1、第四节第四节 氨氨 硝酸硝酸 硫酸硫酸 第第 1 课时课时 氨氨 学习目标定位 1.知道 NH3的物理性质特点以及氨水显碱性的原因。2.学会氨气的实验室 制取、收集和检验方法。3.学会铵盐的性质及 NH4的检验方法。 一 氨 1.氨气的物理性质是无色气体，有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水(易液化)。 2.氨气易溶于水喷泉实验 实验装置 操作及现象 结论 (1)打开止水夹，并挤压滴管的胶头 (2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形 成喷泉，瓶内液体呈红色 氨易溶于水，水 溶液呈碱性 3.将分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两支玻璃棒渐渐靠近，观察到的现象是有大量白烟产生，这 是因为浓氨水挥发产生的氨气
2、与浓盐酸挥发产生的 HCl 气体在空气中相遇迅速反应生成氯 化铵晶体小颗粒，反应的化学方程式是 NH3HCl=NH4Cl。 4.NH3分子中氮元素的化合价为3 价， 在化学反应中氮元素化合价可能的变化是只能升高， 不能降低，因此氨具有还原性。请写出氨气与氧气在催化剂作用下生成 NO 的化学方程式： 4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O。 归纳总结 1.氨气的化学性质 (1)氨与水反应生成一水合氨：NH3H2ONH3 H2O。 (2)氨与酸反应生成铵盐：NH3H =NH 4。 (3)氨的催化氧化反应：4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O。 2.氨水的性质 (1)氨溶于水，大部分和水反应生
3、成 NH3 H2O。NH3 H2O 很不稳定，受热易分解为氨气和水， 反应的化学方程式是 NH3 H2O= NH3H2O。 (2)氨水具有弱碱性，电离方程式是 NH3 H2ONH 4OH ，能使酚酞试液变红色(或使湿 润 的 红 色 石 蕊 试 纸 变 蓝 色 ) ， 能 与 氯 化 铝 溶 液 反 应 ， 离 子 方 程 式 是 Al3 3NH3 H2O=Al(OH)33NH 4。 1.氨水显弱碱性的主要原因是( ) A.通常状况下，氨的溶解度不大 B.氨水中的 NH3 H2O 少量电离 C.溶于水的氨分子只有少量发生电离 D.氨本身的碱性弱 答案 B 解析 氨气极易溶于水，溶于水的氨气大部
4、分与水结合成一水合氨(NH3 H2O)，NH3 H2O 少 部分电离成 NH 4和 OH ，因此氨水呈弱碱性。氨气本身不能电离，也不显碱性。 2.下列关于氨水的叙述正确的是( ) A.氨水显碱性，是因为氨水是一种弱碱 B.氨水和液氨成分相同 C.氨水中物质的量浓度最大的粒子是 NH3(除水外) D.1 mol L 1 的氨水指在 1 L 溶液中含 NH3、NH3 H2O、NH 4物质的量之和为 1 mol 答案 D 解析 溶于水的氨气大部分与水反应生成 NH3 H2O，所以除水外，物质的量浓度最大的粒 子是 NH3 H2O；NH3 H2O 是一种弱碱，在水中发生部分电离使溶液呈碱性；氨水中共含
5、有 六种粒子，分别是 H2O、NH3、NH3 H2O、NH 4、OH 和少量的 H，是一种混合物，液氨 是纯净物。 二 铵盐及氨气的制取 1.农业上常用的铵态氮肥，如 NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4NO3等都属于铵盐，它们都易溶 于水。其化学性质是 (1)铵盐受热易分解 NH4Cl 受热分解的化学方程式：NH4Cl= NH3HCl。 NH4HCO3受热分解的化学方程式：NH4HCO3= NH3H2OCO2。 (2)铵盐与碱反应 NH4NO3与 NaOH 反应的化学方程式：NaOHNH4NO3= NH3NaNO3H2O。 2.氨的实验室制法 答案 向下排空气法 防止 NH3与空气对流
6、，提高 NH3的纯度和收集速度，浸湿后可 吸收多余的氨气防止污染空气 2NH4ClCa(OH)2= CaCl22NH32H2O 归纳总结 1.铵盐的检验方法(有两种) (1)取少许样品与碱混合于试管中共热，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，若试纸变蓝，则 证明样品中含有 NH4。 (2)取少许样品于试管中，放入碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产 生，则证明样品中含有 NH4。 2.实验室制取氨气 (1)试剂的选择：考虑操作方便、安全，铵盐一般用氯化铵或硫酸铵，碱一般用 Ca(OH)2，不 用 NaOH，因为后者易潮解，成本高。 (2)氨气的发生装置与制取氧气的装置相同。可用湿润的
