化学 必修 第二册(苏教)
第三单元 含氮化合物的合理使用
1．掌握铵盐的性质，会设计实验探究氨气的制法、铵根离子的检验等，促进“科学探究与创新意识”核心素养的发展。2．知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项。3．理解氮氧化物的来源和性质，认识其对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响。4．能从不同视角认识含氮化合物之间转化的条件和方式。
一、铵盐的性质
通常把由 离子与 离子形成的离子化合物称为铵盐。
1．物理性质
颜色 溶解性 状态
色(大多数) 溶于水 晶体
2．化学性质
(1)铵盐受热易分解
NH4Cl 。
NH4HCO3 。
(2)铵盐与碱反应
氯化铵与氢氧化钙共热产生氨气：
，该反应用于 。
二、常见氮肥及其使用
(1)常见氮肥
铵态氮肥 NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4等 保存、深施盖土，避免受热；不可以跟 物质(如草木灰)混合
硝态氮肥 NaNO3、Ca(NO3)2等 NO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
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 被作物吸收利用，是目前使用量最大的一种氮肥
(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。
三、氮氧化物的无害化处理
1．氮氧化物的来源
(1) 的燃烧。
(2)硝酸生产等产生的 。
(3)机动车辆 排放。
2．氮氧化物的危害
(1)形成酸雨—— 溶于降水。
(2)产生光化学烟雾—— 与空气中的 和一些 在紫外线的照射下发生作用后，产生的一种有毒烟雾。
3．防治
使用洁净能源，减少氮氧化物的排放等；汽车安装尾气净化装置，作用原理： 。
判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)铵盐化学性质都很稳定。( )
(2)雷雨天气时空气中能生成少量的氮氧化物。( )
(3)实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气。( )
(4)O2、NO、NO2都能用浓硫酸干燥，且通常情况下能共存。( )
(5)NO、NO2均能形成光化学烟雾。( )
(6)施用NH4Cl作氮肥时，与草木灰混合效果更好。( )
实验室制取氨的简易装置如图所示： [问题探究] 1．图甲中碱石灰和棉花的作用分别是什么？如何检验试管中已收集满氨？如何吸收处理实验中多余的氨？ 提示：碱石灰用于干燥NH3，棉花的作用是防止NH3与空气产生对流而使收集到的气体 不纯；用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则试管中已收集满氨；用水或稀酸吸收多余的氨，并在导管末端接一倒扣漏斗，防止倒吸。 2．图乙实验方法制取氨的原理是什么？还可用哪些物质代替NaOH固体？ 提示：浓氨水滴入NaOH固体中，NaOH固体溶解使溶液的碱性增强，并放出大量的热，促使NH3·H2O分解释放出大量NH3。可用生石灰、Ca(OH)2固体、KOH固体等代替NaOH固体。
知识点一 铵盐 氨的制备
1．铵盐的检验
(1)化学原理：铵盐与浓碱反应生成氨气。
(2)检验方法
①NaOH溶液法
把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
②碱石灰法
把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
2．氨气的实验室制法
(1)反应原理：实验室中常用铵盐与碱共热的方法制取氨。如2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。不用NaOH是因为其易吸水结块、成本高，且对玻璃仪器的腐蚀性较强。
(2)制取装置：发生装置与实验室用KClO3和MnO2固体制取氧气的装置相同，收集NH3时采用向下排空气法。装置如图所示：
棉花的作用：防止NH3与空气对流，提高NH3的纯度，浸湿后可吸收多余的氨气防止污染空气。
(3)常用碱石灰干燥氨气，不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成CaCl2·8NH3)干燥氨气。
(4)验满：①将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口，若变蓝，说明已经收集满。②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。
3．实验室制取少量NH3的简易方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 注：①NH3·H2O不稳定，受热易分解；②加热温度不宜过高
浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使一水合氨分解，且OH－浓度的增大有利于NH3放出
浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水；②吸水后放热促进NH3放出；③增大溶液中的OH－浓度，减少NH3的溶解
1．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后( )
A．加热，将红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
D．加入苛性钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
2．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是( )
A．①是氨气的发生装置 B．②是氨气的吸收装置
C．③是氨气的发生装置 D．④是氨气的收集、检验装置
知识点二 常见的环境污染及防治
1．常见的环境污染
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2含量不断增加 全球变暖，冰川融化
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物等
