《第五章 化工生产中的重要非金属元素》课件

第五章化工生产中的重要

非金属元素

第一节

硫及其化合物第二节

氮及其化合物第三节

无机非金属材料学习目标1.从物质类别和化合价角度认识硫、二氧化硫的性质，掌握SO2的漂白性及可逆反应特点，了解含硫物质的自然界转化与相互关系。2.掌握硫酸的工业制法与浓H2SO4的性质，学会硫酸根离子的检验方法，了解酸雨的成因与防治措施。3.分析氮元素的“位—构—性”，掌握N2、NO、NO2、NH3及铵盐的性质与转化，能进行氮氧化物溶于水的相关计算，掌握氨气的实验室制取方法。4.掌握硝酸的性质及与金属、非金属的反应特点，学会铵根离子的检验方法，理解喷泉实验的原理与应用。5.了解硅、二氧化硅的结构与性质，熟悉传统及新型无机非金属材料的原料、成分与应用。01第一节

硫及其化合物知识梳理硫01知识梳理硫01知识梳理硫01知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理二氧化硫02知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸的性质及工业制法03知识梳理硫酸根离子的检验04知识梳理硫酸根离子的检验04知识梳理硫酸根离子的检验04知识梳理硫酸根离子的检验04知识梳理硫酸根离子的检验04知识梳理自然界中硫的存在与转化05知识梳理自然界中硫的存在与转化05知识梳理自然界中硫的存在与转化05知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题02第二节

氮及其化合物知识梳理氮气及氮的固定01知识梳理氮气及氮的固定01知识梳理氮气及氮的固定01知识梳理氮气及氮的固定01知识梳理氮气及氮的固定01知识梳理一氧化氮和二氧化氮02知识梳理一氧化氮和二氧化氮02知识梳理一氧化氮和二氧化氮02知识梳理一氧化氮和二氧化氮02知识梳理一氧化氮和二氧化氮02知识梳理氨的性质03知识梳理氨的性质03知识梳理氨的性质03知识梳理氨的性质03知识梳理氨的性质03知识梳理铵盐的性质、NH4+的检验04知识梳理铵盐的性质、NH4+的检验04知识梳理铵盐的性质、NH4+的检验04知识梳理铵盐的性质、NH4+的检验04知识梳理氨的实验室制法05知识梳理氨的实验室制法05知识梳理氨的实验室制法05知识梳理氨的实验室制法05知识梳理氨的实验室制法05知识梳理常见气体的制备方法比较06知识梳理常见气体的制备方法比较06知识梳理常见气体的制备方法比较06知识梳理常见气体的制备方法比较06知识梳理常见气体的制备方法比较06知识梳理常见气体的制备方法比较06知识梳理常见气体的制备方法比较06知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理硝酸的性质及工业制法07知识梳理酸雨及防治08知识梳理酸雨及防治08知识梳理酸雨及防治08知识梳理酸雨及防治08知识梳理酸雨及防治08同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题03第三节

无机非金属材料硅酸盐材料01知识梳理硅酸盐材料01知识梳理硅酸盐材料01知识梳理硅酸盐材料01知识梳理新型无机非金属材料02知识梳理新型无机非金属材料02知识梳理新型无机非金属材料02知识梳理新型无机非金属材料02知识梳理新型无机非金属材料02知识梳理新型无机非金属材料02知识梳理新型无机非金属材料02知识梳理同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题感受高考A感受高考感受高考A感受高考感受高考B感受高考感受高考B感受高考感受高考C感受高考一、氮及其氧化物重要性质及相关计算1.(张家界市高一上期末)下列关于氮及其化合物的说法正确的是A.N2化学性质稳定，可用作保护气B.NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在C.NO、NO2均易溶于水D.NO、NO2均能与水发生反应√12345678910111213141516123456789101112131415解析氮气的化学性质稳定，因此可作为大多数物质的保护气，A项正确；一氧化氮会与氧气反应，因此不能在空气中稳定存在，B项错误；一氧化氮难溶于水，C项错误；一氧化氮不与水发生反应，D项错误。162.(抚顺市六校协作高一期末考试)反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，当有6mole－发生转移时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.3∶1123456789101112131415√16解析NO2与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，反应中只有氮元素的化合价发生变化，由＋4价升高为＋5价，由＋4价降低为＋2价，如图123456789101112131415

