《第五单元 化学生产中的重要非金属元素》课件

第五单元化学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.熟练掌握硫（S）、氮（N）、硅（Si）单质及其重要化合物的物理性质和化学性质。2.能够正确书写硫、氮及其化合物的转化关系方程式，特别是涉及氧化还原反应的方程式3.了解接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸的主要流程、反应原理及典型设备。4.能从原子结构的角度解释硫、氮元素非金属性强弱的差异，以及不同价态物质的性质差异。5.通过对二氧化硫漂白性、浓硫酸特性、氨气喷泉实验等探究，提升观察现象、分析数据和得出结论的能力。01第一节

硫及其化合物1.硫元素硫元素位置原子结构示意图非金属性主要化合价第___周期、第_____族

_________比氯、氧____________________三ⅥA弱－2、0、＋4、＋6知识梳理硫012.硫的性质(1)物理性质硫(俗称_____)是一种_____晶体，质脆，易研成粉末。硫___溶于水，_____于酒精，易溶于______________。硫有多种___________，如正交硫和斜方硫。(2)化学性质硫黄黄色难微溶二硫化碳(CS2)同素异形体知识梳理硫01特别提醒

硫在空气中和氧气中燃烧都只生成SO2。知识梳理硫011.物理性质二氧化硫是一种___色、_________气味的_____气体，密度比空气的___，___溶于水，通常情况下，1体积的水可以溶解约____体积的二氧化硫。无有刺激性有毒大易40知识梳理二氧化硫012.实验探究实验操作(1)(2)用pH试纸测溶液pH

实验现象(1)试管中液面_____(2)pH试纸呈_____振荡后溶液_________，再加热溶液_________上升红色红色褪去恢复红色知识梳理二氧化硫02结论SO2___溶于水，且溶液呈____SO2具有______，但生成的_______________易酸性漂白性无色物质不稳定知识梳理二氧化硫023.化学性质(1)从元素化合价角度：SO2中硫元素为中间价态＋4价，既有氧化性又有还原性。2SO3H2SO4+2HCl3S+2H2O知识梳理二氧化硫02(2)SO2的特性——漂白性二氧化硫具有_____作用，由于它能与某些有色物质生成_______的无色物质。这些无色物质容易_____而使有色物质恢复原来的颜色。漂白不稳定分解特别提醒SO2的漂白具有选择性和不稳定性等特点，可漂白品红溶液，但不能漂白石蕊、甲基橙等指示剂。漂白是使有机色素褪色，无机物褪色不能称为漂白，如SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现其还原性而非漂白性。知识梳理二氧化硫024.SO2的用途(1)漂白纸浆、毛、丝等。(2)用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。知识梳理二氧化硫025.可逆反应在____条件下，既能向______方向进行，同时又能向_______方向进行的反应，叫做可逆反应，化学方程式中用“

”而不用“===”。如：SO2＋H2O

H2SO3、2SO2＋O2

2SO3、Cl2＋H2OHCl＋HClO。同一正反应逆反应催化剂△知识梳理二氧化硫02知识梳理归纳总结02漂白剂漂白原理特点氯水(HClO)、Ca(ClO)2、H2O2利用物质的氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色不可逆，褪色后不能恢复原来的颜色SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质可逆，在一定条件下又能恢复原来的颜色活性炭具有较大的比表面积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色部分吸附剂可重复使用1.硫酸的工业制法硫酸是重要的化工原料，可用于生产_____、_____、_____、染料和盐类等，工业上一般以_____或其他_________(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。化肥农药炸药硫黄含硫矿物SO2SO3知识梳理硫酸的性质及工业制法03制备过程中反应的化学方程式如下：①制气：燃烧硫黄：_______________，煅烧黄铁矿：_____________________________；②氧化：______________________；③吸收：___________________。SO3＋H2O===H2SO4特别提醒

工业制备硫酸工艺中常用98.3%浓硫酸而不用水吸收SO3，因为SO3与H2O剧烈反应放热，易产生酸雾，影响SO3的吸收。2SO2＋O2

2SO3催化剂△知识梳理硫酸的性质及工业制法032.硫酸的性质(1)稀硫酸硫酸在水里很容易电离出_______，具有_____，能使石蕊溶液变红，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。①活泼金属Fe：______________________；②金属氧化物CuO：________________________；③碱Mg(OH)2：_____________________________；④盐BaCO3：_______________________________________。氢离子酸性Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2OMg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O知识梳理硫酸的性质及工业制法03(2)浓硫酸浓硫酸有三大特性：_______、_______和__________。①吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作_______。吸水性脱水性强氧化性干燥剂知识梳理硫酸的性质及工业制法03②脱水性浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等_______中的氢和氧按____________脱去。有机物水的组成比现象：向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成_____固体，并放出_________气味的气体。黑色有刺激性知识梳理硫酸的性质及工业制法03③强氧化性浓硫酸具有强氧化性，能氧化大多数_____单质和部分_______单质。实验操作