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长等
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 含氮、磷等营养成分的生活污水和工、农业废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，发生在淡水中为水华
白色污染 难以降解的塑料的大量使用和任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境
2．氮氧化物污染治理方法
(1)汽车尾气“催化转化法”
2CO＋2NO2CO2＋N2
(2)氨还原法
6NO＋4NH35N2＋6H2O
6NO2＋8NH37N2＋12H2O
(3)碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
3．下列有关环境问题的说法正确的是( )
A．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少CO2的排放
B．臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
C．pH在5．6～7．0之间的降水通常称为酸雨
D．O3与NOx、碳氢化合物在紫外线照射下发生作用形成光化学烟雾
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＋4CO4CO2＋N2
氮及其化合物的相互转化
1．氮及其化合物的转化关系
2．含氮物质相互转化的重要化学或离子方程式
(1)N2和H2的反应
N2＋3H22NH3
(2)把NH3通入水中
NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－
(3)实验室利用NH4Cl固体、Ca(OH)2固体混合加热制备NH3
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2
(4)NH3的催化氧化
4NH3＋5O24NO＋6H2O
(5)NH4HCO3溶液中加入过量稀NaOH溶液
NH＋HCO＋2OH－===NH3·H2O＋CO＋H2O
(6)NO2溶于水
3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO
(7)NO2被烧碱溶液吸收生成两种钠盐
2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O
(8)物质的量之比为1∶1的NO和NO2混合气体恰好被烧碱溶液吸收生成一种钠盐
NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O
(9)Cu和稀HNO3的反应
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(10)Cu和浓HNO3的反应
Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(11)C和浓HNO3的反应
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(12)浓硝酸见光分解
4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O
1．下列转化不能通过一步反应直接实现的是( )
A．N2→NO2 B．NO2→NO
C．NH3→NO D．HNO3→NO2
2．已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系：XYZW，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是( )
A．N2 B．NO2
C．NH3 D．NO
3．NH4NO3俗名硝铵，是一种重要的化学炸药，也广泛用于农业施肥。工业上以空气、煤等原料制NH4NO3，生产过程为①生成氨；②空气液化分离；③氨氧化；④制水煤气；⑤生成HNO3；⑥生成NH4NO3，则最合理的流程为( )
A．→①→③→⑤→⑥ B．→①→③→⑥→⑤
C．②→④→①→③→⑤→⑥ D．→④→⑤→①→⑥
4．如图所示是某元素的价—类二维图。其中X是一种强碱，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比C小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．A的水溶液显碱性
B．D为一种红棕色气体
C．B和F能发生复分解反应生成盐
D．F在一定条件下可直接与Y反应生成D
5．如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图，其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。
(1)各物质的化学式为A．________；B．________；C．________；D．________；E．________。
(2)各步反应的化学方程式为
A→C：________________________________________________________________________；
D→C：________________________________________________________________________；
B→E：________________________________________________________________________；
E→C：________________________________________________________________________。
本课总结
自我反思：
随堂提升
1．某同学探究氨和铵盐的性质，相关实验操作及现象描述正确的是( )
A．加热NH4Cl晶体制备氨气
B．将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒靠近，观察到白烟
C．将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中，产生红褐色沉淀
D．除去碘中混有的少量氯化铵，可采用加热的方法
2．针对如图所示的实验室制取氨气装置，下列说法正确的是( )
