王德洪
化學(xué)肥料與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)息息相關(guān),化肥的種類和作用以及化學(xué)肥料中各有效成分含量的計(jì)算和相關(guān)性質(zhì)的探究等一直是中考化學(xué)命題的熱點(diǎn),常見題型為選擇題、簡答題、實(shí)驗(yàn)探究題和計(jì)算題。
一、考查化肥的種類
例1(2015年益陽)下列化肥屬于復(fù)合肥料的是( )。
A.NH4HCO3 B.K2SO4 C.KNO3 D.Ca(H2PO4)2
解析NH4HCO3中含有氮元素,屬于氮肥;K2SO4中含有鉀元素,屬于鉀肥;KNO3含有氮元素和鉀元素,屬于復(fù)合肥;Ca(H2PO4)2中含有磷元素,屬于磷肥。答案:C。
二、考查化肥的組成
例2(2014年宜賓)已知磷酸二氫銨(NH4H2PO4)是磷肥中的一種,下列說法錯(cuò)誤的是( )。
A.磷酸二氫銨是一種復(fù)合肥料
B.磷酸二氫銨是由氮、氫、磷、氧四種元素組成
C.磷酸二氫銨中氮、氫、磷、氧的質(zhì)量比為1∶6∶1∶4
D.磷酸二氫銨與熟石灰混合研磨有氨味氣體產(chǎn)生
解析磷酸二氫銨中,含有三大營養(yǎng)素中磷元素和氮元素,屬于復(fù)合肥料,A正確;由磷酸二氫銨的化學(xué)式NH4H2PO4可知,它是由N、H、P、O四種元素組成的,B正確;磷酸二氫銨(NH4H2PO4)中,氮、氫、磷、氧的質(zhì)量比為14∶(1×6)∶31∶(16×4)=14∶6∶31∶64,C錯(cuò)誤;磷酸二氫銨是一種銨態(tài)氮肥,能與熟石灰反應(yīng)生成氨氣,D正確。答案:C。
三、考查化肥對農(nóng)作物的具體作用
例3(2015年新疆)古麗同學(xué)發(fā)現(xiàn)校園中的玫瑰花生長不茂盛,葉色發(fā)黃。她想:
(1)可能是缺少氮元素,需要施加下列肥料中的(填字母)。
A.K2CO3 B.NH4Cl C.Ca(H2PO4)2
(2)也可能是土壤酸性太強(qiáng),可以用實(shí)驗(yàn)室中的測定土壤的酸堿度。
解析氮肥能使農(nóng)作物的葉色濃綠,磷肥可以增強(qiáng)農(nóng)作物的抗寒、抗旱能力,鉀肥能使農(nóng)作物的莖稈粗壯、增強(qiáng)抗倒伏能力。(1)玫瑰花生長不茂盛,葉子發(fā)黃,可能是缺少氮元素造成的,應(yīng)施加氮肥,故選B;(2)酸堿度是溶液酸堿性的強(qiáng)弱程度,測定土壤的酸堿度,最簡單的方法是使用pH試紙。答案:(1)B; (2)pH試紙。
四、考查化肥的性質(zhì)
圖1例4(2015年廣東)某化肥說明書的一部分如圖1。
(1)此包化肥中含氮的質(zhì)量為kg。
(2)該化肥的化學(xué)性質(zhì)為:①與堿性物質(zhì)混用會因放出氣而損失肥效;②。
(3)該化肥的物理性質(zhì)為。
解析(1)根據(jù)標(biāo)簽信息可知,此包化肥的質(zhì)量為50kg,含氮量為16.0%,則其中含氮元素的質(zhì)量為:50kg×16.0%=8kg。(2)保存在陰涼處、避免高溫天氣使用說明該化肥受熱易分解,不能與堿性物質(zhì)混用是因?yàn)樘妓釟滗@與堿性物質(zhì)混合后會釋放出氨氣,造成肥效降低。(3)碳酸氫銨易溶于水,所以要防潮、避免雨天使用。
答案:(1)8 (2)氨 受熱易分解 (3)易溶于水
五、考查化肥的使用對環(huán)境的影響
例5(2015年長沙)為了保護(hù)青山綠水,今年政府出臺新政策規(guī)定:不允許化肥產(chǎn)量增加,有不良商販乘機(jī)生產(chǎn)假冒化肥。據(jù)媒體報(bào)道:常德某廠家將海鹽(主要成分是NaCl)與KCl按照一定比例混合,當(dāng)復(fù)合肥賣給農(nóng)民。
(1)該廠家制得的“復(fù)合肥”是否為真正的復(fù)合肥(填“是”或“否”)。
(2)國家控制化肥生產(chǎn)量的目的主要是為了避免過度使用化肥,實(shí)現(xiàn)綠色增產(chǎn)。過度使用化肥的后果有:①,②。
解析(1)海鹽的主要成分是NaCl,與KCl按照一定比例混合,其中只含有鉀一種營養(yǎng)元素,因此不是復(fù)合肥;(2)過量使用化肥會污染土壤,使水富營養(yǎng)化等,因此要合理使用化肥。答案 (1)否 (2)土壤污染(或板結(jié))、水體富營養(yǎng)化等。
