氨气、铵盐、硝酸、硫酸

1、第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物第四节第四节氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸 一、氨一、氨 杭州市一制冷车间发生氨气泄漏杭州市一制冷车间发生氨气泄漏 2004年年4月月20日上午日上午10时，杭州市一制冷时，杭州市一制冷车间发生氨气泄漏事件，整个厂区是白茫茫车间发生氨气泄漏事件，整个厂区是白茫茫的一片，方圆数百米，空气中弥漫着一股的一片，方圆数百米，空气中弥漫着一股浓浓烈的刺激性气味烈的刺激性气味，进入厂区呼吸都感到困难。，进入厂区呼吸都感到困难。厂区内厂区内寒气逼人寒气逼人。市消防中心接到报案后立。市消防中心接到报案后立即制定方案，出动上百名消防队员，十余量即制定方案，出动上百名消防队

2、员，十余量消防车消防车 游离态游离态化合态化合态氮的固定氮的固定放电放电如：如：N2+O2 2NO N2+3H2 2NH3 人工固氮生物固氮高能固氮自然固氮氮的固定氮的固定无色无色, , 有刺激性气味的气体；有刺激性气味的气体；你得出什么结论？易液化；易液化；冰块氨气液氨1. 1.氨气的物理性质氨气的物理性质极易溶于水极易溶于水(1:700)(1:700), ,形成氨水。形成氨水。-氨气的喷泉实验氨气的喷泉实验实验48：演示实验演示实验（2）溶液为什么变为红色？）溶液为什么变为红色？ （3）实验成败的关键是什么？）实验成败的关键是什么？ （1）氨为什么会形成喷泉？）氨为什么会形成喷泉？ 想想看

3、：想想看：a.烧瓶干燥；烧瓶干燥；b.装置的气密性好；装置的气密性好；c.收集的气体纯度尽可能高。收集的气体纯度尽可能高。氨气溶于水溶液显碱性氨气溶于水溶液显碱性 氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；氨极易溶于水，使烧瓶内外形成较大的压差；2、氨的化学性质、氨的化学性质（1）与水的反应）与水的反应NH3极易溶于水。极易溶于水。（1 ：700），），所以所以氨水显氨水显_，既能使无色的酚，既能使无色的酚酞溶液变成酞溶液变成_，又能使湿润的红色的，又能使湿润的红色的石蕊试纸石蕊试纸_。NH3+H2O NH3H2O NH4+OH-NH3与水反应后有碱性物质生成。与水反应后有碱性物质生成。 大部分

4、大部分NH3与水结合成与水结合成 NH3H2O， NH3H2O可以可以小部分电离小部分电离成成NH4+和和OH-。红色红色变蓝变蓝弱碱性弱碱性NH3H2O = NH3 + H2O氨水中的分子有：氨水中的分子有：H2O、NH3 和和 NH3H2O氨水中的离子有：氨水中的离子有：NH4+、H+ 和和 OH- 液氨液氨 是氨气加压或降温后形成的液态物质，是氨气加压或降温后形成的液态物质，液氨所含的微粒是液氨所含的微粒是NHNH3 3。所以：所以：氨水是混合物。氨水是混合物。所以：所以：液氨是纯净物。液氨是纯净物。 讨论：讨论：氨水的主要成份有哪些？氨水的主要成份有哪些？氨水与液态氨有何区别？氨水与液

5、态氨有何区别？NH 3H 2O =NH3 +H2O NH 3+H2O NH 3H 2O NH 3H 2O NH4 +OH- （2 2）氨跟酸的反应）氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl （白烟）（白烟）NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟）（白烟） 与挥发性的酸反应有白烟与挥发性的酸反应有白烟2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 写出上述反应的离子方程式写出上述反应的离子方程式NH3+ H+=NH4+氨与氯化氢的反应沾有浓盐酸的玻棒沾有浓氨水的玻棒HClNH3现象：产生大量白烟NHNH3 3+HCl+HClNHNH4 4ClClNH4Cl不能 1.在反应中为什么会产生白烟？ 挥发出的

