2020_2021学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素章末共享学案新人教版必修2

1、微专题一常见非金属元素的特征转化关系与应用1直线转化关系abc酸或碱，符合此条件的常见a物质有：nh3、h2s、s、ch4、c、na等，如nh3nono2hno3；h2s(s)so2so3h2so4；ch4(c)coco2h2co3。2三角转化关系3交叉转化关系微训练一1合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：下列说法不正确的是()a甲、乙、丙三种物质都含有氮元素b反应、和的氧化剂一定相同c的产物可在上述流程中被再次利用d丁为nahco32非金属单质a经如图所示的过程转化为含氧酸d，已知d为强酸，请回答下列问题：若a在常温下为气体，c是红棕色的气体。(1)a、c的化学式分别是：a_；c

2、_。(2)d的浓溶液在常温下可与铜反应并生成c气体，请写出该反应的化学方程式：_。3a、b、c、d、e五种物质的相互转化关系如下：请完成下列问题：(1)若a通常状态下为固态单质，则ae分别为(写化学式)a_，b_，c_，d_，e_。(2)若a通常状态下为气态单质，则ae分别为(写化学式)a_，b_，c_，d_，e_。(3)写出(2)中ec转化的离子方程式_。4下图中aj分别代表相关反应中的一种物质，已知a分解得到等物质的量的b、c、d，b、d为常温下的气态化合物，c为常温下的液态化合物，图中有部分生成物未标出。请填写以下空白：(1)a的化学式为_。(2)写出下列反应的化学方程式：dgh：_。f

3、jbci：_。(3)0.3 mol i与足量c反应转移电子的物质的量为_mol。(4)容积为10 ml的试管中充满i和g的混合气体，倒立于盛水的水槽中，水全部充满试管，则原混合气体中i与g的体积分别为_ml、_ml。5晶体硅是信息科学和能源科学的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等。下列流程图是工业上制取纯硅的一种方法：请回答下列问题：(1)反应的化学方程式为_；在上述生产过程中除反应属于置换反应外还有_(填反应的代号“”“”或“”)。(2)a、b、c三种气体中，在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是_。(写化学式)(3)纯硅可与强碱反应放出氢气，其化学方程式为_。(4)工业上制取合成氨

4、的原料h2是先将焦炭与水蒸气反应生成水煤气，再提纯水煤气，从而得到纯净的h2，则工业上制得纯净h2的化学方程式为_。微专题二环境污染与防治1常见的环境污染环境污染形成原因主要危害温室效应大气中co2含量不断增加全球变暖，冰川融化酸雨so2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃破坏土壤结构和生态环境2.so2和氮的氧化物的吸收、转化(

5、1)naoh溶液吸收so22naoh=na2so3h2ono2no2naoh=2nano2h2o2no22naoh=nano2nano3h2o(2)氨气吸收2nh3h2oso2=(nh4)2so38nh36no27n212h2o4nh36no5n26h2o(3)汽车尾气转换器2co2no2co2n2(4)石灰吸收caoso2caso3、2caso3o2=2caso4特别提醒(1)氮的氧化物是造成酸雨和臭氧层空洞的共同污染物。(2)no在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：noo3no2o2no2onoo2总反应方程式为2o3=3o2，从整个反应来看no作催化剂。(3)no使人中毒的原理与co相似

6、，被人吸入后与血红蛋白结合生成一氧化氮血红蛋白，从而使血红蛋白失去运输o2的能力。微训练二1so2属于严重的大气污染物，可用h2与so2高温反应消除so2的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示：下列说法正确的是()aso2排放到空气中会形成ph5.6的酸雨b可用cuso4溶液检验是否有x气体生成c在100200 时发生的是置换反应d工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的so22某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。(固定装置略去)(1)实验前，关闭活塞b，向试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_。(2)在d中加适量n

7、aoh溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 ml浓硝酸，c中反应的化学方程式是_。再由a向c中加2 ml蒸馏水，c中的实验现象是_。(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_，理由是_。方案反应物甲cu、浓hno3乙cu、稀hno3丙cu、o2、稀hno3(4)该小组同学向d中加入kbr溶液，c中加入固体kmno4，由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是_；该小组同学实验目的是_，但此实验的不足之处是_。3利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含no、no2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的ca(no2)2，其部分工艺流程如下：(1)一定条件下，no与no2可

8、以生成一种新的氧化物，试写出该反应的化学方程式：_。(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是_；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是_(填化学式)。(3)该工艺需控制no和no2物质的量之比接近1：1。若n(no)：n(no2)1：1，则会导致_；若n(no)：n(no2)1：1，则会导致_。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中ca(no2)2会发生分解，产物之一是no，其反应的离子方程式为_。4烟道气中的nox是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：采样采样步骤：检验系统气密性；加热器将烟道气加热至

