氮肥的生產(chǎn)和使用

氮肥的生產(chǎn)和使用專題四硫、氮和可持續(xù)發(fā)展第二單元生產(chǎn)生活中的含氮化合物廈大附中俞佳將體積為10mL的試管倒置于盛水的水槽中，先向試管中注入一定量的NO，再通入O2，兩種氣體共為10mL，水面逐漸上升，至余3mL氣體時(shí)為止。求原混合氣體中NO和O2各多少毫升？在不知道具體哪個(gè)多的情況下有氣體剩余，則剩余氣體可能是NO；也可能是O2解（1）若剩余氣體為NO則氧氣完全反應(yīng)，設(shè)氧氣的體積為x4NO+3O2+2H2O=4HNO343x4x/34x/3+x=（10-3）=7mLx=3mLV(NO)=7mL（2）若剩余氣體為O2,則NO完全反應(yīng)，設(shè)NO的體積為y4NO+3O2+2H2O=4HNO34

33y/4yy+3y/4=（10-3）=7mLy=4mLV(O2)=6mL氮元素是一切動植物的生長都需要的營養(yǎng)元素。大氣中含有大量的氮?dú)?，但是不能被多?shù)生物直接吸收，多數(shù)生物只能吸收含氮元素的化合物。一、氨的工業(yè)制法N2+3H22NH3催化劑高溫、高壓合成氨工廠1、氨的物理性質(zhì)（1）

色，有

氣味的氣體。無刺激性（2）密度比空氣__________

小（3）易液化，

可用作

劑。致冷（4）極易溶于水。常溫下，1體積水約能溶解

體積的氨。氨水的密度比水

，且氨水濃度越大，其密度越

。700小小二、氨實(shí)驗(yàn)探究1：在干燥的燒瓶內(nèi)充滿氨氣，塞上帶有玻璃管和膠頭滴管（預(yù)先吸入少量水）的膠塞。倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水的燒杯里(水中滴有酚酞溶液)。打開橡皮管上的止水夾，擠壓膠頭滴管，觀察現(xiàn)象。NH3水滴有酚酞的水溶液燒杯中的水進(jìn)入燒瓶中，形成紅色的噴泉。

——“噴泉實(shí)驗(yàn)”【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】：思考：①充滿氨氣的燒瓶里為什么會形成噴泉？②燒瓶中的溶液為什么變成紅色？③實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？②燒瓶中的溶液為什么變成紅色？③實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？①充滿氨氣的燒瓶里為什么會形成噴泉？a.燒瓶干燥；b.裝置的氣密性好；c.收集的氣體純度盡可能高。氨氣溶于水，其溶液顯堿性氨極易溶于水，使燒瓶內(nèi)外形成較大的壓強(qiáng)差。2、氨的化學(xué)性質(zhì)（1）氨跟水反應(yīng)——顯弱堿性NH3+H2ONH3·H2O

NH3·H2ONH4++OH-

所以氨水顯______，既能使無色的酚酞溶液變成____，又能使?jié)駶櫟募t色的石蕊試紙____。紅色變藍(lán)弱堿性2、氨的化學(xué)性質(zhì)（1）氨跟水反應(yīng)——顯弱堿性一水合氨很不穩(wěn)定

