第五章化工生产中的重要非金属元素-高一化学单元速记巧练（人教版2019）（教师版）

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必背知识清单01必背知识清单01硫单质1．硫元素：硫是一种非金属元素，位于元素周期表的第三周期，第Ⅵ族。在化学反应中易得2个电子，形成2价硫的化合物。2．硫的存在形态（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。3．物理性质俗称颜色状态硬度溶解性水酒精CS2硫黄黄色晶体质软，易研成粉末难溶难溶易溶4．化学性质化合价角度认识：(1)与非金属反应eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(O2：S＋O2\o(=，\s\up7(点燃))SO2，表现还原性,H2：S＋H2\o(=，\s\up7(△))H2S，表现氧化性))(2)与金属反应eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Cu：2Cu＋S\o(=，\s\up7(△))Cu2S,Fe：Fe＋S\o(=，\s\up7(△))FeS))表现氧化性(3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)：3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，既表现氧化性，又表现还原性。应用：汞洒落在地面，一般会用硫粉来处理，原理是S＋Hg==HgS注意：硫在空气中燃烧只能生成SO2，不能生成SO35．用途制农药：如石硫合剂（石灰、硫黄）可用于杀死果树的害虫；制黑火药；实验室不慎洒落水银，可以撒上硫粉。必背知识清单02必背知识清单02二氧化硫1．物理性质颜色状态气味毒性密度溶解性无色气体刺激性气味有毒比空气大易溶于水(1∶40)2．化学性质3．用途漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；杀菌消毒，可做食品添加剂；工业制备三氧化硫。4．危害形成酸雨——破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。必背知识清单03必背知识清单03三氧化硫1．物理性质常温常压下，SO3是无色液体，熔点16.8℃、沸点44.8℃。标准状况下，SO3为固体。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↓＋2HCl3．用途强氧化剂，能被硫、磷、碳还原。较硫酸、发烟硫酸的脱水作用更强。对金属的腐蚀性比硫酸、发烟硫酸为弱。必背知识清单04必背知识清单04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与碱反应：②强还原性：③可燃性：必背知识清单05硫酸必背知识清单05硫酸1．物理性质颜色状态沸点挥发性密度其他无色

油状

液体高难挥发大于水（98%的浓硫酸密度为1.84g•cm3溶于水放热稀释浓硫酸的方法：在烧杯中倒入一定量的水，少量硫酸沿烧杯壁缓慢倒入，边倒边搅拌。2．化学性质（1）稀硫酸——具有酸的通性①使紫色石蕊溶液变红，酚酞溶液不变色。②与活泼金属反应，如Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑③与碱性氧化物反应，如CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O④与碱反应，如2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O⑤与某些盐反应，如Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+CO2+H2O浓硫酸的性质①吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子，故常用做干燥剂。原理：H2SO4分子与水分子可形成一系列稳定的水合物。应用：干燥中性气体（如：H2、O2等）和酸性气体（如：CO2、SO2、Cl2、HCl等）注意：不能干燥碱性气体（NH3）和还原性气体（H2S、HBr、HI）②脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按1：2脱去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状固体，并放出有刺激性气味的气体。实验现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔海绵状的炭，并放出刺激性气味的气体。实验结论：浓硫酸具有脱水性，且能氧化碳单质，生成CO2，本身被还原为SO2③强氧化性：Ⅰ.与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用。[实验]——浓硫酸与铜反应。实验说明：a装置通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止。c装置浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境。实验现象：a试管中铜丝表面逐渐变黑；b试管中的品红溶液逐渐变为红色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色。注意：Ⅱ.与非金属反应C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2OS+2H2SO4（浓）3SO2↑+2H2O2P+5H2SO4（浓）2H3PO4+5SO2↑+2H2OⅢ.与还原性物质反应H2S+H2SO4（浓）＝S↓+SO2+2H2O2HI+H2SO4（浓）＝I2+SO2+2H2OⅣ.难挥发性由于浓硫酸是高沸点、难挥发性酸，所以能够制取易挥发性酸，如HCl、HNO3等。H2SO4（浓）+NaCl（s）NaHSO4+HCl↑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。必背知识清单06必背知识清单06SO42的检验检验SO42的正确操作先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O、SO32－＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓。必背知识清单07必背知识清单07含硫物质的转化1．