[疑难聚焦]化学肥料
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[疑难聚焦]化学肥料
一、几种常见的化肥
用矿物、空气、水作原料，经过化学加工制成含有植物生长所需要的营养元素的物质，叫做化学肥料，简称化肥。
和农家肥料相比，化学肥料一般有以下特点：
1．含的养分较农家肥料（粪尿、厩肥、绿肥）高。
2．易溶于水，见效快，但肥效短，易流失。
3．不含有机质，对培养土壤的肥力不利，容易导致土壤板结。
化学肥料的种类很多，主要是氮肥、磷肥、钾肥，它们对农作物生长所起的作用如下表：
种类 氮肥 磷肥 钾肥
对植物生长的作用 氮是构成植物体内蛋白质、核酸、叶绿素的主要成分。氮肥能促使茎、叶茂盛，叶色浓绿，产量高、品质好 磷能促使作物根系发达，增强抗寒、抗旱能力，早熟，穗粒增多，籽粒饱满 钾能促使作物茎杆粗壮，增强抗病、抗倒伏、抗旱、抗寒能力，促进糖和淀粉的生成
常用化肥 碳铵NH4HCO3，尿素CO（NH2）2，硫铵（NH4）2SO4，硝铵NH4NO3，氨水NH3·H2O 磷矿粉〔主要成分磷酸钙Ca3（PO4）2〕，过磷酸钙（普钙），磷酸二氢钙Ca（H2PO4）2和CaSO4的混合物，重过磷酸钙〔重钙Ca（H2PO4）2〕 氯化钾KCl，硫酸钾K2SO4，草木灰（含K2CO3）
另外在有些化肥中同时含有两种或两种以上的营养元素，如磷酸二氢铵NH4H2PO4、磷酸氢二铵（NH4）2HPO4、硝酸钾（KNO3）等。这样的化肥叫复合肥料。这类肥料的特点是能同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的相互作用，有效成分高。
二、化肥和农药的施用与环境
名称 成分 性质 注意事项
氨水 氨的水溶液，质量分数为20%左右，主要以NH3·H2O存在，含氮15%～17% 无色液体，工业制品因含杂质呈浅黄色。碱性，有腐蚀性，易分解放出氨气（有刺激性气味的气体）速效肥料，不影响土壤结构 运输、贮存、施用时要防挥发要防止对容器、皮肤的腐蚀，防止对眼、鼻、喉粘膜的刺激
碳酸氢铵（碳铵） NH4HCO3含氮约17% 白色晶体，易溶于水，受潮时在常温下就能分解，温度越高，分解越快施于土壤中不残留有害杂质 防分解，贮存和运输时都要密封，不要受潮或曝晒。施肥后要盖土或立即灌溉不要与碱性物质混合
硝酸铵（硝铵） NH4NO3含氮约35% 白色晶体，易溶于水受热易分解，在高温或受猛烈撞击时，易爆炸，肥效高，对土壤无不良影响 不能与易燃物质或碱性物质混合在一起。结块时，不要用铁锤砸碎
硫酸铵（硫铵） （NH4）2SO4含氮约21% 白色晶体，易溶于水。吸湿性小，常温稳定。长期施用，会使土壤酸性增加，破坏土壤的团粒结构，使土壤板结硬化 不能与碱性物质混合不宜长期大量施用
尿素 CO（NH2）2含氮量约46% 白色或淡黄色粒状晶体，易溶于水肥效高，但较铵盐氮肥缓慢，较持久。对土壤无不良影响
磷矿粉 主要成分Ca3（PO4）2 难溶于水，能非常缓慢地溶解于土壤里的多种酸中。肥效慢
钙镁磷肥 主要成分是钙和镁的磷酸盐 难溶于水，但较磷矿粉易溶于弱酸性溶液中
过磷酸钙（普钙） Ca（H2PO4）2和CaSO4两种成分的混合物 Ca（H2PO4）2能溶于水，肥效比前两种磷肥高 最好跟农家肥料混合施用
