人教版高中化学必修第二册第五章化工生产中的重要非金属元素

第一节硫及其化合物第1课时硫和二氧化硫第五章化工生产中的重要非金属元素【学习目标】了解硫单质的物理性质和化学性质；了解二氧化硫的物理性质和化学性质；知道硫化氢、三氧化硫的性质。知识导航一.硫1.硫的存在（1）游离态：存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。（2）化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。2.物理性质硫单质俗称：硫磺，颜色状态：黄色晶体，溶解性：不溶于水，微溶于酒精，易溶与二硫化碳。3.化学性质化合价角度认识：(1)与非金属反应

(2)与金属反应(3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)歧化反应，硫既表现氧化性，又表现还原性(4)汞洒落在地面，汞易挥发，汞蒸气有毒。一般会用硫粉来处理，原理是S＋Hg==HgS二.二氧化硫1.物理性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化易溶于水。（1体积水约溶解40体积SO2）2.二氧化硫与水SO2与水的反应方程式为

SO2＋H2O⇌H2SO3（亚硫酸）水溶液呈酸性【实验探究】二氧化硫水溶液的酸碱性、漂白性实验：实验操作现象结论①把盛有SO2的试管倒立于水中，打开胶塞试管内液面上升SO2易溶于水②用pH试纸测定溶液的酸碱度试纸变红色二氧化硫水溶液呈酸性③滴入2滴品红溶液，振荡；加热试管，再观察品红褪色；加热恢复红色二氧化硫能使品红褪色，具有漂白性【结论】SO2或亚硫酸的漂白性①二氧化硫或亚硫酸有漂白作用，与有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，加热又恢复为原来的颜色。利用品红溶液可检验二氧化硫气体。②SO2有漂白性，能使品红褪色。③SO2的漂白作用与次氯酸的漂白作用相不相同？

不相同SO2的漂白作用稳不稳定？

不稳定④次氯酸的漂白过程是发生氧化还原反应，其漂白作用是永久性的。物质SO2HClO、NaClO、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3活性炭漂白原理与有色物质结合生成无色物质将有色物质氧化为无色物质吸附有色物质变化类型化学变化化学变化物理变化是否可逆可逆，加热或久置后恢复原来的颜色不可逆，加热或久置后不恢复原来颜色—漂白对象有色的有机物，不能漂白指示剂有色的有机物和指示剂有机色素【归纳总结】漂白剂类型及漂白原理【应用】(1)SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性，加热后溶液恢复至红色；SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是还原性，加热后溶液颜色不复原。(2)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红，不能使其褪色。三.二氧化硫的化学性质分别从化合价的角度，作为酸性氧化物的角度，二氧化硫有什么化学性质1.酸性氧化物的通性2.氧化性(如与H2S溶液反应)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(生成黄色物质)3.还原性4.漂白性SO2可使品红溶液褪色，加热后，溶液由无色变为红色。【典例】(SO2与CO2混合气体中成分的检验)如图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：(1)B中加入的试剂是________，作用是___________。(2)C中加入的试剂是_______，作用是_____________。(3)D中加入的试剂是__________，作用是__________。(4)实验时，C中应观察到的现象是________________。【答案】(1)品红溶液检验SO2

(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2

(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色【归纳】检验SO2和CO2同时存在的一般流程注意：SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊流程设计检验SO2⇒除去SO2⇒⇒检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊【注意】有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，试剂选用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。四.三氧化硫1.物理性质熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，标准状况下为固态。2.化学性质：具有酸性氧化物的通性（1）与水反应：

SO3＋H2O=H2SO4

（2）与碱性氧化物反应：

SO3＋CaO=CaSO4

（3）与碱反应：

SO3＋2NaOH=Na2SO4＋H2O

（4）与某些盐溶液反应（如：BaCl2）

SO3＋H2O＋BaCl2=BaSO4↓＋2HCl五.硫化氢1.物理性质无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体,常温常压下，1体积水约能溶解2.6体积的硫化氢气体。2.化学性质（1）酸性H2S⇌H＋＋HS－，HS－⇌H＋＋S2－

