2018_2019版高中化學專題4硫氮和可持續(xù)發(fā)展第二單元生產生活中的含氮化合物第2課時學案蘇教版必修.docx

第2課時氮肥的生產和使用學習目標定位1.知道NH3的物理性質特點以及氨水顯堿性的原因。2.掌握氨氣的實驗室制取、收集和檢驗方法。3.學會銨鹽的性質及NH的檢驗方法。4.知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事項。一、氨氣的性質1氨氣易溶于水噴泉實驗(1)按圖所示裝置，打開止水夾，擠壓滴管的膠頭，燒杯中的溶液由玻璃管進入燒瓶，形成噴泉，瓶內液體呈紅色。(2)上述實驗說明氨氣極易溶于水，其水溶液呈堿性。(3)反應的化學方程式是NH3H2ONH3H2O。2氨氣與氯化氫的反應(1)將分別蘸有濃氨水、濃鹽酸的兩支玻璃棒漸漸靠近，觀察到的現象是有大量白煙產生。(2)這是因為濃氨水揮發(fā)產生的氨氣與濃鹽酸揮發(fā)產生的氯化氫在空氣中相遇迅速反應生成氯化銨晶體小顆粒。(3)反應的化學方程式是NH3HCl=NH4Cl。3從氮元素的化合價分析氨的性質(1)NH3分子中氮元素的化合價為3價，在化學反應中氮元素化合價可能的變化是只能升高，不能降低，因此氨具有還原性。(2)請寫出氨氣與氧氣在催化劑作用下生成NO的化學方程式：4NH35O24NO6H2O。(1)氨氣是一種無色有刺激性氣味的氣體、密度比空氣小，易液化。氨氣極易溶于水，且與水反應生成弱堿NH3H2O。氨氣能與酸反應生成銨鹽，其離子方程式是NH3H=NH；氨氣具有還原性，被催化氧化生成NO。(2)氨水的性質氨水的電離方程式是NH3H2ONHOH，具有弱堿性，能使紅色石蕊試紙變藍。氨水不穩(wěn)定，受熱分解的化學方程式是NH3H2O,NH3H2O。(3)氮的固定是將游離態(tài)的氮轉變?yōu)榛蠎B(tài)的氮的過程。主要有雷電固氮：N2O22NO。生物固氮：豆科植物的根瘤菌吸收N2形成化合物。人工固氮：N23H22NH3?！纠?】下列關于氨水的敘述正確的是()A氨水顯堿性，是因為氨水是一種弱堿B氨水和液氨成分相同C氨水中物質的量濃度最大的粒子是NH3(除水外)D1 molL1的氨水指在1 L溶液中含NH3、NH3H2O、NH物質的量之和為1 mol答案D解析溶于水的氨氣大部分與水反應生成NH3H2O，所以，除水外，物質的量濃度最大的粒子是NH3H2O；NH3H2O是一種弱堿，在水中發(fā)生部分電離使溶液呈堿性；氨水中共含有六種粒子，分別是H2O、NH3、NH3H2O、NH、OH和少量的H，是一種混合物，液氨是純凈物，只有NH3分子?！纠?】如圖所示的裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和膠頭滴管內盛放某種溶液。擠壓膠頭滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是()ACO2(濃NaOH溶液)/無色噴泉BNH3(H2O含酚酞)/紅色噴泉CSO2(濃NaOH溶液)/紅色噴泉DHCl(AgNO3溶液)/白色噴泉答案C解析氣體與液體易發(fā)生反應或易溶即可形成噴泉。CO2NaOH溶液反應，無色噴泉；NH3H2O(含酚酞)，易溶顯紅色，形成紅色噴泉；SO2NaOH溶液反應，無色噴泉；HClAgNO3溶液，反應生成白色沉淀，形成白色噴泉。思維啟迪(1)噴泉實驗能否成功，有三個關鍵因素：a.裝置氣密性良好；b.燒瓶必須干燥；c.氣體必須充滿。(2)產生噴泉實驗的原理：燒瓶內外產生壓強差，當燒瓶內壓強明顯小于外界壓強時就會產生噴泉實驗。(3)易產生噴泉的氣體：a.