9、140；打开抽气泵置换系统内空气；采集无尘、干燥的气样；关闭系统，停止采样。(1)a中装有无碱玻璃棉，其作用为_。(2)c中填充的干燥剂是_(填序号)。a碱石灰b无水cuso4cp2o5(3)用实验室常用仪器组装一套装置，其作用与d(装有碱液)相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。(4)采样步骤加热烟道气的目的是_。微专题大素养微训练一1解析：由图可知，甲是氮气，与氢气化合生成氨气。反应是侯氏制碱法，故丁是碳酸氢钠。氨气发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，故乙是一氧化氮，丙是二氧化氮。由上述分析可知，

10、甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素，a正确。反应为氨气的催化氧化反应，氧化剂为氧气；反应为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，氧化剂为氧气；反应为二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，氧化剂和还原剂均是二氧化氮，b错误。碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳可以在反应中循环利用，c正确。由上述分析可知，丁为nahco3，d正确。答案：b2解析：依据图示中的连续氧化转化关系和d为含氧酸、强酸，可确定d为h2so4或hno3。a在常温下为气体，c是红棕色的气体，则a为n2，c为no2，d为hno3。答案：(1)n2no2(2)cu4hno3(浓)=cu(no3)22no22h2o3解析：由题目中各物质间的相互转化

11、关系可知，a为非金属单质，b为其氢化物。a和b能发生两步连续氧化反应，且ec，de，因此若a为固态非金属单质，则a为s，b为h2s，c为so2，d为so3，e为浓h2so4；若a为气态非金属单质，则a为n2，b为nh3，c为no，d为no2，e为稀hno3。答案：(1)sh2sso2so3h2so4(2)n2nh3nono2hno3(3)3cu8h2no=3cu22no4h2o4解析：根据a分解得到等物质的量的b、c、d，知a是nh4hco3，已知b、d为常温下的气态化合物，a与naoh反应生成d，则d是nh3，b是co2，c为常温下的液态化合物，则c是h2o，根据框图中的转化关系可知g为o2

12、，h为no，i为no2，j为hno3，结合2mgco22mgoc，可知e、f分别是mgo和c。(1)a的化学式为nh4hco3。(2)氨催化氧化得到一氧化氮和水：4nh35o24no6h2o；碳和浓硝酸发生氧化还原反应：c4hno3(浓)co24no22h2o。(3)根据3no2h2o=2hno3no可知，0.3 mol no2与足量水反应转移电子的物质的量为0.2 mol。(4)水最终充满试管说明no2和o2恰好完全反应，根据4no2o22h2o=4hno3可知，no2的体积是10 ml8 ml，o2的体积是10 ml2 ml。答案：(1)nh4hco3(2)4nh35o24no6h2oc4

13、hno3(浓)co24no22h2o(3)0.2(4)825解析：二氧化硅与焦炭在高温下反应生成硅和co，即a是co，co与水蒸气在高温下反应生成氢气和co2，即b是co2，粗硅与氯化氢在523573 k下反应生成氢气和sihcl3，sihcl3与氢气在1 357 k下反应生成硅和氯化氢，即c是氯化氢。(1)根据以上分析可知反应的化学方程式为2csio22cosi(粗)。置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，所以属于置换反应的除了以外还有、。(2)a、b、c分别为co、co2、hcl，作为减排目标的一种气体co2。(3)纯硅可与强碱反应放出氢气，其化学方程式为s

14、i2naohh2o=na2sio32h2。(4)水蒸气与co在催化剂存在、1 073 k条件下反应生成氢气和二氧化碳的化学方程式为coh2oco2h2。答案：(1)2csio22cosi(粗)、(2)co2(3)si2naohh2o=na2sio32h2(4)coh2oco2h2微训练二1解析：因为酸雨的phcl2br2没有处理尾气3解析：(1)若no与no2反应生成新的氧化物，必然是no中n的化合价升高被氧化，no2中n的化合价降低被还原，生成的新的氧化物中n的化合价应该介于2和4之间，为3价，据此写出反应方程式：nono2n2o3。(2)气体上升液体下降，这样气液接触充分，使尾气被充分吸收

15、；分析加入的原料及生成物，只有ca(oh)2微溶于水，所以滤渣的主要成分为ca(oh)2。(3)当n(no)n(no2)时，no过剩；当n(no)n(no2)时，no2过剩，剩余no2会与ca(oh)2反应生成ca(no3)2。(4)依据化合价升降守恒，no生成no时氮元素化合价降低，则反应中no中氮元素的化合价也有升高，可能生成no或no2，但在水溶液中no2会与水反应生成no，所以最终产物为no，据此写出离子方程式：3no2h=no2noh2o。答案：(1)nono2n2o3(2)使尾气中的no、no2被充分吸收ca(oh)2(3)排放气体中no含量升高产品ca(no2)2中ca(no3)2含量升高(4)3no2h=no2noh2o4解析：(1)烟道气中含有粉尘、空气、h2o、nox，过滤器a中装有无碱玻璃棉，其作用