新人教版高中化学必修第二册知识点填空02-第五章 化工生产中的重要非金属元素（填空版）

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

一、硫和二氧化硫

（一）硫

1、硫元素的位置、结构与性质

（1）硫元素位于元素周期表的第___________周期、第___________族，硫原子的最外电子层有___________

电子，在化学反应中容易得到2个电子，形成___________价硫的化合物。

（2）与氧元素相比，得电子能力相对___________，非金属性比氧的___________。故在富含O2的地表附

近的含硫化合物中，硫常显___________价或___________价，而氧显___________价。

2、硫单质的物理性质

硫(俗称___________)是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。硫___________溶于水，微溶于___________，

易溶于___________。

3、硫单质的化学性质

（1）氧化性表现为与金属、H2反应：

与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为_____________________________、____________________、

_____________________________，在这些反应，S均作___________剂。

（2）还原性表现为与O2反应，其化学方程式为___________，反应中S作___________剂。

___________

注意：(1)硫的氧化性___________，与变价金属反应，生成___________态的金属硫化物。

(2)硫与氧气反应，无论氧气是否过量，只生成SO2。

（二）二氧化硫

1、物理性质

二氧化硫是一种无色、有___________气味的有毒气体，密度比空气的___________，易溶于水。在通常情

况下，1体积的___________可以溶解约___________体积的SO2。

2、化学性质

（1）具有酸性氧化物的性质

①与H2O反应的化学方程式为：___________________________________。

②与碱(如NaOH)反应的化学方程式为：___________________________________。

（2）还原性

SO2在一定条件下与O2反应的化学方程式为：，生成的SO3也是___________氧化

物，与H2O反应的化学方程式为：___________________________________。

（3）氧化性

1

SO2与H2S反应的化学方程式为：___________________________。

（4）漂白性

①SO2通入品红溶液中，品红溶液___________色，加热时，溶液又变___________色。

②SO2的漂白原理：SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复

原来的颜色。

③应用：SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等；此外SO2可用于___________，还是一种食品___________。

3、可逆反应

（1）正反应：向___________方向进行的反应。

（2）逆反应：向___________方向进行的反应。

（3）可逆反应：在同一条件下，既能向___________方向进行，同时又能向___________方向进行的反应。

二、硫酸

1、工业制硫酸的原理示意图

燃烧

（1）___________________________________或4FeS2＋11O2=====2Fe2O3＋8SO2；

V2O5

（2）2SO2＋O22SO3，

400～500℃

（3）___________________________________________。

2、硫酸的酸性

＋2－

（1）电离方程式：H2SO4===2H＋SO4。

（2）写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为

－＋

_____________________________、___________________________________、HCO3＋H===CO2↑＋H2O。

3、浓硫酸的特性

（1）吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，可用于作干燥剂。

（2）脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。

（3）强氧化性

①与金属Cu反应的化学方程式为___________________________。反应中氧化剂是___________，还原剂是

___________，还原产物为___________。

②与非金属的反应

浓硫酸与木炭反应的化学方程式为___________________________。反应中氧化剂为___________，还原剂

为___________，还原产物为___________。

4、常见的硫酸盐

（1）石膏(化学式为___________)，加热失水变为熟石膏(化学式为___________)，应用于制作各种模型和医

2

疗用的石膏绷带，工业上还用于调节___________________。

（2）硫酸钡又称“重晶石”或“钡餐”，用于生产其他钡盐的原料或消化系统___________检查的内服药剂。

（3）硫酸铜为白色粉末，CuSO4结合水后变为___________(化学式为___________)，又称蓝矾。无水CuSO4

可用于检验H2O的存在。胆矾和___________混合制成一种常用的农药——___________。

5、探究1：蔗糖的脱水实验

浓硫酸

（1）蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有___________：C12H22O11――→___________________。

（2）蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。原因是

___________________________________________________。

6、探究2：浓硫酸与Cu的反应

（1）a中铜丝变__________，有气体逸出；b中品红溶液逐渐变为________色；c中溶液变为_________色。

－2－

（2）NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气___________，防止污染空气：SO2＋2OH===SO3＋H2O。