实验现象a试管中铜丝表面_____，有_____生成；b试管中的溶液逐渐变为_____；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈_____变黑气泡无色蓝色金属非金属知识梳理硫酸的性质及工业制法03实验结论在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，在反应中，浓硫酸是_______，铜是_______氧化剂还原剂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浓硫酸和金属反应的规律(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则表现酸性，产生的气体为氢气。3.常见的硫酸盐(1)硫酸钙2(CaSO4·2H2O)—____________＋3H2O

石膏

熟石膏主要用于制作模型和医用石膏绷带，调节水泥的硬化速率。2CaSO4·H2O知识梳理硫酸的性质及工业制法03(2)硫酸铜CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾)

白色

蓝色主要用于检验_________，胆矾与_______混合制备波尔多液。(3)硫酸钡又称重晶石，不溶于_______，且不易被X射线透过。主要用作消化系统X射线检查的内服药剂，即“钡餐”。水的存在石灰乳水和酸知识梳理硫酸的性质及工业制法03实验操作

实验现象先_____________，加入稀盐酸后____________先_____________，加入稀盐酸后____________先_____________，加入稀盐酸后______________________生成白色沉淀沉淀不溶解生成白色沉淀沉淀不溶解生成白色沉淀沉淀溶解，且有气泡产生知识梳理硫酸根离子的检验04离子方程式___________________________________________

________________________________________________________结论加入BaCl2溶液检验

时，通常先加入_______酸化，排除_____等可能造成的干扰BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑稀盐酸BaSO4↓BaSO4↓知识梳理硫酸根离子的检验04取待测液少许于一洁净试管中，向其中滴加少量________(注：必须用_______酸化，不能用稀硝酸，因HNO3具有氧化性可将

氧化成

)，若无明显现象，再滴入少量______溶液，若产生_________，则有

存在，否则无

存在。稀盐酸稀盐酸BaCl2白色沉淀知识梳理硫酸根离子的检验04杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐________________________________CaCl2________________________________MgCl2_____________________________________3.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：氯化钡溶液碳酸钠溶液Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓烧碱溶液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归纳总结粗盐提纯过程中，Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，目的是除去Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后再加入过量的盐酸，目的是除去过量的OH－、

。1.自然界中硫的存在(1)游离态的硫存在于______附近或___________中。火山口地壳的岩层知识梳理自然界中硫的存在与转化05(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中：动植物体内岩层深处和海底的无氧环境中地表附近的富氧环境中大气层中____________等金属硫化物，如____________、______________等硫酸盐，如_________________、_________________等少量的H2S、____、SO3等含硫蛋白质黄铁矿(FeS2)黄铜矿(CuFeS2)石膏(CaSO4·2H2O)芒硝(Na2SO4·10H2O)SO22.自然界中不同价态含硫物质的转化写出上述转化的化学方程式：①__________________________；②_____________________；③___________________；④__________________。SO3＋H2O===H2SO4催化剂△2SO2＋O2

2SO3知识梳理自然界中硫的存在与转化051.实验设计：不同价态含硫物质的转化(1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06(2)设计实验方案预期转化(价态变化)选择试剂实验操作和现象实验结论

二氧化硫、硫化氢、蒸馏水将H2S和SO2通入水中，生成_____色沉淀(或溶液变浑浊)SO2与H2S反应生成_______淡黄单质硫知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06

二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液将SO2通入新制氯水中，溶液_______色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生__________二氧化硫在水溶液中能被强氧化剂氧化为____浓硫酸、铜片加热铜片和浓硫酸的混合物，生成有_______气味的气体浓硫酸被金属铜还原为____浅黄绿白色刺激性SO2沉淀知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06总结：硫元素常见的化合价有_________________，可以通过__________反应实现不同价态含硫物质的相互转化。－2、0、＋4、＋6氧化还原氧化还原加入氧化剂，发生_____反应加入还原剂，发生_____反应低价态

高价态知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化06特别提醒

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。②同一元素相邻价态的微粒间不发生氧化还原反应。如S和H2S、SO2和浓H2SO4。③含硫物质的连续氧化过程：知识梳理实验室中研究不同价态含硫物质的转化062.相同价态含硫物质之间的转化总结：相同价态的不同含硫物质间的转化是通过与酸、碱反应实现的，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。碱酸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含硫物质的性质与转化同步习题A同步习题C同步习题D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1.氮元素二VA25一般通过__________与其他原子相互结合构成物质。共用电子对知识梳理氮气与氮的固定01(2)氮元素在自然界中的存在氮分子蛋白质硝酸盐铵盐知识梳理氮气与氮的固定012.氮气在高温、放电等条件下，氮气可以与镁、氢气、氧气等物质发生化合反应。写出氮气与下列物质发生反应的化学方程式：①金属镁：___________________，氮气表现_____性；②氢气：________________________，氮气表现_____性；③氧气：____________________，氮气表现_____性。氧化氧化还原高温、高压催化剂N2＋3H2

