高三化学第一轮复习非金属及其化合物课件

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1、第第23讲讲硅及其化合物硅及其化合物第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物Si及及SiO2的用途的用途玻璃雕刻原理玻璃雕刻原理碱性试剂及氢氟酸的保存碱性试剂及氢氟酸的保存Si与碱的反应有关计算与碱的反应有关计算粗硅的提纯粗硅的提纯考查重点考查重点1、物理性质、物理性质1S22S22P63S23P2一、硅一、硅 Si是是带有金属光泽的灰黑色固体带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高,熔点高,硬度大,有脆性硬度大,有脆性。硅的导电性介于导体和绝缘。硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的体之间,是良好的_材料。材料。2、组成与结构、组成与结构在地壳中硅的含量仅次于在地壳中硅的含量仅次于_,而居第

2、,而居第_位位硅在元素周期表位于第硅在元素周期表位于第_周期第周期第_族,位族,位于于_的下方硅的电子排布式为的下方硅的电子排布式为_硅单质的结构与金刚石类似,为原子晶体(每个硅单质的结构与金刚石类似,为原子晶体(每个Si原子原子分别与另外分别与另外4个个Si原子形成原子形成4个共价键,硅与硅之间结合个共价键,硅与硅之间结合形成空间网状结构,含正四面体结构。)形成空间网状结构,含正四面体结构。)半导体半导体氧氧二二三三A碳碳位于金属与非金位于金属与非金属分界线属分界线原子晶体原子晶体3、硅的化学性质、硅的化学性质常温下,硅的化学性质不活泼,常温下,硅的化学性质不活泼,除氟气、氢氟除氟气、氢氟酸

3、和强碱外酸和强碱外,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下,硅能跟一些非酸、硝酸等起反应。在加热条件下,硅能跟一些非金属反应。金属反应。碳与硅的化学性质比较碳与硅的化学性质比较化学化学性质性质碳碳(主要有主要有+2、+4价)价)硅硅(主要(主要+4价)价)还还原原性性与非与非金属金属反应反应与氧与氧化物化物反应反应与酸与酸反应反应与与2O或碱或碱反应反应C + O2(足量足量) = CO2点燃点燃2C + O2(不足不足) =2 CO点燃点燃Si + O2= SiO2Si +2Cl2= SiCl4Si +C = SiC高温高温Si +2

4、F2= SiF4(常温)(常温)C + CuO =Cu + CO22C+SiO2 = Si + 2CO高温高温Si+2FeO = 2Fe + SiO2 高温高温C+4HNO3(浓浓) =CO2+4NO2+ 2H2OC+2H2SO4(浓浓) =CO2+2SO2+2H2O与与HNO3、H2SO4等等不反应不反应Si+4HF=SiF4+ 2H2C + H2O = CO + H2高温高温Si+2NaOH+ H2O =Na2SiO3+ 2H2化学性质化学性质碳碳硅硅氧化性氧化性制取制取用途用途C + 2H2 = CH4高温高温C + Si = SiC高温高温3C+CaO=CaC2+CO高温高温Si +

5、2H2 = SiH4高温高温(SiH4不稳定不稳定,在空气中自燃在空气中自燃)(1)粗硅制取粗硅制取 SiO2 + 2C = Si (粗粗) + 2CO高温高温高温高温(2)粗硅提纯粗硅提纯 Si (粗粗) + 2Cl2 = SiCl4SiCl4 + 2H2 = Si(纯纯) + 4HCl集成电路、半导体晶体管集成电路、半导体晶体管及芯片、光电池等等及芯片、光电池等等【实战演练】【实战演练】P161 变式练习变式练习2下列关于硅的说法中不正确的是下列关于硅的说法中不正确的是A、硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽、硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽B、硅的导电性能介于金属和绝缘体

6、之间,是良好的半导、硅的导电性能介于金属和绝缘体之间,是良好的半导体材料体材料C、硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应、硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应D、加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等反应、加热到一定温度时,硅能与氯气、氧气等反应P162 练练3、若把、若把4.2g的硅和的硅和9.2g的钠同时投入适量的水的钠同时投入适量的水中,充分反应,能收集到氢气(标准状况)的体积是中,充分反应,能收集到氢气(标准状况)的体积是A、22.4L B、11.2L C、5.6L D、2.8LCB二、二氧化硅二、二氧化硅1、物理性质、物理性质 SiO2也叫硅石,石英砂、玻璃、沙子的主要也叫硅

7、石,石英砂、玻璃、沙子的主要成分也为成分也为SiO2, SiO2为坚硬的固体,纯为坚硬的固体,纯SiO2是是无色透明晶体,称之为水晶熔点高,硬度大,无色透明晶体,称之为水晶熔点高,硬度大,不溶于水(为原子晶体)。不溶于水(为原子晶体)。2、组成与结构、组成与结构 在在SiO2的晶体中,每个硅原子的晶体中,每个硅原子与与_个氧原子结合,每个氧原子个氧原子结合,每个氧原子与与_个硅原子结合,即个硅原子结合,即SiO2晶晶体是由体是由Si和和O按按_的比例所的比例所组成的组成的_结构结构的晶体。的晶体。1mol SiO2晶体中含有晶体中含有_molSiO键。键。421:2立体空间网状立体空间网状4S

8、io3、二氧化硅的化学性质(与、二氧化硅的化学性质(与CO2比较)比较)物质物质CO2(酸性氧化物酸性氧化物)SiO2(酸性氧化物酸性氧化物)与水反应与水反应与酸反应与酸反应不反应不反应与碱反应与碱反应与酸性氧与酸性氧化物反应化物反应与盐反应与盐反应CO2 +H2O H2CO3CO2+2OH- = CO32- +2H2OCO2+OH- = HCO3- CO2+CaO = CaCO3 CO2+H2O+Na2SiO3= Na2CO3 + H2SiO3SiO2+4HF = SiF4+2H2OSiO2+2OH- = SiO32- +H2OSiO2+CaO = CaSiO3 高温高温SiO2+Na2CO

9、3 = Na2SiO3 + CO2高温高温不反应不反应(故不能直接故不能直接与水反应制硅酸与水反应制硅酸)3、二氧化硅的化学性质(与、二氧化硅的化学性质(与CO2比较)比较)物质物质CO2(酸性氧化物酸性氧化物)SiO2(酸性氧化物酸性氧化物)制法制法CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2用途用途灭火剂、致冷剂、人工灭火剂、致冷剂、人工降雨、制纯碱、尿素等降雨、制纯碱、尿素等H2SiO3 = SiO2 + H2O光导纤维、化学仪器、光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表、光学仪器、钟表、电子部件电子部件【实战演练】【实战演练】1.下列对有关化学反应过程或实验现象的解释中下列对

10、有关化学反应过程或实验现象的解释中,正正 确的是确的是( )A.在高温条件下在高温条件下,C能置换出能置换出SiO2中的中的Si,说明说明C的氧的氧 化性强于化性强于SiB.酸雨的形成是由于雨水中溶有酸雨的形成是由于雨水中溶有CO2C.长期盛放长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开溶液的滴瓶不易打开,主要是因为主要是因为 NaOH吸收了吸收了CO2所致所致D.”水滴石穿水滴石穿”是溶解了是溶解了CO2的雨水长期与的雨水长期与CaCO3作作 用生成了用生成了Ca(HCO3)2之故之故D思考 / ?1.氢氟酸如何保存?氢氟酸如何保存?2.为什么实验室中盛放为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞碱液的试

11、剂瓶用橡皮塞 而不用玻璃塞?而不用玻璃塞?氢氟酸不能盛放在玻璃器皿中,而应保存在氢氟酸不能盛放在玻璃器皿中,而应保存在塑料瓶塑料瓶中。中。 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O,生成的具有生成的具有粘性,久置使瓶塞打不开粘性,久置使瓶塞打不开硅酸硅酸1、硅酸是一种比碳酸还要、硅酸是一种比碳酸还要弱弱的酸,溶解的酸,溶解度度很小很小,由可溶性,由可溶性Na2SiO3与其他酸反应与其他酸反应制得:制得:Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4硅胶硅胶硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶。的硅酸干凝胶。硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作

12、实验硅胶多孔,吸附水分能力强,常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂,干燥剂,也也用作用作催化剂的载体。催化剂的载体。硅酸盐(硅酸盐(由硅、氧和金属组成的化合由硅、氧和金属组成的化合物)物)硅酸钠(硅酸钠(Na2SiO3):可溶于水,其水溶液称):可溶于水,其水溶液称为水玻璃。可作肥皂填料、木材防火剂、黏为水玻璃。可作肥皂填料、木材防火剂、黏胶剂。胶剂。硅酸盐常表示成氧化物的形式:硅酸盐常表示成氧化物的形式:硅酸钠硅酸钠Na2SiO3Na2OSiO2高岭土高岭土Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO22H2O正长石正长石KAlSi3O8K2OAl2O36

13、SiO2硅酸盐工业简硅酸盐工业简介介CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2硅硅酸酸盐盐工工业业玻璃玻璃主要原料主要原料:纯碱、石灰石、石英纯碱、石灰石、石英主要主要反应反应产品成分:产品成分:Na2SiO3、CaSiO3、SiO2水泥水泥主要原料:黏土、石灰石主要原料:黏土、石灰石产品成分:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙产品成分:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙陶瓷:原料黏土陶瓷:原料黏土高温高温Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2高温高温材料类别材料类别 主要特性主要特性示例示例用途用途高温结构高温结构陶瓷陶瓷能承受高温、能承受高温、强度高强度高氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷汽轮机叶片、汽轮机

14、叶片、轴承、永久轴承、永久性模具性模具半导体陶半导体陶瓷瓷具有电学特具有电学特性性氧化锡陶瓷氧化锡陶瓷集成电路的集成电路的半导体半导体光学材料光学材料 具有光学特具有光学特性性光导纤维光导纤维光缆通讯、光缆通讯、医疗、照明医疗、照明等等生物陶瓷生物陶瓷 具有生物功具有生物功能能氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷人造骨、人人造骨、人造关节、接造关节、接骨螺钉骨螺钉第第24讲碳族元素讲碳族元素第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物例例1、阅读下列材料,回答有关的问题:、阅读下列材料,回答有关的问题:锡、铅两种元素的主要化合价是锡、铅两种元素的主要化合价是+2价和价和+4价,其中价,其中+2价锡元素和价锡

15、元素和+4价铅元素的化合物均为是不稳定的,价铅元素的化合物均为是不稳定的,+2价锡离子有强还原性,价锡离子有强还原性,+4价铅元素的化合物有强价铅元素的化合物有强氧化性。例如:氧化性。例如:Sn2+还原性比还原性比Fe2+还原性强。还原性强。PbO2的氧化性比的氧化性比Cl2氧化性强。氧化性强。(1)写出上列反应的化学方程式)写出上列反应的化学方程式氯气跟锡共热:氯气跟锡共热: 。 氯气跟铅共热:氯气跟铅共热: 。二氧化铅跟浓盐酸共热:二氧化铅跟浓盐酸共热: 。(2)能说明)能说明Sn2+还原性比还原性比Fe2+还原性强的离子方程还原性强的离子方程式是式是 。例例2、在元素周期表中,下列有关碳

16、族元素、在元素周期表中,下列有关碳族元素的递变规律正确的是的递变规律正确的是 ( )A自上而下元素的金属性逐渐增强自上而下元素的金属性逐渐增强 B自上而下元素的非金属性逐渐增强自上而下元素的非金属性逐渐增强C自上而下元素单质颜色逐渐变浅自上而下元素单质颜色逐渐变浅 D自上而下元素单质熔、沸点逐渐升高自上而下元素单质熔、沸点逐渐升高 例例3、(2007年北京卷年北京卷)用用4种溶液进行实验,下表种溶液进行实验,下表中中“操作及现象操作及现象”与与“溶液溶液”对应关系错误的是对应关系错误的是选项 操作及操作及现象象溶液溶液A通入通入CO2,溶液,溶液变浑浊。再升温至。再升温至65 以上,溶液以上,

17、溶液变澄清澄清C6H5ONa溶液溶液B通入通入CO2,溶液,溶液变浑浊。继续通通CO2至至过量,量,浑浊消失消失Na2SiO3溶液溶液C通入通入CO2,溶液,溶液变浑浊。再加入品。再加入品红溶溶液,液,红色褪去。色褪去。Ca(ClO)2溶液溶液D通入通入CO2,溶液,溶液变浑浊,继续通通CO2至至过量,量,浑浊消失,再加入足量消失,再加入足量NaOH溶液,又溶液,又变浑浊。Ca(OH)2溶液溶液1、碳单质:、碳单质:(1)同素异形体:)同素异形体:(2)无定形碳:)无定形碳:金刚石、石墨、金刚石、石墨、C60等等木炭、焦炭、活性炭木炭、焦炭、活性炭吸附性吸附性碳的电子排布式为碳的电子排布式为:

18、1S22S22P2一、碳一、碳2、碳的化学性质:、碳的化学性质: 碳在常温下性质比较稳定,很难被氧化,但随碳在常温下性质比较稳定,很难被氧化,但随着温度的升高着温度的升高,碳的活性增强碳的活性增强(1)碳的还原性碳的还原性与非金属反应与非金属反应C + O2(足量足量) = CO2点燃点燃2C + O2(不足不足) =2 CO点燃点燃C + 2S= CS2高温高温C具有可燃性具有可燃性与氧化物反应与氧化物反应说明说明:C与氧化物反应与氧化物反应,若若C过量过量,可以得到可以得到COC(过量)过量) + CuO =Cu + CO 3C + 2Fe2O3 =4Fe + 3CO2 C + 2CuO