重过磷酸钙（重钙） Ca（H2PO4）2 能溶于水，肥效比普钙高 最好跟农家肥料混合施用
硫酸钾 K2SO4 白色晶体，易溶于水。长期施用也会使土壤板结 不宜长期大量施用
氯化钾 KCl 白色晶体，易溶于水
化肥对提高农作物的产量具有重要作用，但不合理使用会带来许多环境问题。一方面化肥中常含有一些重金属元素，有毒的有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中因某些成分的积累流失或变化，引起土壤酸化、水域氮、磷含量升高，氮化物和硫化物气体（N2O、NH3、H2S等）排放等，造成土壤退化和水、大气环境的污染。
三、化肥的简易鉴别
活动与探究：探究初步区分氮肥、磷肥和钾肥的方法
对于物质的区分，人们往往先从最感性的角度去区分，如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质。想想看，你是不是也是这样？所以我们对氮肥（氯化铵、碳酸氢铵）、磷肥（磷矿粉、过磷酸钙）和钾肥（硫酸钾、氯化钾）进行区别时，所需探究的第一个问题即是探究这些物质的物理性质。
氮肥和钾肥一般都是白色晶体，磷肥则常常是一些灰白色粉末；氮肥和钾肥全部都可溶于水，而磷肥大多不溶于水或部分溶于水。利用这两点可将氮肥、钾肥与磷肥区分开。氮肥中的氨水是液态，碳酸氢铵有强烈的氨味，据此可将它们直接与其他的氮肥、钾肥区分开来。
如果靠观察颜色、状态、溶解性区分不开，那就需要考虑它们的化学性质或特性了。例如：铵肥可燃烧，熔化起泡或冒烟，加熟石灰研磨会放出具有刺激性气味的氨气；钾肥不燃烧，只是跳动或有爆裂声，与熟石灰混合研磨也没有氨气放出。利用这些化学性质，可将外观相似的氮肥、钾肥区别开来。
※问题全解
1．如何检验含铵根离子的物质？
答：铵盐中含有铵根离子（NH），NH有一个特性，即遇到OH－离子会生成氨气（NH3），这是一种有强烈刺激性气味的气体，它的气味就是我们通常所说的“氨味”（NH＋OH－NH3↑＋H2O）。利用NH的这一特性，可以用碱性物质将含铵根离子的物质与其他的物质区分开来。例如，将硫酸铵与熟石灰〔Ca(OH)2〕混合、研磨，就能嗅到氨味。有失去标签的两瓶无色溶液，其中一瓶是碳酸氢铵（NH4HCO3）溶液，另一瓶是氯化钾（KCl）溶液，如何确定谁是NH4HCO3呢？我们可分别取少量待测液，分别加入氢氧化钠（NaOH）溶液，分别微热。显而易见，有氨味产生的就是NH4HCO3。用碱检验铵盐是铵根离子检验的常用方法，但是由此也可以给大家敲响警钟——氮肥（铵盐）不能与碱性物质混合。
2．怎样区别硫酸铵〔(NH4)2SO4〕、氯化铵（NH4Cl）和碳酸氢铵（NH4HCO3）？
答：这三种物质都是无色晶体，从外观上很难区别，但从组成上来看虽然都含有NH＋4，但阴离子各不相同，我们的切入点就在这儿。SO，Cl－，CO各有自己的特点，SO＋Ba2＋BaSO4↓ Cl－＋Ag＋AgCl↓；2H＋＋COH2O＋CO2↑，所以先将这三种物质取样品溶于水配成溶液，分别加入稀HNO3，若有无色气体产生的即为NH4HCO3，剩下的两种溶液中再分别加入氯化钡（BaCl2）溶液，若有白色沉淀生成则是硫酸铵，无现象的是氯化铵。注意此时不能用Ag＋（AgNO3溶液）来区别硫酸铵和氯化铵，因为Ag＋与SO产生的Ag2SO4，是一种微溶性物质，量多的时候不能全部溶于水，也会形成白色沉淀，不好区分。
