《5.2第二节　氮及其化合物》导学案课件

第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮《第二节

氮及其化合物》导学案课件知识铺垫新知预习自主测试1.空气中主要含有氮气和氧气,其中氮气的性质稳定,可作保护气。2.N2的密度与空气相差不大,不可采用排空气法收集,可用排水法收集。知识铺垫新知预习自主测试一、氮气与氮的固定1.自然界中的氮元素2.氮气的化学性质(1)稳定性:通常情况下氮气难与其他物质发生化学反应,无法被大多数生物体直接吸收。【微思考】为何氮气的化学性质很稳定?提示氮分子内两个氮原子之间以共价三键结合,断开该化学键需要较多的能量。知识铺垫新知预习自主测试(2)氮气与金属或非金属单质的反应3.氮的固定(1)定义:将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程。(2)分类①自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨。②人工固氮:人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物。最重要的人工固氮途径是工业合成氨。知识铺垫新知预习自主测试二、一氧化氮和二氧化氮1.物理性质2.化学性质(1)常温下,NO不稳定,易与O2结合。化学方程式为2NO+O2===2NO2。(2)NO2溶于水时与水发生反应。化学方程式为3NO2+H2O===2HNO3+NO。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)NO和NO2的颜色、气味、水溶性不同,但它们都是有毒的气体。(

)(2)实验室只能用排水法收集NO,用向上排空气法收集NO2。(

)(3)NO具有较强的还原性,在空气中极易被氧化。(

)(4)将盛满NO的试管打开塞子置于空气中,无色气体变为红棕色。(

)(5)打磨好的镁带在空气中燃烧可得到纯净的Mg3N2。(

)答案:(1)√

(2)√

(3)√

(4)√

(5)×知识铺垫新知预习自主测试2.下列过程没有起到氮的固定作用的是(

)A.N2与O2反应生成NOB.NH3经催化氧化生成NOC.N2与H2在一定条件下合成氨D.豆科植物的根瘤菌将空气中的氮气转化为含氮化合物答案:B知识铺垫新知预习自主测试3.下列说法正确的是(

)A.一氧化氮和二氧化氮都可用排水法收集B.二氧化氮既有氧化性,又有还原性C.通常情况下,二氧化氮和一氧化氮都是无色的有毒气体D.一氧化氮只具有还原性答案:B解析:NO2易溶于水,且溶于水时与水发生反应,不能用排水法收集,A项错误;二氧化氮与水反应时,既作氧化剂又作还原剂,B项正确;通常情况下,一氧化氮为无色气体,二氧化氮为红棕色气体,它们都是有毒气体,C项错误;一氧化氮中氮元素显+2价,很容易被氧化,作还原剂,具有还原性,也可以被还原,作氧化剂,具有氧化性,D项错误。任务素养脉络随堂检测氮的氧化物溶于水的有关计算问题探究【实验探究】NO2被H2O吸收的实验NO2能溶于H2O并发生反应,为了使NO2尽可能被H2O吸收,某化学兴趣小组设计了如下实验步骤,以探究NO2被H2O吸收的程度。步骤①:将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中,如图甲所示。任务素养脉络随堂检测步骤②:将O2缓慢通入步骤①的试管中,如图乙所示。

任务素养脉络随堂检测1.步骤①中:试管内气体的颜色和水位有何变化?发生反应的化学方程式是什么?2.步骤②中试管内气体的颜色和体积怎样变化,试管内水位怎样变化?主要发生哪些反应?提示缓慢通入O2时,试管内无色气体变为红棕色,后又变为无色,但气体体积减小,液面不断上升。发生反应:2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO。任务素养脉络随堂检测3.当液体充满整个试管时,通入的O2与原试管内的NO2体积之比是多少?写出总反应的化学方程式。提示当液体充满试管时,NO2和通入的O2恰好完全反应生成HNO3,即4NO2+O2+2H2O===4HNO3,因此V(NO2)∶V(O2)=4∶1。4.在相同条件下,向同一试管中分别通入NO和O2,然后倒置于水槽中,若溶液充满试管,则通入的NO和O2的体积比为多少?提示4∶3。任务素养脉络随堂检测知识拓展氮的氧化物溶于水的有关定量关系1.相关反应原理3NO2+H2O===2HNO3+NO①2NO+O2===2NO2②由方程式①×2+②得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3③由方程式①×2+②×3得:4NO+3O2+2H2O===4HNO3④任务素养脉络随堂检测2.氮氧化物溶于水的不同情况及剩余气体分析(1)NO2与O2的混合气体溶于水(反应③)温馨提示:氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时,剩余的气体可能是O2,也可能是NO,但不可能是NO2,因为NO2会与水反应生成HNO3和NO。任务素养脉络随堂检测素能应用典例一定条件下,将等体积的NO和O2充入同一试管,并将试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积约为原气体总体积的(

