化学导学案学生版——人教版必修1第4章第4节氨硝酸硫酸

第四章非金属及其化合物
第四节氨硝酸硫酸
一、氨和铵盐
1．氨气物理性质：色、气味，体，密度比空气，液化，可作制冷剂。

溶解性：溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气。

2．氨气化学性质：
⑴与水反应：氨水呈性，氨气是唯一
．．能使湿润的红色石蕊试纸变色的气体，常用此性质检验氨气。

反应方程式：。

⑵与酸反应：
①与挥发性酸如浓盐酸（硝酸)的反应：。

现象：沾浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近时。

②与不挥发硫酸反应：。

现象：沾浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近时。

⑶与盐如AlCl3反应：。

⑷氨气的还原性：NH3中的N呈-3价，所以NH3具有还原性，能被O2、CuO、NO x、Cl2等物质氧化。

①O2催化氧化：；纯氧中点燃：。

②Cl2足量：；Cl2少量：。

3．氨气实验室制法：
⑴用固体加固体制取：。

⑵用液体浓氨水与固体碱制取：。

4．氨气用途：制HNO3、铵盐、纯碱、尿素，制冷剂等。

5．铵盐
⑴物理性质：都是色或色晶体，都溶于水。

⑵化学性质：
①不稳定性：NH4Cl △；
一般分解规律是首先分解生成氨气和酸，然后再看酸是否再分解。

30℃以上可分解）。

如NH4HCO3
②与碱反应：a. 在稀溶液中不加热：NH4＋＋OH－= 。

b.加热时或浓溶液：NH4＋＋OH
⑶NH4＋的检验：
→加入至呈碱性并加热→产生气体使，则证明含NH＋4；
②也可以将蘸有浓盐酸的玻璃棒代替石蕊试纸，靠近管口，若，说明样品中含有NH4+。

6．独到见解：
二、硝酸
1．物理性质：色、气味的态物质，挥发，在空气中遇水蒸气呈状。

2．化学性质：具有酸的通性，如与碱、碱性氧化物、盐等物质反应。

另外还有以下特性。

⑴不稳定，加热或光照条件分解：。

①市售浓硝酸呈黄色的原因是：。

②硝酸保存在瓶中，置于冷暗处，用塞，不能用橡胶塞。

⑵强氧化性：
铜与浓硝酸反应：；
HNO3表现出性。

铜与稀硝酸反应：；
HNO3表现出强性。

碳与浓硝酸反应：。

HNO3表现出。

总结：
①浓、稀硝酸都有强氧化性，而且，氧化性越强。

②能与除Au、Pt以外的绝大多数金属反应。

③有些金属如Al、Fe等，在中发生钝化。

故可以用运输冷的浓硝酸。

④HNO3(浓) 表现出强氧化性时，生成和。

HNO3(稀) 表现出强氧化性时，生成和。

⑤判断硝酸在反应中表现出的性质时，产物中生成，则硝酸必然表现出酸性；
若有生成，则硝酸必然表现出强氧化性。

3．NO3-离子的检验：晶体或浓溶液与浓硫酸、Cu共热时，产生则含NO3-；若为稀溶液则先浓缩。

4．用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。

5．独到见解：
三、硫酸的性质及应用
1．物理性质：色状液体，挥发，常用98%的H2SO4的密度ρ＝g/cm3，物质的量浓度为mol/L。

溶解性：。

浓H2SO4溶解时会，所以稀释浓硫酸的方法是将沿着烧杯内壁慢慢注入中，并。

2．稀H2SO4具有的通性
⑴使指示剂变色，如使石蕊变。

⑵与金属单质如Zn反应放出氢气：。

⑶与金属氧化物如CuO反应：。

⑷与碱如Cu(OH)2反应：。

⑸与盐如Na2CO3反应：。

3．浓H2SO4具有酸的通性之外，还有一定的的特性
⑴吸水性：吸收、结合。

如少量胆矾加入浓硫酸中，蓝色固体变色；用于气体等。

⑵脱水性：结合，生成水。

如浓硫酸滴在滤纸上，滤纸变色。

⑶强氧化性：浓H2SO4分子中的具有强氧化性。

①常温下，铁、铝遇浓H2SO4会。

原因：常温下，铁、铝遇浓H2SO4生成一层。

钝化是变化。

常温下可用铁、铝槽车装运浓硫酸。

②与Cu反应化学方程式：。

浓H2SO4表现性。

③与C反应的化学方程式为：。

浓H2SO4表现性。

4．独到见解：
四、浓硫酸与金属的反应规律及SO2－4离子的检验。

1．浓硫酸与金属的反应规律
(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，如果加热或将浓硫酸稀释，则（可以/不可以）继续反应。

