1112版高中化学全程学习方略配套课件 3自然界中的元素 鲁科版必修1

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1、 物质之间的转化物质之间的转化【例【例1 1】下列关系图中，】下列关系图中，A A是一种正盐，是一种正盐，D D的式量比的式量比C C大大1616，E E是酸。当是酸。当X X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系：无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系：当当X X是强酸时，是强酸时，A A、B B、C C、D D、E E均含有同一种元素；当均含有同一种元素；当X X是强是强碱时，碱时，A A、B B、C C、D D、E E均含有另一种元素。均含有另一种元素。回答下列问题回答下列问题( (用化学式填写用化学式填写) )：(1)A(1)A是是_，Y Y是是_，Z Z是是_。(2)(2)当当X X是强

2、碱时，是强碱时，E E是是_。(3)(3)当当X X是强酸时，是强酸时，E E是是_。(4)(4)写出写出A A与与X X反应的离子方程式反应的离子方程式_。【解析【解析】D D的式量比的式量比C C大大1616，猜想，猜想Y Y是是O O2 2。B C DB C D的连锁反应中，中心元素的价态接连升高，且可能出现一的连锁反应中，中心元素的价态接连升高，且可能出现一种这样的中心元素，猜想中心元素是硫或氮。种这样的中心元素，猜想中心元素是硫或氮。正盐正盐A A既能与强酸反应，又能跟强碱反应，且生成硫或氮的既能与强酸反应，又能跟强碱反应，且生成硫或氮的化合物，说明化合物，说明A A是弱酸的铵盐是弱

3、酸的铵盐(NH(NH4 4) )2 2S S。答案：答案：(1)(NH(1)(NH4 4) )2 2S OS O2 2 H H2 2O O(2)HNO(2)HNO3 3 (3)H (3)H2 2SOSO4 4(4)NH(4)NH4 4+ +OH+OH- - NH NH3 3+H+H2 2O O或或S S2-2-+2H+2H+ +=H=H2 2SS O O2 2 O O2 2 =【名师点拨【名师点拨】把单质、化合物各知识点有机联系起来形成把单质、化合物各知识点有机联系起来形成线，使知识条理化，有助于加深理解和记忆。线，使知识条理化，有助于加深理解和记忆。“线线”的形的形式有两种，一是以物质分类为

4、主线，掌握代表性元素的氢式有两种，一是以物质分类为主线，掌握代表性元素的氢化物、氧化物和对应水化物、盐的通性和特性；二是以单化物、氧化物和对应水化物、盐的通性和特性；二是以单质和化合物中元素的价态变化分析为主线，掌握它们的氧质和化合物中元素的价态变化分析为主线，掌握它们的氧化还原性质及规律。如常见的四种非金属元素化还原性质及规律。如常见的四种非金属元素(Cl(Cl、S S、N N、C)C)的价态变化线如下所示：的价态变化线如下所示： 离子检验离子检验【例【例2 2】甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自】甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自己的试样中含有都认为自己的试样中

5、含有SOSO4 42-2-。(1)(1)乙认为甲的实验不严谨乙认为甲的实验不严谨, ,因为试样因为试样A A中若含有中若含有_(_(仅填仅填一种一种),),也会有此现象。也会有此现象。(2)(2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B B中若含有中若含有_( (仅填一种仅填一种) )，也会有此现象。，也会有此现象。(3)(3)其中试剂其中试剂是是_，现象，现象是是_；试剂；试剂是是_，现，现象象是是_。( (若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填) )【解析【解析】若溶液中有若溶液中有AgAg+ +, ,加入加入BaClBaCl

6、2 2溶液后会发生溶液后会发生AgAg+ +Cl+Cl- -=AgCl=AgCl,而而AgClAgCl是一种不溶于稀盐酸的白色沉淀。若溶是一种不溶于稀盐酸的白色沉淀。若溶液中有液中有SOSO3 32-2-，加入，加入Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液后会发生反应溶液后会发生反应BaBa2+2+SO+SO3 32-2-=BaSO=BaSO3 3(白色白色),),而加足量稀硝酸时而加足量稀硝酸时,BaSO,BaSO3 3会被氧化为会被氧化为白色的白色的BaSOBaSO4 4沉淀，沉淀仍不溶解。故检验沉淀，沉淀仍不溶解。故检验SOSO4 42-2-要排除诸多要排除诸多离子的干扰，正确的操作为