不同价态硫元素的转化与性质硫元素常见的化合价有2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。2．不同价态含硫物质的转化序号转化目标转化前的含硫物质选择试剂转化后的含硫物质①－2→0H2SO2(不足)SSO2②0→－2SH2H2SFe或CuFeS或Cu2S③－2→＋4H2SO2(足量)SO2④0→＋4SO2SO2⑤＋4→0SO2H2SS⑥＋4→＋6SO2O2SO3Cl2H2SO4⑦＋6→＋4H2SO4CuSO2书写有关化学方程式：①__2H2S＋O2eq\o(═══,\s\up7(点燃))2S＋2H2O，SO2＋2H2S=3S＋2H2O__；②__H2＋Seq\o(═══,\s\up7(△))H2S，Fe＋Seq\o(═══,\s\up7(△))FeS或2Cu＋Seq\o(═══,\s\up7(△))Cu2S__；③__2H2S＋3O2eq\o(═══,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O__；④__S＋O2eq\o(═══,\s\up7(点燃))SO2__；⑤__SO2＋2H2S=3S＋2H2O__；⑥__2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3，SO2＋Cl2＋2H2O=2HCl＋2H2SO4__；⑦__Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(═══,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑__。【总结】不同价态硫元素的转化，可通过氧化还原反应实现(1)价态与性质①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性；③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。(2)当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态(化合价只靠拢不交叉)，即台阶式升降，可用下图表示：相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(3)不同价态硫元素间的转化，均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂，如酸性KMnO4溶液、氯水等；证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如金属单质、硫单质、H2S等；证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。(4)含硫物质的连续氧化H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4第二节氮及其化合物必背知识清单08必背知识清单08氮气1．氮元素在元素周期表中的位置：氮元素位于第二周期、第=5\*ROMANVA族。氮原子最外电子层有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它原子相互结合构成物质。2．氮元素的存在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，还有部分存在于土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。3．氮气的物理性质颜色状态气味密度溶解性无色气体无味比空气稍小难溶于水4．氮气的化学性质氮分子内两个氮原子间以共价三键（N≡N）结合，通常情况下难以与其他物质发生化学反应。5．氮的固定(1)含义：将大气中游离态的氮转化为含氮化合态的过程叫做氮的固定。(2)分类：eq\a\vs4\al(氮的,固定)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自然固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(高能固氮N2＋O2\o(═══,\s\up7(放电或高温))2NO,生物固氮豆科植物的根瘤菌固氮)),人工固氮\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(合成氨N2＋3H2\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3,仿生固氮))))必背知识清单09必背知识清单09氮的氧化物1．物理性质NONO2色、态无色气体红棕色气体气味无味刺激性气味密度(与空气相比)略大大溶解性不溶于水与水反应毒性有毒有毒收集排水法向上排空气法2．化学性质NONO2与O2反应2NO+O2＝2NO2——与H2O反应——3NO2+H2O＝2HNO3+NO与H2O、O2共同反应4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O＝4HNO3氧化性6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2ONO2+SO2＝SO3+NONO2能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝所属类别不成盐氧化物实验室制法2Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3．二氧化氮溶于水的实验(1)实验过程实验装置实验操作在如图注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹振荡注射器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。4．常见的NOx尾气处理方法①碱液吸收法2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2ONO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx处理。②催化转化法在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。必背知识清单必背知识清单10氨1．物理性质颜色气味溶解性密度是否易液化无色刺激性极易溶于水（1：700）比空气密度小易液化2．喷泉实验装置图操作及现象打开止水夹，并挤压胶头；烧杯中形成喷泉，瓶内液体呈红色。