(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生气体，硫酸浓度变小后，产生气体。

(3)与不活泼金属(如Cu)反应，如足量Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2（大
于/小于/等于）1 mol。

原因是。

(4)浓硫酸在反应中表现的性质判断，若，则硫酸必表现出酸
性，若，则硫酸必然表现出氧化性。

2．SO2－4的检验
(1)检验SO2－4时要防止其他离子的干扰。

①Ag＋干扰：先用酸化，无沉淀生成，能排除Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。

②CO2－3、SO2－3干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，但是这些沉淀能溶于强酸中。

因此检验SO2－4
时，必须用酸化。

例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。

(2) 检验SO2－4时，用于酸化的酸只能用，可溶性钡盐只能用。

不能选择硝酸酸化，
也不能选用Ba(NO3)2。

因为。

(3)正确操作：被检液加无沉淀现象，再取清液有无白色沉淀(判断有无SO2－4)。

强调：必须先加酸化，确定之后，再加入，能，证明有SO42-。

3．工业上生产胆矾的方法：工业上生产胆矾时，是先把铜后，再与反应，目的是。

方程式：，。

4．独到见解：
规律总结
一、氨气的实验室制法与性质
1．加热固态铵盐和碱的混合物方法
(1)反应原理：。

(2)装置：“固体＋固体△
气体”如图。

(3)收集：只能用。

(4)干燥：用(NaOH和CaO固体的混合物)。

（能/不能）用CaCl2 。

(5)验满方法：①用；
②将蘸有。

(6)环保措施：收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，目的是。

⑺注意事项：
①不宜选用NH4NO3和NH4HCO3，因为NH4NO3受热，NH4HCO3受热易。

②不宜直接加热NH4Cl分解制取氨气，因为。

③Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替，原因。

(8)独到见解：
2．浓氨水中加固态碱性物质制取氨气
(1)原理：浓氨水中存在平衡：NH3＋H2O NH3·H2O NH4+＋OH－，
(2)加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)作用：
①溶于水。

②，促进了NH3·H2O的分解。

(3)装置：右图
(4)独到见解：
二、氨气的性质
1．氨气的催化氧化实验探究
装置作用或现象
①提供
②红热的铂铑合金丝保持红热，证明反应
③吸收
④看到
2．氨气的溶解性实验问题
⑴氨气喷泉实验的基本原理：
①气体，在短时间内产生足够的压强差(负压)，
②打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。

⑵形成喷泉的气体与液体组合：
①NH3、HCl、SO2、NO2与液体组合能形成喷泉。

②一些气体如SO2、CO2、Cl2与液体组合能形成喷泉。

3．独到见解：
三、硝酸与金属、非金属反应的一般规律
1．硝酸与金属反应的一般规律
(1)金属与HNO3反应的一般通式为：
①金属＋浓硝酸―→＋＋
反应中，表现氧化性和酸性的HNO3之比为。

②金属＋稀硝酸―→＋＋
反应中，表现氧化性和酸性的HNO3之比为。

(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着，产物也发生改变。

2．硝酸与非金属反应的规律
(1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成或、二氧化氮和水。

(2)与非金属单质反应，HNO3表现性，不表现性。

3．计算中的守恒思想的应用
(1)原子守恒法：
①HNO3与金属反应时，一部分HNO3以形式存在于溶液中；②另一部分转化为还原产物；
这两部分氮原子的总和等于反应消耗的HNO3中氮原子的量。

(2)得失电子守恒法：HNO3中的物质的量等于的物质的量。

(3)电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中有：c(NO3-)＝c(H＋)＋nc(M n＋)(M n＋代表金属离子)。

(4)离子方程式计算法：金属与反应时，由于硝酸盐中NO－3在H2SO4提供H
＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO－3进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。

4．独到见解：
1．实验室里可按下图所示的装置干燥、贮存某气体R，多余的气体可用水吸收，则R是() A．NO2B．HCl C．CH4D．NH3
2．1.92 g Cu投入一定量的浓HNO3溶液中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672 mL，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为()
A．504 mL B．336 mL C．224 mL D．168 mL
3．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验：
(1)先关闭活塞a，将6.4 g铜片和12 mL 18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完全，发现烧瓶
中还有铜片剩余。

再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。

①写出上述过程中烧瓶内发生反应的化学方程式：
打开活塞a之前____ __；
打开活塞a之后_____ __。

②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请把导管补充完整。

(2)实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。

为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：
①甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。

他
测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通入装置D(D中充满某种液体)，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。

你认为甲学生设计的实验方案中D装置中试剂为。

②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 mL
溶液，再取20 mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴定求出余酸的物质的量，若耗去a mol·L －1的氢氧化钠溶液b mL，则余酸的物质的量为：mol。

(用含a、b的表达式来表示)。