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第一单元含硫化合物的性质和应用

硫、氮和可持续发展专题四一、二氧化硫的性质和作用摄于1908年摄于1968年六十年后呢?酸雨空中死神造成酸雨的罪魁祸首是什么呢?二氧化硫湖北宜都发生二氧化硫泄漏事故108人出现中毒症状

2004年11月09日14:58:47来源:新华网新华网宜昌11月9日电(记者施勇峰)9日零时,湖北宜都市楚星公司因雷击突然停电,致使二氧化硫吸收塔系统出现故障,造成二氧化硫意外泄漏,部分居住在附近的居民出现中毒症状,108人在凌晨被紧急送往医院集中检查。医疗救护组专家认定,中毒症状明显者18人,但均无生命危险。

事故发生后,宜都市紧急启动危险化学品重大事故应急救援预案,成立了二氧化硫事故应急处理领导小组和医疗抢救、现场排查、安全保卫、善后处理、事故调查等6个工作专班,全力开展施救和事故处理工作。目前,发生泄漏的事故现场已被封闭,泄漏源已得到控制。

二氧化硫泄漏造成108人中毒“黄”银耳是怎样“变”成“雪白雪白”的呢?

一、二氧化硫的性质和作用探究二氧化硫的物理性质无色气态刺激性气味密度大于空气有毒颜色状态气味密度(与空气比较)毒性水溶性探究结论:现象分析:实验探究1:将集满SO2的试管倒扣在水中振荡,观察现象并分析现象:试管的液面上升

由于SO2溶于水导致试管内气压减小,大气压把水压入试管中。二氧化硫易溶于水

(约1︰40)二氧化硫的物理性质|水溶性二氧化硫矿泉水瓶瘪了思考:在集满SO2的矿泉水瓶中倒入少量水,立即旋紧瓶塞。振荡,观察现象并分析。二氧化硫的物理性质|水溶性小结:二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。思考:SO2溶于水仅仅只是溶解吗?有没有发生化学反应?如果有,怎样设计实验来证明发生了化学反应?实验探究2:pH试纸测SO2水溶液的pH探究现象:试纸呈红色探究结论:二氧化硫水溶液呈酸性小结:

SO2溶于水,有部分与水发生了化学反应生成亚硫酸,体现了酸性氧化物的性质。弱酸探究二氧化硫的化学性质SO2+H2OH2SO3(亚硫酸)课堂练习:请写出SO2与氧化钙、氢氧化钠、Ca(OH)2溶液反应的化学方程式。化学性质|酸性氧化物通性Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓

+H2O(变浑浊)2NaOH+SO2=Na2SO3

+H2OCaO+SO2=CaSO3实验探究3:向盛有少量SO2水溶液的试管中滴加若干滴品红溶液,观察溶液的颜色变化探究现象:红色褪去探究二氧化硫的化学性质思考1:SO2的水溶液能使品红溶液褪色,说明SO2具有什么特性?探究结论:SO2具有漂白性二氧化硫的化学性质|漂白性思考2:还有哪种气体的水溶液也具有漂白性?资料——氯水的漂白原理:氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质,漂白后的无色物质不能再恢复成原来的颜色,称为永久性漂白。思考3:SO2的漂白原理与氯水的漂白原理是否相同?氯气实验探究3:加热已被SO2漂白的品红溶液的试管,观察试管中的颜色变化探究现象:SO2与某些有色物质(如:品红)化合生成不稳定的无色物质。受热又分解,恢复成原来的颜色。现象分析:溶液由无色又变为红色二氧化硫的化学性质|漂白性SO2的漂白过程是暂时的,受热

可恢复。

氯水

二氧化硫原理实质程度范围氯水和二氧化硫漂白性的比较氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质氧化漂白永久性漂白SO2溶于水与有色物质化合生成不稳定的无色物质化合漂白暂时性漂白探究结论:漂白某些有色物质(如品红),不能使紫色石蕊试液褪色可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色有毒食品毒发事件发現地方毒竹笋以硫磺处理,含大量二氧化硫四川彭州毒粉丝以化肥漂白及硫磺处理,含有大量二氧化硫山東龙口银耳用化工原料硫磺熏蒸,让蒸出來的银耳变白深圳盐田区漂白牙菜、魚翅、白果以工业用漂白水漂白各式各样的产品北京、广东白沙糖含大量的二氧化硫海南省海口市不法商贩利用二氧化硫的漂白性思考:根据SO2中S元素的化合价从氧化还原

