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1、第四節(jié)氨硝酸硫酸一氨(一)氨的制取氮是動(dòng)植物生成不可或缺的元素,是蛋白質(zhì)的重要成分??諝馐堑淖钬S富的來(lái)源,但多數(shù)生物不能直接吸收氮?dú)?,只有將氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物,才能被生物吸收,目前工業(yè)上用 H2和N2直接 合成氨:NO + 3H2、高溫高壓* 2NH3催化劑說(shuō)明: 使空氣中游離態(tài)的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為可利用的含氮化合物的過(guò)程,稱(chēng)為氮的固定,簡(jiǎn)稱(chēng)固氮,在雷雨 天氣放電的條件下,N,轉(zhuǎn)化為NO的過(guò)程稱(chēng)為自然固氮;工業(yè)上用岀和2合成氨的過(guò)程稱(chēng)為 人工固氮 氨的合成是一個(gè)可逆反應(yīng)(二)氨的物理性質(zhì)(1)氨氣是一種無(wú)色、有刺激性氣味的氣體(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,NH3的密度為0.771 g/L,密度比空氣?。?)易

2、液化。氨氣容易液化,在常壓下冷卻至一33.5 °或在常溫下加壓至700-800 kPa,氣體氨液氨就液化成無(wú)色液體,同時(shí)放岀大量的熱。液氨汽化時(shí)吸收大量的熱,使周?chē)鷾囟燃眲∠陆?,所?常用作制冷劑1體積水中能溶解 700體積的氨(4)易溶于水。氨極易人能夠與水,在常溫、常壓下,說(shuō)明: 常見(jiàn)的易液化的氣體:NH3、SO2 (lOlkPa的沸點(diǎn)為T(mén)0°C ) > CI2 的沸點(diǎn)為一 34.6 °C ) 收集氨氣可用向下排空氣法,切不可用排水法 將氨氣等溶解度很大的氣體溶于水時(shí),要如圖、所示的裝置,用圖所示裝置(三)氨的化學(xué)性質(zhì)1.工業(yè)上合成氨(氮的固定):N2+

3、3H2總退A2NH3 (人工固氮)催化劑實(shí)驗(yàn)步驟在干燥的圓底燒瓶里充滿(mǎn)氨氣, 用帶有玻璃管和膠頭滴管(膠頭滴管里預(yù) 先吸入水)的塞子塞緊瓶口。立即倒置燒瓶,使玻璃管插入盛有水 的燒杯 里(水里事先加入少量酚瞰試液),按右圖安裝好裝置。打開(kāi)橡皮 管上的 止水夾,擠壓膠頭滴管的膠頭,使少量水進(jìn)入燒瓶,觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象燒杯里的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶,形成噴泉;燒瓶?jī)?nèi)液體呈紅色,而燒杯內(nèi)液體仍為無(wú)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論氨極易溶于水,氨與水反應(yīng)生成了易溶于水且使溶液顯堿性的物質(zhì)。 氨水 噴泉形成的本質(zhì)原因是較大量的氨溶于較少量的水, 使燒瓶?jī)?nèi)的 氣壓明顯 小于燒瓶外的大氣壓【實(shí)驗(yàn)4 8】氨與水作用的實(shí)驗(yàn)探究(噴泉實(shí)驗(yàn))

4、說(shuō)明:2. 氨與水的反應(yīng)(1)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 用圓底燒瓶而不用平地?zé)?,因?yàn)槠降責(zé)康哪蛪耗芰Σ痪鶆?,易被壓?裝置氣密性良好。若氣密性較差,一般不會(huì)形成噴泉 圓底燒瓶在充入氨氣前必須是干燥的,否則不會(huì)形成噴泉 圓底燒瓶?jī)?nèi)必須充滿(mǎn)氨氣,氨氣的量過(guò)少往往不能形成噴泉 玻璃導(dǎo)管插入酚駄溶液部分不能太少,以至噴泉中途停止 圓底燒瓶口上的塞子要塞緊,既防裝置漏氣又防因液體壓力而脫落 方法與技巧噴泉實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理(1) 噴泉實(shí)驗(yàn)形成的本質(zhì)原因:燒瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差(2) 形成噴泉的條件:燒瓶中的氣體易溶于滴管中的液體(3) 形成噴泉的關(guān)鍵:燒瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差、氣體的濃度較大、裝置氣密性良好對(duì)氨與水反應(yīng)的理解

5、 氨的溶解更主要的是反應(yīng)氨溶于水時(shí),大部分 NH*與 H,O結(jié)合,形成一水合氨 (NHa ? H 20)= NM ?魚(yú)0可以部分電離成 NH4+和0IT,所以氨水顯弱堿性。氨溶于水的過(guò)程中存在著下列可逆反應(yīng):NH3+H2O -NH3 ? H20 -NH/+0H -NH ? H 20不穩(wěn)定,受熱時(shí)分解:NH 3 ? H20亠NH3 t +岀0 氨水中有三種分子:NH3、H20> NH 3 - H20 :三種離子:NH 4除水分子外,含量 最多的分了是 NH3? H2。但在求氨水中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量濃度時(shí),溶質(zhì)習(xí)慣上仍看成是NH3 一水合氨(NH ? H 20)是一種弱堿,因?yàn)槠渲须婋x

