11-12版高中化学全程学习方略配套课件：3.2.2氨与铵态氮肥（鲁科版必修1）

(共110张PPT)
【典例1】回忆实验室制取NH3的反应原理和
实验装置，回答下列问题：
(1)按反应2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O设计实
验室制取氨气的装置图(可用简笔画表示)。
(2)下列气体能用排水法收集的是______(填选项编号，下
同)，能用排空气法收集的是__________。
a.NH3 b.NO c.NO2
(3)为何不用加热NH4Cl固体的方法制取氨气？
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(4)已知NH3极易溶于水，而难溶于有机溶剂CCl4。下列装置中不适宜做NH3气体尾气吸收装置的是_____。
【思路点拨】解答本题应注意以下三点：
【自主解答】(1)制取O2是加热固体，制取NH3也是加热固体，故可采用制O2装置制取NH3。但收集方法不同，NH3易溶于水，只能用向下排空气法收集。由于NH3有毒，故还要采取尾气处理装置——用湿棉团或蘸有稀硫酸的棉团即可。
(2)NO与空气中的O2反应，不能用排空气法收集；NH3和NO2易溶于水且与水反应，不能用排水法收集。
(3)因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气。
(4)选C。A、D装置中倒置的漏斗和干燥管均有较大的体积，可防止倒吸；B中NH3不溶于CCl4，也可防止倒吸；C中NH3直接通入水中，由于NH3极易溶于水，所以易引起倒吸。
答案：(1)如图
(2)B a、c (3)因为NH4Cl固体受热分解生成氨气和氯化氢气体，二者冷却时又重新生成固体氯化铵，得不到氨气。(4)C
【互动探究】(1)制取氨气时能否用氢氧化钙溶液代替氢氧化钙固体？为什么？
提示：不可以；因氨气极易溶于水。
(2)第(6)小题中烧杯A中的漏斗可否全部浸入水中？说明理由。
提示：不可以。漏斗全部浸入水中，则效果同C，不能防止倒吸。
【变式训练】实验室制取干燥的氨气，下列方法中合适的是( )
A.加热NH4Cl，气体用P2O5干燥
B.N2+3H2 2NH3，用烧碱干燥
C.加热浓氨水，气体用碱石灰干燥
D.NH4Cl和消石灰混合加热，生成的气体用无水氯化钙干燥
【解析】选C。A项生成氨气和氯化氢,P2O5能与NH3反应；B项反应条件是高温、高压、催化剂，实验室不方便制取，且反应为可逆反应，产物不纯。D项，无水氯化钙不能干燥氨气。
高温、高压
催化剂
【典例2】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.NH4HCO3 B.NH4Cl
C.(NH4)2CO3 D.NH4NO3
【思路点拨】解答本题要注意以下三点：
【自主解答】选A。因产生的两种气体一种为NH3，一种为CO2，故A、C符合，而加入BaCl2溶液后，无明显变化，C选项与BaCl2反应会产生白色沉淀，所以该氮肥的主要成分为NH4HCO3。
【互动探究】(1)若取少量该氮肥样品溶于水后加入少量BaCl2溶液后有白色沉淀生成，该样品是什么？
提示：加入少量BaCl2溶液后有白色沉淀生成，说明样品含CO32-,是(NH4)2CO3。
(2)若将原题中的BaCl2换作Ba(OH)2溶液后有白色沉淀生成，该样品是什么？
提示：NH4HCO3或(NH4)2CO3。
【变式训练】有以下四种溶液：①NH4Cl，②(NH4)2SO4，
③NaCl，④Na2SO4，下列试剂能将它们区别开的是( )
A.HCl B.BaCl2 C.NaOH D．Ba(OH)2
【解析】选D。与Ba(OH)2反应只有气体放出的是NH4Cl；既有气体又有沉淀生成的是(NH4)2SO4；只有沉淀的是Na2SO4；不反应的是NaCl。
【典例】某溶液中可能含有NH4+、Ba2+、Fe3+、Ag+、OH-、SO42-、CO32-中的某几种(H2O电离产生的H+、OH-不予考虑)。现用该溶液做以下实验：
①取此溶液少许，加入足量盐酸，无明显现象；
②另取溶液少许，加入足量浓NaOH溶液，有红褐色沉淀生成；
③将②中沉淀过滤，取滤液微热，有无色、刺激性气味气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
由此推断，该溶液中肯定有_____离子，肯定无_____离子。
【思路点拨】解答该题要注意以下两点：
【自主解答】溶液中加入足量盐酸，无明显现象说明无CO32-，加入足量浓NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，说明含Fe3+，滤液微热有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体氨气产生，说明含NH4+，NH4+与OH-不共存，说明无OH-，溶液呈电中性，则一定含SO42-，Ba2+、Ag+都不能与SO42-共存，一定没有。
答案：NH4+、SO42-、Fe3+
Ba2+、Ag+、OH-、CO32-
【互动探究】(1)若①中加入足量盐酸有无色无味的气体放出，结论如何？
提示:一定含CO32-、NH4+、Fe3+，一定不含Ba2+、Ag+、OH-，SO42-不能确定。
