(共26张PPT)
第四节 氨 硝酸 硫酸
氨及氨的实验室制法
一、氨的性质
1.氨的物理性质
NH3是无色、有刺激性气味、容易液化、极易溶于水的气体,常温时,1体积水可溶解700体积氨气。
2.氨的化学性质
(1) 与H2O反应
A、氨水不稳定,受热会分解。
氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
氨气溶于水形成氨水
氨水和液氨等同吗?
B 、氨水与盐的反应
Al 3+ +3 NH3· H2O =Al(OH) 3 ↓ +3 NH 4 +
(2)氨与酸反应生成铵盐
NH3+HCl==NH4Cl
白烟
(3)氨的还原性
二、铵盐
铵盐都易溶于水,受热易分解,与碱反应放出氨气。
氨的催化氧化
2NH 3 +3 Cl 2 =N 2 +6 HCl
(NH3不足)
2NH3+H2SO4= (NH4)2SO4
三、氨的实验室制法
1.原理:
2.装置:固固加热
3.收集:向下排空气法
4.检验:检验NH3时,常使用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒。
棉花:防止与空气发生对流而难以收集
5、干燥:碱石灰、氧化钙等碱性固体
6、其他快速制氨法
加热浓氨水
向固体烧碱或碱石灰中滴加浓氨水
2.若试样为溶液,可取少量溶液注入试管中,再加入碱液,微热,然后用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验。
四、NH4+的检验
1.若试样为固体,可用两种方法来检验:
(1)取少量样品放入研钵中,加入固态碱进行研磨。若闻到氨味,则说明样品中含有NH4+。
(2)取少量样品与碱混合于试管中,然后加热。将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,若试纸变蓝,则说明样品中含有NH4+ ;也可将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近管口,若有白烟产生,则说明样品中含有NH4+。
例 能把Na2SO4、NH4NO3、KCl和(NH4)2SO4四瓶无色溶液加以区别(必要时可加热)的一种试剂是( )
A.BaCl2 B.Ba(NO3)2 C.Ba(OH)2 D.NaOH
C
氨的喷泉实验
1.实验原理
由于氨极易溶于水(1∶700),挤压胶头滴管,少量的水即可溶解大量的氨,使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中的水压入上面的烧瓶,从而形成美丽的喷泉。
2.实验现象
产生红色喷泉(氨溶于水后形成碱性溶液,酚酞遇碱显红色)。
3.实验关键
①氨应充满;②氨或烧瓶应干燥;③装置不得漏气。
4.实验拓展
NH3、HCl、HBr、HI、SO2等气体均能溶于水产生喷泉。
CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体,不能形成喷泉,但若将水改成NaOH溶液,这些气体在碱性溶液中的溶解度显著增大,从而形成喷泉;
液氨和氨水的比较
液 氨
氨 水
物质成分
微粒种类
主要性质
存在条件
纯净物(非电解质)
混合物
(NH3·H2O为弱电解质)
NH3分子
NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、H+
不具有碱性
具有碱的通性
常温常压下不能存在
常温常压下可存在
浓硫酸的物理性质
1、颜色: 。
2、状态: 。
3、 挥发性:沸点较高(338?C)。
4、 溶于水:可以与水 互溶, 溶于水放出大量的热。
5、常见的浓硫酸的浓度: 。
无色
油状液体
难
易
以任意比
98.3%~18.4mol/L
思考:浓硫酸稀释时应该怎样操作?
答案:将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中,并不断搅拌。
硫酸的性质
(二)浓硫酸的特性
(一)稀硫酸具有酸的通性
1、吸水性
3、强氧化性
(1)和金属反应
(2)和非金属反应
(3)和一些具有还原性的物质反应
2、脱水性
硫酸的性质
硫酸具有酸的通性
(1)与指示剂作用:能使紫色石蕊试液变 色。
红
(2)与碱发生中和反应:
(3)与碱性氧化物反应:
(4)与活泼金属发生置换反应:
(5)与某些盐溶液反应:
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
例如Na2CO3溶液、BaCl2溶液。
总结:
稀硫酸主要体现的是H+的性质。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
浓硫酸的吸水性
浓硫酸的吸水作用指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列的水合物。
浓硫酸的脱水性
浓硫酸可以使许多有机化合物(例如纤维素、蔗糖等)脱水,反应时按水分子中氢、氧原子数的比(2:1)夺取这些有机物分子里的氢原子和氧原子,使其炭化。
应用:浓硫酸是常用的干燥剂。主要干燥的气体有:
H2、CO、SO2、HCl、Cl2等
金属:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
1、与H之前的金属:
2、与H之后的金属反应(Pt 、Au除外):
能反应,大多数情况下生成SO2,例如Cu。
3、与Pt Au:不反应。
*注意:冷的浓H2SO4与Fe、Al之间的“钝化”反应。
总结:浓硫酸可以和大多数金属(Pt Au除外)反应,但不生成H2。
(1)浓硫酸和金属反应
用铁桶或铝桶贮存、运输浓硫酸
(2)浓硫酸和非金属单质的反应
如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物?