6、岀的 c(0H很小。一水合氨具有堿的通性,如能使酚駄試液顯紅色,使紅色石蕊試紙顯藍(lán)色,同時(shí),氨氣也是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體;但與其他弱堿不同的是,NH3-H20易溶于水、易分解、易揮發(fā)岀刺激性氣味的氣體,同時(shí)電離岀的陽(yáng)離子(NH4+)為非金屬元素原子團(tuán) 說(shuō)明:氨氣的檢驗(yàn):用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙變藍(lán),證明該氣體是氨氣 氨水的密度小于1 g/mL,且氨水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)或濃度越大,溶液的密度則越小 氨水對(duì)許多金屬有腐蝕作用,所以不能用金屬容器盛裝,一般情況下,氨水盛裝在橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵桶里。氨水易揮發(fā)出氨氣,且濃度越大、溫度越高、越易揮發(fā)。因此,氨水應(yīng)密封保存

7、,置于低 書(shū)寫(xiě)時(shí),不能把 NH< ?魚(yú) 0寫(xiě)岀NH40H方法與技巧液氨和氨水的比較液氨氨水物質(zhì)分類(lèi)純凈物(非電解質(zhì))混合物(弱電解質(zhì))微粒種類(lèi)NH3分子NH3、H2O> NH3 ? H 2ONHf、OPT、H +主要性質(zhì)不具有堿性具有弱堿性存在條件常溫常壓下不能存在常溫常壓下可存在(3)氨氣與酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟用兩根玻璃棒分別在濃氨水和濃鹽酸里蘸以下,然后使這兩根玻璃棒接近但不接觸,觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)兩根玻璃棒靠近時(shí),產(chǎn)生大量白煙實(shí)驗(yàn)結(jié)論生成的白煙是氨水揮發(fā)岀的NH3與鹽酸揮發(fā)岀的 HC1化 合生成的NH4CI小晶體【實(shí)驗(yàn)?探究】氨與氯化氫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究其反應(yīng)方程式為:NH3+HCI

8、= NH4CI說(shuō)明:氨不僅能跟鹽酸反應(yīng),也能跟H2SO4> HNO3、CH3COOH. H2CO3等多種酸反應(yīng),反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是NH3與H+反應(yīng)結(jié)合成NH4+:2NH3+H2SO4 =( NH 4)2SO4 或 NH3+H2SC)4=NH4HSO4NH3+HNO3 = NH4NO3NH3+CH3COOH = CH3COONH42NH3+H20+C0 2 =( NH4)2CO3 或 NH3+H2O+CO2 = NH4HCO3 只有濃硝酸、濃鹽酸等揮發(fā)性酸遇NH 才會(huì)產(chǎn)生白煙,H2SO4> H3PO4等難揮發(fā)性酸遇 NH3不產(chǎn)生白煙現(xiàn)象 因?yàn)榘币赘岱磻?yīng)生成鹽,所以不能用濃硫酸做氨氣的干

9、燥劑,同理,氨氣與氯化氫氣體不能共存(4)氨氣與02反應(yīng)在催化劑的作用下,氨能被氧氣氧化生成NO、進(jìn)而生成NO?,進(jìn)而用于制取硝酸:4NH3+5O2業(yè)型4NO+6H4 (放熱反應(yīng))說(shuō)明:氨的催化氧化反應(yīng),是工業(yè)制硝酸中的關(guān)鍵一步(四)錢(qián)鹽1. 鞍鹽的定義:由鞍根離子(NIL+ )和酸根離子構(gòu)成的化合物叫做鞍鹽,如NH4C1> ( NHJ2SO4、NH4HCO3 等2. 鞍鹽的物理性質(zhì):錢(qián)鹽都是晶體,并且都易溶于水3. 鞍鹽的化學(xué)性質(zhì)(1)錢(qián)鹽受熱分解實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示,將少量 NH4C1固體放入試管中,在酒精燈上加熱并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加熱后不久,在試管上端內(nèi)壁有白色固體附著實(shí)驗(yàn)結(jié)論受熱

10、時(shí)NH4C1會(huì)分解,生成 NH3和HC1,冷卻時(shí)NHj和HC1 又重新結(jié)合,生成 NHqCI【實(shí)驗(yàn)?探究】氯化鞍受熱分解的實(shí)驗(yàn)探究其反應(yīng)方程式為:NH4C1MNH 3 f +HC1 fNH3+HCI = NH4CI另外,(NH 4)2CO3和NH4HCO3受熱時(shí)也會(huì)分解,生成NH3、魚(yú)0和C02NH4HCO3aaNH 3 f +H20 f +CO2 f(NH 4)2CO3AA2NH 3 t +H2O+CO2 t說(shuō)明:由上面的反應(yīng)可知,(NH4)2CO3和NH4HCO3受熱分解,都能產(chǎn)生 NHs,但不是所有的較鹽受熱分解都產(chǎn)生氨氣 ,女口: 5NH4NO3亠42 t +2HNO 3+9H2O(2

