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2013高考化学一轮复习精品课件(新课标):第4单元-非金属及其化合物(第10——14讲)


第四单元

非金属及其化合物

第四单元 │ 知识框架

知识框架
1.碳、硅及其化合物

第四单元 │ 知识框架
2.氯及其化合物

第四单元 │ 知识框架
3.硫及其化合物

第四单元 │ 知识框架
4.氮及其

化合物

第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议
? 内容特点

1.碳、硅及其化合物涉及面比较广,实际应用性比较强,规律性 虽然比较强,但是特例较多。 2.氯及其化合物容易结合其他元素化合物知识,联系一些重大的 社会热点如卫生保健、食品安全、环境保护等,并综合氧化还原反应、强 弱电解质、物质的结构知识进行考查。 3.硫及其化合物间的转化关系复杂,与其他元素以及氧化还原反 应等理论知识联系密切。 4.氮及其化合物的知识,内容丰富、涉及面较广,本讲知识既融 合了化学基本概念、基本理论、化学实验的内容,又体现了化学同实际生 产、生活的密切联系。

第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议
编写思路 1.在本单元内容编排时,将碳、硅、氯、溴、碘、硫、 氮这七种元素分成五讲内容,对其中重要物质的性质、用途等 相关知识进行了概括整合与提升,以使学生能够更系统、更全 面的从整体上去把握非金属元素的基础知识与解题思路。 2.碳、硅及其化合物的内容编排时,重点运用了比较 的方法,如对碳和硅及二氧化碳和二氧化硅的比较等等,旨在 让学生通过辨析、比较,知识上清晰,能力上提升。 3.氯及其化合物的编排,先将卤族元素的代表元素— —氯的知识做了详细的阐述,包括氯气的性质、制法、氯离子 的检验方法等等。在此基础上,介绍卤素的结构和性质,特别 对卤素单质及其化合物的特性卤离子的检验做了重点讲解。 ?

第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议
?

编写思路 4.硫及其化合物知识的编排首先在知识梳理中将常见的 具体含硫物质的性质、用途、制法等进行了叙述。在要点深化中 重点放在二氧化硫的化学性质与浓硫酸的强氧化性。其中还对含 硫元素的“反常”作了总结,使学生对此部分知识有一个完整的 认识。 5.氮及其化合物知识的编排安排了13、14两讲,第13讲 主要研究氮氧化物以及硝酸的性质,其中重点讲解了氮氧化物与 水、氧气的反应以及硝酸的强氧化性。而在第14讲中主要讲了 NH3的性质以及实验室制法,在要点深化中还对物质的连续氧化 以及归中反应、歧化反应做了总结。 6.在本单元的练习题中,有意识地加入了有关环境污染 以及食品安全等于社会、生活实际相联系的试题。

第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议
教学建议 1.本单元中需要记忆的知识点较多,教师在教学时要 注意引导学生以点带线,以线连面,即以具体物质推一般,以 个别推整体。 2.要抓住“位——构——性”三者的关系,充分体现 元素周期律、元素周期表的理论指导作用。 3.要充分体现氧化还原反应、离子反应等基本理论的 指导作用。 4.本单元涉及的化学实验较多,要注意对实验的原理、 设计、操作的要点及注意事项的理解,通过对实验现象的观察 与思考,加深对物质性质的理解和掌握。 ?

第四单元 第三单元 │ 使用建议 使用建议

? 课时安排 本单元建议10课时完成,7课时用于在课堂上互动式 完成10~14讲,3课时进行测试及讲评。

第10讲 │ 无机非金属材料的主角——硅

第10讲 无机非金属材料的主角——硅

第10讲 │ 无机非金属材料的主角——硅 考纲导学
考纲要求 命题预测

1.C、Si元素单质及其化合 1.了解C、Si元素单质及其 物知识考查。主要是以实验 重要化合物的主要性质及应 探究、框图推断考查的综合 用。 运用为主要命题形式,难度 2.了解C、Si元素单质及其 中等。 重要化合物对环境质量的影 2.硅及其化合物在生产、生 响。 活中的应用。通常是以新材 料、新技术为背景考查常识 性知识,难度较小。

第10讲 │ 要点探究 要点探究
? 探究点一
存在形态
单质的存 在形态 形体

碳 硅

【知识梳理】
碳 游离态和化合态

一、碳、硅比较
硅 化合物 晶体硅 ________和 无定形硅 ________ 灰黑 ________色固体、 有金属光泽,熔 点高、硬度大, 有脆性

金刚石、石墨、C60等同素异

单质物 理性质

金刚石:________________ 熔点高、硬度大 石墨:__________________ 硬度小、电的良导体

第10讲 │要点探究
碳 硅 半导体 ________材料和合 金材料 与O2、F2反应: △ Si+O2=====SiO2 Si+2F2===SiF4 ________________

用途

金刚石 _________用作切割刀具,
________用作电极、铅笔芯 石墨

与O2反应: 点燃 与非金属 C+O2(足量)=====CO2 单质反应 点燃 2C+O2(不足)=====2CO ____________________________

与氧化 物反应

与CuO、SiO2反应: △ C+2CuO=====2Cu+CO2↑ 高温 2C+SiO2=====Si+2CO↑ ______________________________

第10讲 │要点探究





与浓H2SO4、浓HNO3反应: 与氢氟酸反应: 与酸反应
△ C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+ Si+4HF===SiF4↑ +2H2↑ 2SO2+2H2O △ C+4HNO3(浓)=====CO2↑+ 4NO2+2H2O

第10讲 │要点探究
【要点深化】 碳、硅的特性
一般规律 非金属单质一般熔点低、硬度小 非金属单质一般为绝缘体 非金属一般不与强碱反应 碳、硅的特性 金刚石、晶体硅熔点高、硬度大 硅为半导体,常用于电子部件;石墨为 电的良导体 Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

非金属一般不与非氧化性酸反应 硅还原性大于碳

Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
△ C+2H2SO4(浓)====CO2↑+2SO2+2H2O

一般情况下,较活泼金属能置换酸 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑ 或水中的氢,而大多数非金属不能

第10讲 │要点探究
【典例精析】 例1 硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确 的是( ) A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料 B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 C.反应:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑中,Si为 还原剂,NaOH和H2O为氧化剂 D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

第10讲 │要点探究
高温 例 1 A [解析]粗硅提纯涉及的反应:Si+2Cl2=====SiCl4、 高温 SiCl4+2H2=====Si+4HCl 都是氧化还原反应, B 错; 故 硅与氢 氧化钠溶液反应实际分两步:①Si+3H2O=H2SiO3 +2H2↑, ②H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O。其中反应①为氧化还原 反应,反应②为非氧化还原反应,因此 NaOH 既不是氧化剂, 也不是还原剂,只是反应物,起氧化作用的只是水,故 C 错; 硅能与氢氟酸反应,但不能与盐酸反应,故 D 错。

第10讲 │要点探究

[点评] 由本题的C项可联想到金属Al与NaOH溶液的 反应,该反应的实质也分两步:2Al+6H2O===2Al(OH)3↓ +3H2↑,Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。前者为置 换反应,也是氧化还原反应,其中铝是还原剂;后者为复 分解反应,NaOH既不是氧化剂,也不是还原剂。下边的 变式题则以新材料、新技术为背景,考查了碳的用途。

第10讲 │要点探究

我国科学家在纳米材料研究领域位于世界前列。 不久前我国科学家成功研制出了3 mm长的管状定向碳纳 米管,长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度大、 密度小、熔点高、化学稳定性好等特点,因而被称为“超 级纤维”。下列对此碳纳米管的说法中不正确的是( ) A.它是制造飞机的理想材料 B.它与石墨互为同素异形体 C.这种碳纳米管中含有非极性共价键 D.碳纤维复合材料为一种高分子化合物

第10讲 │要点探究

D 碳纳米管中碳元素间以非极性共价键结合;它与C60、石 墨和金刚石一样,是碳元素的不同单质,同属于碳的同素异形 体;该“超级纤维”可作为金属为基体的增强体制成高性能的 碳纤维复合材料,作为飞机机翼或机身的材料,可知该碳纤维 复合材料不属于高分子化合物。

第10讲 │要点探究
? 探究点二 碳、硅的氧化物
【知识梳理】

1.SiO2的存在及用途 (1)存在:SiO2广泛存在于自然界中,如硅石、石英、水晶、 玛瑙。 它们的关系为:
?无定形 ? ? ?无色透明的晶体——水晶 ? 硅石? ?结晶形—石英?具有彩色环带状或层状的 ?晶体—玛瑙 ? ? ?