6、氨气和氯化氢气体在空中反应生成氯化铵固体小颗粒。 2.硫酸或磷酸与氨气反应能否产生白烟？ 这个反应叫做氨的催化氧化，这个反应叫做氨的催化氧化， 它是工业上制硝酸的基础它是工业上制硝酸的基础. 高温高温 4NH3+5O2=4NO+6H2O 催化剂催化剂-3-3+2+2（3 3）NHNH3 3具有还原性具有还原性 -3-3HNO3+NONH3NONO2生产硝酸原理：生产硝酸原理： (1)氮肥氮肥3、氨的用途、氨的用途:(3)化工原料化工原料(2)致冷剂致冷剂无机：生产硝酸、铵盐等无机：生产硝酸、铵盐等有机：合成纤维、塑料、染料和尿素等有机：合成纤维、塑料、染料和尿素等二、铵盐二、铵盐氯化铵的妙用

7、防火布 将一块普通的棉布浸在氯化铵的饱和溶液中，片刻之后，取出晾干就成防火布了。将这块经过化学处理的布用火柴点，不但点不着，而且还冒出白色的烟雾。 科学视野科学视野 原来，经过这种化学处理的棉布（防火布）的表面附满了氯化铵的晶体颗粒，氯化铵这种物质，它有个怪脾气，就是特别怕热，一遇热就会发生化学变化，分解出两种不能燃烧的气体，一种是氨气，另一种是氯化氢气体。 上一页 下一页结束回目录 这两种气体把棉布与空气隔绝起来，棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时，它们又在空气中相遇，重新化合而成氯化铵小晶体，这些小晶体分布在空气中，就象白烟一样。实际上，氯化铵这种化

8、学物质是很好的防火能手，戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等，都经常用氯化铵处理，以求达到防火的目的。（2）铵盐与碱反应铵盐与碱反应NH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3 (NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3 运用：运用：实验室用来制实验室用来制NH3、用于用于NH4+的检验的检验反应实质：反应实质：NH4+ OH=NH3+H2O 原理：原理： 现象：现象：NH4+OH=NH3+H2O产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝且有刺激性气味的气体。且有刺激性气味的气体。 三、三、NH3的实验室制法的实验室制法 原理原理：加热铵盐

9、与碱的固体混合物加热铵盐与碱的固体混合物 如：将固体如：将固体NH4Cl与与Ca(OH)2混合加热，即混合加热，即得到得到NH3n2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3n讨论：讨论：nNH3如何收集？如何收集？n如何检验如何检验NH3已经收满？剩余的已经收满？剩余的NH3如何处理？如何处理？n若要制备干燥的若要制备干燥的NH3 ，可用什么作干燥剂？，可用什么作干燥剂？目录目录（3 3）制取装置：固固加热装置）制取装置：固固加热装置棉花的作用：棉花的作用：（4 4）收集装置：）收集装置： 向下排空气法向下排空气法（5 5）检验：）检验： a a：使湿润的酚酞试纸变红：使

10、湿润的酚酞试纸变红 b b：遇浓盐酸产生大量的白烟：遇浓盐酸产生大量的白烟（6 6）尾气处理：用水吸收）尾气处理：用水吸收NHNH3 3要得到干燥的氨气，常用试剂有哪些？要得到干燥的氨气，常用试剂有哪些？CaOCaO、碱石灰等碱性干燥剂、碱石灰等碱性干燥剂无水无水CaClCaCl2 2不能用来干燥不能用来干燥NHNH3 3（形成（形成CaClCaCl2 2.8NH.8NH3 3) )除了利用上述方法之外，实验室有无其他简除了利用上述方法之外，实验室有无其他简单可行的方法来制得氨气？单可行的方法来制得氨气？浓氨水浓氨水方法二：加热浓氨水制氨气方法二：加热浓氨水制氨气NH3H2O = NH3+ H