11、)錢(qián)鹽與堿反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)?探究】鞍鹽與濃堿反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟在兩支試管中各加入少量 (NH4)2SO4固體和NH4NO3固體,分別向兩支試管中滴力廿10%的NaOH溶液,加熱,并用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加熱后兩支試管中都有氣體產(chǎn)生,并聞到刺激性氣味;同時(shí)還看到濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了氨氣。這說(shuō)明 (NH4)2SO4和NH4NO3都能與堿反應(yīng)生成 NH3以上反應(yīng)的化學(xué)方程式為 :(NH4)2SO4+2NaOHAANa 2SO4+2NH 3 t +2H 2ONH4NO3+NaOHAANaNO 3+NH 3 t +H 20說(shuō)明: 較鹽與堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)均為 :N

12、H4+OH-ANH3 t +H2O 鞍鹽與堿共熱都能產(chǎn)生 NHj,這是鞍鹽的共同性質(zhì),也是鞍鹽區(qū)別于其他鹽的特性,可以利用該性質(zhì)檢驗(yàn)鞍根離子 (NH4+)的存在或制取少量的氨氣(1) 化學(xué)原理:較鹽與濃堿反應(yīng)牛成氨氣(2) 檢驗(yàn)方法 NaOH溶液法把NaOH溶液加到某物質(zhì)的固體或溶液里,加熱后產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),就可以判斷該物質(zhì)是鞍鹽 堿石灰法把堿石灰與某物質(zhì)的固體混合物在研缽里研磨,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),就可以判斷該物質(zhì)是較鹽5.實(shí)驗(yàn)室制備氨氣【實(shí)驗(yàn)?探究】氨的實(shí)驗(yàn)室制法化學(xué)原理實(shí)驗(yàn)室利用錢(qián)鹽與堿反應(yīng)的性質(zhì)制取氨氣化學(xué)藥品氯化鞍晶體、熟石灰固體實(shí)驗(yàn)步驟組裝儀

13、器,如圖所示;檢驗(yàn)裝置氣密性裝入藥品,加熱集氣;整理實(shí)驗(yàn)用品收集方法向下排空氣法,如圖所示驗(yàn)滿(mǎn)方法用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)。將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)放在試管口,若試紙變藍(lán),說(shuō)明氨氣已收集滿(mǎn)干燥方法將氣體通入盛有堿石灰的干燥管,如圖、所示吸收方法用稀硫酸吸收多余的氨氣,如圖試管口上的濕棉花其反應(yīng)方程式為:2N11.CIi Catt)H)2=Catl24-21LO12N*I, t5.氨的用途(1) 氨是一種重要的化工產(chǎn)品。它是氮肥工業(yè)及制造硝酸、鞍鹽、純堿等重要原料,在有機(jī)合成工業(yè)(如制合成纖維、塑料、染料、尿素等)中,氨也是一種常見(jiàn)的原料(2) 氨可用作制冷二硫酸和硝酸的氧化性(一)濃硫酸1.

14、物理性質(zhì)純硫酸是一種無(wú)色油狀液體,沸點(diǎn)高,難揮發(fā)。98%的硫酸稱(chēng)為濃硫酸,其密度為1.84 g/mL,物 質(zhì)的量濃度為18.4 mol/L,濃硫酸能以任意比與水混溶,溶解2. 化學(xué)性質(zhì)(1)濃硫酸的強(qiáng)氧化性【實(shí)驗(yàn)4 9】濃硫酸強(qiáng)氧化性的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)步驟 按右圖所示,將各儀器組裝為一體,并檢驗(yàn)裝置氣密性 將各種化學(xué)藥品加到試管中 (濃硫酸取3mL),并重新將儀器 組裝好。 觀察銅絲在濃硫酸中的現(xiàn)象 點(diǎn)熱能酒精燈對(duì)盛濃硫酸和銅絲的試管先預(yù)熱后固定加熱。觀察三個(gè)試管中的現(xiàn)象 待三個(gè)試管中的現(xiàn)象都很明顯后,抽動(dòng)銅絲脫離濃硫酸, 將連 接a、b試管的導(dǎo)氣管從橡皮管處拔岀,熄滅酒精燈停止加熱。使試管a中的

15、物質(zhì)冷卻至室溫 從試管a中取岀銅絲放入盛有少量水的大試管中,將a試管中的液體也倒入大試管中少許,觀察大試管中的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 在加熱之前,銅絲在濃硫酸中無(wú)明顯現(xiàn)象 加熱后,b試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色,c試管中的紫色石 蕊試液逐漸變?yōu)榧t色,a試管中的液體變?yōu)樗{(lán)色 最后一步實(shí)驗(yàn)中,大試管中的溶液呈藍(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在常溫下,銅與濃硫酸不發(fā)生反應(yīng) 在加熱的條件下,銅與濃硫酸反應(yīng),生成硫酸銅和二氧化硫其反應(yīng)方程式為:2H2SO4 (濃)+Cu亠CUSO4+SO2 f +2H 2O說(shuō)明: 濃硫酸有強(qiáng)氧化性,包括還原性很弱的銀(Ag )在內(nèi)的很多物質(zhì),都能在一定條件下被濃硫酸氧化 濃硫酸作氧化劑時(shí),主要是

