内容正文:
专题7 氮和社会可持续发展
第三单元 含氮化合物的合理使用
第1课时 含氮化合物的合理使用
版块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.通过实验探究,了解铵盐的主要性质,认识铵盐在农业生产中的应用和对生态环境的影响。
2.通过实验探究了解氨气的实验室制法。
3.了解NOx对大气质量的影响。
重难点:铵盐的性质;氨气的实验室制法;氮氧化物对环境的影响。
一、铵盐的性质
1.物理性质
通常把铵根离子和酸根离子形成的______化合物称为铵盐 ,它们多为_____色、____溶于水的晶体。
2.化学性质
(1)【实验探究】铵盐的性质
【实验1】取少量氯化铵和碳酸氢铵,分别放入两支试管中,在酒精灯火焰上微热。
实验现象:________________________________________________________________________。
化学方程式:________________________ ________________________
____________________________________
【实验2】将少量氯化铵与少量氢氧化钙混合后放入试管中,在酒精灯火焰上微热,用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体。
实验现象:______________________________。
化学方程式:__________________________________________。
(2)铵盐的化学性质
①不稳定性:铵盐不稳定,受热易分解。
NH4Cl分解的化学方程式为:____________________________________
NH4HCO3分解的化学方程式为:____________________________________
②与碱反应:
铵盐与碱溶液反应的离子方程式:
a.在稀溶液中不加热:____________________________________。
b.加热时或浓溶液:____________________________________。
(3)铵盐的检验方法
向铵盐中加入NaOH溶液,______,将______的____________试纸靠近管口,若试纸变蓝,证明样品中含有NH。
二、氨气的实验室制法
1.反应原理
加热固态铵盐和碱的混合物,一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,反应的方程式为:
________________________________________________。
2.实验装置
(1)制取装置:如图所示
(2)收集:____________法。
(3)验满方法:
A.用________________________置于试管口,试纸变蓝色;
B.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,现象是____________。
3.尾气处理
收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,作用是:
①________________________________________________;
②____________________________________。
4.实验室快速制取氨气的方法
(1)氨水直接加热
浓氨水加热,氨气在水中的溶解度下降,同时NH3·H2O受热分解,产生氨气。
反应方程式为:______________________________
(2)向浓氨水中加NaOH或CaO或碱石灰,NaOH等具有______性,使氨气从氨水中挥发出来。
【特别提醒】
(1)因为NH3为碱性气体,且能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3,所以不能用浓硫酸、无水氯化钙、P2O5等代替碱石灰干燥NH3。
(2)收集NH3时,试管口处的干燥棉花可减缓NH3与空气的对流。
三、常见的氮肥及使用
1.常见的氮肥
(1)铵态氮肥:含NH、NH4HCO3、(NH4)2SO4
铵态氮肥在使用时注意两点:
①________________________________________________;
②________________________________________________。
(2)硝态氮肥
硝态氮肥包括__________________等。
NO不易被以带______为主的土壤胶粒所吸附,在潮湿的土壤中流动性大,容易被植物吸收。
硝态氮肥在____________的情况下,硝酸根经微生物作用可还原成气体(NO、N2O 、N2)逸出,这种反硝化作用导致硝态氮肥的损失。
(3)尿素
化学式为__________,是一种____色晶体,是固态氮肥含氮量______的一种氮肥。
工业上用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素,反应方程式为:___________________________。
尿素是一种______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______________________________,缓慢释放______被作物吸收利用。
2.合理使用氮肥
(1)长期使用化肥的土壤容易______、______。
(2)部分肥料随着雨水流入河流和湖泊,水中的肥料会使细菌、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。
四、氮氧化物的无害化处理
1.氮氧化物的来源
(1)氮氧化物(NOx)主要包括__________________。
(2)氮氧化物的来源
__________________、__________________和________________________是氮氧化物的主要来源。
2.氮氧化物的危害
(1)形成酸雨
NO2形成酸雨的过程为________________________(用化学方程式表示)。
(2)光化学烟雾
在日光照射下,NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3),臭氧与空气中的一些碳氢化合物在________ __________发生作用后,产生了一种有毒的烟雾,人们称之为光化学烟雾。
3.预防和控制氮氧化物的污染
(1)减少化石燃料使用并进行脱硝处理,积极寻找替代能源。
(2)合理处理工业废气,减少有害气体排放。
(3)减少汽车尾气危害的措施
①以____________代替汽油;
②安装汽车尾气净化装置,将NOx转化为中性、无污染的______;
③使用____________或____________电池作为动力的新型环保汽车。
汽车尾气净化装置里含Pd的金属催化剂,反应方程式为:______________________________。
