高考化学第一轮复习 第4单元 非金属及其化合物精品课件 新人教版.ppt

第四单元非金属及其化合物 第四单元 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 探究点一碳硅 第10讲 要点探究 游离态和化合态 化合物 晶体硅 无定形硅 熔点高 硬度大 硬度小 电的良导体 灰黑 知识梳理 一 碳 硅比较 第10讲 要点探究 金刚石 石墨 半导体 第10讲 要点探究 第10讲 要点探究 要点深化 碳 硅的特性 第10讲 要点探究 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 典例精析 第10讲 要点探究 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 变式题 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3mm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 探究点二碳 硅的氧化物 第10讲 要点探究 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 第10讲 要点探究 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 二氧化硅 低 高 第10讲 要点探究 sif4 2h2o 玻璃 co2 naoh nahco3sio2 2naoh na2sio3 h2o co2 na2o na2co3 na2co3 co2 h2o 2nahco3 第10讲 要点探究 要点深化 1 sio2的特性 第10讲 要点探究 2 co2与碱 盐的反应 第10讲 要点探究 第10讲 要点探究 3 co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co 2 注意事项 不能用加酸看是否有无色无味气体产生的方法检验 因co与hco两种离子都有该现象发生 不能用ca oh 2溶液和ba oh 2溶液鉴别co和hco 原因是oh 将hco转化为co 第10讲 要点探究 例2下列表述正确的是 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 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 三峡大坝使用了大量水泥 水泥是硅酸盐材料 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 太阳能电池可采用硅材料制作 其应用有利于环保 节能a b c d 典例精析 第10讲 要点探究 例2d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 变式题 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 第10讲 要点探究 则下列分析都正确的组合是 探究点三硅酸硅酸盐 第10讲 要点探究 知识梳理 1 硅酸 1 物理性质 溶于水 2 化学性质 弱酸性 比碳酸还弱 与naoh溶液反应的化学方程式 向na2sio3溶液中通入co2的化学方程式 不 2naoh h2sio3 na2sio3 2h2o na2sio3 co2 h2o h2sio3 na2co3 第10讲 要点探究 不稳定性硅酸受热分解的化学方程式 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 硅 氧和金属 水玻璃 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 sio2 石棉 camg3si4o12 表示为 3 常见硅酸盐材料 cao 3mgo 4sio2 石灰石 黏土 纯碱 石灰石 石英 第10讲 要点探究 金刚砂 4 特殊功能的含硅材料 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 2h2o石棉 cao 3mgo 4sio2沸石 na2o al2o3 3sio2 2h2o云母 k2o 3al2o3 6sio2 2h2o滑石 3mgo 4sio2 h2o 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 氧化物之间以 隔开 系数配置出现分数应化为整数 例如 长石kalsi3o8不能写成k2o al2o3 3sio2 应写成k2o al2o3 6sio2 第10讲 要点探究 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 kalsi3o8 al2si2o5 oh 4 2 这个反应能够发生的原因是 典例精析 碳酸酸性比硅酸强 由较强的酸可制得较弱的酸 k2o al2o3 6sio2 al2o3 2sio2 2h2o 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 变式题 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 nh2o 写出该药物中和胃酸的化学方程式 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 无机非金属材料的主角 硅 第11讲富集在海水中的元素一氯 第11讲 无机非金属材料的主角 硅 探究点一氯气的性质 第11讲 要点探究 知识梳理 1 氯气的物理性质氯气是一种 色的气体 具有刺激性气味 密度比空气 能溶于水 1 2 氯气 吸入少量的氯气会引起胸痛和咳嗽 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 2 氯气及其化合物的化学性质 1 氯气 黄绿 大 有毒 用手轻轻地在瓶口扇动 使少许气体飘入鼻孔 第11讲 要点探究 苍白色 爆炸 cl2 h2o hcl hclo cl2 2naoh nacl naclo h2o 2hcl h2so4 2fecl3 2kcl i2 ch3cl hcl ch2cl ch2cl 第11讲 要点探究 2 次氯酸 弱 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 碱 氧化 co2 ca clo 2 h2o caco3 2hclo 避光 密闭 第11讲 要点探究 要点深化 1 氯水与液氯的区别 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 第11讲 要点探究 2 新制氯水中平衡cl2 h2o hcl hclo的应用 第11讲 要点探究 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 典例精析 第11讲 要点探究 例1c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 变式题 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 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 探究点二氮气的制取 第11讲 要点探究 知识梳理 1 装置 如图11 1 2 反应原理 3 收集方法 4 尾气吸收反应的离子方程式为 向上排空气法 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 或 代替 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 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 怎样证明氯气已充满整个装置 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 第11讲 要点探究 解析 3 原理同 可代替 中c瓶口密封 不安全 4 