氮及其化合物学案
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氮及其化合物大单元教学设计氮和它的化合物可真是个有趣的话题,简直就像打开了一个科学的宝箱,让我们一起探险吧。
大家可能觉得氮是什么神秘的东西,其实它就在我们身边,空气中有足足78%的氮气。
想想看,我们每天都在呼吸它,真是个老朋友。
不过,氮不光是个普普通通的气体,它可是一位化学界的多面手,参与了很多重要的反应,像是肥料的主要成分,让农田里作物长得好好的。
嘿,谁不想有个丰收的季节呢?要是没有氮,咱们可就得吃“青菜豆腐”了,光吃素可不行呀!说到氮的化合物,那可真是琳琅满目。
比如说,氨气,哎呀,那个气味真是让人记忆深刻,像是个小魔头,扑面而来,真是不好招架。
不过,氨气可不是光会“捣乱”,它可是咱们生产化肥、清洁剂的好帮手呢。
想象一下,如果没有氨气,农田里能不能开花结果?真是不可想象啊!而且氨气在工业上也有大用处,制冷剂、合成树脂等等,都是它的“拿手好戏”。
再说说一氧化氮,那可是个神秘的家伙,平时看不见摸不着,但它在人体里可发挥着大作用。
它帮助血管扩张,维持血压,简直像是身体的小卫士。
不知道大家有没有听过“吹牛皮”的说法,一氧化氮就是那个让我们更能“吹”的助力,让我们的身体运转得更顺畅。
说到这里,我不禁想到,平时要多吃点含氮的食物,比如肉类、坚果,既能补充营养,还能保持身体的“动力”。
还有氮氧化物,那简直是环境保护的大敌,污染物中的“公敌”,汽车尾气、工业废气中可少不了它们的身影。
想想,蓝天白云的美好,咱们可不能让这些坏家伙来捣乱呀!所以,大家平时出门记得少开车,多骑自行车,或者走路,保护环境从我做起。
顺便说一句,城市里的空气质量可真是让人捉急,时不时就能看到“雾霾天气”的预警,真是心累。
我不由得感慨,化学真的无处不在,生活中的点点滴滴都能和氮打上交道。
比如,咱们平时喝的水、吃的饭,甚至是用的洗涤剂,背后都可能藏着氮的身影。
学习氮及其化合物,不光是为了考试,更是为了理解这个世界的运转。
谁不想做个知识渊博的人呢?当然了,学习化学并不意味着要埋头苦读,嘿,学得轻松点也不错。
第五章化工生产中重要的非金属元素第一节氮及其化合物第三课时硝酸酸雨及防治本节内容主要包括:氮及氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨和铵盐、硝酸、酸雨及其防治。
本课时主要研究硝酸化学性质和酸雨及其防治。
工业制硝酸的生产原理为载体,应用氧化还原反应原理,设计含氮化合物的转化,使学生认识到从一种原料转化成多种产品,路径之一是通过氧化还原反应改变主要元素的化合价,提升“变化观念”等学科核心素养。
教材编入“酸雨及其防治”内容以及“测定雨水的pH”的研究与实践活动,综合运用硫和氮及其化合物的相关知识,寻求证据参与社会性议题的讨论,分析硫酸工业、合成氨工业对社会发展的价值和对环境的影响,有意识地渗透资源合理利用和环境保护的意识。
教学目标1、结合实验探究,了解硝酸的主要性质——不稳定性和强氧化性,知道硝酸是重要的化工原料。
2、了解酸雨的概念,知道酸雨形成的主要原因是二氧化硫和二氧化氮进入大气,知道酸雨会严重危害环境,增强环保意识,培养社会责任感。
核心素养1、通过对浓硝酸稀硝酸与铜反应的实验,强化学生能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论;能和同学交流实验探究的成果,提出进一步探究或改进实验的设想。
2、通过学习酸雨的形成原因和防治,关注与化学有关的社会热点问题,认识环境保护和资源合理开发的重要性,具有可持续发展意识和绿色化学观念;深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系,赞赏化学对社会发展的重大贡献,能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响,权衡利弊,勇于承担责任,和积极参与有关化学问题的社会决策。
重点:硝酸的不稳定性和强氧化性,酸雨的概念。
难点:硝酸的强氧化性。
准备实验仪器药品,查找酸雨的相关知识。
一、硝酸课件投影:黄金大劫案之王水溶金GIF动图。
教师讲述:浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1:3)叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
