第06讲 含氮化合物的合理使用（寒假预习讲义）高一化学苏教版

第06讲 含氮化合物的合理使用 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（4大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1.认识铵盐的性质，掌握铵根离子的检验方法及原理。 2.了解常见的氮肥及其用法用途，认识到使用化肥的利弊。 3.认识氮氧化物对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，能对化学品的生产和使用进行初步的评估，提出处理环境污染物的建议。 第1课时 铵盐的性质 一．铵盐的性质 1．定义 铵根离子(NH)与酸根离子形成的化合物，农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐。 2．物理性质 绝大多数铵盐是白色或无色晶体，均易溶于水。 3．铵盐的化学性质 （1）不稳定性（受热易分解）： ①NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl（用于除去或分离铵盐） ； ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑； (NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O ③硝酸铵的分解有四种情况： 第一种：110℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑ 第二种：185℃～200℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O 第三种：230℃以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 第四种：在400℃以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O 注：一般情况下写为5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O ④硫酸铵分解两种情况 第一种：硫酸铵在280℃就开始分解,分解放出氨气而生成硫酸氢铵（酸式硫酸铵）： (NH4)2SO4NH3+NH4HSO4； 第二种：513℃时则硫酸铵完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：3(NH4)2SO43SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑ （2）与强碱反应 ①在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 ③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气，化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 二．铵根离子（NH）的检验 1．实验探究 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 试管中有气泡产生，红色石蕊试纸变蓝 结论 铵盐与强碱反应生成氨气，NH4Cl＋NaOHNH3↑＋H2O＋NaCl、NH4NO3＋ NaOHNaNO3＋H2O＋NH3↑、2NaOH＋(NH4)2SO4 Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。 离子方程式：NH＋OH－NH3↑＋H2O 应用 ①检验铵根离子的存在；②制取氨。 【温馨提示】①通常铵盐加热分解成氨气和对应的酸，但并不是所有的铵盐受热分解都生成氨气：高温或猛烈撞击 2NH4NO3=========N2↑＋O2↑＋4H2O。 ②在试管中加热少量氯化铵固体，可观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体。反应的化学方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl。因此，不能用加热NH4Cl固体的方法来制备氨。 2．铵根离子（NH）的检验方法 （1）方法：未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。即向铵盐溶液中加入强碱溶液，加热，产生无色气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。 （2）原理：NH＋OH－NH3↑＋H2O 【温馨提示】①检验铵根离子时，原理是NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH3溶于水显碱性。实验中选用浓碱并加热，目的是减小氨气溶解度，便于检验；选用湿润的红色石蕊试纸，NH3溶于水后电离出OH－可使红色石蕊试纸变蓝。 ②向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐中不含有NH4+，因为盐中含有NH，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 第2课时　常见氮肥 氮氧化物的无害化处理 一、常见的氮肥及其使用 1．常见的氮肥 （1）化肥的分类：氮、磷、钾是植物生长必需的三种营养元素，依据化学肥料中含有的植物营养素，可以把化肥分为氮肥(含有N元素)、磷肥(含有P元素)、钾肥(含有K元素)、微肥(微量元素肥料的简称)和复合肥料（含有两种或两种以上主要营养元素）等。其中，氮肥、磷肥、钾肥是植物需求量较大的化学肥料。 （2）氮肥的分类：氮肥主要有铵态氮肥（主要含NH）、硝态氮肥（主要含NO）和尿素[化学式CO(NH2)2]。 2．正确使用氮肥 氮肥 使用方法 铵态氮肥 低温保存，深施盖土，避免受热；不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用 硝态氮肥 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大，容易被植物吸收。但土壤湿度大时，易发生反硝化作用导致硝态氮肥流失 尿素 在农作物需肥前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便、长期使用对土壤的破坏作用小，是目前使用量最大的一种氮肥 3．尿素 （1）含氮量：尿素的化学式为CO(NH2)2，属于有机氮肥，是一种白色晶体，其中氮的质量分数约为46.7%，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥。 （2）制备方法：工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。 （3）作用：尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。因此，通常在作物需肥期前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便，长期使用对土壤的破坏作用小，所以它是目前使用量最多的一种氮肥。 4．复合肥料 （1）概念：一种优质、高效的化肥，目前使用较多的主要是含氮和磷的复合化肥，如磷酸二氢铵()(NH4H2PO4和磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]等。 （2）作用：复合化肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，是正在大力发展和推广的化肥。 5．过量施用化肥的危害 （1）化学肥料为增加粮食产量作出了重要的贡献。然而，我国作为化肥使用大国（化肥用量占世界用量的1/5还多)，必须高度关注化肥使用不当所引起的环境问题。 （2）长期使用化肥的土壤，容易酸化、板结。 （3）雨水冲刷使肥料离开土壤，进入溪水、河水和湖泊。水中的肥料会使细菌和藻类迅速生长，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。 二、氮氧化物的无害化处理氧化物 1．