使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等方法,减少汽车尾气的排放。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)加热盛有NH4Cl的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华( )
(2)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl( )
(3)某同学根据铵盐受热分解的性质,认为可以采用加热NH4Cl的方法来制取氨( )
(4)由于氨极易溶于水,所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收( )
(5)草木灰含钾元素和铵态氮肥混用效果更好( )
(6)目前广泛使用的肥料有尿素、复合化肥( )
(7)尿素是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥( )
(8)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是造成光化学烟雾的元凶( )
(9)“温室效应”加剧所带来的环境问题是形成光化学烟雾( )
(10)严格控制汽车尾气的排放,可有效减少氮氧化物对大气的污染( )
2.实验室可用下列几组试剂制取少量NH3:
①固体Ca(OH)2和NH4Cl;②浓氨水和固体CaO;③浓氨水。
请回答下列问题:
(1)用上述三组试剂制取少量NH3,需要加热的是________(填序号),第②组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为_____________________________________。
(2)下面的制取装置图中,方法①应选用装置_______(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置________。
(3)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是________(填字母)。
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷
D.碱石灰 E.固体CaO F.无水CaCl2
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是_________________________。
3.选用下列物质填空(填序号):
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物 ④氟氯烃
(1)会破坏臭氧层的物质是________
(2)过量会导致温室效应加剧的物质是_________
(3)造成酸雨的物质是_______
(4)导致光化学烟雾的物质是________
4.(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:________________________________________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:________________________________________。
②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是____________。
►问题一 铵盐的性质
【典例1】下列关于铵盐的说法正确的是( )
A.将NH4Cl固体加热,NH4Cl发生了升华
B.铵盐的溶液能使石蕊变蓝色
C.铵盐都易溶于水
D.要密封保存铵盐,防止氨气泄漏
【变式1-1】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,用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近瓶口
D.加氢氧化钠溶液,滴入紫色石蕊试剂
【变式1-2】关于铵盐的叙述中正确的是( )
①所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价 ②所有铵盐都溶于水 ③铵态氮肥不易跟草木灰混合使用 ④铵盐都是离子化合物 ⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
A.①③④ B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤
►问题二 氨气的实验室制法
【典例2】在实验室制取干燥氨气的过程中,下列装置使用合理的是( )
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中的少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
【解题必备】
1.实验室制法
(1)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)发生装置:固+固气
(3)NH3的干燥:碱石灰,不能用P2O5、浓H2SO4、CaCl2干燥。
(4)验满:
①湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若试纸变蓝,说明已经收集满。
②蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
(5)收集方法:向下排空气法
(6)尾气处理:
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)以避免污染空气。多余气体进行尾气吸收防止倒吸,常采用下列装置和措施。
2.实验室快速制取氨气的方法
方法
化学方程式(或原理)
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解。且OH-浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水+固体CaO
NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2
CaO的作用:①吸水;②吸水后放热促进NH3的放出;③增加溶液中OH-浓度,减少NH3的溶解
【变式2-1】实验室制取少量氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A.①是NH3制备装置
B.②是NH3吸收装置
C.③是NH3制备装置
D.④是NH3收集、检验装置
【变式2-2】某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气,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 。
(2)用装置B收集氨气时,应选择氨气的进气口是 (选填“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 , 。
(4)为防止环境污染,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)。
►问题三 常见的氮肥及其使用
