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第三单元　含氮化合物的合理使用
1. 了解铵盐的物理性质。
2. 了解铵盐的化学性质， NH的检验方法。
3. 了解常见的氮肥及其应用。
4. 了解氮氧化物的危害及无害化处理方法。
5. 能利用“绿色化学”思想对化学品的生产和使用进行初步评估。
阅读教材，什么是铵盐？大多数铵盐有什么共同的物理性质？
1. 靠近NH4HCO3，闻到什么气味？为什么？
2. 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，观察发生的现象。
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。
(1) 填写下表。
实验序号 实验操作 实验现象 化学方程式
实验1
实验2
(2) 怎样检验铵盐中含有的铵根离子？
　
1. 加热NH4Cl和Ca(OH)2固体制取氨气的反应原理是什么(用化学方程式表示)？实验室里用该装置还能制取哪种气体？
2. 干燥管中的碱石灰是干燥氨气的，能用无水CaCl2、P2O5代替碱石灰作干燥剂吗？
3. 用什么方法收集氨气？怎样吸收尾气？
4. 在制取氨的实验装置中，棉花的作用是什么？
5. 如何检验氨气已经收集满？
6. 直接加热分解氯化铵，然后用碱石灰吸收HCl能否得到氨气？
7. 氨是化学实验室常需制取的气体。实验室也可以用下面两种方法快速制备NH3。
方法一：加热浓氨水。
方法二：将浓氨水滴入生石灰(或碱石灰)固体中。
(1) 请写出上述两种方法中发生反应的化学方程式：_____________________
______________________________________________________________________。
(2) 根据上述原理，该小组欲用下列装置制取氨气，方法一应选择________(填字母，下同)，方法二应选择________。
A B C D
(3) 下图是该小组设计收集氨气的几种装置，其中可行的是________，集气的原理是______________________________________________________。
a b c d
1. 氮肥主要包括哪几种？
2. 铵态氮肥使用时要注意什么？
3. 为什么硝态氮肥易被植物吸收？什么情况下会导致硝态氮肥损失？
4. 请根据氮肥的特性回答问题。
(1) 为什么硝态氮肥不宜在高温天气、多雨的水田区施用，而多用于冷凉的旱地？
(2) 为什么适应在pH较高的碱性土壤中生长的植物优先使用硝态氮肥，而适应在酸性土壤中生长的植物优先使用铵态氮肥？
5. 为什么尿素是使用量最大的一种氮肥？
6. 长期使用化肥会引起哪些环境问题？
1943年，美国洛杉矶市发生严重的光化学烟雾事件，持续数十天之久，这种烟雾使人眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头昏、头痛，不少老人因呼吸衰竭而死亡。光化学烟雾还使远离城市100 km 以外的高山上的大片松林枯死，柑橘减产。之后世界上的许多地区，如日本的东京、英国的伦敦，加拿大、澳大利亚、荷兰等国的大城市，以及我国的某些地区也曾出现过光化学烟雾。
1. 氮氧化物污染的来源有哪些？
2. 氮的氧化物NO2有哪些危害？光化学烟雾是怎样形成的？
3. 为了预防和控制氮氧化物的污染，人们给汽车安装了净化处理装置。净化装置中含有钯(Pd)等金属元素催化剂，尾气通过净化装置后，有害气体NO、CO转化为无害气体，写出该反应的化学方程式。
1. 下列关于铵盐的叙述正确的是(　　)
①铵盐是易溶于水的晶体　②铵盐中的氮元素均为－3价　③铵盐受热易分解　④铵盐只能跟碱反应　⑤铵态氮肥不宜跟草木灰混合施用　⑥铵盐都能与酸反应
A. ①②③④⑤ B. ①③⑤
C. ③④⑤ D. ①③④⑤⑥
2. NH3能与CaCl2结合生成CaCl2·8NH3，实验室制取NH3并探究其性质，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
　　　
甲　　　　　乙　　丙　　　丁
A. 用装置甲制取NH3 B. 用装置乙干燥NH3
C. 用装置丙收集NH3 D. 用装置丁探究NH3的还原性
3. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是(　　)
A. NH3N2 B. N2NO
C. NH4NO3(aq)(NH4)2CO3(aq) D. NO2HNO3(aq)
