1、第二单元 生产生活中的含氮化合物第2课时 氮肥的生产和使用目标导学1了解氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质。2理解氨气喷泉实验原理。3掌握氨气的实验室制法。4了解铵盐的性质及 NH4 检验。背诵经典导学1两种物质的性质(1)氨的性质：氨气极易溶于水，能与水反应生成 NH3H2O，与酸反应生成铵盐，能催化氧化制备硝酸。(2)铵盐的性质：铵盐易溶于水，加热易分解，能与碱反应产生氨气。2检验氨气的两种方法(1)使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时会有白烟生成。扬帆起航 温习双基课前学习空间1氨(1)物理性质氨气是_色、有_气味的气体，密度比空气_，易液化。液氨汽化时吸收大量的热
2、，故可用作_。氨极易溶于水，常温常压下，1 体积水大约可溶解_体积氨气。无刺激性小制冷剂700(2)化学性质与水反应氨溶于水时，大部分与水结合成一水合氨，化学方程式为_，氨水密度比水小，具有_性，能 使 红 色 石 蕊 试 纸 变 _，NH3H2O 的 电 离 方 程 式 为_。NH3H2ONH3H2ONH3H2ONH4 OH碱蓝与酸反应氨与酸反应生成铵盐。NH3 遇 HCl 产生_，反应的化学方程式为_。与氧气反应氨气与氧气反应，体现 NH3 的还原性，化学方程式为_，此反应是工业制硝酸的基础，称为氨的_。NH3HCl=NH4Cl4NH35O2=催化剂4NO6H2O白烟催化氧化(3)制备工业
3、制法工业合成氨气的化学方程式为_。实验室制法常用固体 NH4Cl 和 Ca(OH)2 混合后加热制取，化学方程式为_。N23H2高温、高压催化剂2NH32NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O2铵盐(1)物理性质铵盐都是_色晶体，_溶于水，常用作氮肥。(2)化学性质受热易分解NH4Cl 受热分解的化学方程式为_，NH4HCO3 受热分解的化学方程式为_。NH4Cl=NH3 HCl NH4HCO3=NH3H2OCO2白易铵盐与碱反应NH4Cl 与熟石灰反应：_，NH4Cl 溶液与 NaOH 溶液混合加热：_，上述反应既可用于制备氨气，又可用于检验 NH4。铵盐能与碱反应，所以应避免
4、将铵态氮肥与碱性肥料混合使用。2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2ONH4ClNaOH=NaClNH3H2O(3)常见的铵盐名称硫酸铵_碳酸氢铵硝酸铵俗称_，又称肥田粉氯铵_化学式(NH4)2SO4_ NH4HCO3NH4NO3NH4Cl【名师提示】铵盐受热都分解，但不一定产生 NH3，如NH4NO3 分解会产生 N2O 和 H2O。氯化铵硫铵碳铵硝铵小试身手1如下图，利用培养皿探究氨气的性质。实验时向 NaOH固体上滴几滴浓氨水，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是()选项实验现象解释A浓盐酸附近产生白烟NH3 与浓盐酸反应产生了微小的 NH4Cl 晶
5、体B浓硫酸附近无明显现象NH3 与浓硫酸不发生反应C氯化物溶液变浑浊该溶液一定是 AlCl3 溶液D湿润的红色石蕊试纸变蓝NH3 是一种可溶性碱解析：NaOH固体溶于水放热，氨水易挥发，实验时向NaOH固体上滴几滴浓氨水，会产生氨气，与浓盐酸反应生成氯化铵，反应现象是有白烟生成，故 A 正确；氨气为碱性气体，与浓硫酸发生中和反应生成硫酸铵，故 B 错误；氨气与氯化物发生复分解反应生成氢氧化物，如氯化物溶液变浑浊，可能生成难溶性氢氧化物，但不一定为 Al(OH)3，也可能为 Mg(OH)2 等沉淀，故 C 错误；氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝的原因是与水反应生成 NH3H2O，电离生成 OH，溶液
6、呈碱性，但氨气为非电解质，不属于碱，故 D 错误。故选 A。答案：A2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：加热氮肥样品生成两种气体，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()ANH4NO3 B(NH4)2CO3CNH4Cl DNH4HCO3解析：根据可知，该氮肥是碳酸的铵盐，A、C 错；根据可知，该氮肥是 NH4HCO3，B 错，D 正确。答案：D核心要点突破定位重点 深化理解知识点一 喷泉实验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，
7、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