【典例3】施用氮肥能促进作物生长,并能提高作物中蛋白质的含量。下列关于氮肥的说法错误的是( )
A.尿素CO(NH2)2是一种氮肥
B.储存碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处
C.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用
D.氮肥溶于水,其中的氮元素均以铵根离子形式存在
【变式3-1】肥田粉是我国最早使用的氮肥,主要成分(NH4)2SO4易溶于水,其水溶液呈弱酸性。有关(NH4)2SO4的说法错误的是( )
A.能与BaCl2溶液反应 B.长期使用会导致土壤酸化
C.能与NaOH溶液反应 D.其水溶液中的阳离子只有H+
►问题四 常见的环境污染及防治
【典例4】以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
破坏臭氧层
化石燃料的燃烧
B
SO2
温室效应
汽车尾气的排放
C
NO2
光化学烟雾
工厂废气的排放
D
CO
酸雨
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
【解题必备】
(1)常见的环境污染
环境污染
形成原因
主要危害
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖,冰雪融化,释放有毒气体
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
土壤酸化,腐蚀建筑物
光化学烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放
使藻类过度繁殖,水质恶化,发生在海水中为赤潮,淡水中为水华
白色污染
聚乙烯塑料的大量使用,任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
(2)氮氧化物污染治理方法
①汽车尾气“催化转化法”
2CO+2NO2CO2+N2
②氨还原法
6NO+4NH35N2+6H2O
6NO2+8NH37N2+12H2O
③碱液吸收法
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2+2NaOH===NaNO2+H2O
【变式4-1】下列说法不正确的是( )
A.NOx能形成酸雨,NO2转化为HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO
B.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
C.根据反应2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知,可以利用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮以防止氮氧化物对大气的污染
D.在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放
【变式4-2】东风汽车装有的一种尾气处理装置使用铂作催化剂,可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质,有效降低了尾气对环境的危害。下列有关说法中不正确的是( )
A.铂表面被做成蜂窝状更有利于提高催化效果
B.在铂催化下,NO可被CO氧化为N2
C.尾气处理装置使用铂作催化剂可加快CO的氧化
D.碳氢化合物在铂催化下,可直接将CO氧化为CO2
1.给装有下列少量固体物质的试管加热,试管底部的物质不可能完全消失的是( )
A.碳酸氢铵 B.碳酸氢钠 C.氯化铵 D.碳酸铵
2.下列关于铵盐的说法正确的是( )
A.将NH4Cl固体加热,NH4Cl发生了升华
B.铵盐的溶液能使石蕊试液变蓝色
C.铵盐大多都易溶于水
D.要密封保存铵盐,防止氨气泄漏
3.检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中,然后( )
A.加水溶解后,再滴入酚酞溶液
B.加强碱溶液加热后,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
C.加入强酸溶液加热后,再滴入酚酞溶液
D.加入强碱溶液加热后,再滴入酚酞溶液
4.下列氮肥属于复合肥料的是( )
A.CO(NH2)2 B.(NH4)2SO4
C.NH3·H2O D.KNO3
5.在实验室里,某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨的方案,简易、可行的方案是( )
A.加热氯化铵固体,再通过碱石灰
B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒,并加热至500 ℃,再通过碱石灰
C.加热浓氨水,再通过浓硫酸
D.在生石灰中加入浓氨水,再通过碱石灰
6.下列装置能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备氨
B.用装置乙除去氨中少量水
C.用装置丙收集氨
D.用装置丁吸收多余的氨
7.已知氨极易溶于水,难溶于有机溶剂CCl4。下列不适合做氨的尾气吸收装置的是( )
8.下列环境问题与产生的主要原因不相符的是( )
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的
②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
③“温室效应”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A.只有①② B.只有②③ C.全部 D.只有②
9.在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.NO2是该过程的中间产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应式为2NO+O2+4CO4CO2+N2
10.某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4,该NOx可表示为( )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
1.在催化剂作用下,NH3可脱除废气中的NO和NO2生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程①中有共价键的断裂与形成
B.过程②③④均是氧化还原反应
C.废气中NO和NO2不能被碱液吸收
D.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O
2.尿素的结构简式为,下列关于尿素的叙述不正确的是( )
A.尿素是一种氮肥
B.尿素也是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素在水中可以电离出NH
D.尿素的分子式为CH4N2O,是一种有机氮肥
