2017 2018鲁科版必修1第3章第2节氮的循环第2课时学案

1、第2节氮的循环第2课时氨与铵态氮肥课标要求1认识氨气的溶解性。2 掌握氨气的物理性质和化学性质。3 掌握铵盐的物理性质和化学性质。4掌握氨气的实验室制法。1. NH3是唯一的碱性气体，只能用向下排空气法收集，NH3H2O是唯一的可溶性弱 碱。2. 实验室制 NH3 的反应原理：2NH4CI + Ca(OH) 2=CaCI 2+ 2NH 3T + 2H2O。3 .氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥和有机氮肥。4. NH +的检验方法：向盛有待测液的试管中加入碱液，加热，用湿润的红色石蕊试 纸靠近试管口，观察试纸是否变蓝色。5 .主要的化学反应： NH 3+ HCI=NH 4CI(白烟)NH 4HCO 3

2、=NH 3 f + CO2 f + H 20NH 4CI=NH 3 T + HCI f NH+ + OH - =NH3f + 出。氨气的性质及用途1. 物理性质特别提醒NH3极易溶于水，可由喷泉实验证实，实验室收集NH3只能用向下排空气法收集。2. 化学性质(1) 氨与水的反应氨与水反应，其水溶液显弱碱性，发生反应的化学方程式为NH3+H2ONH3H2ONHj+ OH。NH 3 H 2O不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为NH_3MO=NH3一f+ HjO。(2) 氨与酸的反应两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近时产生白烟，反应的化学方程式:NH? +HCI=NH 4CI。(3) 氨的催化

3、氧化化学方程式为 4NH 3+ 52=4NO + 6H2O。特别提醒(1)干燥NH3时不能用浓 H2SO4,原因：2NH3+ H 2SO4=(NH 4)2SO4。(2) 液氨与氨水不是同一种物质，前者为纯净物，后者为混合物。(3) NH 3遇HCI产生白烟现象，可用浓盐酸检验NH3； NH3遇H2SO4无白烟现象，原因是H2SO4不易挥发。3. 用途(1) 氨是氮肥工业和硝酸工业的原料。(2) 氨易液化，常用作制冷剂。1. 判断正误。(1) NH 3溶于水能导电，所以 NH3是电解质()(2) 实验室常用排水法收集纯净的NH3()(3) NH 3具有还原性和可燃性，但通常状况下不能燃烧()(4

4、) 氨水与液氨均能使酚酞溶液显红色()(5) 氨水中 1 mol NH 3 H 2O 能电离出 1 mol NH + ()答案：(1)X (2)X V X (5) X2. 下列现象中不能用于检验NH 3泄漏的是()A .气体遇浓盐酸产生白烟B.气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红C .气体通入酚酞溶液中，溶液变红D .气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝解析：选B A项，浓盐酸挥发出的 HCI与NH3反应生成NH4CI，从而产生白烟，正确；B项，NH3不能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，不正确；NH3是碱性气体，能使酚酞溶液变红，也能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C、D项正确。铵态氮肥1. 化学氮肥2. 铵盐(1) 概

5、念：由铵根离子(NH*和酸根离子组成的盐。(2) 物理性质铵盐均为白色或无色晶体，均易溶于水。(3) 化学性质受热分解(如NH4CI、NH4HCO 3)：a. NH 4CI木木=NH3 t + HCI f。b. NH 4HCO 3=NH 3 T + CO2T + H2O0与碱反应:+ a.离子方程式： NHg + OH =NH3f + H 2O。实验室制NH3应用NH4的检验上特别提醒（1）铵盐受热分解不一定产生NH3,女口 NH4NO3=N2Of + 2H2O。检验NH4的答题规范：实验操作：取少许待测液或晶体于小试管中，加入浓氢氧化钠溶液，微热，将湿润 的红色石蕊试纸（或者蘸有浓盐酸的玻璃

6、棒 ）放在试管口。现象、结论：试纸变蓝色 （或者冒白烟），说明是铵盐或待测液含有 NH4。1有一种盐X和NaOH反应，产生有刺激性气味的气体Y , Y经过一系列氧化之后,再溶于水可得到一种酸 Z , Y与Z反应又可以生成 X，则X为（）B. NH4CIA. NH4NO3C . (NH4)2SO4D . (NH 4)2CO 3解析：选A NH4NO3与NaOH反应生成NH3 （气体Y）, NH 3被氧化生成 NO, NO被氧化生成NO2, NO 2与水反应得到 HNO3（酸Z）, HNO 3与NH 3反应生成NH4NO3。2. 试管中盛有白色晶体，检验它是否是铵盐的方法中不可行的是（）A 加热，

