常见非金属及其重要化合物PPT课件.ppt

专题十一:常见非金属及其重要化合物,1,1、了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。2、了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。,考纲展示：,2,非金属及其化合物,夯实基础：,考点一：碳、硅及其化合物的性质和应用,考点二：卤素及其化合物的性质和应用,考点三：硫及其化合物的性质和应用,考点四：氮及其化合物的性质和应用,3,考点一：碳、硅及其化合物的性质和应用,4,(1)、Si、SiO2用途混淆：Si可用作半导体材料、光电池和芯片；SiO2用于制作光导纤维、石英玻璃和光学仪器等。(2)、HF是弱酸，但能够与Si、SiO2反应，其他的强酸都不能与Si、SiO2反应：Si4HF=SiF42H2SiO24HF=SiF42H2O(3)、硅单质能够与NaOH溶液反应生成H2：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。,【特别提醒】：,5,(4)、碳的非金属性比硅强，但高温下碳可用于制取粗硅：SiO22CSi2CO(另两个反应为Si2Cl2SiCl4、SiCl42H2Si4HCl)；以及SiO2能够与Na2CO3反应：SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2(工业制玻璃原理之一)，原因可从两方面解释：硅酸盐比碳酸盐稳定；从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。(5)、水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料；碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。,6,例1、2017江苏卷在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.FeFeCl2Fe(OH)2B.SSO3H2SO4C.CaCO3CaOCaSiO3D.NH3NOHNO3,【典例探究】：,C,7,【变式1】：下列关于硅及其化合物说法正确的是()2017江苏卷改编因为SiO2硬度大，所以可用于制造光导纤维2016全国卷HF与SiO2反应，故可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记2016江苏卷各物质间的转化均能实现：SiO2SiCl4Si2016四川卷硅胶作袋装食品的干燥剂没有发生化学变化2016海南卷石英砂可用于生产单晶硅2016上海卷氧化铁中混有二氧化硅，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂能分离2016上海卷SiH4的沸点高于CH4，推测H2Se的沸点高于H2SA.B.C.D.,D,返回,8,考点二:卤素及其化合物的性质和应用,9,(1)、1molCl2参加反应，转移电子数可能是2NA，也可能是NA与NaOH、Ca(OH)2反应或小于NA(与水反应是可逆反应)。(2)、具有强氧化性的不一定具有漂白性。Cl2可以用于漂白，但Cl2不具有漂白性，起漂白作用的是HClO。(3)、Cl2具有强氧化性，但常温下可以储存在钢瓶中。Cl2在点燃条件下与Fe反应，一定将铁氧化为FeCl3，而不是FeCl2，因为Cl2具有强氧化性。(4)、ClO具有强氧化性，与SO32-、I、S2、Fe2等还原性微粒不能大量共存；ClO体现水解性，因HClO酸性很弱，ClO水解显碱性，如Fe33ClO3H2O=Fe(OH)33HClO，所以ClO与Fe3、Al3均不能大量共存。,【特别提醒】：,10,(5)、向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为：Ca23ClOSO2H2O=CaSO4Cl2HClO(少量SO2)，Ca22ClO2SO22H2O=CaSO42ClSO42-4H(过量SO2)。(6)、氯水的主要性质.强氧化性作用微粒：Cl2、HClO氯水中有起漂白作用的HClO，不能用pH试纸测定氯水的pH；氯水与还原剂发生反应并要求书写方程式时一般可只考虑Cl2。.强酸性作用微粒：HCl。(7)、几个重要反应.MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2,11,.Cl2H2OHClHClO.Cl22NaOH=NaClNaClOH2O.2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O.Cl22NaBr=2NaClBr2.X2SO22H2O=2HXH2SO4(XCl、Br、I).ClOCl2H=Cl2H2O(84消毒液与洁厕剂不能混合使用),12,例2、S2Cl2是工业上常用的硫化剂，已知S2Cl2中硫元素显1价，它不稳定，在水中易发生歧化反应，易溶于有机溶剂。实验室常用CS2与纯净的氯气制备S2Cl2。反应涉及的几种物质的熔沸点如下：,【典例探究】：,13,实验室利用上图所示装置制备S2Cl2(部分夹持仪器已略去)。回答下列问题：(1)装置中b玻璃仪器的名称为_；写出制备S2Cl2的化学方程式：_。(2)整套装置装配完毕后，首先进行的操作是_，再添加试剂。(3)实验中盐酸通常采用36.5%的浓盐酸，不用稀盐酸的理由是。装置A中反应的离子方程式是_。