3.废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:
①微生物脱氮法:NHNON2
②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是( )
A.步骤a发生反应:NH+O2===NO+H2O+H+
B.含氨氮的废水直接大量排放,对水体的影响不大
C.化学沉淀法脱氮时,溶液的碱性过强,氨氮的去除率将下降
D.微生物脱氮可在高温条件下进行,以加快脱氮的速率
4.常见的化肥有氨水、NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4、K2CO3、尿素[CO(NH2)2]等。为确定某种化肥的组成,进行下列实验:
(1)取少量化肥与烧碱共热,放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。此气体为________,证明化肥中含________(填离子符号,下同)。
(2)向上述反应后的溶液中注入过量盐酸,生成的无色无味气体可使澄清石灰水变浑浊。此气体为________,证明化肥中含有________或________。
(3)另取少量化肥溶于水,加入CaCl2溶液无明显反应现象。由上可知该化肥的化学式为__________。
5.人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,合成氨是人类发展史上的一项重大突破。某化学兴趣小组对氨气进行研究:
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术),反应原理如图所示:
(1)SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为_________________________________。
Ⅱ.用下图装置可以制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
(2)若氨气的发生装置选择A,则其反应的化学方程式为______________________________。
(3)若要用C装置来干燥NH3,可以选用的干燥剂为______________。
(4)上述D、E、F、G装置可用于作为氨气的尾气处理装置的是______________。
(5)用下图装置探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
已知:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。
实验结束后,若CuO全都参与反应,H处硬质玻璃管中黑色粉末变成红色,有同学认为该红色粉末为纯净物,该判断是否正确?__________(填“是”或“否”)。请设计一个实验方案检验反应后的红色粉末是否为纯净物,简述实验方案:______________________________。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题7 氮和社会可持续发展
第三单元 含氮化合物的合理使用
第1课时 含氮化合物的合理使用
版块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.通过实验探究,了解铵盐的主要性质,认识铵盐在农业生产中的应用和对生态环境的影响。
2.通过实验探究了解氨气的实验室制法。
3.了解NOx对大气质量的影响。
重难点:铵盐的性质;氨气的实验室制法;氮氧化物对环境的影响。
一、铵盐的性质
1.物理性质
通常把铵根离子和酸根离子形成的离子化合物称为铵盐 ,它们多为无色、易溶于水的晶体。
2.化学性质
(1)【实验探究】铵盐的性质
【实验1】取少量氯化铵和碳酸氢铵,分别放入两支试管中,在酒精灯火焰上微热。
实验现象:氯化铵白色固体消失,在试管上方有白色固体生成;碳酸氢铵固体消失。
化学方程式:NH4ClNH3↑+HCl↑ NH3+HCl=NH4Cl NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
【实验2】将少量氯化铵与少量氢氧化钙混合后放入试管中,在酒精灯火焰上微热,用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体。
实验现象:试纸变蓝色。
化学方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)铵盐的化学性质
①不稳定性:铵盐不稳定,受热易分解。
NH4Cl分解的化学方程式为:NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3分解的化学方程式为:NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
②与碱反应:
铵盐与碱溶液反应的离子方程式:
a.在稀溶液中不加热:NH+OH-===NH3·H2O。
b.加热时或浓溶液:NH+OH-NH3↑+H2O。
(3)铵盐的检验方法
向铵盐中加入NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝,证明样品中含有NH。
二、氨气的实验室制法
1.反应原理
加热固态铵盐和碱的混合物,一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物,反应的方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
2.实验装置
(1)制取装置:如图所示
(2)收集:向下排空气法。
(3)验满方法:
A.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;
B.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,现象是有白烟产生。
3.尾气处理
收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,作用是:
①防止NH3与空气对流,提高NH3的纯度和收集速度;
②吸收多余的氨气,防止污染空气。
4.实验室快速制取氨气的方法
(1)氨水直接加热
浓氨水加热,氨气在水中的溶解度下降,同时NH3·H2O受热分解,产生氨气。
反应方程式为:NH3·H2ONH3↑+H2O
(2)向浓氨水中加NaOH或CaO或碱石灰,NaOH等具有吸水性,使氨气从氨水中挥发出来。
【特别提醒】
(1)因为NH3为碱性气体,且能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3,所以不能用浓硫酸、无水氯化钙、P2O5等代替碱石灰干燥NH3。
(2)收集NH3时,试管口处的干燥棉花可减缓NH3与空气的对流。
三、常见的氮肥及使用
1.常见的氮肥
(1)铵态氮肥:含NH、NH4HCO3、(NH4)2SO4
铵态氮肥在使用时注意两点:
①低温保存,深施盖土,避免受热;
②不可以跟碱性物质(如草木灰等)混合使用。
(2)硝态氮肥
硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙等。