2NH3知识梳理氮气与氮的固定013.氮的固定概念：将大气中_______的氮转化为___________的过程氮的固定分类自然固氮氮的化合物游离态高能固氮(如雷雨天气N2转化为NO)生物固氮(如豆科植物的根瘤菌固氮)人工固氮合成氨(工业合成氨)仿生固氮(某些金属有机化合物,可起到根瘤

菌的作用知识梳理氮气与氮的固定01氧化物颜色状态气味水溶性NO____色气体－____溶NO2______色气体_________气味____溶1.NO和NO2的物理性质无不红棕有刺激性易知识梳理一氧化氮与二氧化氮02装置

操作在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器①打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹②振荡注射器2.NO和NO2的化学性质(1)实验探究知识梳理一氧化氮与二氧化氮02现象__________①无色气体变为_______②_____________________________________________无明显现象红棕色红棕色气体逐渐变为无色，注射器活塞向左移动知识梳理一氧化氮与二氧化氮02(2)实验结论及解释

①NO不溶于水，也不与水反应，但能与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2，化学方程式：2NO＋O2===2NO2。②NO2能与水反应生成无色的NO，化学方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。知识梳理一氧化氮与二氧化氮02知识梳理一氧化氮与二氧化氮02归纳总结(1)无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体溶于水，若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。(2)对于连续发生的化学反应，可用化学方程式叠加的方法而得到复合反应，解决问题更简便。

1.物理性质状态气味密度水溶性沸点____气体________气味比空气_______溶于水(常温常压_______)较低，易液化，作_______无色有刺激性小1∶700制冷剂极易知识梳理氨的性质03实验装置操作及现象结论

①打开弹簧夹，并挤压胶头滴管②烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，形成_____，瓶内液体呈__色氨_____溶于水，其水溶液(俗称氨水)呈___性2.化学性质(1)实验探究喷泉红极易碱知识梳理氨的性质03

将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近，产生_____氨与氯化氢均易挥发，反应生成___色晶体白烟白知识梳理氨的性质03(2)氨的化学性质湿润蓝大量白烟还原性NH3＋HCl===NH4Cl知识梳理氨的性质03(3)氨水氨水呈弱碱性，且不稳定，加热时易分解成NH3，NH3·H2O____________。NH3↑＋H2O知识梳理氨的性质031.铵盐铵盐在农业上常用作化肥，如_______、_________、_______等，绝大多数铵盐___溶于水，受热易_____，与碱反应会放出___。硫酸铵碳酸氢铵硝酸铵易分解氨NH3↑＋H2O＋CO2↑2NH4Cl＋知识梳理氨的性质03

的检验(1)实验探究实验操作三支试管中分别盛有少量NH4Cl溶液、NH4NO3溶液和(NH4)2SO4溶液知识梳理氨的性质03实验现象三支试管中均有无色气体放出，均使湿润的红色石蕊试纸变_____实验原理离子方程式：_________________________应用检验

的存在和制取氨蓝色知识梳理氨的性质03(2)铵盐()的检验流程红色石蕊变蓝特别提醒取少许样品于试管中，加入强碱后加热，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明样品中含有

。知识梳理氨的性质03

1.氨的实验室制法制备原理________________________________________实验装置知识梳理氨的实验室制法04

收集NH3极易溶于水，可以用_____________收集验满把湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变_____；或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有_____产生向下排空气法蓝色白烟知识梳理氨的实验室制法042.氨的简易制法方法及装置原理及化学方程式氨水具有_________和_______，受热易分解。化学方程式为_______________________不稳定性挥发性知识梳理氨的实验室制法04NaOH固体具有吸水性，溶于水放出大量的热，促使氨水分解。CaO与水反应，使溶剂(水)减少；反应放热，促使氨水分解。化学方程式为_________________________________NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2知识梳理氨的实验室制法04知识梳理氨的实验室制法04归纳总结(1)制氨气所用的铵盐不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替，NH4NO3加热时爆炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3极易分解产生CO2气体使制得的NH3不纯。(2)消石灰不能用NaOH、KOH等强碱代替，因为NaOH、KOH具有吸湿性，易潮解结块，不利于生成的氨气逸出，而且NaOH、KOH对玻璃有强烈的腐蚀作用。(3)NH3极易溶于水，制取和收集的容器必须干燥。1.常见气体的制备装置装置应用固体(或液体)＋液体

气体固体(＋固体)

