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1、第四章 非金属及其化合物,第四节 氨 硝酸 硫酸,-氨气的喷泉实验,展示装满氨气的烧瓶,无色, 有刺激性气味的气体;,你得出什么结论?,易液化;,冰块,氨气,液氨,1.氨气的物理性质,极易溶于水(1:700)。,(一)氨的性质,2、氨的化学性质,(1)氨跟水反应显弱碱性,NH3极易溶于水。(1 :700),,所以氨水显_,既能使无色的酚酞溶液变成_,又能使湿润的红色的石蕊试纸_。,NH3与水反应后有碱性物质生成。,大部分NH3与水结合成 NH3H2O, NH3H2O可以小部分电离成NH4+和OH-。,红色,变蓝,弱碱性,(2)氨跟酸的反应,写出上述反应的离子方程式,氨与氯化氢的反应,沾有浓盐酸
2、的玻棒,沾有浓氨水的玻棒,HCl,NH3,现象:产生大量白烟,NH3+HClNH4Cl,不能,1.在反应中为什么会产生白烟?,挥发出的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?,铵盐,物理性质:,铵盐都是晶体,铵盐都易溶于水,铵盐的形成:NH3 + H+=NH4+,铵盐都不稳定,受热易分解,铵盐的化学性质,(1)铵盐受热易分解,(2)铵盐与碱反应,NH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3 ,(NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3 ,运用: 实验室用来制NH3、用于NH4+的检验,反应实质: NH4
3、+ OH=NH3+H2O,铵盐的用途,大量的铵盐用于生产氮肥,硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作 印染和制干电池的原料,也可以用于 金属的焊接,以除去金属表面的氧化物薄膜。,氮 肥,氯化铵的妙用,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,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。,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
4、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。,(二)NH3的实验室制法,原理:加热铵盐与碱的固体混合物 如:将固体NH4Cl与Ca(OH)2混合加热,即得到NH3,讨论: NH3如何收集? 如何检验NH3已经收满?剩余的NH3如何处理? 若要制备干燥的NH3 ,可用什么作干燥剂?,NH3的实验室制法,(1)原料:NH4Cl Ca(OH)2,(2)原理: 2NH4Cl+Ca(OH)2=2
5、NH3+2H2O+CaCl2 (3)制取装置: 固固加热装置,棉花的作用:,防止空气对流,(4)收集装置: 向下排空气法 (5)检验: a:使湿润的酚酞试纸变红 b:遇浓盐酸产生大量的白烟 (6)尾气处理:用水吸收NH3,要得到干燥的氨气,常用试剂有哪些? CaO、碱石灰等碱性干燥剂 无水CaCl2不能用来干燥NH3(形成CaCl2.8NH3),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?,浓氨水,方法二:加热浓氨水制氨气,浓氨水,固体CaO,思考:有什么现象?为什么有此现象?,方法三,1、吸收水分,减少溶剂。 2、增加OH-的浓度。 3、放出热量,升高温度。,使指示剂变色:
6、,与碱发生中和反应:,与碱性氧化物反应:,与盐反应:,稀硫酸与硝酸使紫色石蕊试液变红,H+ + OH - = H2O,2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O,2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2,与活泼金属反应,二、硫酸和硝酸的氧化性,思考与交流,1、硫酸、硝酸、盐酸都是酸,它们在组成上用什么特点?,它们都是酸,在水溶液中电离出H+,硫酸、硝酸是含氧酸,盐酸是无氧酸;硫酸是二元酸,硝酸和盐酸是一元酸,2、这些特点与酸的通性有什么关系?用电离方程式表示。,在水溶液中都电离出氢离子,HA=H+A,1、 硫酸的性质,【思考】稀硫酸和浓硫酸的性质有何不同? 浓H2SO4的物理性质
7、 A.色态:无色、粘稠的油状液体 B.沸点:约338难挥发酸(高沸点酸) C.密度:1.84g/cm3高密度酸 D.溶解性:跟水任意比互溶,溶解放出大量热。 两高:沸点、密度高 两大:溶解度、溶解放热量大,你对浓硫酸知多少?,(1)浓硫酸在稀释时应注意什么问题?,应将浓硫酸沿烧杯壁向水中慢慢注入,并用玻璃棒不断搅拌。,(2)实验室制HCl气体是用以下反应制备,你能说明反应进行的理由吗?,注:高沸点酸制低沸点酸,难挥发性酸制易挥发性酸,浓硫酸的特性:,1) 吸水性:能吸收水份,可干燥与它不反应的气体,思考:1.能用浓硫酸干燥H2S、NH3气体吗?,2.将硫酸铜晶体投入浓硫酸中,有何现象?,2)、