7、将湿润的红色石蕊试纸放在试管口B.加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的酚酞试纸放在试管口C 加氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口D 加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口解析：选A NH3可使湿润的酚酞试纸变红， 遇浓盐酸产生白烟， 使湿润的红色石蕊试 纸变蓝；加热铵盐不一定有氨气逸出。氨气的制备1.工业制法N2+ 3H?高温、高压催化剂2NH32.实验室制法（1）反应原理Ca(OH) 2+ 2NH4CI=CaCl2 + 2NH 3 T + 2H?O（2）实验装置（3）验满方法第 3 页使湿润的红色石蕊试纸变蓝；遇到蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟。(4)干燥方法(5)尾气吸

8、收：将蘸有硫酸溶液的棉球放在收集氨气的试管口处。3简易制法 用浓氨水制取(1)反应原理浓氨水与NaOH固体(或CaO)制取NH3是因将浓氨水滴到固体氢氧化钠(或CaO)上，NaOH 溶于水放热 (或 CaO 与水反应放热 )，都会促使氨水分解释放NH 3。(2)实验装置特别提醒(1)不能用NH4N O3代替NH4CI制取氨气，原因是 NH4NO3受热爆炸。干燥NH3不能用酸性干燥剂，如浓硫酸、P2O5；也不能用CaC*。(3) 试管口棉球有防止 NH 3与空气对流的作用。 1如图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是()A .B.C .D .解析：选C NH4CI受热分解生成 NH3

9、和HCI，在试管中冷却后二者又化合生成NH4CI，错误；CaO + H2O=Ca(OH) 2，同时放热，使 NH 3 H2O分解，减小 NH 3的溶解 度，有利于 NH3的产生和逸出，正确； 试管口应略向下倾斜，错误； 浓氨水受热挥发 出 NH 3，正确。2.哈伯因为氨气的合成曾获诺贝尔奖。(1) 写出实验室由氯化铵和熟石灰加热制取氨气的化学方程式：检验氨气已收集满的方法：用 试纸靠近集气瓶口，现象为(2) 写出工业上利用 NH 3 制备硝酸的一系列反应的化学方程式： 解析：实验室用NH4CI固体和Ca(OH) 2固体混合加热的方法制备NH3: 2NH4CI +Ca(OH) 2=CaCl2+

10、2NH3T + 2H2O，氨气收集满时，集气瓶口会逸出NH3,可用润湿的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，说明氨气已收集满。(2)NH 3被催化氧化生成 NO， NO 与 空气中的O2反应生成NO2, NO2与H2O反应生成HNO3,据此可写出相应的化学方程式。第 4 页第 9 页答案：（1）2NH4CI + Ca（OH） 2=CaCl2 + 2NH 3 f + 2H2O 润湿的红色石蕊试纸变蓝催化剂（2）4NH 3 + 5O2=4NO + 6H2O 2NO + O2=2NO2 3NO2+ H2O=2HNO 3+ NO三级训练节节过关1 下列关于氨的说法中正确的是 （）A .氨水的密度比水的小，且

11、浓度越大，其密度越大B.氨是无色无味的气体C .可用向上排空气法收集氨D .氨溶于水所得溶液呈弱碱性解析：选D 氨水的密度比水的小，且浓度越大，密度越小，A错误；氨是有刺激性气味的气体，B错误；氨的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，C错误。2.有关氨及氨水的说法正确的是（）A. NH3是10电子分子，具有还原性B. 液氨、氨气、氨水是同一种物质C .氨气是非电解质，氨水是电解质D .氨水的主要成分是 NH3解析：选A 氨水是混合物，既不是电解质，也不是非电解质；氨水的主要成分是NH3 H2O。3为了检验某固体物质中是否含有NH4,你认为下列试纸或试剂一定用不到的是（） 蒸馏水NaOH溶液红