NH3+H2ONH3·H2O

NH3·H2ONH4++OH-

NH3·H2O==NH3↑+H2O分子有：H2O、NH3

和NH3·H2O離子有：NH4+、OH-和少量H+

所以：氨水是混合物。交流與討論：

氨水的主要成份有哪些？與液氨有何區(qū)別？氨水的成份：氨水保存：氨水的密度：小于1，且氨水濃度越大，密度越小易揮發(fā)，需密封保存，置于陰涼處在一只燒杯中放兩個(gè)棉花球，分別在兩個(gè)棉花球上滴加幾滴濃氨水和濃鹽酸，用表面皿蓋住燒杯口，觀察現(xiàn)象。氨水具有揮發(fā)性，與揮發(fā)性酸(HCl)發(fā)生反應(yīng),生成氯化銨固體小顆粒?，F(xiàn)象：產(chǎn)生白煙結(jié)論：實(shí)驗(yàn)探究2NH3+HCl=NH4Cl（2）氨跟酸的反應(yīng)NH3+HCl=NH4Cl（冒白煙）2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4（不冒白煙）NH3+HNO3=NH4NO3（冒白煙）氨遇揮發(fā)性酸：HCl、HNO3冒白煙——檢驗(yàn)NH3或HCl思考討論：從氮元素的化合價(jià)考慮，氨還有哪些性質(zhì)？這個(gè)反應(yīng)叫做氨的催化氧化，它是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)。△4NH3+5O2===4NO+6H2O

催化劑（3）NH3具有還原性-3與氧氣的反應(yīng)思考：實(shí)驗(yàn)室是如何制取氨氣的？三、氨的實(shí)驗(yàn)室制法（1）原理：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O（2）裝置：固＋固同O2發(fā)生裝置相同加熱銨鹽與堿的固體混合物（3）收集：向下排空氣法棉花的作用防止NH3與空氣對流（4）檢驗(yàn)：濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)或蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口冒白煙（5）干燥：用CaO、堿石灰等堿性干燥劑干燥，不能用濃硫酸、P2O5酸性干燥劑，也不能用無水CaCl2（生成CaCl2·8NH3）（6）吸收：如何檢驗(yàn)NH3已經(jīng)收滿？尾氣處理：用水吸收NH3濃氨水方法二：加熱濃氨水制氨氣NH3·H2O==NH3↑+H2O方法三1、吸收水分，減少溶劑。2、增加OH-的濃度。3、放出熱量，升高溫度。CaO濃氨水濃氨水加生石灰法四.NH3的用途氨氣用途致冷劑有機(jī)合成工業(yè)原料制硝酸純堿制氮肥銨鹽種類化學(xué)式及俗稱含氮量性狀銨態(tài)氮肥NH4HCO3(碳銨)17.7%白色結(jié)晶，吸濕性很強(qiáng)，易潮解，溶于水，弱堿性NH4Cl(氯銨)26.2%白色或淡黃色結(jié)晶，有吸濕性，溶于水，酸性.NH4NO3(硝銨)35%白色結(jié)晶，易潮解，結(jié)硬塊，溶于水，微酸性，(NH4)2SO4(肥田粉)21.2%白色粒狀結(jié)晶，吸濕性不大，不易結(jié)塊有機(jī)氮肥CO(NH2)2

(尿素)46.7%白色或淺黃色針狀結(jié)晶或小顆粒，溶于水，中性氮肥五、銨鹽銨鹽：由銨根離子和酸根離子構(gòu)成的化合物。1.物理性質(zhì)：易溶于水的無色或白色晶體2.化學(xué)性質(zhì)：有一農(nóng)民買來一包碳銨化肥貯藏在農(nóng)具間，放下地時(shí)不小心化肥袋被農(nóng)具弄破，一段時(shí)間后，農(nóng)民準(zhǔn)備去農(nóng)田施肥，發(fā)現(xiàn)農(nóng)具間有濃烈的刺激性氣味，化肥袋內(nèi)的化肥數(shù)量明顯減少。可能原因是？化學(xué)與生活有顧客在馬路邊的無證商店里，買了幾根油條，吃時(shí)發(fā)現(xiàn)特殊的臭味：“氨臭味”。你有沒有吃過呢？本應(yīng)是香噴噴的油條為何飄出氨氣味？據(jù)說生意還不錯(cuò)！它是由名為“碳酸氫銨”（一種無色晶體）的膨松劑所致，含碳酸氫銨的油條，經(jīng)油炸后，聞到的刺鼻氣味很可能就是氨氣。認(rèn)為，過量氨氣誘發(fā)肝硬化胃竇炎過量食用這種有刺激味的氣體，會對人體造成不利影響。醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為：五、銨鹽2.化學(xué)性質(zhì)：（1）受熱易分解：NH4ClNH3↑+HCl↑NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O銨鹽加熱一般分解為氨氣和相應(yīng)的酸氣體遇冷形成白色固體