)答案:C任务素养脉络随堂检测变式训练将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管里,充分反应后试管中剩余20mL气体,则原混合气体中NO2和NO的体积比为

(

)A.2∶1 B.1∶3 C.3∶1 D.1∶1答案:C解析:所以原混合气体中V(NO)=40

mL-30

mL=10

mL,因此V(NO2)∶V(NO)=30

mL∶10

mL=3∶1。

任务素养脉络随堂检测任务素养脉络随堂检测1.下列关于氮气的说法中错误的是(

)A.通常情况下N2性质很稳定,所以N2可以在电焊时作保护气答案:C解析:N2很稳定,常用作保护气;在高温下N2与O2产生的NO易被氧化为NO2,故汽车尾气会造成环境污染;N2在空气中的体积含量约为

;N2与金属Mg反应时,作氧化剂。任务素养脉络随堂检测2.下列关于NO和NO2的叙述正确的是(

)A.NO是一种红棕色气体B.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合C.含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等D.NO2可用排水法收集答案:C解析:解答本题要抓住NO易被氧化、NO2易与水反应的特点。NO是无色的气体,A项错误;常温常压下,NO易与空气中的氧气直接化合生成NO2,B项错误;NO2能与水反应,故不能用排水法收集,D项错误。任务素养脉络随堂检测3.下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是(

)①N2→NO2

②NO2→NO

③NO2→HNO3

④N2→NOA.① B.② C.④ D.③答案:C解析:该题有两个要求:(1)必须加入氧化剂;(2)通过一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都有元素化合价升高,但反应①N2→NO2不能通过一步反应完成;而反应③NO2→HNO3中,虽然氮元素的化合价升高,但不加氧化剂也能完成,如反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2既是氧化剂又是还原剂;只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成。任务素养脉络随堂检测4.NO2溶于水时,与水反应,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是(

)A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶3答案:B解析:NO2与H2O的反应中,NO2既作氧化剂又作还原剂:根据得失电子守恒,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2。任务素养脉络随堂检测5.如图所示,室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:(1)写出观察到的现象:①

;

②

;

③

。

(2)最终试管中剩余的气体是

,体积为

。

答案:(1)①通入O2后试管内气体变为红棕色②试管内液面升高③最后试管内液体没有全部充满,有无色气体剩余(2)NO

1.0mL任务素养脉络随堂检测第2课时

氨和铵盐知识铺垫新知预习自主测试1.农作物所必需的营养元素中,氮、磷、钾需要量较大。2.可用作氮肥的物质有尿素[CO(NH2)2]、氨水、铵盐如碳酸氢铵(NH4HCO3)和氯化铵(NH4Cl)、硝酸盐如硝酸铵(NH4NO3)和硝酸钠(NaNO3)等(在括号内填化学式)。3.取少量硫酸铵或氯化铵固体,加入少量熟石灰粉末,混合、研磨,可闻到一股刺激性气味,这是氨的气味。知识铺垫新知预习自主测试一、氨1.物理性质【微思考1】液氨为何可用作制冷剂?提示液氨汽化要吸收大量的热,使周围温度急剧降低。知识铺垫新知预习自主测试2.化学性质(1)氨与水的反应①常用喷泉实验来验证NH3易溶于水。②NH3溶于水形成的溶液叫氨水,氨溶于水时,会与水结合成一水合氨(化学式NH3·H2O)。化学方程式为NH3+H2ONH3·H2O。③一水合氨是一种弱碱,在水中有一小部分发生电离:。所以氨水显碱性,能使酚酞溶液变红或使红色的石蕊试纸变蓝。【微思考2】氨水和液氨是同一物质吗?提示不是同一物质。氨水是氨的水溶液,属于混合物;而液氨是纯净物,成分为NH3。知识铺垫新知预习自主测试(2)氨与酸的反应与HCl反应原理:NH3+HCl===NH4Cl。实验操作:将两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒相互靠近。实验现象:有白烟生成。实验应用:用于NH3和HCl气体的互相检验。(3)氨的还原性在加热和有催化剂(如铂)的条件下,氨能被氧气氧化为一氧化氮和水:4NH3+5O24NO+6H2O(工业制硝酸的基础)。知识铺垫新知预习自主测试二、铵盐1.物理性质都是无色或白色晶体,都易溶于水。2.化学性质(1)不稳定性(2)与碱反应氯化铵与熟石灰反应的化学方程式为知识铺垫新知预习自主测试知识铺垫新知预习自主测试三、氨的实验室制法试剂—Ca(OH)2和NH4Cl