4. (2023盐城响水中学期中)价-类二维图是学习元素化合物的工具，a～g分别表示氮元素的不同价态所对应的物质，其关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. f属于强碱
B. 常温下，物质c为不稳定的红棕色气体
C. e可用于实验室制H2
D. 可用湿润的红色石蕊试纸检验a
5. (2024镇江一中月考)水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. 反应①为非氧化还原反应
B. 反应②中，每生成1 mol N2转移6 mol电子
C. 22.4 L CO2所含的共用电子对数目为4NA
D. CO2在该反应中能够循环利用
6. (2024无锡期末)海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 反应①②均为氧化还原反应
B. 反应③④中的氮元素均被还原
C. 反应③⑤均属于氮的固定
D. 等质量的NO分别参与反应④⑤，转移电子数之比为4∶3
7. 某化学小组欲制取氨气，设计了如图所示的装置(另有橡胶管若干可选用)。
　
A　　　 B C
(1) A中制氨气的化学方程式是_______________________________________。
(2) B中应装________________，作用是________________。
(3) 收集氨气时，装置B的a口应连接装置C的________口；证明氨气已集满的操作和现象是______________________________________________________。
8. (教材习题)氨氮废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素，某研究团队设计的处理流程如图所示：
(1) 过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30 ℃，通入空气将氨赶出并回收。请用离子方程式表示加NaOH溶液时所发生的反应：________________________________。
(2) 过程Ⅱ：在微生物的作用下实现NH→NO→NO转化，称为硝化过程。碱性条件下，NH被氧气氧化成NO的总反应的离子方程式为________________
______________________________________________________。
(3) 过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入甲醇(CH3OH)，实现HNO3→NO→N2转化，称为反硝化过程。1 mol HNO3完全转化为N2，转移电子的物质的量是________。
第三单元　含氮化合物的合理使用
【活动方案】
活动一：
通常把由铵根离子与酸根离子形成的离子化合物称为铵盐。铵盐大多为无色、易溶于水的晶体。
活动二：
1. 闻到刺激性气味。碳酸氢铵发生分解反应生成了具有刺激性气味的气体。
2. (1) 实验1：两支试管中固体都减少，都能闻到刺激性气味，其中盛氯化铵的试管口有白烟生成，盛碳酸氢铵的试管口有水珠生成　NH4ClNH3↑＋HCl↑ 、NH3＋HCl===NH4Cl；NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑
实验2：闻到刺激性气味，湿润的红色石蕊试纸变蓝
2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　
(2) 滴加浓碱溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若试纸变蓝，则说明铵盐中含有铵根离子。
活动三：
1. 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑；用该装置还可以制取O2。
2. 不能，CaCl2能和NH3发生反应生成CaCl2·8NH3，P2O5为酸性干燥剂，也能和NH3反应。
3. 用向下排空气法收集。尾气可用水吸收(注意防倒吸)。
4. 若为干燥的棉花，则起到减缓氨气与空气对流的作用；若为蘸有水或稀硫酸的棉花，则还可以吸收多余的NH3。
5. 把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色，则NH3已经集满；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生，则NH3已经集满。
6. 不能，因为生成的氨气和氯化氢在常温下会重新化合生成氯化铵。
