第五章 化工生产中的重要非金属元素 同步讲义 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第01讲第01讲硫、二氧化硫、三氧化硫知识导航知识导航模块一模块一硫知识精讲知识精讲一、硫元素的“位——构——性”元素位置原子结构元素性质第三周期第VIA族容易得到2个电子，非金属性：S___Cl主要化合价：_______________________二、硫元素的存在形式三、硫单质的物理性质俗名颜色状态溶解性硫黄____色晶体，易研成粉末不溶于水，微溶于酒精，易溶于______四、硫的化学性质经典例题经典例题硫元素的存在形态、硫单质的性质【例1】下列说法正确的是________（填序号）。①硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中。②分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。③硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。④硫在空气中燃烧产物只是SO2。⑤不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。⑥用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。【例2】硫在自然界中的循环过程如下图所示，下列说法不正确的是（）A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在D.动植物遗体被微生物分解后，可产生SOeq\o\al(2－,4)和SO2【例3】下列化合物能用相应的单质直接化合得到的是____________①CuS②FeS③HCl④SO2⑤SO3⑥FeCl2⑦CuCl2模块二模块二二氧化硫知识精讲知识精讲一、二氧化硫的物理性质颜色气味状态密度溶解性沸点无色刺激性气体比空气大易溶于水，1体积水能溶解40体积SO2较低，易液化二、二氧化硫的化学性质1．SO2具有酸性氧化物的通性（类比CO2）（1）与水反应（可逆反应）：________________________________________________（2）与碱性氧化物反应（如CaO）：__________________________________________（3）与碱反应：a.少量SO2+澄清石灰水：_________________________________（现象：________）b.过量SO2+澄清石灰水：_________________________________（现象：________）思考与交流：将少量/过量的二氧化硫气体通入碳酸氢钠溶液中，方程式分别如何书写？2．SO2的还原性与氧化性3．SO2的漂白性品红溶无色物质，加热（或见光、长久放置）后，不稳定的无色物质又会发生分解，恢复到原来的颜色。归纳总结——常见物质的漂白原理漂白类型实例漂白原理特点氧化型HClO、NaClO、Na2O2、H2O2将有色物质氧化使其失去原有的颜色不可逆加合型SO2使品红溶液褪色与有色物质结合，生成不稳定的无色物质可逆吸附型活性炭、Al(OH)3、Fe(OH)3胶体疏松多孔，表面积较大，可以吸附一些有色物质物理变化，部分吸附剂可重复使用4．SO2的用途（1）工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等；（2）SO2可用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。归纳总结——SO2的性质思考与交流（1）（1）如何鉴别SO2与CO2？（2）SO2通入BaCl2溶液，能否产生白色沉淀？为什么？（3）若想在（2）中产生白色沉淀，可以如何操作？经典例题经典例题SO2的漂白性【例1】下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是（）①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水A．①②④⑥ B．①②③⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑤⑥【变2】氯水和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2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．①② B．①③ C．②③ D．②④SO2的沉淀问题【例3】含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。由此得出的结论正确的是__________。①白色沉淀是BaSO4 ②白色沉淀是BaSO3③白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 ④FeCl3被SO2还原为FeCl2SO2与CO2的鉴别【例4】已知混合气体中可能含有SO2或CO2中的一种或两种，设计成以下装置进行鉴别：（1）B中应该装下列________（填编号）试剂。A．NaCl溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．盐酸 D．澄清石灰水（2）A中品红溶液的作用是：______________________________________________；C中品红溶液的作用是：______________________________________________。（3）D中澄清石灰水的作用是：____________________________________________。（4）根据实验现象，判断气体成分：题序装置A现象装置C现象装置D现象气体成分①褪色不褪色不变浑浊②不褪色不褪色变浑浊③褪色不褪色变浑浊SO2的性质综合【例5】判断下列说法是否正确。（1）SO2使KMnO4溶液褪色，说明SO2具有漂白性（）（2）在NaOH和酚酞的混合液中通入SO2，溶液褪色是因为SO2的漂白作用（）（3）紫色石蕊试液中通入二氧化硫，溶液先变红后褪色（）（4）氯气与二氧化硫1:1混合使用，漂白效果更佳（）（5）SO2是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸（）（6）SO2气体通入H2S溶液中，生成淡黄色沉淀，体现了SO2的还原性（）（7）过量SO2气体通入NaOH溶液得到Na2SO3（）（）（9）SO2可以作食品漂白剂和制冷剂（）（10）在葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂，使酒保持良好品质（）模块三模块三三氧化硫知识精讲知识精讲一、SO3的物理性质颜色状态水溶性无色固体（标况下）易溶于水二、SO3的化学性质SO3是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性：1．