第四节氨硝酸硫酸剖析.docx
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第四节氨硝酸硫酸剖析
第四节氨硝酸硫酸
第1课时氨
课前预习
学习目标
1.了解氨的物理性质。
2.了解氨、铵盐的化学性质,初步掌握氨水显弱碱性的原因。
3.了解实验室制取氨的反应原理,仪器装置、收集、检验及干燥方法。
自主预习
1.氨的物理性质
色态
气味
密度
水溶性
是否易液化
2.氨的化学性质
(1)NH3溶于水显性,与水反应的方程式为。
(2)NH3与酸的反应:
氨遇到氯化氢的现象是__________________,反应的化学方程式。
(3)氨催化氧化的化学方程式__________________________________。
3.铵盐
物理性质:
铵盐都是水的色晶体。
化学性质(写化学方程式)
(1)不稳定性,受热易分解,如:
NH4Cl__________________________________。
(2)与碱反应,如氢氧化钠与硝酸铵在加热的条件下反应____________________________。
4.氨的实验室制法
(1)反应原理:
。
(2)实验装置:
“+”加热装置;收集方法。
预习检测
1.氮的固定是指()
A.植物从土壤中吸收氮肥
B.大豆的根瘤菌将含氮的化合物转变为植物蛋白质
C.将空气中的氮气转变为氮的化合物
D.硝酸和氨气反应生成氮肥
2.下列气体不能用排水集气法收集的是()
A.H2B.NH3C.O2D.NO
3.关于氨的下列叙述中,错误的是()
A.氨易液化,因此可用来作制冷剂
B.氨极易溶解于水,因此可用来作喷泉实验
C.氨气既可以用向下排空气法收集,又可以用排水法收集
D.氨溶于水显弱碱性,可使酚酞试剂变为红色
课内探究
合作探究
探究活动一:
氨的化学性质
1.氨气与水反应
装置
步骤
现象
结论
在干燥的圆底烧瓶中充满 ,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入 )的塞子塞紧瓶口。
倒置烧瓶,使玻璃管插入剩有的烧杯(预先在 里滴入少量 溶液)。
轻压滴管,使少量的 进入烧瓶。
氨气 溶于水,其水溶液呈
性。
【思考交流】
1.烧杯中的溶液自动进入烧瓶,说明氨气极易溶于水,溶液中大部分NH3和H2O结合形成一水合氨,方程式,NH3·H2O很不稳定,受热就会分解,方程式。
氨水中NH3·H2O只有一小部分(约1%)电离出NH4+和OH-,电离方程式为,所以溶液中NH3·H2O的浓度较,而NH4+和OH-的浓度较,所以氨水显性,加入酚酞试液变。
2.填表比较液氨与氨水的区别
液氨
氨水
物质分类
微粒种类
主要性质
存在条件
【归纳整理】
1.喷泉原理:
当气体接触外部的水或溶液时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。
2.常见能形成喷泉组合
气体
NH3
HCl
SO2、CO2
吸收剂
水或盐酸
水或氢氧化钠溶液
浓氢氧化钠
【学以致用】
1.在右图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。
则a和b分别是()
a(干燥气体)
b(液体)
A
NO2
水
B
CO2
水
C
Cl2
饱和NaCl水溶液
D
NH3
1mol/L盐酸
2.关于氨水的叙述中,不正确的是()
A.氨水就是液态氨
B.氨水溶液呈碱性,能使酚酞指示剂变色
C.氨水中含三种分子和三种离子
D.氨水中溶质的质量分数越大,溶液密度越小
2.氨气与酸反应
步骤
用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下,然后使这两根玻璃棒接近。
现象
当两根玻璃棒靠近时,产生大量 。
结论
浓氨水中挥发出来的与浓盐酸中挥发出来的,化合生成 小颗粒,化学方程式。
【思考交流】
1.氨除了能与盐酸反应外,还能与硫酸、硝酸、碳酸反应,请写出相应的化学方程式
,,。
2.氨气是一种常见的碱性气体,如何来检验氨气的存在?
