第四节 氨 硝酸 硫酸 河北省宣化县第一中学 栾春武

液氨气化吸收热量 喷水，使氨气转化为氨水 用湿毛巾捂住鼻孔呼吸，尽快逃离现场 1、为什么在氨气泄漏现场会寒气逼人？ 2、消防队员应该如何除去白茫茫的氨气？ 喷水，使氨气转化为氨水 3、附近居民怎样做才能避免受伤？ 用湿毛巾捂住鼻孔呼吸，尽快逃离现场 防化兵在水幕的保护下，一点一点接近氨气罐

一、氨 1、氮的固定： 将游离态的氮转变为氮的化合物的方法。 自然固氮：豆科植物固氮 雷雨天产生一氧化氮气体 人工固氮：工业合成氨 N2 +3 H2 2NH3

2、氨的物理性质 氨在自然界中，是动物体，特别是蛋白质 腐败的产物。 无色、有剌激性气味的气体 比空气轻 极易溶于水（1：700） 氨常作致冷剂 为什么氨常用作致冷剂？ 氨易液化（沸点-33. 35 ℃） 还有哪些物质也可作致冷剂？ 还有氯气（沸点-34. 6 ℃） 二氧化硫（沸点-10 ℃）

实验4-8 如图4—27,在干燥的圆底烧瓶里充满氨， 用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯(水里事先加入少量酚酞溶液)，打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象。 图 4-27 氨溶于水的喷泉实验

实验步骤：见书 教材P97实验 填写书中有关内容 实验成因：当滴管中的水挤入到烧瓶中时，烧瓶内的氨溶解，使瓶内压强迅速降低，瓶外的空气将烧杯内的溶液很快压入到烧瓶。 实验现象：形成红色的喷泉 实验结论: （1）氨气极易溶于水；氨气溶于水后，使得烧瓶内的压强减小；外面的液体被压入烧瓶内形成喷泉。 （2）氨气溶于水显碱性，酚酞试液变红。

3、氨的化学性质 （1）氨与水反应 NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH- 或 NH3 + H2O NH4+ + OH- 氨水中含少量氢氧根离子，呈弱碱性，故能使酚 酞试液变红。

氨水和液氨有什么不同？氨水中含有哪些微粒？ 液氨是液态的氨，是纯净物。 氨水是氨气的水溶液，是混合物。 氨溶于水中，大部份与水结合成一水合氨。 一水合氨小部份电离成铵根离子和氢氧根离子 NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH- 故氨水中含氨分子，水分子，一水合氨分子 少量的铵根离子，氢氧根离子（还有氢离子）。 一水合氨浓度大于铵根离子和氢氧根离子浓度。

在氨的喷泉实验中，烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少？（假设实验是在标准状况下进行） 氨气体积设为VL 氨气物质的量为(V/22.4)mol 氨水溶液体积也是VL 氨水溶液物质的量浓度为 (V/22.4)/V= 0.045 mol/L 注意：氨水中溶质是NH3，不是NH3·H2O

（2）氨与酸反应 书P98 （图4－28） 氨与氯化氢的反应 实验步骤：用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓 盐酸里蘸一下，然后使两根玻璃 棒接近（不要接触）；观察现象 实验现象：产生大量的白烟 实验结论:氨水挥发的NH3与盐酸挥发的HCl 化合生成固体小颗粒NH4Cl的缘故。 NH3＋ HCl ＝NH4Cl

4NH3 + 5O2 ＝ 4NO + 6H2O （工业制硝酸的第一步） （2）氨与酸反应 NH3 + HNO3＝NH4NO3 2NH3 + H2SO4＝(NH4)2SO4 NH3＋ H2O + CO2＝NH4HCO3 （3）氨的催化氧化 4NH3 + 5O2 ＝ 4NO + 6H2O （工业制硝酸的第一步） 催化剂

（3）氨气的催化氧化 N2 NH3 NO NO2 HNO3 O2 H2O H2 （工业制硝酸的基础） 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 请同学们根据每步反应分析氮元素发生的是氧化还是还原反应

4、铵盐 （1）物理性质： 铵盐均溶于水，为白色固体 （2）化学性质： ①铵盐不稳定 ②铵盐与碱反应 NH4Cl ＝ NH3↑＋ HCl ↑ NH4HCO3 ＝ NH3↑＋ H2O ↑ +CO2 ↑ ②铵盐与碱反应 NH4NO3 + NaOH = NaNO3+ NH3 + H2O △

5、氨的用途 ①工业制化肥 ②有机合成的重要化工原料 ③作制冷剂 6、氨的制备 （1）氨的工业制备 N2 +3 H2 2NH3

（2）氨的实验室制备 固体＋固体→ （类似制取O2） 实验步骤：给试管里的氯化铵和消石灰的混合物加热，用向下排空气法收集气体，用润湿的红色石蕊试纸检验。 反应原理： 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O △ 收集方法：向下排空气法

（2）氨的实验室制备 2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O 检验：①用湿润的红色石蕊试纸检验 △ 检验：①用湿润的红色石蕊试纸检验 试纸变蓝 ②用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验 产生白烟 思考：用氢氧化钠代替氢氧化钙行吗？ 小试管口处棉花的作用是什么？ 答： 不行。热的氢氧化钠对玻璃有较强的腐蚀作用。另外，氢氧化钠易吸水，易结块，不易产生NH3。棉花的作用是防止氨气与空气对流。