易溶于水的氣體與水的組合：NH3、HCl、SO2、NO2；b.酸性氣體與堿液的組合：HCl、SO2、NO2、CO2、H2S等與NaOH溶液；c.堿性氣體與酸液的組合：氨氣與稀鹽酸。二、銨鹽的性質與氨的實驗室制取1銨鹽及其性質(1)農業(yè)上常用的銨態(tài)氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都屬于銨鹽，它們都是易溶于水的晶體。(2)在試管中加熱氯化銨固體觀察到的現象是氯化銨白色固體消失，在試管上方重新凝成白色固體。反應的化學方程式是：NH4ClNH3HCl，NH3HCl=NH4Cl。(3)加熱氯化銨和氫氧化鈉的混合溶液，在試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙：觀察到現象是紅色石蕊試紙變藍；反應的化學方程式是NH4ClNaOHNH3H2ONaCl。(1)銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解；加熱時能與堿反應放出氨氣。(2)銨鹽的檢驗方法(有兩種)取少許樣品與堿混合于試管中共熱，將濕潤的紅色石蕊試紙靠近管口，若試紙變藍，則證明樣品中含有NH。取少許樣品于試管中，放入堿后加熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口，若有白煙產生，則證明樣品中含有NH。2氨的實驗室制法答案向下排空氣法防止NH3與空氣對流，提高NH3的純度和收集速度，浸濕后可吸收多余的氨氣，防止污染空氣2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O實驗室制備氨氣(1)試劑的選擇：考慮操作方便、安全，銨鹽一般用氯化銨或硫酸銨，堿一般用Ca(OH)2，不用NaOH，因為后者易潮解，成本高。(2)氨氣的發(fā)生裝置與制取氧氣的裝置相同?？捎脻駶櫟募t色石蕊試紙或濃鹽酸來檢驗產生的氨氣。用堿石灰(CaO和NaOH)干燥氨氣，不能用濃硫酸、CaCl2(因為可生成CaCl28NH3)干燥氨氣。(3)實驗室快速制取氨氣的方法：用濃氨水和固體NaOH反應或直接加熱濃氨水?！纠?】下列說法中正確的是()A所有銨鹽受熱均可以分解，產物均有NH3B所有銨鹽都易溶于水，所有銨鹽中的N均呈3價CNH4Cl溶液中加入NaOH濃溶液共熱時反應的離子方程式為NH4OHNH3H2ODNH4Cl和NaCl的固體混合物可用升華法分離答案C解析A項，有的銨鹽受熱分解產生氨氣(如NH4Cl)，有的銨鹽受熱分解不產生氨氣(如硝酸銨)；D項，可用加熱法分離NH4Cl和某些固體(不分解、不升華的固體)的混合物，但其過程為先受熱分解，再降溫化合，而不是升華?！纠?】下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是()A B C D答案A解析實驗室制取氨氣的方法：銨鹽與堿加熱制取氨氣，常用NH4Cl與Ca(OH)2反應，固體與固體反應，因為有水生成，試管口應略向下傾斜，錯誤；在濃氨水中加入CaO，CaO與水反應使溶液中c(OH)增大，消耗了水，并且放出大量的熱，使NH3H2O分解放出氨氣，正確；加熱濃氨水，加快氨氣揮發(fā)，正確；是錯誤的，因為氯化銨分解生成的NH3與HCl冷卻后又生成NH4Cl，不能得到NH3。1氨和氨鹽的性質(1)氨的性質：氨氣極易溶于水，能與水反應生成NH3H2O，與酸反應生成銨鹽，能催化氧化制備硝酸。(2)銨鹽的性質：銨鹽易溶于水，加熱易分解，能與堿反應生成氨氣。2檢驗氨氣的兩種方法(1)使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。