
?氮及其化合物
【教學(xué)目標(biāo)】
(1)掌握氮的重要性質(zhì),了解氮在我們生活中的重要用途。
(2)掌握氮的氧化物的性質(zhì),氮的重要化合物的用途及硝酸的相關(guān)注意事項(xiàng)。
(3)掌握氮族元素的性質(zhì),理解氮族元素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)遞變規(guī)律。
【教學(xué)重點(diǎn)】
氮及其重要化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化
【教學(xué)難點(diǎn)】
氮及其重要化合物的性質(zhì)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)入
我們上節(jié)課學(xué)習(xí)了硫的相關(guān)性質(zhì),掌握非金屬元素的學(xué)習(xí)方法,那我們又知道空氣中含量最多的元素為氮?dú)?,這節(jié)課我們就帶著已有的學(xué)習(xí)方法,對(duì)氮及其化合物知識(shí)展開學(xué)習(xí)!
二、知識(shí)講解
使用建議說明:《氮及其化合物》知識(shí)內(nèi)容豐富,涉及面廣,是高考命題的熱點(diǎn)內(nèi)容之一。試題常以氮元素及其化合物知識(shí)為載體,考查基本概念、基本理論、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等,具有較強(qiáng)的綜合性。
考點(diǎn)1 氮?dú)?、氮的氧化物、硝?br />
使用建議說明:考綱要求了解氮及其化合物的主要性質(zhì);了解氮的氧化物及其對(duì)環(huán)境的影響;了解硝酸的主要性質(zhì);通過濃硫酸、硝酸分別與不活潑金屬、非金屬的反應(yīng),認(rèn)識(shí)濃硫酸、硝酸的強(qiáng)氧化性;通過比較濃硫酸與稀硫酸,濃硝酸與稀硝酸性質(zhì)的差異,認(rèn)識(shí)濃度、反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。
一、氮?dú)猓ǎ?br />
(1)分子結(jié)構(gòu):電子式為,結(jié)構(gòu)式為,氮氮叁鍵鍵能大,分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,化學(xué)性質(zhì)不活潑。
(2)物理性質(zhì):純凈的氮?dú)馐菬o色無味的氣體,難溶于水,空氣中約占總體積的78%。
(3)化學(xué)性質(zhì):常溫下性質(zhì)穩(wěn)定,可作保護(hù)氣;但在高溫、放電、點(diǎn)燃等條件下能與、、IIA族的Mg、Ca等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),即發(fā)生氮的固定(將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)變?yōu)楹衔锏倪^程,有自然固氮和人工固氮兩種形式)。中N元素0價(jià),為N的中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性。
①與反應(yīng):
②與反應(yīng):
③與活潑金屬反應(yīng):
(4)氮?dú)獾挠猛荆夯ぴ希灰旱腔鸺紵耐七M(jìn)劑;還可用作醫(yī)療、保護(hù)氣等。
二、氮的氧化物
(1)氮的氧化物簡(jiǎn)介:
氮元素有、、、、五種正價(jià)態(tài),對(duì)應(yīng)有六種氧化物
種類
色態(tài)
化學(xué)性質(zhì)
無色氣體
較不活潑
NO
無色氣體
活潑,不溶于水
(亞硝酸酐)
藍(lán)色液體()
常溫極易分解為NO,
紅棕色氣體
較活潑,與水反應(yīng)
無色氣體
較活潑,受熱易分解
(硝酸酸酐)
無色固體
氣態(tài)時(shí)不穩(wěn)定,易分解
(2)NO和的重要性質(zhì)和制法
①性質(zhì):(易被氧氣氧化,無色氣體轉(zhuǎn)化為紅棕色);
(平衡體系);
(工業(yè)制硝酸);
(尾氣吸收);
有較強(qiáng)的氧化性,能使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)。
②制法:NO:(必須________法收集NO);
:(必須___________法收集)
(3)氮的氧化物溶于水的計(jì)算
①或與(非)的混合氣體溶于水可依據(jù)利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算。
②和O2的混合氣體溶于水時(shí)由進(jìn)行計(jì)算,當(dāng)體積比時(shí),恰好反應(yīng);時(shí),過量,剩余NO;時(shí),過量,剩余。
