【三年高考两年模拟】高考化学 第15讲 非金属及其化合物课件.ppt

df 第15讲非金属及其化合物 知识梳理基础练习能力提升 知识梳理 一 富集在海水中的元素 氯二 硫的转化三 氮的循环四 无机非金属材料的主角 硅 通常氯气是黄绿色 有刺激性气味 能溶于水 比空气重 易液化的有毒气体 一 富集在海水中的元素 氯 一 氯气的物理性质 返回 二 氯气的化学性质 4 与水反应 5 与碱反应naoh ca oh 2 1 与金属反应 na cu fe 3 与某些还原性物质反应 ki kbr fe2 k2s k2so3 so2 2 与非金属反应 h2 注意 变价金属 cl2 高价的金属氯化物 注意 1 新制氯水的成分 三分子三离子 分子 cl2 h2o hclo 离子 h cl clo 性质 刺激性气味 有较强的氧化性和漂白性 有酸性 用途 自来水用cl2消毒 cl2可漂白湿的带色有机物 干的不行 实质 cl2 h2o hcl hclohclo有消毒 杀菌 漂白作用 返回 2 久置氯水 成份 h2o h cl 相当于稀盐酸 性质 没有较强的氧化性和漂白性 有酸性 不稳定 2hclo光照2hcl o2 有较强的氧化性和漂白性 有弱酸性 仅适于漂白有机物 对有色离子无作用 3 hclo的性质 返回 4 漂白粉 1 制法 cl2 2ca oh 2 cacl2 ca clo 2 2h2o 漂白粉 2 性质 是混合物 需密封保存 有效成分 ca clo 2 只有酸性条件下 转变为hclo才有漂白性及消毒作用 漂白原理 ca clo 2 co2 h2o caco3 2hclo 总结 具有漂白作用的物质 浓硝酸 na2o2 hclo 氧化漂白 so2 化合成不稳定无色物 活性炭 物理吸附有色物质 返回 三 氯气的实验室制法 原理 mno2 4hcl mncl2 cl2 2h2o 注意 浓盐酸作用 还原性 酸性该反应必须用浓盐酸 因稀盐酸几乎无还原性 随着反应进行 浓盐酸将渐稀 一定程度时 会自动停止 hcl不可能消耗尽 装置 发生装置 固 液加热制气 净化 cl2 h2o hcl 通过nacl饱和溶液 hcl全溶 cl2几乎不溶 cl2 h2o 通过浓h2so4 纯净的cl2 收集 密闭排空气法 尾气吸收 用naoh吸收 操作 连 检 装 制 集 另 其它方法制cl2 2kmno4 16hcl 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o kclo3 6hcl kcl 3cl2 3h2o 返回 四 氯气的检验 2 遇湿蓝色石蕊试纸 先变红后褪色 3 遇湿淀粉碘化钾试纸 由白变蓝 1 闻味 观色 4 加agno3溶液和稀hno3 产生白色沉淀 返回 f2 br2 i2 cl2 颜色 密度 状态 熔沸点 浅黄绿色 黄绿色 深红棕色 紫黑色 气体 气体 液体 固体 增大 升高 1 卤素单质物理性质的变化规律 五 卤族元素 溴易挥发 碘易升华 2 溴与碘在不同状态下的颜色变化 状态 溴 碘 紫黑色 紫红色 棕黄色 紫红色 紫色 深棕红色 红棕色 黄色 橙色 橙红色 气态 水溶液 苯或汽油溶液 ccl4溶液 常态 返回 1 和氢气反应 h2 x2 2hx 3 卤素单质的化性 易得电子 作氧化剂 2 和水反应h2o x2 hx hxo 3 卤单质间的置换 2nabr cl2 2nacl br2 2nai cl2 2nacl i2 2ki br2 2kbr i2 返回 4 碘单质遇淀粉溶液变蓝 注意 碘单质 较强的氧化剂 如cl2 br2 hno3 o3遇湿淀粉碘化钾试纸变蓝 5 hf是弱酸 hcl hbr hi都是强酸 返回 4hf sio2 sif4 2h2o 用于雕刻玻璃 卤化银 agcl 白 agbr淡黄色 agi黄色 都难溶于水和稀hno3 agf 可溶 agbr 见光分解 可作感光剂 用于照相 agi 见光分解 用于人工降雨 6 几种卤化物 x 离子检验hno3酸化aghno3溶液生成沉淀 