↓原理—Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O

↓装置—固+固

气(与制取O2的装置相同)

↓收集—向下排空气法

↓验满—湿润的红色石蕊试纸靠近试管口(变蓝)、蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口(产生白烟)知识铺垫新知预习自主测试【微思考3】如何检验试管中已集满氨?提示(1)将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,即可说明氨气已集满。(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,即可说明氨气已集满。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)氨水能导电,故NH3是电解质。(

)(2)液氨和氨水是同一种物质。(

)(3)氨气极易溶于水,所得溶液显碱性。(

)(4)NH3中氮元素显-3价,处于最低价态,具有一定的还原性,在一定条件下可被O2氧化。(

)(5)可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验集气瓶中NH3的存在。(

)答案:(1)×

(2)×

(3)√

(4)√

(5)√知识铺垫新知预习自主测试2.下列有关氨的性质的叙述中,正确的是(

)A.氨催化氧化可直接生成NO2B.氨水呈碱性C.氨和酸相遇都能产生白色烟雾答案:B任务一任务二任务三素养脉络随堂检测氨及铵盐的性质问题探究1.1mol·L-1的氨水中NH3·H2O的浓度就是1mol·L-1吗?氨水中的溶质通常被认为是什么?提示不是,溶液中NH3、

、NH3·H2O的浓度之和为1

mol·L-1;通常认为氨水中的溶质是NH3。2.为什么蘸有浓氨水和浓盐酸的两支玻璃棒靠近时会产生白烟?蘸有浓氨水和浓硫酸的两支玻璃棒靠近时是否会产生白烟?提示浓氨水和浓盐酸均有挥发性,挥发出来的NH3和HCl在空气中相遇,化合生成NH4Cl固体小颗粒,即为白烟。浓硫酸没有挥发性,故不可能形成白烟。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.铵盐有哪些共性?所有的铵盐受热分解都会产生氨气吗?提示铵盐都易溶于水、受热易分解、与碱反应放出氨气。不是所有的铵盐受热分解都会产生氨气,如硝酸铵。4.氨和铵盐之间是如何转化的?提示氨与酸反应生成铵盐,铵盐与碱反应生成氨。5.检验氨时使用的红色石蕊试纸为什么要先润湿?检验溶液中的

时,加入氢氧化钠溶液后为什么要加热溶液?提示氨只有与水反应生成NH3·H2O才能电离出OH-;氨极易溶于水,如果不加热,氨很难逸出。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.液氨与氨水的比较任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.铵盐受热分解固态铵盐受热分解的产物较复杂,组成铵盐的酸根离子对应的酸的性质不同,铵盐分解产物不同。(1)组成铵盐的酸根离子对应的酸是非氧化性的挥发性酸时,则加热时酸与氨同时挥发,冷却时又重新化合生成铵盐。例如:NH4Cl(2)组成铵盐的酸根离子对应的酸是氧化性酸时,则加热时发生氧化还原反应,无氨逸出。如NH4NO3分解不生成NH3,而生成N2。4.铵盐跟碱反应——铵盐的通性铵盐无论是固体状态还是存在于溶液中都能与强碱反应。(1)固体间反应:反应条件是加热或搅拌,产生NH3。(2)溶液中反应:由于NH3极易溶于水,所以产生的NH3会溶解,若溶液浓度很大,会有少量NH3逸出,加热溶液可使NH3大量逸出。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例1以下有关氨及铵盐的叙述中,不正确的是

(

)A.铵态氮肥不能与碱性物质如草木灰混合施用B.氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性C.实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨D.氨具有还原性,一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应答案:B解析:铵态氮肥与碱性物质如草木灰反应,放出氨从而降低肥效,A项正确;氨的喷泉实验体现了氨极易溶于水的性质,不能体现其有氧化性,B项不正确;氨具有还原性,在有催化剂的条件下加热能与O2发生反应,氨被氧化为NO,常温下氨还能被氯气氧化,D项正确。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练1有关氨的实验较多,下面对这些实验原理的分析中,正确的是(