③NO和同時(shí)通入水中時(shí),由進(jìn)行計(jì)算,原理同②。
④NO、、的混合氣體通入水中,先按①求出NO的體積,再加上混合氣體中NO的體積再按③方法進(jìn)行計(jì)算。
三、硝酸()
(1)物理性質(zhì):
無色、刺激性氣味、易揮發(fā)液體,能與水以任意比例互溶,常用濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為69%。
(2)化學(xué)性質(zhì)
硝酸為強(qiáng)酸,具有以下性質(zhì):
①具有酸的通性;
②不穩(wěn)定性:;
③強(qiáng)氧化性:無論濃、稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)時(shí)不放出氫氣。
A、與金屬反應(yīng):;
3;
;
常溫下濃硝酸與鐵、鋁發(fā)生鈍化。
B.與非金屬反應(yīng):。
C.與其他還原劑反應(yīng),如H2S、SO2、Fe2+等。
D.與有機(jī)物反應(yīng):硝化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、與蛋白質(zhì)發(fā)生顏色反應(yīng)等。
(3)制法
①實(shí)驗(yàn)室制法:硝酸鹽與濃硫酸微熱,
(不能用強(qiáng)熱和稀硫酸);
②工業(yè)制法:氨的催化氧化法,;
;;
尾氣處理:
(4)用途:制硝酸鹽、氮肥、炸藥、染料等。
考點(diǎn)2 氨氣和銨鹽
使用建議說明:氨氣與銨鹽部分是常考內(nèi)容,考綱要求了解氨氣的主要性質(zhì)及其應(yīng)用,了解氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法,了解銨鹽的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。所以此處內(nèi)容大家再授課時(shí)務(wù)必要注重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握的把控。
1、氨氣()
(1)分子結(jié)構(gòu):由極性鍵形成的三角錐形的極性分子,N原子有一孤對(duì)電子;N為價(jià),為N元素的最低價(jià)態(tài);
(2)物理性質(zhì):無色、刺激性氣味的氣體,密度比空氣小,極易溶于水,常溫常壓下1體積水能溶解700體積的氨氣,易液化(可作致冷劑);
(3)化學(xué)性質(zhì):
①與反應(yīng):,
溶液呈弱堿性,氨水的成份為:、、、、、,氨水易揮發(fā);
②與酸反應(yīng):,(有白煙生成);
③還原性(催化氧化):
(N為價(jià),最低價(jià)態(tài),具有還原性);
(4)實(shí)驗(yàn)室制法;
工業(yè)上采取與在高溫高壓催化劑條件下合成氨氣;
(5):化工原料,制硝酸、氮肥等,作致冷劑。
2、銨鹽
(1)物理性質(zhì):白色晶體,易溶于水;
(2)化學(xué)性質(zhì):
①受熱分解:(以上可分解),;
②與堿反應(yīng):,
銨鹽與堿溶液反應(yīng)的離子方程式:(該性質(zhì)可用于氨氣的制取和銨根離子的檢驗(yàn))。
三、例題精析
使用建議說明:此處內(nèi)容主要用于教師課堂的精講,每個(gè)題目結(jié)合試題本身、答案和解析部分,教師有的放矢的進(jìn)行講授或與學(xué)生互動(dòng)練習(xí)。
例題1只用一種試劑就能將、、、四種溶液區(qū)分開,這種試劑是( )
A.溶液 B.溶液
C.溶液 D.溶液
【答案】C
【解析】分析四種鹽溶液,兩種銨鹽,可以用堿液區(qū)分,兩種硫酸鹽都可用區(qū)分,故選用即可區(qū)分。
例題2下列關(guān)系圖中,A是一種正鹽,B是氣態(tài)氫化物,C是單質(zhì),F(xiàn)是強(qiáng)酸。當(dāng)X無論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿時(shí)都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系(其他反應(yīng)產(chǎn)物及反應(yīng)所需條件均已略去),當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),過量的B跟反應(yīng)除生成C外,另一產(chǎn)物是鹽酸鹽。
下列說法中不正確的是( )
A.當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F(xiàn)可能是
