高中化學(xué)4.4《硫酸、硝酸和氨》學(xué)案12（人教版必修1）

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111 111 習(xí) 第四章 非金屬及其化合物 第四節(jié) 氨 硝酸 硫酸 學(xué)習(xí)重點(diǎn) 濃硫酸 硝酸的氧化性 氨的化學(xué)性質(zhì) 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 濃硫酸 硝酸的氧化性 知識(shí)梳理 一 濃硫酸的特性 1 濃硫酸的吸水性 在盛有少量硫酸銅晶體的試管里注入濃硫酸 現(xiàn)象 結(jié)論 思考 實(shí)驗(yàn)室為什么常用濃硫酸干燥氣體 2 濃硫酸的脫水性 在蔗糖中加入濃硫酸現(xiàn)象 蔗糖變黑的本質(zhì) 思考 如果濃硫酸不慎沾到皮膚上 怎么辦 比較 3 濃硫酸的強(qiáng)氧化性 1 濃硫酸與金屬銅反應(yīng)探究 探討 1 根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象 你能分步寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎 探討 2 上述反應(yīng)中氧化劑 還原劑各是什么物質(zhì) 被氧化與被還原的元素各是什 么 還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比是多少 濃硫酸的作用是什么 111 111 習(xí) 探討 3 考慮本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物為有毒氣體 請(qǐng)你想一想如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置 若想同時(shí) 證明 SO2 溶液顯酸性 如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置 畫出簡(jiǎn)圖 2 濃硫酸與非金屬 如 C 的反應(yīng) 思考 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律 結(jié)合在蔗糖中加入濃硫酸的現(xiàn)象 寫出濃硫酸與 木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎 指出氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物嗎 3 常溫下 濃硫酸使鐵 鋁鈍化 濃硫酸 稀硫酸的組成及氧化性的比較 二 硝酸的氧化性 1 濃硝酸與銅的反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 稀硝酸與銅的反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 常溫下 濃硝酸 或濃硫酸 使鐵 鋁表面鈍化 鈍化原因分析 濃硝酸 或濃硫酸 將鐵 鋁表面 鈍化的本質(zhì) 思考 你能盡可能多地寫出不同價(jià)態(tài)的含氮化合物的化學(xué)式嗎 三 氨 1 氨的物理性質(zhì) 氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋 2 氨的化學(xué)性質(zhì) 1 NH3與水的反應(yīng) NH 3 H2O 很不穩(wěn)定 受 熱會(huì)分解 液氨與氨水的比較 111 111 習(xí) 2 NH3與酸的反應(yīng) 氨與氯化氫的反應(yīng)的化學(xué)方程式 上 述反應(yīng)的現(xiàn)象是 為什么 注意 上述反應(yīng)可用于檢驗(yàn)氯化氫氣體或氨氣的檢驗(yàn) 氨與硫酸的反應(yīng)化學(xué)方程式 思考 氨與硫酸反應(yīng)有沒有類似氨與氯化氫反應(yīng)的現(xiàn)象 為什么 四 銨鹽的性質(zhì) 1 銨鹽受熱易分解 寫出氯化銨受熱分解的反應(yīng)方程式 寫出碳酸氫銨受熱分解的方程式 思考 氯化氨的分解與生成的反應(yīng)是不是可逆反應(yīng) 為什么 2 銨鹽與堿的反應(yīng) 寫出硝酸銨與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式 寫出上述反應(yīng)的離子方程式 思考 實(shí)驗(yàn)室如何檢驗(yàn)銨鹽 五 氨的實(shí)驗(yàn)室制法 1 反應(yīng)原理 2 裝置 加熱裝置 發(fā)生裝置與制 相似 3 收集 法 收集的試管口塞上棉團(tuán) 作用是 4 干燥 5 檢驗(yàn) 1 2 6 