角度推测它应该具有怎样的化学性质?理论探究:可降可升可降理论推断:SO2中硫元素的化合价位于中间价态,既具有还原性又具有氧化性。探究二氧化硫的化学性质实验探究4:向一支试管中加入5mLSO2水溶液,滴加BaCl2溶液,再滴加0.5mL3%的H2O2溶液,振荡放置片刻后滴加稀盐酸观察实验现象。二氧化硫化学性质|还原性探究现象:无现象溶液变混浊沉淀不溶解现象分析:

SO2被H2O2氧化生成H2SO4,

H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4方程式:小结:SO2具有较强的还原性,能被H2O2、Cl2、Br2、O2等氧化剂氧化。问题探究:刚制备的SO2水溶液放置一段时间pH会慢慢变小,用化学方程式和适当的文字说明。SO2+H2O=H2SO32H2SO3+O2=2H2SO4溶液中的弱酸H2SO3逐渐被氧气氧化成强酸H2SO4二氧化硫化学性质|还原性酸雨:主要指pH<5.6的雨水,其主要是含有硫酸和硝酸。

资料:正常雨水(含雨、霜、露、雹、雾等)由于存在CO2原因其pH约为5.6。在水中当pH<5.5时,大部分鱼类难以生存;当降到小于5时,各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。

酸雨的形成结论:SO2中的S为+4价,处于中间价态,

所以可能既有氧化性,也可能有还原性。SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2=2H2SO4SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2=2H2SO42SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4

催化剂来自于空气里烟尘中的金属氧化物酸雨的形成二氧化硫的来源

煤、化石燃料的燃烧,含硫矿石的冶炼、硫酸、磷肥等生产的工业废气(必须净化回收,避免硫资源浪费和空气污染)被污染的树叶酸雨的危害二氧化硫物理性质无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、易溶于水结小堂课化学性质问题探究1:(1)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去,

SO2体现

性;(2)SO2使品红褪色,SO2体现

性;(3)SO2使溴水褪色,SO2体现

性。酸漂白还原SO2使品红褪色的原理是SO2与有色物质结合生成了不稳定的无色物质。SO2时溴水褪色是因为SO2具有还原性,与Br2发生氧化还原反应。SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr问题探究2:下列可以用来鉴别SO2和CO2

的方法是A、通入紫色石蕊试液B、闻气味C、通入澄清石灰水D、通入品红溶液中都是酸性氧化物,都可以使石蕊变红SO2有刺激性气味,而CO2没有SO2可使品红褪色,而CO2不能都可以使澄清石灰水变浑浊BD[随堂检测]1、

下列物质中的硫元素既有氧化性又有还原性的是()

A、H2SB、SO3C、H2SO4D、SO2

2、

下列气体中,有毒、能污染大气,但可以用碱液吸收的是()

A、COB、CO2

C、SO2D、N2DC3.一个城市的环保部门采集了一份雨水样品,每隔一段时间测定一次pH值,其结果如下:1.请你写出酸雨开始呈酸性的化学方程式.2.这种雨水的pH值逐渐减小,其原因何在?(提示:从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑)测试时间0小时后1小时后2小时后4小时后5小时后雨水的pH值4.744.634.574.534.53SO2+H2O=H2SO3SO3+H2O=H2SO4O2+H2SO3=H2SO4空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的H2SO3氧化成强酸硫酸。第一单元含硫化合物的性质和应用

硫、氮和可持续发展专题四二、硫酸的制备和性质工业制硫酸的生产过程沸腾炉接触室吸收塔1.二氧化硫的制备:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

或S+O2SO22.二氧化硫的催化氧化:3.三氧化硫的吸收:(完成方程式)2、硫酸的物理性质(1)无色、油状液体(2)易溶于水,能以任意比与水混溶溶解时放出大量的热(3)难挥发性酸入水、沿玻棒、缓慢倒、不断搅1、可以使紫色石蕊试液4、与碱反应:2、与金属反应:5、与某些盐反应:3、与金属氧化物:变红Fe+2H+==Fe2++H2

CuO+2H+==Cu2++H2OCu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O

Ba2++SO42-==BaSO4稀硫酸:H2SO4=2H++SO42-酸的通性?