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性大,容易被植物吸收。
硝态氮肥在土壤湿度大的情况下,硝酸根经微生物作用可还原成气体(NO、N2O 、N2)逸出,这种反硝化作用导致硝态氮肥的损失。
(3)尿素
化学式为CO(NH2)2,是一种白色晶体,是固态氮肥含氮量最高的一种氮肥。
工业上用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素,反应方程式为:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。
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。
2.合理使用氮肥
(1)长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。
(2)部分肥料随着雨水流入河流和湖泊,水中的肥料会使细菌、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。
四、氮氧化物的无害化处理
1.氮氧化物的来源
(1)氮氧化物(NOx)主要包括NO和NO2。
(2)氮氧化物的来源
化石燃料的燃烧、硝酸生产和机动车辆尾气的排放是氮氧化物的主要来源。
2.氮氧化物的危害
(1)形成酸雨
NO2形成酸雨的过程为3NO2+H2O=2HNO3+NO(用化学方程式表示)。
(2)光化学烟雾
在日光照射下,NO2使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3),臭氧与空气中的一些碳氢化合物在紫外线照射下发生作用后,产生了一种有毒的烟雾,人们称之为光化学烟雾。
3.预防和控制氮氧化物的污染
(1)减少化石燃料使用并进行脱硝处理,积极寻找替代能源。
(2)合理处理工业废气,减少有害气体排放。
(3)减少汽车尾气危害的措施
①以甲醇、液化气代替汽油;
②安装汽车尾气净化装置,将NOx转化为中性、无污染的氮气;
③使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车。
汽车尾气净化装置里含Pd的金属催化剂,反应方程式为:2CO+2NO2CO2+N2。
使用液化天然气或高效燃料电池作为动力的新型环保汽车等方法,减少汽车尾气的排放。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)加热盛有NH4Cl的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结,说明NH4Cl固体可以升华( )
(2)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl( )
(3)某同学根据铵盐受热分解的性质,认为可以采用加热NH4Cl的方法来制取氨( )
(4)由于氨极易溶于水,所以多余的氨可以用导管直接插入水中进行吸收( )
(5)草木灰含钾元素和铵态氮肥混用效果更好( )
(6)目前广泛使用的肥料有尿素、复合化肥( )
(7)尿素是目前固态氮肥中含氮量最高的一种化肥( )
(8)汽车尾气中的氮氧化物和碳氢化合物是造成光化学烟雾的元凶( )
(9)“温室效应”加剧所带来的环境问题是形成光化学烟雾( )
(10)严格控制汽车尾气的排放,可有效减少氮氧化物对大气的污染( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√ (8)√ (9)× (10)√
2.实验室可用下列几组试剂制取少量NH3:
①固体Ca(OH)2和NH4Cl;②浓氨水和固体CaO;③浓氨水。
请回答下列问题:
(1)用上述三组试剂制取少量NH3,需要加热的是________(填序号),第②组试剂中产生NH3的化学方程式可表示为_____________________________________。
(2)下面的制取装置图中,方法①应选用装置_______(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置________。
(3)在制取后,如果要干燥氨气,应选用的干燥剂是________(填字母)。
A.浓硫酸 B.固体氢氧化钠 C.五氧化二磷
D.碱石灰 E.固体CaO F.无水CaCl2
(4)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是_________________________。
答案 (1)①③ NH3·H2O+CaO ===Ca(OH)2+NH3↑ (2)A B (3)BDE
(4)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口,若试纸变蓝,说明NH3已集满(答案合理均可)
解析 (1)①③需要加热,①组反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
②组反应为NH3·H2O+CaO===Ca(OH)2+NH3↑,由于CaO+H2O===Ca(OH)2既消耗水,又放出热量,Ca(OH)2电离出OH-,增大了c(OH-),减少了NH3的溶解,因此不必加热,即放出NH3。③组反应为NH3·H2ONH3↑+H2O。(2)A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。(3)NH3只能用碱性干燥剂,可以用B、D、E干燥。(4)检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。
3.选用下列物质填空(填序号):
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物 ④氟氯烃
(1)会破坏臭氧层的物质是________
(2)过量会导致温室效应加剧的物质是_________
(3)造成酸雨的物质是_______
(4)导致光化学烟雾的物质是________
答案:(1)③④ (2)① (3)②③ (4)③
4.(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:________________________________________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:________________________________________。
②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是____________。
答案 (1)2NO+2CON2+2CO2
(2)①2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O ②NaNO2
解析 (2)①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,根据原子守恒可知应该是硝酸钠和亚硝酸钠,同时还有水生成,该反应的化学方程式为2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
②NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,属于+2价和+4价氮元素之间的归中反应,所以该钠盐的化学式是NaNO2。
►问题一 铵盐的性质
【典例1】下列关于铵盐的说法正确的是( )
A.将NH4Cl固体加热,NH4Cl发生了升华
B.铵盐的溶液能使石蕊变蓝色
C.铵盐都易溶于水
D.要密封保存铵盐,防止氨气泄漏
答案 C
解析 密封保存铵盐,是为了防止铵盐分解。
【变式1-1】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,用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近瓶口
D.加氢氧化钠溶液,滴入紫色石蕊试剂
答案 B
解析 A选项,加水不能产生氨气,错误;B选项,加热后产生氨气,氨气遇湿润的红色石蕊试纸变蓝色,正确;C选项,浓硫酸难挥发,不能用于检验氨气,错误;D选项,氢氧化钠溶液呈碱性,无法通过颜色变化判断变色的原因,错误。
【变式1-2】关于铵盐的叙述中正确的是( )
①所有铵盐中,氮元素化合价都是-3价 ②所有铵盐都溶于水 ③铵态氮肥不易跟草木灰混合使用 ④铵盐都是离子化合物 ⑤铵盐都能与碱反应,不能与酸反应
A.①③④ B.②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤
答案 B
解析NH4NO3中的NO中的氮元素是+5价,①不对;NH4HCO3也能与酸反应,⑤不对。
►问题二 氨气的实验室制法
【典例2】在实验室制取干燥氨气的过程中,下列装置使用合理的是( )
A.用装置甲制备氨气
B.用装置乙除去氨气中的少量水蒸气
C.用装置丙收集氨气
D.用装置丁吸收多余的氨气
答案 D
解析 A.为防止生成的水蒸气冷凝倒流炸裂试管,则氢氧化钙和氯化铵加热制氨气的试管口应略向下倾斜,故A错误;B.氨气是碱性气体,能与浓硫酸反应,实验不能利用浓硫酸干燥氨气,故B错误;C.丙图的收集方法为向上排空气法,而氨气密度比空气小,应该用向下排空气法收集,即气体右进左出,故C错误;D.防止氨气污染空气,可用水吸收,应该有防倒吸措施,丁装置吸收多余的氨气并有防倒吸功能,故D正确。
【解题必备】
1.实验室制法
(1)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)发生装置:固+固气
(3)NH3的干燥:碱石灰,不能用P2O5、浓H2SO4、CaCl2干燥。
(4)验满:
①湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若试纸变蓝,说明已经收集满。
②蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
(5)收集方法:向下排空气法
(6)尾气处理:
多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)以避免污染空气。多余气体进行尾气吸收防止倒吸,常采用下列装置和措施。
2.实验室快速制取氨气的方法
方法
化学方程式(或原理)
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑+H2O
浓氨水+固体NaOH
NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解。且OH-浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水+固体CaO
NH3·H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2
CaO的作用:①吸水;②吸水后放热促进NH3的放出;③增加溶液中OH-浓度,减少NH3的溶解
【变式2-1】实验室制取少量氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A.①是NH3制备装置
B.②是NH3吸收装置
C.③是NH3制备装置
D.④是NH3收集、检验装置
答案 C
解析 氯化铵受热分解生成氨气和HCl,氨气和HCl在试管口遇冷重新生成氯化铵,应该用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气,故A错误;氨气极易溶于水,为防止倒吸,应该将倒置漏斗刚好接触水面,故B错误;NaOH溶解放出热量,放出的热量使一水合氨分解生成氨气,所以该装置能制取氨气,故C正确;氨气易与空气对流,收集不到纯净的气体,收集装置中应在试管口塞一团棉花,且使用湿润的红色石蕊试纸验满,故D错误。
【变式2-2】某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气,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 。
(2)用装置B收集氨气时,应选择氨气的进气口是 (选填“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 , 。
(4)为防止环境污染,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)。
答案 (1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(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)②④
解析 (1)实验室制取氨气的方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+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,说明氨气的水溶液显碱性。
(4)①不利于氨气的吸收,②、④能防止倒吸,③会发生倒吸。
►问题三 常见的氮肥及其使用
【典例3】施用氮肥能促进作物生长,并能提高作物中蛋白质的含量。下列关于氮肥的说法错误的是( )
A.尿素CO(NH2)2是一种氮肥
B.储存碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处
C.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰等混合施用
D.氮肥溶于水,其中的氮元素均以铵根离子形式存在
答案:D
解析:尿素CO(NH2)2是一种农村常用的高效氮肥,A正确;由于碳酸氢铵在温度较高时易分解,则储存碳酸氢铵时,应密封并置于阴凉通风处,B正确;铵态氮肥水解呈酸性,草木灰呈碱性,二者混合生成氨气而降低肥效,C正确;氮元素在氮肥中以分子形式存在,D错误。
【变式3-1】肥田粉是我国最早使用的氮肥,主要成分(NH4)2SO4易溶于水,其水溶液呈弱酸性。有关(NH4)2SO4的说法错误的是( )
A.能与BaCl2溶液反应 B.长期使用会导致土壤酸化
C.能与NaOH溶液反应 D.其水溶液中的阳离子只有H+
答案 D