A．发生装置与用KClO3制取O2的装置相同
B．可以用碱石灰或无水氯化钙干燥制得的氨气
C．可用单孔橡皮塞代替棉花
D．所用的铵盐不能是NH4NO3，所用的碱可以是NaOH
3．水体中氨氮含量会造成水体富营养化，用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．去除过程中，每一步反应都是氧化还原反应
B．每除去1 mol NH3，转移3 mol电子
C．该过程需控制温度，温度过高时氨氮去除率会降低
D．去除过程的总反应方程式为2NH3＋3NaClO===N2＋3NaCl＋3H2O
4．化石燃料燃烧、硝酸生产等产生的工业废气处理不当及机动车辆尾气排放会使NO、NO2进入大气中，NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3，光化学烟雾通常呈现淡蓝色，其主要成分及简单形成机理如图所示。
下列说法错误的是( )
A．光化学烟雾有强氧化性
B．氮氧化物还可引发酸雨等污染问题
C．光化学烟雾成分中含有无机物和有机物
D．光化学烟雾呈现淡蓝色是因为含有NO2
5．用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，其部分工艺流程如图所示，下列说法不正确的是( )
A．吸收时主要反应的化学方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O
B．将石灰乳改为澄清石灰水吸收效率将会增大
C．采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
D．若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，吸收后排放的气体中NO含量升高
课时分层练
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★
对点 氮肥及其使用 环境问题的成因 铵盐的性质 制备干燥氨气方案的评价 含铵盐混合物的分离 铵盐的性质、物质推断 制备干燥氨气的药品选择
题号 8 9 10 11 12 13
难度 ★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★
对点 铵盐的性质、物质推断 NH3的制备装置和试剂 含氮废水的处理 铵盐的相关计算 利用物质的性质处理含氮氧化物的废气 NH3的制备及性质探究
[学习·理解]
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
2．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
选项 氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧
B SO2 温室效应 汽车尾气的排放
C NO2 光化学烟雾 工厂废气的排放
D CO 酸雨 燃料的不完全燃烧
3．下列说法中正确的是( )
A．所有的铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．所有的铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价
C．所有的铵盐都能与碱反应，有可能与酸反应
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
4．实验室中为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中合适的是( )
A．NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥
B．N2＋3H22NH3，用烧碱进行干燥
C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥
D．加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥
5．用加热法可以分离的一组物质是( )
A．氯化铵和消石灰 B．碳酸氢铵和过氧化钠
C．氯化铵和氯化钠 D．碘和氯化铵
6．将固体盐A充分加热并冷却至室温经过如下过程，最后所得无色气体D，D在空气中变为红棕色。则盐A可能是( )
A．NaHCO3 B．CaCO3
7．实验室中制备干燥的氨气所需的药品是( )
A．NH4Cl稀溶液、NaOH稀溶液、碱石灰
B．饱和氨水、NaOH固体、五氧化二磷固体
C．NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓硫酸
D．NH4Cl固体、消石灰、碱石灰
8．将NH4HCO3在试管中加热，使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、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
[应用·实践]
9．图中各项是实验室制取氨的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
10．废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：NHNON2
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是( )
A．步骤a发生反应：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
B．含氨氮的废水直接大量排放，对水体的影响不大
C．化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，氨氮的去除率将下降
D．微生物脱氮可在高温条件下进行，以加快脱氮的速率
11．把a L含硫酸铵、硝酸铵的溶液分成两等份，一份需用b mol烧碱刚好把氨全部赶出，另一份与氯化钡溶液反应时，消耗c mol氯化钡，由此可知原溶液中NO的物质的量浓度是( )
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
12．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式为：①NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