19、=2Cu + CO2 C + CO2=2 CO3C(过量过量) + Fe2O3 =2Fe + 3CO高温高温下下C与氧化物反应一般得到的都是与氧化物反应一般得到的都是CO2C + SiO2 = Si + 2CO 高温高温C + H2O = CO + H2高温高温3C + CaO = CaC2 + CO 高温高温与强氧化性酸反应与强氧化性酸反应C + 4HNO3(浓浓) = CO2 + 4NO2 + 2H2OC + 2H2SO4(浓浓) = CO2 + 2SO2 + 2H2O碳及其化合物考查的重点有:碳及其化合物考查的重点有:1、C、CO的还原性,如的还原性,如C、CO还原氧化物的有关还原氧化物

20、的有关计算。特别注意计算。特别注意C与与CuO、FeO等反应可生成等反应可生成CO或或CO2或或CO和和CO2,C与与SiO2反应只能生成反应只能生成CO。2、有关、有关CO2的性质与制取、的性质与制取、CO2与与NaOH溶液反溶液反应的有关计算。应的有关计算。3、注意、注意C是典型的变价非金属元素,对一些特殊是典型的变价非金属元素,对一些特殊反应:要加强识记反应:要加强识记C+CO2=2CO CO+H2O=CO2+H2高温高温高温高温(02上海,上海,15)将足量)将足量CO2通人通人KOH和和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(质的量(n)和通入)

21、和通入CO2体积(体积(y)的关系)的关系正确的是正确的是D(02全国,全国,24)在在25,101kPa条件下,将条件下,将15 L O2通入通入10 L CO和和H2的混合气中,使其完全燃烧,干燥后,的混合气中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强。恢复至原来的温度和压强。(1)若剩余气体的体积是)若剩余气体的体积是15L,则原,则原CO和和H2的的混合气中混合气中 V(CO) L, V(H2) L。(2)若剩余气体的体积为)若剩余气体的体积为a L,则原,则原CO和和H2的混的混合气中合气中 V(CO)V(H2) 。(3)若剩余气体的体积为)若剩余气体的体积为aL,则,则a的取值

22、范围是的取值范围是 。5 5 (a10):():(20a) 10a20 第第25讲讲第二节第二节 富集在海水中的元素富集在海水中的元素氯氯第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物三三 氯气的制备氯气的制备、用途。、用途。四四 氯的重要化合物的性质与用途氯的重要化合物的性质与用途知识要点知识要点二二 氯气的化学性质氯气的化学性质一一 氯元素的原子结构与氯气的物理性质氯元素的原子结构与氯气的物理性质一、氯元素的原子结构,在自然界的存在:一、氯元素的原子结构,在自然界的存在:1、氯的原子结构:、氯的原子结构:容易获得一个电子,是典型的非金属,显非金属性(强)容易获得一个电子,是典型的非金属,显

23、非金属性(强)在自然界以化合物形式存在(在自然界以化合物形式存在(NaCl、MgCl2等,海水中,等,海水中,盐矿里)。盐矿里)。2、化合价分析:、化合价分析:Cl2中显零价中显零价,还有,还有+1,+3,+5,+7等价。等价。 处于中间价,既有氧化性,又有还原性,但处于中间价,既有氧化性,又有还原性,但以以氧化性为主氧化性为主。二、氯气的物理性质:二、氯气的物理性质:+17287黄绿色气体黄绿色气体,强刺激性气味(如何闻?),有毒,比空,强刺激性气味(如何闻?),有毒,比空气重气重,可溶于水(可溶于水(1:2),易液化(还有易液化(还有CO2,SO2,NH3)三、氯气的化学性质:三、氯气的化

24、学性质:(1):可与大多数金属化合:):可与大多数金属化合:H2+Cl2=2HCl氧化剂说明:可与大多数金属化合,显强氧化性,把变价说明:可与大多数金属化合,显强氧化性,把变价金属(如铁,铜)氧化成高价态。金属(如铁,铜)氧化成高价态。Fe+2HCl=FeCl2+H2氧化性:氧化性:Cl2Fe3+Cu2+H+(2):可与大多数非金属化合:):可与大多数非金属化合:点燃或光照点燃或光照氧化剂氧化剂实验现象:实验现象:苍白色火焰苍白色火焰瓶口有白雾(解释?)瓶口有白雾(解释?)生成刺激性气体生成刺激性气体点燃2Na+Cl2=2NaCl白烟2Fe+3Cl2=2FeCl3?点燃棕色的烟Cu+Cl2=C

25、uCl2点燃棕黄色的烟燃烧:任何发光发热的燃烧:任何发光发热的剧烈的氧化还原反应。剧烈的氧化还原反应。含氯酸含氯酸3 3 3 3、含氧酸:同种元素不同价态含氧酸酸性强弱顺序:、含氧酸:同种元素不同价态含氧酸酸性强弱顺序:、含氧酸:同种元素不同价态含氧酸酸性强弱顺序:、含氧酸:同种元素不同价态含氧酸酸性强弱顺序: HClO HClO HClO HClO4 4 4 4 HClO HClO HClO HClO3 3 3 3 HClO HClO HClO HClO2 2 2 2 HClO HClO HClO HClO 最强无机酸最强无机酸最强无机酸最强无机酸 强酸强酸强酸强酸 弱酸弱酸弱酸弱酸 极弱酸

26、极弱酸极弱酸极弱酸1 1 1 1、氢化物(、氢化物(、氢化物(、氢化物(HClHClHClHCl)l l酸碱性酸碱性酸碱性酸碱性: : : : 酸性酸性酸性酸性l l还原性:较弱的还原性(还原性:较弱的还原性(还原性:较弱的还原性(还原性:较弱的还原性(ClClClCl处于最低价)处于最低价)处于最低价)处于最低价)l l水溶性:极易溶于水,水溶液为盐酸水溶性:极易溶于水,水溶液为盐酸水溶性:极易溶于水,水溶液为盐酸水溶性:极易溶于水,水溶液为盐酸2 2、盐酸(无色易挥发有强烈刺激性气味的液体)、盐酸(无色易挥发有强烈刺激性气味的液体)l l强酸性:强酸性:强酸性:强酸性:(三大强酸之一、重要

27、的化工原料)(三大强酸之一、重要的化工原料)l l还原性:较弱的还原性(还原性:较弱的还原性(还原性:较弱的还原性(还原性:较弱的还原性(ClClClCl处于最低价)处于最低价)处于最低价)处于最低价)l l氧化性:较弱的氧化性(氧化性:较弱的氧化性(氧化性:较弱的氧化性(氧化性:较弱的氧化性(H H H H+ + + +处于最高价)处于最高价)处于最高价)处于最高价)(3)、氯气与水的反应:)、氯气与水的反应:自来水、游泳池用氯气消毒,为什么?自来水、游泳池用氯气消毒,为什么?Cl2+H2O=HCl+HClO次氯酸次氯酸酸性极弱酸性极弱(比碳酸弱比碳酸弱)不稳定不稳定(受热或光照分解受热或光

28、照分解)具有强氧化性具有强氧化性(比氯气强比氯气强)2HClO=2HCl+O2光照如何保存?如何保存?氯水能杀菌、消毒、漂白的原因:氯水能杀菌、消毒、漂白的原因:与水反应生成次氯酸与水反应生成次氯酸,次氯酸有强氧化性。次氯酸有强氧化性。思考:干燥的氯气能使有色布条褪色吗?潮湿的氯气或思考:干燥的氯气能使有色布条褪色吗?潮湿的氯气或氯水呢?氯水呢?避光。避光。【结论】:起漂白作用的是【结论】:起漂白作用的是次氯酸次氯酸而不是氯气而不是氯气新制氯水的主要成份:新制氯水的主要成份:Cl2、H2O、HClO;H+、Cl-、ClO-久置氯水的主要成份:久置氯水的主要成份:H+、Cl-(次氯酸分解次氯酸分

29、解)氯水成分复杂氯水成分复杂,加入不同试剂加入不同试剂,起作用的成分各不相同起作用的成分各不相同.指出下列指出下列现象现象,说明理由说明理由(写出反应式写出反应式) :实验现象实验现象解释或反应式解释或反应式加入碳酸钙加入碳酸钙粉末粉末有气体生成有气体生成2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O锌粒加入氯水中锌粒加入氯水中有气体生成有气体生成Zn+2H+=Zn2+H2先变红先变红,后褪色后褪色酸性酸性,后被后被HClO氧化漂白氧化漂白褪色褪色HClO氧化漂白氧化漂白有白色沉淀生成有白色沉淀生成Ag+Cl-=AgCl紫色石蕊试紫色石蕊试液加入氯水中液加入氯水中红布条加入红布条加入氯水中氯

30、水中硝酸银溶液硝酸银溶液加入氯水中加入氯水中 Cl Cl2 2H H2 2O O H HClClHClOHClO的平衡移动的平衡移动向氯水中向氯水中加入的物质加入的物质浓度变化浓度变化平衡移动平衡移动的方向的方向应用应用可溶性可溶性氯化物氯化物稀酸稀酸NaOHCa(OH)2NaHCO3光照光照左移左移左移左移右移右移右移右移右移右移右移右移a.用饱和食盐水除用饱和食盐水除Cl2的的HClb.用排饱和食盐水法收集用排饱和食盐水法收集Cl2次氯酸与浓盐酸反应制次氯酸与浓盐酸反应制Cl2用用NaOH溶液吸收多余溶液吸收多余Cl2制漂白粉制漂白粉制高浓度制高浓度HClO溶液溶液氯水避光保存或现用现配氯

31、水避光保存或现用现配c(Cl )增增大大c(H+)增大增大c(H+)减小减小c(H+)减小减小c(H+)减小减小C(HClO)减小减小4. Cl2与碱反应的产物与碱反应的产物2Cl2Cl2 2 + 2Ca(OH) + 2Ca(OH)2 2 = CaCl = CaCl2 2 + Ca(ClO) + Ca(ClO)2 2 + 2H + 2H2 2O OClCl2 2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2 2O O 漂白粉的主要成分漂白粉的主要成分CaClCaCl2 2 Ca(ClO) Ca(ClO)2 2 漂白粉的有效成分漂白

32、粉的有效成分 Ca(ClO) Ca(ClO)2 2 三三种种漂漂白白原原理理氧化漂白氧化漂白NaNa2 2O O2 2 O O3 3 HClO HClO 氯水氯水不可逆,加不可逆,加热不复原热不复原化合漂白化合漂白SOSO2 2 漂白品红等可逆,加热复原漂白品红等可逆,加热复原物理漂白物理漂白活性炭木炭等活性炭木炭等 可逆,属物理变化,可逆,属物理变化,加热解析复原加热解析复原3Cl3Cl2 2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 3 + 3H + 3H2 2O O漂白粉漂白原理漂白粉漂白原理Ca(ClO)Ca(ClO)2 2 +C

33、O +CO2 2+H+H2 2O =CaCOO =CaCO3 3+2HClO2HClO碳酸的酸性比次氯酸强碳酸的酸性比次氯酸强(强酸制弱酸强酸制弱酸)漂白粉应避免与空气水分接触漂白粉应避免与空气水分接触(防止失效防止失效) 。Cl2NaCl、FeCl3CuCl2HClHClONaClOCa(ClO)2KBr、KICO2+H2O、Br2、I2(尾气吸收)(尾气吸收)(制漂白粉)(制漂白粉)(漂白原理)(漂白原理)Cl2的性质归纳:的性质归纳:Cl2的化学性质活泼,能与大多数金属、非金属反应,的化学性质活泼,能与大多数金属、非金属反应,也能与水、碱反应,还能置换溴、碘。表现强氧化性。也能与水、碱反

34、应,还能置换溴、碘。表现强氧化性。四、氯气的用途:四、氯气的用途:制盐酸制盐酸自来水、游泳池消毒自来水、游泳池消毒制漂白粉制漂白粉(精精),漂白棉、麻、纸张漂白棉、麻、纸张用于冶金工业和有机化工用于冶金工业和有机化工氯气有毒氯气有毒,实验室制氯气用实验室制氯气用NaOH吸收多余的氯气吸收多余的氯气,而不用而不用Ca(OH)2(熟石灰溶解度小熟石灰溶解度小,吸收不完全吸收不完全) 。Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O课堂练习课堂练习(2007年高考广东化学卷,卤素年高考广东化学卷,卤素)氯气是一种重要氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应的工业原料。工业上利用反应3Cl22NH3

35、N26HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是的是( )(A)若管道漏气遇氨就会产生白烟若管道漏气遇氨就会产生白烟 (B)该反应利用了该反应利用了Cl2的强氧化性的强氧化性(C)该反应属于复分解反应该反应属于复分解反应 (D)生成生成1 mol N2有有6 mol电子转移电子转移答案答案C五、五、Cl-的检验:的检验:HCl或可溶性氯化物溶液中含有或可溶性氯化物溶液中含有Cl-,如何检验?如何检验?加入加入AgNO3溶液溶液再加稀再加稀HNO3解释或反应式解释或反应式稀盐酸稀盐酸氯化钠溶液氯化钠溶液自来水自来水碳酸钠溶液碳酸钠溶液蒸馏水蒸馏水Ag+Cl-=

