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氨 硫酸 硝酸知识要点

一、氮的固定

氮气转化为氮的化合物称为氮的固定。分自然固氮和人工固氮

氨 硫酸 硝酸知识要点

氨 硫酸 硝酸知识要点

二、氨

1、氨的组成

分子式:NH3, 相对分子质量:17 摩尔质量:17g/mol

2、氨的物理性质

[实验4-8]氨的喷泉实验

实验内容

实验现象

解释与结论

教材实验4-8

形成红色喷泉

氨气易溶于水,少量水溶解了大量氨气,烧瓶内气压减小,大气压将水压入烧瓶。

氨水显碱性,酚酞遇碱显红色

氨的物理性质:无色、刺激性气味的气体,易溶于水(1:700),密度比空气小。

3、氨的化学性质:

(1)氨溶于水时,部分与水反应:

NH3+H2O氨 硫酸 硝酸知识要点NH3·H2O

NH3·H2O可电离出氢氧根离子,使溶液显碱性

NH3·H2O氨 硫酸 硝酸知识要点OHNH4

NH3·H2O不稳定,受热分解NH3·H2O氨 硫酸 硝酸知识要点NH3↑+H2O

(2)氨与酸的反应:

[实验]分别蘸有氨水与浓盐酸的两玻璃棒靠近。现象:产生白烟

解释:氨水挥发出氨气,浓盐酸挥发出氯化氢气体,二者在空气中相遇生成氯化铵固体小颗粒,形成白烟。NH3+HCl=NH4Cl

换为硝酸,也有类似现象,因为硝酸有挥发性.NH3+HNO3=NH4NO3

换为硫酸,没有类似现象,因为硫酸没有挥发性。

(3)氧化还原性

NH3中氮元素处于-3价,只有还原性。

如:4NH3+5O2氨 硫酸 硝酸知识要点4NO+6H2O   氧化剂O2、还原剂NH3

[NH3中氮元素处于+1价,只有还原性。如NH3+Na=NaNH2+H2↑]

(4)分解(合成氨反应的逆反应)

三 、铵盐

1、物理性质:易溶于水的晶体。

2、化学性质:(1)与碱反应生成氨气:NH4NO3+NaOH氨 硫酸 硝酸知识要点NH3+H2O+NaNO3

(2)受热分解:NH4Cl氨 硫酸 硝酸知识要点NH3↑+HCl↑     NH4CO3氨 硫酸 硝酸知识要点H2O↑+CO2↑+NH3

注意,并不是所有铵盐都按这种方式分解。如硝酸铵分解复杂。

3、铵盐的检验:加氢氧化钠浓溶液加热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。说明是铵盐,离子方程式为NH4+OH氨 硫酸 硝酸知识要点NH3↑+H2O

四、氨气的制取

1、工业上:高温高压和催化剂存在时氮气与氢气反应。

2、实验室(通常):原理:2NH4Cl+Ca(OH)2氨 硫酸 硝酸知识要点CaCl2+2NH3↑+2H2O

装置:固 +固氨 硫酸 硝酸知识要点气 (与用氯酸钾制氧气相似)

干燥:碱石灰

收集:向下排空气法

验满:湿润的红色石蕊试纸或蘸浓盐酸的玻璃棒或湿润的酚酞试纸。

多余氨气可用水或酸吸收。

也可以将浓氨水滴入氧化钙或氢氧化钠固体、加热浓氨水等方法制备氨气。

五、硫酸

(一)稀硫酸的性质:酸的通性

H2SO4=2H+SO42

1.与铁反应:2H+Fe=Fe2++H2

2.与氢氧化钠溶液反应:H+OH= H2O

3.与氨反应:H+NH3=NH4

4.与氢氧化铝反应:Al(OH)3+3H=Al3++3H2O

5.与氧化铝反应:Al2O3+6H=2Al3++3H2O

6.与碳酸钠溶液反应:2H+CO32= H2O +CO2

(二)浓硫酸的特性

浓硫酸除了仍然有酸性外,还有其特性

(1)吸水性:H2O被浓硫酸吸收。这是浓硫酸做干燥剂的原理。浓硫酸可以干燥氧气、氢气、CO、氮气、Cl2、HCl、SO2等中性或酸性气体。不能干燥氨气(碱性气体)、H2S等强还原性气体