)A.氨极易溶于水,可以用来做喷泉实验B.氨的还原性可以解释氨与氯化氢的反应实验C.NH3·H2O不稳定,实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨D.NH3液化时放出大量的热,因而,不能用氨作制冷剂答案:A解析:NH3与HCl的反应为非氧化还原反应,B项错误;因NH3易溶于水,实验室制NH3用NH4Cl固体和熟石灰加热,C项错误;液氨汽化时,吸收大量热,可用液氨作制冷剂,D项错误。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测氨的实验室制法问题探究1.实验制取氨一般用NH4Cl和Ca(OH)2作为原料,碱为什么不用NaOH?铵盐为什么不用碳酸铵?提示不用NaOH是因为NaOH易吸水结块,而且对玻璃仪器的腐蚀性较强;不用碳酸铵是因为碳酸铵分解会产生CO2,使收集到的氨不纯。2.能否用加热氯化铵固体的方法制取氨?为什么?提示不能,氯化铵加热分解为氨和氯化氢,但是遇冷后二者会立即结合成氯化铵,收集不到氨。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.实验室制备氨时,导管口为什么要插入试管底部?试管口塞有用水或稀硫酸浸湿的棉花团的作用是什么?提示氨的密度比空气的小,插入试管底部相当于利用向下排空气法将空气排出,收集氨。塞棉花团的作用是(1)防止生成的氨与空气发生对流,使收集到的氨不纯;(2)抑制氨逸出,防止污染空气。4.为收集干燥的氨,氨可用哪些干燥剂干燥?提示只能用碱性干燥剂,如生石灰;不能用酸性干燥剂,如P2O5、浓硫酸等;也不能用CaCl2,因为CaCl2会与NH3结合成CaCl2·8NH3。5.氨极易溶于水,实验室中吸收多余的氨,能否直接将导管插入水中?为什么?提示不能,会发生倒吸。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展氨的实验室制法

任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.干燥装置:通常用碱石灰干燥,不能使用浓硫酸,也不能用无水CaCl2,可将碱石灰放在干燥管或U形管中。4.收集方法:向下排空气法,导管应插入试管的底部。5.验满方法:①用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝;②用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验,产生白烟。6.尾气处理多余的氨要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球),以免污染空气。吸收尾气时要防止倒吸,常采用的装置有:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测7.快速制取少量氨的方法

任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例2氨是化学实验室常需制取的气体。实验室制取氨通常有两种方法:①用固体氢氧化钙与氯化铵共热;②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。(1)下面的制取装置图中,方法①应选用装置

(填“A”或“B”,下同),方法②应选用装置

。

(2)在制取后,如果要干燥氨,应选用的干燥剂是

。

A.浓硫酸B.固体氢氧化钠C.五氧化二磷(3)检验集气瓶中是否收集满氨的方法是

。

任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:(1)A

B

(2)B(3)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口处,如试纸变蓝,说明气体已收集满解析:A装置适用于固体与固体加热制气体,B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制气体。NH3为碱性气体,应用碱性干燥剂干燥。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练2下面是实验室制取氨的装置和选用的试剂,其中错误的是(

)任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:C解析:NH4HCO3固体受热分解生成NH3、CO2和H2O,气体进入盛有碱石灰的干燥管,碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气,生成纯净的氨,A项正确;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,也会促使浓氨水分解出氨,B项正确;加热固体制气体时,试管口应略向下倾斜,使产生的水能够流出,以免聚集在试管口的水倒流回试管底而将试管炸裂,C项错误;D项,加热浓氨水制取NH3的方法和试剂都是正确的。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测喷泉实验问题探究NH3易溶于水的实验任务一任务二任务三素养脉络随堂检测1.根据以上实验,试述形成喷泉的原因是什么?提示因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中,使烧瓶内的压强迅速减小,与外界大气形成较大的压强差,在压强差作用下,烧杯内溶液被压入烧瓶,通过带尖嘴的导管喷出,形成喷泉。2.某同学做该实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,并未产生喷泉,试分析实验失败可能的原因是什么?提示①装置气密性不好,②收集的NH3纯度较低,③烧瓶不干燥等。3.若条件是标准状况,则最终烧瓶所得溶液的物质的量浓度为多少?任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.喷泉形成原理——烧瓶内部压强减小,内外形成一定压强差当气体接触外部的水或溶液时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使烧瓶内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入烧瓶,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。2.引发喷泉的实验操作:打开止水夹,挤压胶头滴管,或其他形成压强差引发液体向烧瓶中流动喷射的操作。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.使容器内外产生较大压强差的两种方法:4.常见能形成喷泉的物质组合:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例3喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。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.SO2和H2O B.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2O D.NO和H2O任务一任务二任务三素养脉络随堂检测(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是