在反应①中，氧化剂是________，还原剂是________。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，可安装催化转化器使它们发生反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为________________________________。
(3)在一定条件下氨气亦可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：____________________________________。
[创新·提高]
13．人类的农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料，合成氨是人类发展史上的一项重大突破。某化学兴趣小组同学用下图装置制取氨气并探究其性质(部分夹持装置已略去)。
(1)若氨气的发生装置选择A，则其反应的化学方程式为____________________________。
(2)若要用C装置来干燥NH3，可以选用的干燥剂为____________。
(3)上述D、E、F、G装置可用于氨气的尾气处理装置的是________。
(4)用下图装置探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。
已知：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
实验结束后，若CuO全都参与反应，H处硬质玻璃管中黑色粉末变成红色，有同学认为该红色粉末为纯净物，该判断是否正确？________(填“是”或“否”)。请设计一个实验方案检验反应后的红色粉末是否为纯净物，简述实验方案：___________________________________
________________________________________________________________________。
1化学 必修 第二册(苏教)
第三单元 含氮化合物的合理使用
1．掌握铵盐的性质，会设计实验探究氨气的制法、铵根离子的检验等，促进“科学探究与创新意识”核心素养的发展。2．知道氮肥的性能和使用氮肥的注意事项。3．理解氮氧化物的来源和性质，认识其对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响。4．能从不同视角认识含氮化合物之间转化的条件和方式。
一、铵盐的性质
通常把由铵根离子与酸根离子形成的离子化合物称为铵盐。
1．物理性质
颜色 溶解性 状态
无色(大多数) 易溶于水 晶体
2．化学性质
(1)铵盐受热易分解
NH4ClNH3↑＋HCl↑。
NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。
(2)铵盐与碱反应
氯化铵与氢氧化钙共热产生氨气：
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O，该反应用于实验室制备NH3。
二、常见氮肥及其使用
(1)常见氮肥
铵态氮肥 NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4等 低温保存、深施盖土，避免受热；不可以跟碱性物质(如草木灰)混合
硝态氮肥 NaNO3、Ca(NO3)2等 NO不易被以带负电荷为主的土壤胶粒所吸附，在潮湿的土壤中流动性大，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，发生反硝化作用导致硝态氮肥流失
尿素 CO(NH2)2白色晶体 中性有机氮肥，被微生物水解成(NH4)2CO3或NH4HCO3，缓慢释放NH3被作物吸收利用，是目前使用量最大的一种氮肥
(2)合理使用氮肥
①长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。
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。
三、氮氧化物的无害化处理
1．氮氧化物的来源
(1)化石燃料的燃烧。
(2)硝酸生产等产生的工业废气。
(3)机动车辆尾气排放。
2．氮氧化物的危害
(1)形成酸雨——NO2溶于降水。
(2)产生光化学烟雾——臭氧与空气中的氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线的照射下发生作用后，产生的一种有毒烟雾。
3．防治
使用洁净能源，减少氮氧化物的排放等；汽车安装尾气净化装置，作用原理：2NO＋2CON2＋2CO2。
判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)铵盐化学性质都很稳定。( )
(2)雷雨天气时空气中能生成少量的氮氧化物。( )
(3)实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气。( )
(4)O2、NO、NO2都能用浓硫酸干燥，且通常情况下能共存。( )
(5)NO、NO2均能形成光化学烟雾。( )
(6)施用NH4Cl作氮肥时，与草木灰混合效果更好。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
实验室制取氨的简易装置如图所示： [问题探究] 1．图甲中碱石灰和棉花的作用分别是什么？如何检验试管中已收集满氨？如何吸收处理实验中多余的氨？ 提示：碱石灰用于干燥NH3，棉花的作用是防止NH3与空气产生对流而使收集到的气体 不纯；用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，则试管中已收集满氨；用水或稀酸吸收多余的氨，并在导管末端接一倒扣漏斗，防止倒吸。 2．图乙实验方法制取氨的原理是什么？还可用哪些物质代替NaOH固体？ 提示：浓氨水滴入NaOH固体中，NaOH固体溶解使溶液的碱性增强，并放出大量的热，促使NH3·H2O分解释放出大量NH3。可用生石灰、Ca(OH)2固体、KOH固体等代替NaOH固体。
知识点一 铵盐 氨的制备
1．铵盐的检验
(1)化学原理：铵盐与浓碱反应生成氨气。
(2)检验方法
①NaOH溶液法
把NaOH溶液加到某物质的固体或溶液里，加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