第10讲 │要点探究
二氧化硅 (2)用途:光导纤维的主要成分是__________,石英可制作石英 玻璃和石英钟。 2.CO2和SiO2的比较 物质 二氧化碳 二氧化硅 由硅、氧原子构 成的网状结构

结构特点

由CO2分子构成

物理 性质

熔沸点 溶解性


可溶


不溶

第10讲 │要点探究
物质 与水反应 与酸反应 二氧化碳 CO2+H2O 不反应 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O或 H2CO3? ? 二氧化硅 不反应

SiF4↑+2H2O SiO2+4HF=________________

与碱反应 玻璃 (盛碱液的试剂瓶不能用______塞) CO2+NaOH==NaHCO3 化 (如NaOH) SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O _____________________________ 学

性 质
与碱性氧 化物反应

与Na2O反应: _____________________________

与CaO反应:

CO2+Na2O===Na2CO3

高温 SiO2+CaO=====CaSiO3 _____________________________

与盐反应 (如Na2CO3)

Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3

高温 SiO2+Na2CO3=====Na2SiO3+CO2↑

第10讲 │要点探究
【要点深化】 1.SiO2的特性
通常情况 二氧化硅的特性 SiO2是酸性氧化物,却能与 氢氟酸发生反应: SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O 酸性:H2CO3>H2SiO3,却 能发生如下反应:Na2CO3+ SiO2Na2SiO3+CO2↑

碱性氧化物+酸===盐+水

较强酸+较弱酸盐===较弱酸 +较强酸盐(水溶液中)

第10讲 │要点探究
2.CO2与碱、盐的反应
CO2+2NaOH(足量)===Na2CO3+H2O CO2+NaOH(少量)===NaHCO3
x≤1∶1 反应后溶质成分 的判断x= n(NaOH)∶n(CO2) 1∶1<x<2∶1 NaHCO3 Na2CO3、 NaHCO3

反应原理 与 碱 的 反 应

x=2∶1
x>2∶1

Na2CO3
NaOH、 Na2CO3

第10讲 │要点探究

①CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3

②CO2(少量)+2NaAlO2+3H2O===
2Al(OH)3↓+Na2CO3 与盐的反应 CO2(足量)+NaAlO2+2H2O===

Al(OH)3↓+NaHCO3
③CO2(少量)+Ca(ClO)2+H2O=== CaCO3↓+2HClO

④CO2+Na2SiO3+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3

第10讲 │要点探究
3.CO32-的检验 (1)检验方法 向待检验溶液中滴加一定量的Ca2+或Ba2+的可溶性盐溶液, 有白色沉淀生成,再加入适量的盐酸,白色沉淀溶解且生成无色 、无味的气体,则待检验溶液中有CO32(2)注意事项 ①不能用加酸看是否有无色无味气体产生的方法检验,因 CO32-与HCO3-两种离子都有该现象发生。 ②不能用Ca(OH)2溶液和Ba(OH)2溶液鉴别CO32-和HCO,原因 是OH-将HCO3-转化为CO32-。

第10讲 │要点探究
【典例精析】 例2 下列表述正确的是( ) ①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分 是二氧化硅 ②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成, 玛瑙的主要成分是硅酸盐 ③三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料 ④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃 制作的变色眼镜来保护眼睛 ⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、 节能 A.①②③ B.②④ C.③④⑤ D.③⑤

第10讲 │要点探究

例2 D 人造刚玉的成分是氧化铝;玛瑙的主要成分是 二氧化硅;水泥是硅酸盐工业产品,属于硅酸盐材料; 石英玻璃具有很好的折光性能,可以制作精密仪器和镜 片;利用高纯硅的半导体性能制成的光电池,可将太阳 光的光能直接转换成电能。

第10讲 │要点探究

[点评]学习中要善于关注身边的化学,如钻石——金 刚石、玛瑙——SiO2、甘油——丙三醇等。下边的变式题 则主要考查二氧化碳与强碱的反应。 。

第10讲 │要点探究
[2011· 长沙模拟]向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯 中通入不同量的CO2气体后,在所得溶液中逐渐加入稀盐酸至 过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与HCl物质的量的关系 如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发):

第10讲 │要点探究
则下列分析都正确的组合是( )

A B C

溶液组成的主要 对应 溶液中离子浓度的关 成分 图象 系 Na2CO3、 Ⅰ c(Na+)=c(HCO) NaHCO3 NaHCO3、 Ⅱ c(CO)=c(HCO) Na2CO3 NaOH、Na2CO3 Na2CO3 Ⅲ Ⅳ c(OH-)>c(CO) c(Na+)=c(CO)+ c(HCO)+c(H2CO3)

D

第10讲 │要点探究
B

向 NaOH 溶液中通入 CO2 时,所得溶液中的溶质可能有: ①NaOH 和 Na2CO3,②只有 Na2CO3,③Na2CO3 和 NaHCO3, ④只有 NaHCO3。而 NaOH、Na2CO3、NaHCO3 分别与 HCl 反应 的方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+HCl=NaCl +NaHCO3 和 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O;NaHCO3+ HCl=NaCl+CO2↑+H2O。设未产生气体时消耗盐酸的体积为 V1,产生 CO2 气体时消耗盐酸的体积为 V2,由图Ⅰ可知,开始就 有 CO2 生成,故溶质为 NaHCO3,c(Na+)=c(HCO-),A 项错; 3 由图Ⅱ可知,开始无 CO2 生成,且 V2 =2V1 ,故可知溶质为 2 NaHCO3、Na2CO3,且 c(CO3-)=c(HCO-),B 项正确;由图Ⅲ可 3 知, 2=V1, V 所以溶质为 Na2CO3, 项错; C 由图Ⅳ可知, 1=2V2, V - - 溶质为 NaOH、Na2CO3,且 c(OH )=c(CO2 ),D 项错。 3

第10讲 │要点探究
? 探究点三 硅酸 硅酸盐
【知识梳理】 1.硅酸 不 (1)物理性质:________溶于水。 (2)化学性质 ①弱酸性(比碳酸还弱) 与NaOH溶液反应的化学方程式: ①2NaOH+H2SiO3===Na2SiO3+2H2O ___________________________________________________。 向Na2SiO3溶液中通入CO2的化学方程式: Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3 ___________________________________________________。

第10讲 │要点探究
②不稳定性 硅酸受热分解的化学方程式:

△ H2SiO3=====SiO2+H2O ______________________________________________________。

(3)用途:硅胶可用作干燥剂,也可以用作催化剂的载体等。 2.硅酸盐 (1)硅酸盐 硅、氧和金属 由________________元素组成的化合物的总称,是构成地壳

岩石的主要成分。 (2)硅酸钠 水玻璃 硅酸钠水溶液俗称__________,是无色黏稠液体,常用于制 备黏合剂、防腐剂、耐火材料等。

第10讲 │要点探究
(3)硅酸盐组成的表示 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成: 如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O· 2,石棉(CaMg3Si4O12)表示 SiO CaO· 3MgO· 4SiO2 为__________________。 3.常见硅酸盐材料 产品 设备 原料 水泥 水泥回转窑 玻璃 玻璃窑 陶瓷 陶瓷窑 黏土

石灰石、黏土

纯碱、石灰石、石英

第10讲 │要点探究

4.特殊功能的含硅材料 金刚砂 (1)SiC(俗称____________)具有金刚石结构,硬度大,可 用作砂纸、砂轮的磨料。 (2)含硅4%的硅钢具有很高的导磁性,可用作变压器的铁 芯。 (3)硅橡胶具有耐高温、耐低温的性质。 【要点深化】 硅酸盐组成的表示方法 硅酸盐的种类多,结构复杂,其组成的表示方法有两种:

第10讲 │要点探究

1.盐化学式法 如:硅酸钠Na2SiO3,硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成较 简单的硅酸盐。 2.氧化物法 如:高岭土Al2O3· 2SiO2· 2O 2H 石棉:CaO· 3MgO· 4SiO2 沸石:Na2O· 2O3· Al 3SiO2· 2O 2H 云母:K2O· 2O3· 3Al 6SiO2· 2O 2H 滑石:3MgO· 4SiO2· 2O H

第10讲 │要点探究

氧化物的顺序:活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化 硅→水 氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原 子个数守恒原则配置系数。 注意事项:①氧化物之间以“·”隔开;②系数配置出现分数应 化为整数。 例如:长石KAlSi3O8不能写成K2O· 2O3· Al 3SiO2,应写成 K2O· 2O3· Al 6SiO2。

第10讲 │要点探究
【典例精析】 例3 矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中一部

分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2作用时的 过程。例如,长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4], 此反应的离子方程式为2KAlSi3O8+2H2CO3+5H2O=2K++ 2HCO+4H2SiO3+Al2Si2O5(OH)4。 (1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式: K2O·Al2O3·6SiO2 ①KAlSi3O8______________________________。 Al2O3·2SiO2·2H2O ②Al2Si2O5(OH)4__________________________。 (2)这个反应能够发生的原因是 碳酸酸性比硅酸强,由较强的酸可制得较弱的酸 ____________________________________________。

第10讲 │要点探究

[解析] (1)将复杂硅酸盐化学式改写成氧化物形式时,只需将 除O以外所有的元素写成其氧化物形式,中间用“·”间隔,注 意组成要与原硅酸盐一致。氧化物的顺序以金属性由强到弱 自左向右书写,水放在最后。 (2)风化的反应是复杂的化学反应,但我们可以试图用简单的 化学原理去理解它,抓住了由较强的酸可以制得较弱的酸这 一规律,问题就会迎刃而解。

第10讲 │要点探究

[点评]硅酸盐实际上不是以简单氧化物的形式存在的, 而是以种种结构复杂的盐的形式存在,以氧化物的形式表 示只是为了简化表示方法。本例题重点考查硅酸盐的氧化 物表示法,变式题则主要考查在较熟练掌握氧化物表示法 的基础上硅酸盐的反应特点。

第10讲 │要点探究
[2011· 泰州模拟](1)光导纤维的使用,让人们的生活 更加丰富多彩,________(填化学式)是制备光导纤维的基本原 料。 (2)硅燃烧放出大量热量,“硅能源”有望成为二十一世纪的新 能源。与“氢能源”比较,“硅能源”具有 ______________________等更加优越的特点,从而得到全球 的关注和期待。 (3)三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症,是 因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。三硅 酸镁晶体化学式为:Mg2Si3O8· 2O。写出该药物中和胃酸的 nH 化学方程式 _____________________________________________________。