7、红色石蕊试纸或浓盐酸来检验产生 的氨气。用碱石灰(CaO 和 NaOH)干燥氨气，不能用浓硫酸、CaCl2(因为可生成 CaCl2 8NH3) 干燥氨气。 (3)实验室快速制取氨气的方法：用浓氨水和固体 NaOH 反应或直接加热浓氨水。 3.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( ) A. B. C. D. 答案 A 解析 实验室制取氨气的方法有：铵盐与碱加热制取氨气，常用 NH4Cl 与 Ca(OH)2反应， 固体与固体反应，因为有水生成，试管口应略向下倾斜，错误；在浓氨水中加入 CaO， CaO 与水反应使溶液中 c(OH )增大，消耗了水，并且放出大量的热，使 NH 3
8、H2O 分解放出 氨气，正确；加热浓氨水，加快氨气挥发，正确；是错误的，因为氯化铵分解生成的 NH3与 HCl 冷却后又生成 NH4Cl，不能得到 NH3。 4.下列说法中正确的是( ) A.所有铵盐受热均可以分解，产物均有 NH3 B.所有铵盐都易溶于水，所有铵盐中的 N 均呈3 价 C.NH4Cl 溶液中加入 NaOH 浓溶液共热时反应的离子方程式为 NH4OH = NH3 H2O D.NH4Cl 和 NaCl 的固体混合物可用升华法分离 答案 C 解析 A 项，有的铵盐受热分解产生氨气(如 NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨气(如硝酸 铵)；D 项，可用加热法分离 NH4Cl 和某些
9、固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过 程为先受热分解，再降温化合，而不是升华。 1.有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是( ) A.氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验 B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验 C.NH3 H2O 不稳定，实验室可用 NH4Cl 和石灰水制取氨气 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 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。 2.已知气体的摩尔质量越小
10、，扩散速度越快。下图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩 散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是( ) A.甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B.甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C.甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D.甲是浓硝酸，乙是浓氨水 答案 C 解析 从图可知甲中的气体摩尔质量较小，乙中的气体摩尔质量较大，又由于浓 H2SO4不 能挥发出气体来，故 C 正确。 3.下列离子方程式书写正确的是( ) A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨： NH 4OH = NH3H2O B.NaOH 浓溶液与 NH4Cl 溶液混合加热： NH 4OH = NH3 H2O C.氨水中加盐酸： NH3 H2OH =NH 4H
11、2O D.氨水中加入氯化铁溶液： Fe3 3OH=Fe(OH) 3 答案 C 解析 NH4Cl 和 Ca(OH)2固体加热，不是溶液中进行的反应，不存在离子浓度的变化，不属 于离子反应， A项不正确； NaOH浓溶液和NH4Cl溶液混合加热放出NH3， 不能写成NH3 H2O， B 项不正确；氨水与酸或盐反应，实质是 NH3 H2O 电离出的 OH 参与反应，NH 3 H2O 为弱 碱应写成分子形式，故 C 项正确，D 项不正确。 4.将湿润的红色石蕊试纸放在进行下列实验的试管口，试纸不变蓝色的有( ) A.加热浓氨水 B.加热 NH4HCO3固体 C.加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2的混
12、合物 D.加热 NH4Cl 晶体 答案 D 解析 A、B、C 中均有 NH3生成，D 中 NH4Cl 分解生成的 NH3和 HCl 气体在试管口又凝 结为 NH4Cl 晶体。 5.根据下列变化进行推断： 且已知 A 为正盐。 (1)推断 A、B、C、D 的化学式： A_，B_，C_，D_。 (2)写出变化的离子方程式： _。 _。 答案 (1)(NH4)2CO3 NH3 BaCO3 CO2 (2)Ba2 CO2 3=BaCO3，NH 4OH = NH3H2O BaCO32H =Ba2CO 2 H2O 解析 由溶液与 NaOH 溶液加热生成气体 B，且气体 B 遇 HCl 冒白烟，可知 B 为