x cl r i l ag agcl 白 br ag agbr 浅黄 i ag agi 黄 返回 7 使溴水褪色的物质 1 因萃取作用而使溴水褪色的物质 如苯 ccl4 直馏汽油等有机溶剂 2 能与溴发生氧化还原反应的还原性无机化合物 如h2s so2 na2s na2so3 等 3 能与溴水发生反应的金属 如na mg al zn等 4 能与溴发生加成反应的不饱和烃及其衍生物 如烯烃 炔烃等 5 能被溴水氧化的 含有醛基的化合物 6 能与溴水发生反应的碱性物质 如naoh na2co3等 例1 在淀粉碘化钾溶液中 滴加少量的naclo溶液 并加入少量硫酸 溶液立即变蓝 反应的离子方程式 在上述蓝色溶液中 滴加足量的na2so3溶液 蓝色逐渐消失 这是因为 离子方程式是 以上实验条件下 clo i2 so42 的氧化性由强到弱的顺序是 2i clo 2h i2 cl h2o i2被na2so3还原为i so32 i2 h2o so42 2h 2i clo i2 so42 例2 氰 cn 2 硫氰 scn 2的化学性质和卤素 x2 很相似 化学上称为拟卤素 如 scn 2 h2o hscn hscno 已知阴离子的还原性强弱顺序为cl br cn scn i 试写出 1 cn 2与koh溶液反应的化学方程式 2 nabr和kscn的混合溶液中加入 cn 2 反应的离子方程式 1 cn 2 2koh kcn kcno h2o 2 cn 2 2scn scn 2 2cn 返回 返回目录 二 硫的转化 s 物理性质 化学性质 黄色固体 难溶于水 微溶于酒精 易溶于cs2 1 氧化性 如 金属 h2 2 还原性 如 强氧化剂 o2 一 硫单质的性质 注意 和变价金属生成低价金属硫化物 返回 so2 物理性质 化学性质 无色有刺激性气味的气体 易液化 易溶于水 1 40 1 酸性氧化物的性质 2 还原性 和氧化剂反应 3 弱氧化性 和h2s反应 4 漂白性 化合漂白 二 二氧化硫的性质 返回 注 so2与co2的相互鉴别 鉴别so2气体的常用方法是用品红溶液 看能否使其褪色 有时还需再加热看能否再复原 鉴别co2气体的常用方法是用澄清石灰水 看能否使其变浑浊 足量时再变澄清 当混有co2时 不会影响so2的鉴别 当混有so2时会干扰co2的鉴别 应先除去so2后再用澄清石灰水鉴别co2气体 除去co2中的so2 常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性kmno4溶液或饱和nahco3溶液 吸收so2 再通过品红溶液 检验so2是否被除尽 下列褪色现象是so2的漂白性吗 请思考 so2使橙色溴水褪色 so2使紫色酸性kmno4溶液褪色 so2使红色的酚酞褪色 解析 不是 是由于so2的还原性 使其和氧化剂紫色酸性kmno4 溴水反应而褪色 不是漂白性 例1 某学生课外活动小组利用图示装置分别做如下实验 2 在试管中注入某无色溶液 加热试管 溶液变为红色 冷却后恢复无色 则此溶液可能是 溶液 加热时溶液由无色变为红色的原因 1 在试管中注入某红色溶液 加热试管 溶液颜色逐渐变浅 冷却后恢复红色 则原溶液可能是 溶液 加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是 稀氨水和酚酞 稀氨水中的nh3逸出 所以溶液的颜色变浅 溶有so2的品红 so2气体逸出 品红溶液恢复红色 例2 向nabr nai na2so3混合液中 通入一定量氯气后 将溶液蒸干并充分灼烧 得到固体剩余物质的组成可能是 naclna2so4 naclnabrna2so4 naclna2so3 naclnaina2so4 b c d 答案 返回 so3 物理性质 化学性质 标况下为无色的固体 熔沸点都较低 易溶于水生成硫酸 酸性氧化物的性质 三 三氧化硫的性质 返回 h2so4 物理性质 化学性质 so42 