,生成固体的质量依次为W1、W2、W3。下列关系式正确的是 ( )AW2W1W3 BW1= W2 W3 CW1= W2= W3 DW3 W2 W1二 氨和铵盐【演示实验】氨气的实验室制法及氨气的喷泉实验实验室制取氨气的反应原理： 【思考】在标准状况下做喷泉实验，所得溶液的物质的量浓度可能是多少？1氨的物理性质：常温下氨是 色 气味 水的气体。常温常压下，1体积水约可溶解 体积的氨。氨的水溶液叫做 。实验室应如何收集氨气？实验室如何将氨气溶于水？请画出实验室收集氨气及将氨气溶于水的装置图。氨很容易液化，在常压下冷却至 或在常温下加压至 ，气态氨就液化成 （称作 ），同时入出大量的热。液态氨可作 。2氨与水反应NH3+H2ONH3H2ONH+ 4+OH- 氨水的成分 氨水的浓度3氨及氨水的碱性：与指示剂反应：与酸反应：与酸性氧化物SO2反应：与某些盐反应：【思考】氨气是惟一的碱性气体。我们就是利用其碱性来检验氨气的存在。请用简便的方法来检验氨气的存在。 【思考】氨气极易溶于水，氨水又易挥发。若将氨水滴入到氧化钙或氢氧化钠固体表面，将会发生何变化？4氨的还原性氨的催化氧化4NH3+5O24NO+6H2O分析上述反应中各元素化合价的变化，标出电子转移方向与数目，指出氧化剂与还原剂。【练习二】1 某温度下，在体积一定的密闭容器中适量的NH3(g)和Cl2(g)恰好完全反应，若反应产物只有N2(g)和NH4Cl(s)，则反应前后容器中压强比接近于 （ ） A1:11 B11:1 C7:11 D11:72已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的试验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是 （ ） A甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D甲是浓硝酸，乙是浓氨水3. 将空气通过盛浓氨水的锥形瓶，再将红热的铂丝接近液面，瓶中不发生的反应是 （ ） ANH3HNO3 NH4NO3 B3NO2H2O 2HNO3NO C4NH35O2 4NO6H2O DN2O2 2NO4常温常压下，下列各组中的气体在相同容积的密闭容器中等体积混合，混合后压强最小的一组是 （ ）AH2、O2 BCO2、H2O CNO、O2 DNH3、HCl5 实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知实验室可用饱和亚硝酸钠（NaNO2）溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。（1） 从右图中选择制取气体的合适装置：氮气 、氢气 。（2） 氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有 、 。（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨， （“会”或“不会”）发生倒吸，原因是： 。（4）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是： ，锥形瓶中还可观察到的现象是： 。（5）写出乙装置中氨氧化的化学方程式： 。（6）反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH、 、 离子。四铵盐【思考】氨水本身就是一种氮肥，可为什么市场上出售的氮肥都是铵态或硝态氮肥（即铵盐和硝酸盐）？使用铵态氮肥，有哪些注意事项？为什么？1 铵盐物理性质：均为晶体；均易溶于水；硝酸铵等铵盐溶于水时 热。2 受热易分解（对热不稳定）【演示实验】NH4Cl受热分解。现象： 原因： 比较碘、氯化铵受热时有什么相同、不同点？ 写出碳酸铵、碳酸氢铵受热分解的化学方程式3铵盐与碱反应【演示实验】取氯化铵、硝酸铵、硫酸铵各1g，分别放在三支试管里，各加入2mL1mol/L的氢氧化钠溶液。加热试管，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管上方。现象： 原因：应用：检验铵根离子的存在操作：现象： 实验室制氨气 原理： 装置： 干燥： 收集： 验满： 【练习三】1有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl、NH4NO3 5瓶无标签的溶液，为鉴别它们，取4支试管分别装入一种溶液，再向4支试管中加入少许剩下的一种溶液，下列表达中错误的是（ ）A若3支试管出现沉淀时，则后加入的是AgNO3溶液B若全部没有什么现象变化时，后加的是NH4NO3溶液C若1支试管出现气体，2支试管出现沉淀时，最后加入的是HCl溶液D若只有2支试管出现沉淀其他试管均无明显现象时，则后加的是BaCl2溶液2所有氮的氧化物都和灼热的铁反应：4NXOY3yFe yFe3O42xN2。将2mol的NxOy通过5000克灼热的铁粉，完全反应后生成1molN2和1molFe3O4，则NxOy为 （ ）ANO BNO2 CN2O5 DN2O3 用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 （ ） 幕布的着火点升高 幕布的质量增加 氯化铵分解吸收热量，降低了温度 氯化铵分解产生的气体隔绝了空气 A B C D4在反应5NH4NO32HNO34N29H2O中，发生氧化反应的氮原子与发生还原反应的氮原子的物质的量之比是 （ ）A5:8 B5:4 C5:3 D3:55将等质量的两份镁分别在足量的纯氧和空气中点燃，完全反应后，生成的固体质量相比较，下列说法正确的是 （ ） A在纯氧中燃烧的产物质量较大 B在空气中燃烧的产物质量较大C两者质量相等 D无法判断6某国曾发生一起重大交通事故：一辆载有硝酸铵的列车与另一辆列车相撞导致电线短路继而引发剧烈爆炸，造成重大人员伤亡。硝酸铵受撞击或高温发生爆炸的反应为：aNH4NO3bO2cXdH2O，若NH4NO3与O2的物质的量之比为21，则X的化学式为 AN2 BN2O CNO DNO2( )7以下各种尾气吸收装置中，不适合于吸收氨气的是( ) A B C D8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( ) ABC D9某化学实验小组同学利用以下装置制备并收集氨气，并探究氨气的性质（部分仪器已略去）。（1）实验室制备氨气的化学方程式为 。（2）若用B装置收集氨气时，请你选择氨气的进气口 （“a”或“b”），并说明选择的理由： 。（3）若观察到装置B中的烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是 。（4）为防止环境污染，以下装置（盛放的液体均为水）可用于吸收多余氨气的是 （填序号）。10 硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：2NO2 + Na2CO3 NaNO3 + NaNO3 + CO2 NO + NO2 + Na2CO3 2NaNO2 + CO2 （1）根据反应，每产生22.4L(标准状况下)CO2，吸收液质量将增加g。（2）配制1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液，需Na2CO310H2O多少克？（3）现有1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液，吸收硝酸工业尾气，每产生22.4L(标准状况)CO2时，吸收液质量就增加44g。 计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比。 1000g质量分数为21.2%的纯碱在20经充分吸收硝酸工业尾气后，蒸发掉6