设计意图:拓展学生视野,提高学生的学习兴趣。
《氮及其重要化合物》教学设计一、教学目标(一)知识与技能目标1、了解氮元素在自然界中的存在形式,认识氮单质的性质。
2、掌握氮的氧化物(NO、NO₂)的性质,理解其产生的环境问题。
3、理解氨和铵盐的性质、用途,掌握氨气的实验室制法。
4、认识硝酸的性质,了解硝酸在工业生产中的应用。
(二)过程与方法目标1、通过实验探究,培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
2、通过对氮及其化合物之间转化关系的讨论,培养学生的归纳总结能力和逻辑思维能力。
(三)情感态度与价值观目标1、使学生认识到氮及其化合物在生产生活中的重要性,增强学生对化学与社会联系的认识。
2、培养学生的环保意识,引导学生关注环境问题。
二、教学重难点(一)教学重点1、氮的氧化物、氨和硝酸的性质。
2、氨气的实验室制法。
(二)教学难点1、氮的氧化物之间的转化。
2、硝酸的强氧化性。
三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法四、教学过程(一)导入新课【展示图片】展示雷雨发庄稼、人工固氮合成氨等图片。
【提问】这些图片都与氮元素有关,那么氮元素在自然界中是如何存在的?氮及其化合物又有哪些重要的性质和用途呢?(二)新课讲授1、氮单质【讲解】氮元素在自然界中主要以游离态存在于空气中,氮气占空气体积的 78%。
氮气是一种无色、无味、难溶于水的气体。
【化学性质】氮气的化学性质很稳定,通常情况下不易与其他物质发生反应。
但在一定条件下,氮气能与氧气、氢气等发生反应。
N₂+ O₂= 2NO(放电条件)N₂+ 3H₂⇌ 2NH₃(高温、高压、催化剂)2、氮的氧化物(1)一氧化氮(NO)【展示】一瓶 NO 气体【讲解】NO 是一种无色、无味的气体,难溶于水,极易与氧气反应生成二氧化氮。
2NO + O₂= 2NO₂(2)二氧化氮(NO₂)【展示】一瓶 NO₂气体【讲解】NO₂是一种红棕色、有刺激性气味的气体,易溶于水,与水反应生成硝酸和一氧化氮。
3NO₂+ H₂O = 2HNO₃+ NO【思考与讨论】氮的氧化物对环境有哪些危害?如何防治?3、氨(1)氨的物理性质【展示】一瓶氨气,引导学生观察氨气的颜色、状态、气味,做喷泉实验让学生观察氨气的溶解性。
《氮及其化合物》导学案一、学习目标1、了解氮元素在自然界中的存在形式。
2、掌握氮气的性质和用途。
3、理解氮的氧化物的性质和相互转化。
4、掌握氨气的性质、制法和用途。
5、了解硝酸的性质和用途。
二、知识梳理(一)氮元素在自然界中的存在氮元素在自然界中主要以氮分子(N₂)的形式存在于空气中,空气中氮气的体积分数约为 78%。
氮元素也是蛋白质的重要组成元素,存在于动植物体内的蛋白质中。
(二)氮气(N₂)1、物理性质氮气是一种无色、无味、难溶于水的气体,密度比空气略小。
2、化学性质(1)稳定性:氮气分子中氮氮三键(N≡N)的键能很大,所以氮气的化学性质很稳定,在通常情况下不易发生化学反应。
(2)与氧气反应:在放电或高温条件下,氮气与氧气反应生成一氧化氮(NO),化学方程式为:N₂+ O₂放电或高温 2NO。
(3)与氢气反应:氮气与氢气在高温、高压、催化剂的条件下反应生成氨气(NH₃),化学方程式为:N₂+ 3H₂高温、高压、催化剂 2NH₃,这是工业合成氨的反应原理。
3、用途(1)氮气是合成氨、制硝酸的重要原料。
(2)氮气常用作保护气,如焊接金属时常用氮气作保护气,以防止金属被氧化;灯泡中充氮气可以延长灯泡的使用寿命。
(3)液氮可用于医疗手术中的冷冻麻醉等。
(三)氮的氧化物1、一氧化氮(NO)(1)物理性质:无色、无味的气体,难溶于水。
(2)化学性质:极易与氧气反应生成二氧化氮(NO₂),化学方程式为:2NO + O₂= 2NO₂。
2、二氧化氮(NO₂)(1)物理性质:红棕色、有刺激性气味的气体,易溶于水。
(2)化学性质①与水反应:3NO₂+ H₂O = 2HNO₃+ NO 。
②自身化合:2NO₂ N₂O₄(可逆反应)。
(四)氨气(NH₃)1、物理性质氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水(1:700),易液化。
2、化学性质(1)与水反应:NH₃+ H₂O NH₃·H₂O NH₄⁺+ OH⁻,氨气的水溶液称为氨水,氨水显碱性。