B.當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),A、B、C、D、E、F中均含同一種元素,F(xiàn)是
C.B和的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
D.當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),C在常溫下是氣態(tài)單質(zhì)
【答案】D
【解析】A是正鹽,既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)又可以與強(qiáng)堿反應(yīng),并且生成產(chǎn)物B都是氫化物,A必須是銨鹽,B如果是酸根離子形成的氫化物能與反應(yīng),說明其有還原性,有還原性的氫化物常見的是,故A是,A項(xiàng),當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí),B就是,那么C是S,D是,E是,F(xiàn)就是,A對(duì);B項(xiàng),當(dāng)X是強(qiáng)堿時(shí),B就是,C就是,D就是NO,E就是、F就是,故B對(duì);C項(xiàng),不管B是還是,與氯氣發(fā)生的都是氧化還原反應(yīng),C對(duì);D項(xiàng),當(dāng)X是強(qiáng)酸時(shí)C是S,是固態(tài)單質(zhì),D錯(cuò)。
例題3物質(zhì)的量之比為的鋅與稀硝酸反應(yīng),若硝酸被還原的產(chǎn)物為,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余,則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】設(shè)參與反應(yīng),因Zn無剩余,則最終生成了,顯然含有,這部分是沒有參與氧化還原反應(yīng)的;過程中N元素的化合價(jià)價(jià)→價(jià),根據(jù)得失電子守恒有:,則,即有1MOLHNO3被還原。
例題4用如圖裝置制取、提純并收集表中的4種氣體(A、B、C表示相應(yīng)儀器中加入的試劑),其中可行的是( )
氣體
A
B
C
A
濃硝酸
銅片
溶液
B
濃硫酸
銅片
酸性
C
稀硫酸
固體
濃硫酸
D
濃氨水
生石灰
濃硫酸
【答案】C
【解析】由裝置圖可知,制取氣體采用固體與液體常溫下反應(yīng),且采用向上排空氣法收集。C為凈化提純裝置。A項(xiàng)不能用溶液作干燥劑,因?yàn)椴粌H與揮發(fā)出的反應(yīng),也與發(fā)生反應(yīng);B項(xiàng)Cu與濃硫酸只能在加熱條件下才能發(fā)生反應(yīng),且不能用酸性干燥;D項(xiàng)不能用濃硫酸干燥,且收集應(yīng)用向下排空氣法收集。
例題5甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組為測(cè)定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程:
制取氮?dú)狻b有足量干燥劑的干燥管→裝有氧化銅的硬質(zhì)玻管→裝有足量濃硫酸的洗氣瓶→測(cè)定生成氮?dú)獾捏w積
實(shí)驗(yàn)中,先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣,再連接洗氣瓶和氣體收集裝置,立即加熱氧化銅。反應(yīng)完畢后,黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅()。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時(shí)可能用到的裝置,D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。
甲小組測(cè)得:反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。乙小組測(cè)得:洗氣前裝置D的質(zhì)量、洗氣后裝置D的質(zhì)量、生成氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出儀器A的名稱:________。
(2)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號(hào)和制備原理填寫在下表的空格中。
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)藥品
制備原理
甲小組
A
氫氧化鈣、硫酸銨
反應(yīng)的化學(xué)方程式為①______________________________
乙小組
②______________________________