3.氨气与氧气反应
根据氨的一系列转化,写出各步反应方程式,分析反应中的元素化合价变化,以及每一步反应中,氮元素发生的是氧化反应还是还原反应。
O2O2H2O
N2NH3NONO2HNO3
【归纳整理】
氨气能够与水反应,水溶液显碱性;氨气是一种碱性气体,能够和酸反应;氨气具有还原性,能够被氧气氧化,生成一氧化氮,进而氧化成二氧化氮,用来制造硝酸。
【学以致用】
3.有关氨的性质的叙述正确的是()
A.氨能在空气中燃烧B.氨水呈碱性
C.氨气和酸相遇能产生白色烟雾D.在反应
中,氨气失去电子,被氧化
探究活动二:
铵盐性质及铵根离子的检验
1.铵盐受热分解
写出NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式:
。
【思考交流】
贮存铵态氮肥时,为什么要密封保存并置于阴凉通风处?
2.铵盐与碱反应
写出NH4Cl和NaOH的反应
固体与固体加热的化学方程式:
;
稀溶液中反应的化学方程式:
;
热溶液中反应的离子方程式:
。
【思考交流】
1.农作物施肥时,铵态氮肥为什么不能与草木灰混合使用?
2.实验室中如何检验铵根离子?
【归纳整理】
NH4+的检验:
试剂和用品:
氢氧化钠溶液和湿润的红色石蕊试纸
步骤:
未知液
呈碱性
湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则证明未知液中含NH4+。
【学以致用】
4.检验铵盐的方法是将待测物取出少许放入试管中,然后()
A.加热,用润湿红色石蕊试纸在管口试之
B.加水溶解,用红色石蕊试纸试其溶液
C.加强碱溶液,加热,滴入酚酞试剂
D.加苛性钠溶液,加热,用润湿红色石蕊试纸在管口试之
探究活动三:
氨气的实验室制法
【思考交流】
1.在实验室里,常用加热和的混合物的方法制取氨,化学方程式:
。
2.收集:
向排空气法(管口塞一团棉花,防止空气对流,使收集到的NH3尽量纯净)。
3.干燥:
通常使用,不能使用P2O5或浓硫酸,也不能用无水硫酸铜。
4.验满:
将湿润的试纸放置在试管口附近,若试纸变色,说明NH3已收集满。
5.尾气处理装置:
多余的氨要吸引掉以避免污染空气。
但多余气体在尾气吸引时要防止倒吸。
常采用的装置有:
【归纳整理】
实验室快速制备氨气的其它方法
1.加热浓氨水
反应原理:
NH3·H2O=NH3↑+H2O。
2.浓氨水中加固态碱性物质
反应原理:
浓氨水中存在以下平衡:
NH3+H2O
NH3·H2O
NH4++OH-,加入固态碱性物质,(如CaO、NaOH、碱石灰等),反应放热,促进NH3·H2O的分解。
【学以致用】
5.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是 ( )
A.①③ B.②③C.①④D.②④
随堂检测
1.下列说法不正确的是( )
A.氨水呈弱碱性的主要原因是氨水中的NH3·H2O只电离出少量OH-
B.铵盐都易溶于水,受热易分解
C.除去碘中混有少量的氯化铵,可采用升华的方法
D.可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在
2.下列气体不能用H2SO4干燥的是()
A.CO2B.NH3C.SO2D.HC1
3.加热试管中的NH4HCO3,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶,最后得到的气体是()
A.NH3B.O2C.H2OD.CO2
课后提升
达标检测
1.下列方法中,不能用于实验室里制取氨气的是()
A.在试管中,将熟石灰和氯化铵混合后加热
B.加热试管中的氯化铵固体
C.将烧瓶中的浓氨水加热
D.将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
2.如图,锥形瓶内有气体X,分液漏斗内有液体Y,若打开分液漏斗活塞,过一会儿,小气球鼓起,气体X和Y不可能是()
A.X是NH3,Y是KCl溶液
B.X是SO2,Y是NaOH
C.X是H2,Y是浓硫酸
D.X是HCl,Y是KOH
3.某学生课外活动小组利用右上图所示装置分别做如下实验:
(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是:
________________________________________。
(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是________________溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是:
______________________________________________________。
4.某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
请回答:
(1)实验室制备氨气的化学方程式为。
(2)用装置B收集氨气时,应选择氨气的进气口是(选填“a”或“b”)。
(3)打开装置B中的止水夹,若观察到烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气极易溶于水且溶液呈性。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是:
(填序号)。
质疑反思
通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。
自评:
本节学习中的问题与思考:
师评:
年月日
第四节氨硝酸硫酸
第2课时硫酸
课前预习
学习目标
1.了解浓硫酸的物理性质,认识浓硫酸的特性。
2.认识浓硫酸在生产中的应用。
自主预习
1.稀硫酸的性质
H2SO4溶于水完全电离,电离方程式为:
。
稀硫酸具有酸的通性:
(1)与酸碱指示剂作用,如稀硫酸能使石蕊溶液变;
(2)与活泼金属反应(写离子方程式,下同),如与铁反应:
;
(3)与碱性氧化物反应,如与CuO反应:
;
(4)与碱反应,如与NaOH反应:
;
(5)与盐反应,如与Na2CO3反应:
。
2.浓硫酸有性、性和性等特性。
3.稀释浓硫酸的操作
。
预习检测
1.下列叙述或操作正确的是()
A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用水冲洗,然后涂上3%-5%的NaHCO3溶液
C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌
D.浓硫酸与铜的反应中,浓硫酸仅表现强氧化性
2.