(填“增大”或“减小”,下同)上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是

下部锥形瓶内气体压强。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述

(填“图Ⅰ”或“图Ⅱ”)中装置的原理相似。

(3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为

。

②在①操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是

。

答案:(1)D

(2)减小增大图Ⅱ(3)①盛有NH3的集气瓶中产生大量的白烟②两烧瓶中同时产生喷泉任务一任务二任务三素养脉络随堂检测解析:(1)SO2和NH3均易溶于H2O,CO2能与NaOH溶液发生反应而溶解,三者均能形成足够大的压强差,形成喷泉;只有D项NO不溶于水,不能形成足够大的压强差,不可能形成喷泉。(2)对形成喷泉的可能原因进行归纳和总结,图Ⅰ是因为烧瓶内气体压强突然减小而产生压强差,形成喷泉;图Ⅱ则是因为下部锥形瓶内的气体压强增大而产生压强差,形成喷泉。现实生活中的人造喷泉及火山爆发的原理与图Ⅱ原理相似。(3)图Ⅲ装置中如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,氨溶解,右边烧瓶内气体压强减小,左边烧瓶内的HCl进入右边烧瓶,发生反应NH3+HCl===NH4Cl,在烧瓶中产生大量的白烟,左、右两烧瓶压强均急剧减小,此时打开活塞c,则两烧瓶中同时产生喷泉。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练3利用如图所示装置,在锥形瓶中,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与稀盐酸答案:D解析:根据题意只要能在锥形瓶内反应产生气体,压强大于圆底烧瓶内压强即可,故应选NH4HCO3和稀盐酸。A项中两物质不反应,B项中反应不生成气体,C项生成的CaSO4附着在CaCO3的表面会阻止反应的进行。注意该装置中玻璃导管的作用是使烧瓶内外压强相等。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测任务一任务二任务三素养脉络随堂检测1.右图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置,下列叙述不正确的是(

)A.该实验说明氨极易溶于水B.进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色,说明氨水呈碱性C.氨水很稳定,将烧瓶内的红色溶液加热颜色不会发生变化D.形成“喷泉”的主要原因是氨溶于水后,烧瓶内的气压小于大气压答案:C解析:由于氨极易溶于水,当少量水进入盛有氨的烧瓶会使烧瓶内压强迅速减小且小于大气压,使滴有酚酞的水进入烧瓶形成喷泉,A、D项正确;由于氨水有弱碱性,从而使酚酞由无色变为红色,B项正确;氨水不稳定,受热易分解放出氨,从而使碱性减弱,故滴有酚酞呈红色的氨水受热后红色变浅或褪去,C项错误。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测2.下列关于氨的说法中正确的是(

)A.氨可以用浓硫酸干燥B.氨溶于水显弱碱性,因此氨可使湿润的酚酞

试纸变蓝C.氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时,人们可不必采取任何防范措施D.吸收NH3可用右图所示的装置防止倒吸答案:D解析:氨属于碱性气体,不能用酸性干燥剂干燥;湿润的酚酞试纸遇NH3会变红;虽然氨并不能称为有毒气体,但由于氨的溶解度极高,且极易挥发,所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上,从而产生刺激和炎症,故发生液氨大量泄漏时,人们必须采取一定的防范措施,例如根据氨的密度小的特征,可以向地势低、逆风的方向跑离事故区,故A、B、C项错误。四氯化碳是一种油状液体,氨不溶解于其中,图中装置可防倒吸,D项正确。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.检验铵盐溶液的方法是取少量待测溶液滴入试管中,然后(

)A.加热,用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验B.加强碱溶液后再加热,最后再滴入无色酚酞溶液C.加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口检验D.加烧碱溶液后再加热,最后再用湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验答案:D解析:并非所有铵盐加热分解都会产生NH3,A、C两项错误;加碱溶液共热后,NH3将逸出,B项错误。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测4.用加热法可以分离的一组物质是(