8、脱水性,浓硫酸与木屑、棉花、纸屑反应,浓硫酸与蔗糖反应,浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素,a.浓硫酸沾到衣服上应如何处理? b.浓硫酸沾到皮肤上应如何处理?,浓硫酸的吸水性与脱水性有何区别?,实验:将浓硫酸慢慢加入蔗糖中,并用玻 璃棒搅拌,现象:,蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状,并放出有刺激性气味的气体,原因:,C12H22O11 浓硫酸能将蔗糖中的H和O按原子个数比2:1脱去形成水,使蔗糖生成炭,问题探究,1、写出蔗糖遇浓硫酸发生的化学方程式:,C12H22O11 12C+11H2O,2、蔗糖分子中含有水,浓硫酸将水吸去使它生成炭而变黑,这种说法对吗?试分析。,不对,因
9、为蔗糖分子中没有水,练习并讨论:,3)与铜反应:强氧化性,分析上述反应中电子转移的方向和数目,指出氧化剂和还原剂,并分析浓硫酸在上述反应中体现的性质。,失去2e-,得到2e-,氧化剂:H2SO4 还原剂:Cu,加热时,浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外) ,一般没有氢气生成,通常生成SO2气体。,铜与浓硫酸的反应,现象:,有气体产生,此气体使品红溶液褪色或紫色的石蕊试液变红,反应后溶液倒入少量的水中,溶液呈蓝色,反应原理:,Cu+2H2SO4 (浓)= CuSO4+SO2+2H2O,浓硫酸与碳的反应:,C+2H2SO(浓)= CO2+2SO2 +2H2O,4)与非金属反应,思考并讨论:,
10、请设计实验方案,验证碳和浓硫酸反应的产物,加热时,浓硫酸也能与某些非金属反应(S、C等),仪器连接如下,说明:应首先用无水硫酸铜验证水,然后用品红验证二氧化硫,再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫,接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化,最后才验证二氧化碳。,验证碳和浓硫酸反应的产物,如何检验浓硫酸与碳反应生成的各种产物?,无水硫酸铜、品红、酸性高锰酸钾或溴水、品红、澄清的石灰水,注意:硫酸分子中的硫元素的化合价为 价,处于硫元素所有化合价中的 价态,在氧化还原反应中化合价只能 ,表现 ,浓硫酸被还原一般得到的产物为 。,+6,最高,降低,氧化性,SO2,常温下,浓硫酸可用铁槽车或铝槽车运输,这是因为常
11、温下,浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密的氧化膜,阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应,这种现象叫做钝化。,硫酸车槽,【思考】浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸是否有氧化性?如果有,其氧化性与浓硫酸的氧化性有何不同? 浓硫酸与稀硫酸比较: 稀H2SO4:由H+和SO42-构成弱氧化性(由H+体现)可与活泼金属反应生成H2 浓H2SO4:由H2SO4分子构成强氧化性(由 S 体现),加热时可与大多数金属和某些非金属反应,通常生成SO2,2.硫酸的用途:,三、硝酸的性质:,1.物理性质:无色,易挥发、有刺激性气味的液体,能以任意比溶于水,含HNO3 98%的硝酸发烟硝酸,2.化学性质:,(1)酸性,(2)氧化
12、性, 与金属反应(除Au和 Pt外),Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 +2H2O,3Cu + 8HNO3(稀) = 3 Cu(NO3)2 + 2NO +4H2O,注意:Fe 和Al遇到冷的浓硝酸被钝化,被氧化成一层致密的氧化膜,与浓硫酸一样。,氧化性:浓硝酸稀硝酸,(3)不稳定性,与非金属反应,C +4HNO3 (浓)=2H2O +4NO2 +CO2,结论:硝酸跟非金属反应,生成NO2、 H2O和相应的含氧酸,硝酸还能氧化FeO、 Fe(NO3)2(Fe2+)、 HBr(Br-)、 HI(I-) 、H2S (S2-)、 SO2等具有还原性的化合物发生氧化还原反应,因此,不能用硝酸与有关的盐反应制取HI、 SO2、 H2S、 HBr等气体,小结:硝酸与金属反应时,主要是HNO3中+5价的氮得到电子,被还原成较低价氮的物质,稀硝酸的还原产物一般是NO,浓硝酸的还原产物一般是NO2,而不像盐酸与金属反应那样生成H2。,3、硝酸的用途:制化肥、农药、炸药、染料、盐等,