化学自习室移动版

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

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

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＋H₂ONH₃·H₂O

NH₃·H₂O可电离出氢氧根离子，使溶液显碱性

NH₃·H₂OOH^－＋NH₄^＋

NH₃·H₂O不稳定，受热分解NH₃·H₂ONH₃↑＋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＋5O₂4NO＋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＋NaOHNH₃＋H₂O＋NaNO₃

(2)受热分解：NH₄ClNH₃↑＋HCl↑     NH₄CO₃H₂O↑＋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^－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)₂CaCl₂＋2NH₃↑＋2H₂O

装置：固 ＋固气 (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^＋＋SO₄^2－如

1．与铁反应：2H^＋＋Fe=Fe^2＋＋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^＋=Al^3＋＋3H₂O

5．与氧化铝反应：Al₂O₃＋6H^＋=2Al^3＋＋3H₂O

6．与碳酸钠溶液反应：2H^＋＋CO₃^2－= 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:

(3)强氧化性

①氧化非金属C＋2H₂SO₄(浓)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O

②氧化金属

Cu＋2H₂SO₄(浓)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)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