搜索
第3节氮的循环第二课时氨的转化与生成[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.了解氨的主要性质。2.认识氨在生产中的应用和对生态环境的影响。3.认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：氨是氮循环中的重要物质，是氮肥工业和硝酸工业的重要原料，在人类的生产和生活中有着广泛的应用。(1)完成下面实验。实验现象反应原理NH3表现性质实验现象反应原理NH3表现性质(2)能否说NH3属于电解质？能否说NH3属于碱？(3)工业上制备硝酸的流程如图，请结合图示写出工业上制备硝酸的化学方程式，并说明NH3在反应中表现的性质。提示：(1)烧杯里的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色NH3＋H2ONH3·H2O、NH3·H2ONH＋4＋OH－NH3为无色气体，极易溶于水，水溶液显弱碱性集气瓶中产生大量白烟NH3＋HCl===NH4ClNH3能够与酸反应生成盐(2)NH3本身不能电离出NH＋4、OH－，不属于电解质，也不属于碱。(3)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O(NH3表现还原性)、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。[落实新知能]1．NH3的性质和用途(1)物理性质水溶性密度状态气味颜色极易溶于水(常温常压1∶700)比空气小气体刺激性无色(2)化学性质NH3―――→H2ONH3＋H2ONH3·H2O―――→氯化氢NH3＋HCl===NH4Cl；现象：产生白烟―――→催化氧化4NH3＋5O2=====催化剂△14NO＋6H2O，NH3表现还原性(3)氨的用途①氨气易液化，用作制冷剂。②用于合成硝酸、氮肥等。2．氨水的性质(1)成分：H2O、NH3、NH3·H2O、OH－、NH＋4、H＋。(2)弱碱性：①原因：NH3·H2ONH＋4＋OH－。②使红色石蕊试纸变蓝，使酚酞溶液变红。(3)易分解(用方程式表示)：NH3·H2ONH3↑＋H2O。[落实新知能]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)氨水能导电，故NH3是电解质()(2)液氨和氨水是同一种物质()(3)氨气极易溶于水，所得溶液显碱性，其溶质是NH3·H2O()(4)用水做氨气的喷泉实验，可证明氨气的溶解度大小()(5)NH3中氮元素为－3，处于最低价态，具有一定的还原性，在一定条件下可被O2氧化()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√2．(2018·山东合格考)我国清代《本草纲目拾遗》中记载了药物“鼻冲水”，“贮以玻璃瓶，紧塞其口，勿使泄气，则药力不减，气甚辛烈，触人脑，非有病不可嗅”。“鼻冲水”指的是()A．酒精B．氨水C．烧碱D．硫酸解析：由题意可知，“鼻冲水”具有挥发性，且气味“甚辛烈”，应为氨水。答案：B3．氨水显弱碱性的主要原因是()A．通常状况下，氨的溶解度不大B．氨水中的NH3·H2O电离出少量OH－C．溶于水的氨分子只有少量电离D．氨本身的碱性弱解析：氨水显碱性的原因是NH3溶于水后与H2O结合成NH3·H2O，而NH3·H2O在水溶液中发生部分电离：NH3·H2ONH＋4＋OH－。答案：B4．能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是()A．Cl2B．NH3C．SO2D．CO2解析：能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体溶于水后显碱性，故B正确。答案：B5．氮元素在生命活动中扮演着十分重要的角色，回答下列与氮及其化合物有关的问题。(1)为了提高农作物的产量，德国化学家哈伯、博施等科学家成功地开发了将氮气转化为氨气的生产工艺。请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理：____________________。(2)氨气通入水中可制得氨水，氨水能使无色的酚酞变红。请用电离方程式表示其原因：__________________________。(3)氨气可以跟多种物质发生反应，请将如图实验中有关反应的化学方程式填在横线上：____________________、______________________________________________。解析：(1)工业合成氨的反应为N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3。(2)氨水显弱碱性，原因是NH3·H2ONH＋4＋OH－。(3)浓氨水易挥发，挥发出来的氨气在加热、催化剂条件下被氧化生成一氧化氮，继而被氧化为红棕色的二氧化氮。答案：(1)N2＋3H2催化剂高温、高压2NH3(2)NH3·H2ONH＋4＋OH－(3)4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O2NO＋O2===2NO2[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．食品级NH4HCO3常用作膨松剂。如图是食品级NH4HCO3包装袋的一部分。(1)用化学方程式解释NH4HCO3可用作膨松剂的原因：__________________________________________________。(2)包装袋上防潮、怕热的储存注意事项，由此说明NH4HCO3具有什么性质特点？(3)如何检验膨松剂中的NH＋4？用离子方程式表示原理。(4)农用级NH4HCO3可用作氮肥，但不能与碱性物质，如草木灰混合使用，原因是什么？提示：(1)NH4HCO3=====△NH3↑＋H2O＋CO2↑(2)说明NH4HCO3易溶于水，受热易分解。(3)可以将其与NaOH溶液共热，看是否产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O。(4)铵盐能与碱反应生成NH3，降低肥效。2.实验室常用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取少量NH3，装置如图所示。(1)用化学方程式表示其反应原理：_________________________________________________________________________________。(2)说明收集NH3的方法，并说明原因。(3)如何检验NH3是否收集满？提示：(1)Ca(OH)2＋2NH4Cl=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)应选用向下排空气法，原因是NH3的密度比空气小；不能用排水法，因为NH3极易溶于水。(3)可以用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，若试纸变蓝说明NH3已经收集满。[落实新知能]1．