高中化学4.4《硫酸、硝酸和氨》学案12（人教版必修1）

111 111 习 第四章 非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸 学习重点 浓硫酸 硝酸的氧化性 氨的化学性质 学习难点 浓硫酸 硝酸的氧化性 知识梳理 一 浓硫酸的特性 1 浓硫酸的吸水性 在盛有少量硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸 现象 结论 思考 实验室为什么常用浓硫酸干燥气体 2 浓硫酸的脱水性 在蔗糖中加入浓硫酸现象 蔗糖变黑的本质 思考 如果浓硫酸不慎沾到皮肤上 怎么办 比较 3 浓硫酸的强氧化性 1 浓硫酸与金属铜反应探究 探讨 1 根据反应的现象 你能分步写出铜与浓硫酸反应的化学方程式吗 探讨 2 上述反应中氧化剂 还原剂各是什么物质 被氧化与被还原的元素各是什 么 还原剂与氧化剂物质的量之比是多少 浓硫酸的作用是什么 111 111 习 探讨 3 考虑本实验的产物为有毒气体 请你想一想如何改进实验装置 若想同时 证明 SO2 溶液显酸性 如何改进实验装置 画出简图 2 浓硫酸与非金属 如 C 的反应 思考 根据氧化还原反应的规律 结合在蔗糖中加入浓硫酸的现象 写出浓硫酸与 木炭反应的化学方程式吗 指出氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物吗 3 常温下 浓硫酸使铁 铝钝化 浓硫酸 稀硫酸的组成及氧化性的比较 二 硝酸的氧化性 1 浓硝酸与铜的反应的化学方程式 2 稀硝酸与铜的反应的化学方程式 3 常温下 浓硝酸 或浓硫酸 使铁 铝表面钝化 钝化原因分析 浓硝酸 或浓硫酸 将铁 铝表面 钝化的本质 思考 你能尽可能多地写出不同价态的含氮化合物的化学式吗 三 氨 1 氨的物理性质 氨溶于水的喷泉实验现象的解释 2 氨的化学性质 1 NH3与水的反应 NH 3 H2O 很不稳定 受 热会分解 液氨与氨水的比较 111 111 习 2 NH3与酸的反应 氨与氯化氢的反应的化学方程式 上 述反应的现象是 为什么 注意 上述反应可用于检验氯化氢气体或氨气的检验 氨与硫酸的反应化学方程式 思考 氨与硫酸反应有没有类似氨与氯化氢反应的现象 为什么 四 铵盐的性质 1 铵盐受热易分解 写出氯化铵受热分解的反应方程式 写出碳酸氢铵受热分解的方程式 思考 氯化氨的分解与生成的反应是不是可逆反应 为什么 2 铵盐与碱的反应 写出硝酸铵与氢氧化钠溶液反应的方程式 写出上述反应的离子方程式 思考 实验室如何检验铵盐 五 氨的实验室制法 1 反应原理 2 装置 加热装置 发生装置与制 相似 3 收集 法 收集的试管口塞上棉团 作用是 4 干燥 5 检验 1 2 6 实验室能不能用氢氧化钠与氯化铵反应制备氨气 为什么 7 实验室制备氨气的其它方法 1 直接加热浓氨水 2 浓氨水与固体烧碱或生石灰 混合 疑难点拨 一 氧化性酸和酸的氧化性的区别 111 111 习 所谓氧化性酸是指酸根部分易于获得电子的酸 如浓 H2SO4 HNO 3等 由于其中 S 6 N 5 易获得电子 表现出很强的氧化性 而盐酸 氢硫酸 H 2CO3 H 3PO4等酸根部分 不能或不易获得电子 所以它们是非氧化性酸 在水溶液中任何酸都能不同程度地电离出 H H 在一定条件下可获得电子形成 H2 从这一点看 酸都具有氧化性 这是 H 的氧化性 它和氧化性酸中中心元素处于高价态易 获得电子具有的氧化性是不同的 区别上述两个概念的关键在于 酸根部分易得电子 有氧化性 氧化性酸 酸电离出 H 有氧化性 酸的氧化性 二 铵盐分解规律 1 如果组成铵盐的酸是挥发性的 则固体铵盐受热解时 氨气与酸一起挥发 冷却时 又重新结合成铵盐 如 NH4Cl 为此类铵盐 NH4Cl NH3 HCl 2 如果组成的铵盐是难挥发性酸则固体铵盐受热分解时 只有氨呈气态逸出 而难挥 发性的酸残留在加热的容器中 如 NH 4 2SO4 NH 4 3PO4为此类铵盐 NH4 2SO4 2NH3 H 2SO4 NH4 3PO4 3NH3 H 3PO4 3 如果组成的铵盐的酸是具有强氧化性的酸 在较低的温度下慢慢分解可得到 NH3和 相应的酸 如 NH4NO3 NH 4NO3 HNO3 NH3 由于硝酸具有氧化性 能将氨气氧化 从微热至不同的温度分别可得到 N2O NO 2 N 2O3 N 2等 NH 4NO3加热到 190 时分解生成一氧化二氮和水 NH 4NO3 N2O 2H 2O 如果加热 NH4NO3的温度达到 480 500 或 NH4NO3受到撞击 分解生成氮气 氧气 水 发生爆炸 在特殊温度下才有可能放出氨气 NH 4NO3 NH3 HNO 3 注意 NH 4I NH3 HI 2HI H2 I2 三 酸式盐的生成与性质 1 溶解性 绝大多数的酸式盐易溶于水 而且酸式盐的溶解度大于正盐 如 Ca HCO3 2 CaCO 3 Mg HCO 3 2 MgCO 3 但 NaHCO3的溶解性小于 Na2CO3 2 电离及溶液的酸碱性 1 水溶液中 NaHCO 3 Na HCO3 HCO3 H CO32 