5.2氮及其化合物1氮与氮的氧化物 ........................................................................................................ - 1 - 2氨和铵盐 ................................................................................................................... - 8 - 3硝酸、酸雨及防治 .................................................................................................. - 18 - 4 含氮化合物的转化、计算和综合实验 .................................................................. - 25 -1 氮与氮的氧化物 学 习 任 务 1.结合氮元素在周期表中的位置和原子结构,理解N 2的主要性质和氮的固定,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2.根据实验认识NO 与NO 2的主要性质,培养“科学探究与科学态度”的核心素养。
知识点一 氮气及氮的固定1.氮元素的位置、结构与存在(1)氮元素位于元素周期表的第二周期、第ⅤA 族。
氮原子的最外电子层有5个电子,既不容易得到3个电子,也不容易失去5个电子。
因此,氮原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合构成物质。
(2)氮元素在自然界中主要以氮分子的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。
2.氮气的物理性质N 2是一种无色、无味的气体,ρ(N 2)<ρ(空气),难溶于水。
第四章 第四节 氮及其化合物氮元素的存在形态:________________________________________ 什么叫做氮的固定?请阅读教材p100图430 ,看看自然界中氮的循环 【思考】自然界中有哪些固定氮的途径? 一、氮气 1.与2O 的反应2.与2H 的反应二、氮的氧化物(一)循环氧化计算 2个计算式:例1.在标准状况下,将2NO 和2O 按:4∶1的体积比充满干燥的烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶的内液体逐渐上升,假设烧瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶液溶质的物质的量浓度为__________________。
例2.在18mL 试管中充满水倒立于水槽中,选通入9mL NO ,再慢慢通入29mLO ,充分反应后试管内剩余气体是什么?多少毫升?例3.在18mL 试管中充入15mL 2NO 和23mLO ,倒立于水槽中,充分反应后,水面上升多少毫升?例4.在18mL 试管中充入2NO 和2O 的混合气体,倒立于水槽中,充分反应后,试管内剩余气体2mL ,求2NO 和2O 的体积各为多少毫升?【练习】1.已知2NO 能被水吸收,反应为2233NOH O 2HNO NO+===+,在2NO 被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的物质的质量比为( ) A .3∶1 B .1∶3 C .1∶2 D .2∶12.将盛有212mLNO 和2O 的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2mL 无色气体,则原混合气体中2O 的体积是( )A .1。
2mLB .2.4mLC .3.6mLD .4mL3.将22。
4L 某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为11。