的检验 纯硫酸为无色油状液体 以任意比溶于水放热 高沸点 难挥发 酸的通性 1 吸水性 2 脱水性 先用盐酸将被检的溶液酸化 无沉淀生成 3 强氧化性 稀硫酸 浓硫酸 然后滴加bacl2溶液 如果有白色沉淀生成 则说明原溶液中有so42 四 硫酸的性质 例1 50ml18mol l的硫酸中加入足量的铜片并加热 被还原的硫酸的物质的量是 a 等于0 9mol b 大于0 45mol 小于0 9molc 等于0 45mol d 小于0 45mol 答案 解析 浓硫酸在反应的过程中浓度会减小 逐渐变成稀硫酸 反应会停止 例2 高温下硫酸亚铁发生如下反应 2feso4 fe2o3 so2 so3 若将生成的气体通入氯化钡溶液中 得到的沉淀物是 a baso3和baso4b bas c baso3 d baso4 答案 d 例3 将so2通入bacl2溶液至饱和 未见沉淀生成 继续通入另一种气体 仍无沉淀 则通入的气体可能是 a co2b nh3c no2d h2s 答案 a 总结 返回 返回目录 一 氮气 1 氮气的电子式和结构式 n n 氮分子的键能大 3 化学性质 4 氮气用途 合成氨 制硝酸 充填灯泡 焊接金属的保护气 保存粮食 2 物理性质 氮气是无色 无味 密度比空气稍小 熔 沸点低 难溶于水的气体 三 氮的循环 二 nh3 1 结构 三角锥形 2 物性 无色 有剌激性气味的气体 易溶于水 1 700 易液化 氨水浓度越大 密度越小 氨水的溶质是氨气 3 用途 常用作致冷剂 工业制硝酸 喷泉实验 在干燥的圆底烧瓶里充满氨气 用带有玻璃管和滴管 滴管中预先吸入水 的塞子塞紧瓶口 倒置烧瓶 使玻璃管插入盛水的烧杯 水中滴入少量酚酞溶液 轻轻挤压滴管 使水进入烧瓶 观察现象 例 在标准状况下 在干燥的烧瓶内装入干燥纯净的nh3 然后做喷泉实验 水充满烧瓶 烧瓶中所得溶液的物质的量浓度为 mol l 1 答案 1 22 4mol l 1 返回 4 氨气的化学性质 与水 与氧气 与酸 1 碱性2 还原性 与某些金属离子 与al3 fe2 fe3 生成氢氧化物沉淀 与ag 先沉淀 后溶解 得银氨溶液 3nh3 h2o alcl3 al oh 3 3nh4cl 注意 氨水和液氨有什么不同 氨水中含有哪些微粒 氨水是氨气的水溶液 是混合物 故氨水中含氨分子 水分子 一水合氨分子 液氨是液态的氨 是纯净物 少量的铵根离子 氢氧根离子 还有氢离子 一水合氨浓度大于铵离子和氢氧根离子浓度 返回 制气装置还可以制取哪些气体 氧气 5 实验室制备氨气 能否用浓硫酸作干燥剂 不行 因氨与浓硫酸能反应 集气的试管口为什么塞一团棉花 防止对流 提高集气速度和纯度 集气装置还可以收集哪些气体 制气的试管口为什么稍向下倾斜 防止水流向红热的试管底部而使试管爆裂 比空气轻的气体 如氢气等 返回 三 铵盐 1 物理性质 离子晶体 均可溶于水 2 化学性质 与强碱反应 受热分解 铵盐的水解 加碱并加热如能够产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 则含铵根离子 铵根离子的检验 返回 四 no no2 1 no 物理性质 无色气体 有毒 与co同 与血红蛋白中得fe2 结合 破坏其输氧功能 化学性质 2no o2 2no2 制备 2 no2 物理性质 红棕色气体 易溶于水 化学性质 3no2 h2o 2hno3 no 制备 返回 五 hno3 纯硝酸为无色 一般为黄色 有刺激性气味 可溶于水 易挥发 密度比水大 溶于水放热 1 硝酸的物理性质 1 强酸性 2 硝酸的化学性质 2 强氧化性 浓度越大 氧化性越强 注意 与金属反应不放出氢气 使指示剂变色 稀硝酸使紫色石蕊试液变红浓硝酸使紫色石蕊试液先变红 后退色 一般情况下 浓硝酸被还原为no2 稀硝酸被还原为no 氧化金属 金 铂溶于王水 常温下浓硝酸使铁铝钝化 氧化非金属 c s p 氧化有机物 浓硝酸能使石蕊试液褪色 氧化还原剂 