36、AgClAg+Cl-=AgClAg+Cl-=AgClAg2CO3+2HNO3=2AgNO3+ CO2+H2O白色沉淀白色沉淀不溶解不溶解白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀白色沉淀无现象无现象不溶解不溶解不溶解不溶解溶解溶解,有气有气体生成体生成无现象无现象氯气的实验室制法氯气的实验室制法反应原理是什么?反应原理是什么?除除HCl除除H2OMnO2+4HCl=MnCl2+Cl2 +2H2O根据反应原理如何选择反应装置?根据反应原理如何选择反应装置?怎样检查装置的气密性?怎样检查装置的气密性?制得的氯气有哪些杂质?如何除去?制得的氯气有哪些杂质?如何除去?用什么方法收集氯气?用什么方法收集氯

37、气? 尾气如何处理?尾气如何处理?六、六、 氯气的制法:氯气的制法:(1 1)反应的原理:)反应的原理: (2 2)装置图:)装置图:(3 3)收集气体的方法:)收集气体的方法: (4 4)除杂()除杂(HClHCl):):(4 4)尾气的处理:)尾气的处理: (5 5)检验氯气是否收集满)检验氯气是否收集满: :MnOMnO2 2+4HCl(+4HCl(浓浓)= MnCl)= MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O向上排空气向上排空气饱和食盐水饱和食盐水NaOHNaOH溶液溶液湿润的湿润的KI-KI-淀粉试纸淀粉试纸2、氯气的工业制法:、氯气的工业制法:a.电解饱和食盐水:

38、电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O = 2NaOH+Cl2 +H2 b.电解熔融电解熔融NaCl得到金属钠和副产物氯气得到金属钠和副产物氯气 通电通电(2007年高考上海化学卷,卤素年高考上海化学卷,卤素)可用如图装置可用如图装置制取制取(必要时可加热必要时可加热)、净化、收集的气体是、净化、收集的气体是( ) (A)铜和稀硝酸制一氧化氮铜和稀硝酸制一氧化氮 (B)氯化钠与浓硫酸制氯化氢氯化钠与浓硫酸制氯化氢(C)锌和稀硫酸制氢气锌和稀硫酸制氢气 (D)硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢课堂练习课堂练习浓硫酸浓硫酸浓硫酸B第第26讲讲卤族元素卤族元素 从海洋中提纯溴和碘从海洋中

39、提纯溴和碘(1) 第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物1、卤素原子结构有何相似点和不同点、卤素原子结构有何相似点和不同点?由此推测它们化学性质有何相似性和?由此推测它们化学性质有何相似性和递变性?递变性?想一想想一想2、卤素卤素原子结构、化学性质的递变性和原子结构、化学性质的递变性和碱金属碱金属有何不同?有何不同?* * 不同点:不同点:原子的最外层均为原子的最外层均为7 7个电子,易得到个电子,易得到1 1个电子个电子1.1.核电荷数依次核电荷数依次增多增多;3.3.原子半径依次原子半径依次增大增大,离子半径比相应的,离子半径比相应的原子半径原子半径大大。 * * 共同点:共同点:

40、2.2.电子层数电子层数递增递增;一、卤素的原子结构最外层最外层7个电子个电子易得一个电子,易得一个电子,核电荷数递增核电荷数递增电子层数递增电子层数递增原子半径依次增大原子半径依次增大得电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱原子结构原子结构性质性质决定决定具氧化性具氧化性氧化性逐渐减弱氧化性逐渐减弱 二、卤素单质的物理性质二、卤素单质的物理性质氟氟氯氯溴溴碘碘色、态色、态密度密度熔点熔点沸点沸点溶解度溶解度淡黄绿淡黄绿气体气体黄绿色黄绿色气体气体深红棕深红棕液体液体紫黑色紫黑色固体固体1.69g/L3.214g/L3.119g/cm34.93g/cm3-219.6-101-7.2113.5-18

41、8.1-34.658.78184.4反应反应226cm34.16g0.029g物理性质变化规律物理性质变化规律1、颜色:、颜色:2、状态:、状态:3、熔沸点:、熔沸点:4、密度:、密度:5、溶解度:、溶解度:由浅到深由浅到深由气到液到固由气到液到固递增递增递增递增递减;在有机溶剂中的溶解性大递减;在有机溶剂中的溶解性大递减递减碱金属碱金属卤素卤素三、卤素单质的化学性质1、卤素与氢气的反应H2+F2=2HF(冷暗)H2+Cl2=2HCl(光照或点燃)H2+Br2=2HBr(高温)H2+I2=2HI(持续加热)氢化物的相似与递变规律:氢化物的相似与递变规律:相似:相似:1.极易溶于水极易溶于水 2

42、 .在空气中产生白雾在空气中产生白雾递变:递变:1.稳定性:渐弱稳定性:渐弱 2.还原性:渐强还原性:渐强 3.水溶液的酸性:渐强水溶液的酸性:渐强4沸点:沸点: HF HI HBr HCl?氧化性递减氧化性递减2、卤素与水的反应2H2O+2F2=4HF+O2H2O+Cl2=HCl+HClOH2O+Br2=HBr+HBrOH2O+I2=HI +HIOH2O+X2=HX +HXO3、卤素间的置换反应2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22NaI+Cl2=2NaCl+I22KI+Br2=2KI +I2无色溶液变成橙(红)无色溶液变成橙(红)色或紫(红)色。色或紫(红)色。(特例)(特例)反反应应越

43、越来来越越难难以以发发生生氧化性:氧化性:Cl2Br2I2还原性:还原性:生成卤化物和次卤酸盐生成卤化物和次卤酸盐讨论:怎样除去溴苯中溴?讨论:怎样除去溴苯中溴?、卤素与碱的反应:5 5、与还原性物质(、与还原性物质(SOSO2 2的水溶液)反应:的水溶液)反应:SO2+2+2H2O=SO42-+2-+4H+6、卤素的特性X2在水的溶解在水的溶解溶液的颜色溶液的颜色保存保存F2Cl2Br2I2与水反应与水反应易溶于水,与水反应易溶于水,与水反应在水溶解性较小,在汽油、在水溶解性较小,在汽油、苯、苯、CClCCl4 4等有机溶剂是溶等有机溶剂是溶解性较大解性较大在水溶解性较小,在汽在水溶解性较小

44、,在汽油、苯、油、苯、CClCCl4 4等有机溶等有机溶剂是溶解性较大剂是溶解性较大剧毒剧毒易液化易液化钢钢瓶贮存瓶贮存易挥发易挥发水封水封易升华易升华棕色棕色瓶保存,单质瓶保存,单质I I2 2使淀粉变蓝。使淀粉变蓝。新制氯水新制氯水浅黄绿色浅黄绿色溶液呈橙色溶液呈橙色或橙红色或橙红色溶液呈紫色溶液呈紫色或紫红色或紫红色课堂练习课堂练习例例1:随着核电荷数的增加,碱金属元素和卤族元素在下:随着核电荷数的增加,碱金属元素和卤族元素在下列各项中的变化趋势不一致的是(列各项中的变化趋势不一致的是( )A原子半径原子半径 B.核外电子层数核外电子层数C.单质在常压下的熔、沸点单质在常压下的熔、沸点

45、D.单质与水反应的剧烈程度单质与水反应的剧烈程度例例2:在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量:在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量NaClO溶液,并加溶液,并加入少量硫酸,溶液立即变蓝,则反应的离子方程式是入少量硫酸,溶液立即变蓝,则反应的离子方程式是 。在上述蓝色溶液中,滴加足量的。在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色溶液,蓝色逐渐消失,这是因为逐渐消失,这是因为 ,离子方程式是,离子方程式是 ,以上实验条件下,以上实验条件下,ClO-、I2、SO32-的氧化性由强到的氧化性由强到弱的顺序是弱的顺序是 。CDClO- I2、 SO32-四、四、 Br-、I-的检验的检验加硝酸银溶液加硝酸银溶液

46、 +稀稀HNO3NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl(白色)(白色) NaBr+AgNO3=NaNO3+AgBr(淡黄色)(淡黄色)KI+AgNO3=KNO3+AgI (黄色)(黄色)溴化银的感光性:溴化银的感光性:碘化银:人工降雨剂碘化银:人工降雨剂CaCl2易溶,而易溶,而CaF2难溶难溶; AgCl难溶,而难溶,而AgF易溶易溶,无感光性,无感光性1、砹是原子序数最大的卤族元素,推测砹及砹的、砹是原子序数最大的卤族元素,推测砹及砹的化合物不可能具有的性质是(化合物不可能具有的性质是( ) A 砹是有色固体;砹是有色固体; B HAt很稳定;很稳定; C AgAt难溶于水;难溶于水;

47、 D 砹易溶于某些有机溶剂。砹易溶于某些有机溶剂。课堂练习课堂练习B2、F2是氧化性最强的非金属单质,在加热条是氧化性最强的非金属单质,在加热条件下,物质的量相等的件下,物质的量相等的F2气与烧碱完全反气与烧碱完全反应,生成应,生成NaF、H2O和另一种气体,该气体和另一种气体,该气体是下列的(是下列的( ) A H2; B HF; C OF2; D O2。C3 3、若、若N NA A表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( ) A.A.在标准状况下,在标准状况下,N NA A个水分子所占的体积约为个水分子所占的体积约为22.4L22.4L;B.5.6gB.5

48、.6g铁与氯气完全反应,失去电子的数目为铁与氯气完全反应,失去电子的数目为0.3N0.3NA A;C.1molC.1mol氯气发生化学反应,转移的电子数必为氯气发生化学反应,转移的电子数必为2N2NA A;D.CHD.CH4 4的摩尔质量与的摩尔质量与N NA A个个CHCH4 4分子的质量在数值上相等。分子的质量在数值上相等。BD4.溴化碘(溴化碘( IBr )的化学性质与卤素单质相似,能与大)的化学性质与卤素单质相似,能与大多数金属、非金属反应,也能与水反应:多数金属、非金属反应,也能与水反应:IBr+H2O=HBr+HIO ,下列有关下列有关IBr的叙述不正确的是(的叙述不正确的是( )

49、A.在很多反应中在很多反应中IBr是强氧化剂是强氧化剂B. IBr与水反应时既是氧化剂又是还原剂与水反应时既是氧化剂又是还原剂C. IBr与与AgNO3反应时有反应时有AgBr沉淀生成沉淀生成D. IBr与与NaOH反应时生成反应时生成NaBr和和NaIOB第第26讲讲卤族元素卤族元素 从海洋中提纯溴和碘从海洋中提纯溴和碘(2) 第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物一、氯、溴、碘的提取一、氯、溴、碘的提取(一)氯碱工业(一)氯碱工业电解食盐水生产氯气电解食盐水生产氯气和烧碱的化学工业和烧碱的化学工业我国主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、我国主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯

50、化镁等杂质,要净化后制成饱硫酸镁、氯化镁等杂质,要净化后制成饱和食盐水再电解。和食盐水再电解。2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 Cl2氯碱工业面临问题:氯碱工业面临问题:产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。电能消耗量大。电能消耗量大。(二)从海水中提取溴的常见工艺(二)从海水中提取溴的常见工艺浓缩并酸化海水后,通入适量的氯气,使溴离浓缩并酸化海水后,通入适量的氯气,使溴离子转化为溴单质:子转化为溴单质:2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽,将溴向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽,将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸

51、收塔内以达到富集单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的:的目的:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4(也可(也可用用NaOH或或Na2CO3溶液吸收)溶液吸收)向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气:向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气: 2HBr+Cl2=2HCl+Br2用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的用四氯化碳(或苯)萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。溴单质。 (三)从海洋植物中提取碘的主要工艺(三)从海洋植物中提取碘的主要工艺用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬向水中通入适量的氯气,使碘离子转化向水中通入适量的氯气,使碘离子转化为碘单质:为碘单质:2

52、NaI+Cl2 = I2+2NaCl过滤,用有机溶剂萃取碘单质。过滤,用有机溶剂萃取碘单质。一、卤素互化物一、卤素互化物卤素互化物:不同卤素原子之间相互形成卤素互化物:不同卤素原子之间相互形成的化合物。的化合物。这类化合物可用通式这类化合物可用通式X Xn表示,表示,X一般为相对原子质量较大的卤素原子,一般为相对原子质量较大的卤素原子,X一般为相对原子质量较小的卤素原子,一般为相对原子质量较小的卤素原子,1、3、5、7为奇数为奇数 二、拟卤素二、拟卤素1、定义:、定义: 如氰如氰(CN)2 、硫氰(、硫氰(SCN)2、氧氰、氧氰(OCN)2等物质,其性质与卤素等物质,其性质与卤素X2性质相性质

53、相似,相应的阴离子似,相应的阴离子CN、SCN、OCN性质也与卤素阴离子性质也与卤素阴离子X性质相似,这类物性质相似,这类物质称为质称为“拟卤素拟卤素”。2、化学性质:、化学性质: 它们可以与金属、非金属、水、碱等发生它们可以与金属、非金属、水、碱等发生与与X2相类似的反应。相类似的反应。 (1)与金属的反应)与金属的反应2Fe + 3Cl2 = 2FeCl32Fe + 3(SCN)2 = 2Fe(SCN)3(硫氰化铁硫氰化铁)(2)与卤素单质的置换反应)与卤素单质的置换反应Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2 Cl2 + 2KSCN (硫氰化钾硫氰化钾) = 2KCl + (SCN