气体固体(或液体)＋液体―→气体知识梳理常见气体的制备方法比较042.气体的收集方法(1)一般方法收集方法收集气体的类型收集装置可收集的气体(举例)排水法难溶于水或微溶于水且不与水反应________________等O2、H2、NO、CO知识梳理常见气体的制备方法比较04排空气法向上排空气法密度_____空气且不与空气中的成分反应______________________等向下排空气法密度_____空气且不与空气中的成分反应_________等大于小于Cl2、SO2、NO2、CO2H2、NH3知识梳理常见气体的制备方法比较04(2)创新方法①从a管进气b管出水可收集________________，如_______等。②若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：换成饱和食盐水收集_____，换成饱和碳酸氢钠溶液收集_________，换成四氯化碳(密度比水大，且与水不互溶)收集__________。难溶于水的气体H2、O2氯气二氧化碳HCl或NH3知识梳理常见气体的制备方法比较043.常用的防倒吸装置尾气处理时，有些气体要防倒吸，常见的防倒吸装置有：知识梳理常见气体的制备方法比较04知识梳理常见气体的制备方法比较04实验室制备气体装置选择的基本思路

1.硝酸的性质硝酸是__色、易____、有______气味的液体，硝酸具有如下化学性质：(1)不稳定性浓硝酸见光或受热易分解，化学方程式为_______________________________。长期存放的浓硝酸呈黄色是因为其分解生成的____溶于硝酸中，实验室常将浓硝酸保存在_____试剂瓶中，并放置在_____处。无挥发刺激性＋2H2ONO2棕色阴凉知识梳理硝酸的性质及工业制法05

(2)酸性硝酸是强酸，具有酸的通性。写出下列反应的离子方程式：①硝酸和氢氧化钠反应：_________________。②硝酸和氧化钠反应：_________________________。③硝酸和碳酸钙反应：_________________________________。H＋＋OH－===H2O2H＋＋Na2O===2Na＋＋H2O2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O知识梳理硝酸的性质及工业制法05(3)强氧化性①硝酸具有很强的氧化性，浓度不同，与金属反应的产物也不同。知识梳理硝酸的性质及工业制法05实验装置两只具支试管中分别加入浓硝酸和稀硝酸实验现象浓HNO3：铜丝变细，产生大量_____色气体，溶液逐渐变___稀HNO3：铜丝变细，开始产生少量_____气体，反应逐渐加快，气体在试管上部变为_____色，溶液逐渐变蓝红棕绿无色红棕实验探究：浓HNO3和稀HNO3与铜的反应知识梳理硝酸的性质及工业制法05化学方程式________________________________________________________________________________________________实验结论浓HNO3与金属铜反应生成____，稀HNO3与金属铜反应生成____，浓HNO3的氧化性更___Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2ONO2NO强知识梳理硝酸的性质及工业制法05②钝化常温下，铁、铝的表面被________或________氧化，生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了酸与内层金属的进一步反应。所以常温下可以用铁或铝制容器来盛装________或________。当_____时，铁、铝会与浓HNO3或浓H2SO4发生反应。③浓HNO3与非金属(碳)的反应化学方程式：_____________________________________。浓HNO3浓H2SO4浓HNO3浓H2SO4加热知识梳理硝酸的性质及工业制法052.硝酸的工业制法硝酸是重要的化工原料，用于制化肥、农药、染料等，工业制硝酸的原理如图：知识梳理硝酸的性质及工业制法05序号反应物中含氮物质的类别、氮元素化合价的变化情况化学方程式含氮物质发生反应的类型(氧化反应、还原反应)①______________________________________________②_____________________________________________________单质，0→－3还原反应氢化物，－3→＋26H2O氧化反应高温、高压催化剂N2＋3H2

2NH3知识梳理硝酸的性质及工业制法05③_____________________________________________④_________________________________________________________________氧化物，＋2→＋42NO＋O2===2NO2氧化反应氧化物，＋4→＋5、＋23NO2＋H2O===2HNO3＋NO氧化反应、还原反应知识梳理硝酸的性质及工业制法05知识梳理硝酸的性质及工业制法05硝酸的氧化性(1)硝酸与金属反应不能生成氢气。硝酸浓度不同，其还原产物不同，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO。(2)硝酸能与大多数金属(金、铂等除外)反应，将金属氧化为高价态金属的硝酸盐。将浓硝酸与浓盐酸以1∶3的体积比混合，所得混合物称为王水，它能溶解一些不溶于硝酸的金属，如Pt、Au等。但在常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化。(3)热的浓硝酸可将非金属单质(碳、硫、磷等)氧化为最高价氧化物或最高价含氧酸。(4)硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如SO2、FeO、Fe2＋、Br－、I－、S2－、