，所以NO2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂被还原，还原剂被氧化，由产物中氮元素的化合价，可知作氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1∶2，所以被氧化的NO2与被还原的NO2的物质的量之比为2∶1。故选C。163.(江西上饶市高一自招班期末)将amLNO、bmLNO2和cmLO2混合于同一试管中，将试管倒置于水中，充分反应后，试管内气体全部消失，则a∶b∶c不可能是A.1∶1∶1 B.2∶1∶1

C.3∶7∶4 D.1∶5∶2123456789101112131415√解析根据发生的反应：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，若气体能完全溶于水，即NO、NO2、O2三种气体恰好完全反应，全部生成了硝酸，amolNO，bmolNO2和cmolO2在反应中

a

molNO失去3amol电子，bmolNO2失去bmol电子，cmolO2得到4cmol电子生成HNO3，根据反应中电子得失守恒，应该有3a＋b＝4c成立，只有B项比例不能使关系式成立，故选B。16二、氨及铵盐4.如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是123456789101112131415A.在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨，用浓盐酸

和浓硫酸制备氯化氢B.在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时，可选用相同的干燥剂C.实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉D.喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体√16在实验室中制备干燥的氨和氯化氢时，可选用相同的干燥剂，如无水硫酸钠等中性干燥剂，B正确；实验中同时打开止水夹a、c、d，a导管中少量氨和氯化氢相互作用，使两烧瓶内压强减小，氨溶于水显碱性，氯化氢溶于水显酸性，即可分别形成蓝色和红色喷泉，C正确；氯化铵受热分解，蒸干得不到氯化铵固体，D错误。12345678910111213141516解析

用浓氨水和生石灰制备氨，属于固体和液体反应、不加热的制气类型，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢，利用浓硫酸的吸水性，A正确；5.(江西九江第一中学高一上期末)厌氧氨氧化(Anammox)法是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中正确的是123456789101112131415√16123456789101112131415161234567891011121314156.(兰州市联片办学高一上学期期末)实验室可以按如图所示的装置干燥、贮存气体M，多余的气体可用水吸收，则M是A.氨

B.一氧化碳C.二氧化氮

D.氯化氢√解析

收集装置，短导管进气，长导管出气，相当于采用向下排空气法收集，收集的气体，其密度小于空气，且不与氧气反应，有防倒吸装置，在水中溶解度非常大。167.(湖北荆州高一期末检测)下列装置适用于实验室制氨并验证氨的某化学性质，其中能达到实验目的的是123456789101112131415√16解析该反应需要加热，A不符合题意；氨与浓硫酸反应生成硫酸铵，不能用浓硫酸干燥氨，B不符合题意；123456789101112131415气体与水直接接触，不能起防倒吸的作用，D不符合题意。168.(绍兴市柯桥区高一期末)将NH4HCO3置于干燥的试管中加热，并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管，最后得到的气体有A.NH3，O2

B.H2O，O2C.CO2，O2

D.O2123456789101112131415解析

NH4HCO3分解生成NH3、CO2和H2O，将混合气体通过Na2O2，CO2和H2O分别和Na2O2反应生成O2，再通过碱石灰干燥，最终剩余气体为NH3和O2，故选A。√169.(福建安溪一中期末)NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是123456789101112131415A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥B.NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的反应均为氧化还原反应√16123456789101112131415解析NH4Cl是氮肥，NaHCO3不是化肥，A项错误；NH4Cl、HNO3受热易分解，而Na2CO3受热不易分解，B项错误；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和H2O，该反应是非氧化还原反应，D项错误。16123456789101112131415三、硝酸的性质和计算10.(兰州市联片办学高一上学期期末)下列关于浓硝酸和浓硫酸的叙述中正确的是A.常温下都不可用铝制容器贮存B.露置在空气中，容器内酸液的质量都减轻C.常温下都能与铜较快反应D.露置在空气中，容器内酸液的浓度都降低√16123456789101112131415解析常温下和铝遇两种浓酸均发生钝化，所以可用铝制容器贮存，A项错误；浓硫酸具有吸水性，溶液质量增加，硝酸易挥发，质量减小，B项错误；铜与浓硫酸反应需要加热，而与浓硝酸不需加热即可反应，C项错误；放置在空气中，浓硝酸挥发，导致溶质减少，最终浓度会降低；浓硫酸吸水，导致浓度也会降低，故D正确。1611.(黑龙江大庆一中月考)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是123456789101112131415选项实验操作现象解释或结论①将过量的Fe粉加入稀HNO3中，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋②浓HNO3久置或光照变黄色HNO3不稳定易分解③铝箔插入稀HNO3中无现象铝箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜④用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上试纸先变红色后褪色浓HNO3具有酸性和强氧化性A.①② B.③④ C.②③④ D.②④√16123456789101112131415解析

