高中化学4.4《硫酸、硝酸和氨》学案14（人教版必修1）

111 111 第四节 氨 硝酸 硫酸 本节学习要点 1 了解氨 硫酸 硝酸的物理性质及用途 2 了解氮的固定及自然界中氮的循环 3 掌握氨 浓硫酸 硝酸 铵盐的化学性质 氨的实验室制法 重难点一 氨与氨水 铵盐 1 氨的化学性质 化学方程式 现象 备注 与水反应 NH3 H 2ONH3 H2O NH 4 OH 能形成红色喷 泉 可用湿润的红色石蕊试 纸检验氨气 HCl NH3 HCl N H4Cl 产生大量白烟 H2SO4 2NH3 H 2SO 4 NH4 2SO4 与酸反应 表现 碱性 HNO3 NH3 HNO 3 NH4NO3 产生大量白烟 可用浓盐酸检验氨气 氨气与挥发性酸反应 有白烟产生 遇难挥发 性酸无此现象 与氧反应 表现 还原性 反应放热 是工业上制硝酸的基础 不稳定 一定 条件下可发生 分解反应 催化剂 N2 3H 2 2 氨的用途 111 111 3 液氨 氨 氨水 铵根的区别 4 氨水的成分和性质 111 111 1 氨水中的微粒 分子 NH 3 H2O H 2O NH 3 离子 NH OH H 4 注意 计算氨水中溶质的质量分数或物质的量浓度时 溶质视为 NH3 而不是 NH3 H2O 氨水的密度比水小 氨水质量分数越大 密度越小 a mol L 1 氨水中的守 恒关系 Error 2 氨水性质 不稳定性 NH 3 H2O NH 3 H 2O 氨水密封保存在阴暗处 弱碱性 NH3 H2ONH OH 氨水显弱碱性 原因是 NH3 H2O 部分电离出 NH 和 OH 4 4 a 氨水可使酚酞试液变红色 紫色石蕊试液变蓝色 b 氨水与酸反应生成铵盐 2NH 3 H 2SO4 NH4 2SO4 NH 3 H 2O CO 2NH4HCO3 NH 3 HNO 3NH4NO3 浓氨水与挥发性酸 如浓 HCl 浓 HNO3 相遇会产生白烟 实验室可利用浓盐酸与 NH3 产生白烟检验 NH3 c 与金属阳离子反应 Al3 3NH 3 H2OAl OH3 3NH 4 Fe3 3NH 3 H2OFe OH 3 3NH 4 注意 氨水是混合物不是电解质 NH 3 不能在 H2O 中电离 不是电解质 而 NH3 H2O 是电解质 气态氢化物与最高价氧化物水化物水溶液酸碱性相反或发生化合反应 是 N 元素区 别于其他元素的特征 NH 3 是中学阶段唯一遇水显碱性的气体 能使红色石蕊试纸变蓝色 这是许多推断或 鉴别题的突破口 3 涉及氨水的离子方程式书写 氨水作反应物时 用 NH3 H2O 表示 如盐酸与氨水反应 NH3 H2O H NH H 2O 4 生成氨水时 若反应物为浓溶液或在加热条件下用 NH3 表示 如 NH 4Cl 浓溶液与 NaOH 浓溶液反应 NH OH NH3 H 2O NH OH NH 3 H 2O 加热时 4 4 生成氨水时 若反应物为稀溶液且不加热 用 NH3 H2O 表示 如 NH OH NH3 H2O 4 111 111 重难点二 喷泉实验 1 实验原理 烧瓶内外形成较大的压强差 少量水可快速溶解大量的 NH3 使烧瓶内压强迅速减小 外界气体将烧杯中的水压入上面的烧瓶内 形成美丽的喷泉 2 喷泉实验成功的关键 1 气体和烧瓶要干燥 2 气体要充满 3 装置气密性要好 3 能形成喷泉的气体 1 易溶于水的气体 NH 3 HCl HBr 等 均能溶于水形成喷泉 2 在水中溶解度不大的气体 CO 2 H 2S Cl 2 等 与水不能形成喷泉 但若将 H2O 改为 NaOH 溶液 这些气体在碱液中溶解度较大 可以形成较大的压强差 从而形成喷泉 重难点三 NH 3 的实验室制法 1 药品的选择 通常选用 NH4Cl 和 Ca OH 2 1 制氨所用铵盐不能用硝酸铵 碳酸铵 因为加热过程中 NH4NO3 可能发生爆炸性的 分解反应 发生危险 而碳酸铵受热极易分解产生 CO2 使生成的 NH3 中混有较多 CO2 杂 质 2 Ca OH 2 不宜用 NaOH KOH 代替 原因是 NaOH KOH 具有吸湿性 易结块 不利于产生 NH3 NaOH KOH 在高温下能腐蚀试管 2 装置的选择 3 干燥剂的选择 干燥剂不能选用酸性干燥剂 浓 H2SO4 P2O5 无水氯化钙等 它们均能与 NH3 发生 反应 其中 无水氯化钙与氨的反应方程式为 CaCl2 8NH3CaCl 2 8NH3 通常选用碱石灰 作干燥剂 装置如图 4 实验室制 NH3 的其他方法 111 111 1 加热浓氨水 NH3 H2O NH 3 H 2O 2 浓氨水中加生石灰 碱石灰 CaO NH 3 H2OCa OH 2 NH 3 CaO 与水反应 水减 少 OH 浓度增大 且反应放热 促使氨水分解 3 NaOH 溶于水放热 且 OH 浓度增大 有利于 NH3 H2O 分解 5 尾气吸收 为防止污染空气 可在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球 也可用以下装置吸收多 余的 NH3 应用指南 实验室制取气体净化装置的选择 要依据反应物的状态和反应条件而 定 