12、色石蕊试纸蓝色石蕊试纸稀硫酸A .仅B.仅C .D .解析：选B 检验NH才时，先将固体物质溶解，用到蒸馏水；再向样液中滴入碱液，用到NaOH溶液；加热检验是否产生NH3，用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸玻璃棒靠近反应容器口。4. 实验室制备干燥的氨气所需的试剂是（）A. NH4CI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、NH4CI晶体、浓硫酸D. NH4CI固体、消石灰、碱石灰解析：选D 实验室制取NH3是用NH4CI固体与消石灰共热进行制取，由于NH3是一种碱性气体，不能用 P2O5固体和浓硫酸干燥，应用碱石灰干燥。5. 以下三个装置均

13、可制得NH3：(1) 实验室制 NH3的装置是 。(2) 按下表写出图1、图2、图3装置中应加入的物质与反应原理。应加入的物质反应原理图1图2图3图3中棉花的作用是答案：图3应加入的物质反应原理图1浓氨水NH 3 H2O(浓)NH3T + H2O图2浓氨水和CaO一一 -_ -一二一 一_图3Ca(OH) 2和 NH 4CICa(OH) 2+ 2NH 4CICaCI 2+ 2NH 3 f + 2H2O可减小NH3与空气的对流速度，收集到比较纯净的NH3,同时避免污染空气6. 某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：(1)实验室制备氨气的化学方程式为

14、用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是 (填“ a或 “ b”)并说明选择的理由是(3) 打开装置B中的止水夹c,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是, 。为防止污染环境，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是(填序号)。解析：实验室制取氨气的方程式为2NH 4CI + Ca(OH) 2=CaCI 2+ 2NH 3T + 2H2O。(2) 氨气比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要伸入烧瓶底部。(3) 能形成喷泉，证明氨气极易溶于水，酚酞变红，说明水溶液显碱性。(4) 不利于氨气的吸收，、能防止倒吸，会发生倒吸。答案：(1)2NH 4CI + Ca(OH)

15、 2=CaCl2+ 2NH3T + 2H2O第6页（2）a氨气密度比空气密度小（3）极易溶于水与水反应生成碱（4）1关于氨的下列叙述中，正确的是（）A 氨因为有刺激性气味，因此不用来做制冷剂B. 氨具有还原性，可以被氧化为NOC .氨极易溶于水，因此氨水比较稳定（不容易分解）D .氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试剂变为红色解析：选B 氨易液化，常用作制冷剂，A错误；4NH3+ 502=催化=4NO + 6H2O, B正确；氨水不稳定，易分解，C错误；氨水可使石蕊试剂变成蓝色，D错误。2氨水的碱性较弱，其原因是 （）A .它能使酚酞溶液变红色B.氨水极易挥发出氨C .氨与水结合生成一水合氨 （N

16、H 3 H2O）只有少部分电离成 NH 4和0HD .溶于水的氨大部分以 NH 3分子形式存在解析：选CNH3溶于水后，大部分结合成一水合氨的形式,只有少部分电离成 NH才和第 21 页OH -,是弱电解质，故 C正确。能使酚酞变红和具有挥发性不能说明它的碱性较弱。3.下列说法中错误的是（）A .所有铵盐受热均可分解，产物均有NH3B. 所有铵盐都易溶于水，不是所有铵盐中的氮均呈-3价+ C. NH 4CI溶液中加入NaOH浓溶液共热，反应的离子方程式为 NH 4 + OH =NH 3 f+ H2OD. NH4CI和NaCI的固体混合物可用加热法分离解析：选A 有的铵盐受热分解产生 NH 3（

17、如NH 4CI）;有的铵盐受热分解不产生 NH 3（如硝酸铵）,A错误；所有的铵盐都易溶于水，铵盐里除NH +中的N呈-3价外，还可能含有其他价态的N元素（如 NH4NO3中的N有一3、+ 5两种价态）,B正确；铵盐与碱反应时,反应条件不同，产物也不同，即加热时生成NH3,不加热时往往生成 NH3H2O, C正确;加热时，NH4CI分解后在试管上部重新生成NH4CI，从而可实现与 NaCI的分离，D正确。侠持4. 喷泉是一种常见的自然现象，如图是化学教材中常用的喷泉实验装置 仪器已略去）。在烧瓶中充满了干燥的气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。 下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是（）A