空气中氮氧化物的来源 （1）氮氧化物(NOx)是大气污染物，主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。 （2）氮氧化物的来源：化石燃料的燃烧、硝酸工业生产过程中排放的废气、机动车辆排放的尾气等。 2．常见的污染类型 （1）光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生有毒的烟雾。 （2）酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 （3）破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 （4）NO与血红蛋白结合使人中毒。 3．常见的NOx尾气处理方法 （1）碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 （2）催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 【温馨提示】①工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料，并能减少NO的排放。 ②当NOx转化为硝酸时遵循电子守恒，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。14 ③除上述措施外，还可采用以甲醇、液化气代替汽油或安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性的，无污染的氮气或使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等洁净能源减少NOx尾气的排放。 拓展视野：信使分子——NO以保护环境 人们发现在生物体内存在少量的一氧化氮，具有扩张血管、促进消化和增强记忆力的特殊功能。一氧化氮起着生物信使分子的特殊作用，在人体内扮演着传递重要讯息和调节细胞功能的角色。高血压、动脉粥样硬化、冠状动脉炎等心血管疾病都是因为人体内一氧化氮长期供给不足而引起的。 1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。 教材习题02 硫酸铵是农业生产中常用的一种铵态氮肥。 （1）硫酸铵中氮元素的质量分数是 。 （2）测得某硫酸铵肥料中氮元素的质量分数为20%，其中可能混有 （填字母）。 A. 碳酸氢铵 B. 硝酸铵 C. 氯化铵 D. 磷酸氢二铵［(NH4)2HPO4］ （3）如何检验某种化学肥料是铵态氮肥？ 解题思路 （1）硫酸铵的化学式为(NH4)2SO4，则含氮元素的质量分数ω=[2×14/（18×2+96）]×100%≈21%。 （2）碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮含量=[14/（18+61）]×100% ≈18%<20%，硝酸铵(NH4NO3)中氮含量=[2×14/（18+62）]×100% ≈35%>20%，氯化铵(NH4Cl)中氮含量=[14/18+35.5）]×100%≈26%>20%，磷酸氢二铵［(NH4)2HPO4］中氮含量=[14×2/（14×2+96）]×100%≈23%>20%，故应为碳酸氢铵，选A （3）铵态氮肥必含NH，因此可向该铵态氮肥的溶液中加入强碱溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色无色气体，则该化肥为铵态氮肥。 教材习题03 大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响，请用物质的序号填空。 ① 二氧化碳 ② 二氧化硫 ③ 氮氧化物NOx （1）过量会导致温室效应加剧的主要物质是 。 （2）会造成酸雨的物质是 。 （3）会导致光化学烟雾的物质是 。 解题思路 常见温室气体有CO2、CH4 等，过量会导致温室效应加剧的主要物质是① 二氧化碳。 氮的氧化物、硫的氧化物是形成酸雨的主要物质，故选②二氧化硫和③氮氧化物NOx。 （3）NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物产生有毒的光化学烟雾。故选③氮氧化物NOx。 核心考点一：铵盐的性质 【例1】为了证明NH4Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁氨晶体)中含有NH、Fe2+、SO和H2O，取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中，下列相关实验叙述不正确的是 A．加热，试管口有液体生成，则证明晶体中含有结晶水 B．加少量水，溶液为浅绿色，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再滴加儿滴新制氯水，溶液变为血红色，则证明晶体中含有Fe2+ C．加浓NaOH溶液，加热，用湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验，试纸变红色 ，则证明晶体中含有NH D．加水溶解，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则证明晶体中含有SO 【答案】D 【解析】A．晶体加热后生成液体可以判断是生成的水，证明晶体中含结晶水，A正确；B．溶液呈浅绿色证明试样溶液中含有Fe2+滴入KSCN溶液，溶液不显红色，再向试管中滴加几滴新配制的氯水溶液的颜色变为红色，说明有Fe3+存在，这个结果间接地说明在原溶液中有Fe2+ 存在，B正确；C．向某无色溶液中加入浓NaOH溶液，加热试管，检验氨气，利用湿润的红色石蕊试纸，试纸变蓝，则说明原溶液中一定含NH，C错误；D．加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SO ，这是硫酸根离子的检验方法，D正确；故选：D。 核心考点二：铵根离子（NH）的检验 【例2】检验试管中盛有少量白色固体是铵盐的方法是（ ） A．加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝 B．将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊试液，看是否变红 C．加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性 D．加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液 【答案】A 【解析】将白色固体放入试管，加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨气，证明该盐中含有铵根离子，这是检验铵盐的方法，故A正确；氨气通入紫色石蕊试液，溶液会变蓝色，故B错误；铵盐易水解显示酸性，但是强酸弱碱盐水解均显示酸性，不能据此证明是铵盐，故C错误；氢氧化钠和氨水均是碱性的，如果氢氧化钠相对于氨水过量则会干扰检验，故D错误。 核心考点三：常见氮肥及使用 【例3】化学与人类生活密切相关，下列有关说法正确的是（ ） A. 棉、麻、蚕丝灼烧时只有无色无味的物质生成 B. 碳酸氢铵常用作氮肥，不可与碱性肥料混用 C. 坚持饮用纯水，有利于人体健康 D. 含氮量很髙的氨气，可直接作为农作物的优质氮肥施用 【答案】B 【解析】、蛋白质中除了含有、、元素外，还含有少量的、、等元素，故蛋白质燃烧有二氧化硫等刺激性气体生成，即产物不是无色无味的，故A错误； B、碳酸氢铵常用作氮肥，铵根离子与碱性肥料混合有氨气释放，肥效损失，故B正确； C、纯水中缺少矿物质和微量元素，长期引用不利于人体健康，故C错误； D、氨气是一种碱性气体，有腐蚀性，故不能直接作为农作物的氮肥，故D错误． 故选B． 核心考点四：氮氧化物的无害化处理 【例4】硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是（ ） A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 【答案】D 【解析】SO2是无色有刺激性气味的气体，A错误；汽车尾气的主要大气污染物为C与N的氧化物，如NOx和CO等，B错误；植物不能直接吸收空气中的氮氧化物，C错误；工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除，如加入石灰石或石灰乳均可进行脱硫处理，D正确。 