原理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。氨气与水反应：NH3+H2ONH3+H2ONH4++OH因此，氨气溶于水显碱性使酚酞变红。结论氨气极易溶于水；氨气的水溶液显碱性。注意事项实验关键：NH3纯度尽可能高，且装满；烧瓶干燥；装置气密性好；由滴管内挤入的水不要太少。喷泉组合HCl(水或NaOH);NH3(水或盐酸）；CO2、Cl2、H2S、SO2（NaOH溶液）;NO2和O2（水）3．氨的化学性质（1）与水反应反应原理为NH3＋H2O⇌NH3·H2O⇌NH4＋＋OH－。氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。【注意】=1\*GB3①NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。=2\*GB3②氨水呈碱性，NH3·H2O属于一元弱碱，计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。（2）氨气与酸的反应蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。化学方程式为HCl＋NH3=NH4Cl、NH3＋HNO3=NH4NO3。（3）与盐溶液的反应过量氨水与AlCl3溶液反应的离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4＋。（氢氧化铝不溶于氨水）（4）氨气的还原性①催化氧化：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O。②被CuO氧化：2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O。③被氯气氧化：2NH3＋3Cl2=N2＋6HCl或8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl。4．氨的制备方法化学方程式气体发生装置加热浓氨水注：①NH3·H2O不稳定，受热易分解；②加热温度不宜过高浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解。且OH－浓度的增大有利于NH3的放出固体Ca(OH)2+固体NH4Cl（实验室法）5．用途①氨是氮肥工业，有机合成工业，制造硝酸、铵盐和纯碱的原料。②NH3易液化，当液态NH3汽化时，要吸收大量的热，使周围的温度急剧降低，因此，液氮常用作制冷剂。必背知识清单必背知识清单11铵盐1．铵盐概念由NH4+和酸根离子构成的化合物。物理性质都是晶体，都易溶于水。化学性质受热分解注：铵盐受热一般会放出氨，但不是都放出氨。如NH4NO3受热到一定温度会发生爆炸，生成氮气。与碱反应2．NHeq\o\al(＋,4)的检验未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH4＋。(2)实验探究实验装置铵盐溶液NH4Cl溶液NH4NO3溶液(NH4)2SO4溶液现象__试管中有气泡产生，试纸变蓝__结论__铵盐与强碱反应生成氨气__，离子方程式为__NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(═══,\s\up7(△))NH3↑＋H2O__应用①检验铵根离子的存在②制取氨必背知识清单必背知识清单12硝酸1．物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体。2．化学性质（1）不稳定性化学方程式：4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5(或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。（2）强氧化性硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。【实验探究】实验装置稀硝酸浓硝酸实验现象反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝，试管口有红棕色气体产生反应剧烈，有大量气泡产生，溶液变蓝，液面上有红棕色气体产生实验结论铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO气体铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2气体a．与金属反应稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(填化学方程式，下同)。浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。【注意】常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。b．与非金属反应浓硝酸与C反应：C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。c．与还原性化合物反应硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。3．硝酸的工业制备写出下列反应的化学方程式：(1)氨在催化剂、加热条件下氧化为NO：4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))4NO＋6H2O。(2)NO被空气氧化为NO2：2NO＋O2=2NO2。(3)NO2溶于水制备HNO3：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。4．用途硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。必背知识清单必背知识清单13酸雨及其防治1．SO2与NO2的主要来源(1)SO2：主要来源于煤、石油的燃烧和某些含硫的金属矿物冶炼。（2）NO2：主要来自于汽车尾气。2．酸雨(1)概念：pH＜5.6的降雨。(2)成因：主要是大气中的二氧化硫和氮的氧化物溶于水形成的。(3)类型：①硫酸型：SO2→H2SO3→H2SO4SO2＋H2OH2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4②硝酸型：NO2→HNO33NO2＋H2O===2HNO3＋NO3．危害(1)直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。