内容正文:
人教版(2019) 必修第二册
第五章 化工生产中的重要非金属元素
知识网络
1、硫及其化合物的转化
2、氮及其化合物的转化
3、硅及其化合物的转化
必备知识一 硫及其化合物
一、硫单质
1、硫的物理性质:
俗名: ,常温下为 固体,质脆,易研成粉末,难溶于 、微溶于 、易溶于 。
2、硫的化学性质:
(1)弱氧化性,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。
2Na + S = Na2S Fe+S FeS(硫化亚铁)
2Cu+S Cu2S(硫化亚铜) H2+S H2S(硫化氢,臭鸡蛋气味气体)
【特别提醒】 3Cl2+2Fe2FeCl3,Cl2的氧化性强于S,将Fe氧化到较高价态。
(2)还原性
S+O2 SO2(在空气中燃烧产生 的火焰,在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,都产生有刺激性气味的SO2气体)
硫与浓硫酸反应:
(3)既表现氧化性,又表现还原性
硫与热的氢氧化钠溶液反应:
【特别提醒】试管壁附着的硫可用热的 洗涤,或用 洗涤。
3、应用:实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉处理,
制黑火药:“一硫二硝三木炭”
二、二氧化硫
1、物理性质
SO2是一种 、 气味的有毒气体,密度比空气 ,易液化,易溶于水,通常情况下,1体积的水溶解约40体积的SO2。
2、化学性质
(1)酸性氧化物
a.可与水反应生成弱酸: ,该反应为可逆反应。
b.可与碱反应:
c.与碱性氧化物的反应:
(2)SO2的强还原性
a.二氧化硫在催化剂存在并适当温度的条件下,可被氧气氧化,生成三氧化硫
b.能是氯水、溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化还原反应
5SO2 +2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
(3)SO2的弱氧化性
二氧化硫还能与硫化氢反应,生成硫和水:
(4)SO2的漂白性
SO2能与某些有色有机化合物生成不稳定的无色物质。这些无色物质很容易分解而使有色物质恢复为原来的颜色。(如SO2使品红溶液褪色,加热又恢复为 )
【易错提醒】常见的漂白剂有SO2、HClO、NaClO、 H2O2、活性炭等
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化(非氧化还原反应)
化学变化(氧化还原反应)
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
注意:①SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性,加热后溶液恢复至红色;
SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是 ,加热后溶液颜色不复原。
②SO2不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红,不能使其褪色。
3、SO2的实验室制法
(1)发生装置:
制法一:Na2SO3粉末与较浓的硫酸(70%)反应:
①不用稀硫酸的原因;SO2易溶于水,逸出SO2的较少
②不用浓硫酸的原因;在Na2SO3表面生成Na2SO4固体,阻止反应持续进行
制法二:Cu与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)除杂装置(假设用亚硫酸钠和稀盐酸反应)
先用饱和NaHSO3溶液除HCl、再用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气
(3)收集装置
排饱和NaHSO3溶液法,导气管长进短出;或向上排空气法,导气管长进短出
(4)检验:通入品红溶液,品红褪色,加热又变红
(5)尾气处理装置:注意导气管末端不能插入液面以下,以防发生倒吸
酸性气体:一般用NaOH溶液吸收;还原性气体:一般用酸性高锰酸钾溶液吸收
4、SO2的用途
SO2可用于生产三氧化硫和硫酸;工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;还可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂(葡萄酒中添加 SO2)。
三、三氧化硫
常温常压下,SO3为无色液体,熔点为16.8℃,沸点为44.8℃。标准状况下为无色、易挥发的晶体。
SO3的化学性质:酸性氧化物
a.与水反应:
b.与碱反应:
c.与碱性氧化物反应:
四、硫化氢(H2S)
常温下,硫化氢是一种 色、 气味的有毒气体,密度比空气 。
1、化学性质
a.可燃性:
(发出淡蓝色火焰,析出淡黄色固体)
b.强还原性:
