内容正文:
第三单元 含氮化合物的合理使用
学业要求解读
活动探究建议
1.通过实验探究的学习,认识铵盐的物理性质、化学性质以及典型实验现象。
2.认识铵态氮肥、硝态氮肥和尿素。
3.关注氮肥的使用对环境产生的问题。
1.宏观辨识:认识铵盐的物理性质、化学性质以及典型实验现象。
2.变化观念与模型认知:能够应用氮及其化合物的转化关系,能书写主要反应的化学方程式。
3.科学态度与社会责任:运用含氮化合物之间的转化,分析探讨化学工业对人类健康、社会可持续发展带来的双重影响。
学习任务 铵盐的性质 常见氮肥及其使用 氮氧化物的无害化处理
1.铵盐
(1)物理性质:铵盐多为无色、易溶于水的晶体。
(2)化学性质:
[实验探究]
预期转化
NH→NH3
设计思路
将NH4Cl、NH4HCO3加热分解,能与NaOH反应
实验操作
①取少量氯化铵固体放在试管中加热
②取少量碳酸氢铵固体放在试管中加热,并将生成的气体通入新制的澄清石灰水中
③在试管中加入少量氯化铵固体,再滴加适量的10% NaOH溶液,加热,并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口
实验现象
①固体逐渐消失,试管口有白色固体出现,产生有刺激性气味的气体
②固体逐渐消失,产生有刺激性气味的气体,试管口有水珠生成,澄清石灰水变浑浊
③产生有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
实验结论
①氯化铵受热易分解:NH4ClNH3↑+HCl↑;但氯化铵分解生成的氨气与氯化氢气体遇冷又会结合生成氯化铵:NH3+HCl===NH4Cl
②碳酸氢铵受热易分解:
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
③加热条件下,氯化铵与碱反应,有氨气放出:NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
(3)氨气的实验室制法
(1)向某溶液中加入稀NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无NH。
(2)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl。
(3)氨气的制备实验中可以采用无水氯化钙干燥氨气。
提示:(1)不一定。 (2)可以。 (3)不可以。
已知NH4Cl受热分解产生HCl和NH3,能否利用加热NH4Cl固体制备NH3?
提示:不可以。虽然NH4Cl受热分解产生NH3和HCl,但是分解产生的两种气体在常温下又会结合生成NH4Cl,无法实现NH3和HCl的分离,所以不能用加热NH4Cl的方式制备NH3。
(1)收集氨气时,试管口放置蘸有稀硫酸的棉花的作用?
(2)干燥NH3为什么既不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂也不能用无水CaCl2作干燥剂?
提示:(1)防止空气对流的同时也防止氨气逸出污染空气。
(2)因为它们能与NH3反应生成盐,也不能用CaCl2干燥,因为CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。
2.常见氮肥及其使用
3.氮氧化物的无害化处理
(1)NOx的来源
化石燃料的燃烧、硝酸生产等产生的工业废气处理不当和日益增多的机动车辆尾气排放。
(2)NOx对环境的危害
①酸雨
②形成光化学烟雾
(3)常见的预防或控制措施
目前,国际上减少汽车尾气危害的措施主要有以下三种:以甲醇、液化气代替汽油;安装汽车尾气净化器,将NOx转化为中性的、无污染的氮气;使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。
探究点一 氨气的实验室制法
实验室制备氨气的注意事项
(1)不能加热NH4Cl或NH4Cl与NaOH混合物制NH3。
(2)发生装置的试管口略向下倾斜。
(3)加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
(4)棉花团上蘸有稀硫酸,可防止空气对流又可防止氨气逸出污染空气。
(5)吸收尾气(NH3)时要防止倒吸。
某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:
(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是________(填字母,下同)。
A.将氯化铵固体加热分解
B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中
C.将氢氧化钠固体加入NH4NO3溶液中
D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中
(2)根据上述正确的制备原理,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨气,适宜的装置是________。
[思路点拨] 解答本题应注意两点:①实验室里用铵盐和碱混合共热的方法制取氨气。②加热NH4Cl无法得到NH3。
【解析】 (1)加热氯化铵产生氯化氢和氨气,遇冷又生成氯化铵固体,不能制取氨气;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨气时,将浓氨水滴入氢氧化钠固体中更方便操作,而且节约氨水的用量;氨气极易溶于水,若用稀溶液制取,产量较少。
(2)根据所给试剂看,不需要加热条件。
【答案】 (1)B (2)C
1.实验室用如图所示装置制取并收集氨气,下列说法正确的是( )
A.试管a中的固体为氯化铵
B.用湿润的红色石蕊试纸检验试管