【基础练】 1．化学与生活、社会密切相关，下列说法正确的是（ ） A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 B．春节是我国传统的节日，应把“爆竹声声辞旧岁，总把新桃换旧符”发扬光大 C．工业上燃烧煤时，加入少量石灰石是为了减少CO2的排放 D．“雾霾天气”“温室效应”“光化学烟雾”“PM2.5”等都与汽车尾气排放有关 【答案】　D 【解析】绿色化学的核心是从源头上减少对环境的污染，而不是先污染再治理，故A错误；爆竹爆炸会产生大量的有害气体，粉尘和纸屑，污染环境，故B错误；燃煤时加入少量石灰石，可以减少SO2的排放，不能减少CO2的排放，故C错误；雾霾、光化学烟雾、温室效应、PM2.5都是由汽车尾气的氮氧化物、碳氢化物及它们相互反应转化的物质有关，故D正确。 2．试管中盛有少量白色固体，可能是铵盐，检验的方法是（ ） A．加水，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，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 C．加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞溶液 D．加氢氧化钠溶液，加热，滴入石蕊溶液 【答案】B 【解析】铵盐和水混合不会产生氨，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口无任何变化，不能检验，故A错误；加氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，证明产生的气体是氨，证明该盐中含有铵根离子，这是检验铵盐的方法，故B正确；氢氧化钠和氨水均呈碱性，均能使酚酞溶液变红色或使石蕊溶液变蓝色，故C、D错误。 3．能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液区分开的一种试剂是(必要时可加热)（ ） A.Ba(OH)2溶液 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液 D.Ba(NO3)2溶液 【答案】A 【解析】Na2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应有白色沉淀产生，NH4NO3溶液、(NH4)2SO4溶液分别与Ba(OH)2溶液混合加热，前者有氨放出，后者既有氨放出，又产生白色沉淀，由此可鉴别出Na2SO4溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液，则剩余的一种为KCl溶液，A项正确。 4．下列关于铵盐的叙述正确的是（ ） ①所有铵盐中，氮元素的化合价都是-3价　②绝大多数铵盐易溶于水　③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用　④铵盐都是由离子构成的化合物　⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应　⑥铵盐受热分解一定都能产生氨气 A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②③④ 【答案】D 【解析】①硝酸铵中的氮元素化合价既有铵根中的-3价，又有硝酸根中的+5价，错误；②铵盐都是易溶于水的晶体，正确；③铵态氮肥中含有NH，与OH-会结合形成NH3∙H2O，该物质分解产生氨气逸出，使氮肥的肥效降低，因此不应跟碱性物质如草木灰混合使用，正确；④铵盐都是铵根离子与酸根离子通过离子键结合形成的，属于离子化合物，都是由离子构成的化合物，正确；⑤弱酸的铵盐能够与酸反应，如碳酸铵，错误；⑥铵盐受热分解，不同的铵盐随温度不同，分解产物不同，不一定生成氨气，如硝酸铵受热分解可以生成氮气，错误。综合上述分析，可知叙述正确的是②③④，故选D。 5．下列说法不正确的是（ ） A．铵盐受热均能分解得到氨气 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液显碱性 C．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2 D．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实现 【答案】A 【解析】A．铵盐受热易分解，但不一定均能分解得到氨气，例如硝酸铵等，A错误；B．碱性溶液遇石蕊试液变蓝色，某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该气体的水溶液显碱性，B正确；C．汽车的排气管上装有“催化转化器”，可以使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，C正确；D．稀硝酸被还原可以生成NO，NO和氧气反应可以生成NO2，则HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实现，D正确；答案选A。 6．某水溶液中可能存在K+、NH、Cl-、SO等离子，以下对于相关离子进行检验的操作和结论不正确的是（ ） A．用洁净的铂丝蘸取该溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰，则该溶液中一定含有K+ B．取少许该溶液，加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该溶液中一定含有NH C．取少许该溶液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则该溶液中一定有Cl- D．取少许该溶液，加入稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该溶液中一定含有SO 【答案】C 【解析】A．用洁净的铂丝蘸取该溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰，说明该溶液中一定含有K+，A正确；B．取少许该溶液，加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体是氨气，则该溶液中一定含有NH，B正确；C．取少许该溶液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，白色沉淀可能是氯化银或硫酸银，因此不能说明该溶液中一定有Cl－，C错误；D．取少许该溶液，加入稀盐酸，无明显现象，排除其它离子干扰，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，白色沉淀是硫酸钡，则该溶液中一定含有SO，D正确；答案选C。 7．某同学探究氨气和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是（ ） A．室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，比较NH3·H2O和NaOH碱性强弱 B．向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无NH C．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O D．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 【答案】A 【解析】NH3·H2O是弱电解质，NaOH是强电解质，前者部分电离，后者完全电离，故通过室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，可比较NH3·H2O和NaOH碱性强弱，A正确；NH3极易溶于水，稀溶液中不加热，NH3不能逸出，无法确定原溶液中是否含NH，B错误；NH3不易燃烧，产生的NO是大气污染物，不能作清洁能源，C错误；NH4Cl受热也会分解，故不可采用加热法除杂，D错误。 8．