h2s hi hbr so2 na2so3 3 不稳定性 变黄原因 如何保存 久置硝酸由于分解出的no2溶解而使其变黄色 硝酸的保存 棕色瓶 避光保存 返回 硝酸与金属反应的有关计算 主要注意几个解题原则 1 物料守恒 参加反应的硝酸可分两部分 一部分体现酸性生成盐 一部分体现氧化性被还原 故参加反应的硝酸的物质的量等于反应生成的盐中硝酸根离子的总物质的量加还原产物中氮原子的总物质的量 2 电子守恒 金属失去的电子的总物质的量等于硝酸被还原生成氮的氧化物或其他还原产物时得到的电子的总的物质的量 例 38 4mg铜跟适量的浓硝酸反应 铜全部反应后 共收集到气体22 4ml 标准状况 则反应消耗的hno3的物质的量是 a 10 10 3 molb 16 10 3 mol c 2 2 10 3 mold 2 4 10 3 mol 解析 由物料守恒 参加反应的硝酸可分两部分 一部分体现酸性生成cu no3 2 一部分体现氧化性被还原为nox 两部分的n总量之和与消耗的hno3中的n守恒 答案 c 例 有0 64g铜和浓硝酸反应 生成的气体 有no和no2 收集于一容器内 将该容器倒置于水中 同时通入氧气 要使最后没有气体剩余 则通入的氧气的物质的量最少为 a 0 005molb 0 01molc 0 015mold 0 02mol 答案 a 解析 铜跟浓硝酸反应 在此过程中 hno3由浓变稀 收集生成的气体no和no2 通入氧气和水充分反应后重新生成硝酸 从电子转移角度看 铜失电子给硝酸 硝酸转化成no和no2 no和no2再失电子给氧气 其间硝酸起了电子传导的作用 铜失电子与氧气得电子的量相等 两者之间量的关系为2cu o2 因此通入的氧气量为0 005mol 例 3 2g铜和过量的8mol lhno3溶液30ml充分反应 硝酸的还原产物有no2和no 反应后溶液中的h 为amol 则此时溶液中所含no 3的物质的量 用a表示 解析 浓硝酸和铜反应中由浓变稀 反应过程复杂 而最后溶液中的离子只有cu2 h 和no 3 阳离子带有的电荷量等于阴离子带有的电荷量 n no 3 n h n cu2 2 a 0 1mol 答案 a 0 1 mol 返回 返回目录 四 无机非金属材料的主角 硅 一 二氧化硅 1 存在和俗名 天然的二氧化硅也叫硅石 石英晶体是结晶的二氧化硅 砂 石英 水晶的主要成分都是sio2 坚硬难熔的固体 不溶于水 熔沸点高 2 物理性质 co2 sio2 空气 硅石 石英 水晶 玛瑙 沙子等 熔 沸点低 微溶于水 熔点高 硬度大 不溶于水 co2 h2o h2co3 不反应 co2 2naoh na2co3 h2o sio2 2naoh na2sio3 h2o co2 cao caco3 存在 物理性质 不反应 与氢氟酸反应 sio2 4hf sif4 2h2o 化学性质 与水反应 与naoh反应 与cao反应 与酸反应 3 co2 sio2化学性质对比 小结 常温下 二氧化硅的化学性质不活泼 不与水 酸 hf除外 反应 能与碱性氧化物或强碱反应生成盐 4 sio2的用途 1 光导纤维 2 石英 耐高温化学仪器 石英电子表石英钟 3 水晶 电子工业的重要部件 光学仪器 高级工艺品和眼镜片 4 玛瑙 精密仪器轴承 耐磨器皿和装饰品 返回 二 硅酸 h2sio3 1 制取 na2sio3 2hcl 2nacl h2sio3 白色胶状 强酸制弱酸 2 性质 白色胶状 难溶 弱酸性 酸性h2sio3 h2co3 不能使指示剂变色 脱水形成硅胶 na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 用作干燥剂 原理 返回 三 硅酸盐 结构复杂 一般不溶于水 化学性质很稳定 硅酸钠 na2sio3 其水溶液俗称水玻璃 是制备硅胶和木材防火剂等的原料 是由硅 氧和金属组成的化合物的总称 返回 四 硅酸盐工业1 玻璃工业 制普通玻璃的主要原料 纯碱 na2co3 