《生產(chǎn)生活中的含氮化合物》學(xué)案2
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111 第二單元 生產(chǎn)生活中的含氮化合物 課標(biāo)解讀 課標(biāo)要求 學(xué)習(xí)目標(biāo) 了解氨及銨鹽的主要性質(zhì),認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。 1.了解氨的物理性質(zhì),掌握氨的化學(xué)性質(zhì); 2.了解銨鹽的性質(zhì); 3.掌握銨根離子的檢驗(yàn)方法。 高考資源網(wǎng)知識再現(xiàn) w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 1. 氨分子的結(jié)構(gòu) 寫出氨的化學(xué)式、電子式和結(jié)構(gòu)式,_________________________。氨分子氮的化合價為____,分子中含有________(極性、非極性)鍵,鍵角為_____,分子構(gòu)型為______,氨分子為_________(極性、非極性)分子。 2. 氨的物理性質(zhì) 氨是沒有顏色、有______氣味的氣體;密度比空氣____;______溶于水且能快速溶解,在常溫、常壓下1體積水能溶解____體積氨。證明氨極易溶于水的實(shí)驗(yàn)是___________。 3. 氮的噴泉實(shí)驗(yàn) (1)實(shí)驗(yàn)操作: (2)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象: (3)為什么【實(shí)驗(yàn)1】能形成噴泉? 當(dāng)擠壓滴管的膠頭,膠頭滴管中的水進(jìn)入燒瓶,氨迅速溶解,使燒瓶內(nèi)______減小,在______作用下,燒杯內(nèi)的水迅速進(jìn)入燒瓶形成噴泉。 4. 氨的化學(xué)性質(zhì) (1)氨與水反應(yīng) 氨溶于水時,大部分NH3與H2O結(jié)合,形成NH3?H2O。NH3?H2O可以部分電離生成______和______,所以氨水顯堿性,它能使酚酞試液變紅。請寫出有關(guān)方程式:__________________________。 (2)氨與酸反應(yīng) 【實(shí)驗(yàn)2】w.w.w.g.k.x.x.c.o.m ①實(shí)驗(yàn)步驟:_____________________________; ②觀察到的現(xiàn)象:__________________________________; ③實(shí)驗(yàn)結(jié)論:揮發(fā)性的強(qiáng)酸與氨氣在空氣中相遇便產(chǎn)生_________的現(xiàn)象,如HCl,HBr,HI、HNO3等遇氨氣均有該現(xiàn)象產(chǎn)生,而H2SO4、H3PO4無此現(xiàn)象。 (3)氨的還原性 工業(yè)上利用氨在催化劑(如鉑等)存在的情況下跟氧氣反應(yīng)來制取硝酸。寫出有關(guān)化學(xué)方程式,并指出反應(yīng)的氧化劑、還原劑。 __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 5.常見的銨鹽有:______、______、______。銨鹽是____溶于水的____色晶體。 (1)銨鹽的受熱分解 氯化銨、碳酸氫銨受熱會發(fā)生分解反應(yīng),特別是碳酸氫銨在______以上即可分解,寫出有關(guān)化學(xué)方程式。 __________________________________________________________ __________________________________________________________ (2)銨鹽與堿反應(yīng) 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式: I.硫酸銨與氫氧化鈉溶液反應(yīng); II.硝酸銨與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。 銨鹽遇堿會產(chǎn)生_________________,其離子方程式為_________________________。 (3)NH3的實(shí)驗(yàn)室制法 實(shí)驗(yàn)室一般用_____或_____與_____混合加熱來制取氨氣,不用硝銨或碳銨的原因是____________________;不用NaOH,KOH的原因是___________________________。 氨氣的收集與驗(yàn)滿:用_______收集,并用_________檢驗(yàn)氨所是否收集滿。 6. 化學(xué)氮肥 (1)化學(xué)氮肥主要包括銨態(tài)氮肥(主要成分為______)、硝態(tài)氮肥(主要成分為_______)和有機(jī)態(tài)氮肥——尿素_______。 (2)銨態(tài)氮肥 ①常見的銨態(tài)氮肥如______________________________是歷史上最長的氮肥。 ②如何科學(xué)儲存和施用銨態(tài)氮肥?____________________________________________ 銨鹽受熱易______,在儲存銨鹽時,應(yīng)密封包裝并放在____通風(fēng)處。施肥時,應(yīng)將其埋在土下以保持肥效,且不能跟______物質(zhì)如______、______等混合施用。 ③尿素和復(fù)合化肥 尿素的分子式________,它的含氮量高達(dá)______,是目前含氮量最高的氮肥。 