高中化學 4.4硫酸、硝酸和氨 學案 新人教版必修1 (2).doc

第四講 硫酸、硝酸和氨教學重點：濃硫酸、硝酸的氧化性，氨的化學性質。教學難點：濃硫酸、硝酸的氧化性。知識梳理一、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，現象 ，結論?！舅伎肌繉嶒炇覟槭裁闯Ｓ脻饬蛩岣稍餁怏w？2、濃硫酸的脫水性：在蔗糖中加入濃硫酸現象。蔗糖變黑的本質：【思考】如果濃硫酸不慎沾到皮膚上，怎么辦？【比較】3、濃硫酸的強氧化性(1)濃硫酸與金屬銅反應探究【探討 1】根據反應的現象，你能分步寫出銅與濃硫酸反應的化學方程式嗎？【探討2】上述反應中氧化劑、還原劑各是什么物質？被氧化與被還原的元素各是什么？還原劑與氧化劑物質的量之比是多少？濃硫酸的作用是什么？【探討3】考慮本實驗的產物為有毒氣體，請你想一想如何改進實驗裝置？若想同時證明so2 溶液顯酸性，如何改進實驗裝置？畫出簡圖。(2)濃硫酸與非金屬（如c）的反應【思考】根據氧化還原反應的規(guī)律，結合在蔗糖中加入濃硫酸的現象，寫出濃硫酸與木炭反應的化學方程式嗎？指出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物嗎？ (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、濃硝酸與銅的反應的化學方程式 。2、稀硝酸與銅的反應的化學方程式 。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_。【思考】你能盡可能多地寫出不同價態(tài)的含氮化合物的化學式嗎？三、氨 1、氨的物理性質：。氨溶于水的噴泉實驗現象的解釋：。 2、氨的化學性質(1)nh3與水的反應 。nh3h2o很不穩(wěn)定，受熱會分解 。【液氨與氨水的比較】(2)nh3與酸的反應：氨與氯化氫的反應的化學方程式 。上述反應的現象是_，為什么？_【注意】上述反應可用于檢驗氯化氫氣體或氨氣的檢驗氨與硫酸的反應化學方程式 【思考】氨與硫酸反應有沒有類似氨與氯化氫反應的現象？為什么？四、銨鹽的性質 1、銨鹽受熱易分解 寫出氯化銨受熱分解的反應方程式。寫出碳酸氫銨受熱分解的方程式?！舅伎肌柯然钡姆纸馀c生成的反應是不是可逆反應？為什么？。2、銨鹽與堿的反應寫出硝酸銨與氫氧化鈉溶液反應的方程式。 寫出上述反應的離子方程式。【思考】實驗室如何檢驗銨鹽？五、氨的實驗室制法 1、反應原理。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，作用是 。4、干燥： 。5、檢驗：（1） 。（2） 。6、實驗室能不能用氫氧化鈉與氯化銨反應制備氨氣？為什么？_7、實驗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撥一、氧化性酸和酸的氧化性的區(qū)別所謂氧化性酸是指酸根部分易于獲得電子的酸，如濃h2so4、hno3等，由于其中s6、n5易獲得電子，表現出很強的氧化性；而鹽酸、氫硫酸、h2co3、h3po4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態(tài)易獲得電子具有的氧化性是不同的。區(qū)別上述兩個概念的關鍵在于：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，氨氣與酸一起揮發(fā)，冷卻時又重新結合成銨鹽。如nh4cl為此類銨鹽。nh4clnh3+hcl2、如果組成的銨鹽是難揮發(fā)性酸則固體銨鹽受熱分解時，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(nh4)2so4、(nh4)3po4為此類銨鹽。(nh4)2so42nh3+h2so4 (nh4)3po43nh3+h3po43、如果組成的銨鹽的酸是具有強氧化性的酸，在較低的溫度下慢慢分解可得到nh3和相應的酸。如nh4no3：nh4no3=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、no2、n2o3、n2等。nh4no3加熱到190時分解生成一氧化二氮和水：nh4no3n2o+2h2o如果加熱nh4no3的溫度達到480500或nh4no3受到撞擊，分解生成氮氣、氧氣、水，發(fā)生爆炸。在特殊溫度下才有可能放出氨氣：nh4no3 nh3+hno3注意：nh4inh3+hi, 2hih2+i2三、酸式鹽的生成與性質1、溶解性：絕大多數的酸式鹽易溶于水，而且酸式鹽的溶解度大于正鹽。如ca(hco3)2caco3，mg(hco3)2mgco3，但nahco3的溶解性小于na2co32、電離及溶液的酸堿性(1)水溶液中：nahco3=na+ hco3hco3=h+co32nahso4= na+ h+ so42或nahso4= na+ hso4(2)熔化狀態(tài)下：2nahco3（熔）= na2co3+co2+h2o,na2co3（熔）= 2na+co32,（nahco3在熔化狀態(tài)下不存在，要分解）。nahso4= 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，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，絕大多數酸式鹽水溶液顯堿性，只有hso4、h2po4、hso3等鹽的水溶液顯酸性。