54、)2 (3)与氢气反应生成氢某酸)与氢气反应生成氢某酸,但该酸酸性一般比氢卤酸但该酸酸性一般比氢卤酸弱弱,其中氢氰酸其中氢氰酸(HCN)酸性最弱酸性最弱 点燃点燃Cl2 + H2 =2HCl 点燃点燃(SCN)2 + H2 =2HSCN(1)与水发生歧化反应)与水发生歧化反应Cl2 + H2O = HCl + HClO (SCN)2 + H2O = HSCN + HSCNO(2)与碱反应生成)与碱反应生成Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O(SCN)2 + 2NaOH = NaSCN + NaSCNO + H2O 典型例题典型例题1、溴化碘的分子式、溴化碘的分子式I

55、Br,它的化学性质活泼它的化学性质活泼,能能跟大多数金属反应跟大多数金属反应,也能跟某些非金属反应。也能跟某些非金属反应。它跟水反应的化学方程式为它跟水反应的化学方程式为IBr + H2O = HBr + HIO下列关于溴化碘的叙述中不正确的是下列关于溴化碘的叙述中不正确的是A沸点介于沸点介于Br2和和I2之间之间B能使碘化钾淀粉溶液变蓝色能使碘化钾淀粉溶液变蓝色C在化学反应中既可作氧化剂在化学反应中既可作氧化剂,又可作还原剂又可作还原剂D与水的反应是歧化反应与水的反应是歧化反应D D江苏省淮安中学江苏省淮安中学2008届高三双周练(二)答届高三双周练(二)答 案题号号12345678答案答案

56、DCADAABD题号号910111213141516答案答案BDDA/AACBC17(1)24FeSO4+30HNO3=8Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O+15H2O (2)FeSO4、HNO3中中+5价的价的N(3)得得、4mol e-18、(、(1) (NH4)2CO3 , (2)B NaOH C Ba(NO3)2 D H2SO4 (3) NH4+OH-=NH3+H2O,NH3+H+=NH4+ 19、(每空、(每空2分共分共8分)分)蒸发皿蒸发皿_。电解产电解产生的生的Cl2可用于制取可用于制取HCl气体(等)气体(等)。你的观点是:你的观点是:不同意不同意 理由是:理由是

57、:MgO熔点高,熔点高,熔融时耗费大量的能量而增加生产成本熔融时耗费大量的能量而增加生产成本。20、 .(1) 合理合理 (2) NaOH溶液溶液 (3) B . (1) H+OH-=H2O。(2) _NH4+OH-=NH3H2O; (3) 0.008mol。(4) 7mL。21、(每小题、(每小题2分共分共10分)(分)(1)A Al 乙乙_NaAlO2 (2)耐火材料,冶炼铝的原料耐火材料,冶炼铝的原料。(3)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)322、(10分)(1)盐酸

58、的浓度a mol/L。 条件条件所需数据的取所需数据的取值范范围的体的体积(标准状况)准状况)盐酸不足酸不足时0a1mol/L2.24L(3)(9.222.4)/100L;小于;小于(9.222.4)/84L 23、X=1 y=6 第第27讲讲硫和氮的氧化物(硫和氮的氧化物(1) 第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物课标要求课标要求1、了解二氧化硫与氧气、与水的反应、了解二氧化硫与氧气、与水的反应,认识亚认识亚硫酸的不稳定性。认识二氧化硫的漂白作用与硫酸的不稳定性。认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别。次氯酸漂白作用的区别。2、了解二氧化硫实验室制法。、了解二氧化硫实验室制法

59、。3、了解硫的性质及用途。、了解硫的性质及用途。 高考在本部分考查的知识点较多,归纳起高考在本部分考查的知识点较多,归纳起来主要集中在:来主要集中在: SO2、SO32-的氧化性和还原的氧化性和还原性,特别是性,特别是SO2的性质的性质。 硫及其化合物的相硫及其化合物的相互转化关系;互转化关系;高考考点分析:高考考点分析:硫硫一、硫物理性质:一、硫物理性质:俗称俗称 ,是一种,是一种 色粉末,色粉末,易溶于易溶于 : 微溶于微溶于: 不溶于不溶于:硫黄硫黄淡黄淡黄CS2酒精酒精水水练习:试写出练习:试写出S和和Fe、Cu、O2、 H2SO4、HNO3、NaOH反应的化学方程式?反应的化学方程式

60、?二、硫化学性质:二、硫化学性质:既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性 练习、下列事实中能用来说明氯的非金属性练习、下列事实中能用来说明氯的非金属性比硫强的是(比硫强的是( )与与Fe反应:反应:2Fe +3Cl2 = FeCl3 Fe +S = FeS稳定性:稳定性:HClH2S 酸性:酸性:HClO4H2SO4酸性:酸性:HClH2SCl2通入通入H2S溶液中的反应:溶液中的反应: Cl2+H2S=2HCl+SA、全部、全部 B、 C、 D、除、除外外 点燃点燃 DSO2与与H2O反应反应与碱、碱性与碱、碱性氧化物及某氧化物及某些盐反应些盐反应氧化性氧化性还原性还原性酸性氧化物酸性氧化

61、物通性通性+4价价漂白性漂白性特特 性性重视环境保护,防止酸雨危害环境!重视环境保护,防止酸雨危害环境!一、一、SOSO2 2物理性质物理性质: : 无色、无色、刺激性刺激性气味、有气味、有毒毒气体气体密度比空气大密度比空气大易溶易溶于水于水(140) (140) 易液化易液化( (10) 10) 你还知道哪些气体易溶于水?你还知道哪些气体易溶于水?易液化?易液化?1 1、具有酸性氧化物通性:、具有酸性氧化物通性:二、二、 SO2化学性质:化学性质: b b 与碱反应与碱反应C C 与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应 与某些盐反应与某些盐反应 a a 与水反应与水反应 (能使石蕊试液变红)(能使

62、石蕊试液变红)请写出请写出SOSO2 2和和H H2 2O O、NaOHNaOH 、CaCa(OHOH)2 2、CaOCaO、NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3反应化学方程式。反应化学方程式。思考与交流思考与交流1、是不是所有酸性氧化物都能和水反应?、是不是所有酸性氧化物都能和水反应?2、向澄清石灰水逐渐通、向澄清石灰水逐渐通SO2会看到什么现象?会看到什么现象?3、除杂、除杂CO2(SO2)?)?4、H2SO3的酸性如何?的酸性如何?SiO2和水不反应和水不反应先浑浊后澄清先浑浊后澄清饱和饱和NaHCO3* *亚硫酸是一种亚硫酸是一种中强酸中强酸,具有酸的通性,在水,具

63、有酸的通性,在水中部分电离中部分电离: :H H2 2SOSO3 3 H H+ + +HSO +HSO3 3- - HSOHSO3 3- - H H+ + +SO +SO3 32-2-酸性酸性H2SO3H2CO32、氧化性:、氧化性:SO2+4+602H2S+SO2 3S +2H2O2 4 0-2e2 还原剂还原剂 氧化剂氧化剂+4e1较弱较弱3 3、还原性:、还原性: 设计实验验证设计实验验证SO2的还原性的还原性 ?与与KMnO4(H)、卤素单质水溶液等、卤素单质水溶液等氧化剂氧化剂的反应的反应 5SO22KMnO42H2O = K2SO42MnSO42H2SO4 SO2X22H2O =

64、H2SO42HX 较强较强还原性:还原性:SO2I -Fe2+Br-Cl- SO2和和O2需在一定温度和催化剂存在条件需在一定温度和催化剂存在条件下才能反应;下才能反应; 但由但由SO2转化成的转化成的H2SO3或亚硫酸盐或亚硫酸盐在在常温常温下就能下就能被氧化被氧化,所以所以亚硫酸盐应亚硫酸盐应密闭保存密闭保存,以防变质。,以防变质。2H2SO3O2=2H2SO42Na2SO3O2=2Na2SO4思考:思考:1、 SO2气体通入气体通入BaCl2溶液是否有白色沉溶液是否有白色沉淀?为什么?淀?为什么?2、若分别再滴入、若分别再滴入氯水氯水或稀氨水,是否有或稀氨水,是否有沉淀?为什么?沉淀?为

65、什么?无明显现象无明显现象 H2SO3+BACL2=BASO3+2HCL(此反应不能发生,因为此反应不能发生,因为BASO3溶于溶于HCL) 4、漂白性:漂白性: 思考思考1:SO2和氯水的漂白有何不同和氯水的漂白有何不同? 品红品红SO2褪色褪色加热加热变红变红可以用可以用品红品红来检验来检验SO2的存在的存在氯水氯水二氧化硫二氧化硫原原理理氯水中氯水中HClO将有色将有色物质物质氧化氧化成无色物成无色物质质SO2溶于水产生的溶于水产生的H2SO3与有色物质与有色物质直接结合生成不稳直接结合生成不稳定的无色物质定的无色物质实实质质氧化还原反应氧化还原反应非氧化还原反应非氧化还原反应效效果果永

66、久永久性性暂时暂时性性范范围围可漂白可漂白大多数大多数有色有色物质,物质,能使紫色石能使紫色石蕊试液褪色蕊试液褪色漂白漂白某些某些有色物质,有色物质,不能使紫色石蕊试不能使紫色石蕊试液褪色液褪色思考思考2: SO2能使溴水、能使溴水、KMnO4溶液褪色与溶液褪色与SO2使品红褪色,实质相同吗使品红褪色,实质相同吗? 前者缘于前者缘于SOSO2 2的还原性,发生的是氧化还原的还原性,发生的是氧化还原反应;反应;后者缘于其漂白性,发生的是非氧化还原后者缘于其漂白性,发生的是非氧化还原反应。反应。不同!不同!思考思考3、若将等物质的量的若将等物质的量的SO2和和Cl2这两种气这两种气体混合后,同时作

67、用于潮湿的红色布条,可体混合后,同时作用于潮湿的红色布条,可观察到红布条(观察到红布条( )A、慢慢褪色、慢慢褪色 B、立即褪色、立即褪色C、先褪色后恢复原来颜色、先褪色后恢复原来颜色D、不褪色、不褪色SO2Cl22H2O = 2HClH2SO4 D思考思考4 4、COCO2 2和和SOSO2 2在化学性质上既有相似性又在化学性质上既有相似性又有差异性,如何区分这两种气体呢有差异性,如何区分这两种气体呢? ?能用澄能用澄清石灰水鉴别吗清石灰水鉴别吗? (1)品红溶液品红溶液 (2)KMnO4溶液或溶液或Br2水水 SO2均褪色均褪色相似性:相似性:均为酸性氧化物均为酸性氧化物差异性:差异性:S

68、O2具有还原性、漂白性具有还原性、漂白性区分:区分: 思考思考5、已知炭与浓硫酸在加热条件下的反已知炭与浓硫酸在加热条件下的反应:应:C+ 2H2SO4 = CO2+ 2SO2+ 2H2O 请设计实验来验证反应中的三种产物。请设计实验来验证反应中的三种产物。 实验方案:实验方案:品红溶液品红溶液KMnO4溶液溶液品红溶液品红溶液 石灰水石灰水思考:思考:方案中的方案中的KMnO4溶液还可以用什么试溶液还可以用什么试剂代替?剂代替?溴水、氯水等溴水、氯水等 思考:思考: 实验室用无水乙醇和浓硫酸加热制乙烯时,实验室用无水乙醇和浓硫酸加热制乙烯时,若温度高于若温度高于180,除了生成乙烯和水以外,

69、除了生成乙烯和水以外,还会有副产物还会有副产物SO2生成。请设计实验验证实验生成。请设计实验验证实验中是否有这三种产物生成。中是否有这三种产物生成。 问题引导:问题引导:乙烯和乙烯和SO2的性质有何相同点和不同点?的性质有何相同点和不同点? 实验方案:实验方案:品红溶液品红溶液NaOH溶液溶液品红溶液品红溶液KMnO4 溶液溶液思考:思考:方案中的方案中的NaOH溶液能否用溶液能否用KMnO4溶液溶液或或溴水溴水代替?为什么?代替?为什么?三、三、SOSO2 2的实验室制备的实验室制备 1 1、原料:、原料:NaNa2 2SOSO3 3(可溶性粉末)(可溶性粉末)浓硫酸(浓硫酸(70%70%)

70、 2 2、原理:、原理:NaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4=SO=SO2 2+Na+Na2 2SOSO4 4+H+H2 2O O思考:能否用稀硫酸?思考:能否用稀硫酸?3、发生装置:、发生装置:浓浓H2SO4Na2SO3思考:实验室制思考:实验室制SO2 气体,应气体,应注意什么?如何收集?注意什么?如何收集?实验室制实验室制SO2应注意防止空应注意防止空气污染!可用气污染!可用NaOH溶液溶液或或碱石灰碱石灰进行尾气吸收进行尾气吸收用向上排空气法收集。用向上排空气法收集。 思考:工业上是如何制思考:工业上是如何制SO2?4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 课堂