濃氨水、氫氧化鈉
氫氧化鈉溶于氨水后放熱,增加氫氧根濃度,加快氨氣逸出
(3)甲小組用所測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)之比為________。
(4)乙小組用所測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比明顯小于理論值,其原因是________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
【答案】(1)圓底燒瓶
(2)①
②B
(3)
(4)濃硫酸吸收了未反應(yīng)的氨氣,從而使計(jì)算的氫的含量偏高
【解析】(1)儀器A的名稱為圓底燒瓶。(2)①氫氧化鈣與硫酸銨反應(yīng)生成硫酸鈣、氨氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;②濃氨水是液體,氫氧化鈉是固體,為使氨氣逸出,把氨水滴入固體氫氧化鈉中,隨著氫氧化鈉溶解放熱,氨氣揮發(fā)放出氣體,故選B裝置。(3)反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量為、氧化銅反應(yīng)后轉(zhuǎn)化成的銅的質(zhì)量為,則氧化銅中氧元素的質(zhì)量為,生成的水中氧元素的質(zhì)量等于參加反應(yīng)氧化銅中氧元素的質(zhì)量,則生成的水中氧原子的個(gè)數(shù)為;水中氫原子個(gè)數(shù)是氧原子個(gè)數(shù)的兩倍,因此氫原子個(gè)數(shù)為,生成的氮?dú)庠跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為,則氮?dú)庵械拥膫€(gè)數(shù)為;因此氮、氫原子個(gè)數(shù)比為。(4)乙小組用所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)比小于理論值,其原因是洗氣瓶D中的濃硫酸不但吸收了反應(yīng)生成的水,還吸收了未反應(yīng)的氨氣,從而使計(jì)算的氫的量偏高。
四、課堂運(yùn)用
使用建議說明:在對(duì)課堂知識(shí)講解完,把握了重點(diǎn)突破了難點(diǎn)以及練習(xí)精講了之后,再用練習(xí)馬上進(jìn)行課堂檢測(cè),根據(jù)學(xué)生情況建議分3個(gè)難度層次:易,中,難。
基礎(chǔ)
1.氨水顯弱堿性的主要原因是( )
A.通常狀況下,氨的溶解度不大
B.氨水中的少量電離
C.溶于水的氨分子只有少量發(fā)生電離
D.氨本身的堿性弱
2.物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱,不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān),還與物質(zhì)的濃度和反應(yīng)溫度有關(guān)。下列各組物質(zhì)在反應(yīng)中的產(chǎn)物與物質(zhì)的濃度有關(guān)的是( )
①Cu與溶液②Cu與溶液③Zn與溶液④Fe與HCl溶液
A.①③ B.③④
C.①② D.①③④
3.下列關(guān)于濃硝酸和濃硫酸的敘述中正確的是( )
①常溫下都可用鋁制容器貯存
②露置在空氣中,容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕
③常溫下都能與銅較快反應(yīng)
④露置在空氣中,容器內(nèi)酸液的濃度都降低
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
【答案】
1.B
2.A
3.D
【解析】
1、氨氣極易溶于水,溶于水的氨氣大部分與水結(jié)合成一水合氨(),少部分電離成和,因此氨水呈弱堿性。氨氣本身不能電離,也不顯堿性。
2、本題考查物質(zhì)氧化性和還原性的影響因素。銅與濃硝酸反應(yīng)生成,與稀硝酸反應(yīng)生成NO,硝酸氧化性的強(qiáng)弱與濃度有關(guān);銅與氯化鐵溶液反應(yīng),與濃度和溫度無關(guān),產(chǎn)物唯一;鋅與硫酸反應(yīng):稀硫酸生成氫氣,濃硫酸則生成二氧化硫,硫酸氧化性的強(qiáng)弱與其濃度有關(guān);鐵與鹽酸反應(yīng)只生成氯化亞鐵和氫氣。
3、常溫下,二者均能使鋁鈍化,①正確;露置在空氣中,濃硫酸吸水質(zhì)量增加,②錯(cuò)誤;濃硫酸在常溫下與銅沒有明顯的反應(yīng),③錯(cuò)誤;在空氣中,濃硝酸揮發(fā)、濃硫酸吸水,二者濃度都降低,④正確。
鞏固
4、在下列反應(yīng)中,既表現(xiàn)出氧化性,又表現(xiàn)出酸性的是( )
A.
B.
C.
D.