三、硫酸根离子的检验

2－

1、SO4的检验

（1）实验探究：

BaCl2溶液稀盐酸

①稀硫酸或Na2SO4溶液――――→――→现象为有___________沉淀生成，加盐酸后___________沉淀不溶

解。

BaCl2溶液稀盐酸

②Na2CO3溶液――――→――→现象为有___________沉淀生成，加盐酸后___________沉淀溶解且放出气体。

－先加稀盐酸BaCl2溶液

(2)SO2的检验一般思路：待测液―――――→无沉淀无气体生成――――→___________沉淀生成。

4酸化

2、粗盐中可溶性杂质的除去

杂质加入的试剂化学方程式

Na2SO4______________________________________________________

MgCl2______________________________________________________

CaCl2Na2CO3溶液___________________________________________

3

四、不同价态含硫物质的转化

（一）自然界中硫的存在和转化

1、硫的存在

（1）在自然界中硫元素主要以___________形式存在，通常以___________的形式存在，如黄铁矿

(___________)、黄铜矿(___________)。在地表附近，硫化物转化为___________，如石膏(___________)、

芒硝(Na2SO4·10H2O)等。

（2）___________的硫存在于___________附近或___________的岩层中。

2、硫的转化

火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成___________，___________可被进一步氧化成___________。

（二）常见硫的价态及转化

1、硫元素常见的化合价有___________和___________，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___________，可将硫元素从___________态转化到___________态；利用___________，可将

硫元素从___________态转化到___________态。

2、硫的不同价态所对应的常见化合物

（1）含有－2价硫的物质有酸：___________，盐：Na2S、___________等。

（2）含有＋4价硫的物质有氧化物：___________，酸：___________，盐：Na2SO3、NaHSO3等。

（3）含有＋6价硫的物质有氧化物：___________，酸：___________，盐：Na2SO4、NaHSO4等。

3、不同价态硫元素之间的相互转化

不同价态硫元素之间的相互转化主要通过___________________实现。上述转化中，从左到右，硫元素化合

价___________，需加入___________。从右到左，硫元素化合价降低，需加入___________。

4、相同价态硫元素之间的转化

以上两种转化关系均属于___________价态硫元素之间的转化，从左到右的转化，加入___________可以实

现；从右到左的转化，加入___________可以实现。

4

第二节氮及其化合物

一、氮气与氮的固定

1、氮元素的位置、结构与存在

（1）氮元素位于元素周期表的___________周期、第___________族。氮原子的最外电子层有___________

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___________________与其

他原子相互结合构成物质。

（2）氮元素在自然界中主要以___________的形式存在于空气中，部分氮元素存在于动植物体内的

___________中，还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的___________和___________中。

2、氮气的物理性质

N2是一种___________、___________的气体，ρ(N2)＜ρ(空气)，___________溶于水。

3、氮气的结构与化学性质

（1）N2的结构：N2的结构式为___________，氮氮键很难断裂，化学性质很稳定。

（2）化学性质

N2在___________等条件下，N2获得足够的能量，使___________断裂。写出N2与Mg、H2、O2反应的化学

方程式。

点燃高温、高压高温或放电

①3Mg＋N2=====Mg3N2；②N2＋3H22NH3；③N2＋O2=====2NO。

催化剂

4、氮的固定：将大气中___________的氮转化为___________的过程。

（1）自然固氮：大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物，或者通过豆科植物的根

瘤菌将氮气转化成氨。

（2）人工固氮：人类通过控制条件，将氮气___________或___________为氮的化合物，最重要的人工固氮

途径就是___________。

二、一氧化氮和二氧化氮

1、物理性质

颜色状态气味毒性水溶性

NO___________色气态_________________________________溶

NO2___________色气态___________气味______________________溶

2、化学性质

（1）NO在空气中易转化为___________色的NO2，反应方程式为：___________________________________。

(2)NO2与H2O反应生成HNO3和NO，反应方程式为：___________________________________________。

三、氨和铵盐

（一）氨

1、氨的物理性质

5

（1）氨是无色、有___________气味的气体，密度比空气的___________，很容易___________。

（2）氨极易溶于水：在常温常压下，1体积水大约可溶解___________体积氨。可利用___________实验证

明NH3极易溶于水。

2、氨的化学性质

（1）NH3与水反应的化学方程式为：___________________________________________。

（2）NH3与酸反应生成铵盐

①浓氨水挥发出的NH3与浓盐酸挥发出的___________相遇形成___________，即NH4Cl晶体小颗粒，其反

应的方程式为：___________________________________。

＋＋

②氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为NH3＋H===NH4。

（3）氨的催化氧化

催化剂

氨催化氧化制HNO3的系列反应方程式依次为：4NH3＋5O2=====4NO＋6H2O，

___________________________________________，_____________________________△______________。

＋

（二）铵盐——铵根离子(NH4)与酸根离子构成的化合物

1、不稳定性：NH4Cl、NH4HCO3受热分解的化学方程式分别为___________________________________、

___________________________________________。

2、与碱的反应

（1）固体反应：NH4Cl与NaOH反应的化学方程式为：NH4Cl＋NaOH=====NH3↑＋NaCl＋H2O。

△

＋－

（2）溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(加热)：NH4＋OH=====NH3↑＋H2O。