第10讲 │要点探究

(1)SiO2 (2)来源丰富,易贮存、运输 (3)Mg2Si3O8·nH2O+4HCl===2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O [解析] (3)首先写出三硅酸镁晶体的氧化物表示形式, 2MgO·3SiO2·nH2O,由氧化物表示形式看出,参加反应的部分 相当于MgO。

第11讲 │富集在海水中的元素——氯

第11讲 富集在海水中的元素——氯

第11讲 │ 无机非金属材料的主角——硅 考纲导学
考纲要求 命题预测
1.氯及卤族元素知识的综合应 用。通常以实验探究、框图推 断形式考查,以选择、填空的 形式考查氯气的性质、制法以 1.了解Cl元素单质及其重要化 及工业生产为本部分知识的主 合物的主要性质及应用。 要命题形式,难度较大。 2.了解Cl元素单质及其重要化 2. 氯及其主要化合物的应用。 合物对环境质量的影响。 一般与工业生产、日常生活、 医疗保健相结合考查氯气及其 化合物的性质与其应用的关系, 难度中等。

第11讲 │ 要点探究 要点探究
? 探究点一 氯气的性质
【知识梳理】 1.氯气的物理性质 黄绿 氯气是一种________色的气体,具有刺激性气味,密度比空 有毒 气________,能溶于水(1∶2)。氯气________,吸入少量的氯气 大 会引起胸痛和咳嗽,吸入较多的氯气会使人窒息而死。闻氯气气 味的正确方法是:打开瓶塞, 用手轻轻地在瓶口扇动,使少许气体飘入鼻孔 _______________________________________。 2.氯气及其化合物的化学性质 (1)氯气

第11讲 │要点探究
点燃 ?Fe: 2Fe+3Cl2=====2FeCl3 ? ? ?①与金属? 点燃 ?Cu:Cu+Cl2=====CuCl2 ? ?

点燃 ? H2+Cl2=====2HCl ? ②与非金属 ?化学方程式: ? ?点燃时,发出 苍白色 火焰 ? ? ? ?如H2? ? ?现象?光照时:发生 爆炸 ? ? ? ? ?③与水: Cl2+H2O??HCl+HClO ? ④与碱?如NaOH?: Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O ? ? ?Cl2+SO2+2H2O=== 2HCl+H2SO4 ? ⑤与还原性 ? 2FeCl3 ?2FeCl2+Cl2=== ? ? 物质的反应 ?2KI+Cl2=== 2KCl+I2 ? ? CH3Cl+HCl ?Cl2+CH4―→ ? ? ?⑥与有机物的反应?Cl +CH =CH ―→ CH2Cl-CH2Cl ? 2 ? 2 2 ?

第11讲 │要点探究
(2)次氯酸

光或热 2HClO ===== 2HCl+O2↑

棕色

第11讲 │要点探究
(3)漂白粉

Ca(ClO)2和CaCl2

Ca(ClO)2

2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O


CO2+Ca(ClO)2+H2O=== CaCO3+2HClO

氧化
避光、密闭

第11讲 │要点探究
【要点深化】 1.氯水与液氯的区别
液氯 新制氯水 Cl2、HClO、H2O、H+、 Cl-、ClO-、OH-(少量) 混合物 黄绿色 酸性、氧化性、漂白性 久置氯水 H+、Cl-、H2O、 OH-(少量) 混合物 无色 酸性

成分

Cl2 纯净物 黄绿色 氧化性

分类 颜色 性质

第11讲 │要点探究
2.新制氯水的成分与性质 (1)氯水中的粒子及其性质 在不同的反应中,氯水中起作用的粒子不同
所加试剂 AgNO3溶液 Na2CO3 固体 有色布条 FeCl2溶液 石蕊溶液 参与反应 的粒子 Cl- H+ HClO Cl2 HClO、H+ 实验现象 白色沉淀 有气泡产生 离子方程 式或解释 Cl-+Ag+= AgCl↓ 2H++CO= CO2↑+H2O

有色布条颜色褪 发生氧化还原反应 去 溶液变棕黄色 先变红后褪色 2Fe2++Cl2=2Fe3 ++2Cl- 酸性和漂白性

第11讲 │要点探究
(2)新制氯水中平衡Cl2+H2O?? HCl+HClO的应用
向氯水中加 入的物质 浓度变化 平衡移 动的方向 左移 应用 ①用饱和食盐水除 去Cl2中的HCl ②用排饱和食盐水 法收集Cl2

可溶性 氯化物 盐酸
NaOH Ca(OH)2 CaCO3 光照

c(Cl-)增大

c(H+)和c(Cl-) 增大
c(H+)减小 c(H+)减小 c(H+)减小 c(HClO)减小

左移
右移 右移 右移 右移

次氯酸与浓盐酸反 应制Cl2 用NaOH溶液吸收 多余的Cl2 制漂白粉 制高浓度HClO溶液 氯水避光保存或现 用现配

第11讲 │要点探究
【典例精析】 例1 在新制的氯水中存在下列平衡:Cl2+H2O?? H++Cl-+HClO,若向氯水中加入少量Na2CO3粉末,溶 液中发生的变化是( ) A.pH增大,HClO浓度减小 B.pH减小,HClO浓度增大 C.pH增大,HClO浓度增大 D.pH减小,HClO浓度减小

第11讲 │要点探究

例 1 C 加入少量Na2CO3粉末,会与其中的氢离子反应,使平 衡右移,HClO浓度增大,但因为氢离子发生反应而浓度下降, pH增大。

第11讲 │要点探究

[点评]酸性强弱关系:HCl>H2CO3>HClO,加入的碳 酸盐消耗盐酸,导致上述平衡向右移动而使HClO浓度增大。 但如果加入Na2SO3,因其具有较强还原性,而消耗HClO, 会使HClO浓度减小。下面的变式题则对氯水的性质做了较 全面的考查。

第11讲 │要点探究

将氯水分别滴入下列各选项所述的溶液中,由实 验现象得出的结论完全正确的是( ) 选项 A 实验现象 滴有KSCN的FeCl2溶液变红 结论 Cl2具有还原性

B
C D

滴有酚酞的NaOH溶液褪色
紫色石蕊溶液先变红后褪色 KI淀粉溶液变蓝色

Cl2具有酸性
Cl2具有漂白性 Cl2具有氧化性

第11讲 │要点探究

D Fe2+被Cl2氧化成Fe3+,Cl2具有氧化性,A项结论错误; Cl2是单质,不能提供H+,B项结论错误;Cl2和H2O反应生成 HClO,HClO具有漂白性,C项结论错误;Cl2氧化I-生成使 淀粉变蓝的I2,D项结论正确。

第11讲 │要点探究
? 探究点二 氮气的制取

【知识梳理】

1.装置(如图11-1)

△ MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O 2.反应原理:________________________________________;

向上排空气法 3.收集方法:_______________; 4.尾气吸收反应的离子方程式为: Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O _______________________________。

第11讲 │要点探究

图11-1

第11讲 │要点探究
【要点深化】 氯气的实验室制备 实验室制取、收集纯净干燥Cl2的装置如下

图11-2

第11讲 │要点探究
1.收集方法 (1)Cl2的密度比空气大,可用向上排空气法收集。 (2)Cl2能溶于水,在饱和食盐水中的溶解度较小,可用排饱 和食盐水法收集。 2.验满方法 (1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸 立即变蓝,则证明已集满。 (2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口,观察到试纸立 即发生先变红后褪色的变化,则证明已集满。 (3)实验室制Cl2时,常根据氯气的颜色判断是否收集满。

第11讲 │要点探究
3.净化方法:用饱和食盐水除去HCl,再用浓H2SO4除去水 蒸气。 4.尾气处理:多余的Cl2排放到空气中会造成环境污染,须 用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。 5.注意事项 (1)本实验中浓盐酸要过量,因随着反应的进行,盐酸的浓度 降低,而MnO2与稀盐酸不反应, 则反应中盐酸不可能完全消耗。 (2)实验结束时,先撤导气管,后撤酒精灯,防止倒吸。 (3)除MnO2外,还可以用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等强氧化 剂代替。应用上述氧化剂与浓盐酸制备Cl2时,反应不需要加热, 实验的发生装置相应发生变化。

第11讲 │要点探究
特别提醒:用NaOH溶液吸收多余的Cl2时,因为Cl2与NaOH 的反应属于氧化还原反应,进行得比较缓慢,不会引起倒吸,因 此导气管可直接插入NaOH溶液中,不需要采取防倒吸装置 【典例精析】 例2 如图11-3所示,是一个制取氯气并以氯气为原料进行 特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(氢硫酸)、C(溴 化亚铁溶液)、D(碘化钾淀粉溶液)、E(混有SO2的氯化钡溶液) 、F(水)、H(紫色石蕊试液)

第11讲 │要点探究

图11-3

第11讲 │要点探究
(1)A是氯气发生装置,其离子反应方程式是: _____________________________________________________。 (2)I中b瓶内加入的液体最好是____________。 (3)用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行? _____________________________________________________, 简要说明理由 _____________________________________________________。 (4)实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和 Ⅰ处活塞,让氯气充满整个装置,再点燃G处酒精灯,回答下 列问题: ①怎样证明氯气已充满整个装置? _____________________________________________________。 ②下列装置中的现象是: C___________________________________________________;