某同学进行如下实验： 项目 实验步骤 实验现象 Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙黄色(pH≈5) 下列说法不正确的是（ ） A．根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应 B．根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C．Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的 D．根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3 【答案】C 【解析】试纸变蓝说明有碱性气体生成，只能是氯化铵分解产生NH3，A说法正确；实验Ⅰ中，可发现试纸先由黄色变为蓝色，再变成黄色，最终变为红色，说明氨气的扩散速率快于氯化氢，B说法正确；对比实验Ⅰ、Ⅱ可知，NH4Cl水解显酸性只能使pH试纸显橙黄色(pH≈5)，而实验Ⅰ中pH试纸显红色(pH≈2)，C说法错误；白色固体是冷却后的氯化氢与氨气反应生成的，故不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3，D说法正确。 9．当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下： 下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是（ ） A．部分光能转变为化学能 B．消除总变化为NOx＋O2＋H2O―→HNO3 C．消除反应能全天候发生 D．使用纳米TiO2的消除效率更高 【答案】　C 【解析】在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，部分光能转变为化学能，故A项正确；题中示意图表明，在TiO2的催化作用下紫外线提供能量，发生反应：NOx＋O2＋H2O―→HNO3，故B项正确；没有紫外线时上述反应不能发生，故C项错误；纳米TiO2与紫外线接触面积更大，将产生更多的光生电子和光生空穴，从而消除更多的NOx，故D项正确。 10．三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是 （ ） A．在转化过程中，氮元素均被还原 B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C．还原过程中生成0.1 mol ，转移0.5 mol电子 D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 【答案】D 【解析】A．根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；B．根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N元素，故B错误；C．还原过程中生成0.1  mol  N2，转移电子的物质的量为0.1 mol×(5-0)×2=1mol，故C错误；D．整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，故D正确；故选D。 【提升练】 1．绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想。某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法正确的是（ ） A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO3 B．向气体1中通入的空气需要过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是CO D．处理含废水时，发生的反应为：NH +5NO2-+4H+=6NO↑+4H2O 【答案】C 【解析】工业废气中、可被石灰乳吸收，生成、，因氢氧化钙过量，则固体中主要含有、、，A错误；B．若空气过量反应生成硝酸钠，不能与铵根离子的溶液反应，B错误；C．由以上分析可以知道，气体含有、，捕获剂所捕获的气体主要是一氧化碳，C正确；D．亚硝酸钠和铵根离子的溶液反应生成的无污染的气体应为氮气不是一氧化氮：NH +NO2-+4H+=N2↑+2H2O，D错误；故选C。 2．煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2)∶n(NO)＝3∶2]同时脱硫脱硝(分别生成SO、NO)，测得NO、SO2脱除率如图，下列说法不正确的是（ ） A．SO2和NOx都会形成酸雨，NOx还会形成光化学烟雾 B．随着脱除反应的进行，吸收溶液的pH逐渐减小 C．SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO D．依据图中信息，在80 min时，吸收液中n(NO)∶n(Cl－)＝2∶3 【答案】D 【解析】SO2和NOx，分别可以形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，光化学烟雾是氮的氧化物在太阳紫外线的照射下产生的一种二次污染物，A正确；脱除反应的原理为2NO＋3ClO－＋H2O===2H＋＋2NO＋3Cl－、SO2＋ClO－＋H2O===2H＋＋SO＋Cl－，反应生成大量H＋，溶液pH减小，B正确；根据SO2和NO气体在水中的溶解度：SO2>NO，SO2比NO更易溶于水，SO2更容易发生反应，C正确；根据已知n(SO2)∶n(NO)＝3∶2，假设SO2为3 mol，则NO为2 mol，依据图中信息及离子方程式中的比例关系得：在80 min时，NO脱除率为40%，即反应的NO为2 mol×40%＝0.8 mol,0.8 mol NO生成0.8 mol NO和1.2 mol Cl－，SO2脱除率为100%，即3 mol SO2全部反应生成3 mol Cl－，则n(Cl－)＝(3＋1.2)mol＝4.2 mol，则吸收液中n(NO)∶n(Cl－)＝0.8∶4.2＝4∶21，D错误。 3．氮化铬具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性，因而具有广泛的应用前景。实验室制备CrN的反应原理为CrCl3＋NH3CrN＋3HCl，装置如图所示： 下列说法错误的是（ ） A．装置①还可以用于制取O2、Cl2、CO2等气体 B．装置②④中可分别盛装NaOH溶液、KOH固体 C．装置③中也可盛装维生素C，其作用是除去氧气 D．装置⑤中产生的尾气冷却后用水吸收得到纯盐酸 【答案】D 【解析】装置①可以用H2O2溶液(MnO2作催化剂)制取氧气，用浓盐酸与高锰酸钾制取氯气，用盐酸与碳酸钙制取二氧化碳气体，A正确；装置②中盛放NaOH溶液可以吸收NH3中混有的二氧化碳气体，④中盛放KOH固体可以吸收水分，B正确；装置③中的亚硫酸钠可以除去NH3中混有的氧气，也可盛装维生素C除去氧气，C正确；装置⑤中产生的尾气含有反应生成的HCl，以及未完全反应的NH3，所以冷却后用水吸收得不到纯盐酸，D错误。 4．（1）化石燃料燃烧、硝酸工业废气处理不当及机动车辆尾气排放中的NO、NO2进入大气后，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。 （2）为预防和控制氮氧化物的污染，人们采取许多措施。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。氨气也可以用来处理氮氧化物。例如，氨气与一氧化氮可发生如下反应：4NH3+6NO=5N2+6H2O。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烃和烃的衍生物 D．光化学烟雾呈现淡蓝色是因为含有NO2 【答案】D 【解析】A．由分析，过程中有臭氧、过氧乙酰硝酸酯等氧化性物质产生，光化学烟雾有强氧化性，故A正确；B．二氧化氮与水反应生成硝酸，氮氧化物还可引发酸雨等污染问题，故B正确；C．碳氢化合物即烃类，醛、酮、过氧乙酰硝酸酯都属于烃的衍生物，故C正确；D．NO2是红棕色气体，光化学烟雾呈现淡蓝色是由于光的折射和反射，故D错误；故选D。 5．工业废水中的氨氮(以、形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到国家规定的排放标准。 （1）微生物法：酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为，再与作用生成。 ①转化为的离子方程式为 。 ②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为 。 （2）次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO，氨氮转化为而除去。 ①NaClO氧化的离子方程式为 。 ②一定pH下，NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时，总氮的去除率随的增大不升反降的原因是 。 （3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，为羟基自由基，其氧化性比更强。 ①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为 。 ②其它条件不变调节废水的pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大，后变化较小，可能的原因是 。 【答案】（1）NH +2O2 NO+H2O+2H+ 3：5 （2）3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O NaClO将部分氨氮氧化为NO2-、NO留在废水中 （3）O3与活性炭表面吸附的OH-作用生成—OH，—OH将活性炭表面吸附的NH转化为N2 随pH增大，活性炭上吸附的OH-增多，生成—OH增多；pH继续增大时，OH-将NH转化为NH3，不利于活性炭对氨氮的吸附 【解析】（1）①NH转化为NO ，N元素化合价从-3升高到+5价，氧元素从0价降低到-2价，则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得离子方程式为NH +2O2 NO+H2O+2H+。 ②NO与NH在转化为N2的反应中，NO中N元素化合价从+5降低到0价，NH中N元素化合价从-3升高到0价，按得失电子数守恒、消耗NO与NH的物质的量之比为3：5。 （2）①ClO-氧化氨气为氮气，反应中，氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+1价降低到-1价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得离子反应方程式为：3ClO-+2NH3=3Cl-+N2+3H2O。②一定pH下，NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当m(NaClO):m(NH3)=7.7时，总氮的去除率随m(NaClO):m(NH3)的增大不升反降、意味着溶液中生成了其它含氮的微粒，应该是氨气被氧化的产物，则原因是： NaClO将部分氨氮氧化为NO2-、NO留在废水中。 （3）①由图可知：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为：O3与活性炭表面吸附的OH-作用生成—OH，—OH将活性炭表面吸附的NH转化为N2。②结合信息可知：生成—OH增多时反应速率增大。则随pH增大氨氮去除率先明显增大后变化较小的可能原因是：随pH增大，活性炭上吸附的OH-增多，生成—OH增多；pH继续增大时，OH-将NH转化为NH3，不利于活性炭对氨氮的吸附。 6．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）PM2.5分散在空气中形成的分散系______ __(填“属于”或“不属于”)胶体。 （2）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 浓度/ mol·L－1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5 根据表中数据判断待测试样为________(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c(H＋)或c(OH－)＝________ mol·L－1。 （3）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。 ______ClO＋______NO＋______===______Cl－＋______NO＋______ （4）为减少SO2的排放，常采取的措施有： ①将煤转化为清洁气体燃料。写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：__________________。 ②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是______(填字母)。 a．Ca(OH)2　　 b．Na2CO3 　　c．CaCl2　　 d．NaHSO3 （5）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。 ①汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，写出汽缸中生成NO的化学方程式： ________________________________________________________________________。 ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为______________________________。 【答案】（1）不属于 （2）酸；10－4 （3）3；4；4OH－；3；4；2H2O　 （4）①C＋H2O(g)CO＋H2；②ab （5）①N2＋O22NO；②2CO＋2NO2CO2＋N2 【解析】（1）PM2.5的直径小于等于2.5×10－6 m，所以分散在空气中形成的分散系不属于胶体。 （2）根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)，将表中数据带入得：c(H＋)＝10－4 mol·L－1，所以待测试样显酸性。 （3）N元素化合价从＋2价升高到＋5价，失去3个电子，Cl元素化合价从＋3价降低到－1价，得到4个电子，根据电子得失守恒可知反应的离子方程式为3ClO＋4NO＋4OH－===3Cl－＋4NO＋2H2O。 （4）①焦炭与水蒸气反应的化学方程式为C＋H2O(g)CO＋H2。②二氧化硫是酸性氧化物，能够与碱反应：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O；也能够与碳酸钠反应：SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2，与氯化钙、亚硫酸氢钠均不反应，答案选ab。 （5）①汽缸中生成NO的化学方程式为N2＋O22NO。②CO和NO催化氧化生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为2CO＋2NO2CO2＋N2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第06讲 含氮化合物的合理使用 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（4大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1.认识铵盐的性质，掌握铵根离子的检验方法及原理。 2.了解常见的氮肥及其用法用途，认识到使用化肥的利弊。 3.认识氮氧化物对人体健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，能对化学品的生产和使用进行初步的评估，提出处理环境污染物的建议。 第1课时 铵盐的性质 一．铵盐的性质 1．定义 铵根离子(NH)与酸根离子形成的化合物，农业上常用的铵态氮肥，如NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐。 2．物理性质 绝大多数铵盐是白色或无色晶体，均易溶于水。 3．