硫酸、硝酸和氨-課件

第四節(jié)硫酸、硝酸和氨硫酸〔H2SO4〕H2SO4=2H++SO42-一、稀硫酸具有酸的通性與酸堿指示劑反響與活潑金屬反響與堿性氧化物反響與堿反響與某些鹽反響——H+二、濃硫酸的性質(zhì)1、物理性質(zhì)無色、油狀、液體密度大〔ρ=1.84g/cm3，ω=98.3%，c=18.4mol/L〕高沸點(diǎn)〔338℃〕——難揮發(fā)極易溶于水，能與水以任意比混溶溶解時(shí)放出大量的熱〔酸入水、沿器壁、緩慢倒、不斷攪〕如果不小心把少量濃硫酸沾在皮膚上，應(yīng)如何處理？濃硫酸對衣物、皮膚等都有強(qiáng)腐蝕性。如果不小心沾上硫酸，應(yīng)立即用布拭去，立刻用大量的水沖洗，最后涂上3％－5％的Na2CO3溶液。2、特性〔1〕吸水性——枯燥劑H2SO4+xH2O＝H2SO4·xH2O〔水合放熱〕可吸收空氣中、溶液中的自由水，還可奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。實(shí)驗(yàn)：在試管中放入一些膽礬，再參加少量濃硫酸，振蕩。觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：藍(lán)色晶體變白?！?〕脫水性濃硫酸可將紙張、布條、木棍中H、O元素以水的比例脫去，生成黑色的炭?！炕伎迹簼饬蛩岬奈院兔撍杂泻螀^(qū)別？黑面包實(shí)驗(yàn)：取10g蔗糖〔C12H22O11〕放入小燒杯中，用2mL水調(diào)成糊狀，再參加1mL濃硫酸，用玻璃棒攪拌，觀察物質(zhì)的顏色、體積變化并聞產(chǎn)生氣體的氣味。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的碳，并放出有刺激性氣味的氣體。思考：①為什么要加水？②黑色的碳從哪兒來？③刺激性氣味的氣體是什么？從哪兒來？H2SO4+xH2O＝H2SO4·xH2O〔水合放熱〕C12H22O11====12C+11H2O濃硫酸C+2H2SO4(濃)==CO2↑+SO2↑+2H2O△〔3〕強(qiáng)氧化性與非金屬單質(zhì)反響：C+2H2SO4(濃)====CO2↑

+SO2↑+2H2O△S+2H2SO4(濃)====3SO2↑+2H2O△2P+5H2SO4(濃)====2H3PO4+5SO2↑+2H2O△與金屬單質(zhì)反響實(shí)驗(yàn)：Cu和濃H2SO4反響討論：Cu和濃H2SO4反響需什么條件？銅絲為什么繞成螺旋狀？為什么要設(shè)計(jì)成可自由移動？試管口為什么要塞一團(tuán)棉花？現(xiàn)象：品紅溶液褪色，生成藍(lán)色的溶液和黑色物質(zhì)。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測生成物?；瘜W(xué)方程式：Cu+2H2SO4(濃)==CuSO4+SO2↑+2H2O△Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O3Zn+4H2SO4(濃)=3ZnSO4+S↓+4H2O4Zn+5H2SO4(濃)=4ZnSO4+H2S↑+4H2O與Zn：與金屬反響的規(guī)律：A.加熱條件下，濃H2SO4可氧化絕大多數(shù)金屬〔Pt、Au等除外〕，但不產(chǎn)生H2。B.濃H2SO4與金屬反響表現(xiàn)出酸性和氧化性。C.常溫下，濃H2SO4可使Fe、Al鈍化。鋁槽車運(yùn)輸濃硫酸與復(fù)原性化合物反響：H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+2H2OHBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2↑+2H2OSO2與H2SO4反響嗎？三、SO42－的檢驗(yàn)方法：先用鹽酸酸化，再加BaCl2溶液。注意：1〕參加鹽酸酸化，以排除CO32－、SO32－、Ag+等的干擾；2〕不用硝酸酸化，防止SO32－被氧化成SO32－而造成干擾。四、硫酸的用途1、枯燥劑——吸水性2、蓄電池——強(qiáng)電解質(zhì)3、除鐵銹、制化肥——酸性4、制炸藥——強(qiáng)氧化性5、制揮發(fā)性的酸——難揮發(fā)性NaCl+H2SO4==NaHSO4+HCl↑△思考：濃硫酸和稀硫酸性質(zhì)為什么有如此大的差異？組成：稀硫酸中主要粒子是H＋、SO42－，濃硫酸中主要粒子是硫酸分子。粒子不同，濃度不同，導(dǎo)致了性質(zhì)差異。濃硫酸氧化性是由于硫酸分子里+6價(jià)硫引起，稀硫酸氧化性是由于電離出H+引起。H+氧化性<硫酸分子內(nèi)+6價(jià)硫的氧化性。思考：以下氣體可以用濃硫酸枯燥嗎？H2、O2、NH3、N2、H2S、HI、CO2、CH4、HBr、SO2、HCl、Cl2可用濃硫酸枯燥的氣體有：酸性氣體和中性氣體。如：O2、H2、N2、CH4、CO2、SO2、HCl、Cl2等。不能用濃硫酸不能枯燥的氣體：堿性氣體〔NH3)、復(fù)原性氣體〔H2S等〕以下現(xiàn)象反映了濃硫酸的哪些主要性質(zhì)？濃硫酸滴在木條上，過一會兒，木條變黑敞口放置濃硫酸時(shí)，質(zhì)量增加濃硫酸不能枯燥氨氣濃硫酸可以枯燥二氧化硫把銅片放入濃硫酸里加熱，有氣體產(chǎn)生利用濃硫酸和食鹽固體反響可制HCl氣體濃硫酸不能用來枯燥硫化氫氣體膽礬遇濃硫酸變白鐵片投入濃硫酸中不溶解如何鑒別失去標(biāo)簽的稀硫酸和濃硫酸？請同學(xué)們提出盡可能多的方案密度法、粘度法、稀釋法、露置法、吸水法、鈍化法、氧化法、脫水法、生霧法、導(dǎo)電法將濃硫酸參加濃鹽酸中可快速得到HCl氣體，表達(dá)了濃硫酸的什么性質(zhì)？——吸水性、稀釋放熱、難揮發(fā)性向50ml18mol/L的濃硫酸中參加足量的銅片并加熱，被復(fù)原的硫酸的物質(zhì)的量為〔〕A、等于0.9molB、大于0.45mol，小于0.9molC、等于0.45molD、小于0.45molD思考：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證木炭與濃H2SO4反響的產(chǎn)物。濃硫酸木炭無水CuSO4品紅溶液Br2或KMnO4品紅溶液澄清石灰水硫酸的制備——接觸法制硫酸4FeS2(s)+11O2(g)

