第4節(jié) 氨 硝酸 硫酸 學(xué)案

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第四章 非金屬及其化合物 第四節(jié) 硫酸硝酸和氨 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 了解硝酸、濃硫酸的特性及氨及銨的性質(zhì)； 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 （一）思考與交流： 1、硫酸、硝酸、鹽酸的組成特點(diǎn)？ 酸的分類： 2、酸的通性有哪些？ 3、實(shí)驗(yàn)室制H2用什么酸？為什么？ （二）寫(xiě)出稀硫酸與下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式與離子方程式： Fe Fe2O3 Fe（OH）3 BaCl2 課內(nèi)探究學(xué)案 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①＿＿＿＿＿②＿＿＿＿＿③＿＿＿＿。 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(xiě)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？ 【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(huà)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(xiě)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(xiě)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) 。NH3H2O很不穩(wěn)定，受熱會(huì)分解 。 【液氨與氨水的比較】 (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(méi)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(xiě)出氯化銨受熱分解的反應(yīng)方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 寫(xiě)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(xiě)出硝酸銨與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 寫(xiě)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 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(shuō)明濃硫酸具有脫水性． B．濃硝酸在光照下顏色變黃，說(shuō)明濃硝酸不穩(wěn)定． C．常溫下，濃硝酸可以用鋁罐貯存，說(shuō)明鋁與濃硝酸不反應(yīng)． D．反應(yīng)CuSO4+H2S=CuS+H2SO4．反應(yīng)↓能進(jìn)行，說(shuō)明硫化銅既不溶于水，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(guò)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?jiàn)光分解，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蠪e3+。 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、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。 選C。 【例2】下列氣體可用濃H2SO4干燥的是_________（填序號(hào)）。 ①H2S?、赟O2?、跦2?、蹾Cl?、軨l2?、轓H3?、逪Br?、郒I?、酨H3 解析：強(qiáng)還原性氣體（H2S、PH3、HBr、HI等）和堿性氣體（NH3、PH3等）不能用濃H2SO4干燥。答案：②③④⑤ 課后練習(xí)與提高 一、選擇題 1．將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是 A．稀硝酸 B．稀鹽酸 C．硝酸銅 D．氫氧化鈉 2．0.03mol銅完全溶于硝酸，產(chǎn)生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合氣體共0.05mol。 該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量可能是 A、 30 B、 46 C、 50 D、 66 3、當(dāng)三份銅粉分別與足量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反應(yīng)后收集到的氣體在相同 狀況下體積相等時(shí)，三份銅粉的質(zhì)量比為 A．3:1:2 B．3:2:2 C．1:1:2 D．1:3:2 4．在NH3、HNO3、H2SO4的工業(yè)生產(chǎn)中，具有的共同點(diǎn)是 A、 使用吸收塔設(shè)備 B、 使用尾氣吸收裝置 C、使用H2作原料 D、 使用催化劑 5．有關(guān)硫酸的下列化學(xué)反應(yīng)中，不是表現(xiàn)硫酸氧化性的是 A．濃硫酸與鋁的反應(yīng) B．濃硫酸與木炭的反應(yīng) C．稀硫酸與鋅的反應(yīng) D．稀硫酸與純堿的反應(yīng) 6．將充有n mLNO和m mLNO2氣體的試管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mLO2。m>n，則充分反應(yīng)后，試管中氣體在同溫同壓下的體積為 　 A．(m－n)/3 mL　　 B．(n－m)/3 mL　　C．(4 m－1)/13 mL　　D．3/(m－n) mL 7．下列化學(xué)方程式或離子方程式正確的是 A．常溫下，將鐵片置于濃硝酸中：Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O B．向氯化銨的稀溶液中加入少量NaOH：NH4＋+OH-=NH3↑+H2O C．向(NH4)2SO4溶液中加入適量Ba(OH)2：Ba2＋+SO42-=BaSO4↓ D．向濃硝酸中加入銅片：Cu+4H＋+2NO3-=Cu2＋+2NO2↑+2H2O 8．往淺綠色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸后，溶液的顏色應(yīng)該是 A．顏色變淺 B．逐漸加深 C．沒(méi)有改變 D．變棕黃色 9．下列敘述或操作正確的是 A．濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，稀硫酸無(wú)氧化性 B．濃硫酸不慎沾到皮膚上，立即用大量的水沖洗 C．稀釋濃硫酸時(shí)應(yīng)將濃硫酸沿著燒杯壁慢慢地注入盛有水的燒杯中，并不斷攪拌 D．濃硫酸與銅的反應(yīng)中，濃硫酸僅表現(xiàn)強(qiáng)氧化性 10．下列各組離子，在強(qiáng)堿性溶液中可以大量共存的是 A． Na＋、Ba2＋、Cl－、SO42－ B． Na＋、Ba2＋、AlO2－、NO3－ C．NH4＋、K＋、Cl－、NO3－ D． Na＋、K＋、NO3－、SiO32－ 11．有Na2SO3、BaCl2、Na2SO4、NaHCO3等四瓶溶液，只用一種試劑進(jìn)行鑒別，應(yīng)選用的試劑是 A．Na2CO3溶液 B．硝酸 C．硫酸 D．AgNO3溶液 12．檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠窈蠸O42－的下列操作中，合理的是 A．先加硝酸酸化，再加氯化鋇溶液 B．先加硝酸酸化，再加硝酸鋇溶液 C．先加鹽酸酸化，再加氯化鋇溶液 D．