2L (体积均在相同条件下测得),则该氮氧化合物的化学式为:( )A .2NO B .23N O C .2N O D .24N O(二)硫的氧化物和氮的氧化物对大气的污染 1.来源 2.危害(1)直接危害人体健康,引起呼吸道疾病 (2)酸雨正常雨水的pH 值为__________,是同上于里面溶解了__________ 酸雨的pH 值__________,是由于空气中的__________、__________溶于水后形成酸性溶液 试着写出酸雨的形成过程: (3)汽车尾气含有______________________________________________________________________ 对环境的危害____________________________________________________________3.防治 【练习】1.石灰法是目前应用最广泛的工业废气脱硫方法,过程如下:通过煅烧石灰石得到生石灰,以生石灰为脱硫剂,在吸收塔中与废气中的2SO 反应将硫固定,其产物可作建筑材料.有关反应的化学方程式是:2.下列气体溶解于水,没有发生氧化还原反应的是( ) A .2SO 溶解于水 B .2NO 溶解于水C .2CO 溶解于水 D .2Cl 溶解于水3.能鉴别2SO 和2CO 的试剂是( )A .湿润的蓝色石蕊试纸B .澄清石灰水C .品红试液D .氯化钡溶液4.下列物质中,能使品红溶液褪色的是( )①干燥的2Cl ②22Na O ③NaClO ④活性碳 ⑤HClO ⑥2SOA .除①以外B .除③以外C .①②③⑤D .全部可以 5.2Cl 和2SO 都具有漂白作用,能使品红溶液褪色.若将等物质的量的2Cl 、2SO 混合后,再通入品红与2BaCl 的混合溶液,能观察到的现象是( )①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀A.①②B.①③C.②③D.②④6.将SO分别通入下列溶液,填表2二、氨及铵盐(一)氨【演示实验1】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)的塞子紧瓶口。
课题:第二节氮及其化合物第1课时雷雨茂盛的庄稼课标要求能从物质类别和元素化合价的角度,预测氮气及氮的氧化物的性质及转化教学目标通过实验探究,了解氮的氧化物的主要性质,结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。
教学重难点一氧化氮和二氧化氮的主要性质及应用【情景导入】学习过程设计某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢进入这个山谷。
你能解释该山谷植被茂密的原因吗?下面我们就来学习氮的氧化物。
【问题探究D1.No和NOz分别采用什么方法收集?说明原因。
提示:常温下NO能与O?反应,只能用排水法收集;NO,能与水反应生成N0,故只能用排空气法收集。
2.NO?转化为No的变化中,NO?只能作氧化剂吗?提示:NO?与水反应转化为No的同时生成HN(λ,NOz既作氧化剂又作还原剂。
【问题探究2】某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢进入这个山谷。
你能解释该山谷植被茂密的原因吗?提示:雷雨天时在闪电的作用下,空气中氮气与氧气反应生成N0,然后发生NOfNO2fHNO3的反应,HNOs随雨水进入土壤,为植被提供了丰富的氮肥。
【问题探究3】1.要使充满N(λ和。
2混合气体的试管倒扣水槽中,让水充满试管,必须按什么样的体积比混合?提示:由3NO2+H2O===2HNO3+NO和2NO+O2==2NO2得4N02+02+2⅛0===4HN03,即当NOZ和。
2的体积比为4:1时可完全溶于水。
2.将IOmL充满NO?和O?的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2mL的无色气体,则原混合气体中为多少毫升?提示:①若剩余的是N0,由反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,得NO2体积为2mLX3=6mLo则原有。
2体积为(10mL-6mL)×^γ=0.8mL0②若剩余的是。
2,则有10mL-2InL=8mL叫和的混合气体按反应4NO2+O2+2HQ=4HNO3进4行。
第三节氮及其化合物【高考目标定位】一、氮气及氮的氧化物*氮的固定:。
