1、二、氨和铵盐(2)蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒接近试管口(产生白烟)1、药品:氯化铵晶体、熟石灰固体3、装置:固+固,加热型4、干燥:向下排空气法6、验满:实验室制氨气5、收集:用碱石灰(1)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)(与O2的发生装置相同)(CaO 与NaOH固体混合物)2、原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O(1)棉花团的作用:防止与空气形成对流,提高集气速度和纯度。(2)实验室中还可以用哪些方法制氨气?加热浓氨水法:浓氨水加碱石灰法:碱石灰吸水、溶解时放热,增大了OH浓度平衡逆移。气体的溶解性规律?无色、有剌激性气味,比空气轻的气体极易溶于水易液化2.氨分
2、子的结构:思考:氨分子 为极性还非极性分子?三角锥形正四面体1.氨气的物理性质常见气体的溶解性:NH3HClSO2H2SCl2CO2700500402.621下列装置可作为极易溶于水的气体的吸收装置的是()A B CABC A B C请大家写出A、B两种装置能防止倒吸的原理。A、倒立漏斗式:这种装置可以增大气体与吸收液的接触面积,有利于吸收液对气体的吸收。当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。B、肚容式:当易溶于吸收液的气体由干燥管末端进入液被吸收
3、后,导气管内压强减少,使吸收液倒吸进入干燥管的吸收液本身质量大于干燥管内外压强差,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,从而防止吸收液的倒吸。这种装置与倒置漏斗很类似。A B C下图所示,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是:打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。该实验的原理是:氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。请讨论在不改装置的前提下引发下图喷泉的方法?方法:打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热。该实验的原理是:氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉。方法:用冰水浇注烧瓶,降低烧瓶内氨气的温度,使气体压强减小,水上升与氨气接触进一步减小压强形成喷泉。小结:以
4、上方法为减小烧瓶内气体的压强而产生喷泉。在图3的锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉,水槽中加入的物质可以是()A、浓硫酸 B、食盐 C、硝酸钾 D、硫酸铜这种方法产生喷泉的原理是:增大锥形瓶内气体的压强产生喷泉。A1、图甲烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯分别盛有液体,下列组合中不可能形成喷泉的是_A、HCl和H2O B、O2和H2O C、NH3和H2O D、CO2和NaOH溶液B2、图乙的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是()A、Cu与稀盐酸 B、NaHCO3与NaOH溶液C、CaCO3与稀硫酸 D、NH4HCO3与
5、稀盐酸D3、城市中常见的人造喷泉及火山爆发原理与上述_(填图甲或图乙)装置的原理相似。乙归纳反思1.关键:2.途径:3.延伸:喷泉实验形成压强差 减少“上瓶”的压强 增加“下瓶”的压强尾气处理(防倒吸装置选择)烧瓶中溶液的物质的量浓度等计算思考:利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质实验前a、b、c活塞均关闭(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,然后打开b活塞,在烧瓶中可观察到的现象是:_。石蕊试液(1)若要在烧瓶中产生“喷泉”现象,烧瓶I中不产生“喷泉”现象,其操作方法是:_。关闭活塞c,打开活塞a和b,挤压胶头滴管中的水烧瓶I 和中同时产生“喷泉”现象利用如图所示的装置,
6、可以验证NH3和HCl的有关性质实验前a、b、c活塞均关闭。(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶I中产生“喷泉”现象,烧瓶中不产生“喷泉”现象,其操作方法是:_ _石蕊试液 奇妙的“双喷泉”先关闭活塞b,打开活塞a和c,挤压胶头滴管中的水,然后关闭活塞a打开活塞b.提示:氨水的溶质是氨气.思考:在标准状况下,用一充满NH3气体的烧瓶进行喷泉实验,当水充满整个烧瓶后(假定NH3不扩散到烧杯中),烧瓶内氨水的物质的量浓度是多少?烧瓶中溶液的物质的量浓度计算拓展延伸VaqCB=nB小结:喷泉实验计算问题的关键,形成溶液的体积=所消耗的气体体积(1)与水反应:(2)与酸反应:(4)还原性:(
