化学导学案学生版——人教版必修1第4章第4节--氨-硝酸-硫酸学习专用.doc

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第四章 非金属及其化合物
第四节 氨 硝酸 硫酸
一、氨和铵盐
1．氨气物理性质： 色、 气味， 体，密度比空气 ， 液化，可作制冷剂。
溶解性： 溶于水，常温常压下1体积水能溶解700体积的氨气。
2．氨气化学性质：
⑴与水反应：氨水呈 性，氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变 色的气体，常用此性质检验氨气。反应方程式： 。
⑵与酸反应：
①与挥发性酸如浓盐酸（硝酸)的反应： 。
现象：沾浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近时 。
②与不挥发硫酸反应： 。
现象：沾浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近时 。
⑶与盐如AlCl3反应： 。
⑷氨气的还原性：NH3中的N呈-3价，所以NH3具有还原性，能被O2、CuO、NOx、Cl2等物质氧化。
①O2催化氧化： ；纯氧中点燃： 。
②Cl2足量： ； Cl2少量： 。
3．氨气实验室制法：
⑴用固体加固体制取： 。
⑵用液体浓氨水与固体碱制取： 。
4．氨气用途：制HNO3、铵盐、纯碱、尿素，制冷剂等。
5．铵盐
⑴物理性质：都是 色或 色晶体，都 溶于水。
⑵化学性质：
①不稳定性：NH4Cl ；
一般分解规律是首先分解生成氨气和酸，然后再看酸是否再分解。
如NH4HCO3 （30℃以上可分解）。
②与碱反应：a. 在稀溶液中不加热：NH4＋＋OH－= 。
b.加热时或浓溶液：NH4＋＋OH－ 。
⑶NH4＋的检验：
①未知液 →加入 至呈碱性并加热→产生气体使 ，则证明含NH；
②也可以将蘸有浓盐酸的玻璃棒代替石蕊试纸，靠近管口，若 ，说明样品中含有NH4+。
6．独到见解：
二、硝酸
1．物理性质： 色、 气味的 态物质， 挥发，在空气中遇水蒸气呈 状。
2．化学性质：具有酸的通性，如与碱、碱性氧化物、盐等物质反应。另外还有以下特性。
⑴不稳定，加热或光照条件分解： 。
①市售浓硝酸呈黄色的原因是： 。
②硝酸保存在 瓶中，置于冷暗处，用 塞，不能用橡胶塞。
⑵强氧化性：
铜与浓硝酸反应： ；
HNO3表现出 性。
铜与稀硝酸反应： ；
HNO3表现出强 性。
碳与浓硝酸反应： 。
HNO3表现出 。
总结：
①浓、稀硝酸都有强氧化性，而且 ，氧化性越强。
②能与除Au、Pt以外的绝大多数金属反应。
③有些金属如Al、Fe等，在 中发生钝化。故可以用 运输冷的浓硝酸。
④HNO3(浓) 表现出强氧化性时，生成 和 。
HNO3(稀) 表现出强氧化性时，生成 和 。
⑤判断硝酸在反应中表现出的性质时，产物中生成 ，则硝酸必然表现出酸性；
若有 生成，则硝酸必然表现出强氧化性。
3．NO3离子的检验：晶体或浓溶液与浓硫酸、Cu共热时，产生 则含NO3；若为稀溶液则先浓缩。
4．用途：化工原料，用于制化肥、染料、炸药等。
5．独到见解：
三、硫酸的性质及应用
1．物理性质： 色 状液体， 挥发，常用98%的H2SO4的密度ρ＝ g/cm3，物质的量浓度为 mol/L。
溶解性： 。浓H2SO4溶解时会 ，所以稀释浓硫酸的方法是将 沿着烧杯内壁慢慢注入 中，并 。
2．稀H2SO4具有 的通性
⑴使指示剂变色，如使石蕊变 。
⑵与金属单质如Zn反应放出氢气： 。
⑶与金属氧化物如CuO反应： 。
⑷与碱如Cu(OH)2反应： 。
⑸与盐如Na2CO3反应： 。
3．浓H2SO4具有酸的通性之外，还有一定的的特性
⑴吸水性：吸收、结合 。如少量胆矾加入浓硫酸中，蓝色固体变 色；用于 气体等。
⑵脱水性：结合 ，生成水。如浓硫酸滴在滤纸上，滤纸变 色。
⑶强氧化性：浓H2SO4分子中的 具有强氧化性。
①常温下，铁、铝遇浓H2SO4会 。原因：常温下，铁、铝遇浓H2SO4生成一层 。钝化是 变化。常温下可用铁、铝槽车装运浓硫酸。
②与Cu反应化学方程式： 。浓H2SO4表现 性。
③与C反应的化学方程式为： 。浓H2SO4表现 性。
4．独到见解：
四、浓硫酸与金属的反应规律及SO离子的检验。
1．浓硫酸与金属的反应规律
(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al钝化，如果加热或将浓硫酸稀释，则 （可以/不可以）继续反应。
(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生 气体，硫酸浓度变小后，产生 气体。
(3)与不活泼金属(如Cu)反应，如足量 Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应，生成的SO2 （大于/小于/等于）1 mol。原因是 。
(4)浓硫酸在反应中表现的性质判断，若 ，则硫酸必表现出酸性，若 ，则硫酸必然表现出氧化性。
2．SO的检验
(1)检验SO时要防止其他离子的干扰。
①Ag＋干扰：先用 酸化，无沉淀生成，能排除Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
②CO、SO干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，但是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO时，必须用 酸化。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。
(2) 检验SO时，用于酸化的酸只能用 ，可溶性钡盐只能用 。不能选择硝酸酸化，也不能选用Ba(NO3)2。因为 。
(3)正确操作：被检液加 无沉淀现象，再取清液 有无白色沉淀(判断有无SO)。
强调：必须先加 酸化，确定 之后，再加入 ，能 ，证明有SO42-。
3．工业上生产胆矾的方法：工业上生产胆矾时，是先把铜 后，再与 反应，目的是 。
方程式： ， 。
4．独到见解：
规律总结

