氮肥的生產(chǎn)和使用

專題4硫、氮和可持續(xù)發(fā)展第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物氮肥的生成和使用化學(xué)

1(NH4)2SO4NH4NO3NH4HCO3NH4ClCO(NH2)2

常見(jiàn)氮肥NH3+HCl=NH4Cl2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3CO2＋2NH3

CO(NH2)2＋H2O一定條件都來(lái)源于NH3氨的工業(yè)制法N2+3H22NH3催化劑高溫、高壓科學(xué)家哈伯簡(jiǎn)介

弗里茨·哈泊：德國(guó)化學(xué)家，出生于一個(gè)猶太富商家中。1900年獲得博士學(xué)位。1908年7月首次合成氨氣，1909年7月建成每小時(shí)生產(chǎn)90克氨氣的實(shí)驗(yàn)裝置，1918年獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。氨氣的合成一方面使氮肥大量的工業(yè)化生產(chǎn)，提高了糧食的產(chǎn)量。另一方面氨氧化制得硝酸及TNT炸藥。由于以上原因，德國(guó)才能將第一次世界大戰(zhàn)延續(xù)了幾年。哈伯首創(chuàng)了使用化學(xué)毒劑的化學(xué)戰(zhàn)，在第一次世界大戰(zhàn)中有130萬(wàn)人受到化學(xué)戰(zhàn)的傷害，其中9萬(wàn)人死亡。

實(shí)驗(yàn)2在干燥的燒瓶?jī)?nèi)充滿氨氣，塞上帶有玻璃管和膠頭滴管（預(yù)先吸入少量水）的膠塞。組裝實(shí)驗(yàn)裝置。①打開(kāi)橡皮管上的止水夾，②擠壓膠頭滴管，觀察現(xiàn)象。形成噴泉，溶液充滿燒瓶實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氨氣的溶解性極大氨氣水溶液呈堿性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:2.在做NH3的噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)水上噴無(wú)力，噴泉結(jié)束后，溶液僅占燒瓶體積的五分之一，你認(rèn)為造成實(shí)驗(yàn)不理想的原因可能是什么？①收集的NH3不純凈②燒瓶不干燥或氣體未干燥③裝置漏氣噴泉實(shí)驗(yàn)探究1.用下面左圖裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，上部燒瓶已裝滿干燥氨氣，引發(fā)水上噴的操作是

打開(kāi)止水夾，擠出膠頭滴管中的水3.某同學(xué)組裝好實(shí)驗(yàn)儀器后發(fā)現(xiàn)橡皮塞上沒(méi)有膠頭滴管，該裝置能否進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，如果你認(rèn)為可以，該如何操作？噴泉實(shí)驗(yàn)探究打開(kāi)夾子，用手(或熱毛巾)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出導(dǎo)管內(nèi)的空氣，氨氣與水接觸，即發(fā)生噴泉。１、氨氣的物理性質(zhì)：（1）氨是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體；（2）極易溶于水（1:700），水溶液叫氨水；（3）氨沸點(diǎn)-33.34℃，易液化→“液氨”，常作致冷劑。二、氨氣的性質(zhì)

大部分NH3與水結(jié)合成NH3·H2O，NH3·H2O可以小部分電離成NH4+和OH-。所以氨水顯

，既能使無(wú)色的酚酞溶液變成_______，又能使?jié)駶?rùn)的紅色的石蕊試紙_______。紅色變藍(lán)弱堿性NH3·H2O=NH3↑+H2O△(1)NH3與水的反應(yīng)2、NH3的化學(xué)性質(zhì)NH3+H2ONH3·H2O

NH4++OH-液氨是氨氣加壓或降溫后形成的液態(tài)物質(zhì)，液氨所含的微粒是NH3，液氨是純凈物。1.氨水中含有哪些分子和離子？

2.氨水與液態(tài)氨有何區(qū)別？H2O、NH3和NH3·H2ONH4+、H+

和OH-分子有：離子有：氨水是氨氣的水溶液，是混合物。

實(shí)驗(yàn)用兩根玻璃棒分別蘸取濃鹽酸和濃氨水，靠近，觀察現(xiàn)象。。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)結(jié)論:產(chǎn)生白煙氨水具有揮發(fā)性，與揮發(fā)性酸反應(yīng)產(chǎn)生白煙NH3+HCl=NH4Cl2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4NH3+HNO3=NH4NO3NH3+CO3+H2O=NH4HCO3

