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1、第四节氮及其化合物学案一.氨气的物理性质氨气是色,气味的气体,密度比空气,极易,在常温下,1体积水最多可以溶解体积氨气。熔沸点,易,因此液氨常作。二.氨气的化学性质1 .氨气与水的反响“喷泉实验”现象:。【思考与交流】氨气溶于水,溶液呈弱碱性,即:NH3+H2HNH3H2HNHi+OH,那么氨水的成分有哪些?分子:;离子:。【练习1】右图的装置中,枯燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液,挤压胶头滴管的胶头,以下与实验事实相符的是()A.Co2(浓NaOH溶液)/无色喷泉B.NH3(H2O中含石蕊)/红色喷泉C.S2(浓NaoH溶液)/红色喷泉DHCl(H2O中含石蕊)/白色喷泉【归纳
2、】气体形成喷泉的原因是:气体易溶于或,使得容器内外能够形成。【练习2】在标准状况下,用以下气体做喷泉实验,请根据情况,填写烧瓶中溶液的物质的量浓度(假设烧瓶中溶质不能扩散出来)。(1)用NH3做喷泉时,喷泉结束后水充满烧瓶,那么溶液的物质的量浓度为。(2)用NO2气体做喷泉实验,喷泉结束后,水充至烧瓶的2/3处,那么溶液的物质的量浓度为。(3)用No2和02按4:1体积比混合,喷泉结束后,水充满烧瓶,那么溶液的物质的量浓度为。2 .氨气与酸的反响NH3+HCl=:NH3+HNO3=。NH3+H2SO4=o与酸性氧化物:NH3+CO2+H2O=NH4HCO32NH3+CO2+H2O=(NH4)2
3、CO3【练习3】气体的摩尔质量越小,扩散速度越快。如下图为气体扩散速率的实验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环。以下关于物质甲、乙甲糠乙的判断正确的选项是()J6A.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3 .与盐溶液反响Al3+NH3H2O=CFe3+NH3H2O=。4 .氨气的复原性催化氧化化学方程式:。【练习4】以下反响中,氨既表现复原性,又表现碱性的是OAPfA.2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2OB.4NH3+5O2=4NO+6H2ONH4+OHC.8NH3+3C12=N2+6NH4C1D.NH3H2O【知识小结】【练
4、习5无色气体可能是由Cc)2、Hc1、NH3、NO2NO、比中的一种或几种组成。将此无色气体通过装有浓硫酸的洗气瓶,发现气体体积减少一局部,继续通过装有固体Na2O2的枯燥管,发现从枯燥管出气口一端出来的气体颜色显红棕色,再将该气体通入盛满水、倒立于水槽中的试管内,最后试管里仍然充满液体。由此可知:(1)原气体中一定含有,一定不含有。(2)由最终结果可知,原气体中两种气体的体积之比为时,才能使倒立的试管中充满溶液。三.钱盐及NH4+的检验1 .钱根离子与酸根离子构成的化合物;钱盐都是一色固体,均易溶于水。2 .钱盐的化学性质不稳定性:NH4HCO3=0(30C以上可分解)NH4Cl=o与碱反响
5、:A.在稀溶液中不加热:NH4+OH=NH3H2OB.加热时或浓溶液:NH4+OH=NH3+H2O3.NH;的检验未知液工!一呈碱性q湿润一色石蕊试纸变一色,那么证明含NH:四.氨气的实验室制法1 .加热固态镂盐和碱的混合物:2NH4Cl+Ca(OH)2=邑2NH3T+CaCL+2H2(1)装置:“固体+固体气体”(与用KelO3或KMno4制。2的装置相同)(2)收集:只能用向下排空气法(3)枯燥:用碱石灰(NaOH和Cao固体的混合物),不能使用P2O5或浓HzSOg(4)验满方法:用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。(5)尾气处理:一般
6、在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球,可防止污染空气。2 .实验室制取氨气的其他方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3H2O=NH3+H2O浓氨水+固体NaoHNaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH一浓度的增大有利于NH3的生成=浓氨水+固体CaoCaO与水反响,使溶剂(水)减少;反响放热,促使氨水分解。化学方程式为NH3H2+CaO=NH3+Ca(OH)2Jta【注意】加热过程中NH4NO3可能发生爆炸而有危险;NHlHCC)3受热极易分解产生CO2,使生成的NH3中混有较多的CO2杂质;NH4Cl受热分解生成的HCl和NE遇冷后立即化合又生成NH4Ch选碱时,用消
7、石灰而不用NaOH或KoH,因NaOH、KOH具有吸湿性易结块,不利于产生氨气,且在高温下均能腐蚀玻璃。五.硝酸1 .物理性质:无色、易挥发(在空气中遇水蒸气呈白雾状),有刺激性气味的液体。2 .化学性质(1)具有强酸的通性,电离方程式:O(2)不稳定性:o(3)强氧化性:硝酸无论浓、稀都有强氯化性,而且浓度越大氯化性越强。常温下,浓硝酸可使Al、Fe外表形成致密的氧化膜而发生钝化,故可以用铁、铝容.器运输冷的浓硝酸。一定条件下能与Au、Pt以外的所有金属反响Cu+HNCM浓)=Cu+HNCh(稀)=与非金属的反响:chno3=硝酸与低价态化合物的反响:S2-SO32-Fe2+3 .用途:化工
8、原料,用于制化肥、染料、炸药等。【练习6】CU粉放入稀H2SO4中,加热无现象,当参加一种盐后CU粉质量减少,溶液变蓝,同时有气体生成,此盐是()A.氯化物B硫酸盐C.硝酸盐D.碳酸盐【练习7】将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反响,以下表达正确的选项是()A.反响剧烈程度:两者相同B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少C.反响生成气体的颜色:前者浅,后者深D.反响中转移的电子总数:前者多,后者少【练习8】炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反响产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钢溶液的洗气瓶中(如图装置),以下有关说法不正确的选项是()A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钢8. Z导管出来的气体
9、中有二氧化碳x个信C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钢z,KD.Z导管口有红棕色气体出现【归纳总结】氮及其化合物之间的转化关系【知识拓展】铁与稀HNo3反响的关键HNo3过量:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2OFe过量时:Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2两者相加得总方程式:3Fe+8HNO3=3Fe(N32+2NO+4H2,可以用数轴表示:【练习9】amol某单质M与含bmolHNCh溶液恰好完全反响。假设M为Cu,那么未被复原的HNO3的物质的量为mol,被复原的HNO3的物质的量一定moL(用含a、b的式子表示)假设a=06M仍为Cu,充分反响后共收集到标况下的气体22.4L,那么此时b=。假设M为Mg,b=l,在反响中共转移了0.8mol的电子,那么硝酸的复原产物可能是或(填化学式)假设M为Fe,且a:b=l:3,假设HNo3被复原为NO,那么Fe最终生成(填字母代号)A.Fe(NO3)3B.Fe(NO3)2C.Fe(NO3)3和Fe(No3)2D.无法判断