（2）还原性（易被Cl2、O2、SO2等氧化）2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O2H2S＋O2===2S↓＋2H2O2H2S＋3O2(足量)===2SO2＋2H2O点燃1．认识原子的结构有利于理解元素的性质，硫元素的原子序数是16，下列说法正确的是（）A．硫原子的结构示意图如图所示B．硫原子易再得1个电子到达稳定结构C．硫元素的最高化合价为＋10D．硫在空气中燃烧生成SO3【答案】A2．下列关于硫的叙述中不正确的是()A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B．硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在C．化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因D．分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作【答案】B3．下列关于SO2和SO3的说法正确的是（）A．SO3极易溶于水，且与水反应生成H2SO4B．SO2、SO3均具有漂白性，均能使石蕊溶液变红色C．SO3可与碱反应，但不与碱性氧化物反应D．SO2在空气中易被氧化为SO3【答案】A4．下列说法正确的是()A．因SO2具有漂白性，所以能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，原理相同D．等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好【答案】B5．查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量SO2。下列关于SO2说法正确的是()A．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥B．SO2不能作食品添加剂，不该添加到葡萄酒中C．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质D．SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性【答案】C6．将少量SO2气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色，同时有白色沉淀产生。针对上述变化，下列分析正确的是（）A．该过程表明SO2有漂白性 B．白色沉淀为BaCl2C．该实验表明FeCl3具有还原性D．反应后溶液酸性增强【答案】D7．某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。(已知:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O)请回答下列问题:(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是____、____。(2)装置C中的现象是____，表现了SO2的_________(填氧化性或还原性)。(3)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象___________。(4)F装置的作用是___，漏斗的作用是____。【答案】分液漏斗圆底烧瓶溶液褪色还原性试管E在酒精灯上加热，溶液恢复红色吸收多余的SO2

防止倒吸第一节硫及其化合物第2课时硫酸

硫酸根离子的检验第五章化工生产中的重要非金属元素【学习目标】了解硫酸的性质,特别是浓硫酸的物理性质和化学性质,能结合具体化学实验认识浓硫酸的特性。了解硫酸根离子的检验方法,结合粗盐提纯的实验操作与步骤安排,进一步体会化学的应用价值。知识导航一．硫酸的用途和工业制备1．用途：(1)重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。2.硫酸的工业制备二．硫酸的性质1．稀硫酸具有酸的通性：2.硫酸的物理性质硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。3.浓H2SO4的特性三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。

(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。实验操作实验现象a.蔗糖逐渐变黑;b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体实验结论a.浓硫酸具有

脱水性

;b.浓硫酸具有

强氧化性

,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2【实验探究】实验现象：试管a中的铜丝表面有气泡逸出;试管b中的品红溶液逐渐变为无色;试管c中的石蕊溶液逐渐变为红色;将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。a.与金属单质的反应b.与非金属单质的反应在加热时,浓硫酸与木炭发生反应：(4)常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生钝化，可用铝槽车运输浓H2SO4；体现了浓硫酸的强氧化性。(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等)，如吸水性常用作干燥剂，但不能干燥NH3、H2S、HI等分清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别：①吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。可以是物理变化，也可以是化学变化，如浓硫酸脱去CuSO4·5H2O晶体中的结晶水；②脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去脱水性将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑【归纳总结】区分浓硫酸的吸水性和脱水性三．硫酸根离子的检验1．实验探究在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,然后各滴入几滴BaCl2溶液,观察现象。再分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。项目稀硫酸Na2SO4溶液Na2CO3溶液滴入几滴BaCl2溶液有白色沉淀生成有白色沉淀生成有白色沉淀生成加入少量稀盐酸并振荡白色沉淀不溶解白色沉淀不溶解白色沉淀溶解2．实验结论在溶液中,SO42－可与Ba2+反应,生成不溶于稀盐酸的白色BaSO4沉淀。反应的离子方程式为Ba2++SO42－===BaSO4↓。3．检验SO42－的正确操作方法：先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰4．实践应用除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)4．实践应用除去粗盐中的可溶性杂质(可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质)杂质加入的试剂离子方程式可溶性硫酸盐过量BaCl2溶液SO42－+Ba2+===BaSO4↓CaCl2过量Na2CO3溶液Ca2++CO32－

