高二化学 硫酸、硝酸和氨

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运用:
实验室用来制NH3、用于NH4+的检验
反应实质:
NH4++ OH-△=NH3↑+H2O
高中化学
铵盐的用途
大量的铵盐用于生产氮肥
硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染 和制干电池的原料,也可以用于金属的 焊接,以除去金属表面的氧化物薄膜。
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氮肥
种类 化学式 含氮量
性状
NH4HCO3
铵 态
NH4Cl
(一)氨的性质
1.氨气的物理性质
①无色, 有刺激性气味的气体;
冰块
展示装满氨气 的烧瓶
你得出什么


结论?


②易液化; ③极易溶于水(1:700)。
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2、氨的化学性质
(1)氨跟水反应——显弱碱性
NH 3+H2O
NH 3·H 2O
NH 3·H 2O
NH4 ++OH-
一水合氨很不稳定
NH 3·H 2O =NH3↑ +H2O
《硫酸、硝酸和氨 》
高中化学
一、氨
杭州市一制冷车间发生氨气泄漏 杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件,整 个厂区是白茫茫的一片,方圆数百米,空气 中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区 呼吸都感到困难。厂区内寒气逼人。市消防 中心接到报案后立即制定方案,出动上百名 消防队员,十余量消防车……
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氮的固定
用氯化铵处理,以求达到防火的目的。
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1、为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人?
液氨气化吸收热量
2、消防队员应该如何除去白茫茫的氨气?
喷水,使氨气转化为氨水
3、附近居民怎样做才能避免受伤?
用湿毛巾捂住鼻孔呼吸,尽快逃离现场
防化兵在水幕的保护下,一点一点接近氨气罐
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(二)NH3的实验室制法
• 原理:加热铵盐与碱的固体混合物
反应,这种现象叫做——钝化。
硫酸车槽
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【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 H2SO4 : 由 H+ 和 SO42- 构 成 —— 弱 氧 化 性 ( 由 H+体现)——可与活泼金属反应生成H2 浓H2SO4:由H2SO4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
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科学视野 氯化铵的妙用 ——防火布
将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶 液中,片刻之后,取出晾干就成防火布了。 将这块经过化学处理的布用火柴点,不但点
不着,而且还冒出白色的烟雾。
原来,经过这种化学处理的棉布(防火布)
的表面附满了氯化铵的晶体颗粒,氯化铵这
种物质,它有个怪脾气,就是特别怕热,一
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3、氨的用途: (1)氮肥 (2)致冷剂 (3)化工原料
无机:生产硝酸、铵盐和纯碱等 有机:合成纤维、塑料、染料和尿素等 生产硝酸原理:
NH3 NO NO2 HNO3+NO
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铵盐
铵盐的形成:NH3 + H+=NH4+ 物理性质:
铵盐都是晶体 铵盐都易溶于水 铵盐都不稳定,受热易分解
NH4Cl NH3
沾有浓氨水的玻棒
现象:产生大量白烟
高中化学
1.在反应中为什么会产生白烟? 挥发出的氨气和氯化氢气体在空 中反应生成氯化铵固体小颗粒。
2.硫酸或磷酸与氨气反应能否产生白 烟?
不能
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-3
(3)NH3具有还原性
-3
催化剂 +2
4NH3+5O2高=温==4NO+6H2O
这个反应叫做氨的催化氧化, 它是工业上制硝酸的基础.
遇热就会发生化学变化,分解出两种不能燃
烧的气体,一种是氨气,另一种是氯化氢气
体。
高中化学
这两种气体把棉布与空气隔绝起来,棉布 在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这 两种气体保护棉布不被火烧的同时,它们又在 空气中相遇,重新化合而成氯化铵小晶体,这 些小晶体分布在空气中,就象白烟一样。实际 上,氯化铵这种化学物质是很好的防火能手, 戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等,都经常
色或紫色的石蕊试液变红
反应后溶液倒入少量的水中,溶液 呈蓝色
反应原理: Cu+2H2SO4 (浓)△== CuSO4+SO2↑+2H2O
浓硫酸与碳的反应: △
C+2H2SO(浓)== CO2↑+2SO2 ↑+2H2O
高中化学
4)与非金属反应 C + 2H2SO4(浓) == 2SO2 ↑+ CO2↑+ 2H2O 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
属反应,通常生成SO2 高中化学
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H2S气体。
高中化学
问题探究
1、写出蔗糖遇浓硫酸发生的化学方程式: C12H22O11 =12C+11H2O
2、蔗糖分子中含有水,浓硫酸将水吸去使它 生成炭而变黑,这种说法对吗?试分析。
不对,因为蔗糖分子中没有水
高中化学
3)与铜反应: 强氧化性
失去2e-
+6
0
+2
+4
2H2SO4(浓)+Cu==CuSO4+2H2O+SO2
答案: (1)脱水性 (2) 吸水性 (3) 酸性 (4)酸性和强氧化性 (5)难挥发性 (6)强氧化性
(7)强酸性
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(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,含HNO3 98%的硝 酸—发烟硝酸
目录 高中化学
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?
微热
H2SO4(浓) +NaCl == NaHSO4 + HCl↑
H2SO4(浓)
+2NaCl
强热
== Na2SO4
酞溶液变成_红_色__,又能使湿润的红色的 变石蓝蕊试纸____。
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讨论:
氨水的主要成份有哪些? 氨水与液态氨有何区别?
氨水中的分子有:H2O、NH3 和 NH3·H2O 氨水中的离子有:NH4+、H+ 和 OH所以:氨水是混合物。
液氨 是氨气加压或降温后形成的液态物质, 液氨所含的微粒是NH3。
• 如:将固体NH4Cl与Ca(OH)2混合加热,即 2NH得4C到l+NCHa3(OH)2△= CaCl2+2H2O+2NH3↑
讨论:
NH3如何收集? 如何检验NH3已经收满?剩余的NH3如何处理?
若要制备干燥的NH3 ,可用什么作干燥剂?
目录 高中化学
NH3的实验室制法 (1)原料:NH4Cl Ca(OH)2
(2)原理:
2NH4Cl+Ca(OH)2=△=2NH3↑+2H2O+CaCl2
(3)制取装置:
固固加热装置
棉花的作用:
防止空气对流
高中化学
(4)收集装置: 向下排空气法 (5)检验: a:使湿润的酚酞试纸变红
b:遇浓盐酸产生大量的白烟 (6)尾气处理:用水吸收NH3
要得到干燥的氨气,常用试剂有哪些? ①CaO、碱石灰等碱性干燥剂
注意:硫酸分子中的硫元素的化合价为
+6 价,处于硫元素所有化合价中的最高 价
态,在氧化还原反应中化合价只能 降低 ,
氧化性 表现