②碱石灰法
把碱石灰与某物质的固体混合物在研钵里研磨，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，就可以判断该物质是铵盐。
2．氨气的实验室制法
(1)反应原理：实验室中常用铵盐与碱共热的方法制取氨。如2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。不用NaOH是因为其易吸水结块、成本高，且对玻璃仪器的腐蚀性较强。
(2)制取装置：发生装置与实验室用KClO3和MnO2固体制取氧气的装置相同，收集NH3时采用向下排空气法。装置如图所示：
棉花的作用：防止NH3与空气对流，提高NH3的纯度，浸湿后可吸收多余的氨气防止污染空气。
(3)常用碱石灰干燥氨气，不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成CaCl2·8NH3)干燥氨气。
(4)验满：①将湿润的红色石蕊试纸放置在试管口，若变蓝，说明已经收集满。②用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟生成，说明已经收集满。
3．实验室制取少量NH3的简易方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2ONH3↑＋H2O 注：①NH3·H2O不稳定，受热易分解；②加热温度不宜过高
浓氨水＋固体NaOH NaOH溶于水放热，促使一水合氨分解，且OH－浓度的增大有利于NH3放出
浓氨水＋固体CaO NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2 CaO的作用：①吸水；②吸水后放热促进NH3放出；③增大溶液中的OH－浓度，减少NH3的溶解
1．检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中，然后( )
A．加热，将红色石蕊试纸放在试管口检验
B．加水溶解，用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性
C．加入碱溶液，加热，再滴入酚酞试液
D．加入苛性钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验
答案：D
2．实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是( )
A．①是氨气的发生装置 B．②是氨气的吸收装置
C．③是氨气的发生装置 D．④是氨气的收集、检验装置
答案：C
解析：A项，在①装置中试管口处又生成NH4Cl，无法制得NH3，错误；B项，用②装置作为NH3的吸收装置，会发生倒吸，错误；D项，利用④装置收集NH3时，应在试管口放一团棉花，防止NH3与空气发生对流，错误。
知识点二 常见的环境污染及防治
1．常见的环境污染
环境污染 形成原因 主要危害
温室效应 大气中CO2含量不断增加 全球变暖，冰川融化
酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物等
光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长等
臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受紫外线的伤害加剧
赤潮和水华 含氮、磷等营养成分的生活污水和工、农业废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，发生在淡水中为水华
白色污染 难以降解的塑料的大量使用和任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境
2．氮氧化物污染治理方法
(1)汽车尾气“催化转化法”
2CO＋2NO2CO2＋N2
(2)氨还原法
6NO＋4NH35N2＋6H2O
6NO2＋8NH37N2＋12H2O
(3)碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
3．下列有关环境问题的说法正确的是( )
A．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少CO2的排放
B．臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
C．pH在5．6～7．0之间的降水通常称为酸雨
D．O3与NOx、碳氢化合物在紫外线照射下发生作用形成光化学烟雾
答案：D
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＋4CO4CO2＋N2
答案：C
氮及其化合物的相互转化
1．氮及其化合物的转化关系
2．含氮物质相互转化的重要化学或离子方程式
(1)N2和H2的反应
N2＋3H22NH3
(2)把NH3通入水中
NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－
(3)实验室利用NH4Cl固体、Ca(OH)2固体混合加热制备NH3
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2
(4)NH3的催化氧化
4NH3＋5O24NO＋6H2O
(5)NH4HCO3溶液中加入过量稀NaOH溶液
NH＋HCO＋2OH－===NH3·H2O＋CO＋H2O
(6)NO2溶于水
3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO
(7)NO2被烧碱溶液吸收生成两种钠盐
2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O
(8)物质的量之比为1∶1的NO和NO2混合气体恰好被烧碱溶液吸收生成一种钠盐
NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O
(9)Cu和稀HNO3的反应
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(10)Cu和浓HNO3的反应
Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(11)C和浓HNO3的反应