cl2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 变式题 取17 4gmno2固体粉末与一定体积的浓盐酸 含溶质0 4mol 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 24l氯气 标况 第11讲 要点探究 探究点三卤素及卤离子的检验 第11讲 要点探究 知识梳理 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 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2f2 2h2o x2 h2o x为cl br i a 7 4hf o2 hx hxo 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 将溴水滴入碘化钾溶液 3 cl 的检验通常取待测液 先加入 酸化 再加入 溶液 若产生 则证明该溶液中含有cl cl2 2nabr 2nacl br2 br2 2ki 2kbr i2 hno3 agno3 白色沉淀 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 无正价和含氧酸 非金属性最强 f 的还原性最弱 2f2 2h2o 4hf o2 与h2反应在暗处即爆炸 hf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 br2是深红棕色液体 易挥发 br2易溶于有机溶剂 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 i2遇淀粉变蓝色 i2加热时易升华 i2易溶于有机溶剂 食用盐中加入kio3可防治甲状腺肿大 4 卤化银 agf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 除agf外 均有感光性 其中agbr作感光材料 可用于照相 agi可进行人工降雨 i2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 第11讲 要点探究 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 典例精析 图11 4 第11讲 要点探究 实验过程 打开弹簧夹 打开活塞a 滴加浓盐酸 当b和c中的溶液都变为黄色时 夹紧弹簧夹 当b中溶液由黄色变为棕红色时 关闭活塞a 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 的操作和现象是 5 过程 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 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 变式题 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 探究点一硫 第12讲 要点探究 1 硫的存在 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 如硫铁矿 fes2 黄铜矿 cufes2 石膏 和芒硝 na2so4 10h2o 等 2 硫的物理性质硫通常是一种 色固体 难溶于水 微溶于酒精 易溶于 硫黄 火山口 caso4 2h2o 淡黄 cs2 第12讲 要点探究 3 硫的化学性质 fes cu2s so2 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 第12讲 要点探究 典例精析 例1 第12讲 要点探究 例1bs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 变式题 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 探究点二硫的氧化物环境保护 第12讲 要点探究 知识梳理 有毒 1 二氧化硫 1 物理性质通常状况下 二氧化硫是一种无色有刺激性气味的 气体 密度比空气大 易 易溶于水 1 40 2 化学性质 液化 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 液态 2 三氧化硫 1 物理性质熔点16 8 沸点44 8 常温下为 标准状况下为 2 化学性质酸性氧化物 与h2o cao ca oh 2 nahso3反应的方程式为 h2o so3 放出大量的热 cao so3 ca oh 2 so3 2nahso3 so3 na2so4 2so2 h2o 除去so2中的so3 固态 h2so4 caso4 caso4 h2o 第12讲 要点探究 3 硫的氧化物对大气的污染 1 来源 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 含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼 5 6 第12讲 要点探究 第12讲 要点探究 第12讲 要点探究 第12讲 要点探究 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cuso4a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 so2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 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 变式题 下列化学实验中 能证明某种中学常见气体为so2的是 能使澄清的石灰水变浑浊 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 既能使品红溶液褪色又能使澄清的石灰水变浑浊 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 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 都能证明d 只有 能证明 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 第12讲 要点探究 知识梳理 1 硫酸的物理性质硫酸 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 2 稀硫酸的通性稀硫酸具有酸的五个通性 能分别与 及 发生反应 将浓h2so4沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌 难 大量的热 指示剂 与活泼金属 与碱性氧化物 与碱 与某些盐 第12讲 要点探究 3 浓h2so4的特性 1 吸水性利用浓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 常温下 铁 铝遇浓h2so4发生 钝化 能氧化不活泼的金属 如与cu反应的化学方程式为 能氧化非金属单质 如与c反应的化学方程式为 干燥剂 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 ag 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 第12讲 要点探究 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 典例精析 图12 3 第12讲 要点探究 a 上下移动 中铜丝可控制so2的量b 中选用品红溶液验证so2的生成c 中选用naoh溶液吸收多余的so2d 为确认cuso4生成 向 中加水 观察颜色 第12讲 要点探究 例3d 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 如本题隐含了浓硫酸稀释的操作 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 