硫酸的性质

稀硫酸:

具有酸的通性

浓硫酸:具有一些特性①能吸收空气中的水分浓H2SO4用途:部分气体的干燥剂(1)吸水性②还能夺取结晶水合物中的结晶水

3、浓硫酸的特性CuSO4·5H2O

蓝色CuSO4

白色观察浓硫酸的特性?

浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢、氧元素,使有机物最终变成黑色的炭C12H22O11

蔗糖浓硫酸12C

+

11H2O现象:①变成黑色的炭②体积膨胀,疏松多孔③生成了有刺激性气味的气体?“黑面包”实验④放出大量的热(2)脱水性

3、浓硫酸的特性

清华学子刘海洋浓硫酸泼熊事件讨论:吸水性与脱水性的区别吸水性—吸水性是指物质中本身就存有水,浓硫酸直接将水分子吸收。脱水性—浓硫酸将有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去。

①与金属反应

3、浓硫酸的特性(3)强氧化性Cu+H2SO4(浓)==CuO+H2O+SO2↑△CuO+H2SO4==CuSO4+H2O氧化性酸性思考:在这个反应中,

浓硫酸表现出什么性质?∆Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O

0+6+4+2失2e-得2e-氧化性酸性[分析1]在此反应过程中,浓硫酸表现了什么性质?

[分析2]随着反应的进行,浓硫酸的浓度有何改变?

3、浓硫酸的特性(3)强氧化性

2、常温下铁、铝等和浓硫酸接触时能够使金属表面生成一层致密的氧化膜而阻止了反应,从而发生用途:冷的浓硫酸能用铁或铝的容器贮存或运输

钝化[拓展信息]1、在加热时几乎能与除了铂、金以外的任何其他金属反应,且能将变价金属的单质氧化到较高的价态,例如:2Ag+2H2SO4(浓)==Ag2SO4+SO2↑+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O△△0+3

3、浓硫酸的特性(3)强氧化性[探索思考]

将足量锌粒放入浓硫酸中加热,在反应开始的一段时间内会产生H2吗?随着反应的进行呢?试解释原因。Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑Zn+2H2SO4(浓)==ZnSO4+SO2↑+2H2O+6+4+10

3、浓硫酸的特性(3)强氧化性思考:比较稀、浓H2SO4的氧化性

稀H2SO4

浓H2SO4表现氧化性的微粒还原产物氧化能力

+1HH2SO2等较弱强

+6

S酸的氧化性氧化性的酸氧化一些非金属C+2H2SO4(浓)===CO2↑+2SO2↑+2H2O

0氧化性+4

思考:如何设计实验验证上述反应产物?+6+4

3、浓硫酸的特性(3)强氧化性启发思维:1.考虑每个装置在检验过程中所起的作用?2.考虑这些产物时应有怎样的先后顺序?3.检验CO2时怎样排除SO2的干扰?C+2H2SO4(浓)===CO2↑+2SO2↑+H2OC与浓硫酸反应产物的鉴别C+2H2SO4(浓)===CO2↑+2SO2↑+H2O三、硫酸的用途[思考2]:请你根据日常生活知识归纳硫酸的用途思考:浓硫酸作为干燥剂不能干燥哪些气体?1、不能干燥:(1)碱性气体:NH3(2)部分还原性气体:H2S、HBr、HI等2、能干燥:H2、CO、CO2、SO2等气体[课堂练习]

1.问题解决:一铁罐车运载浓硫酸发生事故。思考:(1)铁可与硫酸反应,为何可将浓硫酸密闭在铁罐中?在此铁罐出口处腐蚀严重,这说明了浓硫酸具有什么性质?(2)清洗此铁罐时一定要远离火源,为什么呢?(3)道路被破坏,树木被烧死的原因是什么呢?(4)如何处理被泄露的硫酸呢?1.(1)冷的浓硫酸能使铁钝化,所以可将浓硫酸密闭在铁罐中。铁罐出口处腐蚀严重,说明浓硫酸具有吸水性。(2)稀硫酸与铁反应生成氢气,有火源可能引起爆炸。(3)浓硫酸的强腐蚀性。(4)洒石灰。参考答案:

