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111 第二課時 氮肥的生產(chǎn)和使用 基礎(chǔ)梳理 氨氣的性質(zhì) 1、氨氣的物理性質(zhì)： 氨氣是無色、有刺激性氣味的氣體，在標準狀況下，密度是0.771g.L-1，比空氣小。氨易液化，液氨氣化時要吸收大量的熱，使周圍溫度急劇下降，所以液氨可作致冷劑。 氨極易溶于水，常溫常壓下，1體積水中大約可溶解700體積的氨氣。氨的水溶液稱氨水。計算氨水的濃度時，溶質(zhì)應(yīng)為NH3 。 2、氨的化學性質(zhì)： （1）氨溶于水時，大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子（NH3H2O）。一水合氨分子（NH3H2O）不穩(wěn)定，受熱時分解為氨氣和水。 NH3 + H2ONH3H2O； NH3H2ONH4+ + OH- 由于NH3H2O部分發(fā)生電離，產(chǎn)生OH—，因此氨水顯弱堿性。 比較液氨與氨水： 名 稱 液 氨 氨 水 形 成 氨降溫加 壓液化 氨溶于水 物質(zhì)分類 純凈物 混合物 成 分 NH3 NH3、NH3H2O 、 H2O 、 NH4+ 、OH- 、H+ （2）氨具有弱堿性，可以與酸（硫酸、硝酸、鹽酸等）反應(yīng)，生成銨鹽：NH3 + H+ NH4+。 （3）與氧氣反應(yīng)（具有還原性） 氨氣在催化劑（如鉑等）、加熱的條件下，生成一氧化氮和水，并放出熱量。此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)。 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O （4）銨鹽：由銨離子和酸根離子構(gòu)成的鹽。 例如：硫酸銨[（NH4）2SO4 ，俗稱硫銨，又稱肥田粉]，氯化銨[NH4Cl，俗稱氯銨]，硝酸銨[NH4NO3，俗稱硝銨]，碳酸氫銨[NH4HCO3，俗稱碳銨]，它們都是白色、易溶于水的晶體。銨鹽屬于銨態(tài)氮肥。常用氮肥有硝態(tài)氮肥和尿素[CO(NH2)2 ] ①銨鹽受熱易分解： NH4Cl NH3 + HCl NH4HCO3 NH3 ↑+ H2O + CO2↑ ②銨鹽能與堿反應(yīng)放出氨氣： NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 ↑+ H2O 用途：常用于NH4+的檢驗方法。 重點提示：（1）NH4+為正四面體構(gòu)型，只能與陰離子形成銨鹽（不單獨存在）或存在于氨水中NH4+易與OH－作用。 （2）銨態(tài)氮肥，要避免與堿性肥料混合施用。 3、氨的合成原理： N2 + 3H2 2NH3 例題解析 例1：在下圖裝置中,燒瓶中充滿干燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi),輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾f,燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶.則a和b分別是 ( ) 思路分析：此題考查形成噴泉的實質(zhì)是要形成內(nèi)外氣壓差。中學階段，在水中能形成噴泉現(xiàn)象常見的有NH3、HCl、HBr、HI、SO2等溶解度大的氣體；CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的氣體，不能形成噴泉，但若將水改成NaOH溶液，這些氣體在堿性溶液中溶解度顯著增大，從而形成噴泉；此外，噴泉實驗裝置若發(fā)生改變，也可能使本來不能形成噴泉的氣體形成噴泉，因此，要從產(chǎn)生噴泉的條件認識形成噴泉的本質(zhì)。 解題：BD 例2．同溫同壓下，兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿①NH3，②NO2，進行噴泉實驗，經(jīng)充分反應(yīng)后，瓶內(nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為（ ） A.①>② B.①<② C.①=② D.不能確定 思路分析：設(shè)圓底燒瓶的體積為VL，所含氣體的物質(zhì)的量為xmol。則： c(NH3)=x/Vmol/L 而3NO2+H2O2HNO3+NO， c(HNO3)=[2/3xmol][2/3VL]= x/V mol/L。 結(jié)論：只要在同溫同壓下，單一氣體（或某一氣體中混有空氣）如進行噴泉實驗（在H2O中）后所得溶液的濃度均相同。它與液體上升高度無關(guān)，若為標準狀況則濃度為1/22.4mol/L。 解題：C 誤區(qū)點撥：若誤以為NO2與H2O生成HNO3的物質(zhì)的量為2/3x，而忽視了溶液體積也是2V/3L的話，會得出兩者濃度不等的結(jié)論。 基礎(chǔ)訓練 一、選擇題（每小題有一至兩個正確答案） 1．在裝有蒸餾水的燒杯中，懸浮有一個小空心球，要使這小球下沉，可加入的試劑是： （ ） A．濃氨水 B．Na2SO4溶液 C．NaOH溶液 D．濃硫酸 2．實驗室干燥氨可選用的干燥劑是: A.無水氯化鈣 B.P2O5固體 C.濃硫酸 D.NaOH固體 3.等體積等物質(zhì)的量濃度的NH4H2PO4 、(NH4)2HPO4 、(NH4)3PO4 分別與等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液反應(yīng)，恰好作用完全生成正鹽，則消耗NaOH溶液的體積比為： （ ） A.1:2:3 B.3:2:1 C.1:1:1 D.6:3:2 4.