如实验室制取 CO2 和 H2 都是块状固体和液体反应 不需要加热 生成的气体难溶于水 因此都可以使用启普发生器 但装置选择时 也要灵活处理 如若用 NaOH 或碱石灰 与浓 氨水作用制取 NH3 时 净化装置也要根据反应物状态和条件相应改变 重难点四 浓 H2SO4 与稀 H2SO4 性质比较 浓 H2SO4 稀 H2SO4 主要粒子 H2SO4 分子 H SO 2 4 吸水性 有 无 脱水性 有 无 氧化性 强氧化性 H 2SO4 分子中 6 价的 S 表现出来的 弱氧化性 H 与活泼金属反应生成 H2 H 表现出来的 与金属反应 加热时与绝大多数金属反应 但无 与 Fe Al 等活泼金属 H 前 反应生 111 111 H2 生成 常温下使 Fe Al 钝化 成 H2 酸性 与金属反应时都可以生成硫酸盐 特别提醒 加热条件下 铁也可以和浓 H2SO4 反应 2Fe 6H 2SO4 浓 Fe 2 SO4 3 3SO 2 6H 2O 若铁过量 过量的铁和 Fe2 SO4 3 稀 H2SO4 继续反应 重难点五 硝酸氧化性总结 1 金属与 HNO3 反应一般不生成 H2 浓 HNO3 一般被还原为 NO2 稀 HNO3 一般被还 原为 NO 2 在利用 HNO3 的酸性时 要注意考虑它的强氧化性 如 FeO 与稀硝酸反应时的方程式应是 3FeO 10HNO 3 稀 3Fe NO 3 3 NO 5H 2O 而 不是 FeO 2HNO 3Fe NO3 2 H2O 类似的反应还有 Fe OH 2 Na 2S Na 2SO3 等与稀 HNO3 的反应 3 硝酸与金属反应时 既表现强氧化性又表现强酸性 金属与 HNO3 反应时 常用守恒法确定 HNO3 与 Cu 的关系 1 原子守恒 n 参加反应 HNO3 n 硝酸盐中的 NO n 还原产物中的 N 原子 3 2 电子守恒 金属失去电子的物质的量 HNO 3 中 N 转化为还原产物得到电子的物质 的量 4 硝酸与铁反应情况 硝酸与铁反应时 由于存在反应 Fe 2Fe 3 3Fe2 当 HNO3 过量时 产物为 Fe NO3 3 当 Fe 过量时 产物为 Fe NO3 2 当 Fe 与 HNO3 恰好耗尽时 产物可能是 Fe NO3 3 或 Fe NO3 2 或 Fe NO3 3 Fe NO 3 2 的混合物 如 Fe 4HNO 3 稀 Fe NO 3 3 NO 2H 2O 3Fe 8HNO 3 稀 3Fe NO 3 2 2NO 4H 2O 4 1 生成 Fe NO3 3 生成 Fe NO3 2 则按 式反应 剩余 NH3 生成 N2 NH 4Cl n NH3 n Cl2 83 111 111 b 若 则按 式恰好反应 生成 N2 和 NH4Cl n NH3 n Cl2 83 c 若 则按 式恰好反应 生成 N2 和 HCl n NH3 n Cl2 23 d 若 则按 同时反应 产物有 N2 HCl NH 4Cl 23n NH3 n Cl2 83 题型 4 气体的制备方法 例 4 化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中 请从图中挑 选所需仪器 在方框内画出用该方法制备 收集干燥氯化氢气体的装置简图 并在图中标明 所用试剂 仪器可重复使用 固定装置不必画出 解析 实验室用浓 H2SO4 滴入浓盐酸的方法制取 HCl 气体 利用浓硫酸吸水放热的特点使 HCl 挥发出来 因此装置特点是液体 液体混合制取气体 反应装置应选圆底烧瓶和分液漏 斗 带导管的胶塞 收集干燥气体应加干燥剂 应用干燥装置 用集气瓶式的洗气瓶来干燥 最后用向上排空气法收集 HCl 答案 题型 5 守恒法解题中的应用 例 5 38 4 mg 铜跟适量的浓硝酸反应 铜完全反应后 共收集到 22 4 mL 标准状况 气体 反应消耗的 HNO3 的物质的量可能是 A 1 0 10 3 mol B 1 6 10 3 mol C 2 2 10 3 mol D 2 4 10 3 mol 111 111 解析 据题意 浓硝酸是适量的 而不是过量的 尽管开始产生的是 NO2 气体 随着反应 的进行 硝酸浓度逐渐降低 气体将由 NO2 变为 NO 22 4 mL 标准状况 气体应是 NO2 与 NO 的混合物 据氮原子守恒 也即反应消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于 Cu NO3 2 NO NO 2 中 所以硝酸的物质的量等于气体的物质的量与硝酸铜物质的量的两倍之和 n HNO3 n 气体 2n Cu NO 3 2 2 2 2 10 3 mol 22 4 10 3 L22 4 L mol 1 38 4 10 3 g64 g mol 1 答案 C 易错警示 错选 D 项 误按过量的浓 HNO3 与 Cu 反应进行计算 n HNO3 2 4 mol 若金属元素的化合价为 a 价 m g 金属与硝酸完全作用后产生氮氧化物气体 V L 标准状况 则消耗的硝酸的物质的量为 n HNO 3 an 金属 n 氮氧化物 a mol mM V22 4 1 如图的装置中 