专题7 第三单元　含氮化合物的合理使用 课件（共83张PPT）

(共83张PPT)
第三单元
DISANDANYUAN
铵盐的性质 / 常见氮肥及其使用　氮氧化物的无害化处理 / 随堂演练　知识落实 / 课时对点练
含氮化合物的合理使用
专题7
核心素养
发展目标
1.能从物质的类别、氮元素价态的角度，预测铵盐的性质与转化，掌握铵盐的物理性质和化学性质，提高宏观辨识与模型认知能力。
2.能够根据铵盐的性质提出探究问题，并会设计实验探究氨气的制法、铵根离子的检验等，培养科学探究与创新意识。
3.理解氮氧化物(NO、NO2)的来源和性质，认识氮氧化物对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响。
内容索引
一、铵盐的性质
二、常见氮肥及其使用　氮氧化物的无害化处理
随堂演练　知识落实
课时对点练
铵盐的性质
一
1.铵盐的性质
通常把由 离子与 离子形成的 化合物称为铵盐，大多为无色、易溶于水的晶体。
(1)实验探究
铵根
酸根
离子
实验装置及操作
现象 试管中固体_____ ，试纸变蓝 固体 ，产生 气体，试管口有 生成 试管中_________
，试纸变蓝
结论 NH4HCO3分解 产生_____ NH4Cl分解产生_____ NH4Cl和NaOH
反应生成_____
逐渐
减少
逐渐减少
有刺激性气味
白色固体
有刺激性
气味气体产生
NH3
NH3
NH3
(2)铵盐的化学性质
①原理
变蓝
白烟
②操作方法
取少量固体样品(或溶液)于试管中，加入 溶液，加热，用
靠近试管口(或将蘸有 的玻璃棒靠近试管口)，试纸 (或产生白烟)，则证明固体样品(或溶液中)含有 。
浓氢氧化钠
湿润的红色石蕊试纸
浓盐酸
变蓝
2.氨气的实验室制法
(1)氨气的实验室制法
①制备原理
铵盐(NH4Cl)与强碱[Ca(OH)2]反应生成NH3，其化学方程式_________
。
2NH4Cl＋
②实验装置
固体＋固体→气体
或
③收集和验满
收集：NH3极易溶于水，密度比空气小，可以用 收集。
验满：利用NH3的性质检验是否收集满。
把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变 ；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有 产生。
向下排空气法
蓝色
白烟
特别提醒　①因为NH3为碱性气体，且能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3，所以不能用浓硫酸、无水氯化钙、P2O5等代替碱石灰干燥NH3。②收集NH3时，试管口处的棉花可减缓NH3与空气的对流。
(2)氨气的简易制法
方法及装置 原理及化学方程式
氨水具有 和 ，受热易分解。
化学方程式为__________________________
不稳定性
挥发性
NaOH固体具有吸水性，溶于水放出大量的热，促使氨水分解。
CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为_________________________
_________
NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋
Ca(OH)2
正误判断
(1)加热盛有NH4Cl的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，说明NH4Cl固体可以升华(　　)
(2)NH4Cl受热分解，所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl(　　)
(3)某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl的方法来制取氨(　　)
(4)由于氨极易溶于水，所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收
(　　)
(5)氨可以用浓硫酸来进行干燥(　　)
×
√
×
×
×
深度思考
1.铵盐受热分解都能放出氨气，对吗？
提示　不对。有的铵盐受热分解不能放出氨气，如一定条件下NH4NO3受热分解成HNO3、N2和水。
深度思考
2.试设计一个简单的实验，证明某白色固体是铵盐。
提示　取少量白色固体放在研钵中，再加入氢氧化钙固体，用研杵混合研磨，慢慢可以闻到刺激性气味，证明该固体为铵盐。
应用体验
1.下列关于铵盐的叙述正确的是________(填序号)。
①所有铵盐中，氮元素化合价都是－3；②绝大多数铵盐都易溶于水；③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用；④铵盐都是由离子构成的化合物；⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应；⑥铵盐受热分解一定都会产生氨气
②③④
①硝酸铵中氮元素既有－3价又有＋5价，错误；
②绝大多数铵盐都易溶于水，正确；
③铵态氮肥中含有 ，能与OH－结合形成NH3·H2O，NH3·H2O受热分解产生氨并逸出，使铵态氮肥的肥效降低，因此不宜与碱性肥料混合施用，正确；
④铵盐都是由铵根离子与酸根离子构成的，属于离子化合物，正确；
⑤弱酸的铵盐(如碳酸铵等)能与酸反应，错误；
⑥铵盐受热分解不一定生成氨气，如硝酸铵等，错误。
2.氨是化学实验室常需制取的气体。实验室也可以用下列两种方法快速制备NH3：
方法一：加热浓氨水。
方法二：将浓氨水滴入生石灰(或碱石灰)固体中。
(1)请写出上述两方法中发生反应的化学方程式(原理)。
方法二：NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2。
(2)根据上述原理，该小组欲用下列装置制取氨，方法一应选择____(填字母，下同)，方法二应选择_____。
D
C
(3)下图是该小组设计收集氨气的几种装置，其中可行的是___(填字母)，集气的原理是_________________________________________________