NH3·H2O NH3 + H2O 实验室中还可以用哪些方法快速制氨气： ①加热浓氨水法 ②浓氨水加生石灰法 浓氨水 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ CaO 浓氨水

二、硫酸和硝酸的氧化性 1. 稀硫酸和硝酸的通性 使指示剂变色： 稀硝酸使紫色石蕊试液变红 与活泼金属反应放出氢气 （硝酸除外） 与活泼金属反应放出氢气 （硝酸除外） 与碱发生中和反应： H+ + OH － = H2O 与碱性氧化物反应： 2H+ + CuO = Cu2+ + H2O 与某些盐反应： 2H+ + CO32－ = H2O + CO2↑

实 验 2. 浓硫酸 (1)浓硫酸脱水性 滴有浓硫酸的纸(或木条)炭化变黑。 解释： 把少量浓硫酸 滴在纸上或用 一根木条蘸 浓硫酸。 实 验 解释： 滤纸（或木条）的主要成份是纤维素，由碳、氢、氧三种元素组成，浓硫酸能把滤纸中的氢、氧元素按水的比例脱去。 结论： 浓硫酸有脱水性

问题: 浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？ 吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。 吸收现成的水 脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的 氢、氧元素按水的组成比例脱去。 反应生成水

(1)浓硫酸脱水性 实 验 现象： 反应： 结论： 在烧杯中 放入少量蔗糖， 用少量水调成 糊状，注入浓 蔗糖变黑，体积膨胀，放出大量热，放出有刺激性气味的气体。 在烧杯中 放入少量蔗糖， 用少量水调成 糊状，注入浓 硫酸，用玻棒 搅拌。 实 验 反应： C12H22O11 12C + 11H2O 浓硫酸 2H2SO4 (浓) + C = CO2 + 2H2O + 2SO2 △ 结论： 体现出浓硫酸的脱水性和氧化性

(2) 浓硫酸氧化性 实 验 ①与金属反应 现象： 加热能反应，产生的气体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。 在试管中 放入一块铜片， 加入少量的 浓硫酸，加热。 通入品红溶液， 检验放出的气体； 再通入紫色的 石蕊溶液； 把反应后的溶 液倒在水中稀释。 实 验 加热能反应，产生的气体能使品红褪色，使石蕊溶液变红；溶液稀释后呈蓝色。

①与金属反应 结论： Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O 浓硫酸既有氧化性 又有酸性 2e- +6 +2 +6 +4 △ Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O 还原剂 氧化剂 结论： 浓硫酸既有氧化性 又有酸性 请用单线桥标出电子的转移方向数目，指出氧化剂、还原剂

② 与某些非金属反应 思考题 C + 2H2SO4 （浓） = CO2 + 2SO2 + 2H2O △ 思考题 设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有 水、二氧化硫和二氧化碳 。

无水硫酸铜 变蓝色 证明含水 酸性高锰酸钾溶液 品红 溶液 品红 溶液 澄清石灰水 变浑浊 不褪色 褪色 褪色 证明含SO2 除去SO2 证明无SO2 证明含CO2

3、硝酸 （1）硝酸的物理性质 纯硝酸 无色 有刺激性气味 可溶于水 易挥发 密度比水大 溶于水放热

（2）硝酸的化学性质 ①与金属反应 实 验 Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 反应激烈，产生红棕色气体， 在放有铜 片的两个试管 里，分别加入 少量的浓硝酸 和稀硝酸。 实 验 反应激烈，产生红棕色气体， 溶液由无色变为蓝绿色。 3Cu+8HNO3(稀) =3Cu(NO3)2+2NO +4H2O 反应较缓慢，产生无色气体，逸至试管口变为红棕色， 溶液由无色变为蓝绿色。 结论： 硝酸具有强的氧化性，能氧化不活泼金属。

②与非金属反应 硝酸具有强的氧化性，也能跟许多非金属（如碳）反应 4HNO3 （浓）+ C = CO2 + 4NO2 + 2H2O 硝酸浓度越大，氧化性越强。 氧化性：浓HNO3 > 稀HNO3 硝酸＋5价的氮得电子，被还原成较低价的氮 +4 +3 +2 +1 -3 NO2 HNO2 NO N2O N2 NH3

（3）浓硝酸、浓硫酸的钝化反应 4、硫酸、硝酸的用途 P102 常温下，把铝、铁放在浓硫酸或浓硝酸里无明显变化。 常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续跟硫酸起反应。此现象称 “钝化”。 所以，可以用铁、铝制的容器盛装浓硫酸或浓硝酸 钝化属于化学变化 4、硫酸、硝酸的用途 P102

教材P98 “思考与交流” (1) N2 + 3H2 2NH3 (2) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O -3 N元素发生的是还原反应 (2) 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O -3 +2 N元素发生的是氧化反应 (3) 2NO + O2 == 2NO2 +2 +4 N元素发生的是氧化反应 (4) 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO +4 +5 +2 N元素既发生氧化反应，又发生还原反应

氮在自然界中的循环

教材P99 “思考与交流”答案： （1）游离态和化合态； （2）摄取植物蛋白和动物蛋白； （3）豆科植物固氮，雷电作用固氮； （4）大气中的氮气经过人工或天然固氮以后被植物吸收，动物摄取植物后转化为动物蛋白，细菌分解动植物的遗体将氮变成氮气回到大气中； （5）人类合成氨制造化肥等。