氫化銨(NH4H)與氯化銨的結(jié)構(gòu)相似,又知NH4H與水反應(yīng)有H2生成,下列敘述不正確的是 ( ) A.NH4H中 H- 的核外電子排布與He相同 B.NH4H溶于水,所形成的溶液顯堿性 C.NH4H固體投入少量的水中,有兩種氣體產(chǎn)生 D.NH4H與水反應(yīng)時,NH4H是氧化劑 5．若以ω1和ω2分別表示濃度為a molL－1和b molL－1氨水的質(zhì)量分數(shù)，且知2a＝b，則下列推斷正確的是（氨水的密度比純水的?。? A. 2ω1＝ω2 B 2ω2＝ω1 C. ω2＞2ω1 D ω1<ω2<2ω1 6.已知NH3和HCl都是能用來作噴泉實驗的氣體，若在同溫同壓下用等體積的燒瓶各收集滿NH3和HCl氣體，噴泉實驗后（假設(shè)溶液充滿整個燒瓶）二個燒瓶中溶液的關(guān)系是 A.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同，溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不同 B.溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)相同，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不同 C.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)都不同 D.溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度和溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)都相同 7．將20ml NO2和NH3的混合氣體在一定條件下充分反應(yīng)，化學方程式是6NO2＋8NH3==7N2＋12H2O，已知參加反應(yīng)的NO2比NH3少2ml（氣體體積均在相同條件下測定）。則原混合氣體中NO2和NH3的物質(zhì)的量之比是 A．3∶2 　　　B．2∶3 　　C．3∶7　　　 D．3∶4 8.將SO2通人BaCl2溶液中至飽和未見有沉淀生成，繼續(xù)通人另一氣體，仍無沉淀生成，則該氣體不可能為： A．O3 B．NH3 C．Cl2 D．HI 9.V L含有(NH4)2SO4、 NH4NO3的混合溶液，加入a molNaOH后，加熱，恰好使NH3 全部逸出；又加入b mol BaCl2,剛好使SO42-完全沉淀。則原混合溶液中NH4NO3的物質(zhì)的量濃度為 （ ） A. mol/L B. mol/L C. mol/L D. mol/L 二、填空題： 10．實驗室中要測定某無色氣體的成份，已知此氣體可能由CO2、NH3、NO2、N2、NO中的一種或幾種混合而成。將此無色氣體進行以下實驗：①先通過盛有濃硫酸的洗氣瓶，發(fā)現(xiàn)氣體減少一部分體積；②繼續(xù)通過裝有Na2O2固體的干燥管，發(fā)現(xiàn)從干燥管出來的氣體顏色呈紅棕色；③再繼續(xù)將氣體通入盛滿水倒立于水槽中的試管內(nèi)，最后氣體完全被吸收，試管內(nèi)仍為一滿試管液體。由此可判斷： （1）原氣體中一定含有 ，一定不含有 。 （2）寫出②中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式 。 （3）由最終結(jié)果可知原氣體中 和 的體積比為 。 11.(A)化合物E(含兩種元素)與NH3反應(yīng),生成化合物G和H2.化合物G的相對分子質(zhì)量約為81,G分子中硼元素(B相對原子質(zhì)量為10.8)和氫元素的質(zhì)量百分含量分別是40%和7.4%由此推斷: (1)化合物G的分子式為 ; (2)反應(yīng)消耗1摩NH3,可生成2摩H2,組成化合物E的元素是 和 ; (3)1摩E和2摩NH3恰好完全反應(yīng),化合物E的分子式為 . (B)(1)為防治酸雨,降低煤燃燒時向大氣排放的SO2,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合后使用.請寫出燃燒時,有關(guān)"固硫"(不使硫化合物進入大氣)反應(yīng)的化學方程式: , (2)近年來，某些自來水廠在用液氯進行消毒處理時還加入少量液氨，其反應(yīng)的化學方程式為:NH3+HClO H2O+NH2Cl(一氯氨)。NH2Cl較HClO穩(wěn)定。試分析加液氨能延長液氯殺菌時間的原因: 。 12.用一體積的水吸收560體積（標準狀況）氨，所得氨水的密度為0.89g/mL。 （1）氨水中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為 ； （2）氨水的物質(zhì)的量濃度為 。 13.一種氮肥由硝酸銨和硫酸銨混合而成，取此氮肥2.92g跟足量的堿溶液反應(yīng)，放出氨0.896L（標準狀況）。求此氮肥中氮的質(zhì)量分數(shù)。 一、選擇題（每小題有一至兩個正確答案） 1.A 2.D 3.C 4.D 5.C 6.A 7.AC 8.D 9.C 二、填空題： 10.（1）NH3、CO2、NO， N2、NO2， （2）2Na2O2+ 2CO2= 2Na2CO3 + O2， 2NO+O2=2N02 （3）CO2 ，NO 。3：2。 11.(A)(1)B3N3H6 (2)硼(或B) 氫(或H) (3)B2H6 (B)CaO+SO2=CaSO3(2分), 2CaSO3+O2=2CaSO4(1分) 加液氨后,使HClO部分轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的NH2Cl.當HClO開始消耗后,上述化學平衡向左移動,又產(chǎn)生HClO起殺菌作用. 12.29.8% , 15.6mol/L 13.28.8% 111