)A.氯化铵和消石灰 B.碳酸氢铵和过氧化钠C.氯化铵和氯化钠 D.碘和氯化铵答案:C解析:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测5.某学校兴趣小组探究制取氨的实验如下:(1)甲同学拟用下列实验方法制备氨,其中合理的是

(填字母,下同)。

A将氯化铵固体加热分解B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中(2)根据(1)中所选药品,该同学欲用下列常见的实验室制气装置制取氨,适宜的装置是

。

任务一任务二任务三素养脉络随堂检测(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据,下列性质与收集方法无关的是

(填序号)。

①密度②颜色③溶解性④热稳定性③与氧气反应(4)下图是甲同学设计收集氨的几种装置,其中可行的是

(填字母),集气的原理是

。

任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:(1)B

(2)C

(3)②④(4)d氨的密度比空气的小,采用短管进氨气,长管出空气,即可收集氨解析:(1)加热氯化铵产生氯化氢和氨,遇冷又转化为氯化铵固体,不能制取氨;用浓氨水与氢氧化钠固体混合制氨时,将氨水滴入氢氧化钠固体中更便于操作,而且可以节约氨水的用量;氨极易溶于水,若用稀溶液制取,产量较少。(2)根据所选试剂分析,不需要加热条件。(3)收集气体可采用排空气法(气体密度与空气密度的差异、气体不能被氧气氧化等),也可采用排水法(不易溶于水)。(4)氨极易溶于水,且氨气的密度比空气的小,因此采用向下排空气法收集。第3课时

硝酸

酸雨及防治知识铺垫新知预习自主测试1.盐酸、稀硫酸与金属铜不反应,因Cu在金属活动性顺序中排在氢之后。2.浓硫酸与Cu在常温下不反应,加热条件下发生反应的化学方程式为3.从N元素的化合价分析,HNO3只有氧化性。知识铺垫新知预习自主测试一、硝酸1.物理性质硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。2.化学性质(1)不稳定性浓硝酸见光或者受热会分解产生二氧化氮:浓硝酸的保存:一般保存在棕色试剂瓶中,并放置在阴凉处。【微思考1】实验室中浓硝酸显黄色的原因。提示浓硝酸分解生成的二氧化氮又溶于硝酸所致。知识铺垫新知预习自主测试(2)强氧化性①与金属铜的反应浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式分别为:【微思考2】(1)在硝酸与铜的反应中,体现了硝酸的哪些性质?(2)浓硝酸、稀硝酸与Cu反应的还原产物分别为NO2、NO,反应中稀硝酸中氮元素的化合价降低较多,说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强,对吗?提示(1)强氧化性、酸性。(2)不对。浓硝酸氧化性比稀硝酸强,与Cu反应时浓硝酸反应更剧烈。知识铺垫新知预习自主测试②浓硝酸与铁、铝的反应a.常温下,铁、铝的表面被浓硝酸或浓硫酸氧化,生成了一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。b.加热时,铁、铝会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。③王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比为1∶3组成的混合物。王水能使不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。知识铺垫新知预习自主测试3.工业制硝酸(1)工业上制硝酸的流程图(2)反应原理4.硝酸的用途硝酸是重要化工原料,用于制化肥、农药、炸药、燃料等。知识铺垫新知预习自主测试二、酸雨及防治1.大气中二氧化硫、氮氧化物的来源(1)二氧化硫:煤和石油的燃烧、含硫金属矿物的冶炼等。(2)氮氧化物:机动车发动机产生的高温使空气中的氮气和氧气反应生成氮氧化物。2.二氧化硫、氮氧化物的危害(1)引起呼吸道疾病,严重时会使人死亡。(2)形成酸雨。3.酸雨的形成与危害(1)酸雨二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨。酸雨的pH小于5.6。知识铺垫新知预习自主测试【微思考3】正常雨水是否呈中性?提示正常雨水由于溶解了二氧化碳,呈酸性,其pH约为5.6。(2)形成①硫酸型酸雨:SO2→SO3→H2SO4(或SO2→H2SO3→H2SO4)。②硝酸型酸雨:NOx→NO2→HNO3。【微思考4】(1)“雷雨发庄稼”有何科学道理?试结合有关反应的化学方程式解释说明。(2)收集到的酸雨样品,放置时间稍长,酸性反而越强,原因是什么?(2)酸雨中的H2SO3为中强酸,易被O2氧化为酸性更强的H2SO4。知识铺垫新知预习自主测试(3)危害①直接损伤农作物,破坏森林和草原,使土壤、湖泊酸化;②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)过量的铜与浓硝酸反应有NO生成。(