＋△－

（3）稀溶液中铵盐与强碱反应的离子方程式(不加热)：NH4＋OH===NH3·H2O。

3、铵盐与碱反应的两个应用

＋

（1）检验NH4：待测液中加________________并________，用湿润的________________放置于试管口，若

＋

试纸变________，说明溶液中含NH4。

（2）实验室制备NH3

4、氨气的实验室制法

（1）原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

△

（2）装置

①发生装置：固体＋固体――→气体，与实验室利用___________和___________加热制取氧气的装置相同。

△

6

②净化装置：通常用___________干燥氨气，不能用五氧化二磷、___________和无水氯化钙干燥。

（3）收集方法：___________排空气法收集，试管口塞一团疏松的棉花团，目的是防止___________与空气

形成对流，以收集到较纯净的氨气。

（4）验满方法

①方法一：用镊子夹住一片湿润的___________试纸放在试管口，若试纸变___________，说明已经收集满。

②方法二：用蘸取___________的玻璃棒靠近试管口，若有___________生成，说明已经收集满。

（5）尾气处理：多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或___________浸润的棉花球)以避免污染空气。

在吸收时要防止___________，常采用的装置如图所示：

5、实验室快速制氨气的方法

（1）加热浓氨水法：NH3·H2O不稳定，受___________易分解生成NH3：NH3·H2O=====NH3↑＋H2O，故可

△

直接加___________制备NH3。

（2）浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法：固体NaOH溶于水放出大量的热，会促使氨水分解，而

生石灰可与水反应生成Ca(OH)2，同时反应___________，也会促使___________分解，故可在常温下向固体

NaOH或CaO中滴加___________来制备NH3。反应装置图分别为：

四、硝酸

1、物理性质

颜色状态气味特性

___________色___________有___________气味易___________

2、化学性质

（1）酸性：属于强酸，具有酸的通性，如CaCO3与HNO3反应的化学方程式为：___________________

________________________________________________________。

（2）不稳定性：见光或者受热易分解，化学方程式为4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O。所以硝酸一般保

或光照

△

存在___________试剂瓶中，并放置在___________。

7

（3）强氧化性

①Cu与浓硝酸反应的化学方程式为___________________________________________________。

Cu与稀硝酸反应的化学方程式为___________________________________________________。

②与Fe、Al反应：常温下，浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的___________薄膜，所以可以

用铁制容器或铝制容器来盛装___________或___________。当加热时，Fe、Al会与浓硝酸或浓硫酸发生反

应。

③浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为___________)叫做___________，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂

等溶解。

3、用途

硝酸是重要的化工原料，可用于制造___________、___________、染料、___________等。

五、酸雨及防治

1、SO2、NOx的主要来源

（1）SO2：主要来源于___________和某些含硫的___________的燃烧或冶炼。

（2）NOx：主要来源于机动车产生的___________。

2、SO2、NOx对人体的危害

SO2与NOx会引起___________疾病，危害人体健康，严重时会使人死亡。

3、酸雨

SO2、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的___________溶于雨水后形成的。

4、酸雨防治

（1）工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止___________污染大气。

（2）减少化石燃料的直接___________，如脱硫处理。

六、硝酸与金属反应的计算

1、电子守恒法：硝酸与___________反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子

___________总数。

－－

2、原子守恒法：硝酸与金属反应时，反应前硝酸中的NO3一部分仍以NO3的形式存在，一部分转化为

___________产物，这两部分中N的___________之和与反应消耗的硝酸中N的___________相等。

－－＋n＋n

3、电荷守恒法：HNO3___________时，反应后溶液中(不考虑OH)根据电荷守恒有c(NO3)＝c(H)＋nc(M)(M

＋代表金属离子)。

4、利用离子方程式计算：硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的化学

－＋

方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO3与硫酸电离出的H仍能继续与金属反应。

如金属铜与混酸的反应方程式为________________________________________________________。

8

第三节无机非金属元素

一、硅酸盐材料

1、硅酸盐的结构：在硅酸盐中，Si和O构成了___________，Si在中心，O在___________的4个顶角；许

多这样的四面体还可以通过顶角的O相互___________。

2、硅酸盐材料

产品原料主要设备主要成分用途

___________(主要成分建筑材料、绝缘材料、日用器

陶瓷——硅酸盐

为含水的铝硅酸盐)皿、卫生洁具等

玻璃Na2SiO3、CaSiO3、建筑材料、光学仪器、各种器

___________玻璃窑

(普通)SiO2皿、高强度复合材料等

水泥

水泥___________、适量石膏___________