16、+6價(jià)的硫原子得電子,并還原為含低價(jià)硫元素的物質(zhì),反應(yīng)中,一般不會(huì)有+1價(jià)氫被還原,即一般不會(huì)生成H,(2)濃硫酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn) 濃硫酸氧化金屬單質(zhì)絕大多數(shù)金屬(Au、Pt除外)都能被濃硫酸氧化(有些反應(yīng)需要加熱)A. Cu> Hg、Ag 被氧化2H2SO4 (濃)+CU"CUSO4+SO2 t +2H 2O2H2SO4 (濃)+HgAAHgSO4+SO2 t +2H 2O2H2SO4 (濃)+2AgAAAg2SCU+SO2 t +2H 2O 反應(yīng)需要加熱,否則反應(yīng)不進(jìn)行 氧化產(chǎn)物是硫酸鹽,金屬顯高價(jià),還原產(chǎn)物一般為SO 濃硫酸既顯氧化性又顯酸性 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸的濃度變

17、小,一旦變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)則停止B. Al、Fe被氧化常溫下,濃硫酸使 Al、Fe鈍化;在加熱的條件下,Al、Fe易被濃硫酸氧化,如:6H2SO4 (濃)+2Fe 亠 Fe2 ( SCU)3+3SO2 t +6H 2O說(shuō)明:鈍化是因?yàn)樾纬闪酥旅堋?jiān)固的氧化物薄膜,阻止了金屬與濃硫酸繼續(xù)反應(yīng)。該氧化物薄膜是Al、Fe被濃硫酸氧化的產(chǎn)物,濃硫酸只顯示氧化性,所以,常溫下,可用鋁槽車(chē)或鐵槽車(chē)裝運(yùn)濃硫酸;不過(guò)一旦濃硫酸變?yōu)橄×蛩?,則鈍化失效 濃硫酸氧化非金屬單質(zhì)、:I . 7.注意: 反應(yīng)需要加熱,否則反應(yīng)不進(jìn)行 氧化產(chǎn)物是非金屬氧化物,還原產(chǎn)物一般為SO"濃硫酸只顯氧化性 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃

18、硫酸的濃度變小,一旦變?yōu)橄×蛩?,反?yīng)則停止 濃硫酸氧化含低價(jià)非金屬的化合物H2S+H2SO4(濃)=S I +S02 t +2H2O 或 H2S+3H2SO4 (濃)AA4SC)2 t +4H 2O2HI+H 2SO4(濃)=|2+SO2 t +2H 2O2HBr+H 2SO4 (濃)=Br2+SC)2 t +2H 2O 常溫下即可反應(yīng),加熱時(shí)反應(yīng)更快、氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)升高 還原產(chǎn)物一般為 SO濃硫酸只顯氧化性 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸的濃度變小,一旦變?yōu)橄×蛩?,反?yīng)則停止 濃硫酸氧化含低價(jià)金屬(有可變化合價(jià))的氧化物4H2SO4 (濃)+ 2FeO 亠 Fe2 (SO4)3 + SO2 t +4H

19、 2O、:I . 7.注意: 反應(yīng)一般需要加熱 氧化產(chǎn)物是硫酸鹽,還原產(chǎn)物一般為SO濃硫酸既顯氧化性又顯酸性 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸的濃度變小,但稀硫酸還能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng) 方法與技巧濃硫酸的特性(1)吸水性濃硫酸具有吸收水的性質(zhì),如能吸收氣體中、液體中的水分子,還能吸收固體中的結(jié)晶水,原因是H2SO4分子與水分子可形成一系列穩(wěn)定的水合物,所以濃硫酸常用作干燥劑注意:濃硫酸常用作氣體干燥劑,但濃硫,如NH3、H2S.HI等,均不能用濃硫酸干燥(2)脫水性濃硫酸可將許多有機(jī)物(尤其是糖類(lèi),如纖維素、蔗糖等)脫水。反應(yīng)時(shí),濃硫酸將有機(jī)物中的H、0原子按水的組成比(2 : 1 )脫去。如濃硫酸能使藍(lán)色石

20、蕊試紙先變紅再變黑,是山于其具有強(qiáng)酸性和脫水性;在蔗糖中滴入濃硫酸,蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀的炭,是利用了濃硫酸的脫水性和氧化性,反應(yīng)可表示為:C12H22O11 濃硫酸 A 12C+11H2。C+2H2SO4 ( a) aaco2 f +2SO2 t +2H 2O說(shuō)明: 濃硫酸可使許多有機(jī)物脫水而碳化 濃硫酸對(duì)皮膚、衣服有很強(qiáng)的腐蝕性,如果不慎在皮膚、衣服上沾上濃硫酸,應(yīng)立即用干布拭 去,再用水沖洗【小結(jié)】有關(guān)硫酸的轉(zhuǎn)化關(guān)系H20CuS03 H2SO4 CUS04 fC02(-)硝酸1. 物理性質(zhì)純硝酸是無(wú)色、有刺激性氣味、易揮發(fā)的液體,能與水以任意比互溶,常用的濃硝酸的