_______________。
d
利用NH3的密度小于空气，采用短管进氨气，长管出
空气的方法收集
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常见氮肥及其使用　氮氧化物的无害化处理
二
1.常见氮肥及其使用
(1)常见氮肥
氮肥 主要成分 注意事项
铵态 氮肥 含 、NH4HCO3、(NH4)2SO4 保存、深施盖土；不可以跟 物质(如草木灰)混合
硝态 氮肥 NaNO3、Ca(NO3)2等 不易被以带 为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中 ，容易被植物吸收。但土壤湿度大时，易被微生物还原为气体逸出，发生 导致硝态氮肥流失
低温
碱性
负电荷
流动性大
反硝化作用
尿素 CO(NH2)2白色晶体 有机氮肥，被微生物水解成__________
或 ，缓慢释放 被吸收利用，在农作物需肥期前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便、长期使用对土壤的破坏作用小，是目前使用量最大的一种氮肥
中性
(NH4)2CO3
NH4HCO3
NH3
(2)合理使用氮肥
①长期使用化肥的土壤容易 、 。
②部分肥料随着雨水流入河流和湖泊，水中的肥料会使细菌、藻类迅速生长，并消耗水中的氧气，严重时导致水中含氧量减少，许多水生生物随之死亡、腐烂，水质下降。
酸化
板结
2.氮氧化物的无害化处理
(1)氮氧化物的来源
氮氧化物(NOx)是大气污染物，主要包括： 、_________
。 的燃烧、 生产等工业废气，机动车的尾气等都产生大量的氮氧化物产生大气污染。
一氧化氮(NO)
二氧化氮
(NO2)
化石燃料
硝酸
(2)氮氧化物的危害
①酸雨：NO2 HNO3，随雨水降落的硝酸会危害动植物和建筑物等。
②光化学烟雾：臭氧与氮氧化物和一些 在紫外线照射下发生反应形成光化学烟雾。具有特殊气味，刺激眼睛，对人体健康和植物生长有很大危害。
碳氢化合物
(3)预防和控制氮氧化物的污染
①减少化石燃料使用并进行脱硝处理，积极寻找替代能源。
②合理处理工业废气，减少有害气体排放。
③汽车尾气：以甲醇、液化气代替汽油，安装汽车尾气净化装置。如：
2NO＋2CO N2＋CO2，使用液化天然气或高效燃料电池等方法，减少汽车尾气的排放。
(1)草木灰含钾元素和铵态氮肥混用效果更好(　　)
(2)目前广泛使用的肥料有尿素、复合化肥(　　)
(3)尿素是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥(　　)
(4)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是造成光化学烟雾的元凶(　　)
(5)“温室效应”加剧所带来的环境问题是形成光化学烟雾(　　)
(6)严格控制汽车尾气的排放，可有效减少氮氧化物对大气的污染(　　)
正误判断
×
√
√
√
×
√
深度思考
请根据氮肥的特性回答下列问题：
(1)为什么硝态氮肥不宜在高温天气、多雨的水田区施用，而多用于冷凉的旱地？
提示　硝态氮肥的特点：①易溶于水，②不易被土壤吸附，③湿度大的情况下易进行反硝化而损失，④受热易分解。
深度思考
(2)为什么适应在pH较高的石灰性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥，而适应在酸性土壤中生长的植物优先使用铵态氮肥？
提示　硝态氮肥易溶于水，对作物吸收钙、镁、钾等养分无抑制作用，长期使用可有效改良碱性土壤。铵态氮肥在碱性环境中氨易挥发损失，作物吸收过量铵态氮对钙、钾的吸收有一定的抑制作用。
应用体验
1.施用氮肥能促进作物生长，并能提高作物中蛋白质的含量。下列关于氮肥的说法错误的是
A.尿素[CO(NH2)2]是一种氮肥
B.储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉通风处
C.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合使用
D.氮肥溶于水，其中的氮元素均以铵根离子形式存在
√
尿素[CO(NH2)2]是一种常用的高效的氮肥，A正确；
由于碳酸氢铵在温度较高时易分解，则储存碳酸氢铵时，应密封并置于阴凉通风处，B正确；
铵态氮肥水解呈酸性，碳酸钾水解呈碱性，二者混合可相互促进水解生成氨气而降低肥效，C正确；
氮元素在尿素中以分子形式存在，不是铵根离子，硝态氮肥中氮元素以 形式存在，D错误。
2.(1)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：________________
_____________________。
(2)若某工厂排出废气中NO2的含量为0.5%(体积分数)，则处理1.0×103 m3
(标准状况)这种废气，需要______ kg氨气(计算结果保留2位小数)。
8NH3＋6NO2
5.06
尾气中二氧化氮含量为1.0×106 L×0.5%＝0.5×104 L，设需要氨气x mol，
6NO2　＋　8NH3　 　7N2＋　12H2O
6×22.4 L 8 mol
0.5×104 L x mol
解得x≈297.62，则氨气的质量为297.62×17×10－3 kg≈5.06 kg。
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随堂演练　知识落实
1.中办、国办在第二轮中央生态环保督察启动之际印发了《中央生态环境保护督察工作规定》。可见国家对环境保护的重视程度。
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下列环境问题与产生的主要原因不相符的是
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的
氮氧化物所引起的
②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度
增大引起的