2222是多少?(2)将NO和O2的混合气体溶于水要使其恰好完全反应,NO和O2的体积比应是多少?【练一练】将盛有12mLNO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2ml无色气体,则原混和气体中O2的体积是()①1.2ml ②2.4ml ③3.6ml ④4mlA、①④B、②③C、①③D、②④二、氨1、结构与物理性质2、化学性质(1)与水反应氨水的成分有:(2)与盐酸反应将蘸有浓氨水的玻璃棒和浓盐酸的玻璃棒靠近,现象(3)与CO2等酸性氧化物反应:(4)与盐溶液反应:将氨水加入下列溶液(4)NH3的还原性氨的催化氧化:NH3与CuO反应NH3与Cl2反应(5)制法:工业制法:实验室制法:原理装置收集干燥验满方法尾气处理*其他方法:A、加热浓氨水:B、浓氨水中加固态碱:(6)喷泉实验①喷泉形成的原理②喷泉实验成败的关键(1)装置气密性要好;(2)烧瓶要干燥;(3)气体的纯度要高。
③中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂气体HCl NH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2和O2CH2=CH2吸收剂水、NaOH溶液水、盐酸NaOH溶液H2O 溴水【思考】下列各组合中不能形成这样的喷泉的是 ( )A、HCl和H2OB、O2和H2OC、NH3和H2OD、CO2和NaOH三、铵盐1、NH4+的电子式,空间结构,N的杂化方式。
2、物理性质:都是白色或无色晶体,都溶于水3、化学性质:(1)不稳定性:NH4Cl受热分解NH4HCO3受热分解(2)与碱反应与NaOH(离子方程式)(3)水解反应:4、NH4+的检验四、硝酸1、物理性质:2、化学性质:(1)酸的通性:(2)不稳定性:*浓HNO3通常保存有中且置于冷暗处。
*浓硝酸显黄色,是因为(3)强氧化性:①与金属反应:除Au和Pt外,绝大部分金属均能与HNO3反应Cu和浓硝酸:离子方程式:Cu和稀硝酸:离子方程式:*钝化:Fe、Al遇冷的或能发生钝化,故能够用铁、铝容器储存冷的浓硝酸、浓硫酸。
氮及其化合物学案(二)课标解读知识再现1.氨分子的结构写出氨的化学式、电子式和结构式,_________________________。
氨分子氮的化合价为____,分子中含有________(极性、非极性)键,键角为_____,分子构型为______,氨分子为_________(极性、非极性)分子。
2.氨的物理性质氨是没有颜色、有______气味的气体;密度比空气____;______溶于水且能快速溶解,在常温、常压下1体积水能溶解____体积氨。
证明氨极易溶于水的实验是___________。
3.氮的喷泉实验(1)实验操作:(2)实验观察到的现象:(3)为什么【实验1】能形成喷泉?当挤压滴管的胶头,胶头滴管中的水进入烧瓶,氨迅速溶解,使烧瓶内______减小,在______作用下,烧杯内的水迅速进入烧瓶形成喷泉。
4.氨的化学性质(1)氨与水反应氨溶于水时,大部分NH3与H2O结合,形成NH3•H2O。
NH3•H2O可以部分电离生成______和______,所以氨水显碱性,它能使酚酞试液变红。
请写出有关方程式:__________________________。
(2)氨与酸反应【实验2】①实验步骤:_____________________________;②观察到的现象:__________________________________;③实验结论:挥发性的强酸与氨气在空气中相遇便产生_________的现象,如HCl,HBr,HI、HNO3等遇氨气均有该现象产生,而H2SO4、H3PO4无此现象。
(3)氨的还原性工业上利用氨在催化剂(如铂等)存在的情况下跟氧气反应来制取硝酸。
写出有关化学方程式,并指出反应的氧化剂、还原剂。
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________5.常见的铵盐有:______、______、______。
铵盐是____溶于水的____色晶体。
(1)铵盐的受热分解氯化铵、碳酸氢铵受热会发生分解反应,特别是碳酸氢铵在______以上即可分解,写出有关化学方程式。