与水反应：__________________________________________________________2．SO3与碱反应（如Ca(OH)2）：__________________________________________3．SO3与碱性氧化物反应（如CaO）：______________________________________经典例题经典例题SO3的性质【例8】已知SO3的熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，下列关于SO3性质的描述不正确的是（）A．是酸性氧化物，可与氢氧化钠溶液反应B．标况下，1molSO3的体积约为22.4LC．是工业制取硫酸的原料D．可以与氯化钡溶液反应生成白色沉淀【例9】将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液中，其结果是（）A．两种气体都被吸收，并有BaSO4沉淀生成B．只有BaSO3沉淀，SO3通入溶液中无沉淀生成C．生成BaSO3和BaSO4两种沉淀D．只生成BaSO4沉淀，SO2从溶液中逸出、提分作业提分作业【练1】下列反应中气体只作还原剂的是（）A．Cl2通入水中 B．Cl2通入水Na2SO3溶液中C．SO2通入氯水中 D．SO2通入氢硫酸中【练2】早在古代，我国人民就积累了不少对化学物质变化的认识。例如，晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”。这句话中的丹砂指的是HgS，下列有关说法正确的是（）A．这个过程只涉及物理变化B．“积变又还成丹砂”过程中发生反应：HgSHg＋SC．实验室中不慎洒落的水银可用硫黄处理D．“丹砂烧之成水银”过程中还可能产生SO3【练3】下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是（）①澄清的石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部【练4】下列说法中不正确的是（）A．SO2、H2O2均能使品红溶液褪色，但其漂白原理不相同B．加热可判断品红溶液褪色是由于通入SO2还是加入H2O2引起的C．SO2、活性炭使品红溶液褪色均发生了化学反应D．向通入过量SO2的品红溶液中通入Cl2气体，溶液由无色变为红色【练5】下列说法正确的是（）A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4溶液、石蕊试液褪色B．能使品红褪色的不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同D．SO2和Cl2等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好【练6】下列情况会对人体健康造成较大危害的是（）A．自来水中通入少量O3进行消毒杀菌 B．用SO2漂白食品C．用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢 D．用小苏打发酵面团制作馒头【练7】下列说法不正确的是（）A.SO2和CO2均有毒B.SO2和CO2均能与澄清石灰水反应，并有白色沉淀生成C.SO2具有漂白性，但通入石蕊溶液中却不能使之褪色D.SO2和Cl2均能使品红溶液褪色【练8】已知X、Y为有刺激性气味的气体，有以下转化关系，部分产物未标出。试回答：（1）写出下列物质的化学式：X___________、Y_____________、A____________、B__________、C__________。（2）反应①的化学方程式为___________________________________________________，反应②的离子方程式为___________________________________________________。【练9】二氧化硫为无色气体，有强烈刺激性气味，是大气主要污染物之一。某化学兴趣小组欲制备并探究SO2的某些性质。SO2的制备：用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制备SO2的装置图如图1（夹持仪器省略）。（1）图中的装置错误的是________________________________________；B中发生反应的化学方程式为___________________________________________；D的作用是____________________________________。SO2的性质：探究SO2气体性质的装置如图2所示。（2）装置Ⅰ中的现象是_____________________________；说明SO2具有_______（填“氧化”或“还原”）性。写出装置Ⅰ中通入足量SO2的离子方程式：__________________________________________________。（3）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证Ⅱ中发生了氧化还原反应，取Ⅱ中溶液并分成两等份，设计了如下实验：方案一：往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去；方案二：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。