(2)某溶液中加入BaCl2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，则该溶液一定含有SO42-吗？
提示:不一定，还可能含有Ag+等。
【变式训练】一种盐X与氢氧化钠共热，可放出无色气体Y，Y经一系列氧化后再溶于水可得Z溶液，Y和Z溶液反应又生成X，则X可能是下列中的( )
A.(NH4)2SO4 B.NH4NO3
C.NH4Cl D.NH4HCO3
【解析】选B。选项中都为铵盐，与氢氧化钠共热，都可放出无色气体NH3，NH3经一系列氧化后再溶于水可得HNO3溶液，NH3和HNO3溶液反应生成NH4NO3。
【典例】某实验小组在实验室中制取氨气并设计实验验证氨气的某些性质。
(1)实验室制取氨气的化学方程式为_______________，干燥氨气要用_______。
(2)利用如图所示的装置，可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。(已知HCl极易溶于水且能快速溶解)
①若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是_____________________。
②若先打开a、c活塞，再挤压胶头滴管，在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是___________________________________。
③通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关，在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是___________________________________________。
【错因剖析】
【标准答案】(1)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
碱石灰
(2)①挤压装水的胶头滴管，打开a、b活塞 ②产生白烟
③挤压装水的胶头滴管后，再打开a、c活塞，然后再关闭
a，打开b
△
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1.下列有关氨水的说法正确的是( )
A.氨水是弱电解质
B.浓氨水敞口久置，浓度变小
C.分别蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近有白烟产生
D.氨水中只存在NH3和H2O两种分子
【解析】选B。氨水是混合物，既不是电解质又不是非电解质；浓氨水具有挥发性，敞口放置，浓度变小；浓硫酸不具有挥发性，不能使蘸有浓氨水的玻璃棒产生白烟；氨水中除NH3、H2O分子外，还有NH3·H2O分子。
2.制备干燥氨气所需的药品是( )
A.NH4Cl溶液、NaOH溶液、CaCl2固体
B.饱和氨水
C.NaOH溶液、NH4Cl固体、浓硫酸
D.NH4Cl固体、碱石灰、消石灰
【解析】选D。A项，不能用CaCl2固体干燥氨气，且氨气极易溶于水不宜在溶液中制取；B项，无干燥氨气的试剂；C项，浓硫酸不能干燥氨气。
3.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，足量浓硫酸的洗气瓶，最后得到的气体是( )
A.NH3 B.O2 C.H2O D.CO2
【解析】选B。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，再通过浓硫酸时NH3被吸收，只剩余O2。
4.在下列变化①N2和H2合成氨，②NO与O2化合，③NH4Cl受热分解中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是( )
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
【解析】选B。N2与H2反应生成NH3，化合价降低，被还原；NO与O2反应生成NO2，化合价升高，被氧化；NH4Cl受热分解生成NH3，化合价没有发生变化，既不被氧化又不被还原。
5.实验室制氨气通常有三种方法：
①用固体氢氧化钙和氯化铵反应，装置同课本；
②称取7.9 g碳酸氢铵固体放入试管内，再加入8 g氢氧化钠固体，常温下即能产生氨气，装置如图中甲；
③在锥形瓶中注入50 mL浓氨水，再加入10 g氢氧化钠固体，装置如图中乙。
选取三个250 mL干燥的烧瓶及瓶塞，用于收集三种制法的氨气。请填空：
(1)写出②法制取氨气的化学方程式_________________。
(2)说明用③法制取氨气的原理_____________________。
(3)检验氨气已收集满的方法_______________________。
(4)集满氨气的烧瓶做喷泉实验，装置如图中丙(烧杯内盛酚酞溶液)，解释现象及其原因_____________________。
【解析】碳酸氢铵与氢氧化钠反应生成碳酸钠、氨气、水；氢氧化钠固体加入浓氨水中放出热量，同时吸水，加快氨水分解得到氨气。
答案：(1)NH4HCO3+2NaOH====NH3↑+Na2CO3+2H2O
(2)氢氧化钠固体加入浓氨水中放出热量，同时吸水，加快氨水分解得到氨气