H2S + X2 = 2HX + S↓ (X= Cl、Br、I )
2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S↓ +2HCl
c.弱酸性:硫化氢为 弱酸,可与碱反应
五、硫酸(H2SO4)
纯净的硫酸是无色粘稠的油状液体,易溶于水,难挥发。浓硫酸溶于水放出大量的热,硫酸密度比水大,98.3%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。
1、稀硫酸的化学性质
具备酸的通性:
①使紫色石蕊溶液变红色;
②与活泼金属置换出氢气,如锌与稀硫酸反应:
③与碱发生中和反应,
如稀硫酸与氢氧化钠反应:
④与碱性氧化物反应,如硫酸与氧化钠反应:
⑤与某些盐反应,如硫酸与碳酸钠反应:
2、浓硫酸的性质
浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂;脱水性,能使有机物中的H和O以2:1的形式脱去;浓硫酸有 ,能氧化大多数金属单质和部分非金属单质,还能跟其他还原性物质发生反应。
浓硫酸的强氧化性:
(1)和绝大多数金属单质反应
【实验探究】浓硫酸与铜反应
实验原理:
实验装置:
实验现象:铜丝上有气泡产生,试管b中品红溶液 ,c中紫色石蕊 ,a中可能有白色固体(无水CuSO4)产生,慢慢倒入水中,溶液变 。
【易错提醒】
*常温下,铁、铝与浓硫酸发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止酸与内层金属继续反应,故常温下可以用铁制、铝制容器盛装浓硫酸。
加热时,铁、铝与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫。
(2)与非金属单质反应
*浓硫酸与碳反应:
(3)跟其他还原性物质发生反应
H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑ +2H2O
2HI + H2SO4(浓) = I2 +SO2↑ +2H2O
不能用浓硫酸制取或干燥H2S、HI、HBr等还原性气体。
六、SO42-的检验
1、检验原理:
在溶液中,SO42-可与Ba2+反应,生成不溶于水且不溶于酸的白色沉淀BaSO4,离子方程式为
2、操作方法:
取少量待测液于试管中,先加入适量 酸化,再加入少量 ,若产生白色沉淀,说明待测液中有SO42-。
【特别提醒】先加入稀盐酸酸化的目的是排除Ag+、CO32-、SO32- 的干扰;不能用稀硫酸和稀硝酸代替稀盐酸,因为硫酸本身还有SO42- ,硝酸能将SO32- 氧化为SO42-。
七、不同价态硫元素的转化与性质
(1)硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
(2)利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化为高价态;利用还原剂,可将硫元素从高价态转化为低价态。
1、不同价态含硫物质的转化
序号
转化目标
转化前的含硫物质
选择试剂
转化后的含硫物质
①
-2→0
H2S
O2(不足)
S
SO2
②
0→-2
S
H2
H2S
Fe或Cu
FeS或Cu2S
③
-2→+4
H2S
O2(足量)
SO2
④
0→+4
S
O2
SO2
⑤
+4→0
SO2
H2S
S
⑥
+4→+6
SO2
O2
SO3
Cl2
H2SO4
⑦
+6→+4
H2SO4
Cu
SO2
有关化学方程式:
①2H2S+O22S+2H2O,SO2+2H2S===3S+2H2O;
②H2+SH2S,Fe+SFeS或2Cu+SCu2S;
③2H2S+3O22SO2+2H2O;
④S+O2SO2;
⑤SO2+2H2S===3S+2H2O;
⑥2SO2+O22SO3,SO2+Cl2+2H2O===2HCl+2H2SO4;
⑦Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
必备知识二 氮及其化合物
一、氮气及氮的固定
氮气电子式: ,结构式: 。氮元素的存在形式:主要以 分子存在于空气中,部分氮元素存在与动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋李的硝酸盐和铵盐中。氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。
1、N2的物理性质
通常情况下,氮气为 、 的气体,密度比空气 ,难溶于水。
2、N2的化学性质
a.通常情况下,氮气较稳定,与其他物质不反应。
b. 还原性
在放电或高温下,能与氧气反应生成NO:
c.氧化性
在一定条件下与活泼金属反应: 3Mg + N2 Mg3N2 ;
工业上合成氨:
氮气的用途广泛,工业上,氮气是制硝酸、含氮化合物和氮肥的原料,含氮化合物也是重要的化工原料;氮气化学性质稳定,常用作保护气;在医学上,常用液氮作医疗麻醉。
3、氮的固定