上述方案不合理的方案是_____________，原因是________________________________________________，第02讲第02讲硫酸、粗盐提纯、含硫物质转化知识导航知识导航模块一模块一硫酸知识精讲知识精讲一、硫酸的物理性质纯硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，沸点高，______挥发。二、硫酸的化学性质1．硫酸的酸性稀硫酸具有酸的通性，能与酸碱指示剂、活泼金属、碱、碱性氧化物、部分盐发生反应。2．浓硫酸的吸水性浓硫酸可以吸收气体、液体、某些结晶水合物中的水，常用作___________。3．浓硫酸的脱水性（1）浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。（2）向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌，可观察到蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。思考与交流：浓硫酸能使蓝色胆矾变为白色，该过程体现了浓硫酸的脱水性还是吸水性?浓硫酸与Cu的反应实验装置实验装置实验现象不加热时，无明显现象。加热后：①试管中铜丝表面________________________________。②b试管中的品红溶液逐渐变为_____________________。③c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为_________________。④a试管的溶液冷却后慢慢倒入水中，溶液变为_______。【实验结论】Cu与浓硫酸反应生成_________________。浸碱棉团的作用是？____________________________________________________________4．浓硫酸的强氧化性浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是SO2。金属反应通式金属+H2SO4(浓)高价金属硫酸盐+SO2↑+H2O实例与Cu反应，化学方程式为：___________________________________________非金属反应通式非金属+H2SO4(浓)高价氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O实例与C反应，化学方程式为：____________________________________________还原性化合物与H2S反应，化学方程式为：__________________________________________思考与交流：浓硫酸能否干燥CO2/SO2/H2S/NH3/Cl2等气体？资料卡片——钝化常温下，常温下，Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化”。钝化是________变化。故可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。及时小练（（1）浓硫酸可用来干燥某些气体，是因为浓硫酸有难挥发性（）（2）在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大，体现了浓硫酸的脱水性（）（3）浓硫酸使蔗糖炭化变黑并放出气体，体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性（）（4）浓硫酸滴在润湿的蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后变黑，体现了浓硫酸的酸性、脱水性（）（5）浓硫酸与木炭粉反应，体现浓硫酸的酸性和强氧化性（）（6）铁制容器、铝制容器可盛放浓硫酸，是因为它们不发生化学反应（）（7）H2S不能用浓硫酸干燥，是因为浓硫酸的氧化性（）（8）浓硫酸在加热条件下与铁反应，体现了浓硫酸的酸性和氧化性（）（9）FeO与浓硫酸反应，只体现浓硫酸的酸性（）经典例题经典例题浓硫酸的性质【例1】下列现象或用途与浓硫酸的吸水性和脱水性无关的是（）A．浓硫酸可作氯气的干燥剂B．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑C．浓硫酸滴加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应【变1】浓硫酸与稀硫酸性质差异较大，具有吸水性，脱水性和强氧化性三大特性，下列有关浓硫酸的叙述正确的是（）A．浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体B．Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸不与铁、铝反应D．取少量蔗糖于烧杯中，加入浓硫酸，蔗糖变黑，体现浓硫酸具有吸水性【例2】在含2molH2SO4的浓硫酸中加入足量的Zn粉，使其充分反应，下列推断正确的是（）①放出的气体除了SO2外，还有H2 ②只放出了SO2气体，其物质的量为1mol③反应结束时产生气体的物质的量一定小于2mol④在反应中硫酸全部起氧化性作用⑤转移电子为2NAA．①③ B．①③④ C．②③ D．②④⑤浓硫酸性质的探究实验【例3】某同学按下图实验装置探究铜与浓硫酸的反应，记录实验现象如表，下列说法正确的是（）A．②③中白色沉淀都是BaSO4B．实验开始时①中的黑色固体可能是C．为了确定①中白色固体是否为硫酸铜，可向冷却后的试管中注入水，振荡D．加热④中褪色后的溶液，溶液不变色【例4】化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。甲同学取agCu片和12mL18mol/L浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的硫酸和Cu剩余。

(1)D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是_______，其作用是_________________________。(2)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A仍有气体产生，此时装置B中试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升。装置B中应放置的液体是_______(填字母，下同)。a.饱和Na2SO3溶液b.酸性KMnO4溶液c.饱和NaHSO3溶液d.浓溴水(3)反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，却不能使Cu完全溶解的原因是________________________________________________________。