7、3)与CO2反应:NH3CO2H2O=NH4HCO3NH3CO2H2ONaClNH4ClNaHCO32NH3CO2 CO(NH2)2H2O一定温度一定压强CO(NH2)22H2O (NH4)2CO3微生物NH3 H=NH44NH35O2 PtNH3Cl2NH3CuO物质分类构成微粒主要性质存在条件液氨纯净物NH3分子不具有碱性常温常压下不能存在氨水混合物NH3、H2O、NH3H2O NH4+OH-H+具有弱碱性常温常压下可存在NH4+、OH-、H+氨水中的粒子(非电解质)H2O、NH3、NH3H2O分子:离子:(致冷剂)氨制硝酸制铵盐、制纯碱制尿素制纤维、塑料、染料制医用稀氨水、用做致冷剂小结
8、:7、N2、H2O10、N2、Cu、H2O11、Cu(NH3)42+NH31、NH3H2O2、NH4Cl3、NH4NO34、(NH4)2SO45、NH4HCO39、N2、NH4Cl8、NO、H2O14、(NH2)2CO12、Ag(NH3)2+13、CaCl28NH31、NH3+H2O NH3H2O NH4+OH2、NH3+HCl=NH4Cl3、NH3+HNO3=NH4NO34、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO45、NH3+H2SO4=NH4HSO46、NH3+H2O+CO2=NH4HCO37、4NH3+3O2(纯氧纯氧)=2N2+6H2O8、4NH3+5O2=4NO+6H2O(催化剂加热
9、催化剂加热)9、8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl10、2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O11、2NH3+Ag+=Ag(NH3)2+12、4NH3+Cu2+=Cu(NH3)42+13、8NH3+CaCl2=CaCl28NH314、2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O(180、2000atm)1、下列不属于铵盐的共同性质是()A、加热时一定有氨气生成 C、都是晶体 B、与碱共热时都产生氨气 D、易溶于水A2、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
10、苛性钠溶液加热,用润湿红色石蕊试纸在管口试之。D3只用一种试剂,就可区别NH4Cl、Na2SO4、KCl、(NH4)2SO4、AlCl3五种无色溶液,这种试剂是A、NaOH溶液 B、AgNO3溶液 C、BaCl2溶液 D、Ba(OH)2溶液D高考考点分析:本节考点主要有:硝酸的不稳定性和强氧化性;硝酸的还原产物的判断;NO3陷阱的设置。1.下列反应中HNO既表现氧化性又表现酸性的是 A、C+浓HNO3 B、FeO+HNO3 C、Fe2O3+HNO3 D、Cu+浓HNO3 BD 2.利用下反应制相同质量的硝酸铜时,从理论上,消耗硝酸质量最多的是A、Cu+浓HNO3 B、Cu+稀HNO3 C、Cu
11、O+HNO3 D、Cu(OH)2+HNO3A3下列各组离子在溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是AAl3+、NO3-、CO32-、Na+BFe2+、H+、NO3-、Cl-CFe3+、Na+、SCN-、Cl-DI-、H+、Na+、NO3-BD1、硝酸的物理性质、硝酸的物理性质(1)纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体,密度比水大;硝酸能以任意比溶解于水;密度比水大;硝酸能以任意比溶解于水;(3)常用浓硝酸的质量分数为69%,质量分数为98%以上的浓硝酸通常叫做“发烟 硝酸”。硝酸(HNO3)(2)低沸点(83)、易挥发,在空气中遇水蒸气呈白雾状;开瓶瓶口有白
12、雾挥发性酸用浓硫酸制取与浓氨水产生白烟参与化学反应温度不宜过高1、哪些事实能说明HNO3是强挥发性酸?打开盛浓硝酸的试剂瓶,瓶口产生白雾敞口久置的浓硝酸质量减轻实验室可以用NaNO3固体与浓硫酸反应制取HNO32、不打开瓶盖如何鉴别三瓶失去标签的液体:浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸?3、浓硝酸为何要保存在棕色瓶中?常见的需要放在棕色瓶中的试剂有哪些?4、如何消除浓硝酸的黄色?浓HNO3、AgNO3、氨水、氯水、溴水、AgBr、AgI等。2、硝酸的化学性质一元强酸,易挥发,不稳定(分解),强氧化性1、见光或受热分解4HNO3 2H2O+4NO2+O2热光硝酸浓度越大,越易分解!问题:久置硝酸为什么变黄?