21、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為69%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硝酸極易揮發(fā),稱(chēng)為“發(fā)煙硝酸”2. 化學(xué)性質(zhì)(1) 硝酸的不穩(wěn)定性:4HNO3 (濃)亠4NO2 t +0 2 t +2比0說(shuō)明:硝酸的保存:濃 HNO要密封、避光保存在棕色瓶子中(2)硝酸的氧化性實(shí)驗(yàn)步驟 在兩支試管中各加入一小塊銅片,分別加入少量濃硝酸和稀硝酸, 用無(wú)色透明的塑料袋將試管口罩上,系緊,觀察現(xiàn)象 將加有稀硝酸的試管上的塑料袋稍稍松開(kāi)一會(huì)兒,使空氣進(jìn)入塑料 再將塑料袋系緊,觀察現(xiàn)象立即袋,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 反應(yīng)開(kāi)始后,兩支試管都有氣泡產(chǎn)生,使塑料袋膨脹。 加濃硝酸的試管中反應(yīng)劇烈,生成紅棕色氣體 加稀硝酸的試管中反應(yīng)較緩慢,生成無(wú)色氣體,當(dāng)空氣進(jìn)入

22、已充有 氣體的塑料袋后,無(wú)色氣體變成了紅棕色。兩支試管中都生成了無(wú)色 藍(lán)色溶液實(shí)驗(yàn)結(jié)論濃硝酸和稀硝酸在常溫下都與Cu發(fā)生了反應(yīng),濃硝酸與 Cu反應(yīng)后生 成了N0 2.稀硝酸與Cu反應(yīng)后生成了 NO. NO遇空氣后又生成了NO2【實(shí)驗(yàn)?探究】硝酸與金屬銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究以上反應(yīng)的化學(xué)方程式為 :4HNO3 (濃)+Cu = C U(NO 3)2+2NO 2 t +2H 2O4H + +2NO3+CU = CU2+2NO2 t +2H 2O硝酸與金屬的反應(yīng)8HNO3(稀)+3CU = 3CU(NO3)2+2NO f +4H 2O2NO+O 2 = 2NO 28H + +2NO3+3Cu = 3CU2

23、+2NO f +4H 2O 硝酸的濃度越大,氧化性越強(qiáng),即濃硝酸比稀硝酸的氧化性要強(qiáng) 濃硝酸與Cu反應(yīng)時(shí),若 Cu過(guò)量,反應(yīng)開(kāi)始時(shí)濃硝酸的還原產(chǎn)物為NO,但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硝酸變稀,其還原產(chǎn)物將為 NO.最終應(yīng)得到NO2和NO的混合氣體,可利用氧化還原過(guò)程中化合價(jià)升降總數(shù)相等的守恒規(guī)律求解有關(guān)Cu、HNO3和混合氣體之間的量的關(guān)系。 硝酸是一種強(qiáng)氧化劑,幾乎能與所有的金屬(Pt、Au等少數(shù)金屬除外)發(fā)生氧化還原反應(yīng),但有些金屬如Al、Fe等在冷的濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象(與濃硫酸類(lèi)似),其原因是濃硝酸把A1、 Fe的表面氧化成一層致密、堅(jiān)固的氧化物薄膜 ,阻止金屬與濃硝酸繼續(xù)反應(yīng),所以,常溫下,

24、可用鋁槽車(chē)或鐵槽車(chē)裝運(yùn)濃硝酸硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)強(qiáng)酸性,可由金屬與酸反應(yīng)的關(guān)系,求還原產(chǎn)物的化學(xué)式或物質(zhì)的量 硝酸的還原產(chǎn)物的問(wèn)題較為復(fù)雜,但可以肯定的是硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),主要是HN03中+5價(jià)的 氮得到電了,被還原成較低價(jià)的氮而形成氮的化合物。稀硝酸主要生成NO,濃硝酸主要生成 NO,而不像鹽酸與較活潑金屬反應(yīng)那樣放岀 H,變式質(zhì)不相對(duì)應(yīng)的1 ?硝酸被稱(chēng)為“國(guó)防工業(yè)之母”是因?yàn)樗侵迫≌ㄋ幍闹匾?。下列?shí)驗(yàn)事實(shí)與硝酸性一組是()A. 濃硝酸使紫色石蕊試液先變紅后褪色酸性和強(qiáng)氧化性B. 不能用稀硝酸與鋅反應(yīng)制氫氣一強(qiáng)氧化性C. 要用棕色瓶盛裝濃硝酸一一不穩(wěn)定性D. 能使滴有酚

25、駄的氫氧化鈉溶液紅色褪去-強(qiáng)氧化性2.下列說(shuō)法正確的是()A. 含氧酸的酸性越強(qiáng),跟鐵片反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率越快B. 鋁熱法煉鐵過(guò)程中鎂條和氯酸鉀起催化作用C. 二氧化硫的催化氧化是放熱反應(yīng),升高溫度可以減慢該反應(yīng)的速率D. 人體內(nèi)淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)的水解都是由酶所催化的4. 在實(shí)驗(yàn)室里可按如圖所不的裝置來(lái)干燥和收集氣體R,多余的氣體可用水來(lái)吸收,則 R是()3.根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)所得岀的相應(yīng)結(jié)論正確的是()實(shí)驗(yàn)事實(shí)結(jié)論AN%的水溶液可以導(dǎo)電NH3是電解質(zhì)BS02通入硝酸領(lǐng)溶液岀現(xiàn)白色沉淀BaS03不溶于強(qiáng)酸CCa (C10) 2溶液中通入 CO?產(chǎn)生白色沉淀酸性:H2C03>HC10D常溫