将过量的铁粉加入稀HNO3中，生成Fe2＋，加入KSCN溶液时，颜色不变，故①错；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于浓HNO3所致，故②正确；铝箔遇浓HNO3钝化，遇稀HNO3会溶解，故③错；浓HNO3具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红色后褪色，故④正确。1612.下列说法中，正确的是A.可用铝制或铁制容器盛装稀硝酸123456789101112131415C.56gFe与硝酸发生氧化还原反应时，转移的电子数一定是3molD.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定，见光易分解√16123456789101112131415解析在常温下，浓硝酸能使铁、铝等金属钝化，但铁、铝在常温下能与稀硝酸反应生成硝酸盐，所以不能用铝制或铁制容器盛装稀硝酸；1613.0.3molCu2S与HNO3溶液恰好完全反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，则未被还原的HNO3的物质的量是A.1.0mol B.1.2molC.0.3mol D.2.2mol123456789101112131415√解析未被还原的HNO3中的氮原子的物质的量＝反应后Cu(NO3)2中氮原子的物质的量。由Cu2S～2Cu(NO3)2得，n[Cu(NO3)2]＝0.6mol，所以未被还原的HNO3的物质的量是1.2mol。1612345678910111213141514.向13.6g由Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250mL，当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和NO气体。在所得溶液中加入0.5mol·L－1的NaOH溶液1.0L，生成沉淀的质量为19.6g，此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列有关说法正确的是A.原固体混合物中Cu和Cu2O的物质的量之比为1∶1B.原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为1.3mol·L－1C.产生NO的体积为2.24LD.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余的HNO3为0.1mol√16123456789101112131415解析生成的沉淀为Cu(OH)2，质量为19.6g，其物质的量为0.2mol。设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y，则x＋2y＝0.2mol,64g·mol－1×x＋144g·mol－1×y＝13.6g，解得x＝0.1mol，y＝0.05mol，Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1，A错误；Cu和Cu2O中的Cu都变为＋2价的Cu2＋，转移电子的物质的量为(0.1×2＋0.05×2)mol＝0.3mol，根据得失电子守恒可知，生成的NO的物质的量应为0.1mol，但未注明是否为标准状况，故气体体积不一定为2.24L，C错误；n(NaOH)＝0.5mol，生成0.2molCu(OH)2时消耗了0.4molNaOH，另外0.1molNaOH中和了剩余的0.1mol硝酸，D正确；硝酸的总物质的量为0.1mol(剩余的)＋0.1mol(表现氧化性的)＋0.4mol(表现酸性的)＝0.6mol，其物质的量浓度为2.4mol·L－1，B错误。16四、氮及其化合物的综合实验15.(江西上饶市高一自招班期末)氮是我们熟悉的典型非金属元素，研究氮及其化合物的性质对于生产、生活、科研具有重要意义，请回答以下问题：12345678910111213141516Ⅰ.(1)图1为制取氨的装置和选用的试剂，其中合理的是___(填字母)。A.①② B.②③ C.②④ D.①③123456789101112131415C16解析①NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，气体进入干燥管的机会不多，故①错误；123456789101112131415②向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，使浓氨水中的氨逸出，故②正确；16③固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，所以利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨需试管口应略向下倾斜，故③错误；123456789101112131415④浓氨水易挥发，用浓氨水加热制取NH3的方法是正确的，氨是碱性气体，可用碱石灰干燥，故④正确。16(2)实验室制备氨的化学方程式是______________________________________。12345678910111213141516Ⅱ.图2为铵盐的受热分解装置：(1)被加热的铂丝处发生反应的化学方程式为__________________________。12345678910111213141516(2)B中出现的现象为___________________。123456789101112131415无色气体变成红棕色解析一氧化氮和氧气是无色气体，一氧化氮和氧气反应生成红棕色的二氧化氮，反应方程式为2NO＋O2===2NO2，所以看到的现象是无色气体变成红棕色。16(3