(4)D中采用热水浴加热的原因是，反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是_。(5)实验过程中，若缺少C装置，则发现产品浑浊不清，出现该现象的原因用化学方程式表示为_。(6)该实验装置设计存在缺陷，你的改进建议及改进目的是_。,直行冷凝管,CS23Cl2CCl4S2Cl2,检查气密性,稀盐酸的还原性弱于浓盐酸的还原性，不能被二氧化锰氧化生成氯气,MnO24H2ClMn2Cl22H2O,使CS2平衡汽化，避免产物S2Cl2汽化,蒸馏,2S2Cl22H2O=3SSO24HCl,在D和E之间增加干燥装置，防止水蒸气进入锥形瓶引起产物S2Cl2水解,14,【变式1】：某化学学习小组设计如图114实验装置(夹持和加热装置略去)制备Cl2，并探究氯气的相关性质。回答下列问题：,(1)若A装置中固体药品为MnO2，其化学方程式：为。若A装置中固体药品为KClO3，则反应中每生成1molCl2时转移电子的物质的量为_mol。,MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O,5/3,15,(2)装置B的作用：_。(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，处是湿润的有色布条，则、处应加入的物质分别是_。(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。但有同学认为该设计不够严密，他的理由可能是_。(5)请用化学方程式说明装置F的作用：_。(6)甲同学提出，装置F中改用过量的Na2SO3溶液，乙同学认为此法不可行。请用离子方程式解释乙认为不可行的原因：_。,除去氯气中的氯化氢，检测实验过程中装置C是否发生堵塞！,无水氯化钙，干燥的有色布条,不能排除氯气对溴、碘的非金属性强弱实验的干扰,Cl22NaOH=NaClNaClOH2O,SO32-Cl2H2O=SO42-2Cl2HSO32-2H=SO2H2O,返回,16,考点三：硫及其化合物的性质和应用,17,(1)、体现S弱氧化性的两个反应：2CuSCu2S，FeSFeS。(2)、除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液，还可以用CS2，但不能用酒精。(3)、物质的褪色与漂白。物质被漂白一定发生了褪色，但物质褪色不一定是漂白，如SO2使品红褪色是漂白；但SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，体现其还原性。(4)、SO2通入BaCl2溶液无明显现象，原因是BaSO3是一种难溶于水易溶于酸的沉淀(或H2SO3的酸性比盐酸弱，弱酸不能制取强酸)。若继续向溶液中通入NH3、H2S、NO2等气体，可以产生相关的沉淀。,【特别提醒】：,18,(5)、酸的氧化性和氧化性酸。酸的氧化性是指H的弱氧化性，而氧化性酸是指中心原子具有的强氧化性，如HClO、浓H2SO4、稀硝酸、浓硝酸中的Cl、S、N在反应中体现的强氧化性。(6)、SO2和CO2作为酸性氧化物，性质极其相似，不能从酸性氧化物的角度区分。通常利用SO2的漂白性和强还原性，鉴别或除去CO2中混有的SO2杂质。(7)、C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水品红溶液确定SO2酸性KMnO4溶液除去SO2品红溶液检验SO2是否除净澄清石灰水检验CO2。(8)、重要化学方程式.Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O.C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O.Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(SO2的制备).Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O,19,例3、2017北京卷根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是(),【典例探究】：,C,20,【变式】：硫化亚铁是一种黑色块状固体，常温下难溶于水，易溶于酸而生成能溶于水的硫化氢气体。硫化亚铁在空气中煅烧时生成二氧化硫气体和烧渣。(1)实验室常用FeS固体与酸反应制取H2S。已知10时，FeSO47H2O的溶解度是20.5g，FeCl24H2O的溶解度是64.5g。从氧化还原反应、平衡移动和产品纯度等角度分析，实验室制取H2S时最好选用的酸是_(填字母)。a浓硫酸b盐酸c稀硫酸d稀硝酸实验室制取H2S时，从反应物与生成物的状态、性质和反应条件分析，下列发生装置可选用的是_(填序号)。,c,bc,21,(2)硫化亚铁煅烧得到的烧渣的主要成分为FeO、Fe3O4和Fe2O3等。利用该烧渣制备铁红和副产品无氯钾肥的流程如下：,已知四种盐的溶解度随温度变化的曲线如右图所示。请回答下列问题：检验加入铁粉过滤后的滤液中是否含有Fe3的方法是_。该滤液加入NH4HCO3发生反应的离子方程式是。,取少量滤液于试管中，滴加23滴KSCN溶液，溶液变红说明含有Fe3，否则不含Fe3,Fe22HCO3-=FeCO3CO2H2O,22,(NH4)2SO4溶液加入KCl后得到无氯钾肥应进行的操作为、洗涤、干燥等；反应的化学方程式为。实验室煅烧FeCO3(s)的操作中需要的仪器除了三脚架、泥三角、酒精灯外，还需要。(3)FeS煅烧后生成的SO2通入下列装置：,该实验的目的是。