（2）加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。4．防治措施（1）调整能源结构，发展清洁能源（2）研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少SO2和氮的氧化物的排放。（3）加强工厂废气的回收处理。（4）改进汽车尾气处理技术，控制汽车尾气排放标准。5．光化学烟雾概念：含有氮氧化物和碳氢化合物等第一次污染物的大气，在阳光作用下发生化学反应而产生二次污染物，这种一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。特征：淡蓝色烟雾，具有强氧化性。危害：加速建筑材料的老化，刺激人的眼睛，伤害植物的叶子，是大气能见度降低。必背知识清单必背知识清单14含氮物质的转化图中序号所代表反应的化学方程式为①N2+3H22NH3②N2+O22NO③4NH3+5O24NO+6H2O④2NO+O22NO2⑤3NO2+H2O2HNO3+NO⑥HNO3+NH3NH4NO3⑦3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O⑧Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O第三节无机非金属材料必背知识清单必背知识清单15无机非金属材料1．传统无机非金属材料传统无机非金属材料多为硅酸盐材料，如陶瓷、玻璃、水泥等。产品原料主要设备主要成分应用陶瓷黏土生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具玻璃纯碱、石灰石、石英砂玻璃窑NaSiO3、CaSiO3、SiO2生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料水泥粘土和石灰石水泥回转窑水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土2．新型无机非金属材料结构特性用途富勒烯由碳原子构成的一系列笼形分子的总称，性质稳定代表物C60开启碳纳米材料研究和应用的新时代碳纳米管比表面积大，有相当高的强度和优良的电学性能生产复合材料、电池和传感器等石墨烯只有一个碳原子直径厚度的单层石墨应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料碳化硅陶瓷硬度大，优异的高温抗氧化性能可用作砂纸和砂轮的磨料，用作耐高温结构材料、耐高温半导体材料等必背知识清单必背知识清单16硅1．硅元素的存在及在元素周期表中的位置位于元素周期表第三周期、第ⅣA族，处于金属元素与非金属元素的过渡位置，其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最广泛的半导体材料。自然界中的硅都是化合态，在地壳中含量居第二位。2．硅单质的种类和结构硅有晶体硅和无定形硅两种，两者互为同素异形体。与金刚石类似，都具有正四面体形的空间网状结构。3．物理性质色、态光泽熔点硬度导电性质地灰黑色固体金属光泽高大半导体脆4．化学性质常温下：性质稳定，除氟气、氢氟酸、氢氧化钠外，一般不反应。Si+4HF==SiF4↑+2H2↑Si+2NaOH+H2O==Na2SiO3+2H2↑Si+2F2==SiF4加热条件下，硅与O2、Cl2、C、N2等非金属反应。5．硅的制备粗硅的制备：焦炭还原石英砂粗硅提纯：6．硅的用途Si是半导体，用于制造太阳能电池；还用于计算机、集成电路、晶体管等半导体器件中的芯片。必背知识清单必背知识清单17二氧化硅1．存在沙子、石英、水晶、玛瑙、硅藻土的主要成分就是SiO2。2．结构SiO2晶体的基本结构是以硅原子为中心，氧原子在4个顶角上的正四面体结构，每个硅原子结合4个氧原子，每个氧原子结合2个硅原子，所以硅、氧原子个数比为1：2。3．物理性质二氧化硅硬度大、熔点高、不溶于水、不导电的固体。4．化学性质SiO2+4HF==SiF4↑+2H2OSiO2＋2NaOH==Na2SiO3+H2O5．用途用于制造光导纤维；石英玻璃用来制造耐高温的化学仪器；水晶用于制造电子工业的重要部件、工艺品；石英砂用作玻璃原料和建筑材料。必背知识清单必背知识清单18硅酸和硅酸盐1．硅酸物理性质颜色白色状态胶状固体溶解性不溶于水化学性质酸性比碳酸弱不能使指示剂变色能与碱反应生成盐和水H2SiO3+2NaOH==2H2O

+Na2SiO3不稳定性2．硅酸盐Na2SiO3是白色固体，易溶于水，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠状液体，是一种矿物胶。常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。在空气中易变质：Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+Na2CO3硅酸盐的表示方法：①盐式法：CaSiO3②氧化物式法：CaO·SiO2a.表示顺序为：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水；b.氧化物之间用“·”隔开；c.氧化物的系数若出现分数时应化为整数。钾长石(KAlSi3O3)：K2O·Al2O3·6SiO2硅酸钠（Na2SiO3）：Na2O·SiO2钠长石（NaAlSi3O3)：Na2O·Al2O3·6SiO2【讲透重点】一、SO2性质的多面性将SO2通入下列溶液中，观察到的现象及体现的SO2的性质如表所示。溶液紫色石蕊溶液加有酚酞的氢氧化钠溶液品红溶液酸性KMnO4溶液、溴水氢硫酸(H2S溶液)现象变红褪色褪色褪色生成淡黄色沉淀SO2的性质溶于水显酸性溶于水显酸性漂白性还原性氧化性【总结】常见的能用于漂白的物质的比较物质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质(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。二、SO2和CO2性质的比较【问题探究】1．CO2和SO2均为酸性氧化物，在性质上具有一定的相似性，结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2，为什么？不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中，均产生白色沉淀；足量的CO2和SO2通入澄清石灰水中现象都是先变浑浊后变澄清。