铵盐的化学性质 （1）不稳定性（受热易分解）： ①NH4Cl受热分解：NH4ClNH3↑＋HCl（用于除去或分离铵盐） ； ②NH4HCO3或(NH4)2CO3受热分解：NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑； (NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O ③硝酸铵的分解有四种情况： 第一种：110℃时分解：NH4NO3＝HNO3＋NH3↑ 第二种：185℃～200℃分解：NH4NO3＝N2O↑＋2H2O 第三种：230℃以上，同时有弱光：2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O 第四种：在400℃以上时，剧烈分解发生爆炸：4NH4NO3=3N2↑+2NO2↑+8H2O 注：一般情况下写为5NH4NO34N2+2HNO3+9H2O ④硫酸铵分解两种情况 第一种：硫酸铵在280℃就开始分解,分解放出氨气而生成硫酸氢铵（酸式硫酸铵）： (NH4)2SO4NH3+NH4HSO4； 第二种：513℃时则硫酸铵完全分解,分解放出氨气、氮气、二氧化硫及水：3(NH4)2SO43SO2↑+6H2O+N2↑+4NH3↑ （2）与强碱反应 ①在稀溶液中不加热：NH＋OH－===NH3·H2O。 ②加热时或浓溶液：NH＋OH－NH3↑＋H2O。 ③实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取氨气，化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。 二．铵根离子（NH）的检验 1．实验探究 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 试管中有气泡产生，红色石蕊试纸变蓝 结论 铵盐与强碱反应生成氨气，NH4Cl＋NaOHNH3↑＋H2O＋NaCl、NH4NO3＋ NaOHNaNO3＋H2O＋NH3↑、2NaOH＋(NH4)2SO4 Na2SO4＋2H2O＋2NH3↑。 离子方程式：NH＋OH－NH3↑＋H2O 应用 ①检验铵根离子的存在；②制取氨。 【温馨提示】①通常铵盐加热分解成氨气和对应的酸，但并不是所有的铵盐受热分解都生成氨气：高温或猛烈撞击 2NH4NO3=========N2↑＋O2↑＋4H2O。 ②在试管中加热少量氯化铵固体，可观察到的现象是氯化铵白色固体消失，在试管上方重新凝成白色固体。反应的化学方程式：NH4ClNH3↑＋HCl↑，NH3＋HCl===NH4Cl。因此，不能用加热NH4Cl固体的方法来制备氨。 2．铵根离子（NH）的检验方法 （1）方法：未知液呈碱性使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。即向铵盐溶液中加入强碱溶液，加热，产生无色气体，用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝色。 （2）原理：NH＋OH－NH3↑＋H2O 【温馨提示】①检验铵根离子时，原理是NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH3溶于水显碱性。实验中选用浓碱并加热，目的是减小氨气溶解度，便于检验；选用湿润的红色石蕊试纸，NH3溶于水后电离出OH－可使红色石蕊试纸变蓝。 ②向某盐中加入强碱溶液，用湿润的红色石蕊试纸进行检验，若试纸没有变蓝，则不能说明盐中不含有NH4+，因为盐中含有NH，加入强碱溶液后，需要加热才能产生NH3。 第2课时　常见氮肥 氮氧化物的无害化处理 一、常见的氮肥及其使用 1．常见的氮肥 （1）化肥的分类：氮、磷、钾是植物生长必需的三种营养元素，依据化学肥料中含有的植物营养素，可以把化肥分为氮肥(含有N元素)、磷肥(含有P元素)、钾肥(含有K元素)、微肥(微量元素肥料的简称)和复合肥料（含有两种或两种以上主要营养元素）等。其中，氮肥、磷肥、钾肥是植物需求量较大的化学肥料。 （2）氮肥的分类：氮肥主要有铵态氮肥（主要含NH）、硝态氮肥（主要含NO）和尿素[化学式CO(NH2)2]。 2．正确使用氮肥 氮肥 使用方法 铵态氮肥 低温保存，深施盖土，避免受热；不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用 硝态氮肥 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大，容易被植物吸收。但土壤湿度大时，易发生反硝化作用导致硝态氮肥流失 尿素 在农作物需肥前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便、长期使用对土壤的破坏作用小，是目前使用量最大的一种氮肥 3．尿素 （1）含氮量：尿素的化学式为CO(NH2)2，属于有机氮肥，是一种白色晶体，其中氮的质量分数约为46.7%，是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥。 （2）制备方法：工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。 （3）作用：尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和作物。施用尿素后，土壤中的微生物将其吸收，使其水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收利用。因此，通常在作物需肥期前4～8天施用。由于尿素肥效高、易保存、使用方便，长期使用对土壤的破坏作用小，所以它是目前使用量最多的一种氮肥。 4．复合肥料 （1）概念：一种优质、高效的化肥，目前使用较多的主要是含氮和磷的复合化肥，如磷酸二氢铵(NH4H2PO4)和磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]等。 （2）作用：复合化肥具有养分含量高、副成分少且物理性状好等优点，是正在大力发展和推广的化肥。 5．过量施用化肥的危害 （1）化学肥料为增加粮食产量作出了重要的贡献。然而，我国作为化肥使用大国（化肥用量占世界用量的1/5还多)，必须高度关注化肥使用不当所引起的环境问题。 （2）长期使用化肥的土壤，容易酸化、板结。 （3）雨水冲刷使肥料离开土壤，进入溪水、河水和湖泊。水中的肥料会使细菌和藻类迅速生长，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。 二、氮氧化物的无害化处理氧化物 1．空气中氮氧化物的来源 （1）氮氧化物(NOx)是大气污染物，主要包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)。 （2）氮氧化物的来源：化石燃料的燃烧、硝酸工业生产过程中排放的废气、机动车辆排放的尾气等。 2．常见的污染类型 （1）光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生有毒的烟雾。 （2）酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 （3）破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 （4）NO与血红蛋白结合使人中毒。 3．常见的NOx尾气处理方法 （1）碱液吸收法 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是 n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。 （2）催化转化法 在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)，或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。 【温馨提示】①工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料，并能减少NO的排放。 ②当NOx转化为硝酸时遵循电子守恒，如果是NOx与O2混合，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。