六、考查化肥的簡易鑒別
例6(2015年日照)實(shí)驗(yàn)室有失去標(biāo)簽的四種化肥,已知可能是(NH4)2SO4、NH4Cl、CO(NH2)2、K2SO4?,F(xiàn)各取少許進(jìn)行鑒別,下列物質(zhì)中能將上述肥料一次性區(qū)別開來的試劑是()。
A.蒸餾水 B.Ba(OH)2溶液
C.稀鹽酸 D.Ba(NO3)2溶液
解析四種物質(zhì)都溶于蒸餾水,現(xiàn)象相同,不能鑒別,A錯(cuò)誤;氫氧化鋇溶液能與硫酸鉀反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀,能與硫酸銨結(jié)合產(chǎn)生刺激性氣味的氨氣和硫酸鋇沉淀,能與氯化銨反應(yīng)產(chǎn)生刺激性氣味的氨氣,和尿素?zé)o現(xiàn)象,現(xiàn)象不同,可以鑒別,B正確;稀鹽酸溶液與這四種物質(zhì)的溶液都不反應(yīng),現(xiàn)象相同,無法鑒別,C錯(cuò)誤;硝酸鋇只能和硫酸銨、硫酸鉀混合產(chǎn)生相同的沉淀,和另兩種混合無現(xiàn)象,無法鑒別,D錯(cuò)誤。答案:B。
七、考查化肥中元素的元素質(zhì)量比和質(zhì)量分?jǐn)?shù)
圖2例7(2015年泰安)在世界范圍內(nèi),據(jù)統(tǒng)計(jì)化肥對糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率已超過40%。圖2是兩種氮肥標(biāo)簽的一部分。請根據(jù)圖示中的信息回答下列問題:(1)從標(biāo)簽上看,碳酸氫銨不同于尿素的化學(xué)性質(zhì)是。
A.易溶于水B.受熱易分解 C.有揮發(fā)性
(2)碳酸氫銨的相對分子質(zhì)量為;
(3)純尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,這種尿素肥料的純度至少為。(計(jì)算結(jié)果精確至0.1%)
解析(1)根據(jù)標(biāo)簽可以看出,這兩種物質(zhì)保存時(shí)都需要防潮,因此都是易溶于水的物質(zhì),碳酸氫銨要避免高溫施用,說明碳酸氫銨受熱易分解。(2)碳酸氫銨的相對分子質(zhì)量=14+1×5+12+16×3=79。(3)尿素中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:14×260×100%≈46.7%,該尿素的純度=42.3%÷46.7%≈90.6%。
答案:(1)B (2)79 (3)46.7% 90.6%
八、考查化肥的合理施用
例8(2015年瀘州)草木灰是農(nóng)家肥料,主要含鉀鹽。請回答相關(guān)問題。
【分離提純】(1)在燒杯里放一定量的草木灰,加入水,同時(shí)用玻璃棒攪拌。浸出溶液中主要含有的金屬陽離子是。(2)把燒杯中的草木灰連同浸出液一起過濾。如果濾液仍然渾濁,處理的方法是。(3)把濾液倒入蒸發(fā)皿里,加熱,用玻璃棒攪拌。當(dāng)蒸發(fā)到時(shí),停止加熱。
【成分探究】取(3)所得的晶體少量溶于水,分到兩支試管中。(4)第一支:滴加鹽酸,產(chǎn)生能使澄清的石灰水變渾濁的氣體。請寫出化學(xué)方程式:①加鹽酸:;②產(chǎn)生渾濁:。(5)第二支:滴加酚酞溶液后,溶液變?yōu)樯?,說明溶液呈堿性。為證明溶液呈堿性是由CO2-3引起的,再向試管中加入[可供選擇試劑:澄清石灰水、KCl溶液(呈中性)、CaCl2溶液(呈中性)],此時(shí)發(fā)生反應(yīng)的方程式為,當(dāng)看到時(shí)即可證明。因此,草木灰(填“能”或“不能”)與銨態(tài)氮肥混合施用。