)(2)硝酸可与Na2SO3反应制得SO2气体。(

)(3)稀硝酸与锌反应可放出氢气。(

)(4)用浓硝酸与Cu反应制备NO2。(

)(5)煤和石油的燃烧是形成酸雨的主要原因之一。(

)(6)在常温下,浓硫酸和浓硝酸均可使Fe和Al发生“钝化”,说明常温下浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al都不反应。(

)(7)空气质量日报报道的大气污染物是CO2、SO2、氮氧化物、固体悬浮颗粒。(

)答案:(1)√

(2)×

(3)×

(4)√

(5)√

(6)×(7)×知识铺垫新知预习自主测试2.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是(

)A.酸雨 B.臭氧空洞C.温室效应 D.光化学烟雾答案:A解析:酸雨主要是由空气中SO2和氮氧化物含量增大引起的;引起臭氧空洞的主要原因是冰箱的制冷剂氟利昂(如CF2Cl2)分解产生的氯原子对臭氧层产生长久的破坏作用,NO也是破坏臭氧层的重要因素之一;引起温室效应的主要原因是空气中CO2浓度的增大,CH4、N2O等也是导致温室效应的气体;引起光化学烟雾的主要原因是空气中氮氧化物浓度的增大。知识铺垫新知预习自主测试3.下列关于硝酸的认识中,正确的是(

)A.浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性B.浓硝酸与金属反应不产生氢气,而稀硝酸与金属反应可置换出氢气C.因常温下铝和铁不与浓硝酸反应,所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中D.硝酸与金属反应时,只表现出氧化性答案:A任务一任务二任务三素养脉络随堂检测硝酸的强氧化性问题探究硝酸的强氧化性实验将铜片置于两支具支试管的底部(见下图),通过分液漏斗分别加入2mL浓、稀硝酸。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测1.两支具支试管中观察到的实验现象是否完全相同?反应中浓硝酸、稀硝酸起什么作用?提示不完全相同。加入浓硝酸的具支试管中出现的现象是铜片表面产生气泡,铜片逐渐溶解,溶液变蓝,具支试管上部空间有红棕色气体生成。加入稀硝酸的具支试管出现的现象是铜片表面产生气泡,铜片逐渐溶解,溶液变蓝,具支试管上部空间产生的无色气体迅速变为红棕色,后又变成无色。两支具支试管中浓、稀硝酸既表现出氧化性,又表现出酸性。2.A、B集气瓶收集的气体是什么?如何检验?提示NO。向集气瓶中通入少量O2(或空气),气体颜色由无色变为红棕色;或敞口放置,瓶口有红棕色气体产生,均可说明集气瓶中收集的气体是NO。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.A装置中Cu若过量,生成气体的成分有哪些?A装置收集的气体有NO2吗?要收集NO2,用什么方法?提示NO2、NO;没有NO2,因为NO2与水反应生成NO;用向上排空气法。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展硝酸的强氧化性1.规律(1)硝酸的浓度越大,反应温度越高,其氧化性越强。(2)硝酸作氧化剂的反应中,还原剂一般被氧化成最高价态。2.表现(1)硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外,硝酸几乎可以氧化所有的金属。②活泼金属与HNO3反应不生成H2,HNO3的浓度不同,还原产物不同。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化,但加热时可以彻底反应。(2)硝酸与非金属的反应反应规律:非金属单质+浓硝酸→该非金属元素最高价氧化物或高价含氧酸+NO2↑+H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子,如HI、HBr、SO2、FeO、Fe2+、Br-、I-、S2-、

等均能被HNO3氧化。(4)硝酸与铁反应当硝酸过量时,生成Fe(NO3)3;当铁过量时,生成Fe(NO3)2。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例1下列说法正确的是(