等均能被硝酸氧化。1.酸雨(1)二氧化硫和氮氧化物的来源SO2：____、_____和某些_________的燃烧或冶炼；NOx：机动车发动机中，N2与O2反应生成NOx。(2)酸雨的形成________、_________以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水形成酸雨。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6，而酸雨的pH_______。煤石油金属矿物二氧化硫氮氧化物小于5.6知识梳理酸雨的防治062.酸雨的危害与防治(1)危害：酸雨能直接_____农作物，_____森林和草原，使土壤、湖泊_____，加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。(2)防治①消除_______，改变能源结构，开发利用清洁能源。②对_________的排放加以控制，对排放的二氧化硫、氮氧化物等物质采取吸收、回收处理等措施。损伤破坏酸化污染源酸性物质知识梳理酸雨的防治06知识梳理酸雨的防治06SO2、NOx的消除方法(1)SO2的消除方法①钙基固硫法：将生石灰和含硫的煤混合燃烧，S转化为CaSO4。反应原理：CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4。总反应：2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。②氨水脱硫法：将SO2通过氨水并被氧化生成氮肥(NH4)2SO4。反应原理：2NH3·H2O＋SO2===(NH4)2SO3＋H2O、2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4。③碱液吸收法：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。知识梳理酸雨的防治06SO2、NOx的消除方法(2)NOx的消除①碱液吸收法2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O。NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。②催化转化法同步习题D同步习题D同步习题D同步习题D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

2.常见的硅酸盐材料

陶瓷普通玻璃普通水泥原料______________________________________________主要原料：_____________辅料：适量的石膏设备陶瓷窑____________________主要成分含水的铝硅酸盐_____________________________________________—纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石灰石、黏土玻璃窑水泥回转窑石英砂(SiO2)硅酸钠(Na2SiO3)、硅酸钙(CaSiO3)、二氧化硅(SiO2)黏土硅酸盐材料01知识梳理

性能耐高温、硬度大、耐腐蚀、性质稳定透光性好、硬度大、无固定熔点遇水逐渐变硬(水硬性)，硬化后性质稳定用途建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等建筑材料、光学仪器、各种器皿、制造玻璃纤维等大量用于建筑和水利工程硅酸盐材料01知识梳理

硅酸盐材料01知识梳理硅酸(H2SiO3)的性质(1)难溶于水的弱酸，其酸性不能使石蕊溶液变红；(2)与碱反应：H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O；(3)不稳定，受热易分解：H2SiO3H2O＋SiO2。1.硅和二氧化硅(1)硅硅元素位于元素周期表第___周期、第____族，处于金属与非金属的过渡位置。其单质的导电性介于导体与绝缘体之间，是应用最广泛的_______材料。(2)粗硅的制备工业上用焦炭还原石英砂可以制得含少量杂质的粗硅，化学方程式：_____________________。三ⅣA半导体硅酸盐材料01知识梳理(3)SiO2属于酸性氧化物，能否用SiO2与水直接反应制取H2SiO3？由SiO2如何来制取H2SiO3？用化学方程式表示。提示不能，因为SiO2与水不反应。

。化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓。硅酸盐材料01知识梳理硅酸盐材料01知识梳理SiO2的性质(4)硅和二氧化硅的用途①高纯硅用于制造_____和_____________。②_________用于生产光导纤维。芯片硅太阳能电池二氧化硅硅酸盐材料01知识梳理2.新型陶瓷新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系，在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。新型材料成分性能主要应用金刚砂____________硬度__、耐____、抗氧化砂纸和砂轮的磨料、耐高温半导体材料等高温结构陶瓷_______、_______或某些金属氧化物耐____、抗氧化、耐_____火箭和汽车发动机、高温电极材料等碳化硅(SiC)大高温碳化硅氮化硅高温腐蚀硅酸盐材料01知识梳理压电陶瓷_______、______等能实现_____能与___能的相互转化滤波器、扬声器、超声波探伤器和点火器等透明陶瓷_______、_______等氧化物透明陶瓷；_______、______等非氧化物透明陶瓷具有优异的光学性能、耐高温、_______好高压钠灯、激光器、高温探测窗等超导陶瓷—某一临界温度下具有超导性可用于电力、交通、医疗等领域钛酸盐锆酸盐机械电氧化铝氧化钇氮化铝氟化钙绝缘性硅酸盐材料01知识梳理3.碳纳米材料碳纳米材料主要包括_______、_________、_______等，广泛应用于能源、信息、医药等领域。新型材料结构性能用途富勒烯由_______构成的一系列笼形分子的总称，如____—制碳纳米材料富勒烯碳纳米管石墨烯碳原子C60硅酸盐材料01知识梳理碳纳米管由_________卷成的管状物，具有纳米尺度的直径比表面积大，有相当高的_____和优良的_____性能生产复合材料、电池和传感器等石墨烯只有______________厚度的单层石墨电阻率___、热导率__，具有很高的强度光电器件、超级电容器、电池、复合材料等石墨片层强度电学一个碳原子直径低高硅酸盐材料01知识梳理一、SO2的制备实验室可用亚硫酸钠与硫酸反应制取二氧化硫。(1)反应原理Na2SO3＋H2SO4===SO2↑＋Na2SO4＋H2O。(2)实验装置知识梳理SO2的制备SO2、CO2鉴别与除杂02(3)注意：①硫酸的浓度不宜过大也不宜过小。②用NaOH溶液吸收尾气时应防倒吸。知识梳理SO2的制备SO2、CO2鉴别与除杂02二、SO2和CO2的鉴别与除杂1.SO2与CO2的鉴别(1)单一气体的鉴别SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，继续通入过量的气体，沉淀都会消失，故不能用Ca(OH)2鉴别。可以用以下方法鉴别：①SO2的漂白性：使品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2。知识梳理SO2的制备SO2、CO2鉴别与除杂02②SO2的氧化性：通入H2S溶液变浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。③SO2的还原性：通入酸性KMnO4溶液或溴水等有色氧化性物质中，使溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2。知识梳理SO2的制备SO2、CO2鉴别与除杂02(2)混合气体的鉴别流程设计实验装置特别提醒可将除去和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，颜色变浅。知识梳理SO2的制备SO2、CO2鉴别与除杂022.除去CO2中SO2的两种方法(1)利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。(2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。知识梳理SO2的制备SO2、CO2鉴别与除杂02易错警示SO2虽有漂白性，但并不是所有与SO2有关的褪色都是因为SO2的漂白性。如①SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是因为SO2能与碱发生反应；②SO2能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2的还原性。知识梳理SO2的制备SO2、CO2鉴别与除杂021.原子守恒硝酸与金属单质或化合物反应，一部分以