第11讲 │要点探究
D____________;E____________;F____________。 (5)G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,其 产物为二氧化碳和氯化氢,写出G中的反应的化学方程式 _________________________________________________________ _______________。 装置F的作用是________________。 (6)在H处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无 色,其原因是 _________________________________________________________ ____________。

第11讲 │要点探究
△ 例 2 (1)MnO2+4H++2Cl-=====Mn2++Cl2↑+2H2O (2)饱和食盐水 (3)Ⅱ可行,Ⅲ不可行 Ⅱ原理同Ⅰ,而Ⅲ中因 c 瓶口密封,体 积不能改变,压强增大会有危险 (4)①观察, 当整个装置内充满黄绿色气体时, 说明氯气已充满 整个装置 ②溶液由浅绿色变为深红棕色 溶液变蓝 生成白色沉淀 溶液变为浅黄绿色 △ (5)C+2H2O+2Cl2=====CO2+4HCl 向 G 中提供反应所需 的水蒸气 (6)生成 HCl 使紫色石蕊试液变红色,剩余的氯气又与水反应 生成 HClO,起漂白作用,使红色褪去

第11讲 │要点探究

[解析] (3)Ⅱ原理同Ⅰ,可代替Ⅰ;Ⅲ中c瓶口密封,不安全。 (4)②Cl2有强氧化性,可将Fe2+、Br-、I-、SO2氧化为Fe3+、 Br2、I2、SO,故C中溶液由浅绿色变为深红棕色;D中溶液变蓝; E中产生白色沉淀BaSO4;F中由于吸收了Cl2变为浅黄绿色。

第11讲 │要点探究

[点评]解答该类综合实验题首先应明确实验目的,然 后根据“气体的发生→净化→性质实验或物质制备→尾气 处理”的顺序分析仪器的使用及作用,再结合单质及其化 合物的性质综合分析,整体解答。变式题则以氯气的制取 原理为依据,考查该原理的常见易错点——只有浓盐酸才 能反应。

第11讲 │要点探究

取17.4 g MnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸(含溶质 0.4 mol)共热制取氯气(假设HCl挥发不计),下列说法正确的是 ( ) A.反应过程中MnO2作催化剂 B.盐酸未完全反应 C.MnO2过量,盐酸完全反应 D.反应产生2.24 L氯气(标况)

第11讲 │要点探究

B 随反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,对应的还原性逐渐减 弱,直至氧化还原反应被停止。因此该反应过程中,虽然 MnO2 过量,盐酸也不能完全反应,同样的,收集到的气体也不可能是 2.24 L(标况),故正确答案为 B。本题易错解为:根据反应中量的 关系:MnO2~4HCl~Cl2 可知,该反应中 MnO2 过量,因此 HCl 完全反应,反应产生 0.1 mol Cl2,在标准状况下的体积为 2.24 L, 选 CD。

第11讲 │要点探究
? 探究点三 卤素及卤离子的检验
【知识梳理】 ⅦA 1.卤素位于元素周期表中第_______族,包括:氟(F)、 氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)。 7 2.结构与性质:卤素原子最外层都有____个电子,都是 典型的非金属元素,其单质具有相似的化学性质。 (1)卤素单质和H2的反应 (2)卤素单质和H2O的反应 4HF+O2 2F2+2H2O=_________ HX+HXO X2+H2O=______________ (X为Cl、Br、I)

第11讲 │要点探究

(3)卤素间的置换反应 将氯水滴入溴化钠溶液: Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2 ____________________________________。 将溴水滴入碘化钾溶液: Br2+2KI===2KBr+I2 ____________________________________。 3.Cl-的检验 HNO3 AgNO3 通常取待测液,先加入__________酸化,再加入________溶液, 白色沉淀 若产生____________,则证明该溶液中含有Cl-。

第11讲 │要点探究
【要点深化】 1.卤素单质及其化合物的特性 (1)氟 ①无正价和含氧酸,非金属性最强,F-的还原性最弱。 ②2F2+2H2O=4HF+O2,与H2反应在暗处即爆炸。 ③HF是弱酸,能腐蚀玻璃,保存在铅制器皿或塑料瓶中; 有毒;在HX中沸点最高。 (2)溴 ①Br2是深红棕色液体,易挥发。 ②Br2易溶于有机溶剂。 ③盛溴的试剂瓶中加水, 进行水封, 保存液溴不能用橡胶塞。

第11讲 │要点探究
(3)碘 ①I2遇淀粉变蓝色。 ②I2加热时易升华。 ③I2易溶于有机溶剂。 ④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。 (4)卤化银 ①AgF易溶于水,AgCl为不溶于水的白色沉淀,AgBr为不溶于 水的淡黄色沉淀,AgI为不溶于水的黄色沉淀。AgCl、AgBr、AgI 也不溶于稀硝酸。 ②除AgF外,均有感光性, 其中AgBr作感光材料,可用于照相。 ③AgI可进行人工降雨。 ④I2与Fe反应产生FeI2,其他卤素单质生成FeX3。

第11讲 │要点探究
2.卤离子的检验
离子 Cl- 检验试剂 主要实验现象 生成白色沉淀 有关反应的 离子方程式

AgNO3溶液、稀 硝酸 ①AgNO3溶液、 稀硝酸 ②加氯水和CCl4 ①AgNO3溶液、 稀硝酸 ②加氯水和CCl4 ③加氯水和淀粉 溶液

Cl-+Ag+=== AgCl↓
①Br-+Ag+=== AgBr↓ ②Cl2+2Br- ===2Cl-+Br2 ①I-+Ag+ ===AgI↓ ②Cl2+2I- ===2Cl-+I2

Br-

①生成淡黄色沉淀 ②CCl4层显橙红色

I-

①生成黄色沉淀 ②CCl4层显紫红色 ③溶液变蓝

第11讲 │要点探究
【典例精析】 例3 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图

11-4所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。

图11-4

第11讲 │要点探究
实验过程: Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。 Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。 Ⅳ.?? (1)A中产生黄绿色气体,其电子式是________。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______________。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 ____________________________________________。 (5)过程Ⅲ实验的目的是________________________。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上 到下____________________,得电子能力逐渐减弱。

第11讲 │要点探究

例3 (2)淀粉 KI 试纸变蓝 - - (3)Cl2+2Br ===Br2+2Cl (4)打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取 下 D 振荡。静置后 CCl4 层溶液变为紫红色 (5)确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,排除 Cl2 对溴置换碘实验的 干扰 (6)原子半径逐渐增大

· · · · · (1)· ·· ·· Cl·Cl· · ·

第11讲 │要点探究

[解析] (1)A中产生的黄绿色气体为Cl2。(2)Cl2将KI中的I-氧 化生成I2,遇淀粉则显蓝色。(3)B、C中发生的反应为Cl2氧 化Br-生成Br2。(4)将C中的Br2滴入D中,Br2将I-氧化生成 I2,用CCl4萃取后,CCl4层呈现紫红色。(5)Cl2自身为黄色, 为避免Cl2氧化I-,故当溶液变成棕红色时,则说明只能为 Br2氧化I-。(6)同主族,从上至下,原子半径依次增大,核 对电子的控制能力减弱,得电子能力也减弱,则单质的氧化 性减弱。

第11讲 │要点探究

[点评]该类实验题的解答,首先要通读全文,明确实 验目的,结合题干、实验装置、题设要求,分析并完善实 验过程。此外,对(6)要从本质(结构)上说明,此问易错答 为“非金属性逐渐减弱”,但这是结果,是比“得电子能力 逐渐减弱”更高的概述,但还不是本质,决定化学性质的 本源是结构!下面的变式题则主要考查氯、溴、碘的置换 关系,结合碘单质的特性进行实验判断。

第11讲 │要点探究

甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br -、I-)离子,向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水,则溶液变为 橙色,再加入丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次 含有的卤离子是( ) A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl- C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-

第11讲 │要点探究

B [解析] (1)根据卤素单质氧化性强弱和X-还原性强弱变化规 律可知,X2的氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,X-的还原性:F-< Cl-<Br-<I-。(2)溴水呈橙色,碘单质能使淀粉变蓝。由此可 以推断出:在甲中加入氯水,溶液不变蓝色,而呈现橙色,可说 明甲中有Br-,而无I-,再把丙加入甲中无明显变化,可证明丙 中无I-,由此可知甲中含有Br-,乙中含有I-,丙中含有Cl-。

第12讲 │ 硫及其化合物

第12讲

硫及其化合物

第12讲 │ 硫及其化合物 考纲导学
考纲要求 命题预测
1.硫及其化合物的综合考查。 本部分为元素化合物的重要组成 部分,命题中会以各种题型对硫 及其化合物之间的转化以及含硫 化合物如SO2、SO3和H2SO4的性 质进行考查。难度较大。 2.与环境保护、绿色化学相联系。 以SO2对环境的影响,辐射考查 环境污染以及食品安全等社会生 活问题是高考的热点,以及浓硫 酸性质实验改进等,难度较大。

1.了解硫元素单质及其重要化 合物的主要性质及应用。 2.了解硫元素单质及其重要化 合物对环境的影响。

第12讲 │ 要点探究 要点探究
? 探究点一 硫

1.硫的存在 硫黄 火山口 (1)游离态:硫单质俗名________,主要存在于____________ 附近或地壳的岩层里。 (2)化合态:主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在,如硫铁 CaSO4· 2O 2H 矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(____________________)和芒硝 (Na2SO4· 2O)等。 10H 2.硫的物理性质 淡黄 硫通常是一种________色固体,难溶于水,微溶于酒精,易 CS2 溶于________。

第12讲 │要点探究
3.硫的化学性质
? △ ? FeS ? ?Fe:Fe+S===== ?与金属反应? △ ?Cu:2Cu+S===== Cu2S ? ? ? ? 点燃 ? ?O2:S+O2===== SO2 ? ?与非金属反应? △ ?H2:H2+S=====H2S ? ? ? ? △ ? 浓H2SO4:S+2H2SO4?浓?===== ? ? ?与强氧化剂? 3SO2↑+2H2O ? ? 反应 ?浓HNO3:S+4HNO3?浓?=== ? ? ? ? SO2↑+4NO2↑+2H2O ?