若将SO2通入水中制成饱和溶液，请设计实验证明亚硫酸是弱电解质。实验方案：。(提供的药品及仪器：蒸馏水，0.1molL1的NaOH溶液，pH计，其他仪器自选),蒸发结晶,热过滤,(NH4)2SO42KCl=K2SO42NH4Cl,玻璃棒、坩埚、坩埚钳,比较亚硫酸和碳酸的酸性强弱,首先测定亚硫酸饱和溶液的pH，转化成氢离子浓度，然后用中和滴定法测定饱和溶液的浓度，若亚硫酸饱和溶液的浓度大于氢离子浓度，则亚硫酸为不完全电离，属于弱电解质,返回,23,考点四:氮及其化合物的性质和应用,24,(1)、氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态，故NH3转化为NO、HNO3转化为NO等反应不是氮的固定。(2)、通常收集气体方法中，NH3只能用向下排空气法收集；NO只能用排水法收集；NO2只能用向上排空气法收集。(3)、浓、稀硝酸均具有强氧化性，故与金属反应时都不能生成H2，但二者反应气体产物不同，浓硝酸反应生成的是NO2，稀硝酸反应生成的是NO。根据铜与浓HNO3、稀HNO3反应的剧烈程度差异，说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，且一般硝酸的浓度越小，还原产物的化合价越低。(4)、浓HNO3显黄色是因为溶有NO2见光或受热分解产生，而工业上制备的盐酸显黄色，是因为溶有Fe3。(5)、实验室制备NH3，除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外，还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO),【特别提醒】：,25,制取，而检验NH4+需用浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，以确定NH4+的存在。(6)、收集NH3时，把一团干燥的棉花放在试管口，以防止与空气对流；收集完毕，尾气处理时，应在试管口放一团用稀硫酸浸湿的棉花，以吸收NH3。(7)、浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成，常用于HCl和NH3的相互检验。(8)、NH3、HCl、SO2、NO2可用水进行喷泉实验，水溶性小的气体可用其他溶剂(如CO2和NaOH溶液)进行喷泉实验。(9)、几个重要反应NOx尾气处理：2NO2CON22CO2；2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O；NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O。,26,有关NO计算的几个方程式：4NO3O22H2O=4HNO3；4NO2O22H2O=4HNO3；3NO2H2O=2HNO3NO。几种制备NH3制备：2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2OHNO3制备：4NH35O24NO6H2O2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO。(10)Cu与混酸(HNO3与H2SO4混合)反应写成离子方程式再计算：3Cu8H2NO3-=3Cu22NO4H2O。,27,例4、下列各装置能够达到相应实验目的的是()A用图甲所示装置(正放)可收集NO气体B用图乙所示装置可吸收多余氨气且能防止倒吸C用装置丙制取无水MgCl2D用装置丁蒸干NH4Cl饱和溶液获取NH4Cl晶体,【典例探究】：,C,28,【变式1】：2017北京卷SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：,尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：_。反应器中NH3还原NO2的化学方程式：_。当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：_。,CO(NH2)2H2OCO22NH3,8NH36NO27N212H2O,2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4,29,尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M60gmol1)含量的方法如下：取ag尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的V1mLc1molL1H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用V2mLc2molL1NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是_。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如下图所示。,通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_。,3（2c1V1c2V2）/100a,BaO,30,用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，下图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是_。