第四章 非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸 第一课时整理完毕.doc

第四章 非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸 第一课时氮的固定：单质氮转化为氮的化合物 氮的固定游离态 化合态如：N2+O2 = 2NO （条件：放电）N2+3H2 =（等价符号） 2NH3 （条件：高温，高压，催化剂）氮的固定：自然固氮：根瘤菌 雷雨 人工固氮一、氨 实 验-氨气的喷泉实验现象：形成红色喷泉，酚酞溶液变红。 结论：氨极易溶于水，水溶液显碱性思考 （1）氨为什么会形成喷泉？ 氨气极易溶于水且溶解得快，使烧瓶内压强减小，瓶内外形成较大的压差；大气压将水压入烧瓶 （2）喷泉实验成功的关键？a.装置的气密性好； b.气体的纯度高； c.烧瓶必须干燥。（3）从上述实验来看，溶液都不能完全充满烧瓶，为什么？收集到的氨气中混有空气（4）滴有酚酞的溶液变为红色说明什么？氨气溶于水，溶液显碱性。（一）、氨的物理性质无色、有刺激性气味气体；密度比空气小；易液化（形成液氨）；极易溶于水（1700）（形成氨水）(二)、氨的化学性质1.氨跟水的反应 NH3 + H2O NH3H2O NH4+OHNH3H2O= NH3+ H2O （条件：加热）氨水的成份：分子 ：NH3H2O NH3 H2O离子 ： NH4+ OH- H+(极少量)2.与酸反应 NH3 + HCl = NH4Cl （白烟） NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟） 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 （无白烟）3.NH3具有还原性 4NH3+5O2= 4NO+6H2O （条件：催化，高温）这个反应叫做氨的催化氧化，它是工业上制硝酸的基础. 思考与交流： 氨如何制得硝酸？（工业制硝酸的方法）工业生产硝酸的反应原理 NO NO2 HNO3N2 + 3H2 = （等价符号） 2NH3 （条件：高温高压，催化剂）4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O （条件：催化剂，加热）2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO (工业制硝酸)（三）、铵盐的化学性质1、铵盐受热易分解NH4HCO3 = NH3+H2O+CO2 （条件：加热）NH4Cl = NH3+ HCl （条件：加热）2、铵盐能与碱反应2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2NH3+2H2O （条件：加热）NH4NO3 + NaOH = NH3 + NaNO3 + H2O （条件：加热）NH4+ +OH- = NH3+H2O （条件：加热）NH4+的检验： 铵盐 有刺激性气味的气体产生，湿润的红色石蕊试纸变蓝（条件：OH- ）（四）.氨的实验室制法（1）药品：氯化铵晶体、消石灰固体（2）原理：2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3（条件：加热）（3）装置：固+固加热型 (与氧气的制取装置相同)（4）收集：向下排空气法（5）干燥：碱石灰（6）验满：(它是常见唯一的碱性气体)湿润的红色石蕊试纸变蓝；蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口,有白烟.（7）尾气吸收：稀硫酸溶液或者水装置中棉花的作用：防止空气对流，提高集气的速度和纯度。干燥氨气的常用试剂：CaO、NaOH,碱石灰等碱性干燥剂注意：无水CaCl2不能干燥NH3（因为要形成CaCl2 8NH3) 也不能用酸性干燥剂，如P2O5、浓硫酸等。实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：加热浓氨水法浓氨水浓氨水加生石灰法 （生石灰吸水、溶解时放热）CaOaOCaOaO能不能加热氯化铵的方法制得氨气？ 答：不能 (五)、氨的用途NH3 ：硝酸 铵盐 纯碱 致冷剂 吸收硫酸生产中的二氧化硫思考与练习 在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？（假设实验是在标准状况下进行）解：氨气体积设为VL 氨气物质的量为(V/22.4)mol 氨水溶液体积也是VL氨水的物质的量浓度为: C=(V/22.4)/V= 1/22.4 mol/L实验后烧瓶充满水或未充满水，所得的氨水物质的量浓度相同吗？答：相同（1）硫酸、硝酸、盐酸都是酸，它们有什么共同特性？它们具有这种特性的本质原因是什么？用电离方程式来表示？ （2）酸的通性体现在哪些方面1）与指示剂作用2）与活泼金属反应3）与碱性氧化物反应4）与碱反应5）与某些盐反应 酸具有通性是因为都能电离出H二、浓硫酸的性质(一)、H2SO4的物理性质：纯硫酸是一种 无色 油状 液体。常用的浓硫酸质量分数是98%，其密度为1.84g/cm3，其物质的量浓度约为18.4mol/L。硫酸是一种高沸点 难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比和水混溶。浓硫酸溶于水时会放出大量的热。思考：在稀释浓硫酸时，应该注意哪些方面？注意：稀释浓硫酸的时候，要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里，并不断搅拌。（二） 硫酸的化学性质：1酸的通性：H2SO4 = 2H+ + SO42-2浓H2SO4的特性1) 吸水性：能吸收水份物质本身含水 （实验室作干燥剂）可干燥：O2、H2、N2 、 Cl2、CO2、SO2、HCl 不能干燥: NH3 、 H2S、 HBr 、 HI气体思考：浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上现象？2）脱水性C12H22O11 12C + 11H2O +热量浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别?脱水性：物质本身不含水将含氢、氧元素的物质中H、O原子按2：1的比例脱去吸水性：物质本身含水3)强氧化性：A. 与金属单质反应：（Pt、Au除外）常温下使铁、铝等金属发生钝化。 加热时与绝大多数金属反应实验4-9 Cu与浓H2SO4反应现象品红溶液逐渐褪色，石蕊溶液变红，试管中的液体加水后呈蓝色。化学方程式Cu+2H2SO4(浓) = CuSO4+SO2+ 2H2O 氧化性酸性B.与非金属反应2H2SO4(浓) + C = 2H2O +2SO2+CO2 （条件：加热）你能否设计实验检验该反应的产物？说明：应首先用无水硫酸铜验证水，然后用品红验证SO2，再用高锰酸钾氧化多余的SO2，接着再次验证SO2是否全部被氧化，最后才验证CO2。与某些还原性化合物反应： H2S + H2SO4 (浓)= S+ SO2+ 2H2O三. 硝酸(一). 物理性质：纯HNO3是无色、有刺激性气味的液体，是挥发性酸。常用浓硝酸质量分数为69，98%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。 98%以上的浓硫酸为发烟硫酸(二). 化学性质：1.酸的通性: HNO3 = H+ + NO3-2.不稳定性：4HNO3= O2+ 2H2O + 4NO2 （条件：或光照）实验室里的硝酸如何保存？ 棕色的试剂瓶中3.强氧化性： （ 蓝色石蕊试纸？先变红后变白 ） 与金属单质反应：（Pt、Au除外）a.常温下，浓硝酸使铁、铝等金属发生钝化。b.除Au和Pt外，与绝大多数金属反应(不产生H2)Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O （重）3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O （重）硝酸的还原产物与硝酸的浓度等条件有关，一般浓HNO3 为 NO2稀HNO3 为 NO思考：1、浓HNO3和浓H2SO4氧化性强弱 2、铁与稀硝酸反应的化学方程式3、过量铁与稀硝酸反应的化学方程式 与非金属单质反应 ： C+4HNO3(浓) = CO2+ 4NO2+ 2H2O 王水（V浓硝酸:V浓盐酸 = 1:3）具有更强的氧化性，能氧化Pt、Au体积比为 3 : 1 氧化性：王水浓硝酸稀硝酸(三).硫酸、硝酸的用途n 硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室的重要试剂。n 硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗、制取各种挥发性酸及实验室作干燥剂.n 工业上用于制化肥、农药、炸药、盐类等。课堂练习：1、下列现象反映了硫酸的哪些主要性质 (1)浓硫酸滴在木条上，过一会儿，木条变黑。 （脱水性 ）(2)敞口放置浓硫酸时，质量增加。（吸水性） (3)锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生。（酸性）(4)把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生。（酸性和强氧化性）(5)浓硫酸不能用来干燥H2S气体。(强氧化性）(6)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体 (强酸性 )2、浓硫酸具有强氧化