第12讲 │要点探究
【要点深化】 1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系

第12讲 │要点探究
2.硫及其化合物之间的转换规律 (1)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,即台阶式升降,如:

第12讲 │要点探究
(2)相邻价态的粒子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)典型的归中反应 2H2S+SO2===3S↓+2H2O 2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O (4)含硫物质的连续氧化 O2 H2 O ? ?H2S足量O2SO2――→SO3――→H2SO4 ――→ 硫元素? O2 O2 H2 O ?S――→SO2――→SO3――→H2SO4 ?

第12讲 │要点探究

【典例精析】
福 例1 [2009· 建 卷 ]能 实 现 下 列 物 质 间 直 接 转 化的 元 素 是 ( ) +O2 +H2O +NaOH或HCl 单质――→氧化物――→酸或碱 ――→ 盐 A.硅 B.硫 C.铜 D.铁

第12讲 │要点探究

例 1 B S与O2生成SO2,SO2再与H2O生成H2SO3,H2SO3可以 与NaOH生成Na2SO3,B项正确。A项中的氧化物SiO2、C项 CuO、D项中的氧化物Fe3O4均不与H2O反应,故错。

第12讲 │要点探究

[点评]非金属元素间的歧化反应和归中反应以及连续氧 化都可做元素化合物推断,特别是框图推断的突破点。下 面的变式题则就以此为突破点的框图题进行了考查。

第12讲 │要点探究

在如图12-1所示的转化关系中A、B、C、D、E、 F、G、H、I均为常见物质。

第12讲 │要点探究
已知B、D都是淡黄色固体,且A与D可反应生成离子化合物I, B与I的相对分子质量相同。请完成下列问题: (1)写出下列物质的化学式:A_______,F_______,H______。 148(2)写出C的电子式:________________,写出H2O2的电子 式:________________。 (3)用电子式表示I的形成过程 ________________________________________________________。 (4)写出B→C、E→F的化学反应方程式: B→C________________________________________________, E→F________________________________________________。

第12讲 │要点探究

第12讲 │要点探究

[解析] 根据B是淡黄色固体,且可以与水反应生成氧气,则B为 过氧化钠,A为金属钠,C为氢氧化钠;D是淡黄色固体,且可与氧 气发生连续氧化反应,则D为硫单质,E、F、G、H分别为二氧化 硫、三氧化硫、硫酸和硫酸钠。

第12讲 │要点探究
? 探究点二 硫的氧化物 环境保护

【知识梳理】 1.二氧化硫 (1)物理性质 有毒 通常状况下,二氧化硫是一种无色有刺激性气味的________ 液化 气体,密度比空气大,易________,易溶于水(1∶40)。 (2)化学性质

第12讲 │要点探究
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O

SO2+NaOH===NaHSO3 SO2+2H2S===3S+2H2O

SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4 品红

第12讲 │要点探究
2.三氧化硫 (1)物理性质 液态 熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,常温下为____________,标准状况 固态 下为_______。 (2)化学性质 酸性氧化物,与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反应的方程式 为: H2SO4 H2O+SO3=____________(放出大量的热) CaSO4 CaO+SO3=____________ CaSO4+H2O Ca(OH)2+SO3=____________ 2NaHSO3+SO3=Na2SO4+2SO2↑+H2O(除去SO2中的SO3)

第12讲 │要点探究

3.硫的氧化物对大气的污染 含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼 (1)来源:____________________________________。 5.6 (2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH<________)。 (3)治理:燃煤脱硫、改进燃烧技术。 【要点深化】 1.将二氧化硫分别通入下列溶液中,产生的现象与其体现的性 质如下:

第12讲 │要点探究

溶液

加有酚酞 KMnO4 的 品红溶 石蕊试液 溴水 氢氧化钠 酸性溶液 液 溶液 变红 褪色 褪色 褪色 褪色

现象

SO2 的性质

溶于水 显酸性

溶于水 显酸性

还原性

还原 漂白性 性

第12讲 │要点探究
SO2 物理 性质

CO2

气味 毒性 溶解性 与水的反 应

化 学 性 质

与碱的 反应

无味 无毒 可溶(体积比1∶1) CO2+H2O ? SO2+H2O? ? 2SO3 H H2CO3 CO2气体通入澄清 SO2气体通入澄清石灰水中, 的石灰水中,先生 先生成沉淀,当气体过量时 成沉淀,当气体过 沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2 量时沉淀又溶解: =CaSO3↓+H2O Ca(OH)2+CO2= CaSO3+SO2+H2O= CaCO3↓+H2O Ca(HSO3)2 CaCO3+CO2+H2O =Ca(HCO3)2

有刺激性气味 有毒 易溶(体积比1∶40)

第12讲 │要点探究

与碱性氧化 物反应 弱氧化性 化 学 性 质

SO2+CaO=CaSO3 SO2+2H2S=3S↓+ 2H2O 能被酸性高锰酸钾、 氯水、溴水、碘水等氧 化剂氧化 能与某些有色物质生 成不稳定的无色物质而 使其褪色

高温 CO2+CaO===== CaCO3 高温 CO2+C=====2CO 无

还原性

漂白性



第12讲 │要点探究

对环境的影响

形成酸雨,直 接危害人体健康

引起温室效应

鉴别

①利用二氧化硫的还原性,用酸 性高锰酸钾溶液或溴水鉴别 ②利用二氧化硫的漂白性,用品 红溶液鉴别

第12讲 │要点探究
【典例精析】 例2 某探究学习小组利用图12-2中所列装置设计实验,证明 浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。

图12-2

第12讲 │要点探究

(1)实验室可观察到装置A的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶 的作用是____________,B瓶的作用是____________,C瓶的作用 是 __________________________________________________________ ______________。 (2)装置D中所盛的液体是____________,可验证的产物是 ____________。 (3)若想同时验证另一种产物的存在,需使用的药品为 ____________,该装置在整套装置中的位置是 ________________________________________________________, 理由是______________________________________________。

第12讲 │要点探究
例 2 (1)验证产物中有SO2 除去产物中的SO2 验证产物中 SO2已被B瓶的溶液全部除去 (2)澄清石灰水 CO2 (3)无水CuSO4 A前 产物气流通过A、B、C、D时会带出水 蒸气,所以必须在A之前 [解析] 要检验SO2,可以用品红溶液,要检验CO2,应该用澄清 的石灰水,但是SO2的存在会干扰对CO2的检验,所以检验CO2时 必须考虑先检验SO2并且要把它完全除去。另外生成物还有水蒸气 也需要通过实验来证明。因为在检验SO2、CO2时,必须经过水溶 液装置,会影响水蒸气的检验,因此,这三种产物的检验顺序是先 检验H2O,再检验SO2,最后检验CO2,并且保证每种检验均不受 其他物质的干扰。

第12讲 │要点探究

[点评] ①SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后 变澄清,所以当SO2和CO2同时存在时,要想证明CO2的 存在,应先将SO2除去(而且要通过实验确认已经除尽), 再通过澄清石灰水。②区别SO2和CO2关键是找出这两种 物质在性质上的区别,根据物质在性质上的区别选择合适 的试剂加以区别。下面的变式题主要考查了酸性氧化物的 特性以及SO2的氧化性和还原性。

第12讲 │要点探究
下列化学实验中,能证明某种中学常见气体为SO2的 是( ) ①能使澄清的石灰水变浑浊;②能使湿润的蓝色石蕊试纸变 红;③既能使品红溶液褪色又能使澄清的石灰水变浑浊;④ 将其通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉 淀生成,该沉淀溶于稀盐酸;⑤通入溴水,能使溴水褪色, 再滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生 A.都能证明 B.都不能证明 C.③⑤都能证明 D.只有⑤能证明

第12讲 │要点探究

C ①能使澄清的石灰水变浑浊的气体还可能是 CO2,错;②酸 性气体不只 SO2 一种,错;④CO2 也可以产生这样的现象,错。

第12讲 │要点探究
? 探究点三 浓硫酸的性质及硫酸根离子的检验
【知识梳理】 1.硫酸的物理性质 难 大量的热 硫酸_____挥发,易溶于水,浓硫酸溶于水放出__________,所 以稀释浓硫酸的方法是 将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌 _______________________________________。 2.稀硫酸的通性 指示剂 与活泼金属 稀硫酸具有酸的五个通性,能分别与_________、___________ 与碱性氧化物 与碱 与某些盐 、________________、_______及________________发生反应。