③“温室效应”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A.只有①②　　B.只有②③　　C.全部　　D.只有②
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“酸雨”主要是由空气中SO2或NOx的浓度增大引起的。
2.下列关于铵盐的叙述中不正确的是
A.常温下，大多都是易溶于水的晶体
B.可用作氮肥
C.热稳定性差，加热分解时一定产生NH3和酸
D.跟强碱共热时，有氨气放出
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铵盐的共性：大多都易溶于水；与强碱加热反应生成氨气；受热易分解，但分解不一定都产生氨气；含有氮元素，可做氮肥；分析可知C不正确。
3.(2022·山东郓城县第一中学月考)下列氮肥属于复合肥料的是
A.CO(NH2)2 B.(NH4)2SO4
C.NH3·H2O D.KNO3
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复合肥料是指同时含有两种或两种以上营养元素的肥料，KNO3含有钾元素和氮元素，属于复合肥料。
4.在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是
A.NO2是该过程的中间产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应式为2NO＋O2＋4CO 4CO2＋N2
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由题图可知：2NO＋O2===2NO2，2NO2＋4CO 4CO2＋N2，NO2是该过程的中间产物，A项正确；
汽车尾气的主要污染成分为有毒的CO和NO，B项正确；
NO和O2在常温下就能反应生成NO2，C项错误；
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5.氨气是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法：①用固体氢氧化钙与氯化铵共热；②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。
(1)右面的制取装置图中，方法①应选用
装置____(填“A”或“B”，下同)，方法
②应选用装置____。
(2)在制取后，如果要干燥氨气，应选用的
干燥剂是____(填字母)。
A.浓硫酸　　　B.固体氢氧化钠　　　C.五氧化二磷
A
B
B
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(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是__________________________________
_____________________________。
　将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，如试纸变蓝，说明气体已收集满
A装置适用于固体与固体加热制气体，B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体，只能用碱性干燥剂。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。
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课时对点练
题组一　铵盐的性质
1.给装有下列少量固体物质的试管加热，试管底部的物质不可能完全消失的是
A.碳酸氢铵 B.碳酸氢钠
C.氯化铵 D.碳酸铵
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碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，碳酸铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，即铵盐受热分解无固体残留物。碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和固体碳酸钠，试管底部的物质不可能完全消失。
2.下列关于铵盐的说法正确的是
A.将NH4Cl固体加热，NH4Cl发生了升华
B.铵盐的溶液能使石蕊试液变蓝色
C.铵盐大多都易溶于水
D.要密封保存铵盐，防止氨气泄漏
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氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢，A错误；
氯化铵是强酸弱碱盐，使紫色石蕊试液变红，B错误；
铵盐大多都易溶于水，C正确；
要密封保存铵盐，防止分解，D错误。
3.检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中，然后
A.加水溶解后，再滴入酚酞溶液
B.加强碱溶液加热后，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
C.加入强酸溶液加热后，再滴入酚酞溶液
D.加入强碱溶液加热后，再滴入酚酞溶液
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将固体放入试管中，加强碱溶液加热后，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，则该盐中含有铵根离子，B正确。
4.(2022·安徽定远中学高一月考)能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液这四种无色溶液区分开的一种试剂是(必要时可加热)
A.Ba(OH)2溶液 B.NaOH溶液
C.NaCl溶液 D.Ba(NO3)2溶液