第一单元含硫化合物的性质和应用

硫、氮和可持续发展专题四三、硫和含硫化合物的相互转化

自然界中哪些地方或哪些物质中含硫或硫的化合物?鞭炮火柴石膏像一、硫的存在形式:游离态

化合态

硫有哪些主要化合价?你知道哪些含硫化合物?按化合价对它们进行分类。SSSS-2SSSS0+4+6SO3H2SO4Na2SO4BaSO4CuSO4SO2H2SO3Na2SO3H2SNa2SFeSS[交流与讨论1

]:请同学们完成教材93页交流与讨论1

二、硫和含硫化合物的相互转化

(1)

Hg+S=HgS(用硫处理散落在地上的汞,以防止汞中毒)[交流与讨论2

]:请同学们完成教材94页交流与讨论2

(2)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(3)2Na2SO3+O2=2Na2SO4

,Na2SO3应密封保存。(4)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O[思考1]请同学们判断以上四个反应哪些是氧化还原反应,哪些是非氧化还原反应。[思考2]如果从化合价的角度来考虑,物质什么时候具有氧化性,什么时候具有还原性?(以硫元素为例)

元素处在最高价(+6)只有氧化性,处在最低价(-2)只具有还原性;中间价(0、+4)态既具有氧化性、又具有还原性。[思考3]怎样实现相同或不相同价态的含硫物质间的转化?

不同价态的含硫物质间通过氧化还原反应规律来转化,相同价态的含硫物质间通过非氧化还原反应规律来转化。[交流与讨论3]某地区盛产硫磺,如何实现从硫单质制备硫酸钠?Na2SO4H2SO4SO3SO2SNa2SO3[提示]探讨物质的反应类型,可以从酸碱型反应(非氧化还原反应)、氧还型反应、特殊反应出发进一步研究。如SO2是酸性氧化物,可以发生酸碱型反应,同时SO2中的硫元素是的价态是+4,化合价可升也可降,故也可以发生氧还型反应。[分组竞赛]教材第94页“整理与归纳1”

写出实现下列转化的化学方程式,如果是在水溶液中的反应,请写出离子方程式。注意反应的条件。硫及其化合物之间相互转化Na2SO4H2SO4BaSO4SO3SO2SHgSH2SO3Na2SO3①②③⑤④⑥⑦⑧⑨①

S+Hg=HgS

②S+O2=SO2

④SO3+H2O=H2SO4⑤

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

2OH-+SO2=SO32-+H2O⑥H2O+SO2H2SO3⑦2Na2SO3+O2=2Na2SO4⑧2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O

H++OH-=H2O⑨BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl

Ba2++SO42-=BaSO4↓1、下列转化需要加入氧化剂才能实现的是()A.H2SSO2B.H2SO4SO2C.SO42-BaSO4D.SO32-SO22、既有氧化性又有还原性的酸是()A.碳酸B.亚硫酸C.硫酸D.高氯酸AB[课堂练习]第二单元生产生活中的含氮化合物专题4硫、氮和可持续发展氮氧化物的产生及转化(一)氮元素的重要作用1.生命物质的重要组成元素2.在生产、科学研究领域的广泛应用一、氮氧化物的产生及转化含氮化合物作为火箭的燃料血红蛋白中含有氮元素农作物生长离不开氮元素一、氮氧化物的产生及转化(二)氮氧化物的产生及转化氮气是无色无味密度比空气稍小,熔、沸点低,沸点-195.8℃,难溶于水的气体氮气(N2)氮的原子结构结构:N+725

N2的电子式:N2的结构式:N≡N氮气的化学性质稳定,很难与其他物质反应常用做保护气N2+3H22NH3N2+3MgMg3N2N2+O22NO高温高压催化剂点燃放电(氧化性)人工固氮—自然固氮(氧化性)(还原性)工业上合成氨制法:分离空气大豆、蚕豆等豆科作物根部的根瘤菌中存在固氮酶,能在常温常压下把空气中的氮气转变为NH4+。根瘤菌一氧化氮(NO)

常温下为无色、无味的气味,不溶于水。在大气中达到一定浓度时有毒,NO使人体中毒的原理与CO相似,都是与血红蛋白结合,使其失去输送氧气的功能。用途:在生物学方面有独特作用,人体中极少量的NO会促进血管扩张,防止血栓塞等。

2NO+O2==2NO2如何收集NO气体?氮的氧化物N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5实验室用Cu和稀HNO3反应制NO3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现NO是人体内保护机体抵抗心血管疾病与其他疾病的信号分子NO在生物学方面有独特作用,人体中极少量的NO会促进血管扩张,防止血栓塞等。