还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下，15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：_15NNOH2O,81,415NO4NH33O2415NNO6H2O,31,1、2017海南卷分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是()A.COB.SO2C.HClD.CO2,【历年动态】:,B,32,2、2017北京卷下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(),A.由中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸发生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D.的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应,D,33,3、2016江苏卷在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(),C,34,4、2016江苏卷大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是()A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电C.增加植被面积D.节约用水用电,A,35,5、2016海南卷下列实验设计正确的是()A.将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性B.将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼C.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO32-D.将乙烯通入KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性,D,36,6、某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是()原溶液中的Br一定被氧化通入氯气之后原溶液中的Fe2一定有部分或全部被氧化不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I、Fe2、Br均被完全氧化A.B.C.D.,B,37,7、利用下图所示装置进行下列实验，其中丙中实验现象描述正确的是(),B,38,8、某小组以石膏(CaSO42H2O)为主要原料制备(NH4)2SO4的流程如下：下列说法正确的是()A.气体B是NH3，可循环利用B.操作中，所用的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、分液漏斗C.操作中，可用蒸发结晶的方法得到纯净的(NH4)2SO4D.整个过程的总反应方程式为:CaSO4CO22NH3H2O=CaCO3(NH4)2SO4,D,39,9、2017全国卷绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按下图连接好装置进行实验。,样品中没有Fe2+,Fe2+易被氧气氧化为Fe3+,40,仪器B的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。a.点燃酒精灯，加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2，缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。,干燥管,d、a、b、f、c、e,76（m2m3/9（m3m1）,偏小,41,(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。,C、D中的溶液依次为_(填标号)。a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓H2SO4C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_。,c、a,生成白色沉淀、褪色,2FeSO4Fe2O3SO2SO3,42,10、某兴趣小组设计如下图所示装置制取SO2，研究其性质，并进一步探究在适当温度和催化剂的条件下，SO2与O2反应后混合气体的成分。回答下列问题：(1)仪器G的名称是_。(2)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。则C中反应的离子方程式为_，证明SO2有氧化性的实验现象是。(3)为了实现绿色环保的目标，某同学设计装置F来代替装置A。与装置A相比，装置F的优点是_(写出2点)。,分液漏斗,SO2I22H2O=SO42-2I4H,D中溶液变浑浊,不用加热(或节约能源或药品)，相对安全；易于控制反应进行；反应更充分(任答2点),43,(4)若选用装置F制取O2，可选用试剂_。(5)该小组同学设计如下装置来检验SO2与O2反应后混合气体的成分。已知：SO3遇水剧烈反应，放出大量热，产生酸雾；98.3%的H2SO4可以吸收SO3和酸雾。供选试剂：蒸馏水、0.5molL1BaCl2溶液、98.3%的H2SO4、2.0molL1NaOH溶液、KMnO4溶液。c中应选用的试剂是_，e中试剂的作用是，f中收集的气体是。某同学提出用饱