先加鹽酸酸化，再加硝酸鋇溶液 13． CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它們高溫灼燒的產(chǎn)物相同，以下鑒別CuS和Cu2S兩種 黑色粉末的方法合理的是 A．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別所產(chǎn)生的氣體 B．將兩種樣品分別溶于硝酸，區(qū)別溶液的顏色 C．取兩種同質(zhì)量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質(zhì)量 D．取兩種同質(zhì)量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色 14．學(xué)生用濾紙折成一只紙蝴蝶并在紙蝴蝶上噴灑某種試劑，掛在鐵架 臺(tái)上。 另取一只盛有某種溶液的燒杯，放在紙蝴蝶的下方（如圖）。過(guò)一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)紙蝴蝶的顏色由白色紙蝴蝶上的噴灑液轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，噴灑在紙蝴蝶上的試劑與小燒杯中的溶液是 A B C D 紙蝴蝶上的噴灑液 石蕊 酚酞 酚酞 石蕊 小燒壞中的溶液 濃鹽酸 濃氨水 氫氧化鈉溶液 濃硫酸 15、已知98％的濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為18.4mol／L，則49％的硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為 A．9.2mol／L B．大于9.2mol／L C．小于9.2mol／L D．不能確定 16、下列關(guān)于濃HNO3與濃H2SO4的敘述正確的是 A、常溫下都可用鐵制容器貯存 B、常溫下都能與銅較快反應(yīng) C、露置于空氣中，溶液質(zhì)量均減輕 D、露置于空氣中，溶液濃度均降低 17、1.92g銅投入一定量濃HNO3中，銅完全溶解，生成氣體顏色越來(lái)越淺，共收集到672mL氣體（標(biāo)況）。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)況下一定體積的O2，恰好使氣體完全溶于水中，則通入O2的體積可能是 A、504mL B、168mL C、336mL D、224mL 18．mg純銅粉與足量濃硫酸反應(yīng)，得到VL二氧化硫氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則被還原的硫酸為 A．m／64mol B．m／32mol C．98V／22.4g D．64m／22.4g 19．一定量的鋅與100 mL 18.5 molL－1的濃H2SO4充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6 L。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1 L，測(cè)得溶液中c(H＋)＝ 0.1 molL－1。則生成的氣體中SO2和H2的體積比為　　　　　　　　　　　　　 A、1：2　　 　B、2：1　　　 　C、1：4　　　　 　D、4：1 20．（2000上海23）銅和鎂合金4.6g完全溶于濃硝酸中，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4480mL NO2氣體和336mL N2O4氣體（均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下），在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的 NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量為 A、0.02g B、8.51g C、8.26g D、7.04g 二、填空題 21．硫酸的性質(zhì)有：A．高沸點(diǎn)；B．強(qiáng)酸性；C．吸水性；D．脫水性；E．強(qiáng)氧化性。在下列硫酸的用途或化學(xué)反應(yīng)中，硫酸可能表現(xiàn)上述的一個(gè)或者多個(gè)性質(zhì)，試用字母填空： (1)實(shí)驗(yàn)室制取氫氣________；（2）實(shí)驗(yàn)室干燥氫氣________；（3）濃硫酸與金屬銅的反應(yīng)________；（4）實(shí)際生產(chǎn)中，濃硫酸可用鋼瓶貯運(yùn)_______；（5）濃硫酸使蔗糖變黑，且有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生________。 22．a(chǎn)、b、c、d、e是含有一種相同元素的五種物質(zhì)，可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化： 其中： a是單質(zhì)；b是氣體；c、d是氧化物；e是最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物。 (1)如果a是一種淡黃色粉末固體，試推斷這五種物質(zhì)（用名稱表示）： a ；b ；c ；d ；e 。 (2)如果a是一種常見(jiàn)氣體，試推斷這五種物質(zhì)（用化學(xué)式表示）： a ；b ；c ；d ；e 。 23、將紅熱的黑色固體單質(zhì)甲放入一黃色的溶液乙中，充分反應(yīng)后，產(chǎn)生由兩種氣體組成的混合氣體A，A在常溫下不與空氣作用，將A做如下的實(shí)驗(yàn)： (1)推斷各物質(zhì)的化學(xué)式： 甲：__________；乙：__________；丙：__________； A：__________；B：__________； C：__________。 (2)寫(xiě)出甲與乙反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________ A 氣體 無(wú)色溶液 白色沉淀B 無(wú)色氣體C 藍(lán)色溶液D H2O 澄清石灰水 單質(zhì)丙 三、實(shí)驗(yàn)題 24、(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式是： 。(2)試用下圖所列各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。 這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左至右的方向)是(填裝置的編號(hào))： → → → 。 (3)實(shí)驗(yàn)時(shí)可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 ，B瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 。 (4)裝置②中所加固體藥品是 ，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是 ，確定裝置②在整套裝置中位置的理由是 。 (5)裝置③中所盛溶液是 ，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是 。 四、計(jì)算題 25．將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請(qǐng)回答： (1)NO，NO2的體積各為多少升？ (2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入VmLamoL/L的NaOH溶液，恰好使溶液中Cu2＋ 全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為多少？ (3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30% 的雙氧水的質(zhì)量為多少？ 9