7、先向试样中加入足量稀盐酸，离子的干扰，正确的操作为先向试样中加入足量稀盐酸，若无白色沉淀生成，证明试样中无若无白色沉淀生成，证明试样中无AgAg+ +, ,再向试样中再向试样中( (若有沉若有沉淀则取清液淀则取清液) )滴加滴加BaClBaCl2 2溶液不能用溶液不能用Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液，因为若溶液，因为若原试样中有原试样中有SOSO3 32-2-，加入足量盐酸后会生成，加入足量盐酸后会生成SOSO2 2，而，而SOSO2 2在水在水中的溶解度较大，且在酸性条件下，中的溶解度较大，且在酸性条件下，SOSO2 2会被会被NONO3 3- -氧化为氧化为SOSO4 42-2

8、-，又会与，又会与BaBa2+2+结合生成难溶于酸的结合生成难溶于酸的BaSOBaSO4 4白色沉淀。白色沉淀。答案：答案：(1)Ag(1)Ag+ + (2)SO (2)SO3 32-2-(3)(3)稀盐酸稀盐酸 无白色沉淀无白色沉淀 BaClBaCl2 2溶液溶液 产生白色沉淀产生白色沉淀【名师点拨【名师点拨】(1)SO(1)SO4 42-2-的检验要避免杂质离子如的检验要避免杂质离子如SOSO3 32-2-、AgAg+ +的干扰，故应注意试剂的选择和加入顺序：的干扰，故应注意试剂的选择和加入顺序：必须先加盐必须先加盐酸后加酸后加BaClBaCl2 2溶液，若两试剂顺序颠倒则溶液，若两试剂顺

9、序颠倒则AgAg+ +干扰；干扰；不能不能用用HNOHNO3 3代替盐酸，所用钡盐也不能用代替盐酸，所用钡盐也不能用Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液，因为在溶液，因为在酸性条件下，酸性条件下，SOSO3 32-2-、HSOHSO3 3- -等会被溶液中的等会被溶液中的NONO3 3- -氧化为氧化为SOSO4 42-2-，从，从而得出错误的结论。而得出错误的结论。(2)(2)一般来讲，检验物质时能用物理一般来讲，检验物质时能用物理方法就不用化学方法，能用一种试剂就不用两种试剂。方法就不用化学方法，能用一种试剂就不用两种试剂。 硝酸和浓硫酸的强氧化性硝酸和浓硫酸的强氧化性【例【例3 3

10、】( (双选双选) )关于浓硝酸与浓硫酸的叙述正确的是关于浓硝酸与浓硫酸的叙述正确的是( )( )A.A.常温下都可用铁质容器贮存常温下都可用铁质容器贮存B.B.常温下都能与铜较快反应常温下都能与铜较快反应C.C.铁粉与足量稀硝酸反应时，氧化剂与还原剂的物质的量铁粉与足量稀硝酸反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为之比为23 23 D.D.浓硫酸、浓硝酸在加热条件下都能将木炭氧化为二氧化浓硫酸、浓硝酸在加热条件下都能将木炭氧化为二氧化碳碳【解析【解析】选选A A、D D。常温下铁遇浓硝酸或浓硫酸发生钝化；。常温下铁遇浓硝酸或浓硫酸发生钝化；浓硝酸常温下能与铜较快反应，但浓硫酸常温下与铜不能浓硝

11、酸常温下能与铜较快反应，但浓硫酸常温下与铜不能反应；铁粉与足量稀硝酸反应时反应方程式为反应；铁粉与足量稀硝酸反应时反应方程式为Fe+4HNOFe+4HNO3 3=Fe(NO=Fe(NO3 3) )3 3+NO+2H+NO+2H2 2O O，氧化剂硝酸与还原剂铁，氧化剂硝酸与还原剂铁的物质的量之比为的物质的量之比为1111。【名师点拨【名师点拨】浓硫酸的氧化性与硝酸具有相似性，分别是浓硫酸的氧化性与硝酸具有相似性，分别是由其中的由其中的+6+6价硫元素和价硫元素和+5+5价氮元素体现，两种酸与大多数价氮元素体现，两种酸与大多数金属反应一般都不生成氢气，而是高价态的金属反应一般都不生成氢气，而是高