實(shí)驗(yàn)室能不能用氫氧化鈉與氯化銨反應(yīng)制備氨氣 為什么 7 實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的其它方法 1 直接加熱濃氨水 2 濃氨水與固體燒堿或生石灰 混合 疑難點(diǎn)撥 一 氧化性酸和酸的氧化性的區(qū)別 111 111 習(xí) 所謂氧化性酸是指酸根部分易于獲得電子的酸 如濃 H2SO4 HNO 3等 由于其中 S 6 N 5 易獲得電子 表現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性 而鹽酸 氫硫酸 H 2CO3 H 3PO4等酸根部分 不能或不易獲得電子 所以它們是非氧化性酸 在水溶液中任何酸都能不同程度地電離出 H H 在一定條件下可獲得電子形成 H2 從這一點(diǎn)看 酸都具有氧化性 這是 H 的氧化性 它和氧化性酸中中心元素處于高價(jià)態(tài)易 獲得電子具有的氧化性是不同的 區(qū)別上述兩個(gè)概念的關(guān)鍵在于 酸根部分易得電子 有氧化性 氧化性酸 酸電離出 H 有氧化性 酸的氧化性 二 銨鹽分解規(guī)律 1 如果組成銨鹽的酸是揮發(fā)性的 則固體銨鹽受熱解時(shí) 氨氣與酸一起揮發(fā) 冷卻時(shí) 又重新結(jié)合成銨鹽 如 NH4Cl 為此類銨鹽 NH4Cl NH3 HCl 2 如果組成的銨鹽是難揮發(fā)性酸則固體銨鹽受熱分解時(shí) 只有氨呈氣態(tài)逸出 而難揮 發(fā)性的酸殘留在加熱的容器中 如 NH 4 2SO4 NH 4 3PO4為此類銨鹽 NH4 2SO4 2NH3 H 2SO4 NH4 3PO4 3NH3 H 3PO4 3 如果組成的銨鹽的酸是具有強(qiáng)氧化性的酸 在較低的溫度下慢慢分解可得到 NH3和 相應(yīng)的酸 如 NH4NO3 NH 4NO3 HNO3 NH3 由于硝酸具有氧化性 能將氨氣氧化 從微熱至不同的溫度分別可得到 N2O NO 2 N 2O3 N 2等 NH 4NO3加熱到 190 時(shí)分解生成一氧化二氮和水 NH 4NO3 N2O 2H 2O 如果加熱 NH4NO3的溫度達(dá)到 480 500 或 NH4NO3受到撞擊 分解生成氮?dú)?氧氣 水 發(fā)生爆炸 在特殊溫度下才有可能放出氨氣 NH 4NO3 NH3 HNO 3 注意 NH 4I NH3 HI 2HI H2 I2 三 酸式鹽的生成與性質(zhì) 1 溶解性 絕大多數(shù)的酸式鹽易溶于水 而且酸式鹽的溶解度大于正鹽 如 Ca HCO3 2 CaCO 3 Mg HCO 3 2 MgCO 3 但 NaHCO3的溶解性小于 Na2CO3 2 電離及溶液的酸堿性 1 水溶液中 NaHCO 3 Na HCO3 HCO3 H CO32 NaHSO 4 Na H SO42 或 NaHSO4 Na HSO4 2 熔化狀態(tài)下 2NaHCO 3 熔 Na2CO3 CO2 H 2O Na2CO3 熔 111 111 習(xí) 2Na CO32 NaHCO 3在熔化狀態(tài)下不存在 要分解 NaHSO 4 Na HSO4 3 水溶液的酸堿性 酸式鹽溶于水后 溶液的酸堿性與酸式陰離子的電離和水解程度的大小有關(guān) 如果電 離大于水解 則溶液顯酸性 如果電離小于水解 則溶液顯堿性 所以酸式鹽溶液不一定 顯酸性 相反 絕大多數(shù)酸式鹽水溶液顯堿性 只有 HSO4 H 2PO4 HSO 3 等鹽的水溶液 顯酸性 3 酸式鹽的熱穩(wěn)定性 1 一般說來 正鹽 酸式鹽 相應(yīng)的酸 如碳酸的水溶液稍受熱就會(huì)分解 碳酸氫 鈉在 270 左右分解 而碳酸鈉要在 850 以上的灼熱條件下才會(huì)分解 2 一般說來 多元弱酸 如 H2CO3 H 2SO3 易分解 其酸式鹽受熱也易分解 如 2NaHSO3 Na2SO3 SO2 H 2O 多元酸較穩(wěn)定 其酸式鹽也較穩(wěn)定 如 H2SO4較 H2CO3穩(wěn)定 則 NaHSO4要較 NaHCO3穩(wěn)定 典型例題剖析 例 1 對(duì)下列事實(shí)的解釋錯(cuò)誤的是 A 在蔗糖中加入濃硫酸后出現(xiàn)黑色物質(zhì) 說明濃硫酸具有脫水性 B 濃硝酸在光照下顏色變黃 說明濃硝酸不穩(wěn)定 C 常溫下 濃硝酸可以用鋁罐貯存 說明鋁與濃硝酸不反應(yīng) 溶于水 D uSO H CuS O4224 反 應(yīng) 能 進(jìn) 行 說 明 硫 化 銅 既 不 也不溶于稀硫酸 解析 A 解釋正確 濃硫酸具有脫水性 可以把化合物中 H 和 O 以 2 1 比例脫 出 所以向蔗糖中加濃硫酸會(huì)發(fā)黑 此過程又叫蔗糖的碳化 B 解釋正確 濃硝酸在光照下顏色變黃 是因?yàn)橄跛嵋姽夥纸?