71、练习课堂练习1、0.1mol某单质跟足量的硫充分反应某单质跟足量的硫充分反应后,质量增加后,质量增加1.6g,则组成这种单质的,则组成这种单质的元素是(元素是( ) A铁铁 B.铜铜 C.铝铝 D.钾钾2、汞洒落在地面,一般会用、汞洒落在地面,一般会用 来处来处理,原理是什么?理,原理是什么?硫粉硫粉BD第第27讲讲氮和氮的氧化物氮和氮的氧化物(2)第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物命题趋势命题趋势对氮族元素的趋向阐述对氮族元素的趋向阐述 本章高考题目的特点:新颖,知识覆盖面广,思维跨本章高考题目的特点:新颖,知识覆盖面广,思维跨度大,不仅考查一个知识点,而是将多个点串起来,增大度

72、大,不仅考查一个知识点,而是将多个点串起来,增大了试题的难度。了试题的难度。如如( 94上海上海)到到( 96全国全国) 再到再到( 98上海上海) 到到( 02全国全国) 又到又到( 03江苏江苏) ,都是同一知识点,难度却逐都是同一知识点,难度却逐年增加。年增加。 由于氮元素价态多变,与其他族元素联系密切,有关由于氮元素价态多变,与其他族元素联系密切,有关部分知识的推断也是高考热点题型之一。此类题灵活多变,部分知识的推断也是高考热点题型之一。此类题灵活多变,既突出对分析推理、说明论述、迁移应用等能力的考查,既突出对分析推理、说明论述、迁移应用等能力的考查,又体现一定的方法技巧。又体现一定的

73、方法技巧。 同时本章知识又是与生物知识、医学、生理学知识很同时本章知识又是与生物知识、医学、生理学知识很好的交叉点。如好的交叉点。如( 99全国对全国对NO在人体中独特功能的考查在人体中独特功能的考查) 、 ( 98上海对上海对NOx于汽车尾气的考查于汽车尾气的考查) 及及( 04广东广东) 。一、氮的单质(一、氮的单质( N N2 2)1、分子结构:2 2、物理性质:无色无味稳定气体、物理性质:无色无味稳定气体, ,难溶于水难溶于水. .3 3、化学性质:常温下比较稳定、化学性质:常温下比较稳定(1)(1)氧化性:氧化性: N N2 2+3Mg=Mg+3Mg=Mg3 3N N2 2( (点燃

74、点燃) )淡黄色淡黄色 N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2NH= 2NH3 3( (条件?条件?) ) (2) (2)还原性:还原性:N N2 2+O+O2 2=2NO=2NO ( (雷雨发庄稼雷雨发庄稼) )放电放电N N2 2的用途:的用途:合成氨、硝酸的主要原料;焊接合成氨、硝酸的主要原料;焊接金属,罐头食品的保护气;液氮金属,罐头食品的保护气;液氮作冷冻剂,麻醉;创造低温环境作冷冻剂,麻醉;创造低温环境材料1: 在新疆和青海的交界处,有一处山谷,每当在新疆和青海的交界处,有一处山谷,每当牧民和牲畜进入后,风和日丽的晴天顷刻电闪雷牧民和牲畜进入后,风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣,人

75、、畜遭雷击而毙命,奇怪的是这里牧草茂鸣,人、畜遭雷击而毙命,奇怪的是这里牧草茂盛、四季常青,被当地人称为盛、四季常青,被当地人称为魔鬼谷魔鬼谷。最近地质最近地质工作者揭开了谜底工作者揭开了谜底该地质表层处有一巨大磁铁该地质表层处有一巨大磁铁矿,当人畜进入后形成尖端放电。请同学们用简矿,当人畜进入后形成尖端放电。请同学们用简单的化学方程式来解释牧草茂盛的原因。单的化学方程式来解释牧草茂盛的原因。N2+O2=2NO放电2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO进一步形成了硝酸盐 当前城市空气质量恶劣的重要原因是汽车尾当前城市空气质量恶劣的重要原因是汽车尾气的超标排放,你能否应用氮元素

76、单质和化合物之间的气的超标排放,你能否应用氮元素单质和化合物之间的转化,设计除去汽车尾气中的转化,设计除去汽车尾气中的CO和氮氧化物(如和氮氧化物(如NO、NO2等)的理论构想?其中包括:等)的理论构想?其中包括: (1).将有害物质转化为什么物质即可完成无害化过程?将有害物质转化为什么物质即可完成无害化过程? (2).应依据什么化学原理完成无害化过程?应依据什么化学原理完成无害化过程? (3).完完成成无无害害化化过过程程中中,无无害害化化试试剂剂的的选选择择原原则则是是什什么么? (4).对无害化过程反应条件的确定原则是什么。对无害化过程反应条件的确定原则是什么。 (5).写出无害化过程的

77、化学方程式。写出无害化过程的化学方程式。材料2:材料材料2的解析的解析 汽车尾气(含烃类、汽车尾气(含烃类、CO、NO和和NO2等)是等)是城市主要污染源之一,治理的办法是在汽车排城市主要污染源之一,治理的办法是在汽车排气管装上催化转化器,使气管装上催化转化器,使NO或或NO2与与CO反应反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,请用相生成可参与大气生态循环的无毒气体,请用相应的化学方程式来表示:应的化学方程式来表示:2CO+2NO=2CO2+N2催化剂催化剂4CO+2NO2=4CO2+N2催化剂催化剂材料3: 工业废气排出氮的氧化物也是空气的重要工业废气排出氮的氧化物也是空气的重要的污染源,为了

78、消除的污染源,为了消除NOx的污染,可通入适量的污染,可通入适量氨气将氨气将NOx还原为无毒物质,写出相应的化学还原为无毒物质,写出相应的化学方程式:方程式: 。NOx+NH3=2X3X312+N2+XH2O( )NONO2色态色态毒性毒性与水反应与水反应与与O2反应反应与水、与水、O2其它反应其它反应 制法制法收集收集尾气处理尾气处理无色气体无色气体红棕色气体红棕色气体有毒有毒有毒有毒3NO3NO2 2 + H + H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3 + NO + NO 4NO+3O4NO+3O2 2+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 34NO4NO2 2+O+O2 2

79、+2H+2H2 2O=4HNOO=4HNO3 32NO2NO2 2 N N2 2O O4 43Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀)=)= 3Cu(NO 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O Cu+4HNO Cu+4HNO3 3( (浓浓)=)= Cu(NO Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O O排水法排水法 向上排气法向上排气法NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO + O2 = 2NO24NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 例例1 1 容积为容积为12mL12mL的试管,充满的试管,充

80、满NONO2 2和和O O2 2的混的混合气体,把试管倒立在水槽中,若充分反应后,合气体,把试管倒立在水槽中,若充分反应后,试管中尚有试管中尚有2mL2mL气体,则原混合气体中各为几毫气体,则原混合气体中各为几毫升?升?解:解: 剩余剩余2mLO2mLO2 2。设反应的。设反应的O O2 2的体积为的体积为x x4xx 则:则:4x+ (x+2) = 12 解得解得 x = 2mL V(O2) = 2mL + 2mL =4mL V(NO2) = 42mL =8mL4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 例例 容积为容积为12mL12mL的试管,充满的试管,充满NONO2 2和和O O

81、2 2的混合气的混合气体,把试管倒立在水槽中,若充分反应后,试管中体,把试管倒立在水槽中,若充分反应后,试管中尚有尚有2mL2mL气体,则原混合气体中各为几毫升?气体,则原混合气体中各为几毫升? 若剩余若剩余2mLNO2mLNO,则过量的,则过量的NONO2 2体积为体积为6mL6mL4yy 则则 (4y+6) +y = 12 解得解得 y = 6/5mL =1.2mL V(O2) = 1. 2mL V(NO2) = (41. 2mL) +6mL = 10. 8mL3NO2 + H2O = 2HNO3 + NONO2 和和 O2 混和气体溶于水的反应混和气体溶于水的反应2NO + O2 = 2

82、NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3V(NO2):V(O2) = 4:1 时,完全反应,无气体剩余时,完全反应,无气体剩余V(NO2):V(O2) 4:1 时,时,NO2过量,剩余气体为过量,剩余气体为NO剩余剩余NO体积为过量体积为过量NO2体积的体积的1/3。如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察但不能充满试管,当向试管内鼓入

83、氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的可能是什么气体全被水充满,原来试管中盛装的可能是什么气体 A可能是可能是N2与与NO2的混和气体的混和气体 B可能是可能是O2与与NO2的混和气体的混和气体C可能是可能是NO与与NO2的混和气体的混和气体 D只可能是只可能是NO2一种气体一种气体课堂练习课堂练习想想看:想想看:二氧化氮和溴蒸气的鉴别二氧化氮和溴蒸气的鉴别 NO2和溴蒸气在性质上的和溴蒸气在性质上的相似之处:相似之处:均有氧化性均有氧化性 溶于水后溶液呈酸性溶于水后溶液呈酸性 ,能与碱溶液反应,

84、能与碱溶液反应鉴别两者不能用淀粉鉴别两者不能用淀粉KI试纸、碱溶液等。试纸、碱溶液等。NO2和溴蒸气在性质上的和溴蒸气在性质上的差异之处:差异之处: A通入水中,通入水中,NO2溶于水发生反应后溶液无色溶于水发生反应后溶液无色 而溴蒸气溶于水溶液呈橙色而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B通入通入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气 C通入通入CCl4有机溶剂中,有机溶剂中, 溶于溶于CCl4而且而且CCl4溶液呈溶液呈 橙红色的为橙红色的为Br2(气气) D将盛有溴蒸气和将盛有溴蒸气和NO2气体试管放入冷水中冷却,气体试管放入冷水中冷却, 气体颜色变浅的为气体颜色变

85、浅的为NO2 请熟记下列氮的氧化物相关的化学请熟记下列氮的氧化物相关的化学方程式方程式2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO36NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂催化剂)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+SO2=NO+SO3NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2课堂练习课堂练习氧化物氧化物 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 化合价化合价 是否是否酸酐酸酐 1、填表、填表 提示:氮的氧化物对应的酸只有提示:氮的氧化物对应的酸只有HNO3和和HN

86、O2+1+2+3+4+4+5否否否否否否否否是是是是课堂练习课堂练习右图是化学实验常用装置之一右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进若气体从右管进入,可用来收集的气体是入,可用来收集的气体是 ANO B NO2 C CO DSO2BD第第28讲讲环境保护与绿色化学环境保护与绿色化学第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物环境保护环境保护1.环境:大气、土地、水、矿产、森林、生环境:大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成人类生存的环境。等构成人类生存的环境。2.环境污染:主要包括大气污染、水污染、环境污染:主要包

87、括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等,还包括固体废弃物、土壤污染、食品污染等,还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。放射性、噪声等污染。3.全球环境的三大热点问题:全球环境的三大热点问题:(1)酸雨、酸雨、(2)臭氧层的破坏、臭氧层的破坏、(3)温室效应温室效应硫、氮氧化物对环境的危害与防治硫、氮氧化物对环境的危害与防治二氧化硫二氧化硫和二氮化氮是主要的大气污染物。和二氮化氮是主要的大气污染物。它们能它们能直接危害人体健康,引起呼吸道疾病,直接危害人体健康,引起呼吸道疾病,间接是形成酸雨(间接是形成酸雨(pH小于小于5.6的天然降水,氮的天然降水,氮氧化物氧化物NOx也产生酸雨以及光化学烟

88、雾),破也产生酸雨以及光化学烟雾),破坏农作物、森林和草原,加速建筑物、桥梁、坏农作物、森林和草原,加速建筑物、桥梁、工业设备以及电信电缆等的腐,工业设备以及电信电缆等的腐,(1 1)SOxSOx、NOxNOx的来源的来源:石油和煤等燃料燃:石油和煤等燃料燃烧的产物、汽车尾气、工厂废气等。烧的产物、汽车尾气、工厂废气等。(2 2)酸雨的形成酸雨的形成含硫燃料、工厂废气含硫燃料、工厂废气 燃烧、排放燃烧、排放 SO2等等 雨水雨水. .霜霜. .雹雹. .露等露等 一系列的化学、物理变化一系列的化学、物理变化 SOSO2 2H H2 2O HO H2 2SOSO3 32SO2SO2 2O O2

89、2 2SO 2SO3 3催化剂催化剂(3)酸雨的危害酸雨的危害影响水生物的繁殖;影响水生物的繁殖;使土壤肥力下降,逐渐酸化;使土壤肥力下降,逐渐酸化;加快了桥梁、雕塑等建筑物的腐蚀速度。加快了桥梁、雕塑等建筑物的腐蚀速度。大气污染物的来源大气污染物的来源 火山爆发时会喷出大量的火山爆发时会喷出大量的SO2气体和固体颗粒物气体和固体颗粒物 森林着火时会产生大量的森林着火时会产生大量的CO等气体等气体 汽车尾气汽车尾气 工厂烟囱排出的滚滚浓烟工厂烟囱排出的滚滚浓烟酸雨的形成酸雨的形成酸雨对森林的破坏酸雨对森林的破坏 酸雨:主要指酸雨:主要指pHpH值小于值小于5.65.6的雨水,的雨水, 其主要是

