人教版高中化学必修第二册第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学课件

人教化学必修二第五章人教化学必修二第五章化工生产中的重要非金属元素构建知识网络总结专题提升1依据特殊性质或现象依据特殊性质或现象(1)有颜色的气体：有颜色的气体：C12(黄绿色黄绿色)、NO2(红棕色红棕色)和溴蒸气和溴蒸气(红棕色红棕色)等。等。(2)有漂白作用的气体：有漂白作用的气体：Cl2(有水时有水时)、SO2等。等。(3)在空气中点燃后火焰呈淡蓝色的气体：在空气中点燃后火焰呈淡蓝色的气体：CH4、CO、H2等。等。(4)通常可作为保护气的气体：通常可作为保护气的气体：N2和和Ar等。等。(5)溶于水显碱性的气体只有溶于水显碱性的气体只有NH3。有关元素单质及其化合物转化关系的推断题的解题方法有关元素单质及其化合物转化关系的推断题的解题方法(2)若若A在常温下为气体，在常温下为气体，C是红棕色气体。是红棕色气体。A、C的化学式分别是：的化学式分别是：A_；C_。D的的浓浓溶溶液液在在常常温温下下可可与与铜铜反反应应并并生生成成C气气体体，请请写写出出该该反反应应的的化化学学方方程程式式：_，该该反反应应_(填填“属于属于”或或“不属于不属于”)氧化还原反应。氧化还原反应。【答案】【答案】(1)H2SO4酸雨酸雨(2)N2NO24HNO3(浓浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O属于属于【解析】【解析】(1)若若B是能使品是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是是SO2，C是是SO3，D是是H2SO4；若大量排放；若大量排放SO2，会形成酸雨。，会形成酸雨。(2)若若C是是红棕色气体，棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓硝酸可硝酸可与与Cu反反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。此反。此反应中中有元素化合价的升降，属于氧化有元素化合价的升降，属于氧化还原反原反应。实验室中气体的制备、净化、收集及尾气处理实验室中气体的制备、净化、收集及尾气处理1气体的发生装置气体的发生装置(1)加热固体药品制取气体加热固体药品制取气体(图图)，如制取氨气。，如制取氨气。(2)固体与液体反应不加热制取气体固体与液体反应不加热制取气体(图图)，如制取二氧化碳。，如制取二氧化碳。(3)固体与液体或液体与液体反应加热制取气体固体与液体或液体与液体反应加热制取气体(图图)，如制取氯气。，如制取氯气。2气体的净化干燥装置气体的净化干燥装置结结合合气气体体杂杂质质的的性性质质，如如果果想想用用液液体体试试剂剂来来除除杂杂就就选选用用图图A装装置置，如果想用固体试剂来除杂就选用图如果想用固体试剂来除杂就选用图B、C装置。装置。3气体的收集装置气体的收集装置气气体体的的收收集集装装置置的的选选择择要要根根据据气气体体的的水水溶溶性性、是是否否与与氧氧气气反反应应及及气气体体的的密密度度。一一般般有有排排空空气气法法、排排液液(水水)法法，也也可可将将气气体体直直接接装装入入贮贮气气袋袋中。中。(1)排空气法：排空气法：(2)排液排液(水水)法：法：4尾气处理装置尾气处理装置对对于于有有毒毒或或对对空空气气有有污污染染的的气气体体，要要进进行行尾尾气气处处理理。结结合合气气体体的的性性质可以选择用吸收剂吸收、燃烧或装袋集中处理的方法。质可以选择用吸收剂吸收、燃烧或装袋集中处理的方法。为为了了探探究究Cl2、SO2同同时时通通入入H2O中中发发生生的的反反应应，某某校校化化学学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。(1)该该化化学学兴兴趣趣小小组组的的同同学学为为制制取取Cl2、SO2气气体体，现现采采用用Na2SO3与与70%的的硫硫酸酸为为原原料料制制取取SO2，采采用用MnO2和和浓浓盐盐酸酸(12molL1)为为原原料料制制取取Cl2。