二氧化氮(NO2)物理性质:常温下为红棕色、有刺激性气味的气体,与水反应。在大气中达到一定浓度时有毒。化学性质

3NO2+H2O==2HNO3+NO2NO2N2O4(无色)2KI+2NO2=I2+2KNO2体现氧化性实验室用Cu和浓HNO3反应制NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2ONO2与Br2蒸汽的鉴别:

美丽的闪电除了给我们带来的视觉和听觉上的冲击,还带来了什么?在新疆和青海交界处有一狭长山谷,每当牧民和牲畜进入后,风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣,狂风大作,人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛,四季常青,被当地牧民称为“魔鬼谷”。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗?N2+O2===2NO2NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NO雷雨发庄稼请同学们用简单的化学方程式来解释此地牧草茂盛的原因。

N2O俗名笑气,是一种麻醉剂;N2O3是亚硝酸(HNO2)的酸酐;N2O4是无色气体;N2O5是硝酸的酸酐,是一种白色固体。氮的其它氧化物:硝酸硝酸盐放电(二)氮氧化物对环境的污染与防治1.氮氧化物对环境的污染(1)酸雨(2)光化学烟雾(3)对臭氧层的破坏笼罩曼哈顿的光化学烟雾洛杉矶光化学烟雾2.氮氧化物对环境污染的防治(1)来源:(2)防治:氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧,汽车尾气、工厂废气的排放,其中,汽车尾气是城市大气中氮氧化物的主要来源之一。①开发使用洁净能源;②对工厂排放的废气进行处理③对汽车尾气进行净化处理。消除污染的主要方法:碱液吸收法

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONH3还原法6NO+4NH3=5N2+6H20东京展出富士重工电动汽车概念车R1e

汽车尾气(含烃类、CO、NO和NO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管装上催化转化器,使NO或NO2与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,请用相应的化学方程式来表示:XCO+NOX====XCO2+X/2N2催化剂4CO+2NO2====4CO2+N2催化剂问题解决:2CO+NO====2CO2+N2催化剂小结:

1。氮气(N2)的化学性质:

2。氮的氧化物的化学性质:

3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×3×2+)4NO+3O2+2H2O=4HNO3

关于NO2、NO、O2混合气体溶于水的计算1、NO和O2混合2、NO2和O2混合3NO2+H2O=2HNO3+NO×22NO+O2=2NO2+)4NO2+O2+2H2O=4HNO3

科学探究1.现给你一试管NO2,其他药品和仪器自选.请你设计实验,要求尽可能多地NO2被水吸收。

实验步骤

现象

解释(反应式)(1)(2)(3)4NO2+2H2O+O2==4HNO3将充满NO2的试管倒立在水槽红棕色逐渐消失,试管水位上升到2/3处3NO2+H2O===2HNO3+NO往试管通入O2无色气体变成红棕色;水位继续上升,红棕色又消失2NO+O2===2NO2继续通入氧气水逐渐充满试管3NO2+H2O===2HNO3+NO2.你的设计对工业上生产硝酸有什么启示?----工业生产硝酸,将尾气(NO)吸收通入适量的氧气后再溶解于水,经过多次循环氧化、溶解,可充分利用原料,并减少NO的排放,保护环境。制硝酸的过程中发生了下面的反应,理论上通过多次循环吸收,可使原料充分利用,并减少污染物的排放以保护环境。2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO试讨论NO2或NO与O2以何种物质的量比通入水中能恰好被水完全吸收?交流与讨论4NO2+O2+2H2O=4HNO3