____________________________________________________________________________________________________________________(2)铵盐与碱反应写出下列反应的化学方程式:I.硫酸铵与氢氧化钠溶液反应;II.硝酸铵与氢氧化钠溶液反应。
______________________________________________________________________________________________________________________铵盐遇碱会产生_________________,其离子方程式为_________________________。
(3)NH3的实验室制法实验室一般用_____或_____与_____混合加热来制取氨气,不用硝铵或碳铵的原因是____________________;不用NaOH,KOH的原因是___________________________。
氨气的收集与验满:用_______收集,并用_________检验氨所是否收集满。
6.化学氮肥(1)化学氮肥主要包括铵态氮肥(主要成分为______)、硝态氮肥(主要成分为_______)和有机态氮肥——尿素_______。
(2)铵态氮肥①常见的铵态氮肥如______________________________是历史上最长的氮肥。
②如何科学储存和施用铵态氮肥?____________________________________________铵盐受热易______,在储存铵盐时,应密封包装并放在____通风处。
施肥时,应将其埋在土下以保持肥效,且不能跟______物质如______、______等混合施用。
③尿素和复合化肥尿素的分子式________,它的含氮量高达______,是目前含氮量最高的氮肥。
尿素作为氮肥有什么优点?__________________________________工业上是怎样合成尿素的?_____________________________________复合化肥:目前使用较多的主要是含氮和磷的一类复合化肥。
如磷酸一铵(NH4H2PO4)和磷酸二铵[(NH4)2HPO4]等。
典题解悟【例1】如图,实验形成的“喷泉”的颜色为红色。
请回答下列问题:①烧杯内装的是什么气体?②为什么会产生此种现象?③在实验中即使每一步都无误,喷泉停止后,烧瓶也不能被水充满,为什么?【解析】①因为气体遇酚酞试液变红,必为碱性气体—NH3。
②此现象包含两层含意:一是“喷泉”,二是“红色”。
当小滴管中的水进入烧瓶后,由于NH3极易溶于水(1 :700),使烧瓶内压强减小,当其压强小于大气压时,烧杯中的水被压入烧瓶,进入烧瓶的水进一步溶解NH3,使烧瓶中的压强急剧下降,水会越来越迅速地沿尖嘴导管进入烧瓶内而形成“喷泉”的现象,直至烧瓶内的NH3完全溶解为止。
NH3 + H2O NH3•H2O NH4+ + OH-而使酚酞变红,从而产生红色的喷泉。
③因为NH3极易溶于水,只能用向下排空气法收集,这样很难使NH3充满烧瓶,其中会残留少量空气,所以喷泉停止时,烧瓶内一般不能充满水。
【例2】某同学学习了氨的催化氧化反应后,想自己设计并做一个探究实验,探究氨在催化剂的作用下被空气中的氧气氧化的情况。
经过仔细考虑,他设计了如下实验,请你认真分析他设计的实验,然后回答问题:实验方法:在锥形瓶中加入浓氨水,然后将铂丝加热到红热状态,将红热的铂丝插入锥开瓶中,观察现象。
(1)该同学想探究氨的催化氧化,他为什么选择浓氨水?若想快速看到实验现象,应向浓氨水中加入什么物质或进行什么操作?(2)你推测他会看到什么现象?为什么?【解析】浓氨水具有挥发性,挥发出氨气,氨在催化剂和加热的条件下被氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸(具有挥发性),硝酸遇到氨气产生大量的白烟。
氨水除具有碱性外,还具有易挥发性,且浓度越大越易挥发,温度越高越易挥发。
所以,氨水保存时要注意密封,且放到低温处保存。
由于氨水具有易挥发性,因此,向浓氨水中加入氢氧化钠或加热是实验室中制备氨气的一种简便快捷的方法。
【答案】(1)浓氨水具有挥发性,可以挥发出氨气,进行氨的催化氧化实验;该同学可向浓氨水中加入氢氧化钠或加热来加快浓氨水的挥发。
(2)该同学会看到有红棕色气体出现,随后又消失,然后出现白烟;原因是氨在催化剂的加热的共同作用下被氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸(具有挥发性),硝酸遇到氨气产生大量的白烟。