解析(1)草木灰是農(nóng)家肥料,主要含鉀鹽,鉀鹽溶液中主要含有的金屬陽離子是K+。(2)如果濾液仍然渾濁,需要重新過濾。(3)等到蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多量的固體時(shí),停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。(4)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,說明生成二氧化碳,證明是碳酸鹽或碳酸氫鹽;結(jié)合(5)可知為碳酸鉀,碳酸鉀與鹽酸反應(yīng)生成氯化鉀、水和二氧化碳;二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水。(5)堿性溶液能使酚酞溶液變紅色,要驗(yàn)證溶液呈堿性是由CO2-3引起的,第一要驗(yàn)證并除去碳酸根,第二不能引入氫氧根,再證明溶液的酸堿性,所以選用CaCl2溶液,K2CO3溶液與CaCl2溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀和KCl。如果溶液的紅色褪去(或消失),產(chǎn)生白色沉淀,說明溶液呈堿性是由CO2-3引起的;草木灰呈堿性,銨態(tài)氮肥與堿性物質(zhì)反應(yīng)能釋放氨氣,降低肥效,所以不能與草木灰混合使用。
答案:(1)K+ (2)重新過濾(或再過濾一次) (3)出現(xiàn)大量固體 (4) ①K2CO3+2HCl2KCl+CO2↑+H2O ②Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O (5)紅 CaCl2溶液 K2CO3+CaCl2CaCO3↓+2KCl 紅色褪去(或消失),產(chǎn)生白色沉淀 不能。
九、考查化肥成分的推斷
例9(2015年葫蘆島)王老師用自制的化肥給教室里的花施肥時(shí),同學(xué)們對這包化肥的成分產(chǎn)生了興趣。王老師只告訴大家,這種花肥他是用KNO3、NH4Cl、Ca(NO3)2、KCl、K2CO3中的幾種固體配制而成的。
(1)為確定化肥的成分,小偉同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn),請你與他一起完成。
實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論及化學(xué)方程式I取少量化肥于試管中,加水溶解,得無色溶液。向其中滴加少量_________溶液 有白色沉淀生成 一定有Ca(NO3)2化學(xué)方程式________II另取少量化肥于試管中,加水溶解,得無色溶液。向其中滴加適量AgNO3溶液 _____________ 一定有KCl(2)小倩同學(xué)提出,實(shí)驗(yàn)II不能得出相應(yīng)的結(jié)論,還可能含有氯化銨,她的理由是__________________。為此,應(yīng)該補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是:實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量化肥,______________________________ ______________ 沒有NH4Cl(3)通過對以上實(shí)驗(yàn)的分析,你認(rèn)為這包化肥的組成共有_________種可能。解析 (1)碳酸鈉等可溶的碳酸鹽能與硝酸鈣反應(yīng)生成白色沉淀,可用來檢驗(yàn)化肥中是否有硝酸鈣;氯化鉀和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀。(2)氯化鉀、氯化銨都能與硝酸銀生成白色沉淀,因此生成氯化銀白色沉淀不一定就能證明化肥一定含有氯化鉀;因?yàn)槁然@和熟石灰混合研磨,能產(chǎn)生刺激性氣味,所以沒有氯化銨的現(xiàn)象是取少量化肥和熟石灰混合研磨,沒有產(chǎn)生刺激性氣味。(3)由實(shí)驗(yàn)證明樣品中含有硝酸鈣、氯化鉀,硝酸鈣和碳酸鈉不共存,所以沒有碳酸鈉,沒有氯化銨;實(shí)驗(yàn)不能證明化肥中是否含有硝酸鉀,因此固體的成分可能是硝酸鈣、氯化鉀或硝酸鈣、氯化鉀、硝酸鉀兩種可能。 答案 (1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ:碳酸鈉(或碳酸鉀等可溶碳酸鹽) Ca(NO3)2+Na2CO3=CaCO3↓+ 2NaNO3(其他反應(yīng)合理即可) 實(shí)驗(yàn)Ⅱ:有白色沉淀產(chǎn)生 (2)氯化鉀、氯化銨也能和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀(合理即可) 加熟石灰研磨(合理即可) 無氨味(合理即可) (3)兩