5、下列關(guān)于氨水的敘述正確的是( )
A.氨水顯堿性,是因?yàn)榘彼且环N弱堿
B.氨水和液氨成分相同
C.氨水中物質(zhì)的量濃度最大的粒子是(除水外)
D.1MOL·L-1的氨水指在1L溶液中含、、物質(zhì)的量之和為1MOL
6、下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是( )
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
A
過量的Fe粉中加入稀,充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液
溶液呈紅色
稀將Fe氧化為
B
常溫下,F(xiàn)e、Al放入濃或濃中
無明顯現(xiàn)象
Fe、Al與濃或濃發(fā)生鈍化
C
Al箔插入稀中
無現(xiàn)象
Al箔表面被氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取濃點(diǎn)到紅色石蕊試紙上
試紙變藍(lán)色
濃具有酸性
7、下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑,其中錯(cuò)誤的是( )
A.①③ B.②③
C.①④ D.②④
8、用以下三種途徑來制取相同質(zhì)量的硝酸銅:
甲:銅與濃硝酸反應(yīng);乙:銅與稀硝酸反應(yīng);丙:銅先跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅,氧化銅再跟稀硝酸反應(yīng)。以下敘述中正確的是( )
A.三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等
B.三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等
C.所消耗銅的物質(zhì)的量是途徑甲>途徑丙>途徑乙
D.所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是途徑甲>途徑丙>途徑乙
9、下列說法中正確的是( )
A.所有銨鹽受熱均可以分解,產(chǎn)物均有
B.所有銨鹽都易溶于水,所有銨鹽中的N均呈-3價(jià)
C.溶液中加入濃溶液共熱時(shí)反應(yīng)的離子方程式為
D.和的固體混合物可用升華法分離
【答案】
4、D
5、D
6、B
7、A
8、A
9、C
【解析】
4、A中只表現(xiàn)氧化性;B中只表現(xiàn)酸性;C中既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)還原性;D中既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性。
5、溶于水的氨氣大部分與水反應(yīng)生成,所以除水外,物質(zhì)的量濃度最大的粒子是;是一種弱堿,在水中發(fā)生部分電離使溶液呈堿性;氨水中共含有六種粒子,分別是、、、、和少量的H+,是一種混合物,液氨是純凈物。
6、稀硝酸與鐵粉反應(yīng),鐵首先被氧化成,過量鐵粉將還原,最終得到,滴入溶液不顯紅色,A錯(cuò)誤;常溫下,F(xiàn)e、Al在濃或濃中發(fā)生鈍化,生成致密的保護(hù)膜阻止了反應(yīng)進(jìn)行,B正確;Al箔能與稀反應(yīng)放出氣體,C錯(cuò)誤;濃硝酸具有氧化性,能使紅色石蕊試紙先變紅后褪色,D錯(cuò)誤。
7、實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的方法有:銨鹽與堿加熱制取氨氣,常用與反應(yīng),固體與固體反應(yīng),因?yàn)橛兴?,試管口?yīng)略向下傾斜,③錯(cuò)誤;在濃氨水中加入CaO,CaO與水反應(yīng)使溶液中增大,消耗了水,并且放出大量的熱,使分解放出氨氣,②正確;加熱濃氨水,加快氨氣揮發(fā),④正確;①是錯(cuò)誤的,因?yàn)槁然@分解生成的與HCl冷卻后又生成,不能得到。
8、由于制取的的量相同,據(jù)銅原子守恒可知A正確。
9、A項(xiàng),有的銨鹽受熱分解產(chǎn)生氨氣(如),有的銨鹽受熱分解不產(chǎn)生氨氣(如硝酸銨);D項(xiàng),可用加熱法分離和某些固體(不分解、不升華的固體)的混合物,但其過程為先受熱分解,再降溫化合,而不是升華。
拔高
10、(1)寫出濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式
_________________________________________________________________。
(2)試用上圖所示各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣體從左至右的流向)是________→________→________→________(填裝置的編號(hào))。
(3)實(shí)驗(yàn)室可觀察到裝置①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)裝置②中所加的固體藥品是________,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是________,確定裝置②在整套裝置中的位置的理由是_____________________________________________________________________。
(5)裝置③中所盛溶液是________,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是________。