===CaCO3↓、Ba2++CO32－

===BaCO3↓MgCl2过量NaOH溶液Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓多余的NaOH、Na2CO3适量稀盐酸OH-+H+

===H2O、CO32－+2H+===H2O+CO2↑【例题1】填写下表中的实验现象并判断浓硫酸表现的特性实验实验现象浓硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中蓝色晶体变白用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上滤纸变黑将铜片加入盛有浓硫酸的试管中并加热铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体吸水性脱水性酸性、强氧化性【例题2】下列关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是()A.在反应中,浓硫酸只表现出强氧化性B.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2C.在反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性D.每1molCu参加反应就有2molH2SO4被还原,同时生成2molSO2【答案】C1．硫酸是一种重要的化工原料，下列关于硫酸的说法中不正确的是()A．硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等B．硫黄和黄铁矿可以作为制备硫酸的原料C．工业制备硫酸时，SO2转化为SO3的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进行D．反应生成的SO3可以用水直接吸收来制备硫酸【答案】D2．如图所示，小试管内盛有约3mL饱和硫酸铜溶液，与锥形瓶连通的U形细管内盛有少量水(为了便于观察，预先把水染成了红色)。沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3mL浓硫酸，静置片刻后，不可能观察到的现象有A．小试管内液体分成两层，上层蓝色，下层无色B．U形细管内左边液面降低，右边液面升高C．小试管内有少量的白色固体析出D．小试管内有气泡产生【答案】D3．浓硫酸在下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是()A．Cu―→CuSO4B．C―→CO2C．蔗糖―→“黑面包”D．Fe2O3―→Fe2(SO4)3【答案】A4．检验某溶液中是否含有SO42－,常用的方法是()A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成【答案】C5．选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，下列说法不正确的是A．按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序可以是A→F→E→C→D→BB．丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2C．丙中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，无法说明甲中生成CO2D．丙中溶液不褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2【答案】B6．为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42－和泥沙,可先将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液,正确的操作顺序是()A.①④②⑤③ B.④①②⑤③C.②④⑤①③ D.⑤②④①③【答案】D7．浓硫酸具有:①难挥发性(高沸点);②酸性;③强氧化性;④吸水性;⑤脱水性。下列各项分别表现了浓硫酸的什么性质,请将序号填于空白处:(1)浓硫酸与食盐共热,浓硫酸表现的性质是

。

(2)浓硫酸与铜共热,反应的化学方程式为

,浓硫酸表现的性质是

。

(3)浓硫酸与红热木炭反应,反应的化学方程式为

,浓硫酸表现的性质是

。

(4)可用浓硫酸干燥H2、CO2、HCl等气体,浓硫酸表现的性质是

。

(5)向蔗糖中倒入浓硫酸,蔗糖变黑,体积膨胀,且有刺激性气味的气体产生,浓硫酸表现的性质是

。

①②②③③③⑤④第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第1课时氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮素养目标学法指导1．通过分析氮气分子的结构，了解氮气的化学稳定性，培养宏观辨识与微观探析的能力2．结合生产、生活实例，了解氮的固定的概念及意义，培养科学态度与社会责任方面的素养3．掌握氮氧化物的重要化学性质。1．复习初中所学氮气的化学稳定性，结合氮气分子中的氮氮三键，巩固对氮气稳定性的理解2．比较法学习一氧化氮和二氧化氮的性质3．通过氮氧化物溶于水的原理，认识、理解并能计算氮氧化物与氧气混合通入水中最终所得溶液中溶质的物质的量浓度知识导图

课前·新知导学1．自然界中的氮元素(1)游离态：以氮分子的形式存在于空气中。(2)化合态：存在于动植物体内的______________中，土壤、海洋里的________和________中。蛋白质氮气与氮的固定硝酸盐铵盐

2．氮气的化学性质(1)稳定性：通常情况下，氮气难以与其他物质发生化学反应，无法被大多数生物体直接吸收。(2)氮气与金属或非金属单质的反应。①与金属镁反应：_______________________________。②与氧气反应：_______________________________。③与氢气反应：_______________________________。3．氮的固定(1)定义：将大气中______态的氮转化为____________的过程。(2)分类。游离氮的化合物

雷电

为何氮气的化学性质很稳定？微思考【答案】氮气分子内的两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量。