26、下白磷可自燃而氮?dú)庑枰诜烹姇r(shí)才與氧氣反應(yīng)非金屬性:P>NA. HC1C. N0=5. 能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()D. NHsA. 向Fe (N03)2稀溶液中加入鹽 酸:3Fe2+ + 4F+NOr=3Fe3+NO t + 2H 20B.銅片與濃HNO3:Cu+NO葉4H +=CU2+NO t +2H 206. a mol Cu與含b mol HNOs的硝酸溶液恰好完全反應(yīng),被還原的HNOs的物質(zhì)的量是(B. molC. 2氯化鞍濃溶液跟濃NaOH溶液混合后加熱:NHJ+OITC. §nolD. 2a molD. 碳酸氫錢(qián)溶液與足量的NaOH溶液混合后加熱:NHJ

27、 + OITA. (方一 2& ) mol&某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)以氯化錢(qián)和氫氧化鈣為主要原料,設(shè)計(jì)了下列裝置來(lái)制硝酸(二氧化二縮為催化劑,加熱及夾持裝置未畫(huà)出),并探究氨的轉(zhuǎn)化率。KM; B <代鈣ill佇舸wik mEi:fa回答下列問(wèn)題:(1) 實(shí)驗(yàn)時(shí),A、C兩裝置均需加熱,應(yīng)先加熱裝置,原因是(2) D裝置中應(yīng)填充的物質(zhì)是 ,該物質(zhì)的主要作用是 (3) E裝置的作用是 , F、G裝置中的物質(zhì)分別是 (4) 反應(yīng)前,將5. 35 g NH,C1與過(guò)量Ca(0H)2充分混合,設(shè)NHQ1完全反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)后,仍緩緩 從B管通入空氣,其目的是一測(cè)得F瓶質(zhì)量增加了 1.8 g,

28、則氨催化氧化的轉(zhuǎn)化率為;NH3? H2Oca(0H)2L>N"02"H20cufeAHN03CU(NO3)2F瓶質(zhì)量增加了(5) 該組同學(xué)又取等量的藥品,以鉗合金網(wǎng)作催化劑,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得2.52 g,則氨催化氧化的轉(zhuǎn)化率為 ;這說(shuō)明了 o方法與技巧制取C U (NO 3)2的最佳方法探究化學(xué)原理:設(shè)計(jì)制取 Cu(NO3)2的最佳方案,應(yīng)考慮:原料易得;化學(xué)反應(yīng)容易控制;原料的利用率高;無(wú)污染等重要因素。常見(jiàn)的生成CU(NO3)2的化學(xué)反應(yīng)較多,其中有:?4HNO 3(濃)+6=6( “032+2 “ O2'#2H2。(2) 8HNO3(稀)+3CU =

29、3CU(NO3)2+2NO f +4H2O CUO+2HNO3 (稀)= CU(NO 3)2+H 2O對(duì)比上述化學(xué)反應(yīng)方程式,反應(yīng)、中硝酸的利用率低,生成了有毒的氮氧化物,反應(yīng)則完全符合上述因素中的所有要求。若以 Cu為起始原料之一制取 Cu(NOC,其最佳化學(xué)反應(yīng)途徑,用化學(xué)反應(yīng)方程式表示為:?C U+O2=a=2C UO?C uO+2HNO 3(稀)=Cu(NO3)2+H2O硝酸與非金屬及某些有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng),如:4HNO3 (濃)+C=a=2H 2O+4NO 2 t +C0 2 t 硝酸與具有較強(qiáng)還原性的化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)一 2+4硝酸還能與Fe0、Fe(N03)2 (Fe2+

30、), HBr (Br )、HI (廠)、H2S (S)、SO2 (S)等具有較強(qiáng)還原性的化 合物 發(fā)生氧化還原反應(yīng)。因此,不能用硝酸與有關(guān)的鹽反應(yīng)制取HI、HBr、H,S、S02等氣體 注意:N0廠在離子共存問(wèn)題的判斷中的特殊性。在水溶液中,N0廠本無(wú)氧化性,但當(dāng)水溶液中有大量H+、N0廠存在的溶液中,則不能存在 Fe?+、BQ 廠、S0,-、S?-等還原性離子(三)硫酸和硝酸的用途硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。在工業(yè)上可用于制化取化月肥炸藥、染料、塑料、硝酸鹽等【小結(jié)】氨、硝酸之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系H2 0In2IW+0H-AgN0 3變式1?將下列溶液置于敞口容器中