11.甲、乙、丙三位同學(xué)分別用如下實(shí)驗(yàn)裝置及化學(xué)藥品(堿石灰為氫氧化鈉和生石灰的混合物)制取氨氣。請(qǐng)你參與探究,并回答下列問題:
(1)制取氨氣的化學(xué)方程式為_______________________________________。
(2)三位同學(xué)都用向下排空氣法收集氨氣,其原因是
_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)三位同學(xué)用上述裝置制取氨氣時(shí),其中有一位同學(xué)沒有收集到氨(實(shí)驗(yàn)操作都正確),你認(rèn)為沒有收集到氨氣的同學(xué)是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
(4)檢驗(yàn)氨氣是否收集滿的方法是(簡(jiǎn)述操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論)
_________________________________________________________________。
(5)三位同學(xué)都認(rèn)為,采用上述各自的裝置,還可用于加熱碳酸氫銨固體的方法來制取純凈的氨氣,你認(rèn)為哪位同學(xué)能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康腳_______(填“甲”、“乙”或“丙”)。他們還認(rèn)為,裝置中的固體可用固體代替,你認(rèn)為________(填“能”或“不能”)。
12.將銅置于一定量的濃硝酸中并微熱。當(dāng)銅片完全消失時(shí),共收集到和NO的混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(1)寫出上述過程中,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式
_________________________________________________________________、
_________________________________________________________________、
_________________________________________________________________。
(2)完成該反應(yīng)至少需要量取的濃硝酸________mL。
(3)混合氣體中的體積為
________________________________________________________________________L,NO的體積________L(均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(4)將收集上述氣體的容器倒扣在盛有水的水槽中,并向其中緩慢通入使其充分反應(yīng),若要使溶液恰好充滿容器,則理論上需要參加反應(yīng)的的物質(zhì)的量為________mol。
【答案】
10.(1)
(2)④
②
①
③
(3)驗(yàn)證的存在
充分吸收
驗(yàn)證是否已被吸收完全
(4)無水硫酸銅
水
由于產(chǎn)物通過①、③時(shí)會(huì)帶出水蒸氣,所以②必須放在①、③之前
(5)澄清的石灰水
11.(1)
(2)氨氣的密度比空氣小,氨氣極易溶于水
(3)乙
(4)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,如果試紙變藍(lán),則氨氣已滿(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,如果產(chǎn)生白煙,則氨氣已滿)
(5)丙
不能
12.(1)
(2)600
(3)22.4
22.4
(4)1
【解析】
10.C與濃硫酸發(fā)生反應(yīng):。反應(yīng)中的生成物有三種:、、。在檢驗(yàn)這三種產(chǎn)物時(shí)要避免相互干擾,如檢驗(yàn)時(shí)一般用澄清石灰水,而也會(huì)使澄清的石灰水變渾濁,所以在檢驗(yàn)之前必須先除去;同時(shí),在氣體通過水溶液后,水蒸氣會(huì)隨之帶出,所以必須在通過水溶液之前檢驗(yàn)水的存在,由上分析可知裝置的連接順序是④→②→①→③。
11.(1)實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈣和氯化銨在加熱條件下制備氨氣,反應(yīng)方程式為。(2)氨氣易溶于水,不能用排水法收集,氨氣密度比空氣小,應(yīng)用向下排空氣法收集。(3)氨氣為堿性氣體,通過盛有濃硫酸的洗氣瓶時(shí),與硫酸反應(yīng)而被吸收,故答案為乙。(4)氨氣為堿性氣體,與水反應(yīng)生成,電離出,溶液呈堿性,檢驗(yàn)時(shí)可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,如果試紙變藍(lán),則氨氣已滿,或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,如果產(chǎn)生白煙,則氨氣已滿。(5)碳酸氫銨加熱分解生成氨氣、二氧化碳和水,其中可用堿石灰吸收二氧化碳和水,只有丙能做到,氯化銨加熱分解生成氨氣和氯化氫,在溫度較低時(shí)又重新生成氯化銨,不能只用氯化銨制備氨氣。
