专题六 氮及其化合物与硅及其化合物（课件）-《无机化学》(化工社）专题复习讲练测

专题六 氮及其化合物与硅及其化合物 《无机化学》化学工业出版社 化工社 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 CONTENTS 01 一.考纲解读 02 二.知识点梳理和重点概念复习 03 三.真题或常考题讲解 04 四.课内练习及讲评 05 五.内容归纳小结 目录 一、考纲解读 常见考点 1.硅在自然界中主要以化合态存在，如二氧化硅和硅酸盐。硅单质有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅是良好的半导体材料，在电子工业中有广泛应用。 3.硅酸是一种弱酸，酸性比碳酸还弱。硅酸可通过可溶性硅酸盐与酸反应制得，硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶，硅胶可作干燥剂。 4.陶瓷主要以黏土为原料，成分复杂，是多种硅酸盐的混合物。陶瓷具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，在日常生活和工业生产中都有重要地位，如餐具、建筑装饰材料、工业陶瓷等。 2.二氧化硅化学性质：它是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，但不与水反应。二氧化硅还能与氢氟酸反应，这是它的特性。由于其对光有良好的传导性，可用于制造光导纤维。 一、考纲解读 1.能准确描述氮气的颜色、气味、状态、溶解性和密度等物理性质，如知道氮气是无色无味气体，难溶于水，密度略小于空气。 1 2.掌握氨与水反应的化学方程式和电离方程式，理解氨水溶液呈碱性的原因；掌握氨与氧气在催化剂作用下反应的化学方程式。 2 3.了解硅在自然界中的存在形式（主要以化合态存在于二氧化硅和硅酸盐中），知道硅单质有晶体硅和无定形硅两种形式。 3 考试要求： 易考题型： 选择题：能准确描述氮气的颜色、气味、状态、溶解性和密度等物理性质，如知道氮气是无色无味气体，难溶于水，密度略小于空气。 简答题：掌握硝酸与金属（如铜）、非金属反应的化学方程式，理解硝酸在不同浓度下与金属反应的产物差异。 论述题：掌握硅酸的制备方法（可溶性硅酸盐与酸反应），了解硅酸凝胶脱水形成硅胶可作干燥剂这一用途。 一、考纲解读 知识点思维导图 二、知识点梳理和重点概念复习 二、知识点梳理和重点概念复习 一、氮气 自然界中，大部分氮元素以单质形式存在于空气中，约占空气体积的 78%左右。智利的硝石 (NaNO3)是少有的含氮矿物。氮元素还是构成生命体的重要元素，它是组成氨基酸、核酸、叶绿素等的基本元素。 1.氮气的物理性质 在 100kPa、-195.8℃时，会变成无色液体，在-209.9℃时会凝成雪花状固体。工业上一般采用分离液态空气法制取氮气。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、氮气 2.氮气的化学性质 通常情况下，氮气不容易和其他物质发生化学反应，因为氮分子中的两个氮原子以三键结合，其结构式为 N=N，结合得很牢固。但在特殊条件下，氮气可以和氧气、氢气、金属等物质发生反应。 (1) 与氧气反应 氮气和氧气反应只有在放电条件下才能反应。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、氮气 (2) 与氢气反应 在高温高压和催化剂存在的条件下，氮气可以和氢气化合生成氨气。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、氮气 在雷雨天气，空气中常有 NO 气体生成，但是无色 NO 很容易被氧化成红棕色的 NO气体。这种通过闪电将空气中的 N转化成含氮化合物的过程是一种自然固氮，不过自然固氨远远满足不了农业生产的需求。 除 NO和 NO2外，氮元素还能形成多种含氮的氧化物。飞机、汽车、内燃机、工业窑炉等燃烧时排放的气体都含有氮氧化物，它们对环境的损害极大，有研究表明，它们既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗 O3的一个重要因子。 二、知识点梳理和重点概念复习 一、氮气 3.氮气的用途 (1)合成氨和硝酸等物质。 (2)惰性保护气: 瓜果、食品、粮仓、灯泡等填充气 (3)冷剂:速冻和食品运输、低温超导、低温麻醉、低温保存生物组织等 二、知识点梳理和重点概念复习 二、氨和铵盐 1.