(3)在烧瓶口处放一块湿润的红色石蕊试纸，如果烧瓶里收集满了氨气，试纸将变蓝色或用玻璃棒蘸取浓盐酸或者浓硝酸，放在烧瓶口，如果烧瓶里收集满了氨气，观察到的现象是产生大量白烟(任意写一种)
(4)烧瓶内产生红色喷泉，原因是氨气极易溶于水且氨水显碱性
6.A是一种白色晶体，受热分解能生成B、C两种无色气体，C的水溶液与硝酸银溶液反应产生白色沉淀，A与浓NaOH溶液共热，也能生成气体B。用圆底烧瓶分别收集干燥的气体B和C，然后将收集满气体的烧瓶按如图所示装置组装，挤压滴管的胶头时，可以分别得到蓝色喷泉和红色喷泉。
请填写下列空白：
(1)A的化学式是_________________；
(2)B与C两气体相遇时，观察到的现象是______________；
(3)写出A与浓NaOH溶液共热时发生反应的离子方程式：_________________________________________________；
(4)写出工业上生产B的化学方程式__________________。
【解析】A受热产生的两种气体B、C，可与石蕊试液产生蓝
色、红色喷泉，知B、C均易溶于水，其水溶液分别为碱性
和酸性，B为NH3，C为HCl，A为NH4Cl。
答案：(1)NH4Cl (2)产生大量白烟
(3)NH4++OH- NH3↑+H2O
(4)N2+3H2 2NH3
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高温、高压
催化剂
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)
1．关于氮气的性质的说法中，正确的是( )
A．通常情况下，氮气性质很不活泼
B．可在氧气中燃烧，生成一氧化氮
C．在水中溶解度大(通常情况下)
D．跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是还原剂
【解析】选A。氮气性质很不活泼；氮气不能在氧气中燃烧；难溶于水；跟氢气反应时作氧化剂。
2.有关氨气的性质的叙述正确的是( )
A.氨气能在空气中燃烧
B.氨气溶于水显弱碱性的主要原因是氨水中的
NH3·H2O分子电离出少量的OH-
C.氨气和酸相遇都能产生白烟
D.在反应NH3+H+====NH4+中氨失去电子被氧化
【解析】选B。氨气在催化剂作用下可与O2反应，但不能燃烧；氨气只有遇到挥发性的酸才能产生白烟；反应NH3+H+====NH4+不是氧化还原反应。
3.(2011·烟台高一检测)通常情况下，既能用浓硫酸干燥，
又能用碱石灰干燥的是( )
A.HCl B.Cl2 C.NH3 D.NO
【解析】选D。浓硫酸只能干燥酸性气体和中性气体，不能
干燥还原性气体(如H2S)和碱性气体(如NH3)；碱石灰可以干
燥碱性气体和中性气体，不能干燥酸性气体(如HCl、Cl2)。
故本题只能选D。
4.下列离子方程式正确的是( )
A.硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液共热：
NH4++OH- NH3↑+H2O
B.氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液，加热：
NH4++OH- NH3·H2O
C.氨水与盐酸反应：NH3·H2O+H+====NH4++H2O
D.氨水中通入过量二氧化碳：
2NH3·H2O+CO2====2NH4++CO32- +H2O
【解析】选C。A项，漏掉Ba2+和SO42-的反应；B项，加热时应生成氨气和水；D项，CO2过量时应生成HCO3-。
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5.将盛有氮气和二氧化氮混合气体的试管倒立于水中，经过足够长时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1
【解析】选C。设原气体体积为V，NO2的体积为x。根据反
应：
3NO2+H2O====2HNO3+NO
3 1
x x
V-x+ x= 解得x=
V(N2)∶V(NO2)=(V- )∶ =1∶3。
【方法技巧】差量法
差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。
一般在下列情况考虑差量法的应用：(1)反应不完全或有残留物。(2)反应前后存在差量，且此差量易求出。
用差量法解题的关键是正确找出理论差量，一般步骤是：(1)审清题意，分析产生差量的原因。(2)将差量写在化学反应方程式的右边，并以此作为关系量。(3)写出比例式，求出未知数。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分)
6．(8分)氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题：
(1)氮气主要用于合成氨，由此制造化肥、硝酸和炸药等，写出工业合成氨反应的化学方程式__________________。
(2)下列有关氮元素的说法正确的是_____。
A．氮气因为其化学性质不活泼，可以用作保护气，比如充填食品包装，充入电灯泡，保存贵重书画等
B．医学上常用液氮作冷冻剂，在冷冻麻醉条件下做手术，是利用氮气化学性质的不活泼性