的形式存在，另一部分转化为还原产物，这两部分中氮原子的物质的量之和与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。知识梳理硝酸与金属反应的相关计算032.得失电子守恒硝酸与金属单质或化合物的反应中，HNO3得到电子的物质的量等于金属原子失去电子的物质的量。知识梳理硝酸与金属反应的相关计算033.变价金属与硝酸的反应如铁与稀硝酸的反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。知识梳理硝酸与金属反应的相关计算034.硝酸和硫酸的混合酸与金属反应金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中

在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或

进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。知识梳理硝酸与金属反应的相关计算03知识梳理硝酸与金属反应的相关计算03同步习题A同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题17一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分，每小题只有一个选项符合题意)1.德国科学家曾利用卫星数据和一种先进的仪器，绘制了一幅地球上空二氧化氮的分布图。从科学家绘制的二氧化氮分布图来看，欧洲和北美洲的一些经济比较发达，注重环保的大城市上空二氧化氮密度很高。其原因是这些地区的A.硝酸工业发达 B.雷雨天气较多C.机动车辆过多 D.燃料以煤为主√123456789101112131415161819202122171234567891011121314151618192021解析二氧化氮的产生主要原因是硝酸工业发达、雷雨天气较多、机动车辆过多，燃料以煤为主的后果是二氧化碳导致温室效应加剧、生成的二氧化硫导致酸雨，结合题给信息欧洲与北美洲的经济比较发达，注重环保，可知原因是机动车辆过多。222.“绿色化学”的主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，使原子充分利用，不产生污染物。下列化学反应符合“绿色化学”理念的是A.制CuSO4：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O123456789101112131415161718192021B.制CuSO4：2Cu＋O22CuO；CuO＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2OC.制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OD.制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O√223.高纯度的硅是一种广泛应用于信息技术和新能源技术等领域的一种重要无机非金属材料，下列关于硅的说法中正确的是A.硅的应用很广泛，是一种传统的无机非金属材料B.高纯度的硅应用于新能源技术领域是由于硅燃烧能放出大量的热C.高纯度的硅被用于制作计算机和通讯设备的芯片D.高纯度的硅常被用来制造光导纤维1234567891011121314151617181920√2122解析传统的无机非金属材料都是硅酸盐，硅是一种新型的无机非金属材料，A不正确；硅应用于新能源技术领域是由于硅制成的硅太阳能电池能将光能转化为电能，B不正确；SiO2用于制造光导纤维，而不是Si，D不正确。12345678910111213141516171819202122解析H2O2、氯水、过氧化钠和臭氧因具有强氧化性而具有漂白性，SO2因能和有色物质化合而具有漂白性，活性炭因具有吸附性而具有漂白性，A错误；SO2和BaCl2溶液不反应，B错误；SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C错误。4.(南昌高一检测)下列叙述正确的是A.H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性，其原理相同B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO4溶液C.检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清的石灰水D.向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体，有白色沉淀生成123456789101112131415√161718192021225.(黑龙江双鸭山第一中学月考)下列说法不正确的是A.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不

溶解B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋

===3Cu2＋＋2NO↑

＋4H2OD.HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步实验完成1234567891011121314151617181920√2122解析在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉溶解，离子方程式为3Cu＋8H＋＋