8、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”。知识点二 氨气的实验室制法1反应原理2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O(1)铵盐：一般用 NH4Cl，而不用 NH4NO3、(NH4)2SO4 或NH4HCO3，原因如下：铵盐不选用的理由NH4NO3受热分解，会发生爆炸，不安全NH4HCO3受热分解会产生 CO2，使收集的 NH3 不纯(NH4)2SO4与 Ca(OH)2 反应生成 CaSO4，生成物呈块状，不利于 NH3 逸出，且反应后试管难清洗(2)碱：一般用熟石灰，而不用 NaOH 或 KOH，因为 NaO
9、H或 KOH 易吸水结块，而且对玻璃仪器的腐蚀作用较强。2实验装置(1)发生装置：固体固体气体，与实验室用 KClO3和 MnO2 制取 O2 的装置相同。(2)净化装置通常用碱石灰(固体 NaOH 和 CaO 的混合物)干燥 NH3，不能用浓 H2SO4、P2O5 和 CaCl2 干燥。(3)收集装置收集方法：不能用排水法收集，应用向下排空气法收集，试管口棉花的作用：防止 NH3 与空气形成对流，导致收集气体不纯。验满方法a.用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若变蓝，说明NH3已经收集满b.用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口，若有白烟生成，说明NH3已经收集满(4)尾气处理装置多余的 NH3 要进行
10、吸收，可在导管口放一团用稀 H2SO4 浸润的棉花团。吸收时要防止倒吸，常用防倒吸的装置有：【名师提示】1反应装置和收集装置的试管和导管必须是干燥的。2发生装置的试管口略向下倾斜。3由于 NH3 的密度比空气小，因此收集 NH3 时，导管应插入试管底部。知识点三 认识氨水1成分复杂：含氮粒子有 NH3H2O、NH3、NH4。2密度比水小，且浓度越大密度越小。3易挥发。4NH3H2O 受热易分解。5氨水要密封保存。对点训练【例 1】(1)下图是进行氨气喷泉实验的装置，引发喷泉的操作步骤是_。氨气使烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是(用方程式表示)_。(2)在上图的烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧
11、杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是()AHCl 和 H2O BNH3 和 H2O CNH3 和苯DCO2 和烧碱溶液【解析】(1)要引发喷泉就得使烧瓶内外产生压强差，故可打开止水夹，挤出胶头滴管中的水，由于 NH3 极易溶于水，烧瓶内压强减小，烧杯中含酚酞的水进入烧瓶中形成喷泉，氨气溶于水并与水反应生成 NH3H2O，NH3H2O 电离出 OH使溶液显碱性，与酚酞反应溶液由无色变为红色。(2)由于 HCl、NH3 极易溶于水会产生喷泉，A、B 错；NH3不溶于苯且与苯不反应，不会引起烧瓶内压强改变，不会产生喷泉，C 正确；CO2 能被 NaOH 溶液吸收可产生喷泉，D 错。【答案】
12、(1)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水NH3H2ONH3H2ONH4 OH(2)C【例 2】在标准状况下，在三个干燥的烧瓶内分别装有：干燥纯净的 NH3，含一半空气的 HCl 气体，NO2 和 O2 的混合气体V(NO2)V(O2)41，然后分别作喷泉实验，三个烧瓶内所得溶液的物质的量浓度之比为()A212 B554C111 D无法确定【解析】在相同条件下，气体摩尔体积相同，烧瓶的容积相同，根据 n VVm知，氨气、氯化氢、NO2、O2 的物质的量之比为 52.541；做喷泉实验时，盛放氨气的烧瓶、含一半空气的氯化氢气体的烧瓶、含 NO2 和 O2 的混合气体(体积比为 41)的烧瓶，各烧瓶中溶
13、液的体积分别为：一烧瓶、半烧瓶、一烧瓶，所以溶液的体积比为 212；因为 4NO2O22H2O=4HNO3 硝酸的物质的量和二氧化氮的物质的量相等，所以各烧瓶中溶质的物质的量之比为 52.54，根据 cnV知，各物质的量浓度之比为552.52.545554，故选 B。【答案】B【例 3】甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰：氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨气。请你参与探究，并回答问题：(1)三位同学制取氨气的化学方程式为_。(2)三 位 同学 都 用 向下 排 空 气法 收 集 氨气，其 原因 是_。(3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正