铵盐(1)概念：由铵根离子和酸根离子组成的盐。(2)物理性质：易溶于水的白色晶体。(3)化学性质①受热易分解：NH4Cl受热分解的化学方程式为NH4Cl=====△NH3↑＋HCl↑。NH4HCO3受热分解的化学方程式为NH4HCO3=====△NH3↑＋H2O＋CO2↑。②与碱的反应：铵盐都能与碱反应生成氨气。固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为NH4Cl＋NaOH=====△NH3↑＋NaCl＋H2O。溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式为(加热)NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2O。2．NH＋4的检验(1)固体中NH＋4的检验①取少量样品放入研钵中，加入固态碱进行研磨。若闻到有氨的刺激性气味，说明样品中含有NH＋4。②取少量样品与碱混合于试管中，然后加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，试纸变蓝，说明样品中含有NH＋4；也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口，若有白烟产生，说明样品中含有NH＋4。(2)溶液中NH＋4的检验可取少量液体注入试管中，再加入浓的碱液，微热，然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒放在管口检验。[注意]为使实验现象明显，一般用浓的碱溶液与之反应，且需加热。步骤是①取样，②加浓NaOH溶液，③加热，④使湿润的红色石蕊试纸变蓝或遇蘸有浓盐酸的玻璃棒冒白烟。[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)所有的铵盐均易溶于水()(2)所有的铵盐受热均产生NH3()(3)实验室可用加热NH4Cl的方法获得NH3()(4)除去NaCl中少量的NH4HCO3杂质，可用加热法()(5)土壤胶体中的胶粒带负电荷，对硝态氮肥有保护作用()答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×2．以下性质不属于铵盐的通性的是()A．易溶于水B．含有NH＋4C．可分解放出氮气D．能与碱反应放出氨气解析：铵盐均是易溶于水的白色晶体，均含有NH＋4，均可以受热分解，均可以与碱反应产生氨气。答案：C3．试管中盛有白色晶体，检验它是否是铵盐的方法中不可行的是()A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口B．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的酚酞试纸放在试管口C．加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口D．加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口解析：NH3可使湿润的酚酞试纸变红，遇浓盐酸生成白烟，使湿润的红色石蕊试纸变蓝；加热铵盐不一定有氨气逸出。答案：A4．将盛有NH4HCO3的试管加热，使放出的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管，足量浓H2SO4的洗气瓶，最后得到的气体是()A．NH3B．O2C．H2OD．CO2解析：NH4HCO3受热分解得到NH3、H2O、CO2，放出的气体通过足量Na2O2时剩余O2、NH3，再通过浓H2SO4时NH3被吸收，只剩余O2。答案：B5．肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分(NH4)2SO4易溶于水，其水溶液呈弱酸性。有关(NH4)2SO4的说法不正确的是()A．能与BaCl2溶液反应B．长期使用会导致土壤酸化C．能与NaOH溶液反应D．其水溶液中的阳离子只有H＋解析：(NH4)2SO4能与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀、能与NaOH溶液反应生成氨气；由于NH＋4水解呈酸性，长期使用会导致土壤酸化，故A、B、C正确。其水溶液中的阳离子有H＋和NH＋4，故D错误。答案：D6．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：①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。②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解析：能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3，能使澄清石灰水变浑浊的气体为CO2，故原铵盐为NH4HCO3或(NH4)2CO3；又由于该铵盐不能与BaCl2反应，只能为NH4HCO3。答案：A[难度增一点][典例]喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。(1)制取氨气并完成喷泉实验(图中部分夹持装置已略去)。①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水上喷的操作是______________________________。该实验的原理是__________________________。②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法：__________________________________________________。(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________(填标号)。A．Cu与稀盐酸B．NaHCO3溶液与NaOH溶液C．CaCO3与稀H2SO4D．NH4HCO3与稀盐酸(3)在图3锥形瓶中加入酒精，把锥形瓶放入水槽中，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是________。A．浓硫酸B．食盐C．硝酸钾D．硫酸铜(4)从产生喷泉的原理分析，图1、2是________上部烧瓶内的压强，图3是________下部锥形瓶内气体的压强(均填“增大”或“减小”)。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。[解析](1)①图1引发喷泉，只需打开止水夹，挤压胶头滴管即可；②图2则需先打开止水夹，用热毛巾捂圆底烧瓶，发现有气泡冒出后，移去热毛巾即可。(2)能在锥形瓶内反应产生气体，压强大于圆底烧瓶内压强即可。Cu与稀盐酸不反应；NaHCO3与NaOH反应不产生气体；CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，阻止反应进一步发生，生成的CO2比较少，锥形瓶内气压变化不大，不能形成喷泉；NH4HCO3