13、浓硝酸应如何保存?下列物质的溶液在长期放置的过程中因被氧化而成黄色的是()A.浓硝酸 B.工业盐酸 C.氯化亚铁 D.浓溴水 E.KI溶液 F.石炭酸G.Na2O2固体 H.氢硫酸 I.水玻璃CE2、酸的通性(1)与指示剂作用,(2)与活泼金属反应不产生H2。(3)与碱和碱性氧化物反应:比较与CuO FeO的反应(4)与盐反应:比较与Na2CO3、Na2SO3 的反应 稀硝酸与石蕊试液变红,加热不褪色 浓硝酸与石蕊试液变红,加热褪色3、强氧化性:与还原性物质反应:如金属单质、非金属单质,Fe2+、I-、S2-、SO2等。(1)与金属反应不产生氢气,N元素被还原反应规律:金属稀硝酸浓硝酸高价金属
14、+NO2高价金属+NO分析Cu、Fe分别与浓、稀硝酸反应常温时,Fe、Al遇浓硝酸也被钝化几乎和所有金属(除金、铂等少数金属外,王水(浓HNO3和浓HCl按体积比1:3配制)能溶解金、铂)与任何金属反应均不生成H2,说明呈现氧化性的不是H+而是HNO3,但由于H+的量决定HNO3的量,所以硝酸发生化学反应时要特别关注H+的浓度。与金属反应硝酸既起氧化剂的作用,又起酸的作用。硝酸与变价金属(如Fe)反应,根据硝酸的量的多少分别得到低价、高价或两种价态共存的混合物。图1装置可用于()A.加热NaHCO3制CO2B.用Cu与稀HNO3反应 制NOC.用NH4Cl与浓NaOH 溶液反应制NH3D.用N
15、aCl与浓H2SO4反 应制HCl B点评:综合考查学生对常见气体的制备原理和收集方法的掌握,以及灵活运用知识的能力。实验室制备气体要遵循以下原则:操作简便可行;容易分离提纯;经济实惠防毒。BCPSI2+HNO3(浓)H3BO3CO2H3PO4H2SO4HIO3+NO2(2)浓硝酸与非金属的反应(C、S等)(3)与一些还原性物质的反应3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O3H2S+2HNO3(稀)=3S+2NO+4H2O(4)与有机物的反应硝化反应:硝基苯、三硝基甲苯+HNO3浓硫酸NO2+H2O酯化反应:硝酸乙酯、硝
16、化甘油、硝化纤维CH3CH2OH+HNO3浓硫酸CH3CH2ONO2+H2O与含有苯环结构的蛋白质作用,呈黄色。4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO Pt800 主要原料:氨气、空气、水主要设备:氧化炉、吸收塔主要原理:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O尾气处理:实验室制法:NaNO3+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3微热5、硝酸的制备工业生产:NH3 NO NO2 HNO3练习下列事实体现了硝酸的什么性质?练习下列事实体现了硝酸的什么性质?A.氧化性氧化性 B.酸性
17、酸性 C.不稳定性不稳定性 D.挥发性挥发性(1)硝酸存放在棕色瓶中密封保存)硝酸存放在棕色瓶中密封保存()(2)浓硝酸可以和铜反应)浓硝酸可以和铜反应()(3)木炭和浓硝酸反应)木炭和浓硝酸反应()(4)锌和硝酸不产生)锌和硝酸不产生H2()(5)氧化铜溶于硝酸)氧化铜溶于硝酸()(6)不用硝酸制)不用硝酸制SO2气体气体()(7)用铁槽存放浓硝酸)用铁槽存放浓硝酸()(8)检验)检验SO42-时不能先用硝酸酸化时不能先用硝酸酸化()C DABAAAAAB 4HNO3=2H2O+4NO2+O2 C+4HNO3(浓浓)=CO2+4NO2+2H20 P+5HNO3(浓浓)=H3PO4+5NO2+
18、H2O S+6HNO3(浓浓)=H2SO4+6NO2+2H2O 3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 3H2S+2HNO3(稀稀)=3S+2NO+4H2O 3SO2+2H2O+2HNO3(稀稀)=3H2SO4+2NO 3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O 6Br-+2NO3-+8H+=3Br2+2NO+4H2O 3Na2SO3+2HNO3=3Na2SO4+2NO+H2O C6H6+HNO3C6H5NO2+H2O CH2OH CH2ONO2|CHOH+3HNO3CHONO2+3H2O|CH2