4NO+3O2+2H2O=4HNO3

4∶34∶1练习1:将20mLNO2与NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)后,筒内剩下10mL气体。求原混合气体中NO和NO2的体积。课堂训练练习2:容积为10mL的试管,充满NO2和O2的混合气体,把试管倒立在水槽中,若充分反应后,试管中尚有1mL气体,则原混合气体中各为几毫升?练习3:将40mLNO和NO2的混合气体跟20mLO2同时通入装满水倒立于水槽中的量筒中,发现有5mL气体剩余,问原NO和NO2混合气体的体积组成是什么?练习4:把9mLNO气体装入试管,倒立于水槽中,逐渐通入O2,当试管中剩余气3mL时,通入O2的体积可能是A、9mlB、4.5mlC、3mlD、9.75ml1、标准状况下一支充满NO2的大试管倒置于水槽中至液面不再上升,假设溶质不扩散,求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少?2、标准状况下一支充满NO的大试管倒置于水槽中,向其中缓缓通入O2至液面不再上升,假设溶质不扩散,求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少?3、标准状况下一支充满NO2和NO的大试管倒置于水槽中至液面不再上升,假设溶质不扩散,求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少?4、标准状况下一支充满NO2和O2(体积比4:1)的大试管倒置于水槽中至液面不再上升,假设溶质不扩散,求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少?5、标准状况下一支充满NO和O2(体积比4:3)的大试管倒置于水槽中至液面不再上升,假设溶质不扩散,求此时试管中溶液的物质的量浓度为多少?思考与练习:氮气是空气的主要成分,氮元素是组成蛋白质的必需元素,是生命的重要组成元素。但空气中氮元素的化学性质稳定,只有少数豆科植物能够直接吸收转化加以利用。直到1919年,德国化学家哈伯在实验室中首次人工合成了NH3,才使大规模合成化肥成为现实。但含氮化合物的使用也给人类生活带来了巨大的危害!科学家哈伯简介

弗里茨.哈泊:德国化学家,出生于一个犹太富商家中。1900年获得博士学位。1908年7月首次合成氨气,1909年7月建成每小时生产90克氨气的实验装置,1918年获得诺贝尔化学奖。哈伯首创了使用化学毒剂的化学战,在第一次世界大战中有130万人受到化学战的伤害,其中9万人死亡。氨

1918年,德国化学家哈伯因为在合成氨方面的巨大贡献而获诺贝尔化学奖.1931年,诺贝尔化学奖再次垂青于与合成氨有关的研究。哈尔滨氨气泄漏数百人紧急疏散从这则新闻可知氨气有哪些物理性质?2007年9月17日10时40分许,在南岗区学府路287号附近,一冷冻厂内的供液管出现漏点,致使部分氨气泄漏,厂内工人及附近群众数百人被疏散,11时许,记者赶到事故发生现场,进入厂区后,一股浓烈的气味扑鼻而来,让人感到呼吸困难,记者的双眼被熏得泪流不止。一、氨的物理性质:(1)氨是没有颜色、有刺激性气味的气体(2)氨的密度小于空气(3)氨易液化(作致冷剂)(4)氨极易溶于水(1:700)

氨分子的结构三角锥形电子式:结构式:氨气的喷泉实验探究氨为什么会形成喷泉?氨气极易溶于水,使烧瓶内压强减小,瓶内外形成较大的压差;大气压将水压入烧瓶.1)形成喷泉的原理?3)喷泉实验成功的关键?烧瓶内外形成压较大的强差a装置气密性好;b气体要充满;c烧瓶内壁必须干燥。收集到的氨气中混有空气2)从上述实验来看,溶液都不能完全充满烧瓶,为什么?氨气溶于水,溶液显碱性。4)滴有酚酞的溶液变为红色说明什么?如图1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。喷泉实验请讨论在不改装置的前提下引发右图喷泉的方法?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。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:以上方法为减小烧瓶内气体的压强而产生喷泉。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述的原理相似吗?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。

A(1)图甲为中学化学教学中所用的喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,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B(2)在图乙的锥形瓶中,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与稀盐酸D(3)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①减少“上瓶”的压强②增加“下瓶”的压强①尾气处理(防倒吸装置选择)②烧瓶中溶液的物质的量浓度等计算形成喷泉的组合:(1)UTP(常温常压下),NH3、HCl、SO2、NO2与水组合能形成喷泉。(2)酸性气体与NaOH(aq)组合能形成喷泉,例如CO2与NaOH,SO2与NaOH等。(3)有机气体与有机溶剂组合也能形成喷泉(4)O2、N2、H2等不溶于水的气体,设计一定实验条件将其反应掉,也能形成喷泉。注意:虽然NO2与SO2在水中溶解度较小,但只要滴管中的水加多即可,就是让相同体积的气体溶与更多水中,从而使烧瓶内外形成气压差,从而形成喷泉。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(2)氨、氨水的性质实验现象:将胶头滴管中的水挤入烧瓶,打开止水夹,烧杯中的水沿着导管喷入烧瓶,变成红色。实验结论:实验操作:氨气极易溶于水,氨气的水溶液显

