第四节 氨 硝酸 硫酸河北省宣化县第一中学 栾春武1 1、为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人？2 2、消防队员应该如何除去白茫茫的氨气？3 3、附近居民怎样做才能避免受伤？液氨气化吸收热量喷水，使氨气转化为氨水防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐 用湿毛巾捂住鼻孔呼吸，尽快逃离现场1、氮的固定：将游离态的氮转变为氮的化合物的方法。自然固氮：豆科植物固氮 人工固氮：工业合成氨雷雨天产生一氧化氮气体 一、氨N2 +3 H2 2NH32、氨的物理性质氨在自然界中，是动物体，特别是蛋白质腐败的产物。无色、有剌激性气味的气体比空气轻极易溶于水（1：700）氨常作致冷剂为什么氨常用作致冷剂？氨易液化（沸点-33. 35 ）还有氯气（沸点-34. 6 ） 二氧化硫（沸点-10 ）还有哪些物质也可作致冷剂？如图427,在干燥的圆 底烧瓶里充满氨， 用带有玻 璃管和滴管(滴管里预先吸入 水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧 瓶，使玻璃管插入盛有水的 烧杯(水里事先加入少量酚酞 溶液)，打开橡皮管上的夹子 ，挤压滴管的胶头，使少量 水进入烧瓶。观察并描述现 象。实验实验4-84-8图 4-27 氨溶于水的喷泉实验实验步骤：见书实验现象：形成红色的喷泉实验结论:（1）氨气极易溶于水；氨气溶于水后，使得烧瓶内的 压强减小；外面的液体被压入烧瓶内形成喷泉。（2）氨气溶于水显碱性，酚酞试液变红。实验成因：当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶内 的氨溶解，使瓶内压强迅速降低，瓶外的空气将烧 杯内的溶液很快压入到烧瓶。教材P97实验 填写书中有关内容3、氨的化学性质氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚酞试液变红。NH3 + H2O NH3H2ONH4+ + OH-（1）氨与水反应或 NH3 + H2O NH4+ + OH-NH3H2O 很不稳定，受热易分解NH3 H2O = NH3 + H2O氨水和液氨有什么不同？氨水中含有哪些微粒？氨水是氨气的水溶液，是混合物。氨溶于水中，大部份与水结合成一水合氨。NH3 + H2O NH3H2O一水合氨小部份电离成铵根离子和氢氧根离子NH4+ + OH-故氨水中含氨分子，水分子，一水合氨分子液氨是液态的氨，是纯净物。少量的铵根离子，氢氧根离子（还有氢离子）。一水合氨浓度大于铵根离子和氢氧根离子浓度。在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量 浓度是多少？（假设实验是在标准状况下进行）氨气体积设为VL注意：氨水中溶质是NH3，不是NH3H2O 氨气物质的量为(V/22.4)mol氨水溶液体积也是VL氨水溶液物质的量浓度为(V/22.4)/V= 0.045 mol/L（2）氨与酸反应 书P98 （图428） 氨与氯化氢的反应实验步骤：用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓 盐酸里蘸一下，然后使两根玻璃棒接近（不要接触）；观察现象实验现象：产生大量的白烟实验结论:氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl化合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故 。NH3 HCl NH4Cl（2）氨与酸反应 NH3 + HNO3NH4NO32NH3 + H2SO4(NH4)2SO4NH3 H2O + CO2NH4HCO3（3）氨的催化氧化4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O （工业制硝酸的第一步）催化剂（工业制硝酸的基础）（3）氨气的催化氧化N2NH3NONO2HNO3O2O2H2OH2请同学们根据每步反应分析氮元素发生的是氧化 还是还原反应4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O铵盐不稳定铵盐与碱反应（2）化学性质：NH4NO3 + NaOH = NaNO3+ NH3 + H2ONH4Cl NH3 HCl NH4HCO3 NH3 H2O +CO2 4、铵盐 （1）物理性质： 铵盐均溶于水，为白色固体5、氨的用途 工业制化肥有机合成的重要化工原料作制冷剂6、氨的制备（1）氨的工业制备N2 +3 H2 2NH3收集方法：向下排空气法2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O（2）氨的实验室制备实验步骤：给试管里的氯化铵和消石灰的混合物加热， 用向下排空气法收集气体，用润湿的红色石蕊试纸检验 。固体固体（类似制取O2 ）反应原理 ：（2）氨的实验室制备检验：用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验产生白烟思考：用氢氧化钠代替氢氧化钙行吗？小试管口处棉花的作用是什么？答： 不行。热的氢氧化钠对玻璃有较强的腐蚀作用。 