(2)用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時會有白煙生成。1起固氮作用的化學反應是()AN2與H2在一定條件下反應生成NH3BNO遇O2轉化為NO2C硝酸工廠用NH3催化氧化制NOD由NH3制碳酸氫銨和硫酸銨答案A解析由N2轉化為氮的化合物叫氮的固定。2有關氨氣的實驗較多，下面對這些實驗原理的分析中，正確的是()A氨氣極易溶于水，可以用來做噴泉實驗B氨氣的還原性可以解釋氨氣與氯化氫的反應實驗CNH3H2O不穩(wěn)定，實驗室可用NH4Cl和石灰水制取氨氣DNH3液化時放出大量的熱，因而不能用氨作制冷劑答案A解析NH3與HCl反應為非氧化還原反應，B項錯誤；因NH3易溶于水，實驗室制NH3用NH4Cl固體和熟石灰加熱，C選項錯誤；液氨汽化時，吸收大量熱，可用液氨作制冷劑，D項錯誤。3下列離子方程式書寫正確的是()A實驗室用氯化銨和熟石灰制氨：NHOHNH3H2OBNaOH濃溶液與NH4Cl溶液混合加熱：NHOHNH3H2OC氨水中加鹽酸：NH3H2OH=NHH2OD氨水中加入氯化鐵溶液：Fe33OH=Fe(OH)3答案C解析NH4Cl和Ca(OH)2固體加熱，不是溶液中進行的反應，不存在離子濃度的變化，不屬于離子反應，A項不正確；NaOH濃溶液和NH4Cl溶液混合加熱放出NH3，不能寫成NH3H2O，B項不正確；氨水與酸或鹽反應，實質是NH3H2O電離出的OH參與反應，NH3H2O為弱堿應寫成分子形式，故C項正確，D項不正確。4以下有關氨及銨鹽的敘述中不正確的是()A銨態(tài)氮肥不能與堿性物質如草木灰混合施用B氨的噴泉實驗體現了氨的溶解性和氧化性C實驗室里常用固體氯化銨與氫氧化鈣反應制取少量氨氣D氨具有還原性，一定條件下可與氧化性的物質如氧氣發(fā)生反應答案B解析氨的噴泉實驗證明氨極易溶于水，不能體現氨的氧化性。5實驗室可用下列幾組試劑制取少量NH3：固體Ca(OH)2和NH4Cl；濃氨水和固體CaO；濃氨水。請回答下列問題：(1)用上述三組試劑制取少量NH3，需要加熱的是_(填序號)，第組試劑中產生NH3的化學方程式可表示為_。(2)下面的制取裝置圖中，方法應選用裝置_(填“A”或“B”，下同)，方法應選用裝置_。(3)在制取后，如果要干燥氨氣，應選用的干燥劑是_(填字母)。A濃硫酸B固體氫氧化鈉C五氧化二磷D堿石灰E固體CaOF無水CaCl2(4)檢驗集氣瓶中是否收集滿氨氣的方法是_。(5)為防止環(huán)境污染，以下裝置(盛放的液體為水)可用于吸收多余NH3的是_(填序號)。答案(1)NH3H2OCaO =Ca(OH)2NH3(2)AB(3)BDE(4)將濕潤的紅色石蕊試紙靠近集氣瓶口，若試紙變藍，說明NH3已集滿(答案合理均可)(5)解析(1)需要加熱，組反應為2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。組反應為NH3H2OCaO=Ca(OH)2NH3，由于CaOH2O=Ca(OH)2既消耗水，又放出熱量，Ca(OH)2電離出OH，增大了c(OH)，減少了NH3的溶解，因此不必加熱，即放出NH3。組反應為NH3H2ONH3H2O。(2)A裝置適用于固體與固體加熱制氣體，B裝置適用于液體與固體(或液體)不加熱制氣體。(3)NH3只能用堿性干燥劑，可以用B、D、E干燥。(4)檢驗NH3一般用濕潤的紅色石蕊試紙。(5)裝置沒有出氣導管，裝置易引起倒吸。對點訓練題組一氨氣的性質1某同學在實驗室中發(fā)現了一瓶無色而有刺激性氣味的氣體，根據氣味判斷可能是氨氣，但不能確定是氨氣。