19、OH CH2ONO21、在浓硝酸中放入铜片:(1)开始反应的化学方程式为:实验现象为_ _ _(2)若铜有剩余,则反应将结束时的反应方程式是_(3)待反应停止后,再加入少量25的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是_。重点一、铜和硝酸反应的实验H2SO4提供H+,NO3-继续与Cu发生3Cu+8H+2NO3 =3Cu2+2NO +4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O固体不断溶解,溶液逐渐变蓝,产生红棕色气体2、为探究铜与稀硝酸反应产生的是NO。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射
20、器,D是尾气处理装置(兼防倒吸功能)。利用生成的CO2将整个装置内的空气排尽,避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰(1)设计装置A的目的是:为达到此目的,应如何操作:打开K,当装置C中产生白色沉淀时,关闭K(2)在(1)中的“操作”后将装置B中铜丝插入稀硝酸,微热,观察到装置B中的现象是:B中反应的离子方程式是:铜丝上有气泡产生,稀HNO3逐渐变为蓝色 3Cu+8H+2NO3=3Cu2+2NO+4H2O(3)装置E和F的作用是:为实现此作用,其操作方法是:验证无色气体为NO 将注射器中的空气推入E中 重点二、硝酸与金属反应的计算重点二、硝酸与金属反应的计算电子守恒电子守恒 原子
21、守恒原子守恒 利用离子方程式计算利用离子方程式计算 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O浓HNO3:n(氧化剂)=n(酸性介质)稀HNO3:1/4 硝酸被还原例1、将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,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_,所得气体的平均相对分子质量为_ _。n(总HNO3)=n(氧化剂)+n(酸介质)+n(余)n(总HNO3)=n(气体)+2n(Cu2+)+n(余)n(总HNO3)=2n(Cu)+2n(Cu2+)+n(余)电子守恒 原子守恒 利用离子方程式
22、计算 硝酸与金属反应的计算 硝酸与金属反应的计算硝酸与金属反应的计算 电子守恒电子守恒 原子守恒原子守恒 利用离子方程式计算利用离子方程式计算例3把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中,充分反应后剩余固体1.6g,产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若不考虑N2O4的存在,则原HNO3溶液的物质的量浓度为 A 3.5mol/L B 4.5mol/L C 7.0mol/L D 9.0mol/L 3Fe +8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 1Fe+4HNO3(稀)=1Fe(NO3)3+1NO+2H2O(足)(足)硝酸与金属反应的计算硝酸与金属反应的计算电子守恒电子守
23、恒 原子守恒原子守恒 利用离子方程式计算利用离子方程式计算 例4将14g铜银合金与足量的HNO3反应,放出的气体与标准状况下体积为1.12L的O2混合后再通入水中,恰好全部吸收,则合金中铜的质量为 A 3.2g B 4.8g C 6.4g D 10.8g 硝酸与金属反应的计算硝酸与金属反应的计算电子守恒电子守恒 原子守恒原子守恒 利用离子方程式计算利用离子方程式计算 例5 1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量为 A 2.4g B 3.2g C 6.4g D 9.6g【例1】3.2 g铜与过量硝酸
24、反应,硝酸被还原为NO2和NO。反应后溶液中含H+a mol,则此时溶液中含NO3-的物质的量为_mol。【答案】(a+0.1)mol【例例2 2】(2000(2000年上海市高考题年上海市高考题)铜和镁铜和镁的合金的合金4.6g4.6g完全溶于浓硝酸,若反应完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生中硝酸被还原只产生4480 mL4480 mL的的NONO2 2气气体和体和336 mL336 mL的的N N2 2O O4 4气体(气体的体积已气体(气体的体积已折算到标准状况),在反应后的溶液折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质