下列关于N2的说法中错误的是(

)A．N2化学性质稳定，是因为分子中的氮氮三键很强B．N2分子的结构稳定，因而N2不能支持任何物质的燃烧C．N2在反应中既能作氧化剂又能作还原剂D．实验室可用排水法收集氮气【答案】B【解析】Mg可在N2中燃烧，B错误。1．物理性质一氧化氮和二氧化氮物质颜色、状态气味毒性水溶性NO无色气体无味有毒______溶于水NO2______色气体________________________溶于水不红棕有刺激性气味有毒易

2．化学性质(1)在常温下，NO很容易与O2反应，化学方程式为________________________。(2)NO2溶于水时发生反应的化学方程式为______________________________。2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

3．二氧化氮溶于水的实验(1)实验过程。实验现象无明显现象无色气体变为红棕色红棕色气体变浅至消失，有无色气体生成，注射器活塞向内滑动化学方程式_______________________________，_______________________________思考与讨论如果要将注射器中的NO充分转化，可再吸入足量的空气2NO＋O2===2NO2

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

(2)对工业生产硝酸的启示。工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。实验室能否用排空气法收集NO气体？能否用排水法收集NO2？为什么？微思考【答案】不能。NO与空气的密度十分接近且易与空气中的O2反应，故不能用排空气法收集，一般用排水法收集；NO2易与H2O发生反应，故不能用排水法收集，一般用向上排空气法收集。【答案】A【解析】N2和O2在雷电条件下反应生成NO，而不是NO2。课堂·素养初培任务氮的氧化物溶于水的有关计算素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想氮氧化物在考题中的常考点：环境污染原理与防治问题、氮氧化物间的转化、合成硝酸工业原理问题等，在有关电子守恒法计算中也经常考查这一知识点NO2能溶于H2O并发生反应，为了使NO2尽可能被H2O吸收，某化学兴趣小组设计了如下实验步骤，以探究NO2被H2O吸收的程度。步骤①：将盛满NO2气体的试管倒置于盛水的水槽中，如图甲所示。步骤②：将O2缓慢通入步骤①的试管中，如图乙所示。[情境导入]

甲乙

(1)步骤①中：试管内气体的颜色和水位有何变化？发生反应的化学方程式是什么？(2)步骤②中试管内气体的颜色和体积怎样变化，试管内水位怎样变化？主要发生哪些反应？【答案】试管内缓慢通入O2时，发生反应：2NO＋O2===2NO2，

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，因此试管内无色气体变为红棕色，后又变为无色，但气体体积减小，液面不断上升。(3)当液面充满整个试管时，通入的O2与原试管内的NO2体积之比是多少？写出总反应的化学方程式。【答案】当液面充满试管时，NO2和通入的O2恰好完全反应生成HNO3，即4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，因此V(NO2)∶V(O2)＝4∶1。1．氮的氧化物溶于水的相关反应原理3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①2NO＋O2===2NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④[深化理解]【名师点拨】氮的氧化物或氮的氧化物与O2的混合气体溶于水时，剩余的气体可能是O2，也可能是NO，但不可能是NO2，因为NO2会与水反应又生成NO。

在一定温度和压强下，将一容积为15mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为(

)

A．3.75mL

B．7.5mLC．8.75mL

D．10.5mL【答案】C[典例精练]

将40mLNO2和NO的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(

)A．2∶1

B．1∶3C．3∶1

D．1∶1【答案】C

如图所示，试管中盛装的是红棕色气体，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管；当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升。经过多次重复后，试管内完全被水充满，对原试管中盛装气体的说法正确的是(

)A．可能是N2与NO2的混合气体B．可能是NO2气体C．只可能是NO与NO2的混合气体D．只可能是NO2一种气体【答案】B【解析】N2与水不反应，且不溶于水，试管内不能完全被水充满，A错误；试管中装有红棕色气体，一定有NO2存在，当向试管内鼓入氧气后，可发生反应，试管内能完全被水充满，则可能是NO2气体，或者是NO和NO2的混合气体，B正确，C、D错误。辨析·易错易混氮氧化物溶于水所得溶液物质的量浓度的计算中易出现的误区例