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Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应有白色沉淀产生，NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液分别与Ba(OH)2溶液混合加热，前者有氨气放出，后者既有氨气放出，又产生白色沉淀，由此可鉴别出Na2SO4溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液，则剩余的一种为KCl溶液，A项正确。
题组二　氨的实验室制法
5.在实验室里，某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨的方案，简易、可行的方案是
A.加热氯化铵固体，再通过碱石灰
B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒，并加热至500 ℃，再通过
碱石灰
C.加热浓氨水，再通过浓硫酸
D.在生石灰中加入浓氨水，再通过碱石灰
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6.下列装置能达到实验目的的是
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A.用装置甲制备氨 B.用装置乙除去氨中少量水
C.用装置丙收集氨 D.用装置丁吸收多余的氨
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用装置甲制备氨时试管口应该略向下倾斜，A错误；
氨能被浓硫酸吸收，不能用装置乙除去氨中少量水，B错误；
氨密度小于空气，用向下排空气法收集，但集气装置不能密闭，故不能用装置丙收集氨，C错误；
氨极易溶于水，用装置丁吸收多余的氨可以防止倒吸，D正确。
7.已知氨极易溶于水，难溶于有机溶剂CCl4。下列不适合做氨的尾气吸收装置的是
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NH3极易溶于水，若用C项中的装置做NH3的尾气处理装置，则容易发生倒吸；
NH3难溶于CCl4，故A装置可防倒吸；
B和D项装置原理相似都可以防倒吸。
题组三　氮氧化物的无害化处理
8.化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是
A.CO2和NO2都会导致酸雨的形成
B.大气中的PM2.5会导致雾霾的形成
C.NO2和SO2都会导致光化学烟雾的形成
D.大气中SO2含量的增加会导致温室效应加剧
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CO2不会导致酸雨的形成，会导致温室效应，A错误；
大气中的PM2.5会导致雾霾形成，B正确；
SO2不能导致光化学烟雾，C错误；
SO2会导致酸雨，不会导致温室效应，D错误。
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9.诺贝尔化学奖曾授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现。使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是
A.CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用
B.汽车尾气中的NOx在铂表面发生反应的产物是N2
C.CO在铂表面可能和O2、NOx反应
D.NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合
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CO、NOx在铂表面发生的反应为CO＋NOx――→CO2＋N2(未配平)，也可能是CO与O2反应，此过程中铂作催化剂；CO2不能与人体中的血红蛋白结合。
10.实验室制取少量干燥的氨气涉及右列装置，其中正确的是
A.①是氨气发生装置
B.②是氨气吸收装置
C.③是氨气发生装置
D.④是氨气收集、检验装置
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①中氯化铵固体受热分解生成氨气和氯化氢，而在试管口温度降低，氨气和氯化氢又重新化合成固体氯化铵，无法得到氨气；
②中漏斗没入水下起不到防倒吸的作用，应使倒置漏斗的上边缘刚好没入水中；
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③氧化钙能与浓氨水中的水反应生成氢氧化钙，同时放出大量热，使浓氨水分解放出氨气；
④中的收集装置应在试管口塞一团棉花，防止因空气对流，而使氨气逸出。
11.尿素是人工合成的有机物，其结构简式为 ，下列关于尿素的叙述不正确的是
A.尿素是一种氮肥
B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素在水中可以电离出
D.尿素的分子式为CH4N2O，是一种有机氮肥
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12.(2022·河北泊头市第一中学高一测试)如图所示，在一个密闭的玻璃管两端各放一团棉花，再用注射器同时在两端注入适量的浓氨水和浓盐酸，下列说法不正确的是
A.玻璃管中发生的反应可表示为NH3＋HCl===NH4Cl
B.实验时会在玻璃管中看到白雾
C.用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出
D.将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象
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浓氨水和浓盐酸都有挥发性，两者挥发在玻璃管中发生的反应可表示为NH3＋HCl===NH4Cl，故A正确；