生成的 NO2 溶 于硝酸溶液呈黃色 工業(yè)制濃鹽酸發(fā)黃的原因 是因?yàn)槠渲泻?Fe3 C 解釋錯(cuò)誤 正確解釋為鋁 鐵與濃硝酸 濃硫酸常溫下會(huì)發(fā)生鈍化 在金屬表 面形成致密的氧化膜 D 解釋正確 既不能溶于稀硫酸 也不可溶于水的物質(zhì) 中學(xué)階段有 CuS PbS Ag 2S HgS BaSO 4 AgCl 等 選 C 例 2 下列氣體可用濃 H2SO4干燥的是 填序號(hào) H 2S SO 2 H 2 HCl Cl 2 NH 3 HBr HI PH 3 解析 強(qiáng)還原性氣體 H 2S PH 3 HBr HI 等 和堿性氣體 NH 3 PH 3等 不能用濃 H2SO4干燥 答案 例 3 同溫同壓下 兩個(gè)等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿 NH 3 NO 2 進(jìn)行噴泉實(shí) 驗(yàn) 如圖所示 經(jīng)充分反應(yīng)后 瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為 111 111 習(xí) A B C D 不能確定 解析 設(shè)燒瓶的容積為 V L V L NH3全部溶于水 形成溶液的體積為 V L V L 的 NO2 完全反應(yīng)后 生成了 31V L 的 NO 氣體 形成的溶液的體積為 32V L 從 N 原子守恒角度分 析 也有 32V L 的 NO2轉(zhuǎn)化生成溶質(zhì) HNO3 所以兩溶液的物質(zhì)的量濃度相等 答案 C 例 4 根據(jù)右圖所示的 A B C D E 五種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 按如下要求填寫 相應(yīng)的物質(zhì)和有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 1 當(dāng) A 是氣體單質(zhì)時(shí) A 是 B 是 C 是 D 是 E 是 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 2 當(dāng) A 是固體單質(zhì)時(shí) A 是 B 是 C 是 D 是 E 是 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為 解析 根據(jù)一系列的轉(zhuǎn)化關(guān)系 進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)成分的推斷 必須找到合適的突破點(diǎn) 本題已知 A 是單質(zhì) A 既能與 O2反應(yīng) 又能與 H2反應(yīng) 應(yīng)是活潑性不很強(qiáng)的非金屬單 質(zhì) A 經(jīng)兩步與 O2的反應(yīng) 產(chǎn)物 D 應(yīng)為最高價(jià)氧化物 該氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 E 能與位于 金屬活動(dòng)順序表中 H 之后的金屬 Cu 反應(yīng) E 應(yīng)是強(qiáng)氧化性酸 如濃 H2SO4或 HNO3 和 HNO3 對(duì)應(yīng)的單質(zhì) A 是氣體 N2 和 H2SO4對(duì)應(yīng)的單質(zhì) A 是固體 S 且 N 和 S 的氫化物都能跟 O2反 應(yīng) 生成 N 和 S 的氧化物 知如上推斷正確 答案 1 N 2 NH 3 NO NO 2 HNO 3 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 3NO 2 H2O 2HNO3 NO 111 111 習(xí) 3Cu 8HNO 3 2Cu NO3 2 2NO 4H2O 2 S H 2S SO 2 SO 3 H 2SO4 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)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 濃 CuSO4 SO2 2H2O 例 5 氨氧化制取硝酸時(shí) 如果由氨制成一氧化氮的產(chǎn)率是 96 由一氧化氮制成 硝酸的產(chǎn)率是 92 試問 10 噸氨可以制得多少噸 50 的硝酸 解法 設(shè)制得 50 的 HNO3 x 噸 根據(jù)氨氧化法制硝酸的反應(yīng)原理 得到 NH 3 HNO 3 17g 63g 10 96 92 噸 x 50 噸 得到 17 8 832 63 0 5x 解得 x 65 46 噸 答 制得 50 的硝酸 65 46 噸