11、2O浓氨水浓氨水固体固体CaOCaO思考：思考：有什么现象？有什么现象？为什么有此现象？为什么有此现象？方法三方法三1 1、吸收水分，减少溶剂。、吸收水分，减少溶剂。2 2、增加、增加OHOH- -的浓度。的浓度。3 3、放出热量，升高温度。、放出热量，升高温度。思考：思考：1.1.能将能将NHNH4 4Cl Cl 、(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4、NaClNaCl、 Na Na2 2SOSO4 4四种溶液一一区别开来的试剂是（四种溶液一一区别开来的试剂是（ ）A NaOH B AgNOA NaOH B AgNO3 3 C BaClC BaCl2 2 D Ba(OH) D Ba(

12、OH)2 2D2 2 ：某学生在氨气的喷泉实验某学生在氨气的喷泉实验基础上积极思考产生喷泉的其基础上积极思考产生喷泉的其他方法，并设计如图所示的装他方法，并设计如图所示的装置。在锥形瓶中，分别加入足置。在锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是：（生喷泉的是：（ ）（A A）CuCu与稀盐酸与稀盐酸（B B）NaHCONaHCO3 3与与NaOHNaOH（C C）CaCOCaCO3 3与稀硫酸与稀硫酸（D D）NHNH4 4HCOHCO3 3与稀盐酸与稀盐酸D3.3.下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶下列组合能形成明显喷泉并充满烧瓶 的的是（是（ ）A干

13、燥气体干燥气体B 液体液体ANO2水水BSO24 mol/L NaOHCCl2饱和食盐水饱和食盐水DHCl水水ABBD4.A4.A、B B、C C三种气体，三种气体，A A无色，在一定条件下无色，在一定条件下A A能能与与O O2 2反应生成反应生成B B，B B不溶于水，它能与不溶于水，它能与O O2 2反应生反应生成红棕色气体成红棕色气体C C；A A、C C气体均溶与水，其水溶液气体均溶与水，其水溶液分别呈碱性与酸性，推断分别呈碱性与酸性，推断A A ，B B ，C C 。NHNH3 3NONONONO2 25.下列关于氨性质的叙述中正确的是（下列关于氨性质的叙述中正确的是（ ）A、氨气

14、可用排水法收集、氨气可用排水法收集B、氨水成碱性、氨水成碱性C、氨气和酸相遇都能产生白烟、氨气和酸相遇都能产生白烟D、在反应、在反应NH3+H+=NH4+中，氨失去电子被氧化中，氨失去电子被氧化B6.某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的某同学在实验室中发现了一瓶有刺激性气味的气体，根据气体的判断可能是氨气，但不知是否确实是气体，根据气体的判断可能是氨气，但不知是否确实是氨气，下列提供的方法中，你认为能帮他检验是否为氨气，下列提供的方法中，你认为能帮他检验是否为氨气的方法是（氨气的方法是（ ）A、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口、将湿润的红色石蕊试纸放在瓶口B、将干燥的红色石蕊试纸放在瓶口、将干

15、燥的红色石蕊试纸放在瓶口C、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口、用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口D、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口、将湿润的蓝色石蕊试纸放在瓶口AC3 3、强氧化性、强氧化性（）金属与浓硫酸反应：（）金属与浓硫酸反应：浓硫酸可以与除浓硫酸可以与除Au、Pt外的金属加热外的金属加热反应生成反应生成SO2。一般不产生。一般不产生H2，而是产生硫的化合物，而是产生硫的化合物SO2；铜与浓硫酸铜与浓硫酸反应反应铜丝铜丝：红红黑黑液体液体：无无棕黑棕黑蓝色蓝色气体气体：无色无色有刺激性气味，使有刺激性气味，使品红品红溶液溶液褪色褪色实验结论： SO2Cu + 2H2SO4（浓）（浓）= CuSO4