12.(1)首先是濃硝酸與銅發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硝酸銅、二氧化氮和水,然后當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度,硝酸變稀后,稀硝酸與銅發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生硝酸銅、一氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式是;。(2)反應(yīng)中被還原的生成NO、混合氣體,混合氣體的物質(zhì)的量為,未被還原的硝酸生成,,由氮原子守恒可知,,故需要硝酸的體積。(3)設(shè)混合氣體中、NO的物質(zhì)的量分別為、,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及二者體積列方程計(jì)算,再根據(jù)計(jì)算各自的體積;根據(jù)電子得失守恒及二者體積,可得:;,解得、,故二氧化氮的體積,NO的體積。(4)反應(yīng)又生成,分析整個(gè)過程可知,銅提供的電子等于氧氣獲得的電子,由電子守恒可知,故需要氧氣的物質(zhì)的量為。
五、課堂小結(jié)
使用建議說明:此處內(nèi)容主要用于教師對(duì)本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),一方面是對(duì)本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容的回顧,更重要的是針對(duì)這節(jié)課學(xué)生出現(xiàn)的問題再次進(jìn)行復(fù)習(xí)提問等,以達(dá)到讓學(xué)生課上掌握的目的,同時(shí)可以對(duì)下節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的鋪墊,以體現(xiàn)出本節(jié)課內(nèi)容與下節(jié)課內(nèi)容之間的關(guān)系。
學(xué)習(xí)目標(biāo)定位:知道的物理性質(zhì)特點(diǎn)以及氨水顯堿性的原因;學(xué)會(huì)氨氣的實(shí)驗(yàn)室制取、收集和檢驗(yàn)方法;學(xué)會(huì)銨鹽的性質(zhì)及的檢驗(yàn)方法;通過濃硫酸、硝酸分別與不活潑金屬、非金屬的反應(yīng),認(rèn)識(shí)濃硫酸、硝酸的強(qiáng)氧化性;通過比較濃硫酸與稀硫酸,濃硝酸與稀硝酸性質(zhì)的差異,認(rèn)識(shí)濃度、反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。
1、氮?dú)獾男再|(zhì)及用途
2、氮氧化合物的性質(zhì)
3、氨氣的物理性質(zhì)
4、氨與水的可逆反應(yīng)
5、氨的催化氧化
6、氨氣的制取
7、銨鹽的性質(zhì)
8、硝酸的強(qiáng)氧化性
六、課后作業(yè)
使用建議說明:此處內(nèi)容主要用于教師根據(jù)學(xué)生掌握情況有針對(duì)性的進(jìn)行課后作業(yè)的布置,掌握好的同學(xué)可以適當(dāng)?shù)牟贾秒y度大一些的作業(yè),成績(jī)一般的同學(xué)可以以基礎(chǔ)題和鞏固題目為主,但是一定要控制作業(yè)的數(shù)量,給學(xué)生布置的作業(yè)一般不要超過5題,這樣學(xué)生才能保證做題的質(zhì)量。
基礎(chǔ)
1.下列對(duì)于硝酸的認(rèn)識(shí),不正確的是( )
A.濃硝酸和稀硝酸都具有氧化性
B.銅與硝酸的反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
C.金屬與硝酸反應(yīng)不能制取氫氣
D.可用鐵或鋁制容器盛裝冷的濃硝酸
2.各取分別投入足量的下列酸中(必要時(shí)可加熱):①濃硫酸、②濃硝酸、③稀硫酸、④稀硝酸,充分反應(yīng)后在相同條件下得到的氣體體積由大到小的順序是( )
A.②>④>①>③ B.②>①>④>③
C.①>②>④>③ D.③>④>①>②
3.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了一瓶無色而有刺激性氣味的氣體,根據(jù)氣味判斷可能是氨氣,但不能確定是氨氣。下列提供的方法中,能幫他檢驗(yàn)該氣體是否為氨氣的是( )
A.將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口
B.將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙放在打開的瓶口
C.用蘸有濃硫酸的玻璃棒靠近打開的瓶口
D.將干燥的紅色石蕊試紙放在打開的瓶口
【答案】
1.B
2.B
3.A
鞏固
4.關(guān)于氨的噴泉實(shí)驗(yàn)形成的原理解釋正確的是( )
A.氨水呈堿性
B.氨氣極易溶于水,燒瓶?jī)?nèi)外形成壓強(qiáng)差
C.氨氣易液化
D.溶于水后形成的溶液易揮發(fā)
5.下列反應(yīng)中,說明氨有還原性和堿性的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(1)在濃硝酸中放入銅片:
①開始時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________________________________________。
②若銅有剩余,則反應(yīng)將要結(jié)束時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________。