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O
(12)浓硝酸见光分解
4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O
1．下列转化不能通过一步反应直接实现的是( )
A．N2→NO2 B．NO2→NO
C．NH3→NO D．HNO3→NO2
答案：A
2．已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系：XYZW，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是( )
A．N2 B．NO2
C．NH3 D．NO
答案：C
3．NH4NO3俗名硝铵，是一种重要的化学炸药，也广泛用于农业施肥。工业上以空气、煤等原料制NH4NO3，生产过程为①生成氨；②空气液化分离；③氨氧化；④制水煤气；⑤生成HNO3；⑥生成NH4NO3，则最合理的流程为( )
A．→①→③→⑤→⑥ B．→①→③→⑥→⑤
C．②→④→①→③→⑤→⑥ D．→④→⑤→①→⑥
答案：A
解析：制备NH4NO3的流程：a．制合成氨的原料气[空气分离制氮气；水煤气法制氢气：C＋H2O(g)CO＋H2，这两个过程无先后顺序]；b．合成氨气：N2＋3H22NH3；c．氨氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O和2NO＋O2===2NO2；d．制硝酸：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；e．制NH4NO3：NH3＋HNO3===NH4NO3。
4．如图所示是某元素的价—类二维图。其中X是一种强碱，G为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比C小16，各物质转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．A的水溶液显碱性
B．D为一种红棕色气体
C．B和F能发生复分解反应生成盐
D．F在一定条件下可直接与Y反应生成D
答案：D
解析：D的相对分子质量比C小16，Y可能为氧气；Z是无色液体，可能为水；X为强碱，强碱与铵盐加热反应生成氨气(F)；氨气和氧气发生反应生成氮气(E)；氮气与氧气反应生成一氧化氮(D)；一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮(C)；二氧化氮与水反应生成硝酸(B)。A项，硝酸与强碱X反应生成的A为硝酸盐，属于强酸强碱盐，溶液显中性，错误；B项，D为一氧化氮，是一种无色气体，错误；C项，B为硝酸，F为氨气，硝酸和氨气直接化合生成硝酸铵，属于化合反应，错误；D项，F为氨气，Y为氧气，氨气和氧气在一定条件下反应可以生成一氧化氮和水，正确。
5．如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图，其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。
(1)各物质的化学式为A．________；B．________；C．________；D．________；E．________。
(2)各步反应的化学方程式为
A→C：________________________________________________________________________；
D→C：________________________________________________________________________；
B→E：________________________________________________________________________；
E→C：________________________________________________________________________。
答案：(1)N2 NO2 NO NH3 HNO3
(2)N2＋O22NO 4NH3＋5O24NO＋6H2O 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
本课总结
自我反思：
随堂提升
1．某同学探究氨和铵盐的性质，相关实验操作及现象描述正确的是( )
A．加热NH4Cl晶体制备氨气
B．将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒靠近，观察到白烟
C．将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中，产生红褐色沉淀
D．除去碘中混有的少量氯化铵，可采用加热的方法
答案：B
解析：NH4Cl受热分解为NH3和HCl，二者遇冷又会化合生成NH4Cl，A错误；浓氨水和浓硝酸都具有挥发性，挥发出的NH3和HNO3反应生成NH4NO3固体而产生白烟，B正确；NH3·H2O与AlCl3溶液反应产生白色沉淀，C错误；碘易升华，NH4Cl受热易分解，不能用加热法除NH4Cl，D错误。
2．针对如图所示的实验室制取氨气装置，下列说法正确的是( )
A．发生装置与用KClO3制取O2的装置相同
B．可以用碱石灰或无水氯化钙干燥制得的氨气
C．可用单孔橡皮塞代替棉花
D．所用的铵盐不能是NH4NO3，所用的碱可以是NaOH
答案：A
解析：NH3是碱性气体，可以用碱石灰干燥，但无水氯化钙可与NH3反应，不能用于干燥NH3 ，B错误；用单孔橡皮塞代替棉花，导致试管内密封，无法收集NH3，C错误；NH4NO3属于硝酸盐，不稳定受热易分解产生氮氧化物，使制取的气体不纯，NaOH易吸水结块，且可与玻璃中的SiO2反应，腐蚀实验装置，D错误。
3．水体中氨氮含量会造成水体富营养化，用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．去除过程中，每一步反应都是氧化还原反应
B．每除去1 mol NH3，转移3 mol电子
C．该过程需控制温度，温度过高时氨氮去除率会降低
D．去除过程的总反应方程式为2NH3＋3NaClO===N2＋3NaCl＋3H2O
答案：A