18、. HCI 和 H2OB. O2和出0C . NH3和出0D. CO2和NaOH溶液解析：选B O2在H2O中的溶解度很小，烧瓶内部和外界之间不能形成足够大的压强 差，故不能出现喷泉现象。5. 下列方法适合实验室制取氨气的是（）A. N2和H 2催化加热制取氨气B. 加热NH4CI制取氨气C 将浓氨水向碱石灰固体中滴加D .将NH 4CI溶液和NaOH溶液混合解析：选C A适合工业制取氨气，不适合实验室制取氨气； 加热NH4CI分解生成NH3 和HCI，遇冷又化合为 NH4CI, B不合适；NH3极易溶于水，D不合适；只有 C选项因浓 氨水易挥发，滴到碱石灰固体中放热，可用于快速制取氨气，故正

19、确答案为C。6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：加热氮肥样品生成两种气体，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。取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCI2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是（）A. NH4HCO 3B. NH4CIC . （NH4）2CO3D . NH 4NO3解析：选A 由题意“另一种气体能使石灰水变浑浊 ”知该铵盐应为碳酸铵或碳酸氢 铵，排除B、D项；又由可排除C项。7有关氨气的实验较多，下面对这些实验的实验原理的分析中不正确的是（）A. 氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验B.氨气的还原性可以解释

20、氨气与空气反应的实验C .氨气的密度小于空气，所以实验室能用如图装置收集氨气D . NH3 H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热浓氨水的方法制取氨气解析：选C A项，由于NH3极易溶于水，形成负压，大气压将水迅速压入烧瓶中形 成喷泉；B项，在NH3的催化氧化反应中，NH3作还原剂；C项，NH3的密度小于空气,用图示装置收集 NH3时，NH3应该从短导管进入； D项，浓氨水受热分解可制备 NH3。8. 下列关于铵盐的叙述中正确的是（）所有铵盐中，氮元素化合价都是-3价 所有铵盐都溶于水 铵态氮肥不宜与碱性肥料如草木灰混合使用 铵盐受热都易分解 铵盐都能与碱反应，不能与酸反应A .B.C .D

21、 .解析：选B 中，NH4NO3中的NOj，氮元素是+ 5价；对于 ，NH4HCO 3也能与(D酸反应。9. 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) 收集气体 B的方法是 。(3) B与C两气体相遇时，观察到的现象是 。(4) 写出A与浓NaOH溶液共热时发生反应的离子方程式： 。解析：由题意知，B溶于水显碱性，B为NH3, A与浓N

22、aOH溶液共热生成 B, A为 铵盐，C溶于水显酸性，且与硝酸银溶液反应产生白色沉淀，C为HCI，则A为NH 4CI。答案：(1)NH4CI (2)向下排空气法(3)产生大量白烟(4)NH4+ OH _=NH3f +H2O10. 如下图所示：图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中A、C为无色气体，请填写下列空白：(1) 物质 X 可以是, C 是, F 是。(2) 反应的化学方程式是反应的化学方程式是。解析：本题的突破口在于X既能与HCI反应又能与NaOH反应，且与HCI反应生成的A能与Na2O2反应，可推知 A为CO2, X为碳酸的铵盐，是(NH4“CO3或NH4HCO3, B 为

23、H2O, C 为 NH3, D 为 O2, E 为 NO , F 为 NO2, G 为 HNO 3。答案：(1)(NH 4)2CO3或 NH 4HCO 3 NH 3 NO2(2)2Na 2O2 + 2CO 2=2Na 2CO3 + O 24NH3+ 502催關=4N0 + 6出01实验室可以按如图所示的装置干燥、收集气体M，多余的气体可用水吸收，则M是（）A. NH3B. NOC . CI2D . NO 2解析：选A 气体可用碱石灰干燥，应为碱性气体或与碱石灰不反应的气体，C、D错误；能用向下排空气法收集气体，B错误；用防倒吸装置吸收，说明在水中溶解度非常大，A正确。2.有以下四种溶液： NH

24、4CI，（NH4）2SO4,NaCI，Na2SO4，下列试剂（溶液） 能将它们区别开的是（）A. HCIB. BaCl2C. NaOHD. Ba（OH） 2解析：选 D 2NH 4CI + Ba（OH） 2=BaCl2+ 2NH3T + 2H2O，有刺激性气体产生；（NH4）2SO4+ Ba（OH） 2=BaSO4J + 2NH3T + 2出0，既有沉淀又有刺激性气体产生；NaCI 溶液滴入 Ba(OH) 2 溶液中无现象；Na2SO4+ Ba(OH) 2=BaSO4 + 2NaOH，只有白色沉淀产生。3.氨气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3CI2+ 2NH3=N2+ 6HCI检查氯气管