==2Fe2O3(s)+8SO2(g)；△H=-3412KJ/molSO3〔g〕+H2O〔l〕==H2SO4(l)；△H=-130.8KJ/mol2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H=-196.6KJ/mol催化劑沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻硫酸的工業(yè)生產(chǎn)硝酸〔HNO3〕一、物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味、液態(tài)易揮發(fā)濃硝酸：ρ=1.5g/cm3，ω=69％，c=16mol/L98%以上的濃硝酸在空氣中因揮發(fā)HNO3而產(chǎn)生“發(fā)煙〞現(xiàn)象，叫“發(fā)煙硝酸〞。鹽酸、硫酸、硝酸主要物理性質(zhì)色態(tài)氣味揮發(fā)性常用濃酸的濃度鹽酸硫酸硝酸無色溶液無色粘稠溶液無色溶液刺激性無刺激性易揮發(fā)難揮發(fā)易揮發(fā)37％12mol/L98％18.4mol/L69％16mol/L二、化學(xué)性質(zhì)1、具有酸的通性〔1〕與酸堿指示劑的反響〔2〕與金屬的反響〔3〕與堿的反響〔4〕與堿性氧化物的反響〔5〕與某些鹽的反響2、硝酸的不穩(wěn)定性4HNO3====4NO2↑+O2↑+2H2O或光照△保存在棕色細(xì)口瓶中3、強(qiáng)氧化性〔1〕與金屬的反響Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O金屬與HNO3反響的規(guī)律①不管稀HNO3還是濃HNO3都有強(qiáng)氧化性，能氧化除Au、Pt以外的幾乎所有的金屬。②HNO3與金屬反響時(shí)不生成氫氣。對于氫后面的金屬，濃HNO3的復(fù)原產(chǎn)物一般是NO2，稀HNO3的復(fù)原產(chǎn)物一般是NO。③冷的濃HNO3可使Fe、Al鈍化〔2〕與非金屬的反響4HNO3(濃)+C=4NO2↑+CO2↑+2H2OHNO3和非金屬反響時(shí)，一般，非金屬被氧化成最高價(jià)含氧酸，假設(shè)酸不穩(wěn)定那么被氧化成最高價(jià)氧化物。如：S+6HNO3(濃)===H2SO4+6NO2↑+2H2O△△P+5HNO3(濃)===H3PO4+5NO2↑+H2O濃H2SO4與濃HNO3強(qiáng)氧化性的比較濃H2SO4

濃HNO3

與Cu反應(yīng)鈍化現(xiàn)象與C反應(yīng)Cu+2H2SO4(濃)==CuSO4+SO2↑+2H2O△Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可使Fe、A1鈍化可使Fe、A1鈍化C+2H2SO4(濃)==CO2↑

+2SO2↑+2H2O△C+4HNO3(濃)=2H2O+4NO2↑+CO2↑三、用途重要的化工原料：制造炸藥、染料、塑料、硝酸鹽等。四、硝酸的制法1、實(shí)驗(yàn)室制法NaNO3(s)+H2SO4(濃)====NaHSO4+HNO3