一、氨气的实验室制法与性质
1．加热固态铵盐和碱的混合物方法
(1)反应原理： 。
(2)装置：“固体＋固体气体”如图。
(3)收集：只能用 。
(4)干燥：用 (NaOH和CaO固体的混合物)。 （能/不能）用CaCl2 。
(5)验满方法：①用 ；
②将蘸有 。
(6)环保措施：收集时，一般在试管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球，目的是 。
⑺注意事项：
①不宜选用NH4NO3和NH4HCO3，因为NH4NO3受热 ，NH4HCO3受热易 。
②不宜直接加热NH4Cl分解制取氨气，因为 。
③Ca(OH)2不宜用NaOH、KOH代替，原因 。
(8)独到见解：
2．浓氨水中加固态碱性物质制取氨气
(1)原理：浓氨水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH4+＋OH－，
(2)加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)作用：
①溶于水 。
② ，促进了NH3·H2O的分解。
(3)装置：右图
(4)独到见解：
二、氨气的性质
1．氨气的催化氧化实验探究
装置
作用或现象
①
提供
②
红热的铂铑合金丝保持红热，证明反应
③
吸收
④
看到
2．氨气的溶解性实验问题
⑴氨气喷泉实验的基本原理：
①气体 ，在短时间内产生足够的压强差(负压)，
②打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。
⑵形成喷泉的气体与液体组合：
①NH3、HCl、SO2、NO2 与液体 组合能形成喷泉。
②一些气体如SO2 、CO2、Cl2与液体 组合能形成喷泉。
3．独到见解：
三、硝酸与金属、非金属反应的一般规律
1．硝酸与金属反应的一般规律
(1)金属与HNO3反应的一般通式为：
①金属＋浓硝酸―→ ＋ ＋
反应中，表现氧化性和酸性的HNO3之比为 。
②金属＋稀硝酸―→ ＋ ＋
反应中，表现氧化性和酸性的HNO3之比为 。
(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着 ，产物也发生改变。

数学工程问题2．硝酸与非金属反应的规律

教师教育理念一句话(1)浓硝酸能与碳、硫、磷等非金属单质反应，一般生成 或 、二氧化氮和水。

更基础更广泛更深厚的自信(2)与非金属单质反应，HNO3表现 性，不表现 性。
3．计算中的守恒思想的应用

方法分析课件(1)原子守恒法：
①HNO3与金属反应时，一部分HNO3以 形式存在于溶液中；②另一部分转化为还原产物；

整百,整千加减法教学反思这两部分氮原子的总和等于反应消耗的HNO3中氮原子的量。

数学专业论文选题(2)得失电子守恒法：HNO3中 的物质的量等于 的物质的量。

教师上课(3)电荷守恒法：HNO3过量时反应后溶液中有：c(NO3-)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。
(4)离子方程式计算法：金属与 反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用 来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。

摆渡自己的阅读及答案4．独到见解：

数学方案问题1．实验室里可按下图所示的装置干燥、贮存某气体R，多余的气体可用水吸收，则R是 (　　 )

改革开放的历史性标志A．NO2　　　　B．HCl C．CH4 D．NH3
2．1.92 g Cu投入一定量的浓HNO3溶液中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672 mL，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为(　 　)
A．504 mL B．336 mL C．224 mL D．168 mL
3．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了如图所示装置进行有关实验：
(1)先关闭活塞a，将6.4 g铜片和12 mL 18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完全，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。
①写出上述过程中烧瓶内发生反应的化学方程式：
打开活塞a之前____ __；
打开活塞a之后_____ __。
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请把导管补充完整。
(2)实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：
①甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通入装置D(D中充满某种液体)，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中试剂为 。
②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 mL溶液，再取20 mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴定求出余酸的物质的量，若耗去a mol·L－1的氢氧化钠溶液b mL，则余酸的物质的量为： mol。(用含a、b的表达式来表示)。
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