第12讲 │要点探究
3.浓H2SO4的特性 (1)吸水性 干燥剂 利用浓H2SO4的吸水性,其常用作__________。 (2)脱水性 浓H2SO4能够将有机物里的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例 脱去。 (3)强氧化性 ①常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生“钝化”。 ②能氧化不活泼的金属,如与Cu反应的化学方程式为 △ ②Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O __________________________________________。 ③能氧化非金属单质,如与C反应的化学方程式为 △ ③C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O _____________________________________________

第12讲 │要点探究
【要点深化】 1.浓硫酸与稀硫酸的鉴别 根据浓、稀硫酸物理性质和化学性质上的差异,可归纳出如 下的检验方法: (1)观察状态。浓硫酸为油状黏稠液体,而稀硫酸为均一透明 液体。 (2)利用密度。用手掂掂试剂瓶的份量,浓硫酸的质量大。 (3)取少量蒸馏水,向其中加入少量硫酸溶液,如能放出大量 的热,则为浓硫酸,反之则为稀硫酸。 (4)取少量液体,分别加入铁片,产生气泡的为稀硫酸,不产 生气泡的为浓硫酸。 (5)用玻璃棒蘸取试样在纸上写字,使纸炭化变黑的溶液为浓 硫酸,不能使其炭化的为稀硫酸。

第12讲 │要点探究

(6)取少量试样,加入胆矾,蓝色晶体变白的为浓硫酸,晶 体溶解的为稀硫酸。 (7)取少量试样,分别投入一小块铜片,稍加热,产生刺激性 气味气体且溶液变蓝的为浓硫酸,无明显现象的为稀硫酸。 (8)取少量试样滴入石蕊溶液并微热,浓硫酸先变红后红色消 失,稀硫酸只变红色。 2.SO的检验 (1)盐酸酸化,排除其他离子的干扰。 ①Ag+的干扰:先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag++ Cl-=AgCl↓。

第12讲 │要点探究

2 2 ②CO3 、SO3 干扰:因为 BaCO3、BaSO3 也是白色沉淀,与 2- BaSO4 白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。 因此检验 SO4 时,必须用酸酸化(不能用 HNO3 酸化)。 所用钡盐不能用 Ba(NO3)2 溶液,因为在酸性条件下,SO2-、 3 - - - 2 HSO3 、SO2 等会被溶液中的 NO3 氧化为 SO4 ,从而得出错误的结 论。 (2)正确操作 加足量盐酸酸化 滴加BaCl2溶液 被检液 ――――――→ 取清液――――――→ 有无白色沉淀(判 断有无 SO2-)。 4





第12讲 │要点探究
【典例精析】 例3 [2010· 北京卷]用如图12-3所示实验装置(夹持仪器已

略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )

图12-3

第12讲 │要点探究

A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量 B.②中选用品红溶液验证SO2的生成

C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色

第12讲 │要点探究

例3 D [解析]该装置的设计具有环保并且能随时控制反应的进 行与停止,A、C项正确;本装置利用二氧化硫的漂白性检验其生 成,B项正确;D项忽视浓硫酸的稀释要将浓硫酸注入水中,该项 错误。

第12讲 │要点探究

[点评]观察近几年高考试题可以发现,对浓H2SO4性 质的考查具有一定的隐含性,主要表现在以下几个方面: ①如本题隐含了浓硫酸稀释的操作;②隐含条件对反应的 影响,如浓H2SO4与不活泼金属、非金属在不加热的条件 下不反应,在加热的条件下与Fe、Al发生剧烈反应;③隐 含浓H2SO4与金属反应时,反应过程中浓度的减小对反应 的影响。下面的变式题为与SO和SO的检验有关的离子推 断题。

第12讲 │要点探究
某一无色溶液,可能含有Na+、Cu2+、NH、Fe3+、 Al3+、Mg2+、CO32-、SO42-、K+等离子中的一种或几种,为 确定其组成,做如下实验: ①取少量待测溶液,向其中滴入盐酸酸化的氯化钡溶液,生 成白色沉淀; ②另取少量待测溶液,向其中加入过氧化钠,产生无色无味 气体,并生成白色沉淀;加入过量过氧化钠时,沉淀部分溶 解。 试判断:溶液中一定存在的离子有____________;一定不存 在的离子有________________;不确定的是____________为 验证此离子的存在,还应进行______________实验。

第12讲 │要点探究

2 Al3+、Mg2+、SO4- Cu2+、NH+、Fe3+、CO2- 4 3 Na+、K+ 焰色反应 + + [解析] 根据溶液无色,可知一定不含有:Cu2 、Fe3 ,由 2 2 ①可知不含有 CO3-,一定含有 SO4-;由②得到的气体无味,可 + + 知一定不含 NH4 ,由②中沉淀部分溶解,可知一定含有 Al3 和 Mg2+。

第13讲 │ 氮的氧化物

硝酸

第13讲

氮的氧化物

硝酸

第13讲 │ 氮的氧化物 考纲导学
考纲要求

硝酸

命题预测
1.氮的氧化物及其对环境的污 染。该部分知识的考查通常是作 为选择支出现,若在非选择题中 则是热化学反应、化学平衡等的 命题着力点,难度较大。 2.硝酸的强氧化性。考查的角度 较多,是离子共存题中的隐含条 件、技巧计算以及硝酸与金属反 应设计探究性实验的载体,难度 较大。

1.了解氮元素单质及其重要化 合物的主要性质及应用。 2.了解氮元素单质及其重要化 合物对环境的影响。

第13讲 │ 要点探究 要点探究
? 探究点一 氮气与氮的氧化物

【知识梳理】 1.氮气 (1)物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体,难溶于水,在空气中约占 78% ________。 N??N N≡N (2)结构:电子式为__________,结构式为___________,氮氮 三键的键能大,分子结构稳定,化学性质不活泼。

第13讲 │要点探究
(3)化学性质 常温下,N2的化学性质不活泼,可代替稀有气体作保护气体。
催化剂 N2+3H2 ==========2NH3 高温、高压
放电或高温 N2+O2 ======= 2NO

(4)氮的固定 游离态的氮 氮的化合物 氮的固定是指使空气中______________转化为______________的 方法。 2.氮的氧化物 (1)物理性质

第13讲 │要点探究
颜色 气味 无味 有刺激 性气味 毒性 密度 比空气略 大 水溶性

NO

无色 红棕色

有毒 有毒

难溶于水
与水反应

NO2

比空气大

(2)化学性质

第13讲 │要点探究
写出以上转化的化学方程式:

2NO+O2===2NO2 ①______________________________; 3NO2+H2O===2HNO3+NO ②__________________________________; Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ③____________________________________________。
【要点深化】 氮的氧化物溶于水的计算 氮的氧化物溶于水的计算有以下几种情况: (1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时可依据:3NO2+ H2O===2HNO3+NO,利用气体体积差值进行计算。

第13讲 │要点探究

(2)NO2 和 O2 的 混 合 气 体 溶 于 水 时 , 由 4NO2 + O2 + 2H2O===4HNO3 可知, 当体积比 V(NO2)∶V(O2) ?=4∶1,恰好完全反应 ? ?>4∶1,NO2过量,剩余气体为NO ?<4∶1,O 过量,剩余气体为O ? 2 2

第13讲 │要点探究

(3)NO 和 O2 同 时 通 入 水 中 时 , 其 反 应 是 : 2NO + O2===2NO2,4NO2+O2+2H2O===4HNO3, 总反应式为:4NO+3O2+2H2O===4HNO3 当体积比 V(NO)∶V(O2) ?=4∶3,恰好完全反应 ? ?>4∶3,剩余NO ?<4∶3,剩余O ? 2

第13讲 │要点探究

(4)NO、NO2、O2 三种混合气体通入水中,可先按(1)求出 NO2 与 H2O 反应生成的 NO 的体积,再加上原混合气体中 NO 的体积 即为 NO 的总体积,再按(3)方法进行计算。 值得注意的是:4NO2+O2 和 4NO+3O2 从组成上均相当于 N2O5 的组成。即(2)(3)二式的方法,也为上述问题的解法提供了新 的思路。即利用混合气体中的 N、O 原子个数比进行分析判断: ?<2∶5, O2剩余 ? N(N)∶N(O)?=2∶5 ,完全反应 ?>2∶5,剩余NO ?

