硫酸硝酸和氨

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 氨 硝酸 硫酸,1,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. Fritz Haber 1868,1934,2,1931,年诺贝尔化学奖,柏吉斯,F Friedrich Bergius 1884,1949,德国燃料化学家,.,3,博施,(Carl lBosch),，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。,4,氮的存在,氮的固定,1,定义：将游离的氮（,N,2,）转变为氮的化合物的过程,2,方法：,工业上制取氨气：,N,2,+ 3H,2,2NH,3,高温高压,催化剂,5,喷泉实验,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（,1700,） 。使烧瓶内,气压急剧下降，内外形成较大的压强差。,红色,实验成败的关键是什么？,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。,6,城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似。,科学视野,7,思考,：,某学生在氨气的喷泉实验基础上积极思考产生喷泉的其他方法，并设计如图所示的装置。在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是：（ ）,（,A,）,Cu,与稀盐酸,（,B,）,NaHCO,3,与,NaOH,（,C,）,CaCO,3,与稀硫酸,（,D,）,NH,4,HCO,3,与稀盐酸,D,8,下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶的是（ ）,A,干燥气体,B,液体,A,NO,2,水,B,SO,2,4 mol/L NaOH,C,Cl,2,饱和食盐水,D,HCl,水,A,B,BD,9,请观察氨气的物理性质？,无色,有刺激性气味的气体；,你得出什么结论？,易液化；,冰块,氨气,液氨,1.,氨气的物理性质,极易溶于水,(1:700),。,（一）氨的性质,10,1,、氨气的化学性质：,(1),氨气与水的反应：,NH,3,+H,2,O,NH,3,H,2,O,NH,4,+,+OH,-,思考：氨水中存在哪些分子、哪些离子？,分子：,NH,3,、,H,2,O,、,NH,3,H,2,O(,主要,),离子：,NH,4,+,、,OH,-,、,微量,H,+,使无色的酚酞溶液变成,_,，,又能使湿润的红色的石蕊试纸,_,红色,变蓝,弱碱性,(,常见唯一的碱性气体,),11,氨水的性质,弱电解质,:,易挥发，不稳定，易分解,NH,3,+H,2,O NH,3,H,2,O,NH,4,+,+OH,-,NH,3,H,2,O = NH,3,+ H,2,O,保存：棕色试剂瓶、密封,12,NH,3,与酸的反应,NH,3,+ HCl = NH,4,Cl,（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？,NH,3,+HNO,3,=NH,4,NO,3,2NH,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,写出上面反应的离子方程式,（白烟）,（无白烟）,13,(3) NH,3,的还原性,-3,这个反应叫做,氨的催化氧化,，,它是工业上制硝酸的基础,.,高温,4NH,3,+5O,2,=4NO+6H,2,O,催化剂,-3,+2,14,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,15,铵盐受热易分解,一切铵盐的共同性质，实验室可利用这个性质来检验,NH,4,的存在。,铵盐与碱反应放出氨气,（,NH,4,),2,SO,4,+ 2NaOH = 2NH,3,+ Na,2,SO,4,+ 2H,2,O,(,二,),铵盐,铵盐都易溶于水,NH,4,HCO,3,= NH,3, + CO,2,+ H,2,O,NH,4,Cl = NH,3, + HCl ,实质：,NH,4,+,+ OH,-,= NH,3, + H,2,O,16,思考：,能将,NH,4,Cl,、,(NH,4,),2,SO,4,、,NaCl,、,Na,2,SO,4,四种溶液一一区别开来的试剂是（ ）,A,、,NaOH B,、,AgNO,3,C,、,BaCl,2,D,、,Ba(OH),2,D,17,短短十几分钟，整个天空被浓浓的白雾笼罩，处处弥漫着刺鼻的气味，村民们携家带口惊慌失措向村外狂奔。,“,白烟,”,过后，有,20,人中毒，,15,人被冻僵，其中,4,人死亡。