14 ③除上述措施外，还可采用以甲醇、液化气代替汽油或安装汽车尾气净化装置，将NOx转化为中性的，无污染的氮气或使用以液化天然气(LNG)或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等洁净能源减少NOx尾气的排放。 拓展视野：信使分子——NO以保护环境 人们发现在生物体内存在少量的一氧化氮，具有扩张血管、促进消化和增强记忆力的特殊功能。一氧化氮起着生物信使分子的特殊作用，在人体内扮演着传递重要讯息和调节细胞功能的角色。高血压、动脉粥样硬化、冠状动脉炎等心血管疾病都是因为人体内一氧化氮长期供给不足而引起的。 1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能。 教材习题02 硫酸铵是农业生产中常用的一种铵态氮肥。 （1）硫酸铵中氮元素的质量分数是 。 （2）测得某硫酸铵肥料中氮元素的质量分数为20%，其中可能混有 （填字母）。 A. 碳酸氢铵 B. 硝酸铵 C. 氯化铵 D. 磷酸氢二铵［(NH4)2HPO4］ （3）如何检验某种化学肥料是铵态氮肥？ 解题思路 （1）硫酸铵的化学式为(NH4)2SO4，则含氮元素的质量分数ω=[2×14/（18×2+96）]×100%≈21%。 （2）碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮含量=[14/（18+61）]×100% ≈18%<20%，硝酸铵(NH4NO3)中氮含量=[2×14/（18+62）]×100% ≈35%>20%，氯化铵(NH4Cl)中氮含量=[14/18+35.5）]×100%≈26%>20%，磷酸氢二铵［(NH4)2HPO4］中氮含量=[14×2/（14×2+96）]×100%≈23%>20%，故应为碳酸氢铵，选A （3）铵态氮肥必含NH，因此可向该铵态氮肥的溶液中加入强碱溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色无色气体，则该化肥为铵态氮肥。 教材习题03 大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响，请用物质的序号填空。 ① 二氧化碳 ② 二氧化硫 ③ 氮氧化物NOx （1）过量会导致温室效应加剧的主要物质是 。 （2）会造成酸雨的物质是 。 （3）会导致光化学烟雾的物质是 。 解题思路 常见温室气体有CO2、CH4 等，过量会导致温室效应加剧的主要物质是① 二氧化碳。 氮的氧化物、硫的氧化物是形成酸雨的主要物质，故选②二氧化硫和③氮氧化物NOx。 （3）NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物产生有毒的光化学烟雾。故选③氮氧化物NOx。 核心考点一：铵盐的性质 【例1】为了证明NH4Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁氨晶体)中含有NH、Fe2+、SO和H2O，取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管中，下列相关实验叙述不正确的是 A．加热，试管口有液体生成，则证明晶体中含有结晶水 B．加少量水，溶液为浅绿色，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显血红色，再滴加儿滴新制氯水，溶液变为血红色，则证明晶体中含有Fe2+ C．加浓NaOH溶液，加热，用湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验，试纸变红色 ，则证明晶体中含有NH D．加水溶解，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则证明晶体中含有SO 核心考点二：铵根离子（NH）的检验 【例2】检验试管中盛有少量白色固体是铵盐的方法是（ ） A．加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝 B．将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊试液，看是否变红 C．加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性 D．加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液 核心考点三：常见氮肥及使用 【例3】化学与人类生活密切相关，下列有关说法正确的是（ ） A. 棉、麻、蚕丝灼烧时只有无色无味的物质生成 B. 碳酸氢铵常用作氮肥，不可与碱性肥料混用 C. 坚持饮用纯水，有利于人体健康 D. 含氮量很髙的氨气，可直接作为农作物的优质氮肥施用 核心考点四：氮氧化物的无害化处理 【例4】硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是（ ） A．NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因 B．汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5 C．植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料，实现氮的固定 D．工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除 【基础练】 1．化学与生活、社会密切相关，下列说法正确的是（ ） A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 B．春节是我国传统的节日，应把“爆竹声声辞旧岁，总把新桃换旧符”发扬光大 C．工业上燃烧煤时，加入少量石灰石是为了减少CO2的排放 D．“雾霾天气”“温室效应”“光化学烟雾”“PM2.5”等都与汽车尾气排放有关 2．试管中盛有少量白色固体，可能是铵盐，检验的方法是（ ） A．加水，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，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 C．加氢氧化钠溶液，加热，滴入酚酞溶液 D．加氢氧化钠溶液，加热，滴入石蕊溶液 3．能把Na2SO4溶液、NH4NO3溶液、KCl溶液、(NH4)2SO4溶液区分开的一种试剂是(必要时可加热)（ ） A.Ba(OH)2溶液 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液 D.Ba(NO3)2溶液 4．下列关于铵盐的叙述正确的是（ ） ①所有铵盐中，氮元素的化合价都是-3价　②绝大多数铵盐易溶于水　③铵态氮肥不宜与碱性肥料混合施用　④铵盐都是由离子构成的化合物　⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应　⑥铵盐受热分解一定都能产生氨气 A．①②③ B．①③⑤ C．②③⑤ D．②③④ 5．下列说法不正确的是（ ） A．铵盐受热均能分解得到氨气 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液显碱性 C．汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2 D．HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实现 6．某水溶液中可能存在K+、NH、Cl-、SO等离子，以下对于相关离子进行检验的操作和结论不正确的是（ ） A．用洁净的铂丝蘸取该溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰，则该溶液中一定含有K+ B．取少许该溶液，加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该溶液中一定含有NH C．取少许该溶液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则该溶液中一定有Cl- D．