在在此此实实验验中中，F仪仪器器的的作作用用是是_；发发生生装装置置B应应选选择择以以下下三种装置中的三种装置中的_(填序号填序号)。(2)D装装置置中中主主要要反反应应的的离离子子方方程程式式为为_。(3)为为验验证证通通入入D装装置置中中的的气气体体是是Cl2过过量量还还是是SO2过过量量，兴兴趣趣小小组组的的同学准备了以下试剂：同学准备了以下试剂：氯化铁溶液氯化铁溶液氯化亚铁溶液氯化亚铁溶液硫氰化钾溶液硫氰化钾溶液酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液若若Cl2过过量量，取取适适量量D中中溶溶液液滴滴加加至至盛盛有有_(填填一一个个序序号号，下下 同同)试试 剂剂 的的 试试 管管 内内，再再 加加 入入 _试试 剂剂。发发 生生 的的 现现 象象 是是_。若若SO2过量，取适量过量，取适量D中溶液滴加至盛有中溶液滴加至盛有_试剂的试管内，试剂的试管内，发生的现象是发生的现象是_。【解解析析】(1)由由实验装装置置可可知知，气气体体发生生装装置置B产生生的的气气体体用用饱和和食食盐水水进行行除除杂净化化，可可知知B装装置置为制制取取Cl2装装置置，则A装装置置为制制取取SO2的的装装置置，因因SO2易易溶溶于于水水，故故F仪器器的的作作用用为防防倒倒吸吸。制制取取Cl2所所用用试剂为MnO2和和浓盐酸酸，属属于于固固、液液混混合合加加热制制取取气气体体，故故应选装装置置为发生生装装置置B。(2)将将Cl2和和SO2同同时通通入入水水中中时，Cl2将将SO2氧氧化化生生成成H2SO4，Cl2被被还原原为HCl。(3)若若Cl2过量量，则在在D中中溶溶液液中中除除含含H2SO4、HCl外外，还含含有有剩剩余余Cl2及及HClO，具具有有强氧氧化化性性，可可将将Fe2氧氧化化为Fe3，故故可可选择进行行检验；若若SO2过量量，则在在D中中溶溶液液中中会会含含有有SO2、H2SO3，SO2具有具有还原性，故可原性，故可选用用进行行检验。典练素养提升素素养养解解读读非非金金属属元元素素在在化化工工生生产中中扮扮演演着着重重要要的的角角色色。如如工工业合合成成氨氨、硫硫酸酸工工业、氯碱碱工工业等等。在在这些些工工业生生产中中，由由最最初初的的原原料料到到最最终产品品，往往往往涉涉及及多多个个反反应。如如何何使使这些些反反应能能快快速速、尽尽可可能能多多地地转换为我我们需需要要的的产品品，就就需需要要控控制制反反应条条件件，同同时尽尽可可能能地地做做好好环境境保保护工作，做到工作，做到环境友好化学，境友好化学，实现环境保境保护与与资源利用的和源利用的和谐统一。一。通通过硫硫、氮氮、硅硅及及其其化化合合物物间的的转化化，可可逐逐步步培培养养宏宏观辨辨识与与微微观探析、探析、变化化观念与平衡思想、科学探究与念与平衡思想、科学探究与创新意新意识等学科核心素养。等学科核心素养。在在实验室探究室探究浓硫酸与硫酸与铜的反的反应、制取氨气的、制取氨气的实验中，要中，要时刻注意刻注意物物质制制备与尾气与尾气处理的关系，做到尾气的有效吸收，减少理的关系，做到尾气的有效吸收，减少对环境的危害，境的危害，增增强环保意保意识，逐步培养科学，逐步培养科学态度与社会度与社会责任等学科核心素养。任等学科核心素养。【答案】【答案】B【解析】【解析】在空气中敞口久置的在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液硫酸，溶液质量增大是因量增大是因为浓硫酸硫酸的吸水性，的吸水性，A错误；蔗糖与；蔗糖与浓硫酸反硫酸反应中有海中有海绵状的炭生成主要是利用状的炭生成主要是利用了了浓硫酸的脱水性，硫酸的脱水性，C错误；浓硫酸与金属硫酸与金属铜的反的反应中既表中既表现浓硫酸的硫酸的强氧化性又氧化性又显示示浓硫酸的硫酸的强酸性，酸性，D错误。2(证据据推推理理与与模模型型认知知)有有一一瓶瓶Na2SO3溶溶液液，可可能能部部分分被被氧氧化化。某某同同学学进进行行如如下下实实验验：取取少少量量溶溶液液，滴滴入入Ba(NO3)2溶溶液液，产产生生白白色色沉沉淀淀，再再加加入入足足量量稀稀硝硝酸酸，充充分分振振荡荡后后，白白色色沉沉淀淀不不溶溶解解。