)A.过量的铁与浓硝酸反应,其产物是Fe(NO3)3、NO2、NO、H2OB.1mol铜与足量的浓硝酸反应,消耗硝酸的物质的量为2molC.往Fe(NO3)2溶液中加入稀硫酸,溶液的颜色会由浅绿色变为棕黄色D.铁、铝在任何浓度的硝酸中都会钝化答案:C解析:过量的铁与浓硝酸反应生成Fe(NO3)2,A项错误;1

mol铜与足量的浓硝酸反应,消耗硝酸的物质的量为4

mol,B项错误;铁、铝在浓硝酸中会发生钝化,但在稀硝酸中不会钝化,D项错误。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练1下列各反应表明了HNO3的什么性质?任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:①挥发性②强氧化性、酸性③强氧化性④强酸性⑤不稳定性解析:①由于硝酸的沸点比硫酸的低,所以受热时硝酸挥发出来;②金属铜和硝酸反应时,+5价的N,一部分降低为+2价,另一部分保持+5价不变,所以硝酸表现强氧化性和酸性;③碳和浓硝酸反应时,+5价的N降低为+4价,表现硝酸的强氧化性;④Na2CO3与硝酸反应生成碳酸,表现了硝酸的强酸性;⑤硝酸受热分解,表现了不稳定性。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测硝酸与金属反应的有关计算问题探究1.38.4gCu与足量的浓硝酸反应,铜全部反应后,收集到的气体在标准状况下的体积是多少?提示浓硝酸在反应中被还原为NO2,Cu被氧化为Cu2+,反应中Cu失去电子

×2=1.2

mol,所以硝酸在反应中得到电子1.2

mol,生成NO2的物质的量为1.2

mol,在标准状况下的体积为1.2

mol×22.4

L·mol-1=26.88

L。2.上述反应中,参与反应的硝酸的总物质的量是多少?提示参与反应的硝酸一部分被还原为NO2,一部分以

的形式与Cu2+结合成Cu(NO3)2,参与反应的硝酸的总物质的量=被还原成NO2的物质的量+与Cu2+结合的

的物质的量=1.2

mol+1.2

mol=2.4

mol。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.38.4gCu与一定量的浓硝酸反应,铜全部反应完后,收集到的气体在标准状况下的体积为17.92L,计算混合气体中NO2和NO的物质的量。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.硝酸与金属反应的计算方法(1)电子守恒:硝酸与金属反应属于氧化还原反应,氮原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。生成1molNO2、NO、N2O、N2、NH4NO3分别得到1mol、3mol、8mol、10mol、8mol电子。(2)原子守恒:HNO3与金属反应时,一部分以

的形式存在,一部分转化为还原产物,这两部分中氮原子的物质的量之和与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。(3)利用离子方程式计算:HNO3与H2SO4的混合溶液与金属的反应,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。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测2.硝酸与金属反应的计算技巧(1)如果金属被HNO3溶解后,产生的NOx气体(NO2、NO)与O2充分混合后又用H2O恰好完全吸收,则金属失去的电子数等于消耗的O2得到的电子数。(2)如果金属被HNO3溶解后,再向溶液中滴加NaOH溶液使金属阳离子恰好完全沉淀,则金属失去电子的物质的量等于HNO3得到电子的物质的量,也等于生成氢氧化物时消耗的OH-的物质的量,因此,m(沉淀)=m(金属)+m(OH-)=m(金属)+n(e-)×17g·mol-1[因为M任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例2将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:(1)NO的体积为

L,NO2的体积为

L。

(2)待产生的气体全部逸出后,向溶液中加入VmLamol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原HNO3溶液的浓度为

mol·L-1。

(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的H2O2溶液

g。

任务一任务二任务三素养脉络随堂检测解析:(1)解:设生成NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。解得x=0.26

mol,y=0.24

mol;V(NO)=0.26

mol×22.4

L·mol-1=5.824

L;V(NO2)=0.24

mol×22.4

L·mol-1=5.376

L。(2)由原子守恒得:n(HNO3)=n(气体)+n(NaOH),任务一任务二任务三素养脉络随堂检测任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练2在100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol·L-1和0.1mol·L-1,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是(

)A.0.15mol·L-1 B.0.225mol·L-1C.0.35mol·L-1 D.0.45mol·L-1答案:B任务一任务二任务三素养脉络随堂检测解析:由于本题溶液中存在HNO3、H2SO4,所以c(H+)>c(),而在Cu与稀硝酸反应中可知,实际参加反应的n(H+)∶n(Cu)=8∶3,所以要依据离子方程式来计算。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测酸雨的危害与防治问题探究如图是德国的一座大理石雕像在六十年间的变化,结合所学知识回答下列问题:任务一任务二任务三素养脉络随堂