解析 硫酸铵与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,A正确;(NH4)2SO4的水溶液呈弱酸性,长期使用会导致土壤酸化,B正确;(NH4)2SO4能与NaOH溶液发生复分解反应生成一水合氨,C正确;硫酸铵溶液中的阳离子有铵根离子和氢离子,D错误。
►问题四 常见的环境污染及防治
【典例4】以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
选项
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
破坏臭氧层
化石燃料的燃烧
B
SO2
温室效应
汽车尾气的排放
C
NO2
光化学烟雾
工厂废气的排放
D
CO
酸雨
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
解析 A项,CO2引起温室效应;B项,SO2引起酸雨;D项,CO与酸雨无关。
答案 C
【解题必备】
(1)常见的环境污染
环境污染
形成原因
主要危害
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖,冰雪融化,释放有毒气体
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
土壤酸化,腐蚀建筑物
光化学烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放
使藻类过度繁殖,水质恶化,发生在海水中为赤潮,淡水中为水华
白色污染
聚乙烯塑料的大量使用,任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
(2)氮氧化物污染治理方法
①汽车尾气“催化转化法”
2CO+2NO2CO2+N2
②氨还原法
6NO+4NH35N2+6H2O
6NO2+8NH37N2+12H2O
③碱液吸收法
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
NO+NO2+2NaOH===NaNO2+H2O
【变式4-1】下列说法不正确的是( )
A.NOx能形成酸雨,NO2转化为HNO3的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO
B.CO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
C.根据反应2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O可知,可以利用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮以防止氮氧化物对大气的污染
D.在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放
答案 B
解析 NO在空气中易生成NO2。
【变式4-2】东风汽车装有的一种尾气处理装置使用铂作催化剂,可将CO、NO、NO2和碳氢化合物等转化为无害的物质,有效降低了尾气对环境的危害。下列有关说法中不正确的是( )
A.铂表面被做成蜂窝状更有利于提高催化效果
B.在铂催化下,NO可被CO氧化为N2
C.尾气处理装置使用铂作催化剂可加快CO的氧化
D.碳氢化合物在铂催化下,可直接将CO氧化为CO2
答案 B
1.给装有下列少量固体物质的试管加热,试管底部的物质不可能完全消失的是( )
A.碳酸氢铵 B.碳酸氢钠 C.氯化铵 D.碳酸铵
答案 B
解析 碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,碳酸铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和固体碳酸钠,试管底部的物质不可能完全消失。
2.下列关于铵盐的说法正确的是( )
A.将NH4Cl固体加热,NH4Cl发生了升华
B.铵盐的溶液能使石蕊试液变蓝色
C.铵盐大多都易溶于水
D.要密封保存铵盐,防止氨气泄漏
答案 C
解析 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,A错误;氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液显弱酸性,能使紫色石蕊试液变红,B错误;铵盐大多都易溶于水,C正确;要密封保存铵盐,防止分解,D错误。
3.检验铵盐的一般方法是将待测物取少许置于试管中,然后( )
A.加水溶解后,再滴入酚酞溶液
B.加强碱溶液加热后,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验
C.加入强酸溶液加热后,再滴入酚酞溶液
D.加入强碱溶液加热后,再滴入酚酞溶液
答案 B
解析 将固体放入试管中,加强碱溶液加热后,把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,则该盐中含有铵根离子,B正确。
4.下列氮肥属于复合肥料的是( )
A.CO(NH2)2 B.(NH4)2SO4
C.NH3·H2O D.KNO3
答案 D
解析 复合肥料是指同时含有两种或两种以上营养元素的肥料,KNO3含有钾元素和氮元素,属于复合肥料。
5.在实验室里,某学习小组设计了下列制取纯净干燥氨的方案,简易、可行的方案是( )
A.加热氯化铵固体,再通过碱石灰
B.在氮气和氢气的混合气体中加入铁触媒,并加热至500 ℃,再通过碱石灰
C.加热浓氨水,再通过浓硫酸
D.在生石灰中加入浓氨水,再通过碱石灰
答案 D
6.下列装置能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制备氨
B.用装置乙除去氨中少量水
C.用装置丙收集氨
D.用装置丁吸收多余的氨
答案 D
解析 用装置甲制备氨时试管口应该略向下倾斜,A错误;氨能被浓硫酸吸收,不能用装置乙除去氨中少量水,B错误;氨密度小于空气,用向下排空气法收集,但集气装置不能密闭,故不能用装置丙收集氨,C错误;氨极易溶于水,用装置丁吸收多余的氨可以防止倒吸,D正确。
7.已知氨极易溶于水,难溶于有机溶剂CCl4。下列不适合做氨的尾气吸收装置的是( )
答案 C
解析 NH3极易溶于水,若用C项中的装置做NH3的尾气处理装置,则容易发生倒吸;NH3难溶于CCl4,故A装置可防倒吸;B和D项装置原理相似都可以防倒吸。
8.下列环境问题与产生的主要原因不相符的是( )
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的
②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
③“温室效应”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A.只有①② B.只有②③ C.全部 D.只有②
答案 D
解析 “酸雨”主要是由空气中SO2或NOx的浓度增大引起的。
9.在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.NO2是该过程的中间产物
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NO