同时大片的庄稼、蔬菜被熏死,讨论,假如你正处在液氨泄漏的现场，你将如何去做？,讨论,18,1,、,为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人？,2,、,消防队员应该如何除去白茫茫的氨气？,3,、,附近居民怎样做才能避免受伤？,?,液氨气化吸收热量,喷水，使氨气转化为氨水,防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐,用湿毛巾捂住鼻孔呼吸，尽快逃离现场,19,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,处理方法,报警,:110 119,闭眼,戴眼罩,防毒面具,低头弯腰,低处跑,披棉被,穿棉衣,捂湿毛巾 喷水,捂酸毛巾 喷酸,20,(,三,)NH,3,的实验室制法,原理,：,加热铵盐与碱的固体混合物,如：将固体,NH,4,Cl,与,Ca(OH),2,混合加热，即得到,NH,3,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,= CaCl,2,+2H,2,O+2NH,3,讨论：,NH,3,如何收集？,如何检验,NH,3,已经收满？剩余的,NH,3,如何处理？,若要制备干燥的,NH,3,，可用什么作干燥剂？,21,（,3,）装置：,固,+,固加热型,（,5,）收集：,向下排空气法,（,6,）验满：,湿润的红色石蕊试纸变蓝；,(,与氧气的制取装置相同,),（,7,）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：,2NH,4,Cl+Ca(OH),2,= CaCl,2,+2H,2,O+2NH,3,3.,氨的实验室制法,（,4,）干燥：,CaO,、碱石灰等碱性干燥剂,22,棉花的作用：,防止空气对流，提高集气的速度和纯度。,实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：,加热浓氨水法,浓氨水加生石灰或碱石灰法,（生石灰吸水、溶解时放热、生成,OH,有利于,NH,3,逸出）,CaO,浓氨水,23,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？,24,自然界中氮的循环过程,动物中有机氮,植物中有机氮,大气中的氮,氮的固定（生物固氮、高能固氮、人工固氮）,土壤中的氮,(,铵盐硝酸盐,),细菌分解,动物排泄物及遗体,植物遗体,动物摄取,植物吸收,硝酸盐,硝酸盐,25,1.,下列关于氨性质的叙述中正确的是（ ）,A,、氨气可用排水法收集,B,、氨水成碱性,C,、氨气和酸相遇都能产生白烟,D,、在反应,NH,3,+H,+,=NH,4,+,中，氨失去电子被氧化,习题巩固：,B,2.,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,26,3,、,A,、,B,、,C,三种气体，,A,无色，在一定条件下,A,能与,O,2,反应生成,B,，,B,不溶于水，它能与,O,2,反应生成红棕色气体,C,；,A,、,C,气体均溶与水，其水溶液分别呈碱性与酸性，推断,A,，,B,，,C,。,NH,3,NO,NO,2,27,思考与交流,1,、硫酸、硝酸、盐酸都是酸，它们在组成上用什么特点？,它们都是酸，在水溶液中电离出,H,+,。,硫酸、硝酸是含氧酸，盐酸是无氧酸；,硫酸是二元酸，硝酸和盐酸是一元酸,2,、这些特点与酸的通性有什么关系？用电离方程式表示。,在水溶液中都电离出氢离子,HA=H,+,+A,28,二、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,29,（一）硫酸的性质,1.【,思考,】,稀硫酸和浓硫酸的性质有何不同？,浓,H,2,SO,4,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/cm,3,高密度,酸,溶解性：跟水任意比互溶，,溶解放出大量热,。,两高：沸点、密度高,两大：溶解度、溶解放热量大,30,2.,你对浓硫酸知多少？,（,1,）浓硫酸在稀释时应注意什么问题？,应将浓硫酸沿烧杯壁向水中,慢慢,注入，并用玻璃棒不断,搅拌,。,（,2,）实验室制,HCl,气体是用以下反应制备，你能说明反应进行的理由吗？,H,2,SO,4,(,浓,) +NaCl = NaHSO,4,+ HCl,微热,H,2,SO,4,(,浓,) +2NaCl = Na,2,SO,4,+ 2HCl,强热,注：高沸点酸制低沸点酸，难挥发性酸制易挥发性酸,31,3.,浓,H,2,SO,4,的特性,1),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：,NH,3,还原性气体：,H,2,S,、,HBr,、,HI,2),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,32,C,12,H,22,O,11,浓硫酸,12C + 11H,2,O,蔗糖,脱水性：,思考：,浓硫酸的吸水性与脱水性有什么不同？