(1)在O2、H2、NH3、CO2、HCl、SO2中,可以用浓硫酸作干燥剂的气体有。
(2)浓硫酸蘸在皮肤上,应先用___________,再___________,最后涂上少量的___________。
3.下列现象反映了硫酸的哪些主要性质(填序号):
A.酸性B.吸水性C.脱水性D.强氧化性
(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。
_________AD____
课内探究
合作探究
探究活动一:
浓硫酸的物理性质
分别量取10mL的浓硫酸和蒸馏水置于相同的两个小烧杯中,进行如下操作:
【思考交流】
1.从上述实验操作中归纳浓硫酸的物理性质。
2.浓硫酸放置于空气中一段时间,质量如何变化?
体现了浓硫酸具有什么性?
【归纳整理】
1.浓硫酸的物理性质:
纯H2SO4是一种 色、粘稠、 状的液体, 挥发, 溶于水,能以任意比与水互溶。
浓H2SO4溶于水时放出 ,硫酸溶液的密度随H2SO4质量分数的增大而 。
2.浓硫酸具有性,利用该性质,浓硫酸可作剂。
【学以致用】
1.利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体,是利用了浓硫酸的()
A.吸水性B.脱水性C.高沸点难挥发性D.强氧化性
探究活动二:
浓硫酸的脱水性
操作
现象
结论及解释
蔗糖颜色逐渐变,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状固体。
品红溶液 。
浓H2SO4具有 ,且能氧化 ,同时自身被还原成为SO2。
【思考交流】
浓硫酸的吸水性和脱水性有何区别?
【归纳整理】
浓H2SO4的脱水作用一般适用于 ,这些有机物本身没有 ,但有 、
元素,浓H2SO4能把有机物中的H、O元素按H2O的组成比(H∶O=2∶1)脱出来,使这些有机物发生化学变化生成黑色的炭。
探究活动三:
浓硫酸的强氧化性
操作
现象
结论及解释
a试管:
溶液由色变色
b试管:
品红溶液逐渐变为
色
c试管:
紫色溶液变色
在常温下,铜与浓H2SO4
,在加热时能反应,方程式
。
试管a、b、c现象明显后停止加热,并使之冷却至室温
将试管a中液体倒入盛少量水的大试管中
大试管中的溶液呈色
【思考交流】
1.从氧化还原反应的实质分析,浓硫酸的强氧化性与稀硫酸的氧化性原理是否相同?
写出浓硫酸与木炭在加热的条件下反应的方程式。
2.活泼金属与浓硫酸反应能否产生氢气?
3.浓硫酸具有强氧化性,在常温下,为何能用铝(或铁)容器盛放浓硫酸?