在标准状况下，把22.4LNO、NO2的混合气体通入装有1L水的密闭容器中，再向该容器中充入足量的O2，完全反应后(假设反应过程中液体体积不变)，容器中所得的溶液的物质的量浓度为(

)A．无法计算 B．1mol·L－1C．0.5mol·L－1

D．1.5mol·L－1错解：A错因分析：错选A的原因在于对本题的解题思路不明确，错误地认为因为不知道混合气体中NO、NO2的具体量，所以也就无法计算出两者反应后生成的HNO3的物质的量浓度。NO、NO2在足量的氧气条件下会全部生成HNO3，根据N元素守恒，就可以很简单地算出HNO3溶液的物质的量浓度为1mol·L－1。故正确答案为B。满分策略：守恒法是中学化学中常用的一种计算或判断方法。到目前为止，已接触的守恒法有质量守恒、原子守恒、电子得失守恒、电荷守恒等。善于应用守恒法，将达到事半功倍的效果。观察两个反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

、4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，其中，NO、NO2的混合气体的物质的量与生成硝酸的物质的量相等。这是解此题的关键。在以后的学习中，元素守恒思想有时可能是一种很有效的解题方法。正解：B小练·素养达成【答案】C2．下列关于NO和NO2的叙述正确的是(

)A．NO是一种红棕色气体B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合C．含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等D．NO2可用排水法收集【答案】C【解析】解答本题要抓住NO易被氧化、NO2易与水反应的特点。NO是无色的气体，A错误；常温常压下，NO易与空气中的氧气直接化合生成NO2，B错误。3．在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应的物质和发生氧化反应的物质的物质的量之比为(

)A．3∶1

B．1∶3

C．1∶2

D．2∶1【答案】C【解析】3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,3molNO2中，有2mol氮原子的价态升高，1mol氮原子的价态降低，所以发生还原反应的NO2与发生氧化反应的NO2的物质的量之比为1∶2。4．下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是(

)①N2→NO2

②NO2→NO

③NO2→HNO3

④N2→NOA．①

B．②C．④

D．③【答案】C【解析】该题有两个要求：(1)必须加入氧化剂；(2)通过一步反应就能完成。反应①、③、④从化合价角度来看都是升高，但反应①N2→NO2不能通过一步反应完成；而反应③NO2→HNO3虽然氮的化合价升高，但不加氧化剂也能完成，如3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂；只有反应④N2→NO必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成。5．将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是(

)A．1∶1

B．1∶2C．1∶3

D．3∶1【答案】C6．利用如右图所示装置收集以下7种气体(图中烧瓶的位置不得变化)。①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦SO2(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气，可收集的气体有______________(写序号)。(2)若烧瓶充满水，可收集的气体有______________，这时气体由________口进入。(3)若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有______________。(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有____________________，这时气体由________口进入。【答案】(1)②④⑦(2)①③⑥A(3)①③⑤(4)①②③④⑥⑦B第五章化工生产中的重要非金属元素第二节氮及其化合物第2课时氨和铵盐知识导图

课前·新知导学1．物理性质氨色、态气味密度沸点溶解性无色气体有______气味比空气的____________液化______溶于水(常温常压，1∶____)刺激性小易极易700

2．化学性质(1)氨与水的反应。①常用__________实验来验证NH3易溶于水。②NH3溶于水形成的溶液叫氨水，溶解在水中的大部分氨气和水反应生成一水合氨(化学式__________)。化学方程式________________。③一水合氨是一种弱碱，在水中有____________发生电离：_________________________，所以氨水显________性，能使酚酞溶液________或使红色的石蕊试纸________。喷泉

NH3·H2O

一小部分碱变红变蓝

NH3+H2O⇌NH3·H2O(2)氨与酸的反应。与HCl反应原理：_______________________________。实验操作：将两根分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近。实验现象：_______________________________。实验应用：用于NH3和HCl气体的互相检验。(3)氨的还原性。在加热和有催化剂(如铂)的条件下，氨能被氧气氧化为一氧化氮和水：_______________________________(制硝酸的基础)。NH3＋HCl===NH4Cl

