第五章化工生产中的重要非金属元素-高一化学讲义（人教版2019）

第五章章末总结专题一、有关元素单质及其化合物转化关系的推断题的解题方法1.依据特殊性质或现象（1）有颜色的气体：C12(黄绿色)、NO2(红棕色)和溴蒸气(红棕色)等。（2）有漂白作用的气体：Cl2(有水时)、SO2等。（3）在空气中点燃后火焰呈淡蓝色的气体：CH4、CO、H2等。（4）通常可作为保护气的气体：N2和Ar等（5）溶于水显碱性的气体只有NH3。（6）在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有NO。（7）能与盐酸作用产生无色无味的气体，且将气体通入澄清石灰水中能产生白色沉淀的物质必含CO32或HCO3。（8）能与盐酸作用产生有刺激性气味的无色气体，且通入品红溶液中能使之褪色，加热后又复原的物质必含SO32或HSO3。2.依据特征转化关系【例1】非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：（1）若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是________________；②在工业生产中，大量排放的B气体被雨水吸收后形成了__________而污染环境。（2）若A在常温下为气体，C是红棕色气体。①A、C的化学式分别是：A________；C__________。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式：________________________，该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。【答案】（1）①H2SO4②酸雨（2）①N2NO2②4HNO3(浓)＋Cu=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O属于【解析】（1）若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，会形成酸雨。（2）若C是红棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓硝酸可与Cu反应：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。此反应中有元素化合价的升降属于氧化还原反应。专题二、实验室中气体的制备、净化、收集及尾气处理1.气体的发生装置（1）加热固体药品制取气体(图①)，如制取氨气。（2）固体与液体反应不加热制取气体(图②)，如制取二氧化碳。（3）固体与液体或液体与液体反应加热制取气体(图③)，如制取氯气。2.气体的净化干燥装置结合气体杂质的性质，如果想用液体试剂来除杂就选用图A装置，如果想用固体试剂来除杂就选用图B、C装置。3.气体的收集装置气体的收集装置的选择要根据气体的水溶性是否与氧气反应及气体的密度。一般有排空气法、排液(水)法，也可将气体直接装入贮气袋中。（1）排空气法：（2）排液(水)法：4.尾气处理装置对于有毒或对空气有污染的气体，要进行尾气处理。结合气体的性质可以选择用吸收剂吸收、燃烧或装袋集中处理的方法。【例2】为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。（1）该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12mol·L－1)为原料制取Cl2。在此实验中，F仪器的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________(填序号)。（2）D装置中主要反应的离子方程式为_____________________________________。（3）为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液③硫氰化钾溶液④酸性高锰酸钾溶液若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________(填一个序号，下同)试剂的试管内，再加入________试剂。发生的现象是____________________________________。若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________试剂的试管内，发生的现象是__________。【答案】（1）防倒吸①（2）Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－（3）②③溶液呈红色④紫红色褪为无色【解析】（1）由实验装置可知，气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化，可知B装置为制取Cl2装置，则A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸。制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选①装置为发生装置B。（2）将Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被还原为HCl。（3）若Cl2过量，则在D中溶液中除含H2