第四节_氨_硝酸_硫酸_(1-3课时).ppt

1、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,无色、有剌激性气味的气体,比空气轻,极易溶于水（1：700）,-常作致冷剂,氨易液化（沸点-33. 35 ）,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.氨极易溶于水。,b.氨水显碱性。,实验结论:,b.烧瓶内溶液呈红色。,：,3、氨的化学性质,氨水中含少量OH-，呈弱碱性，故能

2、使酚酞试液变红。,（1）氨与水反应,NH3+H2O NH3.H2O,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,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 C= (V/22.4)/V=1/22.4=1/Vm= 0.045 mol/L,NH3，不是NH3H2O,（2） 氨与酸反应 书p98页 （图428）,沾有浓盐酸的玻棒

3、,沾有浓氨水的玻棒,HCl,NH3,现象：产生大量白烟,NH3+HClNH4Cl,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,空瓶生烟,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。,NH3 HNO3NH4NO3,2NH3 H2SO4(NH4)2SO4,NH3+HCl=NH4Cl,白烟,NH3 能不能用浓硫酸干燥？,（3）氨的催化氧化,铵盐不稳定，受

4、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：,取样制成溶液于试管中,加入浓NaOH，加热，将湿润的红色石蕊试纸放于试管口，能生成使试纸变蓝的气体则一定是铵盐，否则不是。,5、氨的制备,a、氨的工业制备（制氮肥和硝酸的开始）,（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

5、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。, 玻璃棒蘸取浓盐酸放到试管口，有白烟生成。,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,碱石灰等碱性干燥剂,思考：,棉花(干燥的)的作用：,防止与空气对流（提高集气速度和纯度）,干燥氨气的常用试剂：,CaO、碱石灰等碱性干燥剂,浓硫酸、无水CaCl2不能用来干燥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,（装置与实验室制氯气的发生装置相同）,浓氨水加碱石灰法,（碱石灰吸水、溶解时放热）,NaOH和CaO的混合物,6、氨的用途,工业制化肥 有机合成

6、的重要化工原料 作制冷剂,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。,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,A C,练习2、如图所示：烧瓶中充满

7、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H2O B、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

8、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。,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,（2） 浓硫酸的特性,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,

9、还原剂,氧化剂,2e-,若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？,与金属的反应小结(体现酸性氧化性) (1)与较活泼金属反应 铁、铝钝化 其他活泼金属：开始产生高价态硫酸盐和SO2，后来产生H2。 (2)与较不活泼金属反应 金属浓硫酸 高价态硫酸盐SO2H2O 加热才能反应 还原产物只有SO2。,运硫酸的铁罐车,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,变蓝,与非金属单质（C、S、I2、P）反应

10、小结：(只体现强氧化性) 非金属单质浓硫酸 高价态氧化物或含氧酸SO2H2O C.与还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性，能将还原性物质【如H2S、HI、HBr（SO2除外)】氧化。所以不能用浓硫酸干燥这些气体。,吸水性：,用途：作气体干燥剂,吸收物质本来就有的水(以H2O的形式出现的水),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（碳化）。,【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

11、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（2：1）脱去。,吸收现成的水（拿来主义）,反应生成水（创造主义）,问题？,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

12、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,与金属反应,与酸、碱指示剂作用（先变红后褪色）,不符合通性的：,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(

13、稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2O,结论：,硝酸把金属元素氧化成最高价。,Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O,3.与金属反应,现象：,试写出铁与稀硝酸反应的化学方程式,Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O,3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO+ 4H2O,铁粉少量:,铁粉过量:,Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2,Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O,4HNO3 （浓）+ C = CO2 + 4NO2 + 2H2O,4.与非金属反应,反应

14、规律：非金属单质浓硝酸最高价氧化物或其含氧酸NO2H2O。,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,5、硝酸与还原性化合物的反应 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化 合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2+、Fe3O4、

15、 Br-、I-、S2-、SO32-等均能被HNO3氧化，在溶液中一般被氧化成上一价态。（加热会生成较高价态，但不一定是最高价态）,（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

16、,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HNO3 B、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、H2O2、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N

17、O3-,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 C KNO3 D FeCl2溶液,C,7、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（ ） A 0.12mol B 0.11mol C 0.10mol D 0.08mol,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