,33,问题探究,下列不能用浓硫酸干燥的气体是 （ ）,Cl,2, O,2, SO,2, H,2, HCl,NH,3, CO,2,34,固：红黑,液：无棕黑蓝色,气：无色有刺激性气味，使酸性,KMnO,4,溶液退,色；使品红溶液退色,。,现象：,35,3).,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。,Cu,2H,2,SO,4,（浓）,= CuSO,4,SO,2,2H,2,O,浓硫酸作用：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。,规律：生成物中金属显高价，同时生成,SO,2,。,36,B.,与非金属单质反应,2H,2,SO,4,(,浓,)+C = 2H,2,O+2SO,2,+CO,2,加热时，浓硫酸也能与某些非金属反应（,S,、,C,等）,思考并讨论：,请设计实验方案，验证碳和浓硫酸反应的产物,为什么蔗糖脱水后变得疏松多孔？,浓硫酸作用：强氧化性,无水硫酸铜、品红、酸性高锰酸钾或溴水、,品红、澄清的石灰水,37,仪器连接如下,说明：应首先用无水硫酸铜验证水，然后用品红验证二氧化硫，再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化，最后才验证二氧化碳。,验证碳和浓硫酸反应的产物,38,硫酸的用途,39,【,思考,】,浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性与浓硫酸的氧化性有何不同？,浓硫酸与稀硫酸比较：,稀,H,2,SO,4,：,由,H,+,和,SO,4,2-,构成,弱氧化性（由,H,+,体现）,可与活泼金属反应生成,H,2,浓,H,2,SO,4,：由,H,2,SO,4,分子构成,强氧化性（由,S,体现）,加热时可与大多数金属和某些非金属反应，通常生成,SO,2,40,练习,:,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。,(2),敞口放置浓硫酸时，质量增加。,(3),锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生。,(4),把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生。,(5),利用浓硫酸和食盐固体反应可制,HCl,气体。,(6),浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。,(7),利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制,H,2,S,气体。,脱水性,吸水性,酸性,酸性和强氧化性,难挥发性,强氧化性,强酸性,41,（二）硝酸的性质：,1,、,物理性质：无色，易挥发、有刺激性气味的液体，能以任意比溶于水,2,、化学性质：,（,1,）酸性,（略）,（,2,）强氧化性：,与金属反应（除,Au,和,Pt,外）,Cu + 4HNO,3,(,浓）,= Cu(NO,3,),2,+ 2NO,2,+2H,2,O,3Cu + 8HNO,3,(,稀）,= 3 Cu(NO,3,),2,+ 2NO +4H,2,O,注意：,Fe,和,Al,遇到冷的浓硝酸被钝化，被氧化成一层致密的氧化膜，与浓硫酸一样。,氧化性：浓硝酸,稀硝酸,HNO,3,的作用：,酸性、氧化性,42,与非金属反应,C,+4,HNO,3,（浓）,=2H,2,O,+4NO,2,+CO,2,结论：浓硝酸跟非金属反应，生成,NO,2,、,H,2,O,和相应的含氧酸,与,还原性的化合物,如,FeO,、,Fe,2+,、,HBr(Br,-,),、,HI(I,-,),、,H,2,S (S,2-,),、,SO,2,等具有还原性的物质发生氧化还原反应，因此，不能用硝酸与有关的盐反应制取,HI,、,SO,2,、,H,2,S,、,HBr,等气体,43,(3),不稳定性：,4HNO,3,O,2, +2H,2,O + 4NO,2,或光照,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,NO,2,溶于溶液中,使得溶液变黄！,硝酸的用途,是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。,44,