有白烟生成

(1)液氨为何可用作制冷剂？(2)氨水和液氨是同一物质吗？微思考【答案】(1)液氨气化是要吸收大量的热，使周围温度急剧降低。(2)不是同一物质。氨水是氨的水溶液，属于混合物；而液氨是纯净物，成分为NH3。

关于氨的下列叙述中，不正确的是(

)A．氨气化吸收大量的热，因此可用作制冷剂B．氨极易溶于水，因此可用来做喷泉实验C．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)D．氨溶于水呈碱性，因此可使酚酞溶液变为红色【答案】C【解析】氨水不稳定，受热易分解。1．物理性质都是无色或白色晶体，都________溶于水。2．化学性质(1)不稳定性。①氯化铵受热分解：_______________________________。②碳酸氢铵(碳铵)受热分解：_______________________________________________。易

铵盐(2)与碱反应。氯化铵与熟石灰的反应方程式：_____________________________________________。(3)NH的检验。①化学原理：_______________________________(用离子方程式表示)。②检验方法：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。微思考【答案】不一定。因溶液中加入稀NaOH溶液，即使生成NH3·H2O，没有加热，也不会放出氨气。【答案】C【解析】有的铵盐受热分解产生氨(如NH4Cl)，有的铵盐受热分解不产生氨(如硝酸铵)，A错误；铵盐中的N不一定均呈－3价，如NH4NO3中，N分别为－3、＋5价，B错误；可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物，但其过程为先受热分解，再降温化合，而不是升华，D错误。课堂·素养初培任务一氨及铵盐的性质素养探源核心素养考查途径宏观辨识与微观探析变化观念与平衡思想常考查点有：氨水中的微粒种类、氨溶于水所得溶液浓度的计算、氨气的检验试剂和方法、铵根的检验方法管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如果管道某处漏气，会产生白烟。[情境导入](1)用浓氨水检验氯气管道是否漏气原理是什么？(已知2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl)氨气遇浓硫酸也会产生白烟吗？【答案】若氯气管道漏气，发生反应：2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl、NH3＋HCl===NH4Cl，产生的白烟是固体NH4Cl。不挥发性酸，如H2SO4不能挥发，遇氨气不会产生白烟。(2)1mol·L－1的氨水中NH3·H2O的浓度就是1mol·L－1吗？氨水中的溶质通常被认为是什么？(3)铵盐有哪些共性？所有的铵盐受热分解都会产生氨气吗？【答案】铵盐都易溶于水、受热易分解、与碱反应放出氨气。不是所有的铵盐受热分解都会产生氨气，如硝酸铵。(4)氨和铵盐之间是如何转化的？【答案】氨与酸反应生成铵盐，铵盐与碱反应生成氨。1．液氨与氨水的比较[深化理解]3．铵盐跟碱反应——铵盐的通性铵盐无论是固体状态还是存在于溶液中都能与强碱反应。(1)固体间反应：反应条件是加热或搅拌，产生NH3。(2)溶液中反应：由于NH3极易溶于水，所以产生的NH3会溶解；若溶液浓度很大，会有少量NH3逸出；加热溶液可使NH3大量逸出。

以下有关氨及铵盐的叙述中，不正确的是(

)A．铵态氮肥不可与碱性物质如草木灰混合施用B．氨的喷泉实验体现了氨的溶解性和氧化性C．实验室常用固体氯化铵与氢氧化钙反应制取氨D．氨具有还原性，一定条件下可与氧化性物质如氧气发生反应【答案】B【解析】氨的喷泉实验体现了氨极易溶于水的性质，不能体现其有氧化性，B错误。[典例精练]