（2）氨與酸的反應(yīng)氨水可作氮肥，但易揮發(fā)，故常將氨轉(zhuǎn)化成各種固態(tài)銨鹽加以使用。（3）氨具有還原性4NH3+5O2

4NO+6H2O催化劑△討論：1.已知NH3能將黑色的CuO還原為紅色的Cu,請(qǐng)寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式.2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2△2.①少量的NH3與足量的Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？請(qǐng)寫(xiě)出該化學(xué)反應(yīng)的方程式。②過(guò)量的NH3與少量的Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物又是什么?請(qǐng)寫(xiě)出該化學(xué)反應(yīng)的方程式。2NH3+3Cl2=N2+6HCl（少量的NH3）8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl（過(guò)量的NH3）(1)氮肥4．氨的用途:(3)化工原料(2)致冷劑無(wú)機(jī)：生產(chǎn)硝酸、銨鹽和純堿等有機(jī)：合成纖維、塑料、染料和尿素等HNO3+NONH3NONO2生產(chǎn)硝酸原理：侯德榜制堿法：NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑三、銨鹽

由銨根離子和酸根離子構(gòu)成的化合物

1、銨鹽的物理性質(zhì)都是晶體，并且都能溶于水2、銨鹽的化學(xué)性質(zhì)（1）銨鹽受熱分解—不穩(wěn)定性NH4Cl＝NH3↑

+HCl↑NH3+HCl=NH4ClΔ【思考】1、NH4Cl加熱分解的現(xiàn)象與以前學(xué)過(guò)的什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相似，他們的本質(zhì)是否相同？

2、如何分離NaCl晶體和NH4Cl晶體？NH4HCO3＝NH3↑+CO2↑+H2O銨鹽應(yīng)保存在陰涼處（2）銨鹽與堿的反應(yīng)(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O銨鹽的檢驗(yàn)NH4NO3+NaOH＝NaNO3+NH3↑+H2O與堿溶液共熱，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。NH4＋+OH－＝NH3↑+H2O△四、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取1、原理：2、裝置：固體+固體加熱制取氣體——與制取O2相同

4、收集：向下排空氣法5、驗(yàn)滿：（1）濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口（2）玻璃棒蘸取濃鹽酸靠近試管口3、干燥：用堿石灰或生石灰在干燥管或U型管中干燥6、尾氣處理：用水或稀酸吸收2NH4Cl

+Ca(OH)2

＝CaCl2+2NH3↑+2H2O△

集氣管口棉花的作用：防止空氣對(duì)流，提高集氣的速度和純度。例題1、某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了一瓶有刺激性氣味的氣體，根據(jù)氣體的判斷可能是氨氣，但不知是否確實(shí)是氨氣，下列提供的方法中，你認(rèn)為能幫他檢驗(yàn)是否為氨氣的方法是

A、將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在瓶口

B、將干燥的紅色石蕊試紙放在瓶口

C、用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近瓶口

D、將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙放在瓶口AC例題2、如圖，錐形瓶?jī)?nèi)有氣體X，分液漏斗內(nèi)有液體Y，如果Y流下，過(guò)一會(huì)兒，小氣球鼓起，氣體X和Y不可能是（）

A、X是NH3，Y是KCl溶液

B、X是SO2，Y是NaOH

C、X是H2，Y是濃硫酸

D、X是ＣO２，Y是KOHC例題3、利用右圖裝置下列組合能形成明顯噴泉并充滿燒瓶的是（）A干燥氣體B液體ANO2水BCO24mol/LNaOHaqCCl2飽和食鹽水DNH31mol/LHClaqAB液體BD思考與練習(xí)1、將１％的氨水和９％的氨水等體積混合后，所得氨水的濃度為（）Ａ、５％Ｂ、小于5%C、大于5%D、無(wú)法確定2、氨水呈弱堿性的主要原因是（）Ａ、通常情況下，ＮＨ３的溶解度不大Ｂ、一水合氨電離出少量的ＯＨ－Ｃ、溶于水的ＮＨ３發(fā)生了電離Ｄ、ＮＨ３本身的堿性太弱BB實(shí)驗(yàn)室制氧氣實(shí)驗(yàn)室制氨氣球形干燥管U型管思考：下列物質(zhì)能用來(lái)干燥NH3的是（

）A