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故A错误；能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是氨，故B正确；铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故C正确；123456789101112131415161718192021HNO3NONO2，故D正确。221234567891011121314156.(成都市高一期末调研)下列物质的应用中，利用了该物质氧化性的是A.氨——作制冷剂B.漂粉精——作游泳池消毒剂C.硅——太阳能电池板D.SO2——漂白草帽1617181920√2122123456789101112131415解析液态氨制冷是利用氨由液态变为气态时吸热，使环境温度降低，A不符合题意；漂粉精中的ClO－具有氧化性，能杀死细菌，可作游泳池消毒剂，B符合题意；硅能产生光电效应，利用太阳能电池板将光能转化为电能，C不符合题意；SO2能与有色物质结合(非氧化还原)成无色物质，用于漂白草帽，D不符合题意。161718192021227.(郑州高一期末检测)类比推理法是研究物质性质的常用方法之一。下列类比推理正确的是123456789101112131415161718192021选项类比推理ACO2能使澄清石灰水变浑浊SO2也能使澄清石灰水变浑浊BFe与S能直接化合生成FeSCu和S也能直接化合生成CuSCFe能置换出CuSO4溶液中的CuNa也能置换出CuSO4溶液中的CuDCu与O2在加热条件下生成CuONa与O2在加热条件下生成Na2O√22解析CO2、SO2均为酸性氧化物，均能使澄清石灰水变浑浊，故A正确；S具有弱氧化性，Fe与S能直接化合生成FeS，Cu和S能直接化合生成Cu2S，而不是CuS，故B错误；Fe能置换出CuSO4溶液中的Cu，Na不能置换出CuSO4溶液中的Cu，钠活泼性太强，先和溶液中的水反应，故C错误；Cu与O2在加热条件下生成CuO，Na与O2在加热条件下生成Na2O2，故D错误。123456789101112131415161718192021228.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是123456789101112131415161718192021选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液√22解析氨的密度比空气小，应该用向下排空气收集，A错误；浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应生成SO2，因SO2的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，SO2是大气污染物，要进行尾气处理，SO2易与NaOH溶液发生反应，用NaOH溶液吸收尾气时，为防止倒吸现象的发生，可以安装一个倒扣的漏斗，B正确；稀硝酸与Cu发生反应产生的气体是NO，不是NO2，且不能用水处理尾气，C错误；MnO2与浓盐酸在加热时才能发生反应制取Cl2，该装置没有加热仪器，浓盐酸易挥发，C中收集的气体不纯净，应在b、c之间添加除去HCl气体的装置，D错误。123456789101112131415161718192021229.下列关于氮及其化合物的说法错误的是A.N2化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键很强B.NO、NO2均为大气污染气体，在大气中可稳定存在C.可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏D.HNO3具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属√123456789101112131415161718192021221234567891011121314151617181920解析N2分子中存在氮氮三键，化学性质比较稳定，故A正确；NO、NO2均为大气污染气体，其中NO遇氧气可以与之反应生成NO2，故B错误；浓盐酸易挥发，与氨反应生成氯化铵，可以看到白烟，可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏，故C正确；HNO3具有强氧化性，可以与铜和银反应，所以可溶解铜、银等不活泼金属，故D正确。212212345678910111213141516171819202110.(山东潍坊市高一期末)下列各组离子能在溶液中大量共存的是A.K＋、

、OH－B.Na＋、H＋、C.Na＋、Ca2＋、

、ClO－D.H＋、K＋、√解析

和OH－无法大量共存，A项错误；

和H＋无法大量共存，B项错误；各离子之间不发生反应，因此可以大量共存，C项正确；

和H＋无法大量共存或H＋、

无法大量共存，D项错误。2211.(长沙高一检测)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定

有C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置

换反应D.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均

易溶于水123456789101112131415161718192021√22解析SO2使品红溶液褪色是由于SO2能与有色物质化合生成无色物质，不能说明其具有氧化性，选项A错误；当溶液中含有

时，加入酸化的Ba(NO3)2溶液也会出现白色沉淀，选项B错误；Fe与稀硝酸反应生成的气体为NO，该反应不是置换反应，选项C错误；HCl、NH3极易溶于水，分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中，气体溶解，液面迅速上升，选项D正确。12345678910111213141516171819202122解析A项中HNO3能将

氧化成

；B项中KMnO4能将Cl－氧化成Cl2；C项中HNO3能将Fe2＋氧化成Fe3＋。故A、B、C三项的酸化方法均不正确。12.化学实验中常将溶液或试剂进行酸化，下列酸化处理的措施正确的是A.定性检验

，将BaCl2溶液用稀硝酸酸化B.为提高KMnO4溶液的氧化能力，用盐酸将KMnO4溶液酸化C.检验溶液中是否含有Fe2＋时，用稀硝酸酸化D.检验溶液中是否含有

时，在无其他阳离子干扰的条件下，先用盐

酸酸化，再向所得溶液中加BaCl2溶液123456789101112131415161718192021√2213.硝酸与金属反应后所得还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有关。10mL0.5mol·L－1HNO3与0.048gMg恰好完全反应。若氮元素只被还原到一种价态，下列说法不正确的是A.HNO3作还原剂B.HNO3浓度越低，N元素还原价态越低C.反应中转移电子数为0.004molD.还原产物可能为NH4NO3√12345678910111213141516171819202122解析HNO3与金属反应时，表现酸性和强氧化性，故A错误；HNO3浓度越高，氧化性越强，氧化同种金属时，N元素被还原的价态就越高，故B正确；123456789101112131415161718192021硝酸的物质的量为0.01L×0.5mol·L－1＝0.005mol，生成0.002molMg(NO3)2，根据N原子守恒，可能生成0.0005molNH4NO3，若生成0.0005molNH4NO3转移电子为0.004mol，符合电子守恒，故D正确。HNO3与Mg反应，还原剂只有Mg，Mg的化合价由0→＋2，0.048gMg的物质的量为