16、+SO2 +2H2O失去失去得到得到还原剂还原剂氧化剂氧化剂 氧化产物氧化产物还原产物还原产物实验现象：Cu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2O 仔细观察仔细观察铜与浓硫酸的反应，结合现象，分铜与浓硫酸的反应，结合现象，分析浓硫酸在此反应中的作用？析浓硫酸在此反应中的作用？Cu+H2SO4(浓浓)=CuO+SO2+H2O CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 合并上述反应式：合并上述反应式：强氧化性强氧化性酸性酸性注注意意 参加反应的硫酸只有一半被还原参加反应的硫酸只有一半被还原 在与铜的反应中，浓硫酸既表现在与铜的反应中，浓硫酸既表现出出 氧化性氧化性，又表现出，又表现出酸

17、性酸性。（）、非金属等与浓硫酸反应（）、非金属等与浓硫酸反应:浓硫酸的还原产物一般为浓硫酸的还原产物一般为SOSO2 2C + 2H2SO4（浓）（浓）=CO+ 2SO2+ 2H2O（）还原性化合物与浓硫酸反应（）还原性化合物与浓硫酸反应:S + 2H2SO4（浓）（浓）=2NaI + 2H2SO4（浓）（浓）= Na2SO4 + I2 + 2SO2 +2H2OH2S + H2SO4（浓）（浓）= S + SO2 + 2H2O(a)H2S、NH3能用浓硫酸干燥吗？为什么呢？能用浓硫酸干燥吗？为什么呢？疑问：疑问：(b)能用浓硫酸干燥的气体有哪些呢？能用浓硫酸干燥的气体有哪些呢？CO2、Cl2、

18、H2、O2、NO2、SO、HCl等等 3SO2+ 2H2O如何用实验方法证明木炭与浓硫酸如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？反应的产物？提供以下试剂与装置提供以下试剂与装置( (装置可多次使用装置可多次使用) )：讨讨论论品红品红KMnOKMnO4 4溶液溶液饱和饱和NaHCONaHCO3 3澄清石灰水澄清石灰水无水硫酸铜无水硫酸铜品红品红 KMnOKMnO4 4石灰水石灰水品红品红 硫酸铜硫酸铜检验水检验水检验检验SO2除去除去SO2检验检验CO21:浓硫酸具有如下性质浓硫酸具有如下性质：A、酸性酸性B、强氧化性强氧化性 C、难挥难挥发性发性 D、吸水性吸水性 E、脱水性脱水性下列实验

19、或事实主要表现下列实验或事实主要表现了浓硫酸的什么性质，将适当的序号填入括号中。了浓硫酸的什么性质，将适当的序号填入括号中。浓硫酸可做气体干燥剂浓硫酸可做气体干燥剂浓硫酸不能干燥氨气浓硫酸不能干燥氨气浓硫酸不能干燥硫化氢浓硫酸不能干燥硫化氢浓硫酸可以干燥二氧化硫浓硫酸可以干燥二氧化硫浓硫酸可以制取氯化氢气体浓硫酸可以制取氯化氢气体棉布上滴上浓硫酸出现破洞棉布上滴上浓硫酸出现破洞铁片投入浓硫酸中不溶解铁片投入浓硫酸中不溶解DAEBDCB热的浓硫酸中投入银可溶解热的浓硫酸中投入银可溶解胆矾遇浓硫酸变白色胆矾遇浓硫酸变白色2:下列关于浓硫酸的叙述，下列关于浓硫酸的叙述，正确正确的是（的是（ ）A.浓

20、硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化DBDA、酸性酸性 B、强氧化性强氧化性 C、难挥发性难挥发性 D、吸水性吸水性 E、脱水性脱水性3: :有关硫酸的下列化学反应中，有关硫酸的下列化学反应中，不是不是表现硫酸氧化表现硫酸氧化性的是（）性的是（）A.浓硫酸与铝的反应浓硫酸与铝的反应