3、酸式鹽的熱穩(wěn)定性(1）一般說來，正鹽酸式鹽相應的酸。如碳酸的水溶液稍受熱就會分解，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分解。(2)一般說來，多元弱酸（如h2co3 、h2so3）易分解，其酸式鹽受熱也易分解，如2nahso3=na2so3+so2+h2o，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】對下列事實的解釋錯誤的是a在蔗糖中加入濃硫酸后出現黑色物質，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21比例脫出，所以向蔗糖中加濃硫酸會發(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，是因為硝酸見光分解，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，是因為其中含有fe3+。c解釋錯誤正確解釋為鋁、鐵與濃硝酸、濃硫酸常溫下會發(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，中學階段有cus、pbs、ag2s、hgs、baso4、agcl等。選c?！纠?】下列氣體可用濃h2so4干燥的是_（填序號）。h2sso2h2hclcl2nh3hbrhiph3解析：強還原性氣體（h2s、ph3、hbr、hi等）和堿性氣體（nh3、ph3等）不能用濃h2so4干燥。答案：【例3】同溫同壓下，兩個等體積的干燥圓底燒瓶中分別充滿nh3no2，進行噴泉實驗，如圖所示，經充分反應后，瓶內溶液的物質的量濃度為abc=d不能確定解析：設燒瓶的容積為v l，v l nh3全部溶于水，形成溶液的體積為v l，v l的no2完全反應后，生成了v l的no氣體，形成的溶液的體積為v l，從n原子守恒角度分析，也有v l的no2轉化生成溶質hno3所以兩溶液的物質的量濃度相等。答案：c?！纠?】根據右圖所示的a、b、c、d、e五種物質的相互轉化關系，按如下要求填寫相應的物質和有關反應的化學方程式。(1)當a是氣體單質時，a是 ，b是 ，c是 ，d是 ，e是 。有關反應的化學方程式分別為： 。(2)當a是固體單質時，a是 ，b是 ，c是 ，d是 ，e是 。有關反應的化學方程式分別為： 。解析：根據一系列的轉化關系，進行有關物質成分的推斷，必須找到合適的突破點。本題已知a是單質，a既能與o2反應，又能與h2反應，應是活潑性不很強的非金屬單質。a經兩步與o2的反應，產物d應為最高價氧化物。該氧化物對應的水化物e能與位于金屬活動順序表中h之后的金屬cu反應，e應是強氧化性酸，如濃h2so4或hno3。和hno3對應的單質a是氣體n2；和h2so4對應的單質a是固體s。且n和s的氫化物都能跟o2反應，生成n和s的氧化物。知如上推斷正確。答案：（1）n2；nh3；no；no2；hno3；有關反應的化學方程式：3no2 + h2o = 2hno3 + no3cu + 8hno3 = 2cu(no3)2 + 2no + 4h2o（2）s；h2s；so2；so3；h2so4；有關反應的化學方程式：s + h2h2s；s + o2so2；2h2s + 3o22so2 + 2h2o2so2 + o22so3；so3 + h2o = h2so4cu + 2h2so4(濃) cuso4 + so2 + 2h2o【例5】氨氧化制取硝酸時，如果由氨制成一氧化氮的產率是96%，由一氧化氮制成硝酸的產率是92%，試問10噸氨可以制得多少噸50%的硝酸？解法：設制得50%的hno3 x 噸根據氨氧化法制硝酸的反應原理，得到nh3 hno317g 63g（1096%92%）噸 （x50%）噸得到：178.832 = 630.5x解得：x = 65.46（噸）答：制得50%的硝酸65.46噸。知能訓練一、選擇題 1（04上海）將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應的是a稀硝酸 b稀鹽酸 c硝酸銅 d氫氧化鈉2（02上海）0.03mol銅完全溶于硝酸，產生氮的氧化物no、no2、n2o4混合氣體共0.05mol。該混合氣體的平均相對分子質量可能是a、 30 b、 46 c、 50 d、 663、當三份銅粉分別與足量的稀硝酸、濃硝酸、熱的濃硫酸反應后收集到的氣體在相同狀況下體積相等時，三份銅粉的質量比為 a3:1:2 b3:2:2 c1:1:2 d1:3:24（03上海）在nh3、hno3、h2so4的工業(yè)生產中，具有的共同點是a、 使用吸收塔設備 b、 使用尾氣吸收裝置c、使用h2作原料 d、 使用催化劑5有關硫酸的下列化學反應中，不是表現硫酸氧化性的是 a濃硫酸與鋁的反應 b濃硫酸與木炭的反應c稀硫酸與鋅的反應 d稀硫酸與純堿的反應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。