干燥烧瓶内盛有某种气体 烧杯和滴管内盛放某种溶液 挤压滴管的胶头 下列与实验事实不相符的是 A H 2CO3 NaHCO3 溶液 无色喷泉 B NH3 H2O 中含酚酞 红色喷泉 C H2S CuSO4 溶液 黑色喷泉 D HCl AgNO3 溶液 白色喷泉 答案 A 解析 CO 2 在 NaHCO3 溶液中的溶解度很小 因此不能形成喷泉 NH 3 极易溶于水生成 NH3 H2O NH 3 H2O 发生电离生成 OH 遇酚酞使之显红色 H2S 和 CuSO4 反应生成 CuS 黑色沉淀 HCl 极易溶于水 且和 AgNO3 发生反应生成白色沉淀 因此 A 不正确 2 对下列事实的解释错误的是 A 在蔗糖中加入浓硫酸后出现黑色物质 说明浓硫酸具有脱水性 B 浓硝酸在光照下颜色变黄 说明浓硝酸不稳定 111 111 C 常温下 浓硝酸可以用铝罐贮存 说明铝与浓硝酸不反应 D 反应 CuSO4 H 2S CuS H 2SO4 能进行 说明硫化铜既不溶于水 也不溶于稀硫酸 答案 C 解析 浓硫酸具有脱水性 可以把有机化合物中的 H 和 O 以 2 1 的比例脱去 所以向蔗糖 中加入浓硫酸会发黑 此过程又叫蔗糖的炭化 浓硝酸在光照下颜色变黄 是因为浓硝酸见 光分解 生成的 NO2 溶于其中 使溶液呈黄色 铝 铁与浓硝酸 浓硫酸常温下会发生钝 化 在金属表面形成致密的氧化膜 既不溶于稀硫酸 也不溶于水的物质 中学阶段有 CuS PbS Ag 2S HgS BaSO 4 AgCl 等 3 将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸 稀硝酸反应 下列叙述正确的是 A 反应速率两者相同 B 消耗硝酸的物质的量前者多 后者少 C 反应生成气体的颜色前者浅 后者深 D 反应中转移的电子总数前者多 后者少 答案 B 解析 一要仔细审题 相同质量 过量 等很重要 二要准确掌握反应 Cu4HNO3 浓 Cu NO 3 2 2NO 2 2H 2O 3Cu 8HNO 3 稀 3Cu NO 3 2 2NO 4H 2O 硝酸越浓 反应速率越快 浓 HNO3 消耗的 HNO3 的量多 由于参加反应的 Cu 的质量相同 转移电子总数相同 4 木炭跟浓硫酸共热产生的气体 X 和铜跟浓硫酸反应产生的气体 Y 同时通入盛有足量硝酸 钡溶液的洗气瓶中 如图装置 下列有关说法正确的是 A 洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡 B 在 Z 导管出来的气体中无二氧化碳 C 洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡 D 在 Z 导管口有红棕色气体出现 答案 CD 解析 木炭跟浓硫酸共热产生的气体是二氧化碳和二氧化硫 铜跟浓硫酸反应产生的气体是 二氧化硫 通入盛有硝酸钡溶液的洗气瓶中生成的沉淀是硫酸钡 因为溶液中有硝酸根 当 111 111 有氢离子存在的时候 亚硫酸根被氧化成硫酸根 还原产物为一氧化氮 当遇到氧气的时候 会生成红棕色二氧化氮 5 利用如下图所示的装置 可以验证 NH3 和 HCl 的有关性质 实验前 a b c 活塞均关闭 已知 HCl 极易溶于水且能快速溶解 1 若要在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 2 若先打开 a c 活塞 再挤压胶头滴管 在烧瓶 中可观察到的现象是 3 通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关 在烧瓶 中产生 喷泉 现象 烧瓶 中不产生 喷泉 现象 其操作方法是 答案 1 先打开 a b 活塞 再挤压胶头滴管 或先挤压胶头滴管 再打开 a b 活塞 2 导管口处产生白烟 3 先打开 a c 活塞 再挤压胶头滴管 或先打开 a 活塞 挤压胶头滴管 再打开 c 活塞 片刻后 关闭 a 活塞 然后打开 b 活塞 6 A B C D 为中学常见物质且均含有同一种元素 相互转化关系如图 反应条件及其它 物质已经略去 1 若 A B C D 均为化合物 而且它们的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 则 D 的化学式为 写出 B C 的化学方程式 2 若 A 的水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 D 的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 则 D 的化学式为 写出 A B 的化学方程式 3 若 A 为单质 组成元素的原子所含质子的数目小于 18 D 为强碱 写出 C D 的化学方 程式 111 111 7 1 浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学反应方程式为 2 已知酸性 KMnO4 溶液可以吸收 SO2 试用下图所示各装置设计一个实验 验证上述反应 