思考
提供以下试剂与装置(装置可多次使用):
(3)浓硫酸与一些具有还原性的物质反应
例如: H2S 、HBr 、HI
注意:在制备H2S 、HBr 、HI等具有还原性的气体时,不能使用浓硫酸,干燥这些气体时也不能使用浓硫酸。
课堂练习:
1、下列变化反应了浓硫酸的那些性质?
(1)浓硫酸滴在纸上,过一会儿,纸变黑 ;
(2)敞口放置的浓硫酸久置增重 ;
(3)食盐和浓硫酸反应可制取氯化氢 ;
(4)浓硫酸不能用来干燥硫化氢 。
脱水性
吸水性
难挥发性
强氧化性
2、向100ml浓度为18mol/L的硫酸溶液中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量为( )
A、1.8mol B、0.9mol
C、小于0.9mol D、大于0.9mol小于1.8mol
硫酸的用途:
1、利用其高沸点、难挥发性:
制取挥发性酸。
2、利用其酸性:
除去金属表面的氧化物、制化肥、制硫酸盐、制炸药。
3、利用其吸水性:
做干燥剂(不能干燥碱性气体,如NH3;
也不能干燥某些具有还原性的气体,
如H2S 、HBr 、HI;可以干燥H2、Cl2、CO2、SO2、HCl等。)。
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[小结]1、浓硫酸的特性
吸水性 脱水性 强氧化性
[小结]2、浓硫酸和稀硫酸的对比
分子:H2SO4
反应,常温下钝化
反应,生成H2
加热生成SO2
不反应
加热生成SO2
不反应
具有强氧化性,其氧化性主要体现在+6价的S上。
具有酸的通性,主要表现的是H+的性质。
利用它的:1、状态 2、溶解热 3、吸水性
4、脱水性5、强氧化性
离子:H+、SO42-
浓硫酸 稀硫酸
存在形式
化学性质
与Fe
与Cu
与C
总结
鉴别
硝酸的性质
1.物理性质
(1)纯HNO3是 色、易 ,有 气味的液体
挥发
刺激性
无
(2)能与水任意比例互溶
常用浓硝酸质量分数为69%。
质量分数为98%以上的硝酸为“发烟硝酸”。
(3)纯HNO3的沸点是83℃,密度为1.5027g/cm3,
(1)酸的通性:
2.化学性质
①使紫色的石蕊试液变红;
②与金属反应,但一般不产生氢气;
③与某些金属氧化物起反应;
2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O
④与碱起反应
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
⑤与某些盐起反应
2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2+CO2↑ +H2O
(2)不稳定性:
硝酸应如何保存?
久置浓硝酸为什么呈黄色?
密封于
棕色瓶中,并放在
阴暗处!
(3)强氧化性:
①硝酸能与大部分金属(除Au、Pt外)反应:
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②硝酸能与许多非金属反应:
③硝酸能与许多还原性化合物反应:
如:SO2、Na2SO3、KI、FeCl2等。
硝酸与金属反应的规律:
(1)Fe、Al等金属和稀HNO3能反应,但在冷的浓HNO3中钝化。
(2)金属与硝酸反应时金属被氧化成相应高价硝酸盐:
浓HNO3的还原产物一般是NO2 ,
稀HNO3还原产物一般是NO 。
(3)硝酸浓度越高,氧化性越强。
3.用途:
(1)重要的化工原料:制炸药、染料、塑料、硝酸盐等。
(2)重要的化学试剂:溶解难溶物、合成物质等。
4.制取:
工业上:
实验现象 :
实验结论 :
实验操作 :
溶液中有气泡产生,具支试管中充满红棕色气体,小试管中为无色气体。
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3NO2 +H2O = 2HNO3 + NO↑
探究一:Cu和浓硝酸的反应
探究二: Cu和稀硝酸的反应
实验现象 :
实验结论 :
实验操作 :
溶液中有气泡产生,具支试管、小试管中气体均为无色。
3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O