第四章 第四节 氨 硝酸 硫酸 (1)

第四节氨硝酸硫酸 德国物理化学家 是合成氨法的发明者 因发明用氮气和氢气直接合成氨的方法 获1918年诺贝尔化学奖金 1918年诺贝尔化学奖 哈伯 F FritzHaber1868 1934 1931年诺贝尔化学奖 柏吉斯 F FriedrichBergius1884 1949德国燃料化学家 博施 CarllBosch 德国化学工程专家 将哈伯的合成氨研究成果付诸实施于大规模的工业化生产 发展了哈伯的研究成果 他用了5年的时间 进行了上万次的试验 才确定了适合于合成氨用的催化剂 他研制建造了能耐高温和高压并能长期使用和操作简便的合成氨装置 一 氮的存在 1 定义 将游离的氮 N2 转变为氮的化合物的过程2 方法 二 氮的固定 1 物理性质 氨气是色具有味的气体 密度比空气 由于存在氢键 氨气容易 液态的氨常用作剂 强烈刺激性臭 轻 三 氨 液化 致冷 无 喷泉实验 考考你的观察能力 现象 烧杯里的液体由玻璃管进入烧瓶 形成美丽的喷泉 烧瓶中的液体呈 原因 氨气极易溶于水 1 700 使烧瓶内气压急剧下降 氨气水溶液呈 红色 碱性 思考 下列气体和液体也能形成喷泉 为什么 1 氨气与水的反应 思考 氨水中存在哪些分子 哪些离子 分子 NH3 H2O NH3 H2O 主要 离子 NH4 OH 微量H 3 氨气的化学性质 氨水的性质 弱电解质 易挥发 不稳定 易分解 保存 棕色试剂瓶 密封 NH3与酸的反应 NH3 HCl NH4Cl 白烟 现象 产生大量白烟 实验 用玻璃棒蘸浓氨水 与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 有何现象 为什么 NH3 HNO3 NH4NO32NH3 H2SO4 NH4 2SO4 4NH3 5O2 4NO 6H2O 催化剂 3 NH3 的还原性 3 铵盐受热易分解 NH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 CO2 H2O 一切铵盐的共同性质 实验室可利用这个性质来检验NH4 的存在 铵盐与碱反应放出氨气 NH4 2SO4 2NaOH 2NH3 Na2SO4 2H2O 实质 NH4 OH NH3 H2O 2 铵盐 铵盐都易溶于水 3 装置 固 固加热型 4 收集 向下排空气法 5 验满 湿润的红色石蕊试纸变蓝 常见唯一的碱性气体 与氧气的制取装置相同 6 尾气吸收 稀硫酸溶液 1 试剂 氯化铵晶体 消石灰固体 2 原理 2NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 2H2O 2NH3 3 氨的实验室制法 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 碱石灰等碱性干燥剂 注意 无水CaCl2不能干燥NH3 形成CaCl2 8NH3 实验室中还可以用哪些方法快速制氨气 加热浓氨水法 浓氨水加生石灰法 生石灰吸水 溶解时放热 氨的用途 制氮肥铵盐 制硝酸纯碱 有机合成工业原料 致冷剂 氨的用途 讨论 氨是制硝酸的重要原料 如果以氨气 空气 水为原料 如何实现由氨到硝酸的转化 求助 自救互救逃生 刺激性气味气体 液氨气化时吸收大量热 极易溶于水 比空气密度小 易液化 氨水溶液显碱性 依据性质 二 硫酸和硝酸的氧化性 酸的通性 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 浓硫酸 浓H2SO4的物理性质A 色态 无色 粘稠的油状液体B 沸点 约338 难挥发酸 高沸点酸 C 密度 1 84g cm3 高密度酸D 溶解性 跟水任意比互溶 溶解放出大量热 思考 浓硫酸应如何稀释 用于制易挥发酸 如盐酸 浓H2SO4的特性 吸水性浓硫酸能够吸收现成的由水分子组成的水 物质本身含水 应用 做干燥剂 不能干燥 碱性气体 NH3 还原性气体 H2S 脱水性 蔗糖炭化实验 将有机物中H O原子按2 1的比例脱去 物质本身不含水 强氧化性 A 与金属单质反应 实验4 9 a 加热时 绝大多数金属 Au Pt除外 能被浓硫酸氧化 但是不放出H2放出SO2 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 浓硫酸表现强氧化性 酸性 b 在常温下 使铝 铁等金属钝化 钝化是因为形成了致密 坚固的氧化物薄膜 应用 常温下 用Fe Al制容器来盛装浓硫酸 B 与非金属单质反应 2H2SO4 浓 C 2H2O 2SO2 CO2 硫酸的用途 浓硝酸 1 不稳定性 密封于棕色瓶中 并放在阴暗处 保存 久置浓硝酸为什么呈黄色 久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中 使得溶液变黄 2 强氧化性 稀硝酸和浓硝酸都有强氧化性 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O A 与金属 除Au Pt外 反应 HNO3的作用 酸性 氧化性 3Cu 8H 2NO3 3Cu2 2NO 4H2O 能与还原性物质反应 如金属单质 非金属单质 离子如 Fe2 I S2 SO32 等 注意 与金属反应不产