7. (1) NH3·H2ONH3↑＋H2O、NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2　
(2) D　C
(3) d　NH3的密度小于空气，采用短管进氨气，长管出空气的方法收集
活动四：
1. 铵态氮肥、硝态氮肥和尿素。
2. 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。
3. 硝态氮肥包括硝酸钠、硝酸钙等，易溶于水。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。在土壤湿度大的情况下，NO经微生物作用被还原成气体(NO、N2O、N2)逸出，这种反硝化作用往往导致硝态氮肥的损失。
4. (1) 高温天气，硝态氮肥高温下易分解变质，多雨的水田地区易流失，所以硝态氮肥多用于冷凉的旱地。
(2) pH较高的碱性土壤使用硝态氮肥，不会因硝酸挥发而使氮肥损失，所以可优先使用硝态氮肥，若使用铵态氮肥，则会生成氨气使氮肥损失；而pH较低的酸性土壤应优先使用铵态氮肥，若使用硝态氮肥，则会因硝酸挥发而导致肥效降低。
5. 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大的一种氮肥。
6. 长期使用化肥的土壤容易酸化、板结。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。
活动五：
1. 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，使得大量氮氧化物排放到空气中，给空气带来了一定程度的污染。
2. NO2不但会形成酸雨，在日光照射下，二氧化氮还能使氧气经过复杂的反应生成臭氧(O3)。臭氧与空气中的氮氧化物和一些碳氢化合物在紫外线的照射下发生作用后，产生了一种有毒的烟雾，人们称它为光化学烟雾。光化学烟雾具有特殊气味，刺激眼睛，对人体健康、植物生长等都有很大的危害。
3. 2NO＋2CON2＋2CO2
【课堂反馈】
1. B　铵盐均为无色或白色晶体，都易溶于水，①正确；硝酸铵中的氮元素为－3价和＋5价，②错误；铵盐不稳定，所有铵盐受热均易分解，③正确；铵盐能跟碱反应生成氨气，碳酸铵能与酸反应，④错误；铵态氮肥不宜跟碱性物质(如草木灰)混合使用，铵盐遇碱生成氨气，降低肥效，⑤正确；氯化铵与盐酸不反应，⑥错误。
2. B　NH4Cl和Ca(OH)2固体加热生成氨气，能达到实验目的，A不符合题意；氨气和CaCl2反应，故不能用来干燥氨气，不能达到实验目的，B符合题意； 氨气的密度小于空气，收集时NH3应该“短进长出”，能达到实验目的，C不符合题意；氨气能将氧化铜还原为铜，体现氨气的还原性，能达到实验目的，D不符合题意。
3. C　酸性：HNO3>H2CO3，CO2与NH4NO3溶液反应不能生成(NH4)2CO3，C错误。
4. D　f为NH3·H2O，属于弱碱，A错误；c为NO，NO为无色气体，在空气中极易转化为NO2，B错误；HNO3无论浓、稀均具有氧化性，不能和金属单质反应生成氢气，C错误；a为NH3，可用湿润的红色石蕊试纸检验，D正确。
5. C　反应①为CO2＋H2O＋Ca(ClO)2===CaCO3↓＋2HClO，强酸制弱酸，为非氧化还原反应，A正确；反应②为2NH3＋3HClO===N2＋3H2O＋3HCl，每产生1 mol N2转移6 mol电子，B正确；气体所处状态未知，不能依据 22.4 L/mol 计算出22.4 L CO2的物质的量，C错误；CO2是反应①的反应物、反应③的生成物，然后再在反应①中被重复利用，故CO2在该反应中能够循环利用，D正确。
6. D　反应①中，NH→NH3，为非氧化还原反应，A错误；反应③中，N2H4→N2，N元素被氧化，B错误；反应③⑤都是将化合态的氮转化为游离态的氮，不属于氮的固定，C错误；反应④中，NO→NH2OH，N元素由＋3价降低到 －1价，转移电子数为4，反应⑤中，NO→N2，N元素由＋3 价降低到0价，转移电子数为3，故等质量的NO分别参与反应④⑤，转移电子数之比为4∶3，D正确。
7. (1) 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O　
(2) 碱石灰　干燥氨气
(3) c　将湿润的红色石蕊试纸靠近出气口b，若试纸变蓝，则说明氨气已集满(答案合理即可)
8. (1) NH＋OH－NH3↑＋H2O
(2) NH＋2OH－＋2O2NO＋3H2O
(3) 5 mol

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