C.NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D.催化转化总反应式为2NO+O2+4CO4CO2+N2
答案 C
解析 由题图可知:2NO+O2===2NO2,2NO2+4CO4CO2+N2,总反应为2NO+O2+4CO4CO2+N2,NO2是该过程的中间产物,A、D项正确;汽车尾气的主要污染成分为有毒的CO和NO,B项正确;NO和O2在常温下就能反应生成NO2,C项错误。
10.某工业废气所含氮氧化物(NOx)的氮氧质量比约为7∶4,该NOx可表示为( )
A.N2O B.NO C.N2O3 D.NO2
答案 A
解析 ==,故NOx可表示为N2O。
1.在催化剂作用下,NH3可脱除废气中的NO和NO2生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程①中有共价键的断裂与形成
B.过程②③④均是氧化还原反应
C.废气中NO和NO2不能被碱液吸收
D.上述历程的总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O
答案 D
解析 NH3与H+反应生成NH时仅有共价键的形成,A不正确;根据N元素的价态分析②不属于氧化还原反应,B不正确;废气中NO和NO2可用碱液吸收,发生反应:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O,C不正确;根据反应历程图分析反应中共消耗2 mol NH3,1 mol NO,1 mol NO2,反应方程式正确,D正确。
2.尿素的结构简式为,下列关于尿素的叙述不正确的是( )
A.尿素是一种氮肥
B.尿素也是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素在水中可以电离出NH
D.尿素的分子式为CH4N2O,是一种有机氮肥
答案 C
解析 据尿素的结构简式,尿素分子中不含NH,在溶液中也不能电离出NH。
3.废水中的氨氮(NH3、NH)采用微生物脱氮法、化学沉淀法均可除去,具体原理如下:
①微生物脱氮法:NHNON2
②化学沉淀法:向废水中加入含MgCl2、Na3PO4的溶液,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀从而去除氨氮。
下列有关说法正确的是( )
A.步骤a发生反应:NH+O2===NO+H2O+H+
B.含氨氮的废水直接大量排放,对水体的影响不大
C.化学沉淀法脱氮时,溶液的碱性过强,氨氮的去除率将下降
D.微生物脱氮可在高温条件下进行,以加快脱氮的速率
答案 C
解析 步骤a中铵根离子被氧化,发生反应:NH+2O2===NO+H2O+2H+,故A错误;含氨氮的废水直接大量排放,可使水中藻类植物大量繁殖,造成水体污染,故B错误;化学沉淀法脱氮时,溶液的碱性过强,镁离子转化为氢氧化镁沉淀,则氨氮的去除率将下降,故C正确;高温下微生物不能存活,不利于脱氮,故D错误。
4.常见的化肥有氨水、NH4Cl、NH4HCO3、(NH4)2SO4、K2CO3、尿素[CO(NH2)2]等。为确定某种化肥的组成,进行下列实验:
(1)取少量化肥与烧碱共热,放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。此气体为________,证明化肥中含________(填离子符号,下同)。
(2)向上述反应后的溶液中注入过量盐酸,生成的无色无味气体可使澄清石灰水变浑浊。此气体为________,证明化肥中含有________或________。
(3)另取少量化肥溶于水,加入CaCl2溶液无明显反应现象。由上可知该化肥的化学式为__________。
答案 (1)NH3 NH (2)CO2 CO HCO (3)NH4HCO3
解析 (1)取少量化肥与烧碱共热,放出可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体为氨气,证明化肥中含有NH。(2)将上述反应后的溶液中加入盐酸,生成无色无味气体,将所得气体通入澄清石灰水后出现浑浊现象,可以推知生成的无色无味的气体为二氧化碳,证明化肥中含有CO或HCO。(3)另取少量化肥溶于水,加入CaCl2溶液后无明显反应现象,由于钙离子能够与CO反应生成沉淀,因此证明溶液中不存在CO,结合上一步反应,可推知化肥中一定存在HCO;再结合(1)的结论可知:该化肥的化学式为NH4HCO3。
5.人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,合成氨是人类发展史上的一项重大突破。某化学兴趣小组对氨气进行研究:
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术),反应原理如图所示:
(1)SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为_________________________________。
Ⅱ.用下图装置可以制取氨气并探究其性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
(2)若氨气的发生装置选择A,则其反应的化学方程式为______________________________。
(3)若要用C装置来干燥NH3,可以选用的干燥剂为______________。
(4)上述D、E、F、G装置可用于作为氨气的尾气处理装置的是______________。
(5)用下图装置探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
已知:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。
实验结束后,若CuO全都参与反应,H处硬质玻璃管中黑色粉末变成红色,有同学认为该红色粉末为纯净物,该判断是否正确?__________(填“是”或“否”)。请设计一个实验方案检验反应后的红色粉末是否为纯净物,简述实验方案:______________________________。
答案 (1)8NH3+6NO27N2+12H2O
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)碱石灰
(4)EF
(5)否 取适量反应后的固体粉末,加入适量稀硫酸,溶液变为蓝色,说明该固体粉末为混合物,不变蓝,则为纯净物
解析 (1)由图可知,在SCR催化反应器中氨气与二氧化氮反应生成氮气和水,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O。(4)装置E中氨气不直接与水接触,氨气溶于水不会造成压强差,不会产生倒吸;装置F中干燥管的容积大,达到防倒吸的目的;装置D中倒置漏斗浸入水中会产生倒吸;装置G中进气管太长,会使倒吸入广口瓶中的水通过导气管倒吸进入反应装置中。(5)Cu2O和Cu都是红色的,实验结束后H处硬质玻璃管中黑色粉末变成红色不能确定为纯净物。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!6
学科网(北京)股份有限公司
$$