13、NH3，A 中含有 NH 4， 气体 D 为无色无味气体， 能使澄清石灰水变浑浊， D 为 CO2， 逆推 C 为 BaCO3， 可知 A 中含有 CO2 3或 HCO 3，但 A 为正盐，可知 A 为(NH4)2CO3。 6.甲、乙、丙三位同学分别用如下实验装置及化学药品(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合 物)制取氨气。请你参与探究，并回答下列问题： (1)制取氨气的化学方程式为_。 (2)三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是 _ _。 (3)三位同学用上述装置制取氨气时，其中有一位同学没有收集到氨(实验操作都正确)，你认 为没有收集到氨气的同学是_(填“甲”、“乙”或“丙”)。 (4)
14、 检 验 氨 气 是 否 收 集 满 的 方 法 是 ( 简 述 操 作 方 法 、 现 象 和 结 论)_ _。 (5)三位同学都认为，采用上述各自的装置，还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净 的氨气，你认为哪位同学能够达到实验目的_(填“甲”、“乙”或“丙”)。他们还 认为，装置中的 NH4HCO3固体可用 NH4Cl 固体代替，你认为_(填“能”或“不 能”)。 答案 (1)2NH4ClCa(OH)2= CaCl22NH32H2O (2)氨气的密度比空气小，氨气极易溶于水 (3)乙 (4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满(或用蘸有浓盐酸的玻璃 棒靠近试管口，如
15、果产生白烟，则氨气已满) (5)丙 不能 解析 (1)实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应方程式为 2NH4Cl Ca(OH)2= CaCl22NH32H2O。(2)氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度比 空气小，应用向下排空气法收集。(3)氨气为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫 酸反应而被吸收，故答案为乙。(4)氨气为碱性气体，与水反应生成 NH3 H2O，电离出 OH ， 溶液呈碱性，检验时可用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满，或 用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满。(5)碳酸氢铵加热分解生 成氨气、二氧化碳和水，其中可
16、用碱石灰吸收二氧化碳和水，只有丙能做到，氯化铵加热分 解生成氨气和氯化氢，在温度较低时又重新生成氯化铵，不能只用氯化铵制备氨气。 40 分钟课时作业 经典基础题 题组一 氨气的性质 1.某同学在实验室中发现了一瓶无色而有刺激性气味的气体，根据气味判断可能是氨气，但 不能确定是氨气。下列提供的方法中，能帮他检验该气体是否为氨气的是( ) A.将湿润的红色石蕊试纸放在打开的瓶口 B.将湿润的蓝色石蕊试纸放在打开的瓶口 C.用蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近打开的瓶口 D.将干燥的红色石蕊试纸放在打开的瓶口 答案 A 2.关于氨的喷泉实验形成的原理解释正确的是( ) A.氨水呈碱性 B.氨气极易溶于水，烧瓶内
17、外形成压强差 C.氨气易液化 D.NH3溶于水后形成的溶液易挥发 答案 B 解析 氨之所以能做成喷泉实验，是由于胶头滴管挤入的少量水可使烧瓶内的氨气迅速溶 解，烧瓶内外形成了压强差。 3.下列反应中，说明氨有还原性和碱性的是( ) A.2NH33CuO=3CuN23H2O B.8NH33Cl2=6NH4ClN2 C.4NH36NO= 催化剂 5N26H2O D.NH3HCl=NH4Cl 答案 B 解析 NH3表现碱性时，NH3铵盐，NH3表现还原性时，N 3 H3含 N 元素物质，N 元素的 价态高于3 价。A 项，NH3N2，N 元素化合价升高，无铵盐生成，NH3只表现还原性； B 项，2N
18、H3N2,6NH36NH4Cl，NH3表现还原性和碱性；C 项，4NH32N2，无铵盐生成， NH3只表现还原性；D 项，NH3NH4Cl，N 元素化合价不变，生成铵盐，NH3只表现碱性。 题组二 喷泉实验 4.下列几种气体(括号内为溶剂或反应物溶液)按如右图所示装置进行实验，不能看到喷泉现 象的是( ) A.HCl(H2O) B.CO2(H2O) C.SO2(NaOH 溶液) D.NH3(KCl 溶液) 答案 B 5.相同状况下，在体积相同的三个烧瓶中分别盛 NH3、HCl 和 NO2气体，并分别倒立在水槽 里，充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为(设烧瓶内液体未扩散到水槽里)( )
19、A.111 B.223 C.332 D.221 答案 A 解析 设标准状况下三个烧瓶的体积均为 V L， NH3：V(溶液)V L，n(NH3) V L 22.4 L mol 1， 故 c(NH3) 1 22.4 mol L 1； HCl：同 NH3，c(HCl) 1 22.4 mol L 1， NO2：V(溶液)2 3V L，n(HNO3) 2 3 V 22.4 mol， 故 c(HNO3) 1 22.4 mol L 1，故选 A。 题组三 铵盐的性质 6.下列属于铵盐的共同性质的是( ) A.都是晶体，都易溶于水 B.铵盐受热均可分解生成 NH3 C.铵盐都能与碱反应，不能与酸反应 D.所