所产生的各种产物 这些装置的转接顺序 按产生气流从左到右的方向 是 填装置的编号 编号 装 置 3 实验时可观察到装置 中 A 瓶的溶液褪色 C 瓶的溶液不褪色 A 瓶溶液的作用是 B 瓶溶液的作用是 C 瓶溶液的作用是 4 装置 中所加的固体药品是 可确证的产物是 确定装置 在整套装置中位置的理由是 5 装置 中所盛溶液是 可验证的产物是 111 111 解析 木炭与浓硫酸加热反应 生成 CO2 和 SO2 CO 2 和 SO2 都跟澄清石灰水中的 Ca OH 2 反应 生成的 CaCO3 和 CaSO3 使澄清石灰水变浑浊 这相互干扰鉴别 在 SO2 CO 2 混合 气体中 首先用品红可检验 SO2 存在 然后将 SO2 氧化除去 再用澄清石灰水检验 CO2 的 存在 第 1 课时 氨 一 氨 1 氨的物理性质 1 色 态 味 无色 刺激性气味气体 2 密度 比空气小 3 溶解性 极易溶于水 常温常压下 1 体积水溶解 700 体积 NH3 4 易液化 2 氨的化学性质 1 与水的反应 NH3 H 2O NH 3 H2O NH OH 用湿润的红色石蕊试纸检验 NH3 氨水具有弱碱性 4 不稳定性 2 与酸的反应 挥发性酸 NH 3 HCl NH 4Cl 白烟 可用浓 HCl 检验 NH3 NH3 HNO 3 NH 4NO3 白烟 难挥发性酸 2NH 3 H 2SO4 NH 4 2SO4 无白烟 不稳定性酸 NH 3 H 2O CO 2 NH 4HCO3 或 2NH3 H 2O CO 2 NH 4 2CO3 3 与氧气的反应 4NH3 5O 2 催化剂 4NO 6H 2O 制 HNO3 基础 3 氨的实验室制法 1 原理 2NH 4Cl Ca OH CaCl 2 2NH 3 2H 2O 2 装置 同制 O2 固 固 气 3 收集 向下排空气法 试管口塞团棉花 4 干燥 用碱石灰 不用 CaCl2 P 2O5 浓 H2SO4 5 检满 用湿润的红色石蕊试纸或浓 HCl 6 尾气处理 用水或稀 H2SO4 吸收并防倒吸 4 铵盐 111 111 1 受热易分解 NH 4C NH 3 HCl 不同于升华 2 与碱反应 NH 4NO3 NaOH NH 3 NaNO 3 H 2O 用于 NH 检验 4 5 氨的用途 1 工业原料 制 HNO3 铵盐 纯碱等 2 致冷剂 知 识 点 一 氨 的 喷 泉 实 验 1 制取氨气并完成喷泉实验 图中夹持装置均已略去 1 写出实验室制取氨气的化学方程式 2 收集氨气应使用 法 要得到干燥的氨气可选用 做干燥剂 3 用图中 装置进行喷泉实验 上部烧瓶已装满干燥氨气 引发喷泉的操作是 4 如果只提供如图中 的装置 请说明引发喷泉的方法 答案 1 2NH 4Cl Ca OH 2 2NH 3 CaCl 2 2H 2O 2 向下排空气 碱石灰 3 打开止水夹 挤出胶头滴管中的水 4 打开止水夹 用手 或热 毛巾等 将烧瓶焐热 氨气受热膨胀 赶出玻璃导管内的空气 氨气与水接触 即发生喷泉 反应 解析 1 实验室制取 NH3 通常是用 NH4Cl 和 Ca OH 2 加热制取 2 收集 NH3 用向下排空气 法 干燥氨气不用 P2O5 浓 H2SO4 和 CaCl2 而用碱石灰 3 和 4 产生喷泉原理相同 即 NH3 因大量溶于水造成烧瓶内外压强差 本题关键是如何使气体与 H2O 接触造成大量 NH3 溶于水 产生烧瓶内外压强差 如加热使烧瓶内的气体膨胀赶出导管中的空气 使 NH3 与 水接触 规律技巧 能够产生喷泉实验的根本原因是由于气体迅速溶于液体中 或反应 使烧瓶内外气 体产生压强差 而形成压强差的方法主要有两种情况 一是让烧瓶内气体大量溶于水或溶液 引起烧瓶内气压迅速减小 在大气压作用下 烧杯中液体进入烧瓶形成喷泉 二是烧瓶内压 111 111 强不变 想法增大密闭容器中液体的压强 从而压入烧瓶内而形成喷泉 知 识 点 二 氨 气 的 制 法 2 下图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂 其中错误的是 答案 AC 解析 NH 4Cl NH 3 HCl 遇冷 NH3 HCl NH 4Cl 不能用于制 NH3 A 错误 C 项中试管口向上倾斜 反应时生成的水冷凝回流会炸裂试管 错误 B 项中浓氨水加到 CaO 中 CaO H 2O Ca OH 2 H 0 使 NH3 大量挥发出来 可用于制 NH3 D 项中浓氨水受热会大量挥发 出 NH3 可用于制 NH3 规律技巧 要判断图示实验装置是否有错 一般的方法是 1 看主体 发生 装置是否有错 实验是否需加热 酒精灯部位是否有错 酒精量 外焰加热 是否缺灯芯 仪器放置 是否有错 夹持仪器的位置是否有错 2 看试剂是否符合实验原理 包括反应物 干燥剂 尾气吸收剂 3 看收集方法是否有错 排水法 向上排气法 向下排气法 导管伸入的位 置等 4 看是否缺少尾气吸收装置 对于有毒气体 一定要设计尾气吸收装置 并选择适 宜的吸收剂 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 