【归纳整理】
1.浓硫酸具有强的夺电子能力,它是由引起的,其还原产物一般为。
2.浓H2SO4可氧化除Pt、Au以外的金属,在这类反应中,浓H2SO4表现性和性。
3.与非金属反应:
非金属通常被浓硫酸氧化成最高价的氧化物(或对应酸)在该类反应中浓H2SO4只表现 性。
4.常温下,浓硫酸可将 、 氧化并在其表面形成致密、坚固的氧化物薄膜,阻止内部金属继续跟H2SO4起反应,这种现象叫金属的钝化,利用该性质可用 或 的容器贮存浓H2SO4。
【学以致用】
2.关于浓H2SO4、稀H2SO4的叙述中正确的是()
A.浓H2SO4、稀H2SO4都难挥发
B.浓H2SO4、稀H2SO4都能氧化金属Zn,且反应实质相同
C.浓H2SO4、稀H2SO4在加热时都能与铜反应
D.浓H2SO4、稀H2SO4在常温下都能用铁制容器贮存
随堂检测
1.向50mL18mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。
充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量()
A.小于0.45mol B.等于0.45mol
C.在0.45mol和0.90mol之间 D.大于0.90mol
2.下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是()
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属表面形成氧化膜而钝化
3.
(1)用过量的锌与浓硫酸反应,某同学认为除了生成二氧化硫外,还有氢气,理由是
(2)用过量的铜片与0.2mol浓硫酸共热足够长时间(只考虑铜与浓硫酸反应,忽略其他副反应),甲认为产生的SO2少于0.1mol,而乙同学认为产生的SO2恰为0.1mol,你认为哪位同学的说法正确,理由为
。
课后提升
达标检测
1.在下列反应中,硫酸既表现氧化性,又表现酸性的是()
A.NaOH+H2SO4B.Cu+H2SO4(浓)C.C+H2SO4(浓)D.CuO+H2SO4
2.将浓硫酸和浓盐酸均敞口放置一段时间,发生的变化为()
A.溶液质量都增大B.溶液质量都减小
C.溶液中溶质的质量分数都增大D.溶液中溶质的质量分数都减小
3.检验某未知溶液中是否含有SO42-的下列操作中,合理的是()
A.先加硝酸酸化,再加氯化钡溶液B.先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液
C.先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液D.先加盐酸酸化,再加硝酸钡溶液
4.
(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是:
。
(2)试用下图所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号):
→→→。
(3)实验时可观察到装置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)装置②中所加固体药品是,可验证的产物是,确定装置②在整套装置中位置的理由是。
(5)装置③中所盛溶液是,可验证的产物是。
质疑反思
通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。
自评:
本节学习中的问题与思考:
师评:
年月日
第四节氨硝酸硫酸
第3课时硝酸
课前预习
学习目标
1.了解硝酸物理性质,认识硝酸的强氧化性。
2.认识硝酸在生产中的应用。
自主预习
1.硝酸是一种很强的性酸,不论稀硝酸还是浓硝酸都有,几乎能跟所有的(除金、铂等少数金属外)和发生氧化还原反应。
2.稀硝酸与铜反应的化学方程式为;
浓硝酸与铜反应的化学方程式为。
3.王水是和的混合物,体积比为,能溶解等不溶于硝酸的金属。
4.铁、铝制品能盛装浓硫酸和浓硝酸原因是。
预习检测
1.常温下,能溶于浓HNO3的单质是()
A.AlB.FeC.AgD.Au
2.下列酸在与金属反应时,其中S或N元素的化合价不发生变化的是()
A.稀硫酸B.稀硝酸C.浓硫酸D.浓硝酸
3.不能产生H2的反应是( )
A.Al与稀HNO3 B.Al与稀H2SO4C.Na与H2O D.Fe与稀HCl
4.在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是( )
A.H2S+2HNO3
S↓+2NO2↑十2H2O
B.CuO+2HNO3
Cu(NO3)2十H2O
C.4HNO3
4NO2↑十O2↑十2H2O
D.3Cu+8HNO3
3Cu(NO3)2+2NO↑十4H2O
课内探究
合作探究
探究活动一:
硝酸的物理性质
1.观察硝酸的颜色、状态。
2.打开盛有浓硝酸的试剂瓶,可看到什么现象?
体现了浓硝酸的什么性质?
用手在瓶口轻轻地扇动,能闻到什么气味?
【归纳整理】
硝酸的物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
挥发性
【学以致用】
1.下列溶液露置在空气中质量变大的是()
A.浓硫酸B.浓盐酸C.浓硝酸D.浓氨水
探究活动二:
硝酸的不稳定性
【思考交流】
为什么长期存放的浓HNO3呈黄色?