90、含有硫酸和硝酸。其主要是含有硫酸和硝酸。 正常雨水正常雨水( (含雨、霜、露、雹、雾等含雨、霜、露、雹、雾等) )由于由于存在存在COCO2 2原因其原因其pHpH值约为值约为5.6 5.6 。在水中当。在水中当pHpH值小值小于于5.55.5时时, ,大部分鱼类难以生存大部分鱼类难以生存; ;当降到小于当降到小于5 5时时, ,各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。面临灭绝。 (4)酸雨的防治)酸雨的防治研究开发能代替化石燃料的新能源;研究开发能代替化石燃料的新能源;对含硫燃料进行预先脱硫处理;对含硫燃料进行预先脱硫处理;对释放的二氧化硫进

91、行处理或回收利用;对释放的二氧化硫进行处理或回收利用;氢能、太阳能、核能。氢能、太阳能、核能。提高全民的环保意识,加强国际合作。提高全民的环保意识,加强国际合作。种植能够吸收种植能够吸收SOSO2 2的有关树木的有关树木( (如臭椿、垂柳、如臭椿、垂柳、柳杉)等;柳杉)等;例题例题:一个城市的环保部门采集了一份雨水样品一个城市的环保部门采集了一份雨水样品, ,每隔一每隔一段时间测定一次段时间测定一次pHpH值值, ,其结果如下其结果如下: :1.1.请你写出酸雨开始呈酸性的化学方程式请你写出酸雨开始呈酸性的化学方程式. .2.2.这种雨水的这种雨水的pHpH值逐渐减小值逐渐减小, ,其原因何在

92、其原因何在? ?( (提示提示: :从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑) )测试时间测试时间0 0小时后小时后1 1小时小时后后2 2小时小时后后4 4小时后小时后5 5小时后小时后雨水的雨水的pHpH值值4.744.744.634.634.574.574.534.534.534.53SOSO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO3 3 2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2= 2H= 2H2 2SOSO4 4 空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的H H2 2SOSO3 3氧化成强酸硫酸氧化成强酸硫酸

93、. . 某工厂所用的燃料为含硫煤某工厂所用的燃料为含硫煤, ,为防止污染为防止污染环境和回收环境和回收SOSO2 2, ,采取将燃烧产生烟道气通入石采取将燃烧产生烟道气通入石灰浆的方法灰浆的方法, ,采用这种方法回收效率达采用这种方法回收效率达95%95%如如用石灰石代替石灰浆则回收效率也能达到用石灰石代替石灰浆则回收效率也能达到85-85-90%,90%,您能分析其中的原理吗您能分析其中的原理吗? ?* *钙基固硫:钙基固硫: CaO+SO CaO+SO2 2=CaSO=CaSO3 3 Ca(OH)2+SOCa(OH)2+SO2 2=CaSO=CaSO3 3 +H2O+H2O 2CaSO2C

94、aSO3 3+O+O2 2=2CaSO=2CaSO4 4 (CaSOCaSO4 4与水作用生成生石膏与水作用生成生石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O O)1、光化学烟雾、光化学烟雾光化学烟雾:光化学烟雾:NONO2 2在紫外线照射下,在紫外线照射下,会发生一系列光化学反应,产生一会发生一系列光化学反应,产生一种浅蓝色的烟雾种浅蓝色的烟雾光化学烟雾。光化学烟雾。它是一种有毒性的以它是一种有毒性的以O O3 3为主的二次为主的二次污染物。污染物。常见环境污染常见环境污染汽车尾气引起光化学烟雾的过程汽车尾气引起光化学烟雾的过程O3 +汽油汽油甲醛、过氧乙酰硝酸酯、酮等。甲醛、过氧乙酰硝酸酯、

95、酮等。N2+O2 = 2NO (发动机气温发动机气温2800) 2NO + O2 = 2NO2 NO2 = NO +O光光 O + O2 = O3二氧化硫二氧化硫等酸性气体进入大气后溶于等酸性气体进入大气后溶于水形成亚硫酸,然后被氧化成水形成亚硫酸,然后被氧化成硫酸硫酸 , ,随雨水降下,形成酸雨。随雨水降下,形成酸雨。酸雨的酸雨的pHpH值一般少于值一般少于5.65.6。SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO2SO2+O2+H2O = 2H2SO4粉尘粉尘2 2、酸雨、酸雨目前我们把由目前我们把由塑料造成的污染称为塑料造成的污染称为 “ “白白色污染色污染”。它在自然状态下它在自然状态下不

96、能分解不能分解。3 3、白色污染、白色污染4、赤潮:、赤潮: 氮、磷氮、磷等营养盐类造成水等营养盐类造成水体体富营养化富营养化,水生动植物疯长,水生动植物疯长,水体缺氧,产生有毒物质,水水体缺氧,产生有毒物质,水质恶化。质恶化。第第29讲讲硫硫 酸酸第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物硫酸是一种硫酸是一种_色色_状状_体体. .常用的浓硫酸中常用的浓硫酸中H H2 2SOSO4 4的质量分数为的质量分数为_,_,若其密度为若其密度为.84g/cm.84g/cm3 3, ,则其物质的量浓度为则其物质的量浓度为_mol/L_mol/L。硫酸是一种高沸。硫酸是一种高沸点点_挥发的酸,挥发的

97、酸,_溶于水,能以溶于水,能以_比与水混溶。比与水混溶。浓硫酸溶解时释放大量的热,因此稀释浓硫酸的时浓硫酸溶解时释放大量的热,因此稀释浓硫酸的时候一定要候一定要_:将浓硫酸将浓硫酸慢慢注入水中慢慢注入水中并不断并不断搅拌搅拌无油无油 液液98.3%98.3%18.418.4难难易易任意任意(一)硫酸的物理性质(一)硫酸的物理性质思考思考已知已知25硫酸硫酸的密度为的密度为agcm-3,5硫酸硫酸的密度为的密度为b gcm-3,(已知已知ab)若将上述两溶液等若将上述两溶液等体积混合,所得硫酸溶液的质量分数是体积混合,所得硫酸溶液的质量分数是 ( ) A等于等于15 B大于大于15 C小于小于1

98、5 D无法估算无法估算?B1、酸的通性:、酸的通性:H2SO4 = 2H+ + SO42-使指示剂变色;使指示剂变色;与活泼金属反应;与活泼金属反应;与金属氧化物反应;与金属氧化物反应;与某些盐的反应;与某些盐的反应;与碱的反应。与碱的反应。(二)硫酸的化学性质:(二)硫酸的化学性质:(1 1)与某些固态非金属单质的反应:与某些固态非金属单质的反应:C + 2H2SO4(浓)(浓)还原剂还原剂氧化剂氧化剂氧化产物氧化产物还原产物还原产物S + 2H2SO4(浓)(浓)3SO2+ 2H2O既是氧化产物既是氧化产物 又是还原产物又是还原产物12CO2+ 2SO2+2H2O2 2、强氧化性、强氧化性

99、按正确的顺序连接下列仪器,并说明你的理由。按正确的顺序连接下列仪器,并说明你的理由。思考并思考并讨论:讨论:请设计实验方案,验证请设计实验方案,验证C和浓硫酸反应的和浓硫酸反应的产物,并画出简要装置图。产物,并画出简要装置图。ABCDE仪器连接如下仪器连接如下说明:说明:应首先用无水硫酸铜验证水应首先用无水硫酸铜验证水,然后用品,然后用品红验证二氧化硫,再用高锰酸钾氧化多余的二红验证二氧化硫,再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫,接着再次验证二氧化硫是否全部被氧氧化硫,接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化,最后才验证二氧化碳。化,最后才验证二氧化碳。? 固:红固:红黑黑液:无液:无棕黑棕黑蓝色蓝色气:

100、无色有刺激性气味;使品红溶液褪色气:无色有刺激性气味;使品红溶液褪色。现象:现象:(2)与金属反应)与金属反应(Cu)CuOCu + 2H2SO4(浓)(浓) CuSO4+ SO2 +2H2O .1molCu .1molCu 和和2molH2molH2 2SOSO4 4(浓)共热能否(浓)共热能否得到得到1molSO1molSO2 2? ? . .浓硫酸的作用?浓硫酸的作用?0+6+4+2化合价升高,失化合价升高,失e-化合价降低,得化合价降低,得e-(2 2)与金属反应)与金属反应不能不能,浓硫酸变成稀硫酸浓硫酸变成稀硫酸(质变质变) 强氧化性和酸性强氧化性和酸性加热时:加热时:与绝大多数金

101、属反应与绝大多数金属反应 不产生不产生H2与活泼金属与活泼金属( (如如Zn)反应反应常温下:常温下:Al Fe发生发生钝化钝化表面生成致密的氧化物薄膜表面生成致密的氧化物薄膜Al、Fe与与冷冷的的浓浓硫酸接触硫酸接触条件:条件:若加热,仍反应若加热,仍反应: :2Al + 6H2SO4 = Al2(SO4)3+ 3SO2 +2H2O (2 2)与金属反应)与金属反应能用铝槽车能用铝槽车盛放、运输盛放、运输浓硫酸浓硫酸(3)(3)与某些还原性物质反应:与某些还原性物质反应:H2S + H2SO4 = S + SO2 + 2H2O浓硫酸浓硫酸稀硫酸稀硫酸 H2SO4H2SO4= 2H+SO4 2

102、-酸的通性酸的通性稀释稀释完完全全电电离离自身特性自身特性以以分分子子态态存存在在为为主主1 1、吸水性:吸水性: 用途:用途:气体干燥剂气体干燥剂想一想浓想一想浓硫酸可以硫酸可以干燥哪些干燥哪些气体?气体?(非还原性的中(非还原性的中性和酸性气体)性和酸性气体)(三)浓硫酸的特性:(三)浓硫酸的特性:浓硫酸能干燥:浓硫酸能干燥:H2 O2 N2 CO CO2 CH4 SO2 HCl Cl2浓硫酸不能干燥:浓硫酸不能干燥: H2S HBr HI NH3C C1212H H2222O O1111浓硫酸浓硫酸12C + 11H12C + 11H2 2O O蔗糖蔗糖2 2、脱水性:、脱水性:浓硫酸浓

103、硫酸有机物有机物(含含C、H、O等等)将将H、O按按H2O组组成比脱去成比脱去脱水脱水炭炭化化1 1、蔗糖脱水后为何变得疏松多孔?、蔗糖脱水后为何变得疏松多孔?2 2、吸水性和脱水性有何区别、吸水性和脱水性有何区别? ?现象现象(1)蔗糖由白变黑,)蔗糖由白变黑, (2)体积膨胀,呈疏松海绵状,)体积膨胀,呈疏松海绵状, (3)有刺激性气味气体产生,)有刺激性气味气体产生, (4)放出大量的热)放出大量的热思考与探究思考与探究:一、用什么方法鉴别浓硫酸和稀硫酸一、用什么方法鉴别浓硫酸和稀硫酸?1、利用浓硫酸的脱水性、利用浓硫酸的脱水性2、利用浓硫酸的氧化性、利用浓硫酸的氧化性3、利用浓硫酸的钝

104、化作用、利用浓硫酸的钝化作用4、利用浓硫酸溶于水放热、利用浓硫酸溶于水放热二、浓硫酸不慎沾到皮肤上,怎么处理二、浓硫酸不慎沾到皮肤上,怎么处理? 三、三、 硫酸的用途:硫酸的用途:四、四、SO42-的检验:的检验:滴加滴加BaCl2溶液溶液加足量加足量盐盐 酸酸 酸酸化化被被 检检液液取取 清清液液有白色沉淀有白色沉淀 :有:有SO42-无白色沉淀:无白色沉淀:无无SO42-、浓硫酸在下列用途或现象中所表现的性质是、浓硫酸在下列用途或现象中所表现的性质是、浓硫酸在下列用途或现象中所表现的性质是、浓硫酸在下列用途或现象中所表现的性质是: : : : A A A A、高沸点、高沸点、高沸点、高沸点

105、 B B B B、强酸性、强酸性、强酸性、强酸性 C C C C、吸水性、吸水性、吸水性、吸水性 D D D D、脱水性、脱水性、脱水性、脱水性 E E E E、强氧化性、强氧化性、强氧化性、强氧化性(1 1 1 1)用浓硫酸干燥气体)用浓硫酸干燥气体)用浓硫酸干燥气体)用浓硫酸干燥气体 ;(2 2 2 2)浓硫酸使木条变黑)浓硫酸使木条变黑)浓硫酸使木条变黑)浓硫酸使木条变黑 ;(3 3 3 3)实验室用浓硫酸与硝酸钠制取硝酸)实验室用浓硫酸与硝酸钠制取硝酸)实验室用浓硫酸与硝酸钠制取硝酸)实验室用浓硫酸与硝酸钠制取硝酸 ;(4 4 4 4)化工厂用浓硫酸与磷矿石(磷酸钙)制取磷酸)化工厂用