另外，氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NH3。棉花 的作用是防止氨气与空气对流。2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O实验室中还可以用哪些方法快速制氨气：加热浓氨水法浓氨水浓氨水加生石灰法CaO浓氨水 NH3H2O NH3 + H2O 二、硫酸和硝酸的氧化性1. 稀硫酸和硝酸的通性使指示剂变色：与活泼金属反应放出氢气 （硝酸除外）与碱发生中和反应 ： 与碱性氧化物反应：与某些盐反应 ：稀硝酸使紫色石蕊试液变红H+ + OH = H2O2H+ + CuO = Cu2+ + H2O2H+ + CO32 = H2O + CO22. 浓硫酸 (1)浓硫酸脱水性把少量浓硫酸 滴在纸上或用 一根木条蘸 浓硫酸。实 验滴有浓硫酸的纸(或木条)炭化变黑。滤纸（或木条）的主要成 份是纤维素，由碳、氢、氧三 种元素组成，浓硫酸能把滤纸 中的氢、氧元素按水的比例脱 去。结论：浓硫酸有脱水性解释：浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的组成比例脱去。吸收现成的水反应生成水问题:在烧杯中 放入少量蔗糖， 用少量水调成 糊状，注入浓 硫酸，用玻棒 搅拌。实 验现象：蔗糖变黑，体积膨胀，放出大量热， 放出有刺激性气味的气体。反应：结论：体现出浓硫酸的脱水性和氧化性C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸2H2SO4 (浓) + C = CO2 + 2H2O + 2SO2(1)浓硫酸脱水性在试管中 放入一块铜片， 加入少量的 浓硫酸，加热。 通入品红溶液， 检验放出的气体； 再通入紫色的 石蕊溶液； 把反应后的溶 液倒在水中稀释。实 验现象：加热能反应，产生的气体能使 品红褪色，使石蕊溶液变红； 溶液稀释后呈蓝色。(2) 浓硫酸氧化性 与金属反应结论：浓硫酸既有氧化性 又有酸性Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O0+6+6+4+2还原剂氧化剂请用单线桥标出电子的转 移方向数目，指出氧化剂 、还原剂与金属反应2e- 与某些非金属反应设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳 。C + 2H2SO4 （浓） = CO2 + 2SO2 + 2H2O思考题无水硫酸铜品红溶液品红溶液酸性高 锰酸钾 溶液澄清石 灰水证明含SO2除去SO2证明无SO2证明含CO2证明含水变蓝色褪色褪色不褪色变浑浊3、硝酸（1）硝酸的物理性质 纯硝酸 无色有刺激性气味 可溶于水易挥发 密度比水大溶于水放热在放有铜片的两个试管里，分别加入少量的浓硝酸和稀硝酸。实 验反应激烈，产生红棕色气体，溶液由无色变为蓝绿色。Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O结论：硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属 。3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2O反应较缓慢，产生无色气体， 逸至试管口变为红棕色， 溶液由 无色变为蓝绿色。（2）硝酸的化学性质 与金属反应硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属（如碳）反应4HNO3 （浓）+ C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 与非金属反应硝酸浓度越大，氧化性越强。氧化性：浓HNO3 稀HNO3硝酸5价的氮得电子，被还原成较低价的氮NO2 HNO2 NO N2O N2 NH3+4+3+2+10-3常温下，把铝、铁放在浓硫酸或浓硝酸 里无明显变化。常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属表面生成 一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续跟 硫酸起反应。此现象称 “钝化”。（3）浓硝酸、浓硫酸的钝化反应所以，可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或 浓硝酸4、硫酸、硝酸的用途 P102钝化属于化学变化 教材P98 “思考与交流”(1) N2 + 3H2 2NH3 0-3N元素发生的是还原反应(2) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O-3+2N元素发生的是氧化反应(3) 2NO + O2 = 2NO2 +2+4N元素发生的是氧化反应(4) 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO +4+5+2N元素既发生氧化反应，又发生还原反应氮在自然界中的循环教材P99 “思考与交流”答案：（1）游离态和化合态；（2）摄取植物蛋白和动物蛋白；（3）豆科植物固氮，雷电作用固氮；（4）大气中的氮气经过人工或天然固氮以 后被植物吸收，动物摄取植物后转化为动物 蛋白，细菌分解动植物的遗体将氮变成氮气 回到大气中；（5）人类合成氨制造化肥等。