31、,溶液質(zhì)量會(huì)增加的是()酸A.濃硫酸B.稀硫酸 C.濃鹽酸 D.濃硝2.下列變化中,能證明硫酸是強(qiáng)酸的事實(shí)是()A.能使石蕊試液變紅B.能跟磷酸鈣反應(yīng)制磷酸C.能跟氯化鈉反應(yīng)制氯化氫D.能跟鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣5.下列各組氣體中,在通常情況下既能用濃硫酸又能用堿石灰干燥的有( )A. SO2, Ch、N2B. HC1, Cl? 、CO2C. CH4、H2、COD. SO2 、 CI2 、 O26. 檢驗(yàn)氨氣可選用 ()B. 干燥的紅色石蕊試紙A. 濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙D. 濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙C. 干燥的藍(lán)色石蕊試紙9. 在同溫同壓下,相同體積的燒瓶分別充滿(mǎn)氨氣和氯化氫氣體,做噴泉實(shí)驗(yàn)后,水都充滿(mǎn)燒瓶燒

32、瓶中溶液的物質(zhì)的量濃度之比是()A. 1 : 0.45 B. 1 : 1C. 1 : 0.29 D. 4.5 : 2.912. 在下列反應(yīng)中, HNO3 既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是()A. H2S+2HNO3a=S i +2N0 2 t 十 2H2OB. CuO+2HNO 3a=CU ( N03)2 十吐 0C. 4HNO 3a=4NO 2 t + O 2 t F 2H2OD. 3CU+8HNO 3a=3CU ( NO3) 2+2NO t 十 41人013. 關(guān)于硝酸的說(shuō)法正確的是()A. 硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),主要是 +5 價(jià)的氮得電子B. 濃 HNO3 與濃 HC1 按 3 : 1 的體

33、積比所得的混合物叫王水C. 硝酸電離岀的 H+離子,能被Zn、Fe等金屬還原成 H2D. 常溫下,向濃 HNO3中投入Fe片,會(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色氣體14.銅粉放入稀硫酸溶液中,加熱后無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)加入一種鹽后,銅粉的質(zhì)量減少,溶液呈藍(lán)色,同時(shí)有氣體逸岀。該鹽是()B. Na2CO3A. Fe2 (SO4) 3C. KNO 3D. FeSO417. 向50mL18mol ? L" A B解析:A、D兩項(xiàng)證明硫酸具有酸性;C項(xiàng)證明硫酸具有難揮發(fā)性。5. C解析:A組中SO?不能用堿石灰干燥。 B組均不能用堿石灰干燥的氣體。燥劑,但其中 SO2、C12不能用堿石灰干燥。6. D的硫酸中

34、加入足量的銅片并加熱,被還原的硫酸的物質(zhì)的量是()A.等于 0.9mol B.大于 0.45mol,小于 0.9molC.等于 0.45molD.小于 0.45mol18. (1)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下的化學(xué)方程式為 o(2)已知酸性KM11O4溶液可以吸收 SO2,試用圖4 6所示各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),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)物氣流從左到右的方向)是(填裝置的編號(hào)): ,B瓶溶液的作用是,C瓶溶液的作用是(3) 實(shí)驗(yàn)時(shí)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(4) 裝置中所加的固體藥品是,可確證的產(chǎn)物是,確定裝置在整套裝置中位置的理由

35、是 o(5) 裝置中所盛溶液是 ,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是 oD組均可用濃H2SO4作干| | |eB圖4-69. B解析:水充滿(mǎn)燒瓶,則所得溶液的體積相同且都等于燒瓶的容積。又因?yàn)镹H3和HC1的體 積相同,物質(zhì)的量也相同,故溶液的物質(zhì)的量濃度之比為1 : lo12. D解析:A表現(xiàn)了 HNO3的氧化性;B表現(xiàn)了 HNO3的酸性;C主要表現(xiàn)HNCh的不穩(wěn)定性。13. A解析:B.王水指的是濃 HNCh和濃鹽酸按溶液體積之比為 1:3所得的混合物。C. 硝酸與金屬反應(yīng)時(shí),被還原的一般是指 +5價(jià)氮,得到的還原產(chǎn)物是 NO?、NO、20或N2等。D. 常溫下,濃 HNO3可使Fe和A1等金屬發(fā)生鈍化現(xiàn)象,

36、故 B、C、D均是錯(cuò)誤的說(shuō)法。14. C解析:銅與稀硫酸不反應(yīng),但加入 KNO3后,山于溶液中有 H+存在,故會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):3CU+8H +2NOA=3Cu+2NO t +4H 2OO加入Fe? (SO4) 3,也會(huì)使銅粉的質(zhì)量減少,但無(wú)氣體逸岀,故答案選Co16. C 解析:A. CU4HNO 3 (濃)? Cu (NO3)22NO2B. Cu? HNO3 (稀)? Cu (NO3) 2 ? NOC. CuO? 2HNO3? Cu (NO3) 2?吐 0由以上關(guān)系式可以看岀:C.既節(jié)約原料,同時(shí)又不產(chǎn)生有毒氣體。D.成本太高亦不可采用。故C為最好的辦法。17. D解析:Cu與稀硫酸不反應(yīng),

37、在加熱條件下銅和濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CU+2H2SO4 (濃)=a=CuSO4+SO2 t 十 2H2O參加反應(yīng)的H2SO4有一半被還原,在 Cu與濃H2SO4的反應(yīng)過(guò)程中,濃硫酸濃度逐漸降低,變成稀H2SO4時(shí)反應(yīng)會(huì)停止,所以0.9molH2SC>4與足量銅片反應(yīng)時(shí),被還原的H2SO4小于0.45molo1& (1) C+2H 2SO4 (濃)=a=2SO 2 t 十 COzf 十 2H2CH(2) 一一一(3) 驗(yàn)證產(chǎn)物氣流中是否有SO?將 SO?全部氧化吸收確證產(chǎn)物中SO2已被B瓶溶液全部氧 化(4) 無(wú)水CuSO4 (或變色硅膠)水蒸氣由于產(chǎn)物氣流通過(guò)、時(shí)會(huì)帶岀