NaHSO 4 Na H SO42 或 NaHSO4 Na HSO4 2 熔化状态下 2NaHCO 3 熔 Na2CO3 CO2 H 2O Na2CO3 熔 111 111 习 2Na CO32 NaHCO 3在熔化状态下不存在 要分解 NaHSO 4 Na HSO4 3 水溶液的酸碱性 酸式盐溶于水后 溶液的酸碱性与酸式阴离子的电离和水解程度的大小有关 如果电 离大于水解 则溶液显酸性 如果电离小于水解 则溶液显碱性 所以酸式盐溶液不一定 显酸性 相反 绝大多数酸式盐水溶液显碱性 只有 HSO4 H 2PO4 HSO 3 等盐的水溶液 显酸性 3 酸式盐的热稳定性 1 一般说来 正盐 酸式盐 相应的酸 如碳酸的水溶液稍受热就会分解 碳酸氢 钠在 270 左右分解 而碳酸钠要在 850 以上的灼热条件下才会分解 2 一般说来 多元弱酸 如 H2CO3 H 2SO3 易分解 其酸式盐受热也易分解 如 2NaHSO3 Na2SO3 SO2 H 2O 多元酸较稳定 其酸式盐也较稳定 如 H2SO4较 H2CO3稳定 则 NaHSO4要较 NaHCO3稳定 典型例题剖析 例 1 对下列事实的解释错误的是 A 在蔗糖中加入浓硫酸后出现黑色物质 说明浓硫酸具有脱水性 B 浓硝酸在光照下颜色变黄 说明浓硝酸不稳定 C 常温下 浓硝酸可以用铝罐贮存 说明铝与浓硝酸不反应 溶于水 D uSO H CuS O4224 反 应 能 进 行 说 明 硫 化 铜 既 不 也不溶于稀硫酸 解析 A 解释正确 浓硫酸具有脱水性 可以把化合物中 H 和 O 以 2 1 比例脱 出 所以向蔗糖中加浓硫酸会发黑 此过程又叫蔗糖的碳化 B 解释正确 浓硝酸在光照下颜色变黄 是因为硝酸见光分解 生成的 NO2 溶 于硝酸溶液呈黄色 工业制浓盐酸发黄的原因 是因为其中含有 Fe3 C 解释错误 正确解释为铝 铁与浓硝酸 浓硫酸常温下会发生钝化 在金属表 面形成致密的氧化膜 D 解释正确 既不能溶于稀硫酸 也不可溶于水的物质 中学阶段有 CuS PbS Ag 2S HgS BaSO 4 AgCl 等 选 C 例 2 下列气体可用浓 H2SO4干燥的是 填序号 H 2S SO 2 H 2 HCl Cl 2 NH 3 HBr HI PH 3 解析 强还原性气体 H 2S PH 3 HBr HI 等 和碱性气体 NH 3 PH 3等 不能用浓 H2SO4干燥 答案 例 3 同温同压下 两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满 NH 3 NO 2 进行喷泉实 验 如图所示 经充分反应后 瓶内溶液的物质的量浓度为 111 111 习 A B C D 不能确定 解析 设烧瓶的容积为 V L V L NH3全部溶于水 形成溶液的体积为 V L V L 的 NO2 完全反应后 生成了 31V L 的 NO 气体 形成的溶液的体积为 32V L 从 N 原子守恒角度分 析 也有 32V L 的 NO2转化生成溶质 HNO3 所以两溶液的物质的量浓度相等 答案 C 例 4 根据右图所示的 A B C D E 五种物质的相互转化关系 按如下要求填写 相应的物质和有关反应的化学方程式 1 当 A 是气体单质时 A 是 B 是 C 是 D 是 E 是 有关反应的化学方程式分别为 2 当 A 是固体单质时 A 是 B 是 C 是 D 是 E 是 有关反应的化学方程式分别为 解析 根据一系列的转化关系 进行有关物质成分的推断 必须找到合适的突破点 本题已知 A 是单质 A 既能与 O2反应 又能与 H2反应 应是活泼性不很强的非金属单 质 A 经两步与 O2的反应 产物 D 应为最高价氧化物 该氧化物对应的水化物 E 能与位于 金属活动顺序表中 H 之后的金属 Cu 反应 E 应是强氧化性酸 如浓 H2SO4或 HNO3 和 HNO3 对应的单质 A 是气体 N2 和 H2SO4对应的单质 A 是固体 S 且 N 和 S 的氢化物都能跟 O2反 应 生成 N 和 S 的氧化物 知如上推断正确 答案 1 N 2 NH 3 NO NO 2 HNO 3 有关反应的化学方程式 3NO 2 H2O 2HNO3 NO 111 111 习 3Cu 8HNO 3 2Cu NO3 2 2NO 4H2O 2 S H 2S SO 2 SO 3 H 2SO4 有关反应的化学方程式 S H 2 H2S S O 2 SO2 2H 2S 3O2 2SO2 2H2O 2SO 2 O2 2SO3 SO 3 H2O H2SO4 Cu 2H 2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 例 5 氨氧化制取硝酸时 如果由氨制成一氧化氮的产率是 96 由一氧化氮制成 硝酸的产率是 92 试问 10 吨氨可以制得多少吨 50 的硝酸 解法 设制得 50 的 HNO3 x 吨 根据氨氧化法制硝酸的反应原理 得到 NH 3 HNO 3 17g 63g 10 96 92 吨 x 50 吨 得到 17 8 832 63 0 5x 解得 x 65 46 吨 答 制得 50 的硝酸 65 46 吨