解析：转化关系图中NaClO和水反应生成次氯酸和氢氧化钠的反应以及盐酸和氢氧化钠的反应中，化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，故A错误；氮元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，每除去1 mol NH3转移3 mol电子，故B正确；温度过高时，次氯酸受热分解，氨氮去除率会降低，故C正确；根据箭头方向可知，NH3、NaClO是反应物，氯化钠、氮气和水是生成物，根据质量守恒和得失电子守恒写出化学方程式为2NH3＋3NaClO===N2＋3NaCl＋3H2O，故D正确。
4．化石燃料燃烧、硝酸生产等产生的工业废气处理不当及机动车辆尾气排放会使NO、NO2进入大气中，NO2在日光照射下分解成NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3，光化学烟雾通常呈现淡蓝色，其主要成分及简单形成机理如图所示。
下列说法错误的是( )
A．光化学烟雾有强氧化性
B．氮氧化物还可引发酸雨等污染问题
C．光化学烟雾成分中含有无机物和有机物
D．光化学烟雾呈现淡蓝色是因为含有NO2
答案：D
解析：光化学烟雾中有臭氧等氧化性物质，故有强氧化性，A正确；NO2与水反应生成硝酸，故氮氧化物还可引发酸雨等污染问题，B正确；氮氧化物、O3属于无机物，一次污染物中的碳氢化合物和二次污染物中的醛、酮、过氧乙酰硝酸酯等属于有机物，C正确；NO2是红棕色气体，D错误。
5．用石灰乳吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，其部分工艺流程如图所示，下列说法不正确的是( )
A．吸收时主要反应的化学方程式为NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O
B．将石灰乳改为澄清石灰水吸收效率将会增大
C．采用气液逆流接触有利于尾气中NO、NO2的充分吸收
D．若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，吸收后排放的气体中NO含量升高
答案：B
解析：NO和NO2可以与碱性溶液发生归中反应生成亚硝酸盐，即NO＋NO2＋Ca(OH)2===Ca(NO2)2＋H2O，故A正确；澄清石灰水中Ca(OH)2的含量很小，不利于吸收NO和NO2，故B错误；采用气液逆流有利于尾气中NO、NO2与石灰乳的充分接触，从而提高吸收效率，故C正确；若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，与碱液反应时NO过量，且NO微溶于水，也不与碱反应，吸收后排放的气体中NO含量升高，故D正确。
课时分层练
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★
对点 氮肥及其使用 环境问题的成因 铵盐的性质 制备干燥氨气方案的评价 含铵盐混合物的分离 铵盐的性质、物质推断 制备干燥氨气的药品选择
题号 8 9 10 11 12 13
难度 ★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★
对点 铵盐的性质、物质推断 NH3的制备装置和试剂 含氮废水的处理 铵盐的相关计算 利用物质的性质处理含氮氧化物的废气 NH3的制备及性质探究
[学习·理解]
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
答案：D
解析：氮元素在尿素中以分子形式存在，在硝态氮肥中以NO形式存在，D错误。
2．以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
选项 氧化物 环境问题 主要来源
A CO2 破坏臭氧层 化石燃料的燃烧
B SO2 温室效应 汽车尾气的排放
C NO2 光化学烟雾 工厂废气的排放
D CO 酸雨 燃料的不完全燃烧
答案：C
3．下列说法中正确的是( )
A．所有的铵盐受热均可以分解，产物均有NH3
B．所有的铵盐都易溶于水，所有铵盐中的N均呈－3价
C．所有的铵盐都能与碱反应，有可能与酸反应
D．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
答案：C
解析：有的铵盐受热分解产生氨气(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸铵在高温下的分解产物不是氨气)，A错误；铵盐多为易溶于水的晶体，NH4NO3中的氮元素有－3和＋5两种价态，B错误；铵盐中含有NH，都能与碱反应，铵盐中如果含有弱酸的酸根离子(如CO等)，则能与酸反应，C正确；可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为NH4Cl先受热分解，再降温化合，而不是升华，D错误。
4．实验室中为了更简便地制取干燥的NH3，下列方法中合适的是( )
A．NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥
B．N2＋3H22NH3，用烧碱进行干燥
C．加热浓氨水，气体用碱石灰干燥
D．加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥
答案：C
解析：A项，两种物质反应不生成氨气；B项，在实验室中是不能实现的；D项，不能用NH4HCO3制氨气，且P2O5不能干燥氨气。
5．用加热法可以分离的一组物质是( )
A．氯化铵和消石灰 B．碳酸氢铵和过氧化钠
C．氯化铵和氯化钠 D．碘和氯化铵
答案：C
解析：A项，在加热时可发生反应2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2，不能用于分离两者的混合物。B项，NH4HCO3受热分解，且产生的H2O及CO2能与Na2O2反应，无法达到分离的目的。D项，碘在受热时升华，NH4Cl受热分解再重新化合后仍与碘混合，无法达到分离的目的。
6．将固体盐A充分加热并冷却至室温经过如下过程，最后所得无色气体D，D在空气中变为红棕色。则盐A可能是( )
A．NaHCO3 B．CaCO3
C．NH4HCO3 D．(NH4)2SO3
答案：C
解析：由题意知无色的气体D为NO，则盐中要含有N元素，A、B不可能；NH4HCO3分解生成的NH3、CO2与Na2O2反应后的气体为NH3、O2，此两种气体催化氧化后可生成NO，C可能；(NH4)2SO3分解生成的NH3、SO2通过Na2O2后，SO2被吸收只剩余NH3，D不可能。
7．实验室中制备干燥的氨气所需的药品是( )