性。

湿润的红色石蕊试纸变成蓝色。氨水易挥发,氨气的水溶液具有

性。

烧杯中出现白烟。浓氨水、浓盐酸具有挥发性,NH3与HCl结合,有固体NH4Cl生成。(2)氨、氨水的性质①氨溶于水形成的水溶液称为

氨水

,氨水具有挥发性。氨水中的氨大部分与水结合成一水合氨(NH3·H2O),一水合氨少部分电离。

NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-NH3·H2ONH3NH4+H2OOH-H+分析氨水的成份:※液氨与氨水的比较:

物质的分类微粒种类存在条件液氨纯净物NH3常温下不存在氨水混合物NH3、NH3·H2O、H2O、NH4+、OH-、(H+)常温常压下存在③氨可以与酸反应生成铵盐。

白烟

本质:

NH3+H+=NH4+

8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2(现象:白烟)(用于检测输送Cl2的管道是否泄露)(3)还原性:工业制硝酸的重要步骤4NH3+5O24NO+6H2O氨氨水(1)工业合成氨1.压强:20MPa~50MPa

2.温度:500℃左右3.催化剂:铁触媒——以铁为主体的多成分催化剂。合成氨的条件:(3)氨的用途:致冷剂、合成氮肥、工业制硝酸。

4、氨的实验室制法:

2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3+2H2O(4)干燥氨气:(5)检验氨气的方法(1)反应原理:(2)反应装置:固固加热-----↑(3)收集方法:向下排空气法碱石灰a、用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)b、蘸有浓盐酸(浓硝酸)的玻璃棒接近试管口(产生白烟)※常见气体的溶解性:NH3HClSO2H2SCl2CO2700500402.621※下列装置不能作为极易溶于水的气体的吸收装置的是()

DABCDABC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杯内,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。2。铵盐:白色晶体※归纳总结:铵盐的性质为“三解”。(3)易碱解:和碱在加热的条件下,发生复分解反应,产生NH3。(1)易溶解:均为易溶于水的白色晶体。(2)受热易分解:晶体受热易分解,但不一定产生NH3。检验铵根的方法2、铵盐实验现象:实验结论:实验操作:试管底部固体减少,在试管中上部有白色固体出现。并可闻到刺激性气味。湿润的红色石蕊试纸变蓝,并可闻到刺激性气味。

二、氮肥的生产和使用

(NH4)2SO4NH4NO3NH4HCO3NH4ClCO(NH2)2

氮肥:(1)铵态氮肥:(2)其它氮肥:硝态氮肥如:KNO3有机态氮肥如:CO(NH2)2二、氮肥的生产和使用

1。氨气(2)性质:小结:

2。铵盐(1)生产:(3)制取:易溶于水;一元弱碱。(1)易溶解;(2)易分解;(2)易碱解。练习(1)氨水显弱碱性的原因是()A常温下氨水在水中的溶解性不大B氨分子的极性太弱C一水合氨只有极少部分电离生成NH4+和OH-D氨分子易结合溶液中的H+C(2)下列各组气体中,在通常情况下能稳定共存的是()ANH3、O2、HClCN2、H2、HClBCO2、NO、O2DH2、O2、SO2CD(3)试管中盛有少量白色固体,可能是铵盐,检验的方法是()A加水,将湿润的红色石蕊试纸放在管口B加氢氧化钠溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸放在管口BC加氢氧化钠溶液,加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口D加氢氧化钠溶液,滴加紫色石蕊试剂(4)有食盐和氯化铵晶体组成的混合物,要使两者分开,最简单的方法是()A结晶C加热CB过滤D分液(5)下列气体中,不能用排空气法收集的是A、CO2B、H2C、NO2D、NOD(6)实验室制取下列气体时,与实验室制氨气的气体发生装置相同的是()A、H2B、O2C、Cl2D、CO2B(7)常温下能用铝制容器盛放的是()A、浓盐酸B、浓硝酸C、稀硝酸D、稀硫酸B(8)硝酸应避光保存是因为它具有()A、强氧化性B、强酸性C、挥发性D、不稳定性D(9)下列气体中能用碱石灰干燥,但不能用排水法收集的是()