20、有铵盐中，氮元素化合价都是3 价 答案 A 解析 铵盐都是白色或无色晶体，都易溶于水；有的铵盐受热分解不一定生成 NH3，如 NH4NO3；铵盐都能与碱反应生成 NH3，有些铵盐也能与酸反应，如 NH4HCO3；铵盐中，N 元素化合价不一定都是3 价，如 NH4NO3中的 NO 3中的 N 元素是5 价。 7.为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：加热氮肥样品生成两种气 体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。取 少量该氮肥样品溶于水，并加入少量 BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成 分是( ) A.NH4HCO3 B.NH4
21、Cl C.(NH4)2CO3 D.NH4NO3 答案 A 题组四 氨气的制备 8.实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体 M，多余的气体可用水吸收，则 M 是( ) A.氨气 B.一氧化碳 C.二氧化氮 D.氯化氢 答案 A 9.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是( ) A.是氨气发生装置 B.是氨气发生装置 C.是氨气吸收装置 D.是氨气收集、检验装置 答案 B 解析 装置 NH4Cl 加热分解生成 HCl 和 NH3，在试管口处 NH3和 HCl 反应生成 NH4Cl， 收集不到 NH3，A 不正确；装置用浓氨水和 CaO 或 NaOH 固体反应，可制得 NH3，B 正
22、确； 装置， 防倒吸装置中漏斗口与液面应接触， 但插入液面之下不能防止倒吸， C 不正确； 收集 NH3采用向下排空气法，为防止空气对流应在试管口塞一团棉花，D 不正确。 10.下列装置不能达到实验目的的是( ) 答案 A 解析 A 项收集 NH3装置口无棉花，错误；B 项 NH3通入 CCl4中，NH3不溶于 CCl4，不会 产生倒吸，逸出的 NH3又可被稀硫酸吸收，正确；C 项向长颈漏斗中加一定量水，没过长 颈漏斗的下端，关闭止水夹，再加一定量的水，液面不下降，可说明气密性良好，反之，气 密性不好，正确；D 项，收集比空气密度小的气体 NH3，应该短管进气长管出气，正确。 能力提升题 11
23、.实验室采用下列方法制取 NH3： 固体 Ca(OH)2与 NH4Cl 共热。 NH4HCO3固体中加 NaOH 固体(过量)，常温下即能产生 NH3；装置如图甲。 NaOH 固体中加入浓氨水。 NH4Cl 浓溶液中加生石灰。 请回答下列问题： (1)写出方法制取氨气的化学方程式_。 (2)说明方法制取氨气的原理：_， 为什么此法不加热？_。 (3)请从下面的仪器中选择方法制取氨气的发生装置_(写字母， 要求使用仪器最少、 合理)。 写出用 NH4Cl 浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由： _。 (4)某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是_(填字母)。 A.收集氨气的原理是向下排空气
24、法 B.干燥管的作用是防止倒吸 C.当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满 D.该装置会形成红色喷泉 答案 (1)NH4HCO32NaOH=Na2CO3NH32H2O (2)浓氨水具有挥发性 加入 NaOH 固体，吸水放热，使氨气溶解度减小，且 NH3 H2O 受热 易分解，放出氨气 (3)D CaOH2O=Ca(OH)2，消耗水并放热，Ca(OH)2和 NH4Cl 受热发生反应：Ca(OH)2 2NH4Cl= CaCl22NH32H2O (4)D 12.已知氨可以与热的氧化铜反应得到 N2和金属铜，用如图中的装置可以实现该反应。 回答下列问题： (1)A 中加入的物质是_。发生反应的化学方程式是
25、_。 (2)B 中加入的物质是_，其作用是_ _。 (3) 实 验 时 在C中 观 察 到 的 现 象 是 _ ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _。 (4)实验时在 D 中观察到的现象是_，D 中收集到的物质是_，检验该 物质的方法和现象是_。 答案 (1)固体 NH4Cl 和 Ca(OH)2 2NH4ClCa(OH)2= CaCl22NH32H2O(其他合理答案也可) (2)碱石灰(或 CaO) 除去 NH3中的水蒸气 (3)黑色粉末变为红色且右管口有水珠出现 2NH33CuO= N23Cu3H2O (4)出现无色液体 氨水 用湿润的红色石蕊试纸，若变蓝则说明有 NH3存在(
