高中化学4.4《硫酸、硝酸和氨》学案11（人教版必修1）.doc

111第四节　氨　硝酸　硫酸【本节学习要点】1．了解氨、硫酸、硝酸的物理性质及用途2.了解氮的固定及自然界中氮的循环3．掌握氨、浓硫酸、硝酸、铵盐的化学性质、氨的实验室制法【重难点讲解】重难点一、氨与氨水、铵盐1．氨的化学性质化学方程式现象备注与水反应NH3＋H2ONH3·H2O=NH＋OH－能形成红色喷泉可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气与酸反应(表现碱性) HClNH3＋HCl=NH4Cl产生大量白烟①可用浓盐酸检验氨气；②氨气与挥发性酸反应有白烟产生，遇难挥发性酸无此现象H2SO42NH3＋H2SO=4(NH4)2SO4HNO3NH3＋HNO3=NH4NO3产生大量白烟与氧反应(表现还原性)反应放热是工业上制硝酸的基础不稳定，一定条件下可发生分解反应催化剂N2＋3H22．氨的用途3.液氨、氨、氨水、铵根的区别4.氨水的成分和性质(1)氨水中的微粒分子：NH3·H2O、H2O、NH3离子：NH、OH－、H＋注意：①计算氨水中溶质的质量分数或物质的量浓度时，溶质视为NH3，而不是NH3·H2O②氨水的密度比水小氨水质量分数越大，密度越小]a mol·L－1氨水中的守恒关系：(2)氨水性质①不稳定性：NH3·H2O△NH3↑＋H2O氨水密封保存在阴暗处。

②弱碱性NH3·H2ONH＋OH－，氨水显弱碱性，原因是NH3·H2O部分电离出NH和OH－a．氨水可使酚酞试液变红色，紫色石蕊试液变蓝色b．氨水与酸反应生成铵盐：2NH3＋H2SO4(NH4)2SO4，NH3＋H2O＋CO2NH4HCO3，NH3＋HNO3NH4NO3浓氨水与挥发性酸(如浓HCl、浓HNO3)相遇会产生白烟，实验室可利用浓盐酸与NH3产生白烟检验NH3c．与金属阳离子反应Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH3)↓＋3NHFe3＋＋3NH3·H2OFe(OH)3↓＋3NH注意　①氨水是混合物不是电解质，NH3不能在H2O中电离，不是电解质，而NH3·H2O是电解质②气态氢化物与最高价氧化物水化物水溶液酸碱性相反或发生化合反应，是N元素区别于其他元素的特征③NH3是中学阶段唯一遇水显碱性的气体，能使红色石蕊试纸变蓝色，这是许多推断或鉴别题的突破口3)涉及氨水的离子方程式书写①氨水作反应物时，用NH3·H2O表示：如盐酸与氨水反应：NH3·H2O＋H＋NH＋H2O②生成氨水时，若反应物为浓溶液或在加热条件下用NH3表示如：NH4Cl浓溶液与NaOH浓溶液反应：NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH＋OH－△NH3↑＋H2O(加热时)。

③生成氨水时，若反应物为稀溶液且不加热，用NH3·H2O表示，如：NH＋OH－NH3·H2O重难点二、喷泉实验1．实验原理烧瓶内外形成较大的压强差少量水可快速溶解大量的NH3，使烧瓶内压强迅速减小，外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内，形成美丽的喷泉2．喷泉实验成功的关键(1)气体和烧瓶要干燥；(2)气体要充满；(3)装置气密性要好3．能形成喷泉的气体(1)易溶于水的气体(NH3、HCl、HBr等)，均能溶于水形成喷泉2)在水中溶解度不大的气体(CO2、H2S、Cl2等)与水不能形成喷泉，但若将H2O改为NaOH溶液，这些气体在碱液中溶解度较大，可以形成较大的压强差，从而形成喷泉重难点三、NH3的实验室制法1．药品的选择通常选用NH4Cl和Ca(OH)2(1)制氨所用铵盐不能用硝酸铵、碳酸铵因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应，发生危险；而碳酸铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有较多CO2杂质2)Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替原因是：①NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3；②NaOH、KOH在高温下能腐蚀试管2．装置的选择3．干燥剂的选择干燥剂不能选用酸性干燥剂(浓H2SO4、P2O5)、无水氯化钙等，它们均能与NH3发生反应。

其中，无水氯化钙与氨的反应方程式为：CaCl2+8NH3CaCl2·8NH3通常选用碱石灰作干燥剂装置如图：4．实验室制NH3的其他方法(1)加热浓氨水：NH3·H2O△NH3↑＋H2O(2)浓氨水中加生石灰(碱石灰)：CaO＋NH3·H2OCa(OH)2＋NH3↑，CaO与水反应，水减少，OH－浓度增大，且反应放热，促使氨水分解3)NaOH溶于水放热，且OH－浓度增大，有利于NH3·H2O分解5．尾气吸收为防止污染空气(可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球)也可用以下装置吸收多余的NH3　　应用指南　实验室制取气体净化装置的选择，要依据反应物的状态和反应条件而定，如实验室制取CO2和H2都是块状固体和液体反应，不需要加热，生成的气体难溶于水，因此都可以使用启普发生器，但装置选择时，也要灵活处理，如若用NaOH(或碱石灰)与浓氨水作用制取NH3时，净化装置也要根据反应物状态和条件相应改变重难点四、浓H2SO4与稀H2SO4性质比较浓H2SO4稀H2SO4主要粒子H2SO4分子H＋、SO吸水性有无脱水性有无氧化性强氧化性：H2SO4分子中＋6价的S表现出来的弱氧化性：H＋与活泼金属反应生成H2，H＋表现出来的与金属反应①加热时与绝大多数金属反应，但无H2生成②常温下使Fe、Al钝化与Fe、Al等活泼金属(H前)反应生成H2酸性与金属反应时都可以生成硫酸盐特别提醒　加热条件下，铁也可以和浓H2SO4反应：2Fe＋6H2SO4(浓)△Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O若铁过量，过量的铁和Fe2(SO4)3、稀H2SO4继续反应。