其中SO2与Ca(OH)2反应的离子方程式为SO2＋Ca2＋＋2OH－=CaSO3↓＋H2O，CaSO3＋SO2＋H2O=Ca2＋＋2HSOeq\o\al(－,3)。2．如何检验某无色气体是SO2还是CO2?将气体通入品红溶液中，若品红溶液褪为无色，加热，褪色后的溶液又恢复红色，则气体为SO2；若品红溶液不褪色，则为CO2。【知识归纳总结】SO2和CO2性质的比较SO2CO2物理性质色、味无色、刺激性气味无色、无味毒性有毒无毒溶解性易溶(1∶40)可溶(1∶1)物理性质与水反应H2O＋SO2H2SO3H2O＋CO2H2CO3与碱反应SO2＋OH－(少量)=HSOeq\o\al(－,3)，SO2＋2OH－(足量)=SOeq\o\al(2－,3)＋H2OCO2＋OH－(少量)=HCOeq\o\al(－,3)，CO2＋2OH－(足量)=COeq\o\al(2－,3)＋H2O氧化性SO2＋2H2S=3S↓＋2H2OCO2＋Ceq\o(═══,\s\up7(高温))2CO还原性2SO2＋O2eq\o(═══,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))2SO3，也能被酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等氧化无还原性漂白性有，但不稳定无对环境的影响过量排放形成酸雨过量排放引起温室效应【归纳】检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2均可使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，沉淀都可以溶解消失。检验SO2、CO2混合气体中存在CO2的一般流程如下：三、浓硫酸的强氧化性【问题探究】1．过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，硫酸能否全部参加反应？不能。Cu是不活泼金属，只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应，在过量Cu与一定量浓硫酸反应时，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，反应进行到一定程度时，浓硫酸将变为稀硫酸，反应停止，H2SO4不可能全部参加反应。2．如果用过量的锌代替铜与一定量的浓硫酸反应，生成气体的成分有哪些？锌首先与浓硫酸发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，锌还会与稀硫酸进一步反应，Zn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑，故生成的气体为SO2和H2的混合气体。【知识归纳总结】1．浓硫酸强氧化性的本质浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。2．浓硫酸强氧化性的体现反应物变化或反应表现性质活泼金属铁、铝常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化强氧化性加热时，反应生成硫酸盐和SO2强氧化性和酸性锌等其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2较不活泼金属(如：铜、银等)金属＋浓硫酸eq\o(——→,\s\up7(△))高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O碳、硫、磷等非金属非金属单质＋浓硫酸eq\o(——→,\s\up7(△))高价态氧化物或含氧酸＋SO2↑＋H2O还原性物质能将还原性物质(如H2S、HI)氧化，如：H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2O强氧化性3．区分浓硫酸和稀硫酸的方法方法操作结论脱水法用玻璃棒蘸取两种酸分别涂在纸上变黑者是浓硫酸稀释法分别加入盛水的试管中放热者是浓硫酸吸水法分别滴到硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)上蓝色晶体变白者是浓硫酸钝化法常温下，取已去氧化膜的两块铝片(或铁片)分别放入盛有浓、稀硫酸的试管中有大量气泡冒出的是稀硫酸，无明显现象的是浓硫酸生雾法分别滴到浓盐酸中有白雾产生的是浓硫酸黏度法分别用玻璃棒蘸取两种酸黏稠状的是浓硫酸密度法分别称量相同体积的两种酸质量大的是浓硫酸氧化法分别取两支试管，加入铜片后再分别加入两种酸，加热溶液变蓝，有刺激性气味气体产生的是浓硫酸四、粗盐的提纯(1)除去粗盐中不溶性杂质——过滤(2)除去粗盐中可溶性杂质①原理：②加试剂的先后顺序原则：Na2CO3溶液加入顺序在BaCl2溶液之后；加入盐酸在过滤之后。通常顺序可以为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸；NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸；BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。五、喷泉实验【问题探究】喷泉，指由地下喷射出地面的泉水，是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。某同学组装了一套喷泉实验装置(如下图所示)。(1)如何操作才能引发该喷泉实验？打开止水夹，用手(或热毛巾等)焐热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)(2)某同学做课本中喷泉实验时，打开止水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？①装置气密性不好；②收集的NH3纯度较低；③烧瓶不干燥等。【知识归纳总结】1．原理和装置(1)氨气喷泉实验形成原理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。引发操作打开止水夹，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。(2)实验成功的关键——“三要”①装置气密性——要好。②烧瓶和气体——要干。③烧瓶内的氨气——要满。2．喷泉的常见类型方法减小内压法增大外压法装置原理减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象3．常见产生喷泉实验的组合气体NH3HClSO2、CO2、NO2、Cl2NO2和O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水六、氨气的实验室制法和NHeq\o\al(＋,4)的检验【问题探究】1．