【例3】能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的一种试剂是()A .BaCl 2 B.Ba(NO 3)2 C.Ba(OH)2 D.AgNO 3【解析】NH 4+的检验方法是:将待检物取出少量置于试管中,加入NaOH 溶液后,加热,用湿润的红色石蕊试纸在管口检验,若试纸变蓝色,则证明待检物中含铵盐(NH 4+):NH 4+ + OH -NH 3↑ + H 2O上述四种物质中,有两种含NH 4+,另有两种含SO 42-,SO 42-的检验用Ba 2+,所以选择Ba(OH)2来鉴别。
将Ba(OH)2溶液分别加入到上述四种溶液中的现象分别为:只有白色沉淀;只有刺激性气味的气体;无现象;既有白色沉淀又有刺激性气味的气体。
【答案】C【例4】某同学在实验室里发现了一瓶白色固体,加入水中迅速溶解,加入CaCl 2溶液中无任何现象,加入澄清石灰水中有白色沉淀生成;加热时有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;加热固体粉末,发现有气体和水滴生成,最后不留任何残渣。
该同学发现的白色固体是什么?你能帮助他分析产生这些实验现象的原因吗?并写出有关的化学方程式。
【解析】固体加入CaCl 2溶液中任何现象,加入澄清石灰水中有白色沉淀生成,说明白色固体中有HCO 3-;加热反应后的溶液,有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明白色固体中有NH 4+。
所以,白色固体为碳酸氢铵。
【答案】白色固体为碳酸氢铵;HCO 3-与OH -反应生成CO 32-和水,CO 32-与Ca 2+反应生成碳酸钙白色沉淀,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,沉淀消失;加热碳酸氢铵,碳酸氢铵完全分解生成氨气、二氧化碳和水,最后无残渣剩余。
有关的化学方程式为: NH 4HCO 3 + Ca(OH)2 NH 3↑ + CaCO 3↓ + 2H 2O NH 4HCO 3 NH 3↑ + CO 2↑ + H 2O【例5】下图表示A 、B 、C 、D 、E 五种含氮物质相互转化的关系图。
其中A 、B 、C 、D 常温下都是气体,B△△△(1)各物质的化学式A________ B_________ C_________ D__________ E__________(2)各步反应的化学方程式 A C _______________________________ D C _______________________________ B E _______________________________ E C _______________________________C B _______________________________【解析】本题的突破口B 为红棕色,B 是NO 2,C 与O 2能生成气体B ,故C 为NO 。
E 在常温下不是气体,故E 为HNO 3,由图转化关系进一步分析知A 为N 2,D 为NH 3。
【答案】略。
【例6】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)用氯化氢气体做喷泉实验,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为_______;(2)用NH 3做喷泉实验,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为_______;(3)用NO 2气体做喷泉实验,喷泉结束后,水充至烧瓶容积的2/3处,则溶液的物质的量浓度为________;(4)用NO 2和O 2按4 :1体积比混合,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为________;【解析】(1)由于HCl 气体极易溶于水,最终所得溶液的体积和原HCl 气体的体积相等,即相当于V L 溶液中溶解了HCl 气体:mol V 4.22(设烧瓶体积为V L ),溶液的物质的量浓度为:4.2214.22=VL mol V mol •L -1=0.045 mol •L -1。