下下列列对对此此实实验验的的叙叙述正确的是述正确的是()A实验证实实验证实Na2SO3已部分被氧化已部分被氧化B实验中加入实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是溶液后的沉淀一定是BaSO4C实验中加入足量硝酸后的沉淀是实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和和BaSO3的混合物的混合物D此次实验不能确定此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化是否部分被氧化【答案】【答案】D【解析】【解析】Na2SO3溶液可能部分被氧化溶液可能部分被氧化变质，则滴入滴入Ba(NO3)2溶液，溶液，生成的白色沉淀一定有生成的白色沉淀一定有亚硫酸硫酸钡，可能有硫酸，可能有硫酸钡，加入足量稀硝酸后，加入足量稀硝酸后，亚硫酸硫酸钡被氧化成硫酸被氧化成硫酸钡，即此，即此时的白色沉淀是硫酸的白色沉淀是硫酸钡。3(变化化观念念与与平平衡衡思思想想)各各取取0.1molCu分分别别投投入入足足量量的的下下列列酸酸中中(必必要要时时可可加加热热)：浓浓硫硫酸酸，浓浓硝硝酸酸，稀稀硝硝酸酸。充充分分反反应应后后在在相相同同的条件下得到的气体体积由大到小的顺序是的条件下得到的气体体积由大到小的顺序是()ABCD【答案】【答案】B【解解析析】由由于于Cu的的用用量量一一样，电子子转移移数数目目相相等等，产生生1mol气气体体需需要要获得得的的电子子：浓H2SO4SO2，2mole；浓HNO3NO2，1mole；稀稀HNO3NO，3 mol e。故故产生生的的气气体体的的体体积由由大大到到小小的的顺序序为。4(变化化观念念与与平平衡衡思思想想)a、b、c、d、e是是含含有有一一种种相相同同元元素素的的五五种种物物质质，可可发发生生如如右右图图所所示示的的转转化化关关系系。其其中中a是是单单质质，b是是气气体体，c、d是氧化物，是氧化物，e是最高价氧化物对应的水化物。则是最高价氧化物对应的水化物。则a不可能是不可能是()ACl2BN2CSDC【答案】【答案】A【解析】【解析】A，氯气和氧气均气和氧气均为强氧化氧化剂，两者不，两者不发生反生反应；5(证据据推推理理与与模模型型认知知)科科学学的的假假设设与与猜猜想想是是科科学学探探究究的的先先导导和和价价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是()A探究探究SO2和和Na2O2反应可能有反应可能有Na2SO4生成生成B探究探究NO和和N2O可能化合生成可能化合生成NO2C探究探究NO2可能被可能被NaOH溶液完全吸收生成溶液完全吸收生成NaNO2和和NaNO3D探探究究向向滴滴有有酚酚酞酞溶溶液液的的NaOH溶溶液液中中通通入入Cl2，酚酚酞酞红红色色褪褪去去的的原因是溶液的酸碱性改变还是原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用的漂白作用【答案】【答案】B【解解析析】NO和和N2O反反应不不可可能能生生成成NO2，因因为氮氮元元素素的的化化合合价价均均升升高，没有元素化合价的降低。高，没有元素化合价的降低。6(证据据推推理理与与模模型型认知知、科科学学探探究究与与创新新意意识)(1)写写出出浓浓硫硫酸酸与与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式：木炭粉在加热条件下反应的化学方程式：_。(2)试试用用左左图图所所示示各各装装置置设设计计一一个个实实验验，验验证证上上述述反反应应所所产产生生的的各各种种产产 物物。这这 些些 装装 置置 的的 连连 接接 顺顺 序序(按按 产产 物物 气气 体体 从从 左左 至至 右右 的的 流流 向向)是是_(填装置的编号填装置的编号)。(3)实实验验室室可可观观察察到到装装置置中中A瓶瓶的的溶溶液液褪褪色色，C瓶瓶的的溶溶液液不不褪褪色色，A瓶瓶 溶溶 液液 的的 作作 用用 是是 _，B瓶瓶 溶溶 液液 的的 作作 用用 是是_，C瓶瓶 溶溶 液液 的的 作作 用用 是是 _。(4)装装置置中中所所加加的的固固体体药药品品是是_，可可验验证证的的产产物物是是_，确确 定定 装装 置置 在在 整整 套