将大气中 的氮转化为 的过程叫氮的固定。
氮的固定
举例
自然固氮
大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物
人工固氮
通过人工方法将游离态氮转化为化合态氮的过程叫人工固氮,如工业合成氨( )等。
生物固氮
通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨
二、氮的氧化物
1、NO和NO2
NO常温下,是 、 、难溶于水的有毒气体,大气污染物之一。
NO2: 、有刺激性气味的气体,有毒,大气污染物之一。
物质
NO
NO2
化
学
性
质
①还原性:
常温下,与氧气化合:
现象: 气体变为 色,故常用此方法检验NO。
②弱氧化性:
4NH3+5O2 4NO+6H2O
①与水反应:
②NO2能与NaOH溶液反应,化学方程式为
2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2O(实验室常用NaOH溶液吸收NO2)
③NO2和N2O4相互转化
2NO2(红棕色) N2O4(无色)
实验室
制法
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
探究:联系NO2、NO的性质,若将充满NO2、NO的试管分别倒置于水槽中(如下图),并通过导管通入少量的氧气有何现象?并分析其原理。
图1中红棕色气体逐渐变为无色,试管内液面上升,持续通入适量O2,试管内可充满水。当V(NO2)∶V(O2)=4∶1时,NO2完全转化成HNO3。
化学方程式为 ;
图2无色气体先变成红棕色,后逐渐变为无色,试管内液面上升,持续通入适量O2,试管内可充满水。当V(NO)∶V(O2)=4∶3时,NO完全转化成HNO3。
化学方程式为 ;
2、氮的几种氧化物
氮元素常见化合价有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5,能形成6种氧化物,分别为N2O(笑气)、 NO 、N2O3 、NO2 、N2O5。
其中N2O3 、N2O5为酸性氧化物,分别是HNO2和HNO3的酸酐,二者与水反应的化学方程式分别为 、
【注意】NO 、NO2 都不是酸性氧化物!
三、氨
1、氨
氨气,常温下为 色、刺激性气味的气体,密度比空气 ,极易溶于水(1体积水能溶解700体积的氨气),易液化成液氨,汽化时需要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可用作制冷剂。
(1)NH3的喷泉实验
在干燥的圆底烧瓶中充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口,倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水(含酚酞)的烧杯中,轻轻挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶,装置如图。
现象:打开止水夹,挤压滴管的胶头,烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体 。
结论:上述实验说明氨 溶于水,其水溶液呈 。
【思考】引发喷泉的实验操作是什么?实验成功的关键是什么?
操作:引发喷泉的实验操作是打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,滴管里少量的水进入烧瓶,氨几乎全部溶于水中,使烧瓶内压强急剧 ,烧瓶内外形成较大压强差;大气压将水压入烧瓶,形成喷泉;
关键:实验成功的关键是装置 良好;圆底烧瓶要 ;装置内气体的纯度要高。
能引发喷泉实验的组合
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2+O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
(2)氨的化学性质
反应
化学方程式
现象
备注
与水反应
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-
可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
与酸反应
表现碱性
HCl
产生大量
可用浓盐酸检验氨气;
H2SO4
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
与氧气反应
反应放热
工业制硝酸
与氯气反应
2NH3+3Cl2==N2+6HCl
NH3+HCl==NH4Cl
产生大量白烟
用浓氨水检验运输氯气的管道是否漏气
(3)氨的主要用途
氨是制造硝酸、铵盐和纯碱的原料;液氨汽化吸热,常用作制冷剂。
2、氨气的实验室制法
(1)原理:
(2)装置:
(3)收集:
(4)验满:将 试纸放在试管口,试纸变 。
(5)干燥:用 作干燥剂