尿素作為氮肥有什么優(yōu)點(diǎn)?__________________________________ 工業(yè)上是怎樣合成尿素的?_____________________________________ 復(fù)合化肥:目前使用較多的主要是含氮和磷的一類復(fù)合化肥。如磷酸一銨(NH4H2PO4)和磷酸二銨[(NH4)2HPO4]等。 例題解析w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 【例1】如圖,實(shí)驗(yàn)形成的“噴泉”的顏色為紅色。請回答下列問題: ①燒杯內(nèi)裝的是什么氣體? ②為什么會產(chǎn)生此種現(xiàn)象? ③在實(shí)驗(yàn)中即使每一步都無誤,噴泉停止后,燒瓶也不能被水充滿,為什么? 【解析】①因?yàn)闅怏w遇酚酞試液變紅,必為堿性氣體—NH3。 ②此現(xiàn)象包含兩層含意:一是“噴泉”,二是“紅色”。當(dāng)小滴管中的水進(jìn)入燒瓶后,由于NH3極易溶于水(1 :700),使燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,當(dāng)其壓強(qiáng)小于大氣壓時,燒杯中的水被壓入燒瓶,進(jìn)入燒瓶的水進(jìn)一步溶解NH3,使燒瓶中的壓強(qiáng)急劇下降,水會越來越迅速地沿尖嘴導(dǎo)管進(jìn)入燒瓶內(nèi)而形成“噴泉”的現(xiàn)象,直至燒瓶內(nèi)的NH3完全溶解為止。 NH3 + H2O NH3?H2O NH4+ + OH- 而使酚酞變紅,從而產(chǎn)生紅色的噴泉。w.w.w.g.k.x.x.c.o.m ③因?yàn)镹H3極易溶于水,只能用向下排空氣法收集,這樣很難使NH3充滿燒瓶,其中會殘留少量空氣,所以噴泉停止時,燒瓶內(nèi)一般不能充滿水。 【例2】某同學(xué)學(xué)習(xí)了氨的催化氧化反應(yīng)后,想自己設(shè)計(jì)并做一個探究實(shí)驗(yàn),探究氨在催化劑的作用下被空氣中的氧氣氧化的情況。經(jīng)過仔細(xì)考慮,他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),請你認(rèn)真分析他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),然后回答問題: 實(shí)驗(yàn)方法:在錐形瓶中加入濃氨水,然后將鉑絲加熱到紅熱狀態(tài),將紅熱的鉑絲插入錐開瓶中,觀察現(xiàn)象。w.w.w.g.k.x.x.c.o.m (1)該同學(xué)想探究氨的催化氧化,他為什么選擇濃氨水?若想快速看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,應(yīng)向濃氨水中加入什么物質(zhì)或進(jìn)行什么操作? (2)你推測他會看到什么現(xiàn)象?為什么? 【解析】濃氨水具有揮發(fā)性,揮發(fā)出氨氣,氨在催化劑和加熱的條件下被氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸(具有揮發(fā)性),硝酸遇到氨氣產(chǎn)生大量的白煙。 氨水除具有堿性外,還具有易揮發(fā)性,且濃度越大越易揮發(fā),溫度越高越易揮發(fā)。所以,氨水保存時要注意密封,且放到低溫處保存。 由于氨水具有易揮發(fā)性,因此,向濃氨水中加入氫氧化鈉或加熱是實(shí)驗(yàn)室中制備氨氣的一種簡便快捷的方法。w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 【答案】(1)濃氨水具有揮發(fā)性,可以揮發(fā)出氨氣,進(jìn)行氨的催化氧化實(shí)驗(yàn);該同學(xué)可向濃氨水中加入氫氧化鈉或加熱來加快濃氨水的揮發(fā)。(2)該同學(xué)會看到有紅棕色氣體出現(xiàn),隨后又消失,然后出現(xiàn)白煙;原因是氨在催化劑的加熱的共同作用下被氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸(具有揮發(fā)性),硝酸遇到氨氣產(chǎn)生大量的白煙。 【例3】能鑒別Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四種溶液(可以加熱)的一種試劑是( ) A.BaCl2 B.Ba(NO3)2 C.Ba(OH)2 D.AgNO3 △ 【解析】NH4+的檢驗(yàn)方法是:將待檢物取出少量置于試管中,加入NaOH溶液后,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙?jiān)诠芸跈z驗(yàn),若試紙變藍(lán)色,則證明待檢物中含銨鹽(NH4+): NH4+ + OH- NH3↑ + H2O 上述四種物質(zhì)中,有兩種含NH4+,另有兩種含SO42-,SO42-的檢驗(yàn)用Ba2+,所以選擇Ba(OH)2來鑒別。將Ba(OH)2溶液分別加入到上述四種溶液中的現(xiàn)象分別為:只有白色沉淀;只有刺激性氣味的氣體;無現(xiàn)象;既有白色沉淀又有刺激性氣味的氣體。 【答案】C w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 【例4】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)了一瓶白色固體,加入水中迅速溶解,加入CaCl2溶液中無任何現(xiàn)象,加入澄清石灰水中有白色沉淀生成;加熱時有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán);加熱固體粉末,發(fā)現(xiàn)有氣體和水滴生成,最后不留任何殘?jiān)?。