氨 (1) 氨的物理性质 二、知识点梳理和重点概念复习 二、氨和铵盐 (2) 氨的化学性质 与水反应。氨溶解于水时，NH3能和水反应，生成一水合氨 (NH3·H2O)。 氨水是一元弱碱，但它不稳定，受热会分解生成氨和水。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、氨和铵盐 与酸反应 取两根玻璃棒，分别蘸取浓盐酸和浓氨水，使两根玻璃棒靠近，观察现象。 从实验可见，玻璃棒的周围产生了大量白烟。这是浓盐酸挥发出的氯化氢气体和氨水挥发出的氨气反应生成的微小的氯化晶体。 氨同样能和其他酸溶液化合生成相应的钱盐，这是制造氮肥的重要反应。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、氨和铵盐 (3)氨的实验室制法和用途 实验室常用加热盐和碱的固体混合物来制取氨。 氨是一种重要的化工原料，是氮肥工业的基础，也是制造硝酸、纯碱、铰盐和炸药的重要原料，广泛应用于化工、化肥、制药、合成纤维、塑料、染料、制冷剂等。 二、知识点梳理和重点概念复习 二、氨和铵盐 2.铵根的检验 铵根能与碱溶液反应释放出氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，利用这个性质可以检验铵根的存在。 3.铵盐的性质 二、知识点梳理和重点概念复习 三、硝酸 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，它能和水以任意比例混合，沸点 83°C，密度为 1.5g/cm。一般市售的浓硝酸浓度为 68%，98%以上的浓硝酸极易挥发，在空气中形成酸雾，称为“发烟硝酸”。 硝酸是工业“三大强酸”之一，它除了具有酸的通性外，还有自己的特性，不稳定性和强氧化性。 1.不稳定性 浓硝酸不稳定，见光易分解，受热时分解的更快。 二、知识点梳理和重点概念复习 三、硝酸 2.强化性 浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，浓硝酸能氧化除金、铂以外的大部分金属，如不论浓硝酸稀硝酸都可以和铜起反应。 浓硝酸氧化性比稀硝酸强，但是浓硝酸在常温下，遇到金属铝、铁时会发生钝化现象。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、硅及其化合物 1.硅 二、知识点梳理和重点概念复习 四、硅及其化合物 常温下，硅的化学性质不活泼，不与绝大多数物质如氢气、氧气、硝酸和硫酸等起反应。但在加热条件下，硅可以和一些非金属反应。例如，加热时研细的硅可与氧气反应，生成二氧化硅。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、硅及其化合物 2.二氧化硅(SiO2) 天然二氧化硅又叫硅石，是一种坚硬难溶的固体，在地壳中分布很广。比较纯净的二氧化硅晶体叫做石英，可用来制作玻璃、陶瓷及耐火材料。此外，二氧化硅还是制造水泥和光导纤维的重要原料。二氧化硅不溶于水，化学性质稳定，与绝大多数酸 (氢氟酸除外)不发生反应。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、硅及其化合物 二氧化硅是酸性氧化物，能缓慢溶于强碱溶液，生成硅酸盐。加热时，二氧化硅能和碱性氧化物起反应，生成相应的硅酸盐。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、硅及其化合物 3.硅酸 硅酸是二氧化硅的水合物，通常用 H2SiO表示硅酸。硅酸不溶于水，是一种胶状沉淀。它是一种二元弱酸，比碳酸还弱。 硅酸不能用二氧化硅与水直接化合制得，一般利用可溶性硅酸盐和强酸反应来制取。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、硅及其化合物 硅酸凝胶经洗涤、加热脱去大部分水，可变成无色稍透明、带有微孔结构的固态胶体，工业上叫做硅胶。它有很强的吸附能力，常用作吸附剂、干燥剂和催化剂载体。蓝色硅胶是一种变色硅胶，将无色硅胶浸入二氯化钻 (CoCl2) 溶液后干燥制得。无水 CoCl2呈蓝色,水合的 CoCl2·6H20为红色，因此根据颜色的变化，可以判断硅胶的吸湿程度。变色硅胶可以用作精密化学仪器和电子仪器的干燥剂。 二、知识点梳理和重点概念复习 四、硅及其化合物 4.无机非金属材料 (1)传统无机非金属材料 (2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。 