下列提供的方法中，能幫他檢驗該氣體是否為氨氣的是()A將濕潤的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口B將濕潤的藍色石蕊試紙放在打開的瓶口C用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近打開的瓶口D將干燥的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口答案A2關于氨的噴泉實驗形成的原理解釋正確的是()A氨水呈堿性B氨氣極易溶于水，燒瓶內外形成壓強差C氨氣易液化DNH3溶于水后形成的溶液易揮發(fā)答案B解析氨之所以能做成噴泉實驗，是由于膠頭滴管擠入的少量水可使燒瓶內的氨氣迅速溶解，燒瓶內外形成了壓強差。3下列反應中，說明氨有還原性和堿性的是()A2NH33CuO=3CuN23H2OB8NH33Cl2=6NH4ClN2C4NH36NO5N26H2ODNH3HCl=NH4Cl答案B解析NH3表現堿性時，NH3銨鹽，NH3表現還原性時，H3含N元素物質，N元素的價態(tài)高于3價。A項，NH3N2，N元素化合價升高，無銨鹽生成，NH3只表現還原性；B項，2NH3N2,6NH36NH4Cl，NH3表現還原性和堿性；C項，4NH32N2，無銨鹽生成，NH3只表現還原性；D項，NH3NH4Cl，N元素化合價不變，生成銨鹽，NH3只表現堿性。題組二噴泉實驗4.下列幾種氣體(括號內為溶劑或反應物溶液)按如圖所示裝置進行實驗，不能看到噴泉現象的是()AHCl(H2O) BCO2(H2O)CSO2(NaOH溶液) DNH3(KCl溶液)答案B5相同狀況下，在體積相同的三個燒瓶中分別盛NH3、HCl和NO2氣體，并分別倒立在水槽里，充分溶解后燒瓶內三種溶液物質的量濃度之比為(設燒瓶內液體未擴散到水槽里)()A111 B223C332 D221答案A解析設標準狀況下三個燒瓶的體積均為V L，NH3：V(溶液)V L，n(NH3)，故c(NH3) molL1；HCl：同NH3，c(HCl) molL1，NO2：V(溶液)V L，n(HNO3) mol，故c(HNO3) molL1，故選A。題組三銨鹽的性質6下列屬于銨鹽的共同性質的是()A都是晶體，都易溶于水B銨鹽受熱均可分解生成NH3C銨鹽都能與堿反應，不能與酸反應D所有銨鹽中，氮元素化合價都是3價答案A解析銨鹽都是白色或無色晶體，都易溶于水；有的銨鹽受熱分解不一定生成NH3，如NH4NO3；銨鹽都能與堿反應生成NH3，有些銨鹽也能與酸反應，如NH4HCO3；銨鹽中，N元素化合價不一定都是3價，如NH4NO3中的NO中的N元素是5價。7為檢驗一種氮肥的成分，某學習小組的同學進行了以下實驗：加熱氮肥樣品生成兩種氣體，其中一種氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，另一種氣體能使澄清石灰水變渾濁。取少量該氮肥樣品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，沒有明顯變化。由此可知該氮肥的主要成分是()ANH4HCO3 BNH4ClC(NH4)2CO3 DNH4NO3答案A題組四氨氣的制備8實驗室可以按如圖所示的裝置干燥、貯存氣體M，多余的氣體可用水吸收，則M是()A氨氣 B一氧化碳C二氧化氮 D氯化氫答案A9實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是()A是氨氣發(fā)生裝置 B是氨氣發(fā)生裝置C是氨氣吸收裝置 D是氨氣收集、檢驗裝置答案B解析裝置NH4Cl加熱分解生成HCl和NH3，在試管口處NH3和HCl反應生成NH4Cl，收集不到NH3，A不正確；裝置用濃氨水和CaO或NaOH固體反應，可制得NH3，B正確；裝置，防倒吸裝置中漏斗口與液面應接觸，但插入液面之下不能防止倒吸，C不正確；收集NH3采用向下排空氣法，為防止空氣對流，應在試管口塞一團棉花，D不正確。