38、水蒸氣,所以必須在、之前(5) 澄清石灰水CO?解析:木炭與濃硫酸加熱反應(yīng),生成CO?和S02。CO?和SO?都跟澄清石灰水中的 Ca (OH) 2反應(yīng),生成CaSO3和CaCOs使澄清石灰水變渾濁,這相互干擾鑒別。在SO?、CO2混合氣體中,首先用品紅可檢查 SO?存在,然后將SO?氧化去除,再用澄清石灰水檢驗(yàn)CO?的存在。點(diǎn)評(píng):品紅是鑒別 SO2 的試劑, CO2 不與品紅作用。 CO2 和 SO2 在化學(xué)性質(zhì)上有許多相似處 : 都 是酸性氧化物;都能溶于水得酸;都與 Ca (OH) 2 反應(yīng)生成沉淀,通入過(guò)量的 CO2 或 SO2 時(shí) , 生成的 CaCCh、CaS03沉淀溶解,變成 C

39、a (HC03) 2、Ca (HS03) 2 ,溶液重新變澄清。CO?中 “ C為高價(jià),SO?中“S為中間價(jià),都可被還原為低價(jià),因此,CO2、SO?有氧化性。拔高1.下列關(guān)于濃硫酸的敘述中,正確的是A. 濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化B. 濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出二氧化硫氣體C. 濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體D. 濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬形成氧化膜而鈍化2.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C.濃硝酸3.A.稀硝酸B.稀鹽酸下列儲(chǔ)存藥品的方法中,正確的是A. 濃硫酸保存在橡膠塞試劑瓶中D.氫氧化鈉B. 濃硝酸保存在棕色試劑瓶中4.C.

40、S02C. 金屬鈉保存在無(wú)水乙醇中 下列氣體不能用 H2SO4 干燥的是A. C0 2B. NH 3D. 純堿溶液保存在玻璃塞試劑瓶中D. HC15.關(guān)于氨的下列敘述中,錯(cuò)誤的是A. 氨易液化,因此可用來(lái)作制冷劑B.氨易溶解于水,因此可用來(lái)作噴泉實(shí)驗(yàn)C.氨極易溶解于水,因此氨水比較穩(wěn)定( 不容易分解 )D.氨溶解于水顯弱堿性,因此可使酚酥試劑變?yōu)榧t色6. 下列反應(yīng)屬于氮的固定的是A. 空氣在雷電作用下所產(chǎn)生 NOB. NO 和 O2 生成 NO2C.銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO?D. NH4C1與Ca(OH)2反應(yīng)生成 NH37. 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

41、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)是濃硫酸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,應(yīng)立即用布拭去,再用水沖洗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9. 右圖小試管中盛有幾毫升水,與大試管連通的 U 型細(xì)玻璃管內(nèi)放有少量水(已染成紅色)。如沿小試管壁小心地慢慢注入 3mL濃硫酸,靜置片刻后,U型細(xì)玻璃管中可觀察到的液面現(xiàn)象A. 左咼右低C.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 Bat Cl , SO4 B. Na Ba"

42、 、A1O2 , NO3C. NH4+、K+、C 廠、NOj+ 2D. Na+、 K+> NO3 , SiO32-11.有NazSCh、BaCb、Na2SO4A NaHCO 3等四瓶溶液,只用一種試劑進(jìn)行鑒別,應(yīng)選用的試劑A. Na2CC>3溶液B.硝酸C.硫酸D. AgNO 3溶液B. 左低右咼 左右一樣高 D. 來(lái)回振動(dòng)12.檢驗(yàn)?zāi)澄粗芤褐惺欠窈蠸O/的下列操作中,合理的是A.先加硝酸酸化,再加氯化頓溶液B.先加硝酸酸化,再加硝酸頓溶液C.先加鹽酸酸化,再加氯化鎖溶液D.先加鹽酸酸化,再加硝酸鎖溶液13.銅鋅合金的顏色酷似金的顏色, 所以近來(lái)用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢14.有發(fā)生。要檢驗(yàn)市面上的金首飾是否為純金或者真金,可取樣品與一種試根據(jù)現(xiàn)象即可判斷,所取的試劑是)A. 硫酸C.鹽酸對(duì)于硫酸和硝酸的比較中,下列敘述不正確的是中A.冷的濃硫酸和濃硝酸都可以用鋁、鐵的容器盛裝B.濃硫酸和濃硝酸都具有很強(qiáng)的腐蝕性、脫水性C.稀硫酸和稀硝酸都具有氧化性D.硫酸和硝酸都是重要的化工原料B. “王水”D.硝酸劑進(jìn)行反應(yīng),15.A.氨氣極易溶解于水的性質(zhì)可以解釋氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)B.氨氣的還原性可以

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