浓硫酸被还原一般得到的产物为SO2 。
高中化学
常温下,浓硫酸可用铁槽车或铝槽 车运输,这是因为常温下,浓硫酸可 使铁或铝的表面生成一层致密的氧化 膜,阻止了内部金属与浓硫酸进一步
所以:液氨是纯净物。
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(2)氨跟酸的反应

NH3+HCl=NH4Cl (白烟)
挥 发 性

NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟)
酸 反


2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
白 烟
写出上述反应的离子方程式
NH3 + H+=NH4+
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氨与氯化氢的反应
NH3+HCl=NH4Cl
HCl
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铵盐的化学性质 (1)铵盐受热易分解

NH4Cl = NH3 ↑+ HCl↑

NH4HCO3 = NH3↑ +H2O ↑+CO2↑

(NH4)2CO3 = 2NH3 ↑ + H2O↑ + CO2 ↑
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(2)铵盐与碱反应
NH4NO3 + NaOH △= NaNO3 +H2O +NH3 ↑ (NH4)2SO4+2NaO△H = Na2SO4+2H2O+2NH
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①NH3极易溶于水。(1 :700),
②NH3与水反应后有碱性物质生成。 大部分NH3与水结合成 NH3·H2O,
NH3·H2O可以小部分电离成NH4+和OH-。
NH3+H2O NH3·H2O
NH3·H2O△= NH3 ↑+ H2O
NH4++OH-
所以氨水显弱__碱_性___,既能使无色的酚