模块二模块二粗盐提纯知识精讲知识精讲一、硫酸根离子的检验检验原理Ba2++SO42-=BaSO4所需试剂BaCl2溶液，稀盐酸操作方法取适量待测液于试管中，加足量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀思考与交流（1）检验硫酸根时，（1）检验硫酸根时，能否只加BaCl2溶液？为什么？（2）能否用硝酸酸化Ba(NO3)2溶液检验硫酸根？二、粗盐提纯粗盐中含有可溶性杂质：CaCl2、MgCl2、硫酸盐。目标产物杂质离子除杂试剂NaClCa2+、Mg2+、SO____________________________________思考与交流（1）粗盐提纯过程中，对于除杂试剂的量有没有要求？（1）粗盐提纯过程中，对于除杂试剂的量有没有要求？（2）除杂试剂的滴加顺序有什么要求？为什么？经典例题经典例题常见离子的检验【例5】对于溶液中某些离子的检验及结论一定正确的是______________。A．加入酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定含有B．某溶液加AgNO3溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有Cl-C．用BaCl2溶液和稀盐酸可鉴别SO4D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀消失，一定有Ba2+E．检验某铁矿石中是否含有Fe3+时，用HNO3酸化后再加足量NaOH溶液F．检验溶液中是否含有SO42-G．检验溶液中是否含有CO32-时，先加入稀盐酸，再粗盐提纯【例6】食盐是人类生活中不可缺少的物质，海水中含有大量食盐。某地出产的粗盐中，所含杂质是CaCl2，通过下面的实验可制得纯净的NaCl。请回答：（1）经过溶解、____________、蒸发等操作可将粗盐初步提纯。（2）在蒸发过程中需要用到的仪器有铁架台、酒精灯、玻璃棒和____________。（3）检验粗盐中是否含有SO42-所用的试剂是（4）加入的A是____________（5）加入的B是____________，加入稍过量B的目的是________________________________。（6）为检验沉淀是否洗净，最好在最后几滴洗出液中加入________________________________。模块三模块三含硫物质转化知识精讲知识精讲一、硫元素的常见价态及性质价态-20+4+6性质只有还原性既有氧化性又有还原性只有氧化性实例H2S、Na2SSSO2、H2SO3、SOSO3、H2SO4、SO经典例题经典例题含硫物质的转化【例7】已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是（）A．X使蔗糖变黑的现象只体现了X的强氧化性B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应C．工业上，B转化为D的反应条件为适当温度、常压、使用催化剂D．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到有白色沉淀产生提分作业提分作业【练1】把下列现象中硫酸所表现出的性质填在横线上：盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后质量增加_____________；用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸张上纸张变黑__________；把木炭放入热的浓硫酸中，有气体放出__________；【练2】下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是________A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化E．浓硫酸具有脱水性，可用于CO2、Cl2的干燥【练3】在下列反应中，硫酸只表现出强氧化性的反应是（）A．C与浓H2SO4反应 B．Cu与浓H2SO4反应C．CuO与H2SO4反应 D．Mg(OH)2与H2SO4反应【练4】如图是与浓硫酸反应的实验装置。已知：铜片足量，浓硫酸（浓度为）为。下列有关判断正确的是（）A．装置中盛装的是浓硫酸，作用是干燥B．装置为安全瓶，防止装置中的液体倒吸入装置中C．品红溶液可检验生成的，碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体D．装置的作用是收集【练5】某溶液中可能含有SO32-、SO42-、CO3A．H2SO4溶液 B．HCl溶液 C．NaOH溶液 D．HNO3溶液【练6】化合价和物质类别是梳理元素及其化合物知识的两个线索，可表示为“价类”二维图。下图是硫元素的“价类”二维图。（1）X是_______(填化学式)。（2）可选取Y的浓溶液和反应来制备，该反应原理是___________________________(填化学方程式)；将排入大气中会引起________。（3）是一种食品添加剂，其应与图中_________(填化学式)在同一位置，其具有____________(填“氧化性”或“还原性”)导致中不可避免地存在。实验室中检验的常用方法是__________________________________________________________________________。（4）硫元素还有一种常见的价态-1价，如硫铁矿(主要成分为)中的硫元素。可以与溶液发生反应：。①该反应中的氧化剂是__________(填化学式)。②向反应后的溶液中通入空气就能使溶液再生，写出再生反应的离子方程式：____________________________________________。【练7】某化学兴趣小组为探究浓硫酸的性质，设计了如下图所示的装置进行实验。（1）用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是_______________________________________。（2）说明SO2气体产生的实验现象是___________；装置C的作用是______________________________。（3）反应一段时间后，他们对试管A中溶液的金属离子进行探究，请完成相关试题：①提出假设：假设1：只含有Fe3+；假设2：只含有Fe2+；假设3：既有Fe2+，又有Fe3+。②请设计实验方案验证假设3。限选试剂：稀硫酸、KMnO4溶液、KSCN溶液、NaOH溶液、H2O2溶液。