题目 1： 下列关于碳和硅的叙述中，正确的是 (　　) A．氧化物都能与NaOH溶液反应 B．单质在加热时都能跟O2反应 C．氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳和硅两种元素共有两种单质 答案：B 解析：CO不溶于水，不能生成相应的酸，也不能与NaOH溶液反应，A错误；SiO2不溶于水，也不能与水反应生成相应的酸，C错误；碳有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅有晶体硅和无定形硅等，所以两种元素共有多种单质，D错误。 选择题 三、常考习题练习与讲解 题目 2： 下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(　　) ①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素　②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品　③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维　④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 答案：C 解析：几乎所有的岩石和矿物都含有硅酸盐或者二氧化硅，则硅是构成一些岩石和矿物的基本元素，故①正确；水泥、玻璃是硅酸盐制品，水晶的主要成分是二氧化硅，故②错误；光导纤维的主要成分是二氧化硅，故③错误；陶瓷的主要原料是黏土，则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料，故④正确。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 3： 下列关于氮气性质的描述，错误的是（ ） A. 无色无味气体 B. 在一定条件下能与氧气反应 C. 易溶于水 D. 通常情况下化学性质稳定 答案：C 解析：氮气是无色无味的气体，难溶于水，通常情况下化学性质稳定，但在放电等条件下能与氧气反应，所以 C 选项错误。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 4： 氮气可用于填充食品包装袋，主要利用了氮气的（ ） A. 氧化性 B. 还原性 C. 密度比空气小 D. 化学性质稳定 答案：D 解析：氮气用于食品包装是因为其化学性质稳定，可防止食品被氧化，与氧化性、还原性和密度无关，答案为 D。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 5： 下列关于氨的物理性质的叙述，正确的是（ ） A. 无色无味气体 B. 难液化 C. 密度比空气大 D. 极易溶于水 答案：D 解析：氨是无色、有刺激性气味的气体，易液化，密度比空气小，极易溶于水，答案选 D。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 6： 检验铵根离子时，采用的方法是（ ） A. 加入盐酸 B. 加入氢氧化钠溶液并加热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验 C. 加入氢氧化钠溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验 D. 加入碳酸钠溶液 答案：C 解析：检验铵根离子是加入氢氧化钠溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体（氨气），则证明有铵根离子，C 选项正确。A 选项加入盐酸无明显现象；B 选项应该是湿润的红色石蕊试纸；D 选项加入碳酸钠溶液无反应。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 7： 浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，原因是（ ） A. 浓硝酸是强酸 B. 浓硝酸具有强氧化性 C. 浓硝酸见光或受热易分解 D. 浓硝酸具有腐蚀性 答案：C 解析：浓硝酸不稳定，见光或受热易分解，所以要保存在棕色试剂瓶中，答案为 C。A 选项硝酸是强酸与保存方式无关；B 选项强氧化性不是保存在棕色瓶的原因；D 选项腐蚀性也不是这种保存方式的理由。 选择题 三.真题或常考题讲解 题目 8： 光导纤维的主要成分是（ ） A. 硅 B. 