NH3+HCl===NH4Cl氯化銨晶體加熱分解（2）與堿反應(yīng)：制氨氣、銨鹽通性、NH4＋的檢驗(yàn)(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2ONH4++OH-NH3↑+H2ONH4+的檢驗(yàn)：與堿(NaOH)共熱產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的刺激性氣味的氣體，證明溶液中含NH4＋。反應(yīng)實(shí)質(zhì)：NH4Cl+NaOH

NaCl+NH3↑+H2O

銨態(tài)氮肥（銨鹽）在施用時(shí)注意什么事項(xiàng)？討論：1.不和堿性肥料一起使用2.在干燥陰涼的地方儲存氯化銨的妙用——防火布將一塊普通的棉布浸在氯化銨的飽和溶液中，片刻之后，取出晾干就成防火布了。將這塊經(jīng)過化學(xué)處理的布用火柴點(diǎn)，不但點(diǎn)不著，而且還冒出白色的煙霧?？茖W(xué)視野原來，經(jīng)過這種化學(xué)處理的棉布（防火布）的表面附滿了氯化銨的晶體顆粒，氯化銨這種物質(zhì)，它有個(gè)怪脾氣，就是特別怕熱，一遇熱就會發(fā)生化學(xué)變化，分解出兩種不能燃燒的氣體，一種是氨氣，另一種是氯化氫氣體。這兩種氣體把棉布與空氣隔絕起來，棉布在沒有氧氣的條件下當(dāng)然就不能燃燒了。當(dāng)這兩種氣體保護(hù)棉布不被火燒的同時(shí)，它們又在空氣中相遇，重新化合而成氯化銨小晶體，這些小晶體分布在空氣中，就象白煙一樣。實(shí)際上，氯化銨這種化學(xué)物質(zhì)是很好的防火能手，戲院里的舞臺布景、艦艇上的木料等，都經(jīng)常用氯化銨處理，以求達(dá)到防火的目的。1、利用右圖裝置下列組合能形成明顯噴泉并充滿燒瓶的是A干燥氣體B液體ANO2水BCO24mol/LNaOHCCl2飽和食鹽水DNH31mol/LHClAB液體BD練習(xí)氮肥的種類：氨態(tài)化肥都來源于NH3硝態(tài)化肥：硝酸鹽NH4NO3尿素（CO(NH2)2）NH4ClNH4HCO3(NH4)2SO4氨態(tài)化肥含氮量26.17%17.72%21.21%35％46.67％要點(diǎn)二氨氣的三種實(shí)驗(yàn)室制法1.加熱固態(tài)銨鹽和堿的混合物(1)原理：(2)裝置：(3)收集：(4)驗(yàn)滿：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

氨氣比空氣輕，易與空氣對流，故收集氨氣時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)插入集氣試管底部附近，試管口塞一團(tuán)棉花，防止NH3與空氣對流，確保收集到純凈的氨氣。①使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。②使蘸有濃鹽酸的玻璃棒產(chǎn)生

。3.濃氨水中加固態(tài)堿性物質(zhì)（1）原理：（2）裝置：2.加熱濃氨水（1）原理：（2）裝置：NH3·H2ONH3↑+H2O

加入固態(tài)堿性物質(zhì)（如CaO、NaOH、堿石灰等）,使平衡：逆向移動，同時(shí)放熱，促進(jìn)NH3·H2O分解。NH3+H2ONH3·H2O

NH4++OH-①氨跟氧氣反應(yīng)----催化氧化（接觸氧化）

催化劑△4NH3+5O2====4NO+6H2O2NH3+3Cl2==N2+6HCl（氨不足）8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl（氨充足）②氨與其它氧化劑反應(yīng)（3）氧化反應(yīng)現(xiàn)象：瓶口有紅棕色氣體產(chǎn)生，并且鉑絲始終保持紅熱紅熱