必修一4.3硫和氮的氧化物开拓学习新视野

第三节开拓学习新视野1．发散法理解几个实验试管中棉花的作用在收集NH3的试管口放置一团松软的干棉花，目的是为了防止试管内的NH3与试管外的空气形成对流，以期在较短时间内收集到较为纯净的NH3。在收集NH3的试管口放置一团蘸有稀酸(一般为难挥发性的酸，如H2SO4)溶液的松软棉花，目的是为了吸收多余的NH3，防止NH3对空气造成污染。而铜与硝酸的反应要产生NOx，用蘸有碱液的松软棉花放在管口，目的是吸收生成的NOx，防止空气污染。2．联系法认识N2和NOx的化学性质农民有句谚语，叫做“雷雨能肥田”，雷雨过后，不仅田里庄稼长得茂盛，田间杂草也生长迅速，所以不可疏于农田管理．“雷雨能肥田”有何科学道理呢？原来在闪电作用下，空气中的N2和O2发生了化合反应：①N2＋O22NO生成的NO又被O2氧化成NO2：②2NO＋O2＝2NO2NO2与水作用生成HNO3：③3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO逸出的NO循环进行②③两反应，②③两反应的总化学方程式可表示为：④4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3④乃②③叠加消去NO2的结果，如果②③叠加消去NO，则得：⑤4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3生成的HNO3随雨水降到农田，HNO3与土壤颗粒作用生成硝酸盐，电离出的NO3－可被植物吸收，故曰：“雷雨能肥田”。3．统摄法了解铵盐的分解规律（1）不稳定性酸的铵盐分解产物为NH3、酸酐和水。（2）挥发性酸对应的铵盐分解产物为NH3和相应的酸。（3）高沸点酸的铵盐分解产物为NH3和酸(或酸式盐)。（4）氧化性酸的铵盐的分解产物随着温度高低不同而分解产物不同。4．究因法认识浓HNO3呈黄色的原因及消除黄色的方法浓硝酸为什么呈黄色？其原因是由于一个反应；怎样才能消除这种颜色，恢复浓HNO3的本来面目，自然就要依靠这个反应的逆反应。HNO3不稳定，见光受热都能发生分解反应，光线越强、温度越高、浓度越大，HNO3越易分解。4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O生成的NO2部分溶解在HNO3溶液中，而使HNO3呈黄色．但O2已经跑掉了，欲除去黄色，可通入O2，有时还需加入一定量的水：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO35．究因法认识不能用HNO3制取H2的原因HNO3越稀，氧化性越弱，能否用稀HNO3和活泼金属反应制取H2呢？答案是否定的．因为HNO3(aq)不论浓、稀，都有强氧化性，金属越活泼越易被氧化．在HNO3(aq)中同时存在H＋和NO3－，得电子能力：NO3－>>H＋，故金属失去的电子，理应被NO3－得到，所以还原产物为NOx；退一步，假设有H＋获得电子变为H原子，但生成的H原子随即被NO3－氧化又变为H＋，还原产物还是NOx。故不能用活泼金属与HNO3(不论浓、稀)反应制取H2。6．层析法认识钝化的实质钝化是物理变化，还是化学变化？可层析钝化的概念而认识．钝化是指在金属表面氧化成一层薄而致密的氧化膜，阻碍反应进一步进行的过程．理解钝化概念必须注意以下几点：（1）钝化是化学变化。（2）钝化形成的薄膜能阻碍反应的进一步进行。（3）钝化是有条件的。①常温下，Fe、Al在浓HNO3(或浓H2SO4)中钝化；而加热条件下，Fe、Al与浓HNO3(或浓H2SO4)则反应剧烈。②常温下，纯的Fe、Al在浓HNO3(或浓H2SO4)中钝化，而含杂质的Fe、Al一般与浓HNO3(或浓H2SO4)反应剧烈。③常温下，Fe、Al在浓HNO3中钝化，但与稀HNO3反应却十分剧烈。硝酸工业制法的发展硝酸的工业制法有三种。第一种是早在17世纪就使用的硝石法．它是利用钠硝石跟浓硫酸共热而得硝酸。NaNO3＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HNO3↑由于硝酸较易挥发，所以，反应产生的是硝酸蒸气，经冷凝后即为液体．反应生成的酸式硫酸盐，在高温条件下可进一步与钠硝石反应，生成硫酸正盐和硝酸．但硝酸在高温时会分解，所以硝石法一般控制在第一步反应。第二种是电弧法。它是利用电弧使空气中的氮气和氧气直接化合而成NO：N2＋O22NO这是可逆反应，而且这两种单质互相化合时是吸热的，因此高温对于NO的生成有利。不过，即使在3000℃，平衡混合物中也仅含有5工业上用强大的电源产生的电弧做加热器，温度可达4000℃左右．当空气流迅速通过电弧时，空气受到强热，于是就生成少量的一氧化氮。立刻将混合气体冷却到1200℃以下，以后再进一步冷却，混合气体中的NO与O2化合而成NO第三种是氨的催化氧化法。思考：通过对比分析，比较三种方法的优缺点。答案：方法一产量低，消耗硫酸多，又受到原料硝石产量的