电离出少量的 OH C 溶于水的氨分子只有少量电离 D 氨本身的碱性弱 答案 B 解析 氨气溶于水 大部分与水结合生成 NH3 H2O NH 3 H2O 仅有少部分电离成 NH 和 4 OH 因此显弱碱性 它既不是因为氨的溶解度不大 也不是因为氨分子电离的少 在水溶 111 111 液里氨分子是不电离的 更不是因为氨本身碱性弱 氨不与水反应时无碱性 2 检验铵盐的方法是将待检物取出少量放入试管中 然后 A 加热 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验 B 加水溶解 用红色石蕊试纸检验溶液的酸碱性 C 加入碱溶液 加热 再滴入酚酞试液 D 加入苛性钠溶液 加热 用湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验 答案 D 解析 检验铵盐的方法是利用了铵盐与碱反应生成氨气及氨气的性质 把 NaOH 溶液加到 某物质的固体或溶液里 加热后产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 就可以判断该物 质是铵盐 3 关于氨的下列叙述中 错误的是 A 氨易液化 因此可用作制冷剂 B 氨易溶解于水 因此可用来做喷泉实验 C 氨极易溶解于水 因此氨水比较稳定 不容易分解 D 氨溶解于水显弱碱性 因此可使酚酞试剂变为红色 答案 C 解析 氨水不稳定 易分解生成 NH3 和 H2O 4 在实验室里可用如图所示装置来干燥和收集气体 R 多余的气体可用水来吸收 则 R 是 A NO2 B HCl C CH4 D NH3 答案 D 解析 分析题图所示装置 收集储存气体 R 时 储气瓶的进气管短 出气管长 说明气体 R 的密度比空气的小 A B 不正确 因为多余的 R 气体可用水吸收 该气体应易溶于水 故 R 为 NH3 备考资源 如图所示的装置中 烧瓶中充满了干燥气体 a 将滴管中的液体 b 挤入烧瓶内 轻轻振荡烧瓶 然后打开弹簧夹 f 烧杯中的液体 c 呈喷泉状喷出 最终几乎充满烧瓶 则 a 和 c 分别是 111 111 答案 D 解析 A 项 3NO 2 H 2O 2HNO 3 NO 能形成喷泉 但水不能充满烧瓶 B 项 CO2 不能 溶于 HCl C 项 Cl2 不溶于饱和 NaCl 溶液 不能形成喷泉 5 只用一种试剂 将 NH4Cl NH 4 2SO4 NaCl Na 2SO4 四种溶液区分开 这种试剂是 A NaOH 溶液 B AgNO3 溶液 C BaCl2 溶液 D Ba OH 2 溶液 答案 D 6 下列离子方程式正确的是 A 实验室用氯化铵和熟石灰制氨气 NH OH NH 3 H 2O 4 B NaOH 与 NH4Cl 溶液混合加热 NH OH NH 3 H2O 4 C 氨水中加盐酸 NH 3 H2O H NH H 2O 4 D 氨水中通入少量 CO2 CO 2 2NH 3 H2O 2NH CO H 2O 4 2 3 答案 CD 解析 实验室制氨气为固体反应不能写离子方程式 B 项应为 NH OH 4 NH 3 H 2O 备课资源 把 a L 含 NH 4 2SO4 和 NH4NO3 的混合液分成两等份 一份用 b mol 烧碱刚好把 NH3 全部赶出 另一份与 BaCl2 溶液恰好完全反应 消耗 c mol BaCl2 则原溶液中 c NO 3 为 A mol L 1 b 2ca B mol L 1 2b 4ca a 干燥气体 c 液体 A NO2 水 B CO2 4 mol L HCl 溶液 C Cl2 饱和 NaCl 溶液 D NH3 1 mol L 盐酸 111 111 C mol L 1 2b ca D mol L 1 b 2c2a 答案 B 解析 依题意知 每一份混合液中 n NH b mol n SO n BaCl 2 c mol 原溶液中 4 2 4 n NH 为 2b mol n SO 2c mol 4 2 4 NH4 2SO4 2NH SO 4 2 4 4c 2c 则由 NH4NO3 提供的 NH 为 2b 4c mol c NO mol L 1 4 3 2b 4ca 7 资料显示 氨气可在纯氧中安静的燃烧生成一种无毒的气体 某校化学小组学生设计 如下装置 图中铁夹等夹持装置已略去 进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验 1 用装置 A 制取纯净 干燥的氨气 大试管内碳酸盐的化学式是 碱石灰的作用是 2 将产生的氨气与过量的氧气通到装置 B 催化剂为铂石棉 中 用酒精喷灯加热 氨催化氧 化生成的产物为 NO 写出该反应的化学方程式 试管内气体变为红棕 色 该反应的化学方程式是 3 将过量的氧气与 A 产生的氨气分别从 a b 两管进气口通入到装置 C 中 并在 b 管上端点 燃氨气 两气体通入的先后顺序是 其理由是 氨气燃烧的化学方程式是 答案 1 NH 4 2CO3 或 NH4HCO3 吸收水和 CO2 催化剂 2 4NH3 5O 2 4NO 6H 2O 2NO O 2 2NO 2 3 