实验步骤预期现象步骤一：用胶头滴管取出A试管中的溶液，用水稀释后，并分装在试管Ⅰ、Ⅱ中备用；步骤二：检验Fe3＋，往试管Ⅰ中______________________________________步骤三：检验Fe2＋，往试管Ⅱ中_______________________________________（4）已知木炭与浓硫酸在加热条件下发生反应，其化学方程式为：__________________________________，该反应体现浓硫酸的_____。A．脱水性B．强氧化性C．吸水性若要验证反应产物中同时混有SO2气体和CO2气体，可选择以下试剂进行实验：①NaOH溶液②品红溶液③溴水④Ca(OH)2溶液选择合适试剂，并安排合理的顺序为_____________________（填序号）。第第03讲氮气、一氧化氮、二氧化氮知识导航知识导航模块一模块一氮气知识精讲知识精讲一、氮元素的“位——构——性”元素位置原子结构元素性质第三周期第VA族不容易得失电子，一般通过共用电子对与其他原子结合主要化合价：_______________________二、氮元素的存在形式三、氮气的物理性质和化学性质物理性质氮气是一种无色无味的气体，难溶于水，密度与空气相近。化学性质四、氮的固定1．概念：把空气中游离态的氮转变为氮的化合物的过程。2．分类：（1）自然固氮、人工固氮经典例题经典例题氮气的性质【例1】下列关于氮气的叙述，正确的是（）A．氮气性质稳定，即使在高温下也很难跟其他物质发生反应B．氮气比空气轻，且不溶于水C．氮气无氧化性，也无还原性，不跟其他物质反应D．氮气可与许多物质发生化学反应，所以氮气的化学性质活泼【例2】自然界中时刻存在着氮气的转化。实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题，如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。下列叙述正确的是（）A．N2→NH3，NH3→NO均属于氮的固定B．在催化剂a作用下，N2发生了氧化反应C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D．使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量模块二模块二一氧化氮、二氧化氮知识精讲知识精讲一、NO、NO2的性质NONO2物理性质无色、有毒气体、不溶于水________色、有刺激性气味、有毒气体、易溶于水化学性质常温下易与O2反应：_________________________①与水反应，制硝酸：_____________________________②自身化合：2NO2N2O4思考与交流：NO、NO2是酸性氧化物吗？实验探究——NO2溶于水实验操作实验操作实验现象实验结论在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器无明显现象NO不溶于水打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹无色气体变为红棕色，注射器活塞向左移动NO与O2反应生成红棕色的NO2振荡注射器红棕色气体变为无色，注射器活塞继续向左移动NO2溶于水生成无色的NO经典例题经典例题一氧化氮和二氧化氮的性质【例4】某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是（）

A．肯定有SO2、O2和NO B．肯定没有Cl2、O2和NO2

C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO【变4-1】无色的混合气体甲，可能含NO、CO2、NO2、N2中的几种，将一定量的甲气体经过如图实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则甲气体的组成为（）A．NO2、N2 B．NO、CO2C．NO2、CO2 D．NO、CO2、N2二氧化氮与水的反应【例6】四支试管中分别充满NO、SO2、NO2、Cl2中的一种，把它们分别倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的现象如图所示。其中原试管充满NO2的是（）ABCD【变7-1】如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），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，原来试管中盛装的不可能是（）A．NO与NO2的混合气体 B．O2与NO2的混合气体C．N2与NO2的混合气体 D．NO2一种气体【例8】如图所示：在B水槽中装有500mL水，容积为amL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况)，将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后，试管A中余下气体的体积为0.5amL。（1）将A倒插入B槽中发生反应的化学方程式为_______________________________________，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为________，原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为________。（2）通过导气管C向余下0.5amL气体的试管A中持续通入氧气，A中可能观察到的现象是_____________________________________________________________________。氮氧化合物的尾气处理问题【例9】汽车尾气(含CO2、N2、CO、SO2、NOx等)是城市空气的污染源之一；（1）汽车尾气对环境的危害主要有温室效应、雾霾、___________、___________等。（2）在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”，可将尾气中的CO和NO转化为参与大气循环的气体和无毒的气体，该反应的化学方程式为___________；（3）在一定条件下，NH3可将NOx转化为无污染的物质。写出NH3与NO2在一定条件下反应的化学方程式：___________。（4）NOx储存还原技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下NOx的排放。如图所示NOx的储存和还原在不同时段交替进行。