10下列裝置不能達到實驗目的的是()答案A解析A項，收集NH3裝置口無棉花，錯誤；B項，NH3通入CCl4中，NH3不溶于CCl4，不會產生倒吸，逸出的NH3又可被稀硫酸吸收，正確；C項，向長頸漏斗中加一定量水，沒過長頸漏斗的下端，關閉止水夾，再加一定量的水，液面不下降，可說明氣密性良好，反之，氣密性不好，正確；D項，收集比空氣密度小的氣體NH3，應該短管進氣長管出氣，正確。綜合強化11實驗室采用下列方法制取NH3：固體Ca(OH)2與NH4Cl共熱。NH4HCO3固體中加NaOH固體(過量)，常溫下即能產生NH3；裝置如圖甲。NaOH固體中加入濃氨水。NH4Cl濃溶液中加生石灰。請回答下列問題：(1)寫出方法制取氨氣的化學方程式_。(2)說明方法制取氨氣的原理：_，為什么此法不加熱？_。(3)請從下面的儀器中選擇方法制取氨氣的發(fā)生裝置_(寫字母，要求使用儀器最少、合理)。寫出用NH4Cl濃溶液與生石灰反應制取氨氣的理由：_。(4)某同學設計了如圖裝置收集氨氣，下列說法不正確的是_(填字母)。A收集氨氣的原理是向下排空氣法B干燥管的作用是防止倒吸C當燒杯中的水變紅時證明氨氣已收集滿D該裝置會形成紅色噴泉答案(1)NH4HCO32NaOH=Na2CO3NH32H2O(2)濃氨水具有揮發(fā)性加入NaOH固體，吸水放熱，使氨氣溶解度減小，且NH3H2O受熱易分解，放出氨氣(3)DCaOH2O=Ca(OH)2，消耗水并放熱，Ca(OH)2和NH4Cl受熱發(fā)生反應：Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O(4)D12已知氨可以與熱的氧化銅反應得到N2和金屬銅，用下圖中的裝置可以實現該反應(夾持裝置略去)?；卮鹣铝袉栴}：(1)A中加入的物質是_。發(fā)生反應的化學方程式是_。(2)B中加入的物質是_，其作用是_。(3)實驗時在C中觀察到的現象是_，發(fā)生反應的化學方程式是_。(4)實驗時在D中觀察到的現象是_，D中收集到的物質是_，檢驗該物質的方法和現象是_。答案(1)固體NH4Cl和Ca(OH)22NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O(其他合理答案也可)(2)堿石灰(或CaO)除去NH3中的水蒸氣(3)黑色粉末變?yōu)榧t色且右管口有水珠出現2NH33CuON23Cu3H2O(4)出現無色液體氨水用濕潤的紅色石蕊試紙，若變藍則說明有NH3存在(也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在容器口，若有白煙出現，也說明有NH3存在)，用無水CuSO4，若變藍則說明有水存在解析(1)由題中信息知A裝置為制取NH3的裝置，故A中加入的物質是NH4Cl和Ca(OH)2固體，發(fā)生反應的化學方程式是2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)B裝置的作用是干燥NH3，所用藥品為堿石灰(或CaO)。(3)裝置C中發(fā)生反應為2NH33CuON23Cu3H2O，觀察到的現象是黑色固體粉末逐漸變紅且右管口有水珠出現。(4)D中冰水的作用是冷