第13讲 │要点探究
【典例精析】
例1如图13-1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 来试管中盛装的气体不可能是( ) A.可能是N2与NO2的混合气体 B.可能是O2与NO2的混合气体 C.可能是NO与NO2的混合气体 D.可能是NO2一种气体 图13-1

第13讲 │要点探究

例 1 A 根据方程式4NO2+2H2O+O2===4HNO3和4NO+ 2H2O+3O2===4HNO3可以看出一氧化氮与氧气按体积比4∶3可 以完全充满,二氧化氮与氧气按体积比4∶1可以完全充满。但 若有氮气,则水一定不会充满试管。

第13讲 │要点探究

[点评]本题的关键是熟悉两个综合方程式4NO2+2H2O +O2===4HNO3和4NO+2H2O+3O2===4HNO3,若对这点 掌握的较为熟练,则本题即可快速地选出A项,因为无论通 入什么气体,化学性质稳定的N2都不会参加反应进入溶液 中。下面的变式题则从定量的角度对这两个反应进行了考 查。

第13讲 │要点探究

将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于 水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气 体中O2的体积和剩余的气体分别是( ) ①2.4 mL、O2 ②1.2 mL、NO ③4 mL、O2 ④3.6 mL、NO A.①或② B.②或③ C.③或④ D.①或④

第13讲 │要点探究

B [解析] NO2与O2的混合气体通入水中的反应:4NO2+O2+ 2H2O=4HNO3。剩余的2 mL无色气体可能是NO或O2。如是O2, 则溶于水的气体为10 mL,其中O2为2 mL,NO2为8 mL,即原混合 气体中含NO2为8 mL,O2为4 mL。如是NO,与水反应生成NO的 NO2气体为6 mL,其余NO2和O2共6 mL恰好反应生成HNO3,其中 O2为1.2 mL,NO2为4.8 mL,即原混合气体中含NO2为10.8 mL, O2为1.2 mL。

第13讲 │要点探究
? 探究点二 硝酸

【知识梳理】 1.硝酸的物理性质 纯硝酸______色、______挥发、有__________气味,与水以任 无 易 刺激性 意比例混溶。 2.硝酸的化学性质 不能 (1)酸的通性,但与活泼金属反应时________生成H2。 (2)不稳定性 △ 4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O 化学方程式为:________________________________。

第13讲 │要点探究
(3)强氧化性 金、铂 ①能与除__________以外的所有金属反应,如Cu与浓、稀 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+ HNO3均可反应,化学方程式分别为___________________________ 2NO2↑+2H2O _______________,3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 。 _____________________ 有些金属(如Fe、Al等)在冷的浓HNO3中发生钝化。 ②与不活泼的木炭反应的化学方程式为: C+4HNO3(浓)===4NO2↑+CO2↑+2H2O ____________________________________。 ③硝酸的氧化性不同于硫酸的是:硝酸不论浓度大小,均具 增强 有强氧化性,且硝酸的氧化性随其浓度的增大而________,但其还 原产物却随着其浓度的变化而不同,一般说来,浓硝酸的还原产物 一氧化氮 二氧化氮 为____________,而稀硝酸的还原产物为____________。 ④浓硝酸和浓盐酸的混合物称为王水(王水中浓硝酸与浓盐酸的 1:3 体积比为____________),其氧化能力更强,能使一些不溶于硝酸 的金属,如金、铂等溶解。

第13讲 │要点探究
【要点深化】 1.硝酸与非金属单质的反应 硝酸与非金属单质反应时非金属单质一般氧化为最高价氧化 物或其对应的水化物,硝酸只表现为氧化性,完全转化为还原产 物。 △ 如:C+4HNO3(浓)=====CO2↑+4NO2↑+2H2O △ S+6HNO3(浓)=====H2SO4+6NO2↑+2H2O 2.硝酸与金属的反应 (1)硝酸与金属反应的一般规律 ①硝酸与金属反应生成金属的硝酸盐和氮氧化物(一氧化氮或 二氧化氮),参加反应的硝酸一部分做氧化剂,即氮元素化合价降 低的那部分硝酸;一部分起酸的作用,即生成金属硝酸盐的那部 分硝酸,也就等于硝酸盐中的 NO-。 3

第13讲 │要点探究
②活泼金属与硝酸反应一般不生成氢气而生成水,这说明呈 - 现强氧化性的不是氢离子,而是 NO3 。 ③浓硝酸在常温下使铁、铝钝化,其原因是将铁、铝表面氧 化成一层致密的氧化膜,阻止了反应的继续进行。 ④金属与一定体积的浓硝酸反应时,开始时产生二氧化氮, 随着反应中硝酸的消耗,其浓度逐渐减小,产生一氧化氮气体, 故最后所得气体为一氧化氮和二氧化氮的混合气。 (2)硝酸与金属铁及其化合物的反应 铁具有可变化合价,因此铁与稀硝酸的反应情况比较复杂, 故备受高考命题者的青睐。铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁,当 铁过量时,发生反应 Fe+2Fe3+===3Fe2+,即过量的铁与硝酸反应 生成硝酸亚铁。

第13讲 │要点探究
“恰好完全反应”——铁与HNO3作用时经常见到“恰好完全反 应”这一说法,对“恰好完全反应”的理解是铁和硝酸都不剩余。 假定硝酸的量一定,则与铁完全反应时铁的物质的量为一个范围, 即生成Fe3+,或Fe2+,或Fe3+和Fe2+的混合物,而涉及该问题的试 题往往要用极端假设法解决。 Fe的氧化物与硝酸反应时,生成Fe3+。如FeO、Fe3O4分别与稀 硝酸反应:3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O,3Fe3O4 +28HNO3(稀)===9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O反应中,硝酸既表现了 强氧化性,又表现了酸性。而Fe2O3与稀硝酸反应时稀硝酸只表现 酸性,Fe2O3+6HNO3===2Fe(NO3)3+3H2O。

第13讲 │要点探究

(3)硝酸与金属反应的相关计算规律 硝酸与金属反应时,金属被氧化生成金属阳离子,硝酸被还 原为低价氮的化合物。所遵循的规律必须符合三个守恒:①电子 得失守恒。根据这个守恒,可求出氮元素被还原后的价态,根据 价态确定反应物;②物质守恒,即溶液的NO和释放出的NO(或 NO2)中N的物质的量之和等于原HNO3的物质的量;③溶液中要 符合电荷守恒,Mn+和H+所带正电荷总数应等于NO所带负电荷 总数。(因为这种溶液中OH-浓度很小,可被忽略)

第13讲 │要点探究
【典例精析】 例2 一种酸性较强的溶液中,可能存在NO、I-、Cl-和 Fe3+中的一种或几种,向该溶液中加入溴水后,溴单质被还原, 由此可推知这种溶液中( ) A.含I-,不能确定是否含Cl- B.含NO C.含I-、NO、Cl- D.含Fe3+

第13讲 │要点探究

例 2 A [解析]由题意溴单质被还原说明溶液中含有还原性离子 I-,而在酸性条件下NO具有强氧化性,不能与I-共存,Fe3+与I- 也不能共存。
3

[点评] NO 在酸性条件下具有强氧化性,往往作为解题中不可缺少 的一个条件隐藏在试题中,如酸性条件下与SO32-、S2-、Fe2+、I- 等离子不能共存。隐含条件型试题因其解题信息具有一定的潜隐性, 在解题时极易被忽视,造成漏解、错解,因此在学习中应引起足够 重视。下面的变式题若对此忽视,则极易造成误选。

第13讲 │要点探究

已知在Fe(NO3)2溶液中存在如下平衡:Fe2++H2O Fe(OH)2+2H+,若向此溶液中加入盐酸,下列说法错误的是 ( ) A.平衡向逆反应方向移动 B.发生了氧化还原反应 C.溶液颜色由浅绿色变为棕黄色 D.溶液的浅绿色加深,变为棕绿色

第13讲 │要点探究

D 若根据水解方程式,加入盐酸后溶液中 H+浓度增大,使平衡 向逆反应方向移动,导致 Fe2+浓度增大,从而得到错误结论 D。 本题隐含 NO-在有 H+存在时具有强氧化性,可以将 Fe2+氧化为 3 3+ Fe ,使溶液颜色逐渐变为棕黄色。

第14讲 │ 氨与铵盐

第14讲

氨与铵盐

第14讲 │ 氨与铵盐 考纲导学
考纲要求 命题预测
1.氨气及铵盐的性质。这部分知 识在高考中一般是穿插在各类题型 中进行,较少出现单独命题的情况, 1.了解氨气的主要性质及应 如喷泉实验原理、NH 的检验、离 子的共存等,难度中等。 用。 2.结合其他非金属元素以无机框图 2.了解铵盐的检验以及铵盐 推断的形式进行综合考查是本部分 的性质。 知识的主要命题形式。特别是氮元 素的连续氧化反应以及氮元素间的 歧化反应是该类试题的突破点,难 度较大。

第14讲 │ 要点探究 要点探究
? 探究点一 氨气的性质与制法
【知识梳理】 1.氨气的物理性质及分子结构 纯净的NH3是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨 液化 的沸点较高,很容易________,液态氨气气化时要吸收大量热,常 制冷 作________剂。NH3极易溶于水,常温常压下1体积水溶解 700体积 ________氨气。 氨气的电子式为____________,结构式为______________。 三角锥形 分子的构形为__________。

第14讲 │要点探究
2.氨气的化学性质 (1)与水反应 氨水显碱性的原因: NH3+H2O?? NH3· 2O? NH4++OH- H ______________________________________。 红色 变蓝 NH3能使湿润的________石蕊试纸________,常用此性质检验 放电或高温 NH3。 N2+O2 ======= 2NO (2)与酸(如浓盐酸)反应 NH3+HCl===NH4Cl 化学方程式:____________________。 生成白烟 现象:___________,可用此性质检验NH3。 (3)与盐(如AlCl3)反应 Al3++3NH3· 2O===Al(OH)3↓+3NH H 离子方程式:__________________________________。

第14讲 │要点探究
(4)与O2反应(氨的催化氧化)
催化剂 4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O △ _________________________________________。

化学方程式:

3.氨气的制法与用途
△ 2NH4Cl+Ca(OH)2=====CaCl2+2NH3↑+2H2O ____________________________________________。

(1)实验室制法原理: (2)工业制法原理:

________________________________________________________。

(3)用途:制硝酸、铵盐、尿素、纯碱、制冷剂。

第14讲 │要点探究
【要点深化】 1.喷泉实验 (1)喷泉实验成功的关键 ①盛气体的烧瓶必须干燥。 ②气体要充满烧瓶; ③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性); ④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。 (2)常见的喷泉实验装置 喷泉实验的本质是形成压强差而引发液体上喷,为此可设计多 种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷、生成气 体、发生气体体积减小的反应等)来使喷泉产生。