26、也可以用蘸有 浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有 NH3存在；用无水 CuSO4，若变蓝 则说明有水存在) 解析 (1)由题中信息知 A 装置为制取 NH3的装置， 故 A 中加入的物质是 NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体，发生反应的化学方程式是 2NH4ClCa(OH)2= CaCl22NH32H2O。(2)B 装置 的作用是干燥 NH3， 所用药品为碱石灰(或 CaO)。 (3)装置 C 中发生反应为 2NH33CuO= N23Cu3H2O，观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。(4)D 中冰 水的作用是冷却，得到无色溶液氨水。若检验 NH3：用湿润的红色
27、石蕊试纸，若变蓝则说明 有 NH3存在；也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在容器口，若有白烟出现，也说明有 NH3存 在。若检验 H2O 的存在，则用无水 CuSO4，若变蓝则说明有水存在。 13.如下图所示，图中每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中 A、C 为无色气体。 请填写下列空白： (1)物质 X 可以是_，C 是_， F 是_，G 是_。 (2)反应的化学方程式是_。 反应的化学方程式是_。 答案 (1)(NH4)2CO3或 NH4HCO3 NH3 NO2 HNO3 (2)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 4NH35O2= 催化剂 4NO6H2O 解析 X 与碱反应放出无色气
28、体，证明 X 为铵盐，C 为 NH3，NH3与 D 在催化剂条件下生 成 E，证明 D 是 O2，E 是 NO。X 受热分解生成 NH3和无色气体 A 及 B，A 与 Na2O2反应 生成气体 D(O2)，证明 A 为 CO2，故 X 为(NH4)2CO3或 NH4HCO3，B 为 H2O。进一步推知 F 为 NO2，G 为 HNO3。 14.甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计如下实验流程： 制取氨气 装有足量干燥剂的干燥管 装有氧化铜的硬质玻管 装有足量浓硫酸的 洗气瓶 测定生成氮气的体积 实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装
29、置， 立即加热氧化铜。反应完毕后，黑色的氧化铜转化为红色的铜(2NH33CuO= N23Cu 3H2O)。下图 A、B、C 为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D 为盛有浓硫酸的 洗气瓶。 甲小组测得：反应前氧化铜的质量 m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量 m2 g、生成氮气在 标准状况下的体积 V1 L。乙小组测得：洗气前装置 D 的质量 m3 g、洗气后装置 D 的质量 m4 g、生成氮气在标准状况下的体积 V2 L。 请回答下列问题： (1)写出仪器 a 的名称：_。 (2)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在 下表的空格中。 实验装置 实验
30、药品 制备原理 甲小组 A 氢氧化钙、硫酸铵 反应的化学方程式为 _ _ 乙小组 _ _ 浓氨水、氢氧化钠 氢氧化钠溶于氨水后 放热，增加氢氧根浓 度，加快氨气逸出 (3)甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为_。 (4)乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是 _ _。 答案 (1)圆底烧瓶 (2)(NH4)2SO4Ca(OH)2= 2NH32H2OCaSO4 B (3)5V17(m1m2) (4)浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的含量偏高 解析 (1)仪器 a 的名称为圆底烧瓶。(2)氢氧化钙与硫酸铵反应生成硫酸钙、氨气和水， 反应
31、的化学方程式为(NH4)2SO4Ca(OH)2= 2NH32H2OCaSO4；浓氨水是液体， 氢氧化钠是固体，为使氨气逸出，把氨水滴入固体氢氧化钠中，随着氢氧化钠溶解放热，氨 气挥发放出气体，故选 B 装置。(3)反应前氧化铜的质量为 m1 g、氧化铜反应后转化成的铜 的质量为 m2 g，则氧化铜中氧元素的质量为(m1m2) g，生成的水中氧元素的质量等于参加 反应氧化铜中氧元素的质量，则生成的水中氧原子的个数为(m1m2)/16NA；水中氢原子 个数是氧原子个数的两倍，因此氢原子个数为(m1m2)/162NA，生成的氮气在标准状况 下的体积为 V1 L，则氮气中氮原子的个数为(2V1/22.