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 变式题 某一无色溶液 可能含有na cu2 nh fe3 al3 mg2 co so k 等离子中的一种或几种 为确定其组成 做如下实验 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 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 第13讲 氮的氧化物硝酸 第13讲氮的氧化物硝酸 第13讲 氮的氧化物硝酸 探究点一氮气与氮的氧化物 第13讲 要点探究 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 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 78 n n n n 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 4 氮的固定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 游离态的氮 氮的化合物 第13讲 要点探究 2 化学性质 无色 有毒 难溶于水 红棕色 有毒 第13讲 要点探究 写出以上转化的化学方程式 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 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 第13讲 要点探究 第13讲 要点探究 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1a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 变式题 将盛有12mlno2和o2的混合气体的量筒倒立于水槽中 充分反应后 还剩余2ml无色气体 则原混合气体中o2的体积和剩余的气体分别是 2 4ml o2 1 2ml no 4ml o2 3 6ml noa 或 b 或 c 或 d 或 第13讲 要点探究 解析 no2与o2的混合气体通入水中的反应 4no2 o2 2h2o 4hno3 剩余的2ml无色气体可能是no或o2 如是o2 则溶于水的气体为10ml 其中o2为2ml no2为8ml 即原混合气体中含no2为8ml o2为4ml 如是no 与水反应生成no的no2气体为6ml 其余no2和o2共6ml恰好反应生成hno3 其中o2为1 2ml no2为4 8ml 即原混合气体中含no2为10 8ml o2为1 2ml b 探究点二硝酸 第13讲 要点探究 知识梳理 无 1 硝酸的物理性质纯硝酸 色 挥发 有 气味 与水以任意比例混溶 2 硝酸的化学性质 1 酸的通性 但与活泼金属反应时 生成h2 2 不稳定性化学方程式为 易 刺激性 不能 第13讲 要点探究 3 强氧化性 能与除 以外的所有金属反应 如cu与浓 稀hno3均可反应 化学方程式分别为 有些金属 如fe al等 在冷的浓hno3中发生钝化 与不活泼的木炭反应的化学方程式为 硝酸的氧化性不同于硫酸的是 硝酸不论浓度大小 均具有强氧化性 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 浓硝酸的还原产物为 而稀硝酸的还原产物为 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 金 铂 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o c 4hno3 浓 4no2 co2 2h2o 增强 二氧化氮 一氧化氮 1 3 第13讲 要点探究 第13讲 要点探究 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 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 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 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noc 含i no cl d 含fe3 第13讲 要点探究 例2a 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 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so 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 3 第13讲 要点探究 变式题 已知在fe no3 2溶液中存在如下平衡 fe2 h2ofe 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 第14讲 氨与铵盐 第14讲氨与铵盐 第14讲 氨与铵盐 探究点一氨气的性质与制法 第14讲 要点探究 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 氨的沸点较高 很容易 液态氨气气化时要吸收大量热 常作 剂 nh3极易溶于水 常温常压下1体积水溶解 氨气 氨气的电子式为 结构式为 分子的构形为 液化 制冷 700体积 三角锥形 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能使湿润的 石蕊试纸 常用此性质检验nh3 2 与酸 如浓盐酸 反应化学方程式 现象 可用此性质检验nh3 nh3 h2o nh3 h2o nh oh 红色 变蓝 生成白烟 nh3 hcl nh4cl 3 与盐 如alcl3 反应离子方程式 al3 3nh3 h2o al oh 3 3nh 第14讲 要点探究 4 与o2反应 氨的催化氧化 化学方程式 3 氨气的制法与用途 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 盛气体的烧瓶必须干燥 气体要充满烧瓶 烧瓶不能漏气 实验前应先检查装置的气密性 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 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 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 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 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 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 打开 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 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 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 图14 2 第14讲 要点探究 干燥 用碱石灰 naoh和cao固体的混合物 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 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 图14 3 第14讲 要点探究 3 浓氨水中加入固态碱性物质 第14讲 要点探究 3 液氨与氨水的比较 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 中产生 喷泉 现象 烧瓶 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