(讲义)第3章 讲评拓展课4 物质特殊的转化关系与常见气体的制备-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册(鲁科版2019)

讲评拓展课4　物质特殊的转化关系与常见气体的制备 1．学会从物质类别、元素价态角度认识物质转化的规律、特点，会书写有关反应方程式，建立“变化观念与平衡思想”的核心素养。 2．了解常见气体的制备原理、仪器装置，依据气体的性质选择净化、收集尾气处理方法，培养“科学探究与创新意识”的核心素养。 物质的转化关系 1．直线型转化关系“ABC(酸或碱)” NH3(N2)NONO2HNO3； H2S(S)SO2SO3H2SO4； CH4(C)COCO2H2CO3； NaNa2ONa2O2NaOH。 2．三角型转化关系“” 非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题： (1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。 ①D的化学式是________________。 ②在工业生产中，B气体的大量排放会形成______而污染了环境。 (2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。 ①A、C的化学式分别是________、________。 ②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。 [解析]　(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，则会形成酸雨。 (2)若C是红棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓硝酸可与Cu反应：4HNO3(浓＋2NO2↑＋2H2O，此反应有化合价升降变化，属于氧化还原反应。 [答案]　(1)①H2SO4　②酸雨　 (2)①N2　NO2　②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　属于 1．下列各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化关系的是 (　　) 选项 X Y Z A CO2 NaHCO3 Na2CO3 B NO NO2 HNO3 C Na2SO3 SO2 H2SO4 D Fe FeCl3 FeCl2 C　[C选项中H2SO4不能一步转化为Na2SO3，错误。] 2．已知某物质X能发生如下转化： 下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是(　　) A．若X为N2或NH3，则A为硝酸 B．若X为S或H2S，则A为硫酸 C．若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y D．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应 D　[A项，若X为N2或NH3，Y为NO，Z为NO2，则A为硝酸，正确；B项，若X为S或H2S，Y为SO2，Z为SO3，则A为硫酸，正确；C项，若X为N2或NH3，A为硝酸时，Y为NO，稀硝酸与Cu反应生成Y，浓硝酸和Cu反应不生成Y，则A不一定能与金属铜反应生成Y，正确；D项，反应①和②一定为氧化还原反应，反应③若为二氧化氮和水的反应也为氧化还原反应，错误。] 常见气体的制备 1．实验室常见气体的三种制备装置 类型 发生装置 主要仪器 制备气体 ①固固反应加热 酒精灯、试管、铁架台 NH3、O2 ②固液反应常温 分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台 H2、CO2、O2 ③固液反应加热 分液漏斗、圆底烧瓶、铁架台、酒精灯 Cl2 2．气体的净化 易溶于水的气体杂质可用水吸收；酸性气体杂质可用碱性物质吸收；碱性气体杂质可用酸性物质吸收；能与杂质气体发生反应生成沉淀或可溶性物质的物质，也可作为吸收剂；水蒸气为杂质气体时，可用干燥剂吸收。 3．气体的收集方法 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 使用 条件 收集的气体难溶于水且不与水反应 收集的气体不与空气反应，密度比空气的大，且与空气密度相差较大 收集的气体不与空气反应，密度比空气的小，且与空气密度相差较大 收集 装置 适用的气体 H2、O2、NO、CH4等 Cl2、HCl、CO2、NO2、SO2等 H2、NH3、 CH4等 4．尾气处理 (1)处理原则。 ①能充分吸收气体；②不能发生倒吸。 (2)常见装置。 ①吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用甲装置。 ②吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用乙装置。 ③CO、H2等气体可用点燃或收集于塑料袋或气球中的方法除去，如装置丙、丁。 氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。已知：2KMnO4＋16HCl(