(6)尾气处理:氨气极易溶于水,可用水吸收,但要注意防止 。
【高频考点】
1、棉花的作用:防止试管内的氨气与试管外的空气对流,以便收集更纯的氨气;
2、氨气密度比空气 ,极易溶于水,故应用 收集氨气;
3、氨气为 性气体,应用中性或碱性干燥剂干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙(与氨气反应生成CaCl2·8NH3)干燥;
四、铵盐
铵盐的定义:由 构成的化合物
1、铵盐的性质
无色或白色晶体,绝大多数 于水。
①受热易分解
氯化铵受热分解化学方程式:
碳酸氢铵受热分解化学方程式:
②与碱加热生成氨气
NH4Cl与NaOH溶液加热:
NH4NO3与 NaOH溶液加热:
【注意】加热时生成NH3,常温生成NH3·H2O
2、NH4+的检验
在实验室中,常利用铵盐与强碱加热反应产生氨这一性质来检验铵根离子:
(湿润的 石蕊试纸变 )。
【补充】氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥、尿素以及氨水等,其中铵态氮肥不能与草木灰(主要成分: )混用,否则会使肥效降低。
五、硝酸
1、硝酸的性质
(1)物理性质
硝酸常温下为 、有刺激性气味的液体,密度比水大,与水任意比例互溶,易挥发。
(2) 化学性质
①酸性(但与金属反应时不生成氢气)
与碱反应,如硝酸与氢氧化钠反应:
与碱性氧化物反应,如硝酸与氧化钠反应:
与某些盐反应,如硝酸与碳酸钠反应:
②不稳定性
浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为
③强氧化性
a.与大多数金属单质反应(除铂、金)
Cu与浓硝酸反应:
Cu与稀硝酸反应:
【提醒】常温下,铁、铝与浓硝酸发生钝化反应,在金属表面生成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故可用铁、铝容器盛放浓硝酸。
b.与部分非金属反应
与碳的反应:
c.与某些还原性物质反应
与Fe2+反应:
2、硝酸的用途
硝酸是重要的化工原料和化学试剂,工业上用于制化肥、农药、炸药等。
3、硝酸的工业制法
原理:将氨通过一系列反应得到硝酸,如下图所示:
上述转化涉及的反应及含氮物质的反应类型如下:
工业合成氨: ,N2发生 反应
氨的催化氧化: ,NH3发生 反应
2NO+O2===2NO2,NO发生 反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2既做 ,又做
【补充】王水:浓硝酸和浓盐酸按体积比 组成的混合物,能使一些不溶于硝酸的金属溶解(如铂、金等)。
六、酸雨及其防治
1、空气中SO2、氮氧化物的主要来源和危害
SO2
氮氧化物
来源
主要来自煤、石油和某些金属矿物中含硫物质的燃烧和冶炼
主要来自石油产品和煤燃烧产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气
危害
危害人体健康,引起呼吸道疾病,严重时致人死亡;形成酸雨。
危害人体健康,引起呼吸道疾病,严重时致人死亡;形成酸雨;光化学烟雾;破坏臭氧层。
2、酸雨
酸雨定义:主要指 pH小于 的雨水,其主要是含有硫酸和硝酸。
硫酸型酸雨
硝酸型酸雨
形成过程
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
危害
直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化;
加快建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
3、防治措施
(1)调整能源结构,发展清洁能源;
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少SO2和氮氧化物的排放;
如:燃煤脱硫SO2 + CaO= CaSO3 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 (生产石膏)
(3)加强工厂废气(主要是SO2、NO2和NO)的回收处理;
(4)改进汽车尾气的处理技术,提高汽车尾气排放标准。
NO和CO的催化转化:
4、常见的环境问题类型
类型
形成原因
主要危害
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖,冰川融化
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
使土壤酸化,腐蚀建筑物等
光化学烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧层空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含磷洗涤剂的大量使用及任意排放,化肥的不合理施用