25、量为沉淀的质量为 ()()A.9.02g B.8.51g A.9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g C.8.26g D.7.04g B【解析】此题如单纯用Cu、Mg分别与HNO3反应的结果求出合金的物质的量组成而求得沉淀的质量,那是相当繁琐的,如用整体思维,则沉淀的质量为金属Cu、Mg的质量加上OH-的质量,由电子守 恒 知:C u、M g 的 物 质 的 量 之 和 为n(Cu,Mg)2=4.48L/22.4L/mol+0.336L/22.4L/mol2,n(Cu,Mg)=0.115mol,故沉淀的质量为4.6g+(0.115mol2)17g/mol=8.51g。【答案
26、答案】B B【解题回顾解题回顾】某些化学计算题,往往会涉及多个反应或物某些化学计算题,往往会涉及多个反应或物质,解题中如根据其整体性质或利用内在联系,质,解题中如根据其整体性质或利用内在联系,做整体处理,就能开拓思路,迅速求解。做整体处理,就能开拓思路,迅速求解。一题多解:本题还可用平均值法计算。被还原一题多解:本题还可用平均值法计算。被还原的硝酸共的硝酸共0.23 mol(+50.23 mol(+5价价N+4N+4价价N)N),4.6g4.6g铜和镁铜和镁的合金为的合金为0.115 mol0.115 mol,故合金的平均摩尔质量为,故合金的平均摩尔质量为4.6g/0.115mol=40g/m
27、ol4.6g/0.115mol=40g/mol,氢氧化物的平均相对式,氢氧化物的平均相对式量为:量为:40+1740+172=742=74。故形成氢氧化物沉淀为。故形成氢氧化物沉淀为(4.6g(4.6g40g/mol)40g/mol)74 g/mol=8.51g74 g/mol=8.51g或或0.115mol0.115mol74 74 g/mol=8.51gg/mol=8.51g。【例例3 3】(20022002年上海市高考题)年上海市高考题)0.03 mol0.03 mol铜完铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物全溶于硝酸,产生氮的氧化物NONO、NONO2 2、N N2 2O O4 4混混合气体
28、共合气体共0.05 mol0.05 mol。该混合气体的平均相对分。该混合气体的平均相对分子质量可能是子质量可能是 ()()A.30 B.46 C.50 D.66 A.30 B.46 C.50 D.66【解析】该题用极值法来求解,产物NO的相对分子质量是30,所以A选项是不可能的。假设混合气体中是NO和NO2(此时平均相对分子质量最小),则有以下关系:x+y=0.05 3x+y=0.06解得:x=0.005 y=0.045 则混合气体的平均相对分子质量为:(0.005mol30gmol-1+0.045mol46gmol-1)/(0.005mol+0.045mol)=44.4 gmol-1 假使
29、混合气体中是NO2和N2O4(此时平均相对分子质量最大),则:x+y=0.05 x+2y=0.06 解得:x=0.04 y=0.01 则混合气体的平均相对分子质量为55.2。混合气体的平均相对分子质量应满足44.4Mr55.2。【答案】BC【解题回顾】此题较难,解题要有恒心,不要急于求成。例4、有一含0.04 mol H2SO4、0.04 mol HNO3的混合稀溶液,加入足量的铜粉,加热充分反应,最终可产生气体的物质的量是()A、0.01 mol B、0.03 molC、0.04 mol D、0.01-0.03 molB例5、76.8 mg Cu与足量浓硝酸反应,铜作用完全后,如果NO3-减
30、少210-3 mol,则溶液中H+同时下降()A、2.2 10-3 mol B、3.2 10-3 mol C、4.4 10-3 mol D、4.8 10-3 molC课课 后后 热热 身身 1 1(2000(2000年全国高考题年全国高考题)下列块状金属在常温下下列块状金属在常温下能全部溶于足量浓能全部溶于足量浓HNOHNO3 3的是的是 ()()A.Ag B.Cu C.Al D.Fe A.Ag B.Cu C.Al D.Fe2 225.6 mgCu25.6 mgCu跟含有跟含有1.41.41010-3-3 molmol的硝酸恰好完的硝酸恰好完全反应,反应完毕后收集到的气体在标准状况全反应,反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为下的体积为 ()()A A7.84 mL B7.84 mL B13.44 mL 13.44 mL C C15.68 mL D15.68 mL D17.92 mL17.92 mL【解析解析】n(Cu)=0.4mmol,n(Cu)=0.4mmol,生成生成0.4mmolCu(NO0.4mmolCu(NO3 3)2 2,故生成气体为故生成气体为1.4mmol-0.4mmol1.4mmol-0.4mmol2=0.6mmol2=0.6mmol,气体体积为气体体积为0.60.622.4=13.4422.4=13.44。ABB