《氨气硝酸硫酸》PPT课件

第四节氨硝酸硫酸,1、氮的固定：将游离态的氮转变为化合态的氮的方法。,自然固氮：豆科植物固氮,人工固氮：工业合成氨,雷雨天产生一氧化氮气体,一、氨,2、氨的物理性质,氨在自然界中，是动物体，特别是蛋白质腐败的产物,无色、有剌激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水（1：700）,氨常作致冷剂,为什么氨常用作致冷剂？,氨易液化（沸点-33.35），液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低,还有氯气（沸点-34.6）,二氧化硫（沸点-10）,还有哪些物质也可作致冷剂？,-氨气的喷泉实验,实验48：演示实验,实验现象：,a.烧杯内的水由玻璃管进入烧瓶内形成喷泉；,形成喷泉的原因：当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压强迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶，形成喷泉。,a.氨气极易溶于水。,b.氨水显碱性。,实验结论:,b.烧瓶内溶液呈红色。,：,实验成败的关键是什么？,想想看：,a.烧瓶干燥；b.装置的气密性好；c.收集的气体纯度尽可能高。,3、氨的化学性质,氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚酞试液变红。,（1）氨与水反应,氨水显碱性的原理,氨水很不稳定,纯净物,混合物,NH3,氨水和液氨的区别,离子：NH4+、OH-、微量H+,分子：NH3、H2O、NH3H2O(主要),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）,氨气体积设为VL,注意：氨水中溶质是NH3，不是NH3H2O,氨气物质的量为(V/22.4)mol,氨水溶液体积也是VL,氨水溶液物质的量浓度为(V/22.4)/V=0.045mol/L,（2）氨与酸反应书p98页（图428）,沾有浓盐酸的玻棒,沾有浓氨水的玻棒,HCl,NH3,现象：产生大量白烟,NH3+HClNH4Cl,空瓶生烟,步骤：使两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒接近。（不要接触）,两根玻璃棒靠近时产生大量白烟。,NH3+HCl=NH4Cl,现象：,结论:氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl化合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故。,此反应可检验NH3或HCl,挥发性酸（HCl、HNO3等）遇氨气均有白烟生成；难挥发性酸H2SO4、H3PO4无此现象。,NH3HNO3NH4NO3,2NH3H2SO4(NH4)2SO4,NH3+HCl=NH4Cl,白烟,NH3能不能用浓硫酸干燥？,（3）氨的催化氧化,氨与酸发生反应的本质是什么？,NH3+H+=NH4+,N2,NH3,O2,NO,O2,NO2,H2O,HNO3,思考与交流：氨经一系列反应可以得到硝酸，如下图所示1、试写出以下每一步转化的反应方程式。2、分析上述每一步反应中氮元素化合价的变化，指出氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。,铵盐不稳定，受热易分解,（2）化学性质：,4、铵盐,（1）物理性质：,铵盐均溶于水，为白色固体,由铵根离子(NH4+)和酸根离子构成的化合物,铵盐与碱反应,应用：a.实验室用来制NH3,b.用于NH4+的检验：,能与碱液反应，加热时产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体的物质一定是铵盐,与碱反应实质：NH4+OH-=NH3+H2O,5、氨的用途,工业制化肥有机合成的重要化工原料作制冷剂,6、氨的制备,a、氨的工业制备,（3）装置：,固+固加热型,（4）收集：,向下排空气法,（5）验满：,(与氧气的制取装置相同),（1）药品：,氯化铵晶体、消石灰固体,（2）原理：,2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3,b、氨的实验室制法,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果试纸变蓝，说明氨气已集满。,c、尾气吸收：,浓硫酸吸收多余的氨气.,装置：倒扣漏斗,d、干燥装置,CaO、碱石灰等碱性干燥剂,思考：,棉花的作用：,防止对流，提高收集的氨气纯度。,干燥氨气的常用试剂：,CaO、碱石灰等碱性干燥剂,无水CaCl2不能用来干燥NH3,NaOH和CaO的混合物,检验：用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生白烟,思考：用氢氧化钠代替氢氧化钙好吗？,氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NH3；热的氢氧化钠对玻璃有腐蚀作用。,除了利用上述方法之外，实验室有无其他简单可行的方法来制得氨气？,浓氨水,方法二：加热浓氨水制氨气,浓氨水,固体CaO,方法三,1、吸收水分，减少溶剂。2、增加OH-的浓度。3、放出热量，升高温度。,练习1、某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的气体，根据气体的判断可能是氨气，但不知是否确实是氨气，下列提供的方法中，你认为能帮他检验是否为氨气的方法是（）A、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口B、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口C、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口D、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口,AC,练习2、如图所示：烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻震荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷出，则a、b不可能是（）A、a为HCl气体，b为H2OB、a为CO2气体，b为浓NaOH溶液C、a为Cl2气体，b为饱和NaCl溶液D、a为Cl2气体，b为浓NaOH溶液,C,第四节氨硝酸硫酸（二）,硫酸,二、硫酸,（1）使指示剂变色：,（2）与活泼金属反应放出氢气（硝酸除外）,（3）与碱发生中和反应：,（4）与碱性氧化物反应：,（5）与某些盐反应：,使紫色石蕊试液变红,H+OH=H2O,2H+CuO=Cu2+H2O,2H+CO32=H2O+CO2,1、稀硫酸具有酸的通性H2SO4=2H+SO42,2、浓硫酸,（1）浓H2SO4的物理性质色态：无色、粘稠的油状液体沸点：约338难挥发酸（高沸点酸）密度：1.84g/cm3高密度酸溶解性：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。,吸水性,用途：可以作干燥剂,浓硫酸吸收物质本来就有的水，直接与水分子结合；,（2）浓硫酸的特性,不能干燥,碱性气体：NH3,还原性气体：H2S、HBr、HI,脱水性,脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2：1（H2O）的个数比脱去。