③待反應(yīng)停止后,再加入少量25%的稀硫酸,這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生,其原因是______________________________________________________________。
(2)若粉與一定量濃反應(yīng),當(dāng)Cu完全反應(yīng)時(shí),收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體,則消耗硝酸______mol,生成______mol。
(3)若向Cu中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取溶液,則混酸中硫酸與硝酸的最佳物質(zhì)的量之比為________。
7.如下圖所示,圖中每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物,其中A、C為無色氣體。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
(1)物質(zhì)X可以是_____________,C是______________________,F(xiàn)是______________________,G是______________________。
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式是_________________________________________。
反應(yīng)②的化學(xué)方程式是___________________________________________。
【答案】
4.B
5.B
6.(1)①
銅片逐漸消失,溶液逐漸變綠,有紅棕色氣體逸出
②
③加入稀硫酸后,與原溶液中的構(gòu)成強(qiáng)氧化性的條件,又能與過量的Cu反應(yīng)
(2)0.11
0.015
(3)
7.(1)或
(2)
拔高
8.銅跟適量的濃硝酸反應(yīng),銅全部作用后,共收集到氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),反應(yīng)消耗的的物質(zhì)的量可能是( )
A. B.
C. D.
9.實(shí)驗(yàn)室采用下列方法制取:
①固體與共熱。
②固體中加固體(過量),常溫下即能產(chǎn)生;裝置如圖甲。
③固體中加入濃氨水。
④濃溶液中加生石灰。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出②方法制取氨氣的化學(xué)方程式______________________________。
(2)說明③方法制取氨氣的原理:____________________________________,為什么此法不加熱?______________________________________________。
(3)請(qǐng)從下面的儀器中選擇④方法制取氨氣的發(fā)生裝置________(寫字母,要求使用儀器最少、合理)。
寫出用濃溶液與生石灰反應(yīng)制取氨氣的理由:
_________________________________________________________________。
(4)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖裝置收集氨氣,下列說法不正確的是________(填字母)。
A.收集氨氣的原理是向下排空氣法
B.干燥管的作用是防止倒吸
C.當(dāng)燒杯中的水變紅時(shí)證明氨氣已收集滿
D.該裝置會(huì)形成紅色噴泉
10.已知氨可以與熱的氧化銅反應(yīng)得到和金屬銅,用如圖中的裝置可以實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)A中加入的物質(zhì)是________。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________。
(2)B中加入的物質(zhì)是________,其作用是___________________________
_____________________________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)在C中觀察到的現(xiàn)象是______,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)在D中觀察到的現(xiàn)象是____________,D中收集到的物質(zhì)是__________,檢驗(yàn)該物質(zhì)的方法和現(xiàn)象是__________________________________。
【答案】
8.C
9.(1)
(2)濃氨水具有揮發(fā)性
加入固體,吸水放熱,使氨氣溶解度減小,且受熱易分解,放出氨氣
(3)D
,消耗水并放熱,和受熱發(fā)生反應(yīng):
(4)D
10.(1)固體和
(其他合理答案也可)
(2)堿石灰(或CaO)
除去中的水蒸氣
(3)黑色粉末變?yōu)榧t色且右管口有水珠出現(xiàn)
(4)出現(xiàn)無色液體
氨水
用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙,若變藍(lán)則說明有存在(也可以用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在容器口,若有白煙出現(xiàn),也說明有存在;用無水,若變藍(lán)則說明有水存在)
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