該同學(xué)發(fā)現(xiàn)的白色固體是什么?你能幫助他分析產(chǎn)生這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因嗎?并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式。 【解析】固體加入CaCl2溶液中任何現(xiàn)象,加入澄清石灰水中有白色沉淀生成,說明白色固體中有HCO3-;加熱反應(yīng)后的溶液,有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán),說明白色固體中有NH4+。所以,白色固體為碳酸氫銨。w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 【答案】白色固體為碳酸氫銨;HCO3-與OH-反應(yīng)生成CO32-和水,CO32-與Ca2+反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀,碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,沉淀消失;加熱碳酸氫銨,碳酸氫銨完全分解生成氨氣、二氧化碳和水,最后無殘?jiān)S唷? △ 有關(guān)的化學(xué)方程式為: △ NH4HCO3 + Ca(OH)2 NH3↑ + CaCO3↓ + 2H2O NH4HCO3 NH3↑ + CO2↑ + H2O 【例5】下圖表示A、B、C、D、E五種含氮物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖。其中A、B、C、D常溫下都是氣體,B為紅棕色,寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式和各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 A D C A D B E 催化劑 高溫、高壓 閃電O2 O2 H2O Cu 催化劑 O2△ (1)各物質(zhì)的化學(xué)式 A________ B_________ C_________ D__________ E__________ (2)各步反應(yīng)的化學(xué)方程式 A C _______________________________ D C _______________________________ B E _______________________________ E C _______________________________ C B _______________________________ 【解析】本題的突破口B為紅棕色,B是NO2,C與O2能生成氣體B,故C為NO。E在常溫下不是氣體,故E為HNO3,由圖轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)一步分析知A為N2,D為NH3。 【答案】略。w.w.w.g.k.x.x.c.o.m 【例6】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,用以下氣體做噴泉實(shí)驗(yàn),請根據(jù)情況,填寫燒瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度(假設(shè)燒瓶中溶質(zhì)不能擴(kuò)散出來)。 (1)用氯化氫氣體做噴泉實(shí)驗(yàn),噴泉結(jié)束后,水充滿燒瓶,則溶液的物質(zhì)的量濃度為_______; (2)用NH3做噴泉實(shí)驗(yàn),噴泉結(jié)束后,水充滿燒瓶,則溶液的物質(zhì)的量濃度為_______; (3)用NO2氣體做噴泉實(shí)驗(yàn),噴泉結(jié)束后,水充至燒瓶容積的2/3處,則溶液的物質(zhì)的量濃度為________; (4)用NO2和O2按4 :1體積比混合,噴泉結(jié)束后,水充滿燒瓶,則溶液的物質(zhì)的量濃度為________; 【解析】(1)由于HCl氣體極易溶于水,最終所得溶液的體積和原HCl氣體的體積相等,即相當(dāng)于V L溶液中溶解了HCl氣體:(設(shè)燒瓶體積為V L),溶液的物質(zhì)的量濃 度為:mol?L-1=0.045 mol?L-1。 (2)由于NH3也極易溶于水,最終所得溶液的體積和原NH3的體積是相等的。故所得溶液的物質(zhì)的量濃度也為 mol?L-1,約為0.045 mol?L-1。 (3)由反應(yīng)方程式3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO知,NO2氣體有2/3被氧化成HNO3,噴泉結(jié)束后所得溶液的體積亦為原NO2氣體體積的2/3,故該溶液的物質(zhì)的量濃度為 mol?L-1,約為0.045 mol?L-1。w.w.w.g.k.x.x.c.o.m (4)由反應(yīng)方程式4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3知,NO2與HNO3的物質(zhì)的量相等,NO2的體積占混合氣體總體積的4/5,即相當(dāng)于1L溶液中溶有的HNO3為:,約為0.036mol,其物質(zhì)的量濃度為0.036 mol?L-1。 【答案】見解析 111- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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