,【实验】取10g蔗糖放入小烧杯中，加入几滴水，用玻璃棒搅拌均匀，再加入10mL浓硫酸，并用玻璃棒迅速搅拌。观察物质的颜色、体积变化并闻味。,现象:蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。,2H2SO4(浓)+C=CO2+2H2O+2SO2,脱水性,氧化性,浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？,吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。,脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去。,吸收现成的水,反应生成水,现象：,加热能反应，产生的气体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。,浓硫酸强氧化性a、与金属反应,浸有碱液的棉团的作用:吸收多余的SO2，防止大气污染,结论：,浓硫酸既有氧化性又有酸性,Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O,0,+6,+6,+4,+2,还原剂,氧化剂,a、与金属反应,2e-,若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？,在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应（钝化现象）。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。,运硫酸的铁罐车,思考：如何区分浓硫酸和稀硫酸？,b、与某些非金属反应,设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳。,思考题,石灰水,检验水,检验SO2,除去SO2,检验CO2,褪色,不褪色,变浑浊,证明含SO2,除去含SO2,证明无SO2,证明含CO2,证明含H2O,3、硫酸的用途：,硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，故素有“化学工业之母”之称。,1、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处：,(1)敞口放置浓硫酸时,质量增加(2)把CuSO45H2O晶体放入浓硫酸中,变白色(3)锌粒放入稀硫酸中,有气体放出(4)把木屑放入浓硫酸中,变黑,练习：,吸水性,吸水性,酸性、氧化性,脱水性,第四节氨硝酸硫酸（三）,硝酸,纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。,三、硝酸,能以任意比溶于水；密度比水大；沸点低：83；常用浓硝酸的浓度为69，98的浓硝酸叫作“发烟硝酸”。,（一）硝酸的物理性质：,（二）硝酸的化学性质,HNO3=H+NO3-,1、具有酸的通性,2、不稳定性,硝酸分解产生NO2，NO2溶于硝酸而使硝酸呈现黄色。,保存：,密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！,久置浓硝酸为什么呈黄色？,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,结论：,硝酸具有强的氧化性。,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3.与金属反应,硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属（如碳）反应,4HNO3（浓）+C=CO2+4NO2+2H2O,4.与非金属反应,硝酸浓度越大，氧化性越强。,氧化性：浓HNO3稀HNO3,大量实验证明：不论浓、稀硝酸都有很强的氧化性，几乎能与所有金属(除Pt、Au等少数金属外)反应，如：Mg、Al、Zn、Fe、Cu等。但Al、Fe在冷、浓硝酸中要发生钝化。,（2）Pt、Au不与硝酸反应，但能与王水反应。王水是由浓硝酸和浓盐酸以体积比1：3组成的混合物，具有极强的氧化性，能氧化Pt、Au等极不活泼金属。,记忆方法：王水：“三言（盐）一笑（硝）”,可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸,（三）硝酸的用途p102,硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、燃料、塑料、硝酸盐等，在实验室里它是一种化学试剂。,氧化性酸小结:,硝酸(浓或稀)、硫酸（浓）、次氯酸、王水（硝酸和盐酸）等，都是具有强氧化性的酸。,易钝化物质小结:,Mg、Al在空气中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。Al、Fe在冷的浓硫酸、浓硝酸中其表面形成致密的氧化物薄膜而钝化。,浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比,有,有,有,有,有,有,无,有,有,稳定,稳定,不稳定,易挥发,难挥发,易挥发,无,有,无,无,有,无,1.分别将盛有浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸的烧杯露置于空气中，放置一段时间后，质量增大的是，原因是，质量减少的是，原因是。,浓H2SO4,浓H2SO4吸收空气中的水蒸气,浓盐酸、浓硝酸,浓盐酸、浓硝酸均具有挥发性.,练习,2.下列试剂不需要保存在棕色试剂瓶内的是()A、浓HNO3B、NaCl溶液C、新制氯水D、AgNO3溶液,见光或受热而易变质的物质需用棕色试剂瓶且密封保存，如：AgNO3、浓HNO3、AgCl、溴水、氯水等,B,3.一定量的浓硝酸里加入过量铜会发生哪些变化?,反应停止后,如果在溶液中再加入足量稀盐酸会出现什么情况?,溶液中存在NO3-,它遇到H+后,会继续氧化铜,当然此时NO3-/H+的溶度较稀.,4.下列反应中HNO3既表现氧化性又表现酸性的是(A)C+浓HNO3(B)FeO+HNO3(C)Fe2O3+HNO3(D)Cu+浓HNO3,BD,5.利用下反应制相同质量的硝酸铜时，从理论上看，消耗硝酸质量最多的是(A)Cu+浓HNO3(B)Cu+稀HNO3(C)CuO+HNO3(D)Cu(OH)2+HNO3,A,6.在稀硫酸中插入一块铜片，加入下列物质后，可使铜片迅速溶解的是（）A稀盐酸B芒硝晶体CKNO3DFeCl2溶液,C,将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时，收集到气体为1.12L（标准状况）则所消耗的硝酸的物质的量是（）A0.12molB0.11molC0.10molD0.08mol,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,B,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,X,4X,2X,Y,3/8Y,2/3Y,n(HNO3)=40.0225+3/80.0075=0.11mol,1.92g铜粉n(Cu)=0.03mol，气体为1.12Ln(气体)=0.05mol,方法一,元素守恒法：n(HNO3)=0.05+0.06=0.11mol,1.92g铜粉，气体为1.12L,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,n(HNO3)=n(氧化性)+n(酸性),n(氧化性)=1.12/22.