A、H2B、HClC、NO2D、NH3D(10)只用一种试剂,能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开,这种试剂是()A、NaOH溶液B、AgNO3溶液C、BaCl2溶液D、Ba(OH)2溶液D⑵若A在常温下为气体单质,则A—E5种物质的化学式分别为:A______B_______C_______D______E_______ABCDEO2O2H2O2H2OCu11、A—E5种物质有如下图所示的转化关系。⑴若A在常温下为固体单质,则A—E5种物质的化学式分别为:A______B_____C____D____E_____SSO3SO2H2SH2SO4N2NO2NONH3HNO3一、硝酸物理性质打开一瓶浓硝酸的瓶盖,闻其气味,观察其挥发现象。

硝酸是无色、有刺激气味的液体,易溶于水,低沸点(83℃),易挥发。常用硝酸密度为1.503g/cm3,浓度为69%,15.6mol/L。久置的浓硝酸常因溶有分解生成的NO2而显黄色。归纳:二、硝酸化学性质2.硝酸的不稳定性:1.硝酸具有酸的通性:一元强酸HNO3H++NO3

4HNO3O2↑+2H2O+4NO2↑△或光照①久置浓硝酸为什么呈黄色?②硝酸应如何保存?密封于棕色瓶中,并放在阴暗处!久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄!讨论:1、使指示剂变色:2、与碱发生中和反应:3、与碱性氧化物反应:4、与盐反应:稀硫酸与硝酸使紫色石蕊试液变红H++OH-=H2O2H++CuO=Cu2++H2O

2H++CO32-=H2O+CO2硝酸都具有酸的通性。HNO3=H++NO3-①溶液颜色的变化。②是否有气体生成,如有,观察气体颜色。③让生成的无色气体接触空气,气体颜色是否变化。实验探究:浓、稀硝酸与铜的反应实验探究1浓硝酸与铜反应现象:铜片溶解,常温下反应剧烈;有红棕色的气体产生;溶液变蓝。结论:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(1)与金属反应稀硝酸与铜反应反应缓慢,铜片溶解;有无色的气体产生,气体接触空气时立即变成红棕色;溶液由无色变为蓝色。实验探究2现象:结论:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+8H+

2NO3-

=3Cu2++2NO↑+4H2O

在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入KNO3

,发现铜粉溶解,为什么?3Cu+8H+

2NO3-

=3Cu2++2NO↑+4H2O浓硝酸与铁、铝反应Fe+HNO3(浓)

常温时生成致密的氧化膜(钝化)Al+HNO3(浓)

常温时生成致密的氧化膜(钝化)钝化使金属的化学活动性大大降低,耐腐蚀性大大增强。因此在常温下可以用铝槽车装运浓硝酸和浓硫酸。应用:②与非金属反应C+4HNO3(浓)

=CO2↑+4NO2↑+2H2OS+6HNO3(浓)

=H2SO4+6NO2↑+2H2OC与浓硝酸反应:S与浓硝酸反应:思考:a.SO42-检验能否用Ba(NO3)2和稀HNO3?b.FeSO4溶液中滴入稀HNO3会变成黄色,Fe(NO3)2溶液中加稀H2SO4也会变成黄色,为什么?还原性化合物主要有:Fe2+、SO32-、S2-、SO2、I-、Br-、FeO等等③与还原性化合物反应三、硝酸的用途氮肥硝化纤维塑料炸药染料硝酸盐(1)氨在催化剂的作用下与氧气发生反应,生成一氧化氮;

工业上制备硝酸的过程如下,试写出各步反应的化学方程式:

四、硝酸的工业制法2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NH3+5O2=4NO+6H2O催化剂(2)一氧化氮进一步被氧气氧化成二氧化氮;

(3)用水吸收二氧化氮生成硝酸。催化剂NH3空气空气NH3热交换器转化器吸收塔工业制备硝酸的流程NO、O2、N2等NO2、O2、N2等HNO3H2O跟铜反应常温时,跟铁、铝反应跟碳反应跟铂、金反应条件还原产物稀硫酸\\置换出H2不反应\浓硫酸加热SO2钝化加热反应\稀硝酸\NO还原为NO不反应\浓硝酸\NO2钝化加热反应\硫酸和硝酸的氧化性规律与金属活动性处于H之前的金属反应,置换出H2。加热下能与多数金属和非金属单质反应,放出SO2。能与多数金属单质反应,一般放出NO。能与多数金属和非金属单质反应,一般放出NO2。

玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。二战中,玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示重返祖国的决心,他将诺贝尔金质奖章溶解在王水里,装于玻璃瓶中,然后将它

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