通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存时，部分NO发生反应的化学方程式为___________；储存NOx的物质是___________。提分作业提分作业【练1】下列关于N2的叙述错误的是（）A．N2既可作氧化剂又可作还原剂B．雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NOC．氮的固定是将N2转化成含氮化合物的过程D．氮气的化学性质比较活泼，通常情况下可以与很多物质发生反应【练2】如图所示的转化关系中，不能一步实现的是（）A．① B．② C．③ D．④【练3】雷雨天N2会发生一系列的反应，电闪雷鸣的雨天，一般不可能生成的是（）A．NH3 B．HNO3 C．NO2 D．NO【练4】下列反应中，起到氮的固定作用的是（）A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3B．NO与O2反应生成NO2C．NH3经催化氧化生成NOD．由NH3制碳酸铵和硫酸铵【练5】在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示：下列说法不正确的是（）A．该转化过程中有3种元素的化合价发生变化B．NO和O2必须在催化剂表面才能反应C．该装置将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2D．该催化转化的总反应方程式为：2NO+O2+4CO4CO2+N2【练6】在同温同压下，将充有等体积混合而成的四组气体：①NO2+O2；②NO2+NO；③HCl+N2；④SO2+O2，分别通入体积相同的试管，并立即倒立于水槽中，如图所示，待试管内液面稳定后，剩余气体体积依次V1、V2、V3、V4，则剩余气体体积最多的是（）A．V1 B．V2 C．V3 D．V4【练7】氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾重要物质，工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图：已知：NO＋NO2＋2NaOH＝2NaNO2＋H2O、2NO2＋2NaOH＝NaNO3＋NaNO2＋H2O(1)NO是_______色的气体，_______(填“易”或“难”)溶于水；NO在空气中很容易被氧化成NO2，NO2能与水发生化学反应，写出NO2与水反应的化学方程式为___________________。(2)SO2造成的一种常见的环境污染为_______。(3)固体1的主要成分有Ca(OH)2、_______、_______(填化学式)。(4)用NaNO2溶液处理含NH废水反应的离子方程式为_________________________。(5)捕获剂捕获的气体主要是_______(填化学式)。第第04讲氨、铵盐、硝酸知识导航知识导航模块一模块一氨知识精讲知识精讲一、氨的物理性质颜色气味状态密度溶解性沸点无色刺激性气体比空气小极易溶于水（约1:700）-33.5℃，易液化二、氨的化学性质1．氨与水的反应（1）氨气易溶于水，也易与水反应，化学方程式为：_________________________________。（2）氨水中含有的粒子有_________________________________________________________。（3）NH3·H2O受热易分解：NH3·H2ONH3↑+H2O。实验探究——NH3与HCl反应实验步骤实验步骤现象用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸里蘸一下，然后使这两根玻璃棒接近。观察发生的现象。两根玻璃棒接近时___________2．氨与酸的反应氨几乎能与所有的酸（难溶性酸如H2SiO3除外）反应生成盐，如：NH3+HClNH4ClNH3+HNO3NH4NO32NH3+H2SO4NH4)2SO4思考与交流——是不是所有的酸与氨反应，都能产生白烟？3．氨的催化氧化化学方程式：________________________________________。经典例题经典例题氨的物理性质及用途【例1】下列关于氨的说法正确的是___________。A．氨极易溶于水，可做喷泉实验B．氨气易液化，液氨用作制冷剂C．工业上用H2和N2合成氨与自然界中放电时O2和N2反应都属于氮的固定D．氨气极易溶于水，所以它是农业上常用的氮肥E．氨气和二氧化硫一样，常温下是无色而有刺激性气味的气体氨气的化学性质【例2】下列关于氨气的叙述中，正确是___________。①氨溶于水所得溶液中，除了水分子外，数目最多的微粒是NH3·H2O②用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近HCl、H2SO4时，均有白烟③氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红④NH3通入MgCl2溶液中，产生白色沉淀⑤侯氏制碱法里，先通CO2，再通NH3⑥往溶液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，则原溶液一定有Al3+⑦氨的催化氧化是一种特殊的固氮方式【变2】下列有关氨水和氯水的说法正确的是（）A．含有的微粒种类相同 B．敞口放置后溶液的pH均可能减小C．都能与SO2发生氧化还原反应 D．均具有强氧化性和挥发性模块二模块二铵盐知识精讲知识精讲一、铵盐的概念及物理性质1．概念：铵盐是由铵根离子（NH42．物理性质：铵盐是白色或无色固体，易溶于水。二、铵盐的化学性质1．受热分解，如NH4Cl：NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+HCl↑；NH4HCO3：NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+H2O+CO2↑。2．与碱反应生成NH3·H2O或放出NH3（1）(NH4)2SO4与NaOH固体共热：(NH4)2SO4+2NaOHeq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4+2NH3↑+2H2O。（2）铵盐溶液与碱液混合，不加热：___________________________________________。（3）铵盐溶液与碱液混合，并加热：___________________________________________。