第14讲 │要点探究

图14-1

第14讲 │要点探究
装置Ⅱ:挤压气球,即可使少量的溶液沿导管进入烧瓶中,导 致大量的NH3溶解,烧瓶内形成负压而产生喷泉。 装置Ⅲ:去掉了胶头滴管。打开止水夹,用手(或热毛巾等)捂 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。 (开放性问题,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) 装置Ⅳ:在锥形瓶中加入能产生气体的物质,使锥形瓶内气体 的压强明显增大,将液体压入烧瓶而产生喷泉。 装置Ⅴ:在水槽中加入使水温度升高的物质,致使锥形瓶内酒 精因升温而挥发,锥形瓶内气体压强增大而产生喷泉。

第14讲 │要点探究
装置Ⅵ:烧瓶中通入H2S(或SO2),然后通入SO2(或H2S),现象 为有淡黄色粉末状物质生成,瓶内壁附有水珠,NaOH溶液喷到烧 瓶内。 装置Ⅶ:打开①处的止水夹并向烧瓶中通入少量HCl气体后关 闭止水夹,再打开②处的止水夹。观察到先产生白烟,生成固体 NH4Cl,瓶内气压降低形成喷泉。 装置Ⅷ:先挤压胶头滴管,再打开a、c活塞,然后打开b活塞, 可产生双喷泉现象。 2.氨气的三种实验室制法 (1)加热固态铵盐和碱的混合物

第14讲 │要点探究
△ ①反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2=====2NH3↑+CaCl2+2H2O △ ②装置:“固体+固体――→气体”(与用 KClO3 和 MnO2 或 KMnO4 制 O2 的装置相同)。

图14-2

第14讲 │要点探究

③干燥:用碱石灰(NaOH和CaO固体的混合物)。 ④验满方法:A.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝 ;B.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。 ⑤环保措施:收集时,一般在管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的 棉花球,可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3,同时 也可避免污染空气。 (2)加热浓氨水

第14讲 │要点探究
△ ①反应原理:NH3· 2O=====NH3↑+H2O H ②装置:

图14-3

第14讲 │要点探究
(3)浓氨水中加入固态碱性物质
装置 反应原理

浓氨水中存在以下平衡:NH3+H2O?? NH3· 2O? ? NH+OH-,加入固态碱性物质 H

(如CaO、NaOH或碱石灰等),消耗水且使c(OH
-)增大,使平衡逆向移动,同时反应放热,促

图14-4

进NH3· 2O分解 H

第14讲 │要点探究
3.液氨与氨水的比较 液氨 物质成 分 纯净物(非电解 质) NH3分子 不具有碱性 常温常压下不 能存在 氨水

混合物(NH3· 2O为弱电解质) H NH3、NH3· 2O、H2O、NH、OH H -、H+(少量)
具有碱的通性 常温常压下可存在

粒子种 类
主要性 质 存在条 件

第14讲 │要点探究
【典例精析】
例1利用如图14-5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。

图14-5

第14讲 │要点探究

(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 __________________________________________________________ ________________________________________________________。

第14讲 │要点探究
例 1 (1)先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管, 再打开a、b活塞) (2)烧瓶Ⅱ导管口处产生白烟 (3)先打开a、c 活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开 c活塞),片刻后,关闭a,然后打开b活塞 [解析] 若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉 ”现象,先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管, 再打开a、b活塞)。若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,则在a 中NH3被水吸收,形成负压,Ⅰ中HCl进入Ⅱ中,HCl和NH3反 应生成固体NH4Cl,生成白烟。要在烧瓶Ⅰ形成喷泉,就要形成 负压,先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管。

第14讲 │要点探究

[点评]本题的关键在于掌握喷泉形成的实质,形成喷泉 必须要有比较大的压强差,形成压强差的方法可以是溶于 水,也可以是通过NH3和HCl反应生成固体等。此外形成喷 泉也可以用增大被密封装置内压强的方法,就像公园里的 喷泉池。下面的变式题则以实验探究为依托,考查了氨气 的制法和还原性等。

第14讲 │要点探究
[2010· 海淀二模]某课外小组在实验室制备氨气, 并进行有关氨气的性质探究。 (1)该小组同学加热生石灰与氯化氨的混合物制取干燥 的氨气。 ①应该选用的仪器及装置有________(填字母)。

第14讲 │要点探究

②生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为____________。

第14讲 │要点探究
(2)该小组同学设计如图14-7所示装置探究氨气的还原性。

图14-7 ①氨催化氧化的化学方程式为 _______________________________________________________。 ②若实验时通入氨气的速率过快,在烧瓶中会出现白烟, 该物质的化学式为________________。

第14讲 │要点探究
(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。 ①甲同学先将二氧化碳通入水中,充分溶解后,再通入氨 气;乙同学先将氨气通入水中,充分溶解后,再通入二氧化 碳。请选择合适的方案并说明原因。

②写出检验产物中有NH的方法。

第14讲 │要点探究
(1)①I、F、G、E、C △ ②CaO+2NH4Cl=====CaCl2+2NH3↑+H2O 催化剂 (2)①4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O △ ②NH4NO3 (3)①乙同学方案合理。因为二氧化碳在水中溶解度较小,先 通入二氧化碳,再通入氨气,生成的产物量少,且易生成碳酸铵; 氨气在水中溶解度很大,先通入氨气,再通入二氧化碳,生 成的产物量多,且易生成碳酸氢铵 ②取少量产物放入试管中,加入浓 NaOH 溶液,加热,在试 + 管口放置湿润的红色石蕊试纸, 若试纸变蓝, 则证明产物中有 NH4

第14讲 │要点探究
[解析] (1)①该反应需加热进行,故需要仪器F,固体混合物的 反应装置为I,G是干燥装置,因氨气的密度比空气的小,应该用向 下排气法收集,可选取E装置,因氨气极易溶于水,使用装置C可 防止倒吸。②生石灰与氯化铵的反应,与Ca(OH)2与氯化铵的反应 相类似:CaO+2NH4Cl===CaCl2+2NH3↑+H2O。(2)②催化氧化 生成物有NO和H2O,在氧气存在的情况下会生成HNO3,通入NH3 的速率过快,有些未反应的NH3与HNO3反应生成NH4NO3。(3)制取 碳酸氢铵的反应方程式为:NH3+CO2+H2O===NH4HCO3,甲、 乙同学方案的差异在于是先通入二氧化碳,还是先通入氨气。因氨 气在水中的溶解度较大,反应后能够产生更多的碳酸氢铵,故乙方 案较合理。本题难度较大。

第14讲 │要点探究
? 探究点二 铵盐

【知识梳理】
1.铵盐的物理性质 ________和________反应的产物称为铵盐。 氨气 酸

易 都是白色或无色晶体,都________溶于水。
2.铵盐的化学性质 (1)不稳定性 写出 NH4Cl、NH4HCO3 受热分解的化学方 程式:

NH3↑+HCl↑
△ NH4HCO3=====NH3↑+CO2↑+H2O↑

第14讲 │要点探究

(2)与强碱反应 写出 NH4Cl 溶液与 NaOH 溶液反应并微热搅拌的离子方程式: △ NH++OH-=====NH3↑+H2O 4 ___________________________________________________________ 【要点深化】 1.NH+的检验方法 4 铵盐的检验方法有以下两种: ①取少许样品与碱混合于试管中共热, 将湿润的红色石蕊试纸靠近管 + 口,若试纸变蓝,则证明样品中含有 NH4 。 ②取少许样品于试管中,加入碱后加热,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 试管口,若有白烟产生,则证明样品中含有 NH+。 4

第14讲 │要点探究
2.含氮物质的化合价变化及规律 ①氮元素间的岐化和归中 歧化——同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 归中——同一元素高价态和低价态生成中间价态。 歧化:3NO2+H2O=2HNO3+NO 归中:6NO+4NH3=5N2+6H2O ②含氮物质的连续氧化

第14讲 │要点探究

第14讲 │要点探究

【典例精析】 例2 [2010· 成都三诊]化合物A、B、C都只含两种元素,且A、 B均含有X元素。已知一定条件下,可发生反应:A+B===W+C, W是含X元素的单质。由此推出X元素( ) A.一定是非金属元素 B.可能是金属元素 C.一定是金属元素 D.金属元素和非金属元素均有可能

第14讲 │要点探究

例2

A

[解析]含X元素的A和B两种化合物相互反应生成X的单质,

说明X在一种物质中是显正价,在另一种物质中显负价,则X一定 是非金属元素。 [点评]金属元素没有负化合价,故通过归中反应产生的单质一定为 3 非金属元素的单质,这往往成为该类试题的“题眼”。下面的变式题 则需要通过分析试题中的信息,并将已知化合物知识迁移到新物质 中。

第14讲 │要点探究

氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与 水反应有H2生成,下列叙述不正确的是( ) A.NH4H是离子化合物 B.NH4H溶于水,所形成的溶液显碱性 C.NH4H与水反应时,NH4H是氧化剂 D.NH4H固体投入少量的水中,有两种气体生成

第14讲 │要点探究

C 题意 NH4H 与氯化铵的结构相似, 可知 NH4H 为离子化合物, + 由 NH4 和 H-组成。 4H 与水发生“归中”反应生成氢气: 4H NH NH +H2O===H2↑+NH3↑+H2O,NH4H 中-1 价氢化合价升高生 成氢气,作还原剂。反应生成氨水,呈碱性。


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