【学习方法指导】
1．本课题的难点是探究物质的鉴别和区分。大家除了要掌握区分氮肥、磷肥和钾肥的一般方法，还应掌握几种离子（NH，Cl－，CO，SO）的检验方法。
［例1］草木灰是农家肥料，它的主要成分是一种含钾的盐。取一些草木灰加到盐酸中，生成的气体可使澄清石灰水变浑浊，由此可推断草木灰的主要成分是__________。
解：根据题意：将草木灰加到盐酸中，生成的气体可使澄清石灰水变浑浊，由此可知草木灰中含有碳酸根（CO），又因为它的主要成分是一种含钾的盐，所以可推断草木灰的主要成分是碳酸钾（K2CO3）或碳酸氢钾（KHCO3）。
答案：草木灰的主要成分是碳酸钾或碳酸氢钾。
点拨：本题主要是从逆向思维角度考查了CO的检验方法，它的特征是：遇酸生成二氧化碳气体。
2．对于化学肥料的学习有利于我们接近生活，了解生活中化肥的使用情况，增强环境保护意识。
［例2］下列化肥中，肥效最大的是（ ）
A．（NH4）2SO4 B．CO（NH2）2 C．NH4HCO3 D．KNO3
解：肥效的比较，通常指营养元素在化肥中所占的质量分数，本题指氮元素的质量分数。
（NH4）2SO4中w（N）＝×100%＝21.2%
CO（NH2）2中w（N）＝ ×100%＝46.7%
NH4HCO3中w（N）＝ ×100%＝17.7%
HNO3中w（N）＝ ×100%＝13.9%
答案：选B
点拨：某元素质量分数的求算在前面的学习中曾经接触过，但往往计算错误。原因在于未理解元素质量分数的涵义。即物质中某元素的质量分数
＝×100%。
一、几种常见的化肥
用矿物、空气、水作原料，经过化学加工制成含有植物生长所需要的营养元素的物质，叫做化学肥料，简称化肥。
和农家肥料相比，化学肥料一般有以下特点：
1．含的养分较农家肥料（粪尿、厩肥、绿肥）高。
2．易溶于水，见效快，但肥效短，易流失。
3．不含有机质，对培养土壤的肥力不利，容易导致土壤板结。
化学肥料的种类很多，主要是氮肥、磷肥、钾肥，它们对农作物生长所起的作用如下表：
种类 氮肥 磷肥 钾肥
对植物生长的作用 氮是构成植物体内蛋白质、核酸、叶绿素的主要成分。氮肥能促使茎、叶茂盛，叶色浓绿，产量高、品质好 磷能促使作物根系发达，增强抗寒、抗旱能力，早熟，穗粒增多，籽粒饱满 钾能促使作物茎杆粗壮，增强抗病、抗倒伏、抗旱、抗寒能力，促进糖和淀粉的生成
常用化肥 碳铵NH4HCO3，尿素CO（NH2）2，硫铵（NH4）2SO4，硝铵NH4NO3，氨水NH3·H2O 磷矿粉〔主要成分磷酸钙Ca3（PO4）2〕，过磷酸钙（普钙），磷酸二氢钙Ca（H2PO4）2和CaSO4的混合物，重过磷酸钙〔重钙Ca（H2PO4）2〕 氯化钾KCl，硫酸钾K2SO4，草木灰（含K2CO3）
另外在有些化肥中同时含有两种或两种以上的营养元素，如磷酸二氢铵NH4H2PO4、磷酸氢二铵（NH4）2HPO4、硝酸钾（KNO3）等。这样的化肥叫复合肥料。这类肥料的特点是能同时均匀地供给作物几种养分，充分发挥营养元素间的相互作用，有效成分高。
二、化肥和农药的施用与环境
名称 成分 性质 注意事项