应先通入 O2 后通入 NH3 若先通氨气 氨在空气中不能点燃 逸出污染环境 点燃 111 111 4NH 3 3O 2 2N 2 6H 2O 8 某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验 1 在试管中注入某红色溶液 加热试管 溶液颜色逐渐变浅 冷却后恢复红色 则原溶液 可能是 溶液 加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是 2 在试管中注入某无色溶液 加热试管 溶液变为红色 冷却后恢复无色 则此溶液可能 是 溶液 加热时溶液由无色变为红色的原因是 答案 1 稀氨水和酚酞 氨水显碱性 使酚酞变红 加热时氨逸出 颜色变浅 2 溶有 SO2 的品红 溶解的 SO2 表现漂白性 使品红褪色 加热 SO 2 挥发 品红又恢复 了原来的红色 解析 1 原溶液是红色溶液 受热颜色变浅是此种物质以气态挥发所引起的 常见的具有 碱性的气体是氨气 氨气在水中呈碱性 可使酚酞变红 氨气减少 颜色变浅 故原溶液是 稀氨水和酚酞 2 原溶液是无色溶液 受热溶液显红色 同上题分析 这里原溶液是亚硫酸和品红溶液 9 下图甲和乙是某学校王老师制备 NH3 并进行性质实验时的改进装置 按图甲把仪器安装好 称取 2 g 固体氯化铵装入试管底部 再快速称取 2 g 氢氧化钠覆 盖在氯化铵上方 立即用带有滴管的塞子塞紧 滴管预先吸入约 2 mL 浓氨水 烧杯内盛滴 有酚酞试液的水 把浓氨水滴入试管里 可立即观察到试管内发生剧烈反应 有大量气泡 将 中收集满 NH3 的圆底烧瓶取下 改装成图乙所示的装置 胶头滴管内事先预吸入 2 mL H2O 此时小气球系在玻璃棒上呈自然松弛状态 将滴管内的水慢慢滴入烧瓶中 轻 轻晃动烧瓶 通过观察实验现象便可以验证 NH3 的某个性质 按要求回答下列问题 111 111 1 中学化学教材中是用氯化铵与氢氧化钙加热制取 NH3 该反应的化学方程式为 2 图甲中的 NH4Cl 与 NaOH 固体混合能否用 CaO 固体代替 填 能 或 不能 3 如何判断图甲中烧瓶已收集满 NH3 4 乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后 观察到的现象是 它说明了 NH3 答案 1 Ca OH 2 2NH 4Cl CaCl 2 2NH 3 2H 2O 2 能 3 烧杯内的溶液变红 4 气 球逐渐变大 极易溶于水 解析 CaO 吸水放热 解释同用 NaOH 固体 10 已知 A B C D 为气体 E F 为固体 G 是氯化钙 它们之间的转换关系如图所示 1 D 的化学式 分子式 是 E 的化学式 分子式 是 2 A 和 B 反应生成 C 的化学方程式是 3 E 和 F 反应生成 D H 和 G 的化学方程式是 答案 1 NH 3 NH 4Cl 点燃 2 H2 Cl 2 2HCl 3 2NH4Cl Ca OH 2 2NH 3 CaCl 2 2H 2O 命题意图 本题综合考查了 H2 与 Cl2 的反应 NH 3 与 HCl 的反应以及 NH3 的实验室制法等 知识 解析 仔细观察分析 E G 为此题的突破口 A B C D 均为气体 生成 E 是固体 E 与 F 反应的产物中又出现 D G 为 CaCl2 可知 CaCl2 中的氯元素来自反应物 E 中 根据元 素化合物知识可确定 E 为盐类 由非金属元素组成的盐即为 NH4Cl 则 D 为 NH3 根据氨 的实验室制法可知 F 为 Ca OH 2 H 为 H2O C 为 HCl 备课资源 利用如图所示装置和其他必要的仪器用品 完成下列实验 111 111 证明氨气具有还原性 已知 2NH 3 3CuO N 2 3Cu 3H 2O 1 碱石灰的作用是 稀硫酸的作用是 2 烧瓶中固体 NaOH 可以用 代替 填写代号 A 碱石灰 B 氯化钠 C 生石灰 3 证明 NH3 具有还原性的实验现象是 4 上述装置有一不当之处 请在下面虚线框中画出改进部分的装置图 答案 1 吸收水蒸气 或吸水 作为干燥剂 吸收氨气 防止污染 2 AC 3 黑色粉末变 为红色 有无色液滴产生 4 如图 111 111 第 2 课时 硫酸和硝酸的氧化性 二 硫酸的氧化性 1 与金属反应 加热条件下 与除 Au Pt 之外的金属反应 生成硝酸盐 SO 2 和 H2O 1 与 Cu 反应 Cu 2H 2SO4 浓 CuSO 4 SO 2 2H 2O 2 与 Fe Al 反应 常温钝化 加热不能钝化 2 与非金属反应 C 2H 2SO4 浓 CO 2 2SO 2 2H 2O 三 硝酸的氧化性 1 与金属反应 与 Au Pt 以外的几乎所有的金属反应 生成硝酸盐 NO x或 NH4NO3 和 H2O 1 与 Cu 反应 Cu 4HNO 3 浓 Cu NO 3 2 2NO2 2H 2O 制 NO2 Cu 4H 2NO Cu2 2NO 2 2H 2O 3 3Cu 8HNO 3 稀 3Cu NO 3 2 2NO 4H 2O 制 NO 3Cu 8H 2NO 3Cu2 2NO 4H 