实验室制取氨气时，碱不选用NaOH、KOH，其原因是什么？消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。2．某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气，你怎么看？不行。NH4Cl分解得到NH3和HCl，两种气体在试管口遇冷反应又生成NH4Cl，得不到氨气。【知识归纳总结】1．氨气的实验室制法(1)反应原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(═══,\s\up7(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(2)装置：(3)氨气制备实验各部分装置的选择：装置选择选择原因制备装置固＋固eq\o(——→,\s\up7(△))气反应原理净化装置装有碱石灰的干燥管NH3具有碱性，不与碱石灰反应不用浓硫酸和无水氯化钙NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收收集装置向下排空气法NH3的密度远小于空气，且常温下不与空气成分反应不采用排水法NH3极易溶于水验满方法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色氨水显碱性 将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒尾气处理试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球NH3极易溶于水，与酸反应2.其它实验室制取NH3的简易方法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O浓氨水＋固体NaOHNaOH溶于水放热，促使NH3·H2O分解，且OH－浓度的增大也有利于NH3的生成浓氨水＋固体CaOCaO与水反应生成OH－，使溶剂(水)减少；且反应放热，促使NH3·H2O分解。化学方程式：NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)23．NHeq\o\al(＋,4)的检验方法(1)原理：(2)方法：eq\x(固体)→eq\x(\a\al(取少量样品与碱混合于试管中，然后加热，将湿润的红色石蕊试,纸靠近试管口，试纸变蓝或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，,有白烟产生，说明样品中含有NH\o\al(＋,4)))eq\x(溶液)→eq\x(\a\al(可取少量溶液注入试管中，再加入浓的碱液，微热，然后用湿润,的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒检验))特别提醒：实验室制备氨气的几个注意事项(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。(2)发生装置的试管口略向下倾斜。(3)由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管口应插入试管的底部。(4)棉花团上蘸有稀硫酸，既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。(5)干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂，也不能用CaCl2干燥，原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。七、硝酸的强氧化性【问题探究】1．少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋2价还是＋3价？过量的Fe与稀硝酸反应呢？硝酸的氧化性较强，可将Fe氧化为Fe3＋，故少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋3价；由于Fe可与Fe3＋生成Fe2＋，故过量的Fe与稀硝酸反应得到＋2价铁。2．铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？会溶解。由离子方程式8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋3Cu=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，只要溶液中同时有H＋和NOeq\o\al(－,3)，铜就会发生反应而溶解。【知识归纳总结】1．规律(1)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。(2)浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。(3)还原剂一般被氧化为最高价态。2．表现(1)硝酸与金属的反应①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag＋4HNO3(稀)=3AgNO3＋NO↑＋2H2O；②活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；eq\x(还原产物)eq\a\vs4\al(\o(——→，\s\up7(浓硝酸),\s\do5()))NO2eq\a\vs4\al(\o(——→,\s\up7(极稀硝酸),\s\do5()))N2O、N2、NH4NO3等eq\a\vs4\al(\o(——→,\s\up7(稀硝酸),\s\do5()))NO③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化，加热时反应。(2)硝酸与非金属的反应①反应规律：非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O；②实例：C＋4HNO3(浓)eq\o(═══,\s\up7(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(3)硝酸与还原性化合物的反应硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SOeq\o\al(2－,3)等均能被HNO3氧化。八、金属与硫酸、硝酸反应的计算1．反