106、浓硫酸与磷矿石(磷酸钙)制取磷酸)化工厂用浓硫酸与磷矿石(磷酸钙)制取磷酸)化工厂用浓硫酸与磷矿石(磷酸钙)制取磷酸 ;(5 5 5 5)浓硫酸与铜共热后溶液变为蓝色)浓硫酸与铜共热后溶液变为蓝色)浓硫酸与铜共热后溶液变为蓝色)浓硫酸与铜共热后溶液变为蓝色 ;(6 6 6 6)浓硫酸使蔗糖变成黑面包)浓硫酸使蔗糖变成黑面包)浓硫酸使蔗糖变成黑面包)浓硫酸使蔗糖变成黑面包 ;(7 7 7 7)浓硫酸使蓝矾变成白色固体)浓硫酸使蓝矾变成白色固体)浓硫酸使蓝矾变成白色固体)浓硫酸使蓝矾变成白色固体 ;(8 8 8 8)浓硫酸常温下使铁、铝钝化)浓硫酸常温下使铁、铝钝化)浓硫酸常温下使铁、铝钝化)浓硫

107、酸常温下使铁、铝钝化 。C CD DA AB BB EB EDEDECDCDE E 课堂练习:课堂练习:. .现现设设计计了了如如下下四四套套装装置置证证明明混混合合气气体体中中既既有有CO2又有又有SO2,其中合理的是(,其中合理的是( ) A A、 B B、 C C、 D D、 混合气混合气混合气混合气混合气混合气混合气混合气品红澄清石灰水品红澄清石灰水 品红品红 NaHCO3溶液溶液 澄清石灰水澄清石灰水品红酸性品红酸性KMnO4澄清石灰水澄清石灰水溶液溶液品红酸性品红酸性KMnO4品红澄清石灰水品红澄清石灰水溶液溶液D第第30讲讲硝硝 酸酸第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物

108、一、硝酸的物理性质一、硝酸的物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味和水互溶的液体,密度为味和水互溶的液体,密度为1.5027g/cm3,沸点是沸点是83,常用浓硝酸质量分数为,常用浓硝酸质量分数为69%,98%以上的硝酸叫以上的硝酸叫发烟硝酸发烟硝酸。浓硝酸为什么会产生浓硝酸为什么会产生“发烟发烟”现象现象? 挥发出的硝酸分子和空气中的挥发出的硝酸分子和空气中的水蒸气结合,形成的硝酸小液滴。水蒸气结合,形成的硝酸小液滴。色态色态色态色态气味气味气味气味挥发性挥发性挥发性挥发性状态状态状态状态浓硝酸浓硝酸浓硝酸浓硝酸无无无无色色色色刺激性刺激性刺激性刺激性气

109、味气味气味气味易挥发易挥发易挥发易挥发液体液体液体液体浓盐酸浓盐酸浓盐酸浓盐酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸浓硫酸无味无味无味无味难挥发难挥发难挥发难挥发油状液体油状液体油状液体油状液体浓硝酸、浓盐酸、浓硫酸物理性质对比浓硝酸、浓盐酸、浓硫酸物理性质对比二、硝酸的化学性质二、硝酸的化学性质1、硝酸是一种强酸、硝酸是一种强酸 (HNO3 = H+ + NO3-)使指示剂变色:使指示剂变色:与活泼金属反应放出氢气:与活泼金属反应放出氢气:与碱发生中和反应:与碱发生中和反应:与碱性氧化物反应:与碱性氧化物反应:与某些盐反应:与某些盐反应:稀硝酸使稀硝酸使紫色紫色石蕊试液变红石蕊试液变红HNO3+ NaOH =

110、NaNO3 + H2O2HNO3+ CuO = Cu(NO3)2 + H2O2HNO3+ Na2CO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2(表现硝酸的强酸性表现硝酸的强酸性)4HNO3 2 H2O + 4 NO2 + O2 或光照或光照2、硝酸的不稳定性、硝酸的不稳定性二、硝酸的化学性质二、硝酸的化学性质浓硝酸如何保存?浓硝酸如何保存?浓硝酸变黄原因?浓硝酸变黄原因?HNO3棕色细口试剂瓶中,避光、低温保存。棕色细口试剂瓶中,避光、低温保存。 分解产生的分解产生的NONO2 2(红棕色)溶于浓硝(红棕色)溶于浓硝酸中而变黄。酸中而变黄。(不能用橡皮塞不能用橡皮塞)3、硝酸的强氧化性、硝酸

111、的强氧化性二、硝酸的化学性质二、硝酸的化学性质Cu+HNO3(稀稀)Cu+HNO3(浓浓)C+HNO3(浓浓)FeO+HNO3(稀稀)H2S+HNO3(稀稀)3Cu+8HNO3(稀稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OCu+4HNO3(浓浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2OC+4HNO3(浓浓)=CO2+4NO2+2H2O3FeO+10HNO3(稀稀)=3Fe(NO3)3+NO+5H2O3H2S+2HNO3(稀稀)=3S+2NO+4H2O试写出铁与稀硝酸反应的化学方程式试写出铁与稀硝酸反应的化学方程式Fe + 4HNO3(稀稀) = Fe(NO3)3 + NO+ 2H2O3Fe +

112、8HNO3(稀稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO+ 4H2O铁粉少量铁粉少量铁粉过量铁粉过量Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2+)2 除除AuAu、PtPt等少数金属外,硝酸几乎可能氧化所有的等少数金属外,硝酸几乎可能氧化所有的金属。金属。 常温下常温下FeFe、AlAl等金属在浓等金属在浓HNOHNO3 3中发生中发生“纯化纯化”。 硝酸越浓,其氧化性越强。如稀硝酸越浓,其氧化性越强。如稀HNOHNO3 3可使石蕊试变可使石蕊试变红,而浓红,而浓HNOHNO3 3可使石蕊试液可使石蕊试液先变红后褪色先变红后褪色 一般来说,活泼金属与一般来说,活泼金属与HNOHNO3

113、3反应不生成反应不生成H H2 2,浓浓HNOHNO3 3的的还原产物为还原产物为NONO2 2,稀稀HNOHNO3 3的还原产物为的还原产物为NONO。活泼金属与。活泼金属与极稀极稀HNOHNO3 3反应时,还原产物复杂,为反应时,还原产物复杂,为NONO、N N2 2O O、NHNH4 4NONO3 3等等非金属单质可被非金属单质可被HNOHNO3 3氧化为最高价氧化物或其含氧酸。氧化为最高价氧化物或其含氧酸。 王水(浓王水(浓HNOHNO3 3和浓和浓HClHCl按体积比按体积比1:31:3配制)具有更强的配制)具有更强的氧化性,能溶解氧化性,能溶解AuAu、PtPt。 硝酸反应规律硝酸

114、反应规律课堂练习课堂练习、工业上拟用铜和硝酸来制备、工业上拟用铜和硝酸来制备Cu(NO3)2 3H2O,下面有三位同学提出了不同的生产方,下面有三位同学提出了不同的生产方案:案:甲方案:甲方案:Cu+浓浓HNO3 蒸发结晶蒸发结晶乙方案:乙方案: Cu+稀稀HNO3 蒸发结晶蒸发结晶丙方案:丙方案:Cu CuO 蒸发结晶蒸发结晶你认为你认为_方案最好,理由方案最好,理由_空气加热空气加热HNO3丙丙若生产等量若生产等量Cu(NO3)2 , 丙丙消耗消耗HNO3少且无污染少且无污染4、与有机物的反应、与有机物的反应二、硝酸的化学性质二、硝酸的化学性质硝化反应:硝化反应:酯化反应:酯化反应:+HN

115、O+HNO3 3浓硫酸浓硫酸与含有苯环结构的蛋白质作用,呈与含有苯环结构的蛋白质作用,呈黄黄色。色。CHCH3 3CHCH2 2ONOONO2 2+H+H2 2O ONONO2 2 +H+H2 2O O颜色反应:颜色反应:CHCH3 3CHCH2 2OH+HNOOH+HNO3 3浓硫酸浓硫酸HO-NOHO-NO2 2CHCH3 3CHCH2 2O-HO-H-H HO-H HONONO2 2 硝基苯硝基苯硝酸乙酯硝酸乙酯强酸强酸酸酸 强氧化强氧化性酸性酸还能与还能与有机物有机物反应反应挥发性酸挥发性酸硝酸硝酸三、三、NONO3 3- -的检验的检验在欲鉴别的试样里在欲鉴别的试样里, ,加入浓加入

116、浓H2SO4和和Cu片共热片共热, ,如如有有红棕色红棕色的的NO2产生产生, ,就可以证明它是硝酸盐就可以证明它是硝酸盐.(.(若若为稀溶液为稀溶液, ,应先将溶液浓缩应先将溶液浓缩) )尾气处理尾气处理: NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH = NaNO3+NaNO2+H2O Pt800 实验室制法实验室制法: NaNO3 + H2SO4 (浓浓)=NaHSO4 + HNO3工业制法工业制法: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 4NO + 3O2 + 2H2O 4HNO3 NaNO3 + H2SO4 (浓浓)=NaHSO4 + HNO3 Cu

117、 + 4HNO3 (浓浓)=Cu(NO3 ) 2 + 2NO2 + 2H2O四、有关硝酸的计算四、有关硝酸的计算 得失电子守恒得失电子守恒金属失电子金属失电子=HNO=HNO3 3得电子数得电子数 溶液中电荷守恒溶液中电荷守恒: :c(NOc(NO3 3- -)=c(H)=c(H+ +)+n*c(M)+n*c(Mn+n+) ) 原子守恒原子守恒: :耗耗HNO3= 盐中盐中NO3-的物质的量的物质的量+气体中的气体中的N的物质的量的物质的量三三个个守守恒恒1 1、1L1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别为浓度分别为0.1mol/L和和0.4mol/L

118、。若向该混合。若向该混合液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的液中加入足量的铜粉,则最多能溶解铜粉的质量为质量为 ( ) A 2.4g B 3.2g C 6.4g D 9.6g D课堂练习课堂练习 2. 2.某单质跟浓硝酸反应时参加反应的某单质跟浓硝酸反应时参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为单质与硝酸的物质的量之比为1:41:4则该则该单质被氧化后元素化合价可能为单质被氧化后元素化合价可能为( )( )A.+1 B.+2 C.+3 D.+4A.+1 B.+2 C.+3 D.+4BD课堂练习课堂练习 3.3.某某溶溶液液能能与与AlAl作作用用产产生生H H2 2,则则该该溶溶液可能大量共存的

119、离子组合是(液可能大量共存的离子组合是( ) A.Na A.Na+ + 、NONO3 3- - 、FeFe2+2+ 、K K+ + B.Cl B.Cl- - 、NaNa+ + 、FeFe2+2+ 、K K+ + C.K C.K+ + 、I I- - 、NONO3 3- - 、H H+ + D. NO D. NO3 3- - 、 Na Na+ + 、NHNH4 4+ + HCO HCO3 3- -B 4. 4. 将将铜铜粉粉放放入入稀稀H H2 2SOSO4 4中中,加加热热无无明明显显现现象象发发生生,当当加加入入下下列列一一种种物物质质后后,铜铜粉粉的的质质量量减减少少,溶溶液液呈呈蓝蓝色色

120、,同同时时有有气气体体逸出,该物质是:逸出,该物质是: ( )A.A.FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3 B. NaB. Na2 2SOSO4 4 B.B. C. KNOC. KNO3 3 D. FeSOD. FeSO4 4C思维拓展例、某课外兴趣小组为探究例、某课外兴趣小组为探究CuCu与稀硝酸反应生与稀硝酸反应生成的成的NONO气体设计了如图所示装置,请回答:气体设计了如图所示装置,请回答:(1 1)如何检验装置的气密性)如何检验装置的气密性关关闭闭分分液液漏漏斗斗活活塞塞及及止止水水夹夹1 1、2 2,分分别别从从U U型型管管的的1 1、2 2长长管管口口注注入入液液体体,若

121、若出出现现液液面面高高度度差差,说明气密性好。说明气密性好。(2 2)实验开始时打开止水)实验开始时打开止水夹和分液漏斗活塞,先在夹和分液漏斗活塞,先在管管2 2中加浓硝酸与橡皮塞接中加浓硝酸与橡皮塞接触然后关闭止水夹触然后关闭止水夹1 1、2 2,从管从管1 1长管加入稀硝酸至橡长管加入稀硝酸至橡胶塞,关闭分液漏斗活塞。胶塞,关闭分液漏斗活塞。为加快反应速率,应采取为加快反应速率,应采取什么措施什么措施 . .加热加热(3 3)实实验验中中硝硝酸酸与与CuCu的的反反应应,能能否否自自动动停停止止 . .为为什么?什么? . .(4 4)在实验中,证明生成的无色气体是)在实验中,证明生成的无

122、色气体是NONO的操作是:的操作是: . .能能随随反反应应生生成成气气体体增增多多,压压强强增增大大,液液面面下下降降,当液面脱离铜丝时,反应停止。当液面脱离铜丝时,反应停止。将将分分液液漏漏斗斗活活塞塞打打开开,使使无无色色气气体体进进入入分分液液漏漏斗斗中中,若若无无色色气气体体边边为为红红棕棕色色,证证明明无色气体为无色气体为NONO。(5 5)关关闭闭漏漏斗斗活活塞塞打打开开止止水水夹夹1 1,NONO气气由由管管1 1进进入入管管2 2,同同学学们们意意外外发发现现在在管管2 2短短管管上上部部出出现现红红棕棕色色气气体体层层,且且浓浓硝硝酸酸颜颜色色变变黄黄,此现象的原因是此现象