14、确)，你认为没有收集到氨气的同学是_(填“甲”“乙”或“丙”)。(4)检验 NH3 是否收集满的方法是(简述操作方法，现象和结论)_。(5)三 位 同 学 都 认 为 他 们 的 实 验 装 置 还 可 用 于 加 热NH4HCO3 固体来制取纯净的 NH3，请判断能达到实验目的是_(填“甲”“乙”或“丙”)，该装置中的 NH4HCO3 能否用 NH4Cl 代替？_(填“能”或“不能”)。【解析】(2)NH3 的密度小于空气的密度，因此采用向下排空气法收集 NH3。(3)乙同学将产生的气体通入浓 H2SO4 中：2NH3H2SO4=(NH4)2SO4，因而收集不到 NH3。(4)检验 NH3是
15、否收集满可以用湿润的红色石蕊试纸或用蘸有浓盐酸的玻璃棒。(5)加 热 NH4HCO3：NH4HCO3=NH3 H2O CO2，必须除去 H2O(g)和 CO2，只有丙装置能达到实验目的。不能用 NH4Cl 代替 NH4HCO3，因为 NH4Cl 分解产生的 NH3 和HCl 在试管口又化合生成 NH4Cl。【答案】(1)2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O(2)NH3 的密度小于空气(3)乙(4)将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝，则说明已收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明已收集满)(5)丙 不能【例 4】在盛有浓氨水的瓶口上方，悬一沾有下
16、列物质的棉球，有白烟产生的是()A浓盐酸 B浓氢氧化钠溶液C浓硫酸D浓盐水【解析】氨气易挥发，可与酸反应生成铵盐，在盛有浓氨水的瓶口上方，悬一沾有下列物质的棉球，有白烟产生，说明生成铵盐，则对应的酸应为易挥发性酸，只有浓盐酸符合，故选 A。【答案】A随堂基础演练现学现用 小试身手1关于氨的下列叙述中，不正确的是()A氨易液化，因此可用作制冷剂B氨易溶解于水，因此可用来做喷泉实验C氨极易溶解于水，因此氨水不容易分解D氨溶解于水显弱碱性，因此可使酚酞试剂变为红色解析：氨极易溶解于水，生成一水合氨，但一水合氨不稳定易分解，C 项不正确。答案：C2某工厂运输 NH3 的管道出现小孔导致 NH3 泄漏，
17、技术人员常常用一种液体进行检查，你觉得该液体最有可能是()A浓盐酸B烧碱溶液C浓硫酸D碳酸钠溶液解析：浓盐酸具有挥发性，能和氨气之间反应产生白烟，可以检验 NH3 泄漏，A 正确；烧碱没有挥发性，不会和氨气之间反应，B 错误；浓硫酸没有挥发性，不符合要求，C 错误；碳酸钠溶液没有挥发性，不能和氨气之间反应，D 错误。答案：A3下列各组物质中，不能进行喷泉实验的是()ANH3 和 H2O BNO 和 H2OCCO2 和 NaOH 溶液DHCl 和 H2O解析：常温下，1 体积水中溶解 700 体积的氨气，NH3 极易溶于水导致容器压强减小，可做喷泉实验，A 不选；一氧化氮不溶于水且和水不反应，不
18、能使烧瓶内压强减小，不能形成喷泉，B 选；CO2 可与 NaOH 溶液反应而被吸收，从而形成压强差，可做喷泉实验，C 不选；常温下，1 体积水中溶解 500 体积的氯化氢，氯化氢极易溶于水导致烧瓶内压强减小，能形成喷泉，D 不选。答案：B4针对实验室制取氨气，下列说法不正确的是()A发生装置与用 KClO3 制取 O2 的装置相同B可用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气C氨气的验满可以用湿润的红色石蕊试纸或沾有浓盐酸的玻璃棒放于试管口附近D所用的铵盐不能是 NH4NO3，是因为 NH4NO3 受热易爆炸解析：因为氨气极易溶于水，所以不能用排饱和 NH4Cl 溶液的方法来收集 NH3，B 项错。答案
19、：B5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)若用装置来制取 NH3，则该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反应。答案：(1)2NH4ClCa(OH)2=2NH3CaCl22H2O 氨气难溶于该试剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应(2)CaO 浓氨水(或浓 NH4Cl 溶液)word部分：请做：课时跟踪检测知能检测 全面提升点此进入该word板块