应如何保存硝酸?
【归纳整理】
1.硝酸的不稳定性:
HNO3在见 或 条件下会分解,硝酸浓度越大越容易分解。
反应方程式为:
。
所以,HNO3应盛放在 试剂瓶中;浓硝酸呈黄色是由于 的缘故。
2.在实验室里,见光易分解的试剂一般盛放在瓶中。
【学以致用】
2.下列盛放试剂的方法,错误的是()
A.把硝酸放在棕色试剂瓶中,并放置在阴暗处
B.把硝酸银放在棕色试剂瓶中,并放置在阴暗处
C.把氢氧化钠溶液放在带橡胶塞的玻璃瓶中
D.把氢氟酸放在带橡胶塞的玻璃瓶中
探究活动三:
硝酸的强氧化性
在两只试管中分别加入少量铜片,然后分别滴加稀硝酸和浓硝酸,观察现象
操作
现象
化学方程式
结论
滴加浓硝酸
固体溶解,产生色气体。
硝酸具有性,浓硝酸的还原产物是,稀硝酸的还原产物是。
滴加稀硝酸
固体溶解,产生色气体。
【思考交流】
1.分析铜与硝酸的反应,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?
浓硝酸、稀硝酸在反应中起的作用是什么?
2.讨论氮元素在化合物中可能的价态,分析硝酸的浓度对还原产物有何影响?
3.盐酸、硫酸和硝酸是中学化学中常见的三种强酸,为何实验室里制取氢气,常用稀盐酸和稀硫酸与活泼金属反应,而不用稀硝酸?
【归纳整理】
1.硝酸具有强氧化性,主要是指HNO3分子中的 有很强的得电子能力,所以,浓HNO3、稀HNO3都具有强氧化性。
2.不论是浓HNO3还是稀HNO3,与活泼金属还是不活泼金属都不放出 。
3.硝酸的浓度对反应有很大的影响。
例如,Cu+HNO3(浓)= ,Cu+HNO3(稀)= ,前者反应剧烈,有 色的气体产生;后者反应较 ,有 色气体产生,在试管口变 色。
所以,浓HNO3的还原产物一般为 ;稀HNO3的还原产物一般为 。
4.浓HNO3能与一些非金属单质(如S、C、P等)反应,非金属单质被氧化生成 (或含氧酸),而浓HNO3本身被还原为 。
5.常温下,、遇浓硝酸发生钝化,因此可用铝制或铁质的容器贮存浓硝酸。
6.王水:
浓 和浓 的混合物(体积比为 ),它的氧化能力更强,能使一些不溶于硝酸的金属,如Pt、Au等溶解。
【学以致用】
3.在Cu与浓HNO3反应中,若有1molHNO3被还原,则发生转移的电子是( )
A.1mol B.2mol C.0.5mol D.0.25mol
4.在相同条件下,将等质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸充分反应,下列叙述不正确的是()
A.浓硝酸反应的快,稀硝酸反应的慢
B.浓硝酸消耗的物质的量多,稀硝酸消耗的物质的量少
C.浓硝酸生成的气体颜色深,稀硝酸生成的气体颜色浅
D.浓硝酸得的电子多,稀硝酸得的电子少
随堂检测
1.关于硝酸的说法正确的是()
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C.硝酸电离出的H+离子,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体
2.除去铝制品表面的铜镀层,宜选用的试剂是()
A.稀盐酸B.稀硫酸C.稀硝酸D.浓硝酸
3.往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是()
A.颜色变浅B.逐渐变为红色C.没有改变D.变为棕黄色
4.在浓硝酸中放入铜片:
(1)反应开始的化学方程式为。
(2)若铜有剩余,则反应快要结束时的化学方程式是。
(3)待反应停止时,再加入少量25%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因和离子方程式是。
(4)若将12.8g铜与一定质量的浓硝酸反应,铜耗完时,共产生气体5.6L(标准状况),则所消耗的硝酸的物质的量是。
课后提升
达标检测
1.常温下,下列溶液中能溶解铁的是()
A.氢氧化钠溶液B.浓硝酸C.浓盐酸D.浓硫酸
2.相同质量的四份铜片,分别置于足量的下列酸中,所得到的气体的物质的量最多的