12、价态的 S(+6)S(+6)和和N(+5)N(+5)被还原，生成被还原，生成SOSO2 2、NONO2 2(NO)(NO)气体，浓硫酸和浓硝酸常温下都气体，浓硫酸和浓硝酸常温下都能使铁、铝钝化，需注意的是：浓硝酸与能使铁、铝钝化，需注意的是：浓硝酸与CuCu反应时，若反应时，若CuCu过量，反应开始时的还原产物为过量，反应开始时的还原产物为NONO2 2，但随着反应的进行，但随着反应的进行，硝酸变稀，其还原产物变为硝酸变稀，其还原产物变为NONO，最终应得到，最终应得到NONO2 2与与NONO的混合的混合气体。气体。 有关实验有关实验【例【例4 4】(2010(2010新课标全国卷新课标全国

13、卷) )某化学兴趣小组为探究某化学兴趣小组为探究SOSO2 2的的性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题：性质，按如图所示装置进行实验。请回答下列问题： (1)(1)装置装置A A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_，其中发生，其中发生反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。(2)(2)实验过程中，装置实验过程中，装置B B、C C中的现象分别是中的现象分别是_、_，这些现象分别说明这些现象分别说明SOSO2 2具有的性质是具有的性质是_和和_；装置；装置B B中中发生反应的离子方程式为发生反应的离子方程式为_；(3)(3)装置装置D D的目的是探究的目的是探究SOSO

14、2 2与品红作用的可逆性，请写出实与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象：验操作及现象：_；(4)(4)尾气可采用尾气可采用_溶液吸收。溶液吸收。【解析【解析】由图中试剂可知由图中试剂可知A A是制取是制取SOSO2 2的装置，的装置，SOSO2 2通入酸性通入酸性KMnOKMnO4 4溶液被氧化，再通入溶液被氧化，再通入NaNa2 2S S溶液中，被溶液中，被S S2 2还原成硫单质，还原成硫单质，最后剩余的最后剩余的SOSO2 2不能直接排放，否则会污染空气，可用碱溶不能直接排放，否则会污染空气，可用碱溶液如液如NaOHNaOH溶液吸收。溶液吸收。答案：答案：(1)(1)蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶

15、 NaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4( (浓浓)=Na)=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O O(2)(2)溶液由紫红色变为无色溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊无色溶液中出现黄色浑浊还原性还原性 氧化性氧化性5SO5SO2 2+2MnO+2MnO4 4- -+2H+2H2 2O=2MnO=2Mn2+2+5SO+5SO4 42-2-+4H+4H+ +(3)(3)品红溶液退色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃品红溶液退色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃D D处酒精处酒精灯加热，溶液恢复为红色灯加热，溶液恢复为红色 (4)NaOH(4)NaOH【名师点

16、拨【名师点拨】有关探究性实验的解答，分析过程中应将每有关探究性实验的解答，分析过程中应将每种药品的作用、每步实验的目的弄清楚，再结合已有实验种药品的作用、每步实验的目的弄清楚，再结合已有实验常识和元素化合物的知识的常考点不难得出正确结论。对常识和元素化合物的知识的常考点不难得出正确结论。对于有有毒物质参加或生成的实验，设计时须考虑尾气吸收，于有有毒物质参加或生成的实验，设计时须考虑尾气吸收，防止污染。防止污染。 有关计算有关计算【例【例5 5】38.4 g38.4 g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜全部溶解后，铜跟一定量的浓硝酸反应，铜全部溶解后，共收集到共收集到22.4 L(22.4 L(标准状况

17、标准状况)NO)NO、NONO2 2混合气体，反应后溶液混合气体，反应后溶液中所含中所含H H+ +为为a mola mol，则：，则：(1)(1)该反应消耗的该反应消耗的HNOHNO3 3的物质的量是多少？反应后溶液中所的物质的量是多少？反应后溶液中所含含NONO3 3- -的物质的量是多少？的物质的量是多少？(2)(2)若将盛有该若将盛有该22.4 L(22.4 L(标准状况标准状况) )气体的容器倒扣在水槽中，气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下的通入标准状况下的O O2 2，恰好使气体完全溶于水，则通入，恰好使气体完全溶于水，则通入O O2 2的的体积是多少？体积是多少？22.4 L