氨水 氨的水溶液，质量分数为20%左右，主要以NH3·H2O存在，含氮15%～17% 无色液体，工业制品因含杂质呈浅黄色。碱性，有腐蚀性，易分解放出氨气（有刺激性气味的气体）速效肥料，不影响土壤结构 运输、贮存、施用时要防挥发要防止对容器、皮肤的腐蚀，防止对眼、鼻、喉粘膜的刺激
碳酸氢铵（碳铵） NH4HCO3含氮约17% 白色晶体，易溶于水，受潮时在常温下就能分解，温度越高，分解越快施于土壤中不残留有害杂质 防分解，贮存和运输时都要密封，不要受潮或曝晒。施肥后要盖土或立即灌溉不要与碱性物质混合
硝酸铵（硝铵） NH4NO3含氮约35% 白色晶体，易溶于水受热易分解，在高温或受猛烈撞击时，易爆炸，肥效高，对土壤无不良影响 不能与易燃物质或碱性物质混合在一起。结块时，不要用铁锤砸碎
硫酸铵（硫铵） （NH4）2SO4含氮约21% 白色晶体，易溶于水。吸湿性小，常温稳定。长期施用，会使土壤酸性增加，破坏土壤的团粒结构，使土壤板结硬化 不能与碱性物质混合不宜长期大量施用
尿素 CO（NH2）2含氮量约46% 白色或淡黄色粒状晶体，易溶于水肥效高，但较铵盐氮肥缓慢，较持久。对土壤无不良影响
磷矿粉 主要成分Ca3（PO4）2 难溶于水，能非常缓慢地溶解于土壤里的多种酸中。肥效慢
钙镁磷肥 主要成分是钙和镁的磷酸盐 难溶于水，但较磷矿粉易溶于弱酸性溶液中
过磷酸钙（普钙） Ca（H2PO4）2和CaSO4两种成分的混合物 Ca（H2PO4）2能溶于水，肥效比前两种磷肥高 最好跟农家肥料混合施用
重过磷酸钙（重钙） Ca（H2PO4）2 能溶于水，肥效比普钙高 最好跟农家肥料混合施用
硫酸钾 K2SO4 白色晶体，易溶于水。长期施用也会使土壤板结 不宜长期大量施用
氯化钾 KCl 白色晶体，易溶于水
化肥对提高农作物的产量具有重要作用，但不合理使用会带来许多环境问题。一方面化肥中常含有一些重金属元素，有毒的有机物和放射性物质，施入土壤后形成潜在的土壤污染；另一方面化肥在施用过程中因某些成分的积累流失或变化，引起土壤酸化、水域氮、磷含量升高，氮化物和硫化物气体（N2O、NH3、H2S等）排放等，造成土壤退化和水、大气环境的污染。
三、化肥的简易鉴别
活动与探究：探究初步区分氮肥、磷肥和钾肥的方法
对于物质的区分，人们往往先从最感性的角度去区分，如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质。想想看，你是不是也是这样？所以我们对氮肥（氯化铵、碳酸氢铵）、磷肥（磷矿粉、过磷酸钙）和钾肥（硫酸钾、氯化钾）进行区别时，所需探究的第一个问题即是探究这些物质的物理性质。
氮肥和钾肥一般都是白色晶体，磷肥则常常是一些灰白色粉末；氮肥和钾肥全部都可溶于水，而磷肥大多不溶于水或部分溶于水。利用这两点可将氮肥、钾肥与磷肥区分开。氮肥中的氨水是液态，碳酸氢铵有强烈的氨味，据此可将它们直接与其他的氮肥、钾肥区分开来。
如果靠观察颜色、状态、溶解性区分不开，那就需要考虑它们的化学性质或特性了。例如：铵肥可燃烧，熔化起泡或冒烟，加熟石灰研磨会放出具有刺激性气味的氨气；钾肥不燃烧，只是跳动或有爆裂声，与熟石灰混合研磨也没有氨气放出。利用这些化学性质，可将外观相似的氮肥、钾肥区别开来。
※问题全解
1．如何检验含铵根离子的物质？