2O 3 2 与 Fe Al 常温下 浓 HNO3 使 Fe Al 钝化 加热条件下不会钝化 稀 HNO3 也不能使 Fe Al 钝 化 2 与非金属反应 浓 HNO3 在加热条件下与某些非金属单质反应 生成最高价氧化物或最高价含氧酸 NO2 和 H2O 知 识 点 一 Cu与 浓 H2SO4的 反 应 1 向 50 mL 18 mol L 的 H2SO4 溶液中加入足量的铜片 加热使之反应 充分反应后 被还原的 H2SO4 的物质的量 A 小于 0 45 mol B 等于 0 45 mol C 在 0 45 mol 和 0 90 mol 之间 D 大于 0 90 mol 111 111 答案 A 解析 Cu 与浓 H2SO4 在加热时的反应如下 Cu 2H 2SO4 浓 CuSO 4 2H 2O SO 2 由上述化学方程式看出 作氧化剂 被还原 的 H2SO4 的物质的量是参加反应的总 H2SO4 的物质的量的 1 2 但随着反应的进行 硫酸的浓度逐渐降低 降低到一定程度变为稀硫酸 后 不再与铜发生反应 所以 在 Cu 足量时 被还原的硫酸的物质的量应小于 H2SO4 总物 质的量的 1 2 即 n 被还原 H2SO4 n 总 H2SO4 2 50 mL 18 mol L 的 H2SO4 溶液中 n 总 H2SO4 50 1000 L 18 mol L 0 90 mol 所以 n 被还原 H2SO4 Br2 故上述实验现象不是发生 化学反应所致 则溶液呈黄色是含 填化学式 下同 所致 乙同学认为氧化性 Br2 Fe3 故上述实验现象是发生化学反应所致 则溶液呈黄色是含 所致 3 设计实验并验证 丙同学为验证乙同学的观点 选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验 并通过观察实验现象 证明了乙同学的观点确实是正确的 供选用的试剂 a 酚酞试液 b CCl4 c 无水酒精 d KSCN 溶液 请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的 现象 试剂填序号 选用试剂 实验现象 方案 1 方案 2 4 结论 氧化性 Br 2 Fe3 故在足量的稀氯化亚铁溶液中 加入 1 2 滴溴水 溶液呈 黄色所发生反应的离子方程式为 5 实验后的思考 根据上述实验推测 若在溴化亚 铁溶液中通入氯气 首先被氧化的离子是 填离子的化学式 在 100 mL FeBr2 溶液中通入 2 24 L Cl2 标准状况 溶液中有 1 2 的 Br 被氧化成单质 Br2 则原 FeBr2 溶液中 FeBr2 的物质的量浓度为 答案 2 3 选用试剂 实验现象 方案 1 b CCl4 层呈无色 方案 2 d 溶液变红色 4 2Fe2 Br 22Fe3 2Br 5 Fe 2 1 mol L 1 解析 2 因溴水也呈黄色 因 发生反应 2Fe2 Br 22Fe3 2Br 生成的 Fe3 使溶液呈黄色 3 方案一 可通过 Br2 在 CCl4 中的颜色变化来证明 若 CCl4 层呈无色 则说明溶液中无 Br2 存在 Br 2 完全反应 从 而说明氧化性 Br2 Fe3 若甲正确 则溶液中有 Br2 Br 2 溶于 CCl4 中 出现橙红色的颜色 变化 方案二 可通过检验 Fe3 存在与否来证明 向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液 若 出现血红色 说明有 Fe3 存在 从而证明氧化性 Br2 Fe3 5 因还原性 Fe2 Br 故 Cl2 优先氧化 Fe2 设 FeBr2 的物质的量为 x mol 2 24 L Cl 2 标准状况 的物质的量为 0 1 mol 因 Br 被氧化了 1 2 则 Fe2 完全被氧化 根据得失电子守恒有 x 2x 2 0 2 x 0 1 故 原 FeBr2 溶液中 FeBr2 的物质的量浓度为 0 1 mol 0 1 L 1 mol L 1 例 4 用图示装置制备 NO 并验证其还原性 有下列主要操作 111 111 向广口瓶内注入足量热 NaOH 溶液 将盛有铜片的小烧杯放入瓶中 b 关闭止水夹 点燃红磷 伸入瓶中 塞好胶塞 c 待红磷充分燃烧 一段时间后打开分液漏斗旋塞 向烧杯中滴入少量稀硝酸 1 步骤 c 后还缺少的一步主要操作是 2 红磷充分燃烧 的产物与 NaOH 溶液反应的离子方程式是 3 步骤 c 滴入稀硝酸后烧杯中的现象 是 反应的离子方程式是 答案 1 打开止水夹 通入少量空气 2 P2O5 6OH 2PO 3H 2O 3 Cu 片逐渐溶解 有无色气泡产生 溶液由无色变为蓝3 4 色 3Cu 8H 2NO 3Cu2 2NO 4H 2O 解析 1 因实验目的中要求验证 NO 的还 3 原性 而 a b c 三个步骤只是制 NO 并没有完成该目的 故应该打开止水夹 通入少 量空气看是否产生红棕色气体 2 因为适量红磷 热 NaOH 溶液足量 则反应产物为 Na3PO4 可以先写化学方程式 P2O5 3H 2O2H3PO4 H 3PO4 3NaOHNa 3PO4 