＝0.002mol，根据得失电子守恒，反应中转移电子为0.004mol，故C正确；22选项实验操作实验现象解释或结论A将蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近产生大量白烟氨与氯化氢反应生成固体物质B常温下，将洁净的铁片放入浓硫酸或浓硝酸中无明显变化常温下，浓硫酸、浓硝酸使铁片钝化C在导管口点燃纯净的氢气，然后将导管伸入盛满氯气的集气瓶中产生苍白色火焰物质燃烧不一定需要氧气D向某无色溶液中滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体说明溶液中一定含有12345678910111213141514.(北京市昌平区检测)下列实验操作、实验现象、解释或结论不对应的是1617181920√2122123456789101112131415解析能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是CO2，也可能是SO2，因此不能说明溶液中一定含有

，即使产生的气体是CO2，也可能是

，D错误。1617181920212215.(威海高一检测)选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，下列说法正确的是A.按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→BB.丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2C.丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2D.丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成1234567891011121314151617181920√2122解析木炭与浓硫酸反应生成CO2和SO2，验证混合气体中有CO2，必须将SO2除去且验证SO2被吸收干净，再通入澄清石灰水验证CO2，故连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B，A正确；丙中品红溶液不褪色(说明SO2被除尽)，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2，故B、C、D错误。12345678910111213141516171819202122123456789101112131415161718192016.将9g铜和铁的混合物投人100mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12LNO，剩余4.8g金属；继续加入100mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12LNO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是A.原混合物中铜和铁各0.065molB.稀硝酸的物质的量浓度为4.0mol·L－1C.第一次剩余的4.8g金属为铜和铁的混合物D.向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100mL，又得到的NO在标准状况

下的体积为0.56L√21221234567891011121314151617181920解析整个过程可以看作是9g铜和铁的混合物与200mL稀硝酸反应生成0.1molNO，金属完全溶解，向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，说明生成硝酸亚铁、硝酸铜，且硝酸完全反应，发生反应的化学方程式为3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，设铁的物质的量为x，铜的物质的量为y，根据二者质量与生成NO的体积列方程得：56g·mol－1×xmol＋64g·mol－1×ymol＝9g，

解得x＝0.075mol，y＝0.075mol。由上述分析可知，原混合物中铜和铁的物质的量均为0.075mol，故A错误；21221234567891011121314151617181920根据方程式可知，n(HNO3)＝4n(NO)＝0.4mol，稀硝酸的物质的量浓度为

＝2mol·L－1，故B错误；9g混合物中含铁的质量为0.075mol×56g·mol－1＝4.2g，含铜的质量为0.075mol×64g·mol－1＝4.8g，则第一次剩余的金属为Cu，故C错误；再加入100mL该稀硝酸，Fe2＋与硝酸反应生成NO与硝酸铁，溶液中Fe2＋的物质的量为0.075mol，HNO3的物质的量为0.1L×2mol·L－1＝0.2mol，反应中存在关系式：3Fe2＋～4HNO3～NO，HNO3过量，Fe2＋完全反应，得到的NO的物质的量为0.025mol，标准状况下其体积为0.025mol×22.4L·mol－1＝0.56L，故D正确。212217.Cu与浓硝酸反应生成氮氧化物，这些氮氧化物溶解在NaOH溶液中生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示：下列有关判断正确的是A.若Cu片为51.2g，则生成0.2molNaNO3B.Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C.标准状况下收集的氮氧化物为20.16mLD.Cu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物123456789101112131415161718192021√22解析Cu→Cu(NO3)2，每个Cu原子失去2个电子，HNO3→NaNO2，每个N原子得到2个电子，故51.2gCu共失电子

×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知，HNO3→NaNO2得到1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，又由N、Na守恒可知，另一种产物NaNO3为0.2mol，A项正确；Cu能与浓硝酸反应，B项错误；N2O4、NO2在标准状况下不是气体，C项错误；Cu(NO3)2是氧化产物，D项错误。1234567891011121314151617181920212218.(大同一中高一月考)向稀硝酸和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变成红棕色，溶液中Fe2＋的物质的量和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示：则原混合溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为A.2∶1 B.1∶1C.4∶1 D.3∶1123456789101112131415161819201721√22123456789101112131415161819201721解析由图可知，当加入1molFe时，n(Fe2＋)＝