二氧化硅 C. 硅酸 D. 硅酸盐 答案：B 解析：光导纤维的主要成分是二氧化硅，答案选 B。硅常用于半导体；硅酸是一种弱酸；硅酸盐是一大类物质，与光导纤维主要成分无关。 选择题 三.真题或常考题讲解 1.硝酸与金属反应时，一般不生成____（填气体名称）。 答案：氢气。 解析：因为硝酸具有强氧化性，与金属反应时，硝酸根离子的氧化性强于氢离子，所以不会生成氢气。 2.水泥的主要成分是____（填主要成分的类别），在建筑中有广泛应用，它是以____和____为主要原料制成的。 答案：硅酸盐；黏土；石灰石。 解析：考查水泥的基本知识，包括主要成分和原料，这是硅酸盐工业内容的一部分。 填空题 三.真题或常考题讲解 3.氮气可用于填充食品包装袋，是利用了氮气的____性质（填 “物理” 或 “化学”），其原理是氮气____。 答案：化学；化学性质稳定，可作保护气。 解析：考查氮气用途与性质的关联，因为氮气化学性质稳定，能防止食品被氧化变质。 4.氨是____色、有____气味的气体，密度比空气____，____（填 “易” 或 “难”）液化。 答案：无；刺激性；小；易。 解析：氨的基本物理性质，易液化这一性质使得液氨可作制冷剂。 填空题 三.真题或常考题讲解 1.利用氮气化学性质不活泼这一特点，可将其用于保存粮食。（ ） 答案：正确 解析：氮气可作保护气，能防止粮食被氧化，因其化学性质稳定。 2.二氧化硅能与水反应生成硅酸。（ ） 答案：错误 解析：二氧化硅不溶于水，也不能与水反应生成硅酸。 判断题 三.真题或常考题讲解 3.硅酸受热分解可生成二氧化硅和水。（ ） 答案：正确 解析：硅酸加热会分解为二氧化硅和水，这是硅酸的重要性质。 4.玻璃、水泥和陶瓷的生产原料都完全相同。（ ） 答案：错误 解析：玻璃主要原料是纯碱、石灰石、石英；水泥原料是石灰石和黏土；陶瓷主要原料是黏土等，它们原料不完全相同。 判断题 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 1. 简述氮气在常温下化学性质稳定的原因，并举例说明其用途与稳定性的关系。 答案：氮气在常温下化学性质稳定是因为氮氮三键键能很大，不易断裂。例如，氮气可用于填充食品包装袋，防止食品与氧气接触而被氧化变质；在焊接金属时，用氮气作保护气，防止金属在高温下与空气中的氧气等发生反应，这都是利用了氮气化学性质稳定这一特性。 简答题 四.课内练习及讲评 2. 请详细描述铵根离子检验的实验步骤，并写出相关反应的化学方程式。 答案： 实验步骤：取少量待检溶液于试管中，向其中加入适量氢氧化钠溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口。若试纸变蓝，则证明溶液中含有铵根离子。 反应方程式： （氨气使湿润红色石蕊试纸变蓝的原因）。 简答题 四.课内练习及讲评 3.硝酸具有不稳定性和强氧化性，请分别阐述这两种性质在硝酸保存和与金属反应中的体现。 答案： 简答题 四.课内练习及讲评 4.简述水泥、玻璃和陶瓷三种硅酸盐材料在生产原料和主要成分上的区别。 答案：水泥： 生产原料：主要是石灰石和黏土。 主要成分：主要是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等硅酸盐。 玻璃： 生产原料：纯碱、石灰石、石英。 主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。 陶瓷： 生产原料：主要是黏土。 主要成分：复杂的硅酸盐，种类较多，因黏土成分不同而有差异。 简答题 重点复习知识点： 1.硅在自然界中主要以化合态存在，如二氧化硅和硅酸盐。硅单质有晶体硅和无定形硅两种，晶体硅是良好的半导体材料，在电子工业中有广泛应用。 2.二氧化硅化学性质：它是酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，但不与水反应。二氧化硅还能与氢氟酸反应，这是它的特性。由于其对光有良好的传导性，可用于制造光导纤维。 3.硅酸是一种弱酸，酸性比碳酸还弱。硅酸可通过可溶性硅酸盐与酸反应制得，硅酸凝胶经干燥脱水后得到硅胶，硅胶可作干燥剂。 4.陶瓷主要以黏土为原料，成分复杂，是多种硅酸盐的混合物。陶瓷具有耐高温、耐腐蚀等优良性能，在日常生活和工业生产中都有重要地位，如餐具、建筑装饰材料、工业陶瓷等。 阅读相关教材和课堂笔记，梳理重点知识点和关键概念。制作复习提纲或思维导图，以帮助理清知识框架和内部逻辑。进行练习题和例题的练习，加深对知识的理解和应用。 五、课堂小结 感谢观看 $$