21、 B.浓硫酸与木炭的反应浓硫酸与木炭的反应C.稀硫酸与锌的反应稀硫酸与锌的反应 D.稀硫酸与纯碱的反应稀硫酸与纯碱的反应D4:在一定体积的在一定体积的18mol/L18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片，并加的浓硫酸中加入过量铜片，并加热，被还原的硫酸为热，被还原的硫酸为0.9mol0.9mol，则浓硫酸的实际体积为（，则浓硫酸的实际体积为（）A.等于等于50mlB.大于大于50mlC.等于等于100mlD.大于大于100mlCu + 2H2SO4（浓浓）= CuSO4 +SO2 +2H2O解析：解析：实际参加反应的实际参加反应的H2SO4为为2 0.9mol=1.8mol，即，即100ml。因

22、为随着反应的进行，因为随着反应的进行，浓浓H2SO4溶液逐渐变溶液逐渐变稀稀，而，而Cu与与稀稀H2SO4溶液不反应，故溶液不反应，故浓浓H2SO4溶液的实际体积大溶液的实际体积大100ml。D 硝酸的性质硝酸的性质（1 1）纯）纯HNO3是是 色、易色、易 , ,有有 气味气味 的液体的液体. .挥发挥发刺激性刺激性无无（2 2）能与水任意比互溶）能与水任意比互溶. . 常用浓硝酸质量分数为常用浓硝酸质量分数为69。质量分数为质量分数为98%以上的硝酸为以上的硝酸为“发烟硝酸发烟硝酸”。（3 3）纯）纯HNO3的沸点是的沸点是83, ,密度为密度为1.5027g/cm3, , （1）酸的通性

23、）酸的通性:1. 使紫色的石蕊试液变红；使紫色的石蕊试液变红；2.与金属反应，但不产生氢气；与金属反应，但不产生氢气；3. 与某些金属氧化物起反应；与某些金属氧化物起反应； 2HNO3+CuO=Cu(NO3)2+H2O4. 与碱起反应与碱起反应 HNO3+NaOH=NaNO3+H2O5. 与某些盐起反应与某些盐起反应 2HNO3 +CaCO3=Ca(NO3)2+CO2 +H2O （2）不稳定性）不稳定性: 4HNO3 O2 +2H2O + 4NO2或光照或光照硝酸应如何保存硝酸应如何保存？久置浓硝酸为什么呈黄色？久置浓硝酸为什么呈黄色？密封于密封于棕色瓶中棕色瓶中,并放在并放在阴暗处！阴暗处！

24、 4HNO3 O2 +2H2O + 4NO2或光照或光照久置硝酸分解产生的久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中溶于溶液中,使得溶液变黄！使得溶液变黄！密封于棕色瓶中密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！并放在阴暗处！保存：保存：（3 3）强氧化性）强氧化性: :实验现象实验现象 ：实验结论实验结论 ：实验操作实验操作 ：溶液中有溶液中有气泡气泡产生，产生，具支试管中充满具支试管中充满红棕红棕色色气体，小试管中为气体，小试管中为 无色无色气体。气体。NO32HNOO2H23NO1Cu1Cu4HNO4HNO3 3（浓）（浓）=1Cu(NO=1Cu(NO3 3) )2 22NO2NO2 2 2H2H2 2O O（3 3）强氧化性）强氧化性: :实验现象实验现象 ：实验结论实验结论 ：实验操作实验操作 ：溶液中有溶液中有气泡气泡产生，具支产生，具支试管、小试管中气体均为试管、小试管中气体均为无色无色。3Cu3Cu8HNO8HNO3 3（稀）（稀）=3Cu(NO=3Cu(NO3 3) )2 22NO2NO4H4H2 2O O