实验时会在玻璃管中看到白烟，故B错误；
氨气和氯化氢是化合反应，是放热反应，用手触摸玻璃管外壁，会感觉到有热量放出，故C正确；
浓硝酸也有挥发性，因此将浓盐酸换成浓硝酸也会有相似现象，故D正确。
13.常见的化肥有氨水、NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4、K2CO3、尿素[CO(NH2)2]等。为确定某种化肥的组成，进行下列实验：
(1)取少量化肥与烧碱共热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。此气体为　　　，证明化肥中含　　　(填离子符号，下同)。
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NH3
取少量化肥与烧碱共热，放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，证明化肥中含有 ；
(2)向上述反应后的溶液中注入过量盐酸，生成的无色无味气体可使澄清石灰水变浑浊。此气体为　　　，证明化肥中含有　　　或　　　。
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CO2
将上述反应后的溶液中加入盐酸，生成无色无味气体，将所得气体通入澄清石灰水后出现浑浊现象，可以推知生成的无色无味的气体为二氧化碳，证明化肥中含有
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(3)另取少量化肥溶于水，加入CaCl2溶液无明显反应现象。由上可知该化肥的化学式为　　　　　。
NH4HCO3
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14.农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料，某化学兴趣小组利用图1装置制备氨并探究相关性质。
(1)装置A中，盛有浓氨水的仪器名称为_____
_____，烧瓶内药品可选用________________。装置B的作用是_______。
分液
漏斗
碱石灰(或生石灰)
干燥氨
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根据仪器装置图可知，盛有浓氨水的仪器名称为分液漏斗；浓氨水在碱石灰或生石灰的作用下生成氨，其中含有水分，若直接通入C中，会导致C中试管破裂，因此选用碱石灰进行干燥。
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(2)连接好装置并检验装置的气密性后，装入药品，然后应先 (填字母)。
a.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入浓氨水
b.加热装置C
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整个装置中含有空气，连接好装置并检验装置的气密性后，装入药品，打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水发生反应生成氨，通过氧化铜的颜色变化分析氨的性质。
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(3)实验中观察到C中CuO粉末变红，D中无水硫酸铜变蓝，并收集到一种单质气体，则该反应证明氨具有_____性；氨跟氧气的反应也体现了这
一性质，反应的化学方程式为____________________________。
还原
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实验中观察到C中CuO粉末变红证明生成铜，D中无水硫酸铜变蓝证明生成水，并收集到一种单质气体，依据氧化还原反应分析，氧化铜把氨氧化为氮气，氧化铜被还原为铜，
氮元素化合价升高为0价，作还原剂具有还原性；氨与氧气反应生成NO、
H2O，其反应的化学方程式为4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。
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(4)该实验缺少尾气吸收装置，图2中能用来吸收尾气的装置是_______
(填装置序号)。
Ⅱ、Ⅲ
氨极易溶于水，尾气吸收需要防止倒吸，图2中能用来吸收尾气的装置是Ⅱ、Ⅲ，装置Ⅰ易发生倒吸。
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(5)实验室还可用图3所示装置制备氨，反应的化学方程式为_________________
___________________________；用圆底烧瓶收集干燥的氨，用图4装置进行喷泉
2NH4Cl＋Ca(OH)2
实验，挤压胶头滴管时，可以得到红色喷泉，原因是(用化学方程式表示)
__________________________________。
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NH4Cl与Ca(OH)2在加热条件下反应生成氯化钙、氨和水，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋
2H2O；氨为碱性气体，其溶于水生成一水
合氨，一水合氨发生电离使溶液呈碱性，使含有酚酞的溶液呈红色，故总的反应式为
(6)尿素CO(NH2)2是一种常用化肥，与水发生缓慢的非氧化还原反应释放出氨，则尿素中C的化合价为　　　。
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＋4价
其反应为非氧化还原反应，说明N元素化合价为－3，H元素化合价为＋1，O元素化合价为－2，根据化合物中化合价代数和为0可知C元素化合价为＋4。
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专题7