三、铵根离子的检验四、氨气的实验室制法1．加热NH4Cl和Ca(OH)2实验装置反应原理、常见问题①反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O②收集方法：______排空气法（注意导管要伸入到接近试管底部）③验满方法：将湿润的____________________________放在试管口④棉花作用：减少NH3与空气的对流，吸收多余的NH3，防止污染空气⑤加热的试管口应_________倾斜，防止_______________________思考与交流（1）（1）实验室能否通过加热分解NH4HCO3或NH4NO3制取NH3？（2）干燥氨气时，通常用什么干燥剂？2．制取NH3的其他常见方法 将浓氨水滴入NaOH固体或生石灰中加热浓氨水经典例题经典例题铵盐的性质【例6】下列关于铵盐的说法，正确的是________。A．所有铵盐都易溶于水B．铵盐中的氮元素均呈-3价C．NH4Cl溶液中加入NaOH溶液共热的离子方程式：NH4++OH-eq\o(=,\s\up7(△))NH3·H2OD．NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离E．铵盐都只能跟碱反应，不能跟酸反应F．所有铵盐受热均可以分解，产物均有NH3氨的实验室制法【例7】为了更简便地制取干燥的NH3，适合的方法是_____________（填序号）。①NH4Cl与浓H2SO4混合共热，生成的气体用碱石灰进行干燥②N2+3H22NH3，用烧碱进行干燥③加热浓氨水，气体用碱石灰干燥 ④加热NH4HCO3，气体用P2O5干燥⑤加热氯化铵固体 ⑥在生石灰中加入浓氨水，气体用碱石灰干燥【变7-1】下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中正确的是（） A B C D【变7-2】实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，不合理的选项是（）选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓盐酸KMnO4Cl2NaOH溶液C浓硝酸CuNO2NaOH溶液D浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液铵盐、氨气的综合考查【例8】某化学研究性学习小组为了制取并探究氨气的性质和用途，按下列装置进行实验。（1）装置(I)发生的反应为________________________________________，(I)除制取氨气外，还可制取的气体有_______(填一种)。（2）装置(II)中的干燥剂是___________(填“碱石灰”或“氯化钙”)。（3）实验进行一段时间后，挤压装置(Ⅲ)中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，出现白烟，写出产生此现象的化学方程式：_____________________________。（4）装置(Ⅳ)中倒置漏斗的作用是_________________。（5）用10.7gNH4Cl固体与足量Ca(OH)2固体反应，理论上最多可生成NH3气体体积(标准状况下)为___________L。(已知NH4Cl的摩尔质量为53.5g/mol)（6）用右图所示装置(V)，分别进行下列实验，描述甲烧杯中的现象。实验编号甲烧杯中物质乙烧杯中物质甲烧杯中现象①酚酞试液浓氨水_______________②AlCl3溶液浓氨水_______________（7）氨是硝酸工业和氮肥工业的重要原料。①氨催化氧化是工业生产硝酸的一步重要反应，写出该反应的化学方程式_________________________。模块三模块三硝酸知识精讲知识精讲一、硝酸的物理性质颜色气味状态挥发性无色刺激性液体易挥发，在空气中形成白雾二、硝酸的不稳定性浓硝酸见光或受热发生分解，化学方程式为：________________________________________。（硝酸分解产生的NO2又溶于硝酸，可能导致浓硝酸呈黄色）实验室如何保存浓硝酸？三、硝酸的酸性与强氧化性1．与金属Cu的反应实验装置实验现象方程式（1）滴加稀硝酸的试管中反应较慢，有气泡产生，在接近管口处观察到浅红棕色。（2）滴加浓硝酸的试管中反应剧烈，有红棕色气体生成。思考与交流（1）Cu与硝酸的反应中，体现了硝酸的什么性质？（1）Cu与硝酸的反应中，体现了硝酸的什么性质？（2）1molCu与足量浓硝酸反应，求被还原的硝酸的物质的量。2．使Fe、Al钝化（1）常温下，Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3反应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化”。（2）常温下可用铁制品或铝制品盛放浓硝酸，但要注意密封，以防硝酸挥发变稀后与铁、铝反应。资料卡片——王水浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1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。及时小练在下列反应中，HNO在下列反应中，HNO3表现出什么性质？A．酸性B．还原性C．氧化性（1）H2S+2HNO3S↓+2NO2↑+2H2O（ ）（2）CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O（ ）（3）4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O（ ）（4）3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（ ）四、硝酸的工业制法方程式如下：N2+3H22NH34NH3+5O2eq\o(=,\s\up8(催化剂),\s\do3(△))4NO+6H2O2NO+O22NO23NO2+H2O2HNO3+NO（或4NO2+O2+2H2O4HNO3）经典例题经典例题硝酸的强氧化性【例9】下列关于硝酸的叙述，正确的是（）A．稀硝酸能与Fe发生反应，浓硝酸不能B．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂C．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸D．