重难点五、硝酸氧化性总结1．金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为NO2，稀HNO3一般被还原为NO2．在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性如FeO与稀硝酸反应时的方程式应是3FeO＋10HNO3(稀)3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O而不是FeO＋2HNO3Fe(NO3)2＋H2O类似的反应还有：Fe(OH)2、Na2S、Na2SO3等与稀HNO3的反应3．硝酸与金属反应时，既表现强氧化性又表现强酸性金属与HNO3反应时，常用守恒法确定HNO3与Cu的关系1)原子守恒：n(参加反应HNO3)＝n(硝酸盐中的NO)＋n(还原产物中的N原子)；(2)电子守恒：金属失去电子的物质的量＝HNO3中N转化为还原产物得到电子的物质的量4．硝酸与铁反应情况硝酸与铁反应时，由于存在反应Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，当HNO3过量时，产物为Fe(NO3)3；当Fe过量时，产物为Fe(NO3)2；当Fe与HNO3恰好耗尽时，产物可能是Fe(NO3)3或Fe(NO3)2或Fe(NO3)3、Fe(NO3)2的混合物如：Fe＋4HNO3(稀)Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,3Fe＋8HNO3(稀)3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O≥4∶1生成Fe(NO3)3，<生成Fe(NO3)2，<<4∶1生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。

5．浓HNO3与Cu反应分析浓硝酸与Cu反应时，若Cu过量，反应开始时浓硝酸的还原产物为NO2，但随着反应的进行硝酸变稀，其还原产物将为NO，最终应得到NO2与NO的混合气体，反应停止后若加稀H2SO4，产物Cu(NO3)2中的NO在酸性条件下继续与Cu反应，3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O6．NO在离子共存问题的判断中的特殊性(1)在中性或碱性溶液中，NO无强氧化性2)当水溶液中有大量H＋存在时，NO就表现出强氧化性，如在有H＋、NO存在的溶液中就不能存在Fe2＋、S2－、I－、SO、Br－等还原性离子7．NO的氧化性强弱与c(H＋)有关，c(H＋)越大，NO的氧化性越强；反之越弱，故浓硝酸的氧化性强于稀硝酸重难点六、硝酸与金属反应的计算常用方法1．电子守恒硝酸与金属反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数2．原子守恒硝酸与金属反应时，一部分以NO的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等3．利用离子方程式计算硝酸与H2SO4混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，H＋的物质的量为H2SO4和HNO3中的H＋的物质的量之和。

因为金属与HNO3反应生成的硝酸盐中的NO与H2SO4电离出的H＋仍能继续与金属反应，如：3Cu＋8H＋＋2NO3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O典例精讲】题型1 NH3与酸的反应例1　已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快下图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环下列关于物质甲、乙的判断正确的是(　　)A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水解析　从图中可知甲中的气体摩尔质量较小，乙中的气体摩尔质量较大，又由于浓H2SO4不能挥发出气体来，因此只有C正确答案　C浓氨水遇挥发性酸(如HNO3、HCl等)有白烟，根据此性质可用于NH3、HCl的检验浓氨水遇难挥发性酸不会产生白烟(如H2SO4等) 题型2 HNO3与H2SO4的性质例2　往2支分别装有浅绿色的Fe(NO3)2和FeSO4溶液的试管中分别逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是(　　)A．前者基本没有改变、后者变棕黄色B．前者变棕黄色、后者也变棕黄色C．前者变棕黄色、后者基本没有改变D．前者、后者都基本没有改变解析　Fe2＋和NO、SO在溶液中可以大量共存，但加入盐酸后，NO在酸性条件下表现出强氧化性把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液由浅绿色变成棕黄色。

SO与H＋在水溶液中不能结合成浓H2SO4，不能把Fe2＋氧化成Fe3＋，溶液颜色基本没变答案　C易错警示　误选B项，误认为加稀HCl后形成浓H2SO4把Fe2＋氧化或稀H2SO4将Fe2＋氧化NO在中性或碱性溶液中无强氧化性，而在酸性溶液中(相当于HNO3)具有强氧化性，在离子共存判断、物质推断、检验及计算时，注意挖掘题目中隐含的信息 题型3非金属元素化合物的性质综合考查例3　如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)实验序号甲针筒内物质乙针筒内物质甲针筒的现象110 mL FeSO4溶液10 mL NH3生成白色沉淀，后变化220 mL H2S10 mL SO2330 mL NO2(主要)10 mL H2O(l)剩有无色气体，活塞自动向内压缩415 mL Cl240 mL NH3请回答下列问题：(1)实验1中，沉淀最终变为　　　　色，写出沉淀变色的化学方程式　2)实验2甲针筒内的现象是：有　　　　生成，活塞　　　　　　移动(填“向外”“向内”或“不”)反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入　　　　溶液中。