NH4NO3
肥 (NH4)2SO4
有机 氮肥 CO(NH2)2
17.7% 26.2% 35% 21.2% 46.7%
白色结晶,吸湿性很强,易 潮解,溶于水,弱碱性
白色或淡黄色结晶,有吸湿 性,溶于水,酸性.
白色结晶,易潮解,结硬块, 溶于水,微酸性,
白色粒状结晶,吸湿性不大, 不易结块
白色或浅黄色针状结晶或小 颗粒,溶于水,中性
②无水CaCl2不能用来干燥NH3(形成CaCl2.8NH3)
高中化学
NH3·H2O很不稳定,受热就会分解:
NH3·H2O△=NH3↑+H2O
一水合氨是弱碱,能使酚酞试液变红。
氨水是弱碱
液氨是弱碱 NH3·H2O是弱碱 氨水呈弱碱性。
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二、硫酸和硝酸的氧化性
目录 高中化学
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?
科学视野 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。
高中化学
想想看:
(1)氨为什么会形成喷泉?
氨极易溶于水,使烧瓶内外形成较 大的压差;
(2)溶液为什么变为红色?
氨气溶于水溶液显碱性
(3)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高中。化学
浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素
浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别?
a.浓硫酸沾到衣服上应如何处理? b.浓硫酸沾到皮肤上应如何处理?
高中化学
实验:将浓硫酸慢慢加入蔗糖中,并用玻 璃棒搅拌
现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多 孔的海绵状,并放出有刺激性气味 的气体
原因:C12H22O11 浓硫酸能将蔗糖中的H 和O按原子个数比2:1脱去形成 水,使蔗糖生成炭
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— 高中化学
(一)硫酸的性质
• 1.【思考】稀硫酸和浓硫酸的性质有何不同? 浓H2SO4的物理性质 A.色态:无色、粘稠的油状液体 B.沸点:约338℃——难挥发酸(高沸点酸) C.密度:1.84g/cm3——高密度酸 D.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
高中化学
验证碳和浓硫酸反应的产物 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。
高中化学
如何检验浓硫酸与碳反应生成的各种产物?
无水硫酸铜、品红、酸性高锰酸钾或溴水、 品红、澄清的石灰水
+
2HCl↑
注:高沸点酸制低沸点酸,难挥发性酸制易
挥发性酸
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3.浓硫酸的特性: 1) 吸水性:能吸收水份
可干燥wenku.baidu.com它不反应的气体 O2、H2、N2、 Cl2、 CO2、SO2、HCl
思考:1.能用浓硫酸干燥H2S、NH3气体吗? 2.将硫酸铜晶体投入浓硫酸中,有何现象?
高中化学
2)、脱水性
浓硫酸与木屑、棉花、纸屑反应 浓硫酸与蔗糖反应
得到2e-
氧化剂:H2SO4 练习并讨论:
还原剂:Cu
分析上述反应中电子转移的方向和数目,指出氧化剂 和还原剂,并分析浓硫酸在上述反应中体现的性质。
加热时,浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外) , 一般没有氢气生成,通常生成SO2气体高中。化学
书P95实验4-8 铜与浓硫酸的反应 现象: 有气体产生,此气体使品红溶液褪
游离态
化合态
如:N2+O2 放电
2NO
N2+3H2
自然固氮
氮的固定
人工固氮
2NH3
高能固氮 生物固氮
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【思考】
1、为什么在氨气泄漏时工厂里 会寒气逼人?
2、如何吸收弥漫在空气中的大 量氨气?
3、被围困在污染区的群众怎样 做才能不吸入氨气?
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实演验示4实—验8:----氨气的喷泉实验
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