C．氮、磷、钾是植物生长必需的营养元素
D．工业上用NO2与水反应制取硝酸时，水作还原剂
(3)豆科植物种植时不需施加氮肥的原因是___________。
【解析】(1)N2+3H2 2NH3。
(2)选A、C。B项，液氮汽化时需要吸收大量的能量，使
周围环境温度降低，这是N2的物理性质，与其化学性质的
不活泼性无关；D项，NO2与水反应时，水既不是氧化剂也
不是还原剂。
(3)豆科植物根瘤上的一些细菌能够在常温、常压、低能量
条件下，把空气中的N2转化为含氮化合物，作为肥料供作
物生长使用。
高温、高压
催化剂
答案：(1)N2+3H2 2NH3
(2)A 、C
(3)豆科植物中的根瘤菌能够把空气中的N2转化为含氮化合物，作为肥料供作物生长使用
高温、高压
催化剂
7.(10分)(2011·巢湖高一检测)实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：
(1)实验室可以用_____装置制取氨气，检查C装置气密性是否良好的操作是___________________________________。
(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是_____(填序号，下同)。
①密度 ②颜色 ③溶解性
④热稳定性 ⑤与氧气反应
下图是某学生设计收集氨气的几种装置，其中不可行的是_____。
(3)能否用B装置与D装置相连制取并收集干燥的NH3，并说明理由_________________________________________。
【解析】气体收集方法的选择是依据气体的水溶性及密度等，NH3易溶于水，且密度比空气小。
答案：(1)B或C 关闭分液漏斗旋塞，将导气管末端浸入水槽中，用手或热毛巾捂圆底烧瓶，看到导气管口有气泡产生，松开手或热毛巾后，导气管内形成一段稳定的液柱，则说明气密性良好
(2)②④ a、b、c
(3)不能，NH3不能用浓硫酸干燥且D中的收集方法也不对
8.(12分)(挑战能力)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到
氮气和金属铜，反应方程式为：2NH3+3CuO N2+3Cu+
3H2O用示意图中的装置可以实现该反应。
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回答下列问题：
(1)A中加入的物质是______________________________；
(2)B中加入的物质是______，其作用是______________;
(3)实验时在C中观察到的现象是____________________，
(4)实验时在D中观察到的现象是____________________，
D中收集到的物质是_______________________________。
【解析】根据反应原理，反应物为氨气和氧化铜，可以判断试管A为制取氨气的装置，因此装入的药品应该为氯化铵和氢氧化钙，氨气要使用碱石灰干燥。加热后，黑色氧化铜变为红色的铜，生成的水和氨气生成氨水留在了D中，而氮气通过排水法进行收集。
答案：(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水蒸气
(3)部分黑色粉末逐渐变为红色
(4)出现无色液体 氨水
农民使用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究：
【预测】根据已有知识和“氢铵”的名称。该小组预测该“氢铵”是碳酸或硫酸的铵盐。
【验证和探究】
(1)NH4+的验证：取少量固体药品于试管中，然后______。
(2)阴离子的探究：
①取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中变浑浊。
再向滴加稀盐酸反应后的试管中，加Ba(OH)2溶液，无明显现象。
初步结论：“氢铵”是____的铵盐。
②要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做实验：取适量“氢铵”配制成溶液，取试液于一支洁净的试管中，加足量BaCl2溶液振荡后充分反应,
a.若不产生白色沉淀，则化肥主要成分为___________;
b.若产生白色沉淀，能否说明化肥主要成分为(NH4)2CO3？如果能,请说明理由；如果不能,说明理由后设计实验进一步确定。
【解析】这是一道综合的实验考查题，既有离子的检验，
又有实验设计、实验操作等。
答案：(1)滴加NaOH浓溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试
管口部，加热试管，若红色石蕊试纸变蓝，则证明含有NH4+
(2)①碳酸 ②a.(NH4)2CO3 b.不能说明。若为(NH4)2CO3
和NH4HCO3的混合物会出现相同现象。可以将与BaCl2溶液反
应的溶液过滤，取滤液加适量的Ba(OH)2溶液，若产生白色
沉淀，说明该化肥主要成分为(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合
物，若不产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为(NH4)2CO3。