检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是(

)A．加氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，看试纸是否变蓝B．将固体加热，产生的气体通入紫色石蕊溶液，看是否变红C．加水溶解，用pH试纸测溶液的酸碱性D．加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入酚酞溶液【答案】A任务二氨的实验室制法素养探源核心素养考查途径变化观念与平衡思想科学探究与创新意识氨的实验室制法在各类考题中属于常考查点，具体考点有：氨的实验室制法原理、防倒吸实验装置、氨的简易制法、氨的验满方法等下图所示三套装置都可用于实验室制取少量氨气。[情境导入](1)实验室制取氨一般用NH4Cl和Ca(OH)2作为原料，碱为什么不用NaOH？铵盐为什么不用碳酸铵？【答案】不用NaOH是因为NaOH易吸水结块，而且对玻璃仪器的腐蚀性较强；不用碳酸铵是因为碳酸铵分解会产生CO2，使收集到的氨不纯。(2)能否用加热氯化铵固体的方法制取氨？为什么？【答案】不能。氯化铵加热分解为氨和氯化氢，但是遇冷后二者会立即结合成氯化铵，收集不到氨。(3)实验室收集氨时，导管口为什么要插入试管底部？试管口塞有用水或稀硫酸浸湿的棉花团的作用是什么？【答案】氨的密度比空气的小，插入试管底部相当于利用向下排空气法将空气排出，收集氨。塞棉花团的作用是抑制氨逸出，防止污染空气。(4)为收集干燥的氨，氨可用哪些干燥剂干燥？【答案】只能用碱性干燥剂，如生石灰；不能用酸性干燥剂，如P2O5、浓硫酸等；也不能用CaCl2，因为CaCl2会与NH3结合成CaCl2·8NH3。(5)氨极易溶于水，实验室中吸收多余的氨，能否直接将导管插入水中？为什么？【答案】不能。因为会发生倒吸。[深化理解]

氨气是化学实验室经常制取的气体。实验室制取氨气通常有两种方法：①用固体氢氧化钙与氯化铵共热；②在常温下用固体氢氧化钠与浓氨水反应。[典例精练](1)上图的制取装置图中，方法①应选用装置______(填“A”或“B”，下同)，方法②应选用装置______。(2)实验中要干燥氨气，应选用的干燥剂是________。A．浓硫酸 B．固体氢氧化钠C．五氧化二磷(3)检验集气瓶中是否收集满氨气的方法是__________________________________________。【答案】(1)A

B

(2)B(3)将湿润的红色石蕊试纸靠近集气瓶口，若试纸变蓝，说明NH3已集满(或其他合理答案)【解析】A装置适用于固体与固体加热制取气体，B装置适用于液体与固体(或液体)不加热制取气体。NH3为碱性气体，只能用碱性干燥剂。检验NH3一般用湿润的红色石蕊试纸。

下面是实验室制取氨的装置和选用的试剂，其中错误的是(

)A．①③

B．②③

C．①④

D．②④【答案】A【解析】氯化铵分解生成的NH3与HCl冷却后又生成NH4Cl，不能得到NH3，①错误；实验室用铵盐与碱加热制取氨，常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，该反应是固体与固体的反应，因为有水生成，试管口应略向下倾斜，③错误；将浓氨水加入CaO上，CaO与水反应放出大量的热，使NH3·H2O分解放出氨；加热浓氨水，加快氨挥发，②④正确。任务三喷泉实验素养探源核心素养考查途径证据推理与模型认知科学探究与创新意识喷泉实验原理、操作方法、注意事项等都是考题中考查的重点，另外喷泉实验所得溶液浓度的计算也要特别重视NH3易溶于水的实验：[情境导入](1)根据以上实验，试述形成喷泉的原因是什么？【答案】因氨气迅速溶解在从胶头滴管挤压出的少量水中，使烧瓶内的压强迅速减小，与外界大气形成较大的压强差，在压强差作用下，烧杯和玻璃管内液体迅速流动，通过带尖嘴的导管喷出来，形成喷泉。(2)某同学做该实验时，打开弹簧夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉。试分析实验失败可能的原因是什么？【答案】①装置气密性不好；②收集的NH3纯度较低；③烧瓶不干燥等。(3)若条件是标准状况，则烧瓶所得溶液的物质的量浓度为多少？1．喷泉形成原理——减小内部压强，内外形成一定压强差当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。2．引发喷泉的实验操作打开弹簧夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。[深化理解]3．使容器内外产生较大压强差的两种方法4．喷泉实验应注意的问题(1)装置的气密性良好。(2)烧瓶要干燥。(3)烧瓶内充满气体。5．常见能形成喷泉的物质组合气体NH3HClCO2、SO2、Cl2NO2＋O2吸收剂水或盐酸水或NaOH溶液NaOH溶液水

在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体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b通过玻璃管呈喷泉状喷出，最终几乎充满整个烧瓶。则a和b分别是(