25、道是否漏气。下列说法错误的是（）A .若管道漏气，遇氨就会产生白烟B. 该反应利用了 CI2的强氧化性C 该反应属于复分解反应D .生成1 moI N 2有6 moI电子转移解析：选C 此反应存在元素化合价的变化，一定为氧化还原反应， 氧化还原反应不可能为复分解反应，C错误；CI2在此反应中作氧化剂，体现强氧化性，B正确；反应生成的6e_HCI遇到挥发出来的 NH3生成白烟（NH4CI） , A正确；2NH 3N2，所以生成1 moI N2将有6 moI电子转移，D正确。4.浓盐酸、浓HNO3易挥发出HCI、HNO3气体，浓H2SO4不挥发。已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。如图所示为气体

26、扩散速度的 实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是A .甲是浓氨水，乙是浓硫酸B.甲是浓盐酸，乙是浓氨水C .甲是浓氨水，乙是浓盐酸D .甲是浓硝酸，乙是浓氨水解析：选C 由题给信息，所用酸为挥发性酸；从图示可知甲扩散得快，故甲的摩尔质HCI)。量小于乙，甲为浓氨水(挥发出NH3)，乙为浓盐酸(挥发出NH3、NO?,进行喷泉实V LV3) 22.4 L mo厂1 22.4 mol5.同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为B. D .不能确定解析：选C 设烧瓶容积为 V L,按标准状况下计算，n(NHV2

27、2 4 mol Iv lV故氨水的物质的量浓度为石 =7 mol L -1 n(NO 2)=1mol，由V L 22.422.4 L mol22.43NO2+ H 2O=2HNO 3 + NO 知 n(HNO 3) =mol，而所得溶液的体积为 V L ,所以V了越她1ic(HNO 3) =2= 224 mol L 3V L .高温6.已知NH4NO3爆炸时的反应为 4NH4NO3=3N2f + 2NO2T + 8H2O f。下列说法 不正确的是()A. NH4NO3在高温下爆炸时可以看到红棕色的烟雾B. NH 4NO3的含氮量小于氯化铵C .实验室不能用 NH 4NO 3固体与Ca(OH)

28、2固体混合加热制备 NH 3D .乘坐火车时不能携带 NH4NO3固体解析：选B A项，根据NH4NO3的爆炸反应可知生成的 NO2为红棕色，爆炸时，NO2、 粉尘、H2O等形成了红棕色的烟雾；B项，NH4NO3的含氮量为35% , NH4Cl的含氮量为26.2% ;C项，由于NH4NO3固体受热可能爆炸，故实验室不能用其制备 NH3；D项，NH4NO3 属于易爆炸物，不能带上火车。7.下图所示是某同学鉴别NH4HCO3、NH4Cl、KCl三种化肥的过程，其中试剂甲和乙分别可能是()A. 甲：Ca(OH) 2；乙：稀盐酸B. 甲：水；乙：NaOH溶液C. 甲：NaOH溶液；乙：水D. 甲：稀盐

29、酸；乙：NaCI溶液解析：选A NH4HCO3和NH4CI能与碱反应产生 NH3,所以试剂甲不可能是 H2O或稀盐酸，排除B、D ； NH4HCO3、NH4CI中只有NH4HCO3能与稀盐酸反应生成气泡 (CO 2),故A符合。NH 4NO3和锌粉按质量比8.舞台上的“烟雾”美轮美奂，制造烟雾的一种方法是将N2和水生8 : 6.5混合，放在温热的石棉网上，滴水数滴即产生大量的白烟。又知反应中有 成。下列有关说法中正确的是()水起到溶解NH 4NO3以启动反应发生的作用每还原1 mol NO3需氧化1 mol NH 4 和 1 mol Zn成烟物质是氧化物小颗粒成烟物质是小锌粒，它由NH 4NO3反应放热而蒸出A .B.C .D .解析：选 B n(NH4NO3):86 5n(Zn) =:= 1 ： 1,即卩NH4NO3与Zn按物质的量之比80651 : 1发生反应：NH4NO3+ Zn=N 2 T + 2出0 + ZnO，结合化学方程式分析可知 、正确。9.根据实验室制取 NH3的反应原理和实验装置，回答下列问题:(1)写出加热 NH4Cl和 Ca(OH) 2制取 NH3反应的