微熱NaCl(s)+H2SO4(濃)====NaHSO4+HCl↑微熱2NaCl(s)+H2SO4(濃)====Na2SO4+2HCl↑強(qiáng)熱2、工業(yè)制法4NH3+5O2====4NO+6H2O催化劑△2NO+O2==2NO2

3NO2+H2O==2HNO3+NO練習(xí)1、在以下變化中，能說明硝酸具有氧化性的是〔〕A．能使石蕊試劑變紅色B．能跟Ag反響生成AgNO3C．能和磷酸鈣反響D．能和FeO反響生成Fe(NO3)3BD2、為了測定某銅銀合金的成份，將30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的濃HNO3中，待合金完全溶解后，收集到氣體6.72L〔標(biāo)況〕，并測得溶液中的c(H+)=1mol/L，假設(shè)反響后溶液的體積仍為80mL。試計(jì)算：〔1〕被復(fù)原的硝酸的物質(zhì)的量?！?〕合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。氨氣和銨鹽一、氨氣1、物理性質(zhì)無色、有刺激性氣味的氣體很容易液化〔-33.5℃〕密度比空氣小極易溶于水〔1：700〕氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)2、氨的化學(xué)性質(zhì)①與水反響NH3+H2ONH3·H2ONH3·H2O

NH4++OH－NH3·H2O===NH3↑

+H2O△氨水中的主要微粒：分子：NH3、H2O、NH3·H2O離子：NH4+、OH－、H+〔極少量〕氨水與液氨的比較液氨氨水物質(zhì)種類微粒種類主要性質(zhì)存在條件純潔物〔非電解質(zhì)〕混合物〔NH3·H2O為弱電解質(zhì)〕NH3分子分子：NH3、H2O、NH3·H2O離子：NH4+、OH－、H+沒有堿性具有堿的通性常溫常壓下不能存在常溫常壓下可存在②與酸反響NH3+HCl＝NH4Cl〔白煙〕NH3+HNO3=NH4NO3〔白煙〕2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4③與氧氣反響4NH3+5O2====4NO+6H2O催化劑△氨的催化氧化——工業(yè)制硝酸的根底3、用途作制冷劑制醫(yī)用稀氨水重要的化工原料制硝酸、銨鹽、純堿、制氮肥用于有機(jī)合成工業(yè)〔制合成纖維、塑料、染料〕4、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法1〕原料：NH4Cl〔s〕、Ca(OH)2〔s〕為什么不用NaOH固體呢？2〕原理：銨鹽與堿共熱產(chǎn)生NH32NH4Cl+Ca(OH)2===CaCl2+2NH3↑+2H2O

△3〕裝置特點(diǎn)：固+固氣體△4〕收集方法：向下排空氣法5〕驗(yàn)滿方法：〔1〕濕潤的紅色石蕊試紙放在容器口〔2〕蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在容器口6〕枯燥方法：用堿石灰或生石灰將氣體通過枯燥管或U型管枯燥。7〕吸收方法：用浸濕的棉花團(tuán)作用：〔1〕防止氨氣與空氣對流，使所制氨氣不純；〔2〕可吸收多余的氨氣，防止污染空氣。5、氨氣的工業(yè)制法N2+3H22NH3高溫高壓催化劑二、銨鹽1、銨鹽的物理性質(zhì)：無色晶體都易溶于水2、銨鹽的化學(xué)性質(zhì)〔1〕受熱分解NH4Cl

===NH3↑+HCl↑△NH3+HCl=NH4Cl其它銨鹽的受熱分解規(guī)律：對于非氧化性酸的銨鹽，加熱后分解為氨氣和相應(yīng)的酸。NH4HCO3===NH3↑+H2O↑+CO2↑△對于氧化性酸的銨鹽，加熱后一般會發(fā)生氧化復(fù)原反響，不會產(chǎn)生NH3。5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O△2NH4NO3===O2↑

+N2↑+4H2O↑△〔2〕與堿反響(NH4)2SO4+2NaOH===Na2SO4+2NH3↑+2H2O△NH4NO3+NaOH===NaNO3+NH3↑+H2O↑△3、NH4+的檢驗(yàn)原理：現(xiàn)象：NH4++OH－===NH3↑+H2O△產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)且有刺激性氣味的氣體。4、銨鹽的用途主要用作氮肥銨根與氨的區(qū)別銨根（NH4+）氨（NH3）組成存在由1個氮原子與4個氫原子構(gòu)成，帶1個單位正電荷由1個氮原子與3個氫原子構(gòu)成，呈電中性氨水、銨鹽中不能單獨(dú)存在氨、液氨、氨水中可以單獨(dú)存在練習(xí)氯化銨和氯化鈉可用以下哪種方法別離？A．參加NaOH溶液B．參加AgNO3溶液C．加熱法D．參加一種適宜的酸E．參加水D以下反響中，NH3既顯復(fù)原性又顯堿性的是〔〕A．2NH3=N2+3H2B.2NH3+3Cl2=N2+6HClC.3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2OD.8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2判斷以下幾種氣體〔括號內(nèi)為溶劑或反響物溶