18、22.4 L气体中含气体中含NONO、NONO2 2各多少？各多少？(3)(3)向铜与硝酸反应后的溶液中加入向铜与硝酸反应后的溶液中加入5 mol/L NaOH5 mol/L NaOH溶液至溶液至CuCu2+2+恰好完全沉淀，则消耗恰好完全沉淀，则消耗NaOHNaOH溶液的体积是多少？溶液的体积是多少？【解析【解析】(1)(1)根据根据N N原子守恒：反应消耗的原子守恒：反应消耗的HNOHNO3 3等于起酸性作等于起酸性作用的硝酸与起氧化作用的硝酸之和。用的硝酸与起氧化作用的硝酸之和。即即n(HNOn(HNO3 3)=2n(Cu)+n()=2n(Cu)+n(气体气体) ) = = =2.2 m

19、ol =2.2 mol反应后溶液中的反应后溶液中的NONO3 3- -存在于存在于Cu(NOCu(NO3 3) )2 2和剩余的和剩余的HNOHNO3 3中，则中，则n(NOn(NO3 3- -)=2n(Cu)+n(H)=2n(Cu)+n(H+ +) )=(a+1.2)mol=(a+1.2)mol(2)(2)根据电子守恒知：根据电子守恒知：2n(Cu)=4n(O2n(Cu)=4n(O2 2) )V(OV(O2 2)=6.72 L)=6.72 L又据电子守恒知：又据电子守恒知：2n(Cu)=3n(NO)+n(NO2n(Cu)=3n(NO)+n(NO2 2) )解得：解得：V(NO)=2.24 L

20、 V(NOV(NO)=2.24 L V(NO2 2)=20.16 L)=20.16 L(3)n(OH(3)n(OH- -)=2n(Cu)=2n(Cu2+2+)+n(H)+n(H+ +) ) =(a+1.2) mol =(a+1.2) mol所以所以V(NaOHV(NaOH)=)=答案：答案：(1)2.2 mol(1)2.2 mol、(a+1.2)mol(a+1.2)mol(2)6.72 L(2)6.72 L、2.24 L2.24 L、20.16 L (3)20.16 L (3)【例【例6 6】某硫酸厂用接触法制硫酸的生产过程中，在燃烧硫】某硫酸厂用接触法制硫酸的生产过程中，在燃烧硫黄时，有黄时

21、，有5%5%的硫损失掉；在的硫损失掉；在SOSO2 2的催化氧化时有的催化氧化时有92%92%的二氧化的二氧化硫转化为三氧化硫；在吸收塔中损失硫转化为三氧化硫；在吸收塔中损失SOSO3 3的质量分数为的质量分数为0.6%0.6%。现有含硫现有含硫95%95%的硫黄的硫黄100 t100 t，问可制得，问可制得98%98%的浓硫酸多少吨的浓硫酸多少吨? ?【解析【解析】设可制得设可制得98%98%的浓硫酸的质量为的浓硫酸的质量为x x，生产硫酸过，生产硫酸过程中发生反应的化学方程式分别为：程中发生反应的化学方程式分别为：S+OS+O2 2 SO SO2 22SO2SO2 2+O+O2 2=2SO

22、=2SO3 3SOSO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4由化学方程式可得关系式由化学方程式可得关系式S SH H2 2SOSO4 4S S H H2 2SOSO4 432 9832 9810010095%95%92%92%(1-0.6%)(1-0.6%)(1-5%) t x(1-5%) t x98%98%解得解得x=257.9 tx=257.9 t答案：答案：257.9 t257.9 t点燃点燃=【名师点拨【名师点拨】与元素化合物有关的计算方法主要有与元素化合物有关的计算方法主要有: :1.1.依据方程式计算。依据方程式计算。2.2.依据守恒法计算，包括原子守恒、电子转移守恒等。依据守恒法计算，包括原子守恒、电子转移守恒等。3.3.依据关系式计算，该方法主要应用于多步反应的计算中。依据关系式计算，该方法主要应用于多步反应的计算中。在化学反应的计算中，往往不是直接给出相关的量。而是用在化学反应的计算中，往往不是直接给出相关的量。而是用其他的量以信息的形式给出，要善于把信息和已学的知识联其他的量以信息的形式给出，要善于把信息和已学的知识联系起来挖掘新的关系量。系起来挖掘新的关系量。