取少许该溶液，加入稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该溶液中一定含有SO 7．某同学探究氨气和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是（ ） A．室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，比较NH3·H2O和NaOH碱性强弱 B．向试管中滴加稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸不变蓝，则原溶液中无NH C．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O D．加热可除去NH4Cl中的少量NaHCO3 8．某同学进行如下实验： 项目 实验步骤 实验现象 Ⅰ 将NH4Cl固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2)；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙黄色(pH≈5) 下列说法不正确的是（ ） A．根据Ⅰ中试纸变蓝，说明NH4Cl发生了分解反应 B．根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C．Ⅰ中试纸变成红色，是由于NH4Cl水解造成的 D．根据试管中部有白色固体附着，说明不宜用加热NH4Cl的方法制备NH3 9．当前，汽车尾气已成为许多城市空气的主要污染源。研究表明，含TiO2的混凝土或沥青可以部分消除汽车尾气中的氮氧化物，其原理如下： 下列关于该“消除”过程的叙述不正确的是（ ） A．部分光能转变为化学能 B．消除总变化为NOx＋O2＋H2O―→HNO3 C．消除反应能全天候发生 D．使用纳米TiO2的消除效率更高 10．三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是 （ ） A．在转化过程中，氮元素均被还原 B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C．还原过程中生成0.1 mol ，转移0.5 mol电子 D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 【提升练】 1．绿水青山是习近平总书记构建美丽中国的伟大构想。某工厂拟综合处理含废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法正确的是（ ） A．固体1中主要含有CaCO3、CaSO3 B．向气体1中通入的空气需要过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是CO D．处理含废水时，发生的反应为：NH +5NO2-+4H+=6NO↑+4H2O 2．煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2)∶n(NO)＝3∶2]同时脱硫脱硝(分别生成SO、NO)，测得NO、SO2脱除率如图，下列说法不正确的是（ ） A．SO2和NOx都会形成酸雨，NOx还会形成光化学烟雾 B．随着脱除反应的进行，吸收溶液的pH逐渐减小 C．SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO D．依据图中信息，在80 min时，吸收液中n(NO)∶n(Cl－)＝2∶3 3．氮化铬具有极高的硬度和力学强度、优异的抗腐蚀性能和高温稳定性，因而具有广泛的应用前景。实验室制备CrN的反应原理为CrCl3＋NH3CrN＋3HCl，装置如图所示： 下列说法错误的是（ ） A．装置①还可以用于制取O2、Cl2、CO2等气体 B．装置②④中可分别盛装NaOH溶液、KOH固体 C．装置③中也可盛装维生素C，其作用是除去氧气 D．装置⑤中产生的尾气冷却后用水吸收得到纯盐酸 4．（1）化石燃料燃烧、硝酸工业废气处理不当及机动车辆尾气排放中的NO、NO2进入大气后，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。 （2）为预防和控制氮氧化物的污染，人们采取许多措施。可用氢氧化钠溶液对含氮氧化物的废气进行处理，反应的化学方程式如下：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。氨气也可以用来处理氮氧化物。例如，氨气与一氧化氮可发生如下反应：4NH3+6NO=5N2+6H2O。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烃和烃的衍生物 D．光化学烟雾呈现淡蓝色是因为含有NO2 5．工业废水中的氨氮(以、形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到国家规定的排放标准。 （1）微生物法：酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为，再与作用生成。 ①转化为的离子方程式为 。 ②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为 。 （2）次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO，氨氮转化为而除去。 ①NaClO氧化的离子方程式为 。 ②一定pH下，NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时，总氮的去除率随的增大不升反降的原因是 。 （3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，为羟基自由基，其氧化性比更强。 ①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为 。 ②其它条件不变调节废水的pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大，后变化较小，可能的原因是 。 6．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）PM2.5分散在空气中形成的分散系________(填“属于”或“不属于”)胶体。 （2）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 浓度/ mol·L－1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5 根据表中数据判断待测试样为________(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c(H＋)或c(OH－)＝________ mol·L－1。 （3）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。 ______ClO＋______NO＋______===______Cl－＋______NO＋______ （4）为减少SO2的排放，常采取的措施有： ①将煤转化为清洁气体燃料。写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式：___________。 ②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是______(填字母)。 a．Ca(OH)2　　 b．Na2CO3 　　c．CaCl2　　 d．NaHSO3 （5）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化。 ①汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，写出汽缸中生成NO的化学方程式：_______。 ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为_______________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！8 学科网 学科网（北京）股份有限公司 $$