稀硝酸与Cu反应，生成NO，而浓硝酸与Cu反应只生成NO2【变9-1】在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是（）①FeCl3②Fe2O3③Cu(NO3)2④KNO3A．只有①或② B．只有②或④C．只有①或②或③ D．①②③④中任意一种【变9-2】下列由实验操作及现象得出的结论正确的是（）选项实验操作现象结论A往某溶液中滴入KSCN溶液，再滴入氯水滴入KSCN无明显现象，滴加氯水后溶液变成红色原溶液中含Fe2+B向新制的氯水中加入少量CaCO3有气泡产生酸性：HClO>H2CO3C试管中盛有Cu(NO3)2溶液，底部有少量的铜，向其中加入稀硫酸铜粉逐渐溶解铜可以和稀硫酸反应D将碳与浓硫酸加热产生的气体通入澄清石灰水石灰水先变浑浊后澄清产生的气体中有CO2和SO2提分作业提分作业【练1】下列制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是（）A．制备NH3 B．干燥NH3C．收集NH3 D．尾气处理【练2】铜粉放入稀硫酸中，加热后无现象，当加入一种盐后，铜粉质量减少，溶液变蓝，同时有气体产生。此盐应是（）A．Fe2(SO4)3 B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4【练3】实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是（）A．①是氨气发生装置 B．②是氨气吸收装置C．③是氨气发生装置 D．④是氨气收集、检验装置【练4】关于硝酸的说法正确的是（）A．硝酸电离出的H＋离子，能被Zn、Fe等金属还原成H2B．浓HNO3具有强氧化性，能将所有的物质氧化C．硝酸与金属反应时，主要是+5价的氮得电子D．常温下，向浓HNO3中投入Fe片，会产生大量的红棕色气体【练5】NH4HCO3在试管中加热，使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管，足量浓H2SO4的洗气瓶，最后得到的气体是（）A．NH3 B．O2 C．H2O D．CO2【练6】下列物质在给定的条件下不能完全溶解的是（）①1molZn与含1molH2SO4的稀硫酸溶液反应②1molCu与含2molH2SO4的浓硫酸溶液共热③1molCu与含4molHNO3的浓硝酸溶液反应④1molMnO2与含4molHCl的浓盐酸溶液共热A．①③ B．①② C．②④ D．③④【练7】下列关于铵盐的叙述中正确的是（）①所有铵盐中，氮元素化合价都是-3价②所有铵盐都溶于水③铵态氮肥不宜与碱性物质混合使用④铵盐中都有铵离子⑤铵盐都能与碱反应，不能与酸反应A．①③④ B．②③④ C．①②③④ D．①②③④⑤【练8】下列离子方程式书写正确的是（）A．实验室用氯化铵和熟石灰制氨：B．NaOH溶液与溶液混合加热：C．氨水中加入盐酸：D．稀硝酸与铁粉反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑【练9】在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是（）A．H2S+2HNO3===S↓+2NO2↑+2H2OB．CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2OC．4HNO34NO2↑+O2↑+2H2OD．3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O第第05讲无机非金属材料模块一模块一硅酸盐材料知识精讲知识精讲一、硅元素的“位——构——性”元素位置原子结构元素性质第三周期第IVA族既不容易得到也不容易失去电子，主要形成四价的共价化合物硅元素在地壳中含量仅次于氧，居第二位。硅有亲氧性，在自然界中仅以________态存在，即硅酸盐和氧化物的形式。二、硅酸盐的概念、结构与特点1．概念：由硅元素、氧元素和金属元素组成的化合物。2．结构：每个Si结合4个O，Si在中心，O在四面体的4个顶角；每个O为两个四面体所共有，与2个Si相结合。3．特点：硅酸盐材料大多具有硬度高、熔点高、难溶于水、化学性质稳定、耐腐蚀等特点。三、传统无机非金属材料——陶瓷、玻璃、水泥四、最简单的硅酸盐——硅酸钠1．Na2SiO3可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，有黏性。2．用途：黏合剂，防火剂，制备硅胶。经典例题经典例题传统无机非金属材料【例1】《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是（）A．“燃薪举火”使黏土发生了复杂的物理化学变化 B．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦 D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料模块二模块二新型无机非金属材料知识精讲知识精讲一、硅单质的物理性质与用途1．物理性质：硬度大、熔点高。2．用途：是一种良好的_________材料，因此晶体硅常用于制作集成电路板（硅芯片）和太阳能电池极板。二、硅的化学性质1．与非金属单质反应（1）与F2：Si+2F2=SiF4；（2）与Cl2：Si+2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4；（3）与O2：Si+O2eq\o(=,\s\up7(高温))SiO2；（4）与C：Si+Ceq\o(=,\s\up7(高温))SiC2．与酸、碱反应（1）般不与酸反应，但Si能与HF反应：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑；（2）硅与强碱溶液反应生成氢气：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑。三、硅的制备制备原理用焦炭还原石英砂，得到含少量杂质的粗硅，然后转化为三氯硅烷，再经氢气还原。制备流程反应方程式SiO2+2Ceq\o(=,\s\up7(1800~2000℃))Si+2CO↑Si+3HCleq\o(=,\s\up7(300℃))SiHCl3+H2SiHCl3+H2eq\o(=,\s\up7(1100℃))Si+3HCl经典例题经典例题硅的性质【例1】下列关于硅的说法不正确的是（）A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性能介于导体和绝