A．NH4Cl稀溶液、NaOH稀溶液、碱石灰
B．饱和氨水、NaOH固体、五氧化二磷固体
C．NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓硫酸
D．NH4Cl固体、消石灰、碱石灰
答案：D
解析：A项，NH3极易溶于水，不能用NH4Cl稀溶液与NaOH稀溶液混合制取NH3；B项，NH3不能用P2O5固体干燥；C项，实验室制NH3不用NH4Cl晶体与NaOH溶液反应，也不能用浓硫酸干燥NH3。
8．将NH4HCO3在试管中加热，使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、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
答案：B
解析：NH4HCO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。产生的H2O和CO2分别与Na2O2反应生成O2，而分解产生的NH3能被浓硫酸吸收，所以最终得到的气体是O2。
[应用·实践]
9．图中各项是实验室制取氨的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
答案：A
解析：A项，氯化铵固体受热分解产生氨和氯化氢气体，但二者遇冷会重新生成氯化铵，且该过程还可能出现堵塞导管的现象。
10．废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去，具体原理如下：
①微生物脱氮法：NHNON2
②化学沉淀法：向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液，生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是( )
A．步骤a发生反应：NH＋O2===NO＋H2O＋H＋
B．含氨氮的废水直接大量排放，对水体的影响不大
C．化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，氨氮的去除率将下降
D．微生物脱氮可在高温条件下进行，以加快脱氮的速率
答案：C
解析：步骤a中铵根离子被氧化，发生反应：NH＋2O2===NO＋H2O＋2H＋，故A错误；含氨氮的废水直接大量排放，可使水中藻类植物大量繁殖，造成水体污染，故B错误；化学沉淀法脱氮时，溶液的碱性过强，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，则氨氮的去除率将下降，故C正确；高温下微生物不能存活，不利于脱氮，故D错误。
11．把a L含硫酸铵、硝酸铵的溶液分成两等份，一份需用b mol烧碱刚好把氨全部赶出，另一份与氯化钡溶液反应时，消耗c mol氯化钡，由此可知原溶液中NO的物质的量浓度是( )
A． mol·L－1 B． mol·L－1
C． mol·L－1 D． mol·L－1
答案：B
解析：由(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl可知，一份溶液中(NH4)2SO4的物质的量为c mol，则其含有NH的物质的量为2c mol；再由NH＋OH－===NH3↑＋H2O可知，一份溶液中NH的总物质的量为b mol，则NH4NO3的物质的量为(b－2c) mol。故原溶液中NO的物质的量浓度为＝ mol·L－1。
12．氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式为：①NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，②2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
在反应①中，氧化剂是________，还原剂是________。
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳，可安装催化转化器使它们发生反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为________________________________。
(3)在一定条件下氨气亦可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：____________________________________。
答案：(1)NO2 NO
(2)2CO＋2NON2＋2CO2
(3)6NO2＋8NH37N2＋12H2O
[创新·提高]
13．人类的农业生产离不开氮肥，几乎所有的氮肥都以氨为原料，合成氨是人类发展史上的一项重大突破。某化学兴趣小组同学用下图装置制取氨气并探究其性质(部分夹持装置已略去)。
(1)若氨气的发生装置选择A，则其反应的化学方程式为____________________________。
(2)若要用C装置来干燥NH3，可以选用的干燥剂为____________。
(3)上述D、E、F、G装置可用于氨气的尾气处理装置的是________。
(4)用下图装置探究氨气与氧化铜的反应，验证氨气的性质及部分反应产物。
已知：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。
实验结束后，若CuO全都参与反应，H处硬质玻璃管中黑色粉末变成红色，有同学认为该红色粉末为纯净物，该判断是否正确？________(填“是”或“否”)。请设计一个实验方案检验反应后的红色粉末是否为纯净物，简述实验方案：___________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)碱石灰 (3)EF
(4)否 取适量反应后的固体粉末，加入适量稀硫酸，溶液为蓝色，说明该固体粉末为混合物，不变蓝，则为纯净物
解析：(3)装置E中氨气不直接与水接触，氨气溶于水不会造成压强差，不会产生倒吸；装置F中干燥管的容积大，能达到防倒吸的目的；装置D中倒置漏斗浸入水中会产生倒吸；装置G中进气管太长，会使倒吸入广口瓶中的水通过导气管倒吸进入反应装置中。
(4)Cu2O和Cu都是红色的，实验结束后H处硬质玻璃管中黑色粉末变成红色不能确定为纯净物。
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