123、的原因是 ,此过程的化学方程式为:此过程的化学方程式为: 。此现象说明此现象说明 。浓浓硝硝酸酸将将NONO气气体体氧氧化化成成NONO2 2,且且部部分分NONO2 2溶溶于浓硝酸而现黄色于浓硝酸而现黄色浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。2HNO2HNO3 3+NO =3NO+NO =3NO2 2+H+H2 2O O(6 6)为为防防止止生生成成的的气气体体对对环环境境造造成成污污染染,实实验验完完毕毕后后应应采采取取什什么么样样的的措措施?施? 。氨和氨盐氨和氨盐第四章第四章 非金属及其化合物非金属及其化合物问题:某同学在实验室制了氧气和氨气两瓶气体,某同学在实验室制了氧

124、气和氨气两瓶气体,因急事离开后,忘了哪一瓶是氨气。请你因急事离开后,忘了哪一瓶是氨气。请你根据所学知识,采取尽可能多的合理方法根据所学知识,采取尽可能多的合理方法加以鉴别。加以鉴别。氨氧气:氧气:无味;助燃性;气体放置方式等。无味;助燃性;气体放置方式等。氨气:氨气:刺激性气味;湿润红色石蕊试纸;湿润刺激性气味;湿润红色石蕊试纸;湿润PH试纸;蘸浓盐酸的玻璃棒;气体放置方式等。试纸;蘸浓盐酸的玻璃棒;气体放置方式等。请归纳氨的有关性质请归纳氨的有关性质无色有刺激性气味的气体无色有刺激性气味的气体密度比空气小:密度比空气小:(NH(NH3 3) ) ( (空气空气)=17)=17 29极易溶于水

125、,体积比极易溶于水,体积比1 700浓度越大,密度越小浓度越大,密度越小为什么为什么?第一:相似相容原理,第一:相似相容原理,NH3和和H2O极性接近溶解度大极性接近溶解度大第二:氨分子和第二:氨分子和水分子水分子间可以形成间可以形成氢键氢键,大大增强溶解能力,大大增强溶解能力第三:部分第三:部分氨气氨气与水反应,降低了与水反应,降低了NH3浓度,使溶解量增大浓度,使溶解量增大 1、请分析产生此现象的原因?、请分析产生此现象的原因? 2、除去氨气外你学过的什么气、除去氨气外你学过的什么气体也能作喷泉实验?体也能作喷泉实验? 烧瓶内气体溶与水,压强减小,在外界大烧瓶内气体溶与水,压强减小,在外界

126、大气压作用下溶液进入喷泉。气压作用下溶液进入喷泉。气体气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2NO2O2CH2=CH2吸收吸收剂水或水或NaOH溶液溶液水、水、盐酸酸NaOH溶液溶液水水溴水溴水例题例题1、如图所示:烧瓶中充满干燥气、如图所示:烧瓶中充满干燥气体体a,将滴管中的液体,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,则中的液体呈喷泉状喷出,则a、b不可不可能是(能是( )A、a为为HCl气体,气体,b为为H2OB、 a为为CO2气体,气体,b为浓为浓NaOH溶液溶液C、a为为Cl2气体,气体,

127、b为饱和为饱和NaCl溶液溶液D、a为为Cl2气体,气体,b为浓为浓NaOH溶液溶液C例例2、喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压、喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。强差。(1)如图甲为喷泉实验)如图甲为喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是(中不可能形成喷泉的是( )A、HCl和和H2O B、O2和和H2O C、NH3和和H2O D、CO2和和NaOH甲甲乙乙(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计)某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了

128、图乙所示装置,在锥形瓶中分别加入了图乙所示装置,在锥形瓶中分别加入足量足量的下列的下列物质,反应后可产生喷泉的是(物质,反应后可产生喷泉的是( )A、Cu与稀硫酸与稀硫酸 B、NaHCO3与与NaOH溶液溶液C、CaCO3与稀硫酸与稀硫酸 D、NH4HCO3与稀盐酸与稀盐酸(3)比较图甲和图乙两套装置,从产生喷泉的原理)比较图甲和图乙两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图甲是来分析,图甲是 上部烧瓶内气体压强;上部烧瓶内气体压强;图乙是图乙是 下部锥形瓶内气体压强(填下部锥形瓶内气体压强(填增大或减小)增大或减小)(4)如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原因是:)如果用图甲装置产生喷泉成败的关键原

129、因是: 。D减小减小增大增大装置必须密闭装置必须密闭 仪器必须干燥仪器必须干燥 气体尽量集满。气体尽量集满。思考 :为什么氨气溶于水制氨水时,要用一倒置的漏为什么氨气溶于水制氨水时,要用一倒置的漏斗?请说明原理。斗?请说明原理。还可以用下列还可以用下列 装置代替。装置代替。abcdefg氨abcdfabcdf1、氨气与水的反应:、氨气与水的反应:NHNH3 3+H+H2 2O O NHNH3 3HH2 2O O NHNH4 4+ +OH+OH- -NHNH3 3HH2 2O = NHO = NH3 3+H+H2 2O O思考:氨水中存在哪些分子、哪些离子?思考:氨水中存在哪些分子、哪些离子?分

130、子:分子:NH3、 H2O 、 NH3H2O(主要主要)离子:离子:NH4+、OH- 所以氨水主要成所以氨水主要成分的化学式为分的化学式为NH3H2O!氨水与液氨有何区别?氨水与液氨有何区别?氨氨水水中中主主要要成成分分是是NH3H2O,但但溶溶质质是是NH3,因因此此表表示浓度均以示浓度均以NH3表示。表示。NH3H2ONH3氨氨气气能能使使湿湿润润的的红红色色石石蕊蕊试试纸纸变变蓝蓝(常常见见气气体体中中唯唯一一的的一一种种碱碱性性气气体体) ;也也能能与与挥挥发发性性酸酸反反应应生生成成白白烟烟 (检检验验氨氨气的两种方法)。气的两种方法)。NH3无色酚酞溶液无色酚酞溶液NH3和少量空气

131、和少量空气2、氨气与酸的反应:、氨气与酸的反应:NH3 + HCl = NH4Cl 为什么蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒为什么蘸有浓氨水的玻璃棒和蘸有浓盐酸的玻璃棒不接触就能放出白烟?不接触就能放出白烟?浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也都会产生白烟吗?浓氨水遇浓硫酸、浓硝酸也都会产生白烟吗?写出氨气分别与硫酸和硝酸反应的化学方程式。写出氨气分别与硫酸和硝酸反应的化学方程式。氨跟酸的反应氨跟酸的反应 NH3+HCl=NH4Cl (白烟)(白烟)NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟)(白烟) 与与挥挥发发性性的的酸酸反反应应有有白白烟烟2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 写出上述反应的离子

132、方程式写出上述反应的离子方程式从氧化还原角度来研究氨气从氧化还原角度来研究氨气1、氨气中氮元素的化合价是什么?氨气中氮元素的化合价是什么?2、氨气具有什么性质?氨气具有什么性质?3、氨与氧气的反应、氨与氧气的反应(氨的催化氧化,工业制硝酸的基础)(氨的催化氧化,工业制硝酸的基础)(1)4NH3+5O2=4NO+6H2O催化剂催化剂4NH3+3O2 点燃点燃 2N2+6H2O 2NH3+3Cl2= N2+6HCl(氨气适量)(氨气适量) 8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl(氨气过量)(氨气过量)2NH3 + 3CuO N2 + 3Cu + 3H2O(2)氨在纯氧中可燃烧:氨在纯氧中可燃烧

133、:4、氨与氯气反应:、氨与氯气反应:5、氨气与氧化铜反应:、氨气与氧化铜反应:(1)药品:)药品:氯化铵晶体、消石灰固体氯化铵晶体、消石灰固体(2)原理:)原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 = CaCl2+2H2O+2NH3(3)装置:)装置: 固固+固,加热型固,加热型(与氧气的制取装置相同与氧气的制取装置相同)(4)收集:)收集:向下排空气法向下排空气法(5)验满:)验满:蘸有浓蘸有浓HClHCl的玻璃棒接的玻璃棒接近试管口产生白烟。近试管口产生白烟。湿润的红色石蕊试纸变蓝湿润的红色石蕊试纸变蓝 棉花的作用:棉花的作用:防止对流,提高集气速度和纯度。防止对流,提高集气速度和纯度。 干燥氨

134、气的常用试剂:干燥氨气的常用试剂:CaOCaO、碱石灰等碱性干燥剂、碱石灰等碱性干燥剂无水无水CaClCaCl2 2不能用来干燥不能用来干燥NHNH3 3(形成(形成CaClCaCl2 2 8NH 8NH3 3) ) 实验室中还可以用哪些方法快速制氨气:实验室中还可以用哪些方法快速制氨气:加热浓氨水法加热浓氨水法(装置与实验室制氯气的发生装置相同)(装置与实验室制氯气的发生装置相同)浓氨水加碱石灰法浓氨水加碱石灰法(碱石灰吸水、溶解时放热)(碱石灰吸水、溶解时放热)NaOH和和CaO的混合物的混合物CaO浓氨水浓氨水你知道氨气的工业室制取原理吗?你知道氨气的工业室制取原理吗?氨的用途氨的用途制

135、氮肥制氮肥铵盐铵盐制硝酸制硝酸纯碱纯碱有机合成有机合成工业原料工业原料致冷剂致冷剂NHNH3 3+ H+ H2 2O = NHO = NH3 3HH2 2O + NHO + NH4 4+ + + OH+ OH- -NHNH3 3 + HCl = NH+ HCl = NH4 4ClClNHNH3 3 + HNO+ HNO3 3 = NH= NH4 4NONO3 32NH2NH3 3+ H+ H2 2SOSO4 4 = (NH= (NH4 4) )2 2SOSO4 4NHNH3 3 + H+ H2 2SOSO4 4 = NH= NH4 4HSOHSO4 4NHNH3 3 + H+ H2 20 +

136、CO0 + CO2 2 = NH= NH4 4HCOHCO3 34NH4NH3 3 + 3O+ 3O2(2(纯氧纯氧) )= 2N= 2N2 2 + 6H+ 6H2 2O O4NH4NH3 3 +5O+5O2 2 =4NO+6H=4NO+6H2 2O(O(催化剂加热催化剂加热) )8NH8NH3 3 + 3Cl+ 3Cl2 2 = N= N2 2 + 6NH+ 6NH4 4ClCl氨的有关方程式氨的有关方程式2NH2NH3 3 + 3CuO = 3Cu + N+ 3CuO = 3Cu + N2 2 + H+ H2 2O O2NH2NH3 3 + Ag+ Ag+ + = Ag(NH= Ag(NH

137、3 3) )2 2 + +4NH4NH3 3+ Cu+ Cu2+ 2+ = Cu(NH= Cu(NH3 3) )4 4 2+2+8NH8NH3 3 + CaCl+ CaCl2 2 = CaCl= CaCl2 28NH8NH3 3五、铵盐五、铵盐1、形成和结构、形成和结构 铵根离子是氨分子与酸电离出来的氢离子通铵根离子是氨分子与酸电离出来的氢离子通过共价键而形成的过共价键而形成的NH3 + H+= NH4+用电子式表示用电子式表示NH4+的形成过程的形成过程+ H+铵盐存在哪些键?铵盐存在哪些键?铵根离子的构型?铵根离子的构型?铵盐是由铵盐是由NH4+和酸根离子构成的离子化合物和酸根离子构成的离

138、子化合物2、铵盐性质、铵盐性质(1)易溶于水的无色离子晶体)易溶于水的无色离子晶体(2)与碱反应)与碱反应NH4+ + OH - = NH3 + H2O(3)水解反应)水解反应NH4+ + H2O NH3 H2O + H+思考思考:(:(1)铵盐的检验方法铵盐的检验方法 铵铵盐盐加加NaOHNaOH溶液溶液加热加热氨氨气气(1)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)用湿润的红色石蕊试纸(变蓝)(2)蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口)蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口(产产生白烟生白烟.)浓氨水浓氨水生石灰生石灰NaOH固体或浓溶液固体或浓溶液 等等铵盐铵盐含含NH4+的固体或浓溶液等的固体或浓溶液等生石灰生石灰NaO

139、H固体或浓溶液等固体或浓溶液等(2)利用利用NH3+H2O NH3H2O NH+4 +OH-可用哪可用哪 些物质制备氨气些物质制备氨气.(4)铵盐都不稳定,受热易分解铵盐都不稳定,受热易分解A、非氧化性酸的铵盐,加热分解为氨和相应的酸、非氧化性酸的铵盐,加热分解为氨和相应的酸例如:例如:气体遇冷形成白色固体气体遇冷形成白色固体 (NH4)3PO4 =3NH3 + H3PO4NH4Cl = NH3 + HCl (NH4)2CO3 =2NH3 + CO2 + H2O微热微热微热微热B、由氧化性强的酸组成的铵盐,加热发生、由氧化性强的酸组成的铵盐,加热发生氧化还原反应氧化还原反应例如:例如:NH4NO3 =N2O + 2H2O或敲击或敲击2NH4NO3 =2N2 +O2 + 2H2O或敲击或敲击铵盐的用途铵盐的用途大量的铵盐用于生产氮肥大量的铵盐用于生产氮肥硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染和制干电池的原料,也可以用于金属的和制干电池的原料,也可以用于金属的焊接,以除去金属表面的氧化物薄膜。焊接,以除去金属表面的氧化物薄膜。

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