mn，則充分反應后，試管中氣體在同溫同壓下的體積為 a(mn)/3 ml b(nm)/3 mlc(4 m1)/13 mld3/(mn) ml7下列化學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+3h2ob向氯化銨的稀溶液中加入少量naoh：nh4+oh-=nh3+h2oc向(nh4)2so4溶液中加入適量ba(oh)2：ba2+so42-=baso4d向濃硝酸中加入銅片：cu+4h+2no3-=cu2+2no2+2h2o8往淺綠色的fe(no3)2溶液中逐滴加入稀鹽酸后，溶液的顏色應該是 a顏色變淺 b逐漸加深 c沒有改變 d變棕黃色9下列敘述或操作正確的是 a濃硫酸具有強氧化性，稀硫酸無氧化性b濃硫酸不慎沾到皮膚上，立即用大量的水沖洗c稀釋濃硫酸時應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濃硫酸與銅的反應中，濃硫酸僅表現強氧化性10下列各組離子，在強堿性溶液中可以大量共存的是 a na、ba2、cl、so42 b na、ba2、alo2、no3 cnh4、k、cl、no3 d na、k、no3、sio3211有na2so3、bacl2、na2so4、nahco3等四瓶溶液，只用一種試劑進行鑒別，應選用的試劑是 ana2co3溶液 b硝酸 c硫酸 dagno3溶液12檢驗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取兩種同質量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質量d取兩種同質量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色14學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）。過一會兒，發(fā)現紙蝴蝶的顏色由白色紙蝴蝶上的噴灑液轉變?yōu)榧t色，噴灑在紙蝴蝶上的試劑與小燒杯中的溶液是 abcd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的濃硫酸的物質的量濃度為18.4moll，則49的硫酸溶液的物質的量濃度為a9.2moll b大于9.2moll c小于9.2moll d不能確定16、下列關于濃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c、露置于空氣中，溶液質量均減輕 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，生成氣體顏色越來越淺，共收集到672m氣體（標況）。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標況下一定體積的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、224ml18mg純銅粉與足量濃硫酸反應，得到vl二氧化硫氣體(標準狀況)，則被還原的硫酸為 am64mol bm32mol c98v22.4g d64m22.4g19一定量的鋅與100 ml 18.5 moll1的濃h2so4充分反應后，鋅完全溶解，同時生成標準狀況下的氣體33.6 l。將反應后的溶液稀釋至1 l，測得溶液中c(h)0.1 moll1。則生成的氣體中so2和h2的體積比為a、1：2b、2：1c、1：4d、4：120（2000上海23）銅和鎂合金4.6g完全溶于濃硝酸中，若反應中硝酸被還原只產生4480ml no2氣體和336ml n2o4氣體（均在標準狀況下），在反應后的溶液中，加入足量的 naoh溶液，生成沉淀的質量為 a、0.02g b、8.51g c、8.26g d、7.04g三、填空題21硫酸的性質有：a高沸點；b強酸性；c吸水性；d脫水性；e強氧化性。在下列硫酸的用途或化學反應中，硫酸可能表現上述的一個或者多個性質，試用字母填空：(1)實驗室制取氫氣_；（2）實驗室干燥氫氣_；（3）濃硫酸與金屬銅的反應_；（4）實際生產中，濃硫酸可用鋼瓶貯運_；（5）濃硫酸使蔗糖變黑，且有刺激性氣味的氣體產生_。22a、b、c、d、e是含有一種相同元素的五種物質，可發(fā)生如下轉化：其中： a是單質；b是氣體；c、d是氧化物；e是最高價氧化物對應的水化物。(1)如果a是一種淡黃色粉末固體，試推斷這五種物質（用名稱表示）： a ；b ；c ；d ；e 。(2)如果a是一種常見氣體，試推斷這五種物質（用化學式表示）： a ；b ；c ；d ；e 。23、將紅熱的黑色固體單質甲放入一黃色的溶液乙中，充分反應后，產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做如下的實驗：(1)推斷各物質的化學式：甲：_；乙：_；丙：_；a：_；b：_； c：_。(2)寫出甲與乙反應的化學方程式：_a氣體無色溶液白色沉淀b無色氣體c藍色溶液dh2o澄清石灰水單質丙 三、實驗題24、(1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應的化學方程式是： 。(2)試用下圖所列各裝置設計一個實驗，來驗證上述反應所產生的各種產物。這些裝置的連接順序(按產物氣流從左至右的方向)是(填裝置的編號)： 。(3)實驗時可觀察到裝置中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)裝置中所加固體藥品是 ，可驗證的產物是 ，確定裝置在整套裝置中位置的理由是 。(5)裝置中所盛溶液是 ，可驗證的產物是 。四、計算題25將32.64g銅與140ml一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產生的no和no2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2l。請回答：(1