32、4)NA；因此氮、氢原子个数比为 (2V1/22.4)NA(m1m2)/162NA5V17(m1m2)。 (4)乙小组用所测数据计算出氨分子 中氮、氢的原子个数比小于理论值，其原因是洗气瓶 D 中的浓硫酸不但吸收了反应生成的 水，还吸收了未反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高。 第第 2 课时课时 硫酸和硝酸的氧化性硫酸和硝酸的氧化性 学习目标定位 1.通过浓硫酸、硝酸分别与不活泼金属、非金属的反应，认识浓硫酸、硝 酸的强氧化性。2.通过比较浓硫酸与稀硫酸，浓硝酸与稀硝酸性质的差异，认识浓度、反应 条件对反应产物的影响。 一 浓硫酸的特性 1.将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中，其质量的变化是增大，变
33、化的原因是浓硫酸能吸收空气 中的水蒸气。若将一瓶浓盐酸(或浓硝酸)敞口放置在空气中，其质量的变化是减小，原因是 浓盐酸(或浓硝酸)易挥发，溶质减少。 2.将一定量的蔗糖放入小烧杯中，加入浓硫酸，观察到的现象是白色蔗糖变黑、体积膨胀， 变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体，发生反应的化学方程式是 C12H22O11 浓硫酸 12C11H2O。 3.按表中图示装置完成实验，将有关反应现象及实验结论填入表中： 实验操作 实验现象 a 试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出； b 试管中的品红溶液逐渐变为无色； c 试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色； 将 a 试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝
34、色。 实验结论 Cu 和浓 H2SO4反应的化学方程式为 Cu 2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O 归纳总结 浓硫酸的特性 (1)吸水性：浓硫酸可以吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合 物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。 (2)脱水性：浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来， 结合生成水分子。 (3)强氧化性 浓硫酸能与大多数金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为 SO2。 常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化。 浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为 SO2。 1.浓硫酸具有 A.强
35、酸性，B.强氧化性，C.高沸点、难挥发性，D.脱水性，E.吸水性等性质。 以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的字母分别填入括号中。 (1)用 NaCl 固体和浓 H2SO4在加热条件下制氯化氢气体( ) (2)用磷矿物主要成分是 Ca3(PO4)2和硫酸反应制磷酸( ) (3)浓硫酸干燥 H2、O2、Cl2、HCl 和 SO2等气体( ) (4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸( ) (5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末( ) (6)不能用浓硫酸干燥 HBr、HI 和 H2S 等气体( ) (7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑( ) 答案 (1)C (2)A (3)
36、E (4)B (5)E (6)B (7)AD 解析 (1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。(2)磷酸是高沸点的中强酸， 利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。 (4)常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部 的金属和浓硫酸继续反应。(5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色 粉末。(6)浓硫酸具有强氧化性，而 HBr、HI、H2S 具有强还原性。(7)浓硫酸既具有酸的通 性，可使酸碱指示剂变色，又具有脱水性，可使有机物炭化。 2.实验证明铜在低温下不能和 O2发生反应，也不能和稀硫酸