石灰石 caco3 和石英 sio2 生产玻璃的主要反应和主要设备 na2co3 sio2na2sio3 co2 caco3 sio2casio3 co2 玻璃窑中进行 2 水泥工业 制水泥原料 石灰石 粘土和适量石膏 熟料中加入适量石膏 为的是调节水泥硬化速度 制水泥主要设备 水泥回转窑 h2sio3 h co2 h2o naoh si casio3 o2 caco3 sif4 hf sio2 na2sio3 总结 si及其化合物的知识网络 返回 返回目录 基础练习 解析 硅与生活密切相关 b中刻蚀石英用氢氟酸 c中水晶成分为二氧化硅 d中粗硅与氯气反应再还原成硅是氧化还原反应 答案 a 解析 题目给出的选项中的物质只有b选项中的新制氯水中含有的hclo有强氧化性 能够漂白有机色质 答案 b 解析 因为baco3也是一种白色沉淀 因此为了防止co32 的干扰 还应需要用稀hcl 观察沉淀是否溶解 答案 b 解析 绿色化学原子经济性的要求是反应中原子的利用最高 生产过程中无污染等 根据题目给出的各个选项中的反应 可以看出只有a选项中聚合反应符合 答案 a 答案 bc 解析 a 漂白粉的主要成份为次氯酸钙 但成分还含有cacl2等物质 b nh3可以与硫酸发生反应 不可以用酸性干燥剂干燥碱性气体 另外不可以用cacl2固体干燥nh3 会生成cacl2 8nh3加合物 c no2与naoh会发生反应 no2 2naoh nano3 nano2 h2o 注意不能因此说no2是酸性化合物 d al2 so4 3在碱性废水中会生成alo2 或al oh 3沉淀 非胶体 而不能吸附悬浮颗粒 答案 c 解析 选项a中浓硫酸的浓度下降 是由于浓硫酸具有吸水性 而盐酸浓度的下降是由于浓盐酸具有挥发性 选项b中氯水使红墨水褪色 是由于氯水中含有hclo hclo具有氧化性 破坏有色物质的结构 而活性炭使红墨水褪色 是由于活性炭具有吸附性 将红墨水吸附在活性炭的表面 选项c中漂白粉和水玻璃均与空气中的co2和h2o反应 但漂白粉反应生成caco3和hclo hclo分解生成hcl和o2 选项d中乙烯 乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色 乙烯和乙炔与br2发生了加成反应 它们的原理相同 答案 d 解析 除去co2中混有的co应用点燃的方法 若用澄清石灰水洗气只会吸收主要气体co2 对杂质没有影响 因此a选项错误 加过量盐酸后会溶解主要成分baco3 对杂质没有作用 故b选项错误 c选项中加入过量铁粉后会发生fe 2fecl3 3fecl3反应而除去杂质fecl3 故c选项正确 d选项中加稀硝酸后 cu和cuo都会溶解 因此d选项也是错误的 答案 c 解析 本题以氯元素为载体 从氧化还原 原子结构 收集方法不同角度进行考查 体现了山东理综化学选择题的命题模式 氯气与水的反应既是氧化剂也是还原剂 同一元素的不同核素化学性质几乎完全相同而物理性质不同 d中提cl2的体积未指明是标准状况 实验室制备cl2 可用排饱和食盐水集气法收集也可用瓶口向上排空气法收集 故c正确 答案 c 解析 明矾 kal so4 2 12h2o 溶于水 电离产生的al3 在中水解生成能吸附水中悬浮杂质的al oh 3胶体 故可用作净水剂 金刚石 石墨均可以燃烧生成二氧化碳 浓h2so4虽然有强氧化性 只有加热才能与cu发生反应 so2通入溴水后发生氧化还原反应 so2 br2 2h2o h2so4 2hbr 加热不可能生成br2 答案 a 返回目录 能力提升 解析 a项体现的是so2的还原性 c项由于so2与naoh可以生成亚硫酸钠也可能生成亚硫酸氢钠或者是两者混合物 反应无明显现象 但不能说明so2与naoh溶液不反应 d项溶液变红后不褪色并不能说明so2没有漂白性 so2的漂白性是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色