)[典例精练]选项a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO2CaCl2溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH3水【答案】D【解析】氨极易溶于水，D符合题意；二氧化氮与水反应生成一氧化氮，气体体积变为原来的三分之一，A错误；常温下，二氧化碳在CaCl2溶液中的溶解度很小，B错误；氯气在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，C错误。

能用如下图装置进行喷泉实验的一组气体是(

)A．HCl和CO2

B．NH3和COC．O2和CO2

D．NO2和NO【答案】A【解析】要利用该装置进行喷泉实验，所选气体必须易溶于NaOH溶液或易与NaOH反应。辨析·易错易混

对有关喷泉实验的综合题答题不规范例

某实验小组在实验室中制取氨气并设计实验验证氨气的某些性质。(1)实验室制取氨气的化学方程式为______________________________，干燥氨气要用________，检验氨气时可以用_______________________________。(2)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Ⅱ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅰ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Ⅱ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Ⅰ中产生“喷泉”现象，烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象，其操作方法是____________________________________。题号错解错因分析(1)Ca(OH)2＋NH4Cl===CaCl2＋NH3＋H2OCaCl2石蕊试纸①不具备书写化学方程式的良好习惯，不配平，不写条件，不写箭头等②知识欠缺，不知道NH3能与CaCl2反应③回答问题不完整，不严密(2)①关闭c，打开a、b①不认真审题，题目中已明确实验前a、b、c活塞均关闭，故没有必要再次关闭c②思维不严密，回答问题丢三落四，将重点放在活塞的开关上，而忽视了挤压胶头滴管题号错解错因分析(2)②产生白色烟雾不能正确区分“烟”和“雾”，“烟”是固体小颗粒形成的；“雾”是小液滴形成的(2)③打开b、c，用双手(或热毛巾)捂住烧瓶Ⅰ，然后松开双手不认真审题，忽视了“通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关”这一重要的限定条件，而导致答错满分策略：平时注意规范化，考试时才能少丢分。特别是能做到：会做的题不失分，才能证明你是高手。满分策略：平时注意规范化，考试时才能少丢分。特别是能做到：会做的题不失分，才能证明你是高手。小练·素养达成1．下列有关氨的说法正确的是(

)A．氨属于电解质B．液氨是纯净物，氨水是混合物C．氨气遇浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸都能产生白烟D．氨气易液化，所以可用来做喷泉实验【答案】B【解析】氨是非电解质，A错误；浓H2SO4难挥发，C错误；喷泉实验是利用了NH3极易溶于水的性质，D错误。2．以下性质不属于铵盐的通性的是(

)A．易溶于水 B．含有NHC．可分解放出氨气 D．能与碱反应放出氨气【答案】C【解析】一般来说，铵盐受热分解可产生NH3，但有些铵盐(如NH4NO3)在加强热时会发生氧化还原反应，并不产生NH3。3．实验室里可按如下图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则气体R是(

)A．HCl

B．Cl2

C．CO

D．NH3【答案】D【解析】从储气瓶导管长短及防倒吸装置可看出R应是一种比空气密度小，易溶于水的气体，故D正确。【答案】B【答案】D【解析】Cl2在水中的溶解度较小，不能用于做喷泉实验，D错误。6．某化学实验小组同学利用以下实验装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：(1)实验室制备氨气的化学方程式为_________________________。(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是________(选填“a”或“b”)，并说明选择的理由是__________________________。(3)打开装置B中的止水夹c，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是____________________，__________________。(4)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是________(填序号)。【解析】(2)氨气比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要伸入烧瓶底部。(3)能形成喷泉，证明氨气极易溶于水；酚酞变红，说明氨气的水溶液显碱性。(4)①不能使NH3进入瓶中，②、④能防止倒吸，③会发生倒吸。第五章化工生产中的重要非金属元素第三节无机非金属材料学习目标1、通过阅读和讨论，了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途，知道普通玻璃的主要成分，感受传统硅酸盐材料在城乡建设中发挥的重要作用。2、通过学习，了解晶体硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，感受新型无机非金属材料的奇特性能及其在高科技领域所发挥的重要作用，激发学生学习化学的兴趣。3、结合身边的生活用品、电子产品、建筑物等用到的无机非金属材料，感受化学就