(2)脱水性:浓硫酸将有机物分子中的氢氧原子变成水而使之脱下(浓硫酸做脱水剂),如:

氨 硫酸 硝酸知识要点

实验内容

现象

解释与结论

浓硫酸与蔗糖作用

蔗糖先变黄再变黑,然后生成的黑色物质体积膨胀为疏松多孔状,并产生白雾,烧杯发烫。有刺激性气味。

浓硫酸使蔗糖脱水,并放热。黑色固体是碳单质。反应产生气体为二氧化硫和二氧碳。

稀硫酸与蔗糖作用

蔗糖溶解,无其它现象

蔗糖溶解在稀硫酸的水中

(3)强氧化性

①氧化非金属C+2H2SO4(浓)氨 硫酸 硝酸知识要点CO2↑+2SO2↑+2H2O

②氧化金属

实验内容

现象

解释与结论

A浓硫酸与铜混合

无明显现象

浓硫酸与铜常温下不反应

B浓硫酸与铜混合后加热

铜表面先变黑,后溶解,产生白色固体,有刺激性气味气体生成

Cu+2H2SO4(浓)氨 硫酸 硝酸知识要点CuSO4+SO2↑+2H2O


C将b生成的气体通入品红溶液中

品红溶液褪色

浓硫酸与铜混合后加热有二氧化硫生成,二氧化硫有漂白性

D将b试管冷却后,将试管内液体小心倒掉,再向试管内加蒸馏水振荡。

溶液变蓝色

浓硫酸与铜混合后加热有硫酸铜生成,硫酸铜溶解于水,溶液变蓝色

Cu+2H2SO4(浓)氨 硫酸 硝酸知识要点CuSO4+SO2↑+2H2O

铜是还原剂;浓硫酸有一半是氧化剂、一半表现酸性。

浓硫酸的氧化性是由于分子里的+6价硫引起,氧化性强,可以氧化绝大多数金属(但不能氧化金和铂);稀硫酸的氧化性是由于它电离出的H引起的。稀硫酸只可氧化金属活动性顺序中氢以前我金属。

所以当金属与浓硫酸作用时,总是+6价硫得电子,而不是氢得电子。即浓硫酸反应时不产生氢气。

把铁片、铝片放入盛有少量浓硫酸的试管中,没有气体生成。

原因:铁、铝在冷的浓硫酸中,表面被氧化生成一层致密的氧化膜,阻止了金属与酸进一步反应。这种作用叫钝化。

③氧化化合物

浓硫酸还可以氧化多种化合物,如-2价硫,+2价铁等,H2SO4(浓)+ H2S= SO2+S↓+ 2H2O

六、硝酸的氧化性

硝酸具有强氧化性,越浓,氧化性越强。HNO3中+5价N的氧化性远大于+1价H的氧化性,所以,硝酸做氧化剂时,一般都是N元素被还原。根据不同条件,得到水同价态的还原产物。如NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3等。

①氧化金属:除铂、金等少数金属外,绝大多数金属都可以被硝酸氧化。

Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O;

3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O

铝、铁在冷的浓硝酸中被钝化。

②氧化非金属

浓HNO3在加热时可将C、S等非金属氧化,如C + 4HNO3(浓)氨 硫酸 硝酸知识要点CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O

③氧化化合物:低价态的硫、+2价铁等物质,都可以被硝酸氧化。如

2HNO3(浓)+ Fe(NO3)2=== Fe(NO3)3+NO2↑+H2O

4HNO3(稀)+ 3Fe(NO3)2=== 3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

三、王水:浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3),可以氧化铂、金等金属。

浓硫酸与硝酸的比较


浓H2SO4

稀HNO3

浓HNO3

强氧化性

与金属

Fe、Al(常温)

钝化

NO

钝化

Cu(加热)

SO2(加热)

NO

NO2

与非金c(加热)

CO2、SO2


CO2、NO2

与化合物

SO2

NO

NO2

其他特性

脱水性


王水

吸水性


(责任编辑:化学自习室)
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