3H 2O 合写可得 P2O5 6NaOH2Na 3PO4 3H 2O 3 气 液 固的三方向变化要答全 3Cu 8H 2NNO 3Cu2 2NO 4H 2O 3 例 5 在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾 次氯酸钠和探究氯水的性质 图中 为氯气净化装置 的试管里盛有 15 mL 30 KOH 溶液 并置于水浴中 的试管里盛有 15 mL 8 NaOH 溶液 并置于冰水浴中 的试管里加有紫色石蕊试液 为尾气吸收装置 请填写下列空白 1 制取氯气时 在烧瓶里加入一定量的二氧化锰 通 过 填写仪器名称 向烧瓶中加入适量的浓盐酸 实验时为了除去氯气中的氯化氢 气体 可在 与 之间安装盛有 填写下列编号字母 的净化装置 A 碱石灰 2 B 饱和食盐水 C 浓硫酸 2 D 饱和碳酸氢钠溶液 2 比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件 二者的差别是 111 111 反应完毕经冷却后 的试管中有大量晶体析出 右图中符合该晶体溶解度曲线的是 填写编号字母 从 的试管中分离出该晶体的方法是 填写实验操作名称 3 本 实验中制取次氯酸钠的离子方程式是 4 实验中可观察到 的试管里溶液的颜色发生了如下变化 请填写下表中的空白 实验现象 原因 溶液最初从紫色逐渐变为 色 氯气与水反应生成的 H 使石蕊变色 随后溶液逐渐变为无色 然后溶液从无色逐渐变为 色 答案 1 分液漏斗 B 2 碱溶液 或反应物 的浓度不同 反应温度不同 M 过滤 3 Cl2 2OH ClO Cl H 2O 4 红 氯气与水反应生成的 HClO 将石蕊氧化为无色物质 黄绿 继续通入的氯气溶于水使溶液呈黄绿色 解析 1 向烧瓶中加盐酸的仪器是分液漏斗 除去混在 Cl2 中的 HCl 杂质 不能用碱 石灰 因两种气体都会被碱石灰吸收 饱和食盐水可大量吸收 HCl 但 Cl2 在其中的溶解度 非常小 所以饱和食盐水可达到除杂的目的 浓硫酸只能吸收水蒸气 不能吸收杂质 饱和 NaHCO3 溶液可吸收 Cl2 HCl 并同时放出 CO2 气体 所以也不符合要求 2 根据实验装 置可看出 制取 KClO3 用酒精灯加热 而制 NaClO 时无加热工具 从反应物的浓度来看 所用的碱溶液的浓度也存在差异 根据溶解度曲线可发现 只有 M 的溶解度随温度的降低 而减小 所以 中析出的晶体为 M 将晶体与溶液分离的方法是过滤 3 制取 NaClO 时 发生的反应是 Cl2 2NaOHNaCl NaClO H 2O 将其改写为离子方程式 Cl2 2OH Cl ClO H 2O 将 Cl2 通入紫色石蕊试液中 首先发生反应 Cl2 H 2OHCl HClO 生成的酸能使紫色石蕊试液变为红色 之后由于 HClO 的强氧化性 将红色石蕊氧化为无色 最后由于通入的过量 Cl2 的作用 得到黄绿色的氯水 例 6 某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应 用下图所示装置进行有关实验 111 111 请回答 1 装置 A 中发生的化学反应方程式为 2 装置 D 中试管口放置的棉花中应浸 一种液体 这种液体是 其作用是 3 装置 B 的作用是贮存多余的气体 当 D 处有明显的现象后 关闭旋塞 K 移去酒精灯 但由于余热的作用 A 处仍有气体产生 此时 B 中的现象是 B 中应放置的液体是 填字母 a 水 b 酸性 KMnO4溶液 c 浓溴水 d 饱和 NaHSO3溶液 4 实验中 取一定质量的铜片和一定体积浓硫酸放在圆底烧瓶中共热 直到反应完毕 发 现烧瓶中还有铜片剩余 该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫 酸剩余 有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解 你认为原因是 下 列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 填字母 a 铁粉 2 b BaCl 2溶液 c 银粉 2 d Na 2CO3溶液 答案 1 Cu 2H 2SO4 浓 CuSO 4 SO 2 2H 2O 2 碱液 其他合理答案也可 吸收多余 的 SO2 防止污染空气 3 广口瓶中液面下降 漏斗中液面上升 d 4 反应 过程中浓硫酸浓度下降 而铜与稀 H2SO4不反应 ad 解析 明确浓 H2SO4的性 质特点和与 Cu 反应的产物 结合产物的性质特点 回答各小题 1 Cu 与浓 H2SO4反应方程式为 Cu 2H 2SO4 浓 CuSO 4 SO 2 2H 2O 当 H2SO4溶液浓度 降低至一定程度时反应停止 2 生成的 SO2有漂白性 且污染大气 可用 NaOH 溶液吸收 3 余热使反应继续进行 生成的多余气体可储存于 B 排出的液体 留于长颈漏斗 为减少 SO2的溶解 B 内溶液应该是饱和 NaHSO3溶液 4 检验 酸剩余的试剂是 Fe 和 Na2CO3 111 111