答：铵盐中含有铵根离子（NH），NH有一个特性，即遇到OH－离子会生成氨气（NH3），这是一种有强烈刺激性气味的气体，它的气味就是我们通常所说的“氨味”（NH＋OH－NH3↑＋H2O）。利用NH的这一特性，可以用碱性物质将含铵根离子的物质与其他的物质区分开来。例如，将硫酸铵与熟石灰〔Ca(OH)2〕混合、研磨，就能嗅到氨味。有失去标签的两瓶无色溶液，其中一瓶是碳酸氢铵（NH4HCO3）溶液，另一瓶是氯化钾（KCl）溶液，如何确定谁是NH4HCO3呢？我们可分别取少量待测液，分别加入氢氧化钠（NaOH）溶液，分别微热。显而易见，有氨味产生的就是NH4HCO3。用碱检验铵盐是铵根离子检验的常用方法，但是由此也可以给大家敲响警钟——氮肥（铵盐）不能与碱性物质混合。
2．怎样区别硫酸铵〔(NH4)2SO4〕、氯化铵（NH4Cl）和碳酸氢铵（NH4HCO3）？
答：这三种物质都是无色晶体，从外观上很难区别，但从组成上来看虽然都含有NH＋4，但阴离子各不相同，我们的切入点就在这儿。SO，Cl－，CO各有自己的特点，SO＋Ba2＋BaSO4↓ Cl－＋Ag＋AgCl↓；2H＋＋COH2O＋CO2↑，所以先将这三种物质取样品溶于水配成溶液，分别加入稀HNO3，若有无色气体产生的即为NH4HCO3，剩下的两种溶液中再分别加入氯化钡（BaCl2）溶液，若有白色沉淀生成则是硫酸铵，无现象的是氯化铵。注意此时不能用Ag＋（AgNO3溶液）来区别硫酸铵和氯化铵，因为Ag＋与SO产生的Ag2SO4，是一种微溶性物质，量多的时候不能全部溶于水，也会形成白色沉淀，不好区分。
【学习方法指导】
1．本课题的难点是探究物质的鉴别和区分。大家除了要掌握区分氮肥、磷肥和钾肥的一般方法，还应掌握几种离子（NH，Cl－，CO，SO）的检验方法。
［例1］草木灰是农家肥料，它的主要成分是一种含钾的盐。取一些草木灰加到盐酸中，生成的气体可使澄清石灰水变浑浊，由此可推断草木灰的主要成分是__________。
解：根据题意：将草木灰加到盐酸中，生成的气体可使澄清石灰水变浑浊，由此可知草木灰中含有碳酸根（CO），又因为它的主要成分是一种含钾的盐，所以可推断草木灰的主要成分是碳酸钾（K2CO3）或碳酸氢钾（KHCO3）。
答案：草木灰的主要成分是碳酸钾或碳酸氢钾。
点拨：本题主要是从逆向思维角度考查了CO的检验方法，它的特征是：遇酸生成二氧化碳气体。
2．对于化学肥料的学习有利于我们接近生活，了解生活中化肥的使用情况，增强环境保护意识。
［例2］下列化肥中，肥效最大的是（ ）
A．（NH4）2SO4 B．CO（NH2）2 C．NH4HCO3 D．KNO3
解：肥效的比较，通常指营养元素在化肥中所占的质量分数，本题指氮元素的质量分数。
（NH4）2SO4中w（N）＝×100%＝21.2%
CO（NH2）2中w（N）＝ ×100%＝46.7%
NH4HCO3中w（N）＝ ×100%＝17.7%
HNO3中w（N）＝ ×100%＝13.9%
答案：选B
点拨：某元素质量分数的求算在前面的学习中曾经接触过，但往往计算错误。原因在于未理解元素质量分数的涵义。即物质中某元素的质量分数
＝×100%。
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