37、共热发生反应，但工业上却是 将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取 CuSO4溶液的。铜屑在此状态下发生 的一系列化学反应的方程式为 _ _。 利用铜和浓 H2SO4在加热条件下也能制备 CuSO4溶液，其化学方程式为 _。 以上两种方法哪种好？_，原因是 _ _。 答案 2CuO2= 2CuO、CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2O Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O 第一种方法好 制得相同质量的产品， 第一种方法消耗的硫酸少， 第二种方法生成 SO2， 会造成大气污染，第一种方法节约能源 解析 在稀硫酸存在的条件下，Cu 与 O2反应后的生成物迅速溶解在热的稀硫酸
38、中生成 CuSO4；第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应，浓 H2SO4会被还原为 SO2，其利用率 降低且生成的气体有毒。 二 硝酸的氧化性 1.硝酸中氮元素的化合价为5 价，根据在化学反应中氮元素化合价可能的变化，分析判断 硝酸具有强氧化性。能与大多数金属反应，写出下列反应的化学方程式： (1)浓硝酸与铜反应，被还原为 NO2：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。 (2)稀硝酸与铜反应，被还原为 NO：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。 2.硝酸能与非金属单质反应，写出下列反应的化学方程式： (1)浓硝酸将木炭氧化成二氧化碳：C4HNO3(浓)
39、= CO24NO22H2O。 (2)浓硝酸将硫氧化成硫酸：S6HNO3(浓)=H2SO46NO22H2O。 归纳总结 硝酸具有强氧化性 (1)能将大多数金属(如铜等)氧化成高价态金属的硝酸盐， 浓硝酸生成 NO2， 稀硝酸生成 NO。 (2)常温下，浓硝酸能使铁(铝)发生钝化，这是因为浓硝酸将铁、铝容器表面氧化，形成致密 的氧化物薄膜。若在加热条件下，可破坏氧化膜，从而使反应继续进行。 (3)王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比 13 的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等 溶解。 (4)浓 HNO3与非金属反应，还原产物一般是 NO2，而非金属一般被氧化成最高价氧化物或 相应的最高价含氧酸。
40、3.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。 下列各组物质在反应中的产物与物质的浓度有关的是( ) Cu 与 HNO3溶液 Cu 与 FeCl3溶液 Zn 与 H2SO4溶液 Fe 与 HCl 溶液 A. B. C. D. 答案 A 解析 本题考查物质氧化性和还原性的影响因素。 铜与浓硝酸反应生成 NO2， 与稀硝酸反应 生成 NO，硝酸氧化性的强弱与浓度有关；铜与氯化铁溶液反应，与浓度和温度无关，产物 唯一；锌与硫酸反应：稀硫酸生成氢气，浓硫酸则生成二氧化硫，硫酸氧化性的强弱与其浓 度有关；铁与盐酸反应只生成氯化亚铁和氢气。 4.在下列反应中，HNO3既
41、表现出氧化性，又表现出酸性的是( ) A.H2S2HNO3=S2NO22H2O B.CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O C.4HNO3= 4NO2O22H2O D.3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O 答案 D 解析 A 中 HNO3只表现氧化性；B 中 HNO3只表现酸性；C 中 HNO3既表现氧化性，又表 现还原性；D 中 HNO3既表现氧化性，又表现酸性。 1.关于浓硫酸与 Cu 反应的叙述正确的是( ) A.在反应中，浓硫酸只表现出氧化性 B.该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为 12 C.在反应中，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性 D.每 1 mol 铜参
42、加反应就有 2 mol 浓硫酸被还原，同时生成 2 mol SO2 答案 C 解析 该反应的化学方程式为 Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O，分析反应前后 元素化合价的变化可知，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性，该反应为氧化还原反应， 在该反应中，每 2 mol H2SO4参加反应只有 1 mol H2SO4被还原，因此还原剂与氧化剂的物 质的量之比为 11。 2.下列关于硝酸说法正确的是( ) A.硝酸与金属反应，主要是5 价氮得电子 B.与金属反应时，稀硝酸可能被还原为更低价态，则稀硝酸氧化性强于浓硝酸 C.硝酸电离出 H 离子，能被 Zn、Fe 等金属还原成 H 2 D.常温