藻类过度繁殖,水质恶化,发生在海水中为赤潮,淡水中为水华
白色污染
塑料制品大量使用和任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
必备知识三 无机非金属材料
一、传统硅酸盐材料
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,在日常生活中随处可见,如制作餐具的 、窗户上的 、建筑用的 等。
1、陶瓷
陶瓷以 (主要成分为含水的铝硅酸盐)为原料,经高温烧结而成。
2、玻璃
普通玻璃的主要成分为 、 、 ,它是以 、 和 (主要成分为SiO2)为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中烧熔,发生复杂的物理和化学变化。
涉及到的化学方程式:
3、水泥
普通硅酸盐水泥的生产以 和 为主要原料,二者与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧,发生复杂的物理和化学变化,加入适量石膏调节水泥硬化速度,再磨成细粉就能得到普通水泥。
2、 硅酸钠(Na2SiO3)
1、物理性质
白色固体, 溶于水,其水溶液俗称“水玻璃”,是无色粘稠状液体,是一种很好的粘合剂,所以盛放水玻璃的试剂瓶不能用玻璃塞,要用橡胶塞。
2、化学性质
硅酸盐有很强的热稳定性,耐高温。
Na2SiO3与比硅酸酸性强的酸反应,生成不溶于水的硅酸。
如:少量CO2通入Na2SiO3溶液中:
过量CO2通入Na2SiO3溶液中:
三、硅酸(H2SiO3)
硅酸,难溶于水的 酸,酸性比碳酸
硅酸钠与CO2反应的化学方程式:
硅酸不稳定,受热分解,化学方程式:
可溶性硅酸盐与盐酸反应可制得硅酸:
四、硅
硅单质有无定形硅和硅晶体,硅单质结构与金刚石类似,都具有 形的空间网状结构。硅单质是一种 色,有金属光泽的固体,硬度 ,熔点高,质脆,常做半导体材料。
1、硅的化学性质
(1)常温下,硅与氢氟酸、氟气、强碱溶液反应。
硅与氢氟酸反应方程式:
硅与氟气反应:
硅与氢氧化钠溶液反应:
(2)加热时,硅与氧气、碳等非金属反应
硅与氧气反应:
硅与碳反应:
2、硅的用途
硅是重要的半导体材料,主要用于制作半导体;主要应用于信息技术和新能源领域,制造计算机、通信设备和家用电器的芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
探究点一 碳单质和硅单质性质比较
化学性质
碳
硅
与非金属单质反应
氧气充足时:
氧气不足时:
Si+O2 SiO2
Si+ C SiC
与氧化物反应
3C+2Fe2O33CO2+4Fe
Si+2FeO2Fe+ SiO2
与酸反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
只与氢氟酸反应:
与水或强碱溶液反应
C+H2OCO+H2
与碱溶液不反应
五、硅的工业制法及提纯
(1)流程:
(2)化学方程式:
①SiO2+2C Si+2CO↑
②Si+3HCl SiHCl3+H2
③SiHCl3+H2 Si+3HCl
六、二氧化硅
二氧化硅晶体的基本结构是以硅原子为中心,氧原子在四面体的四个顶角的
结构。每个硅原子结合4个氧原子,每个氧原子结合2个硅原子,实际上二氧化硅晶体有Si和O按 的比例所组成的立体网状结构的晶体。
SiO2可用于制造光导纤维和石英玻璃,还可做建筑材料。二氧化硅硬度大,不溶于水,不导电。二氧化硅很不活泼,通常情况下十分稳定,不与水、酸(除氢氟酸外)发生反应,耐高温、耐腐蚀。
1、酸性氧化物
一定条件下,能与碱性氧化物或碱反应生成盐。
SiO2与氢氧化钠溶液反应化学方程式:
SiO2与氧化钙反应:
2、高温条件下,可与碳酸钠、碳酸钙反应
3、弱氧化性,高温时可被碳还原:
【特别提醒】该反应高温情况下发生,不能说明碳的还原性大于硅。
4、SiO2的特性:与氢氟酸反应:
七、新型无机非金属材料
硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料等均为新型无机非金属材料。
新型陶瓷有多种,分别为金刚砂、高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能,进一步拓展了陶瓷的应用领域。
碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,在能源、信息、医药领域有着广阔的应用前景。
必备知识四 常见气体的实验制备
一、常见实验室制取气体的反应原理
气体
反应原理(化学方程式)
氢气
活泼金属与非氧化性酸反应:
二氧化碳
氨气
二氧化硫
一氧化氮
二氧化氮
二、常见气体的检验方法(原理)
气体
检验原理(方法)
H2
纯净的氢气在空气中燃烧发出 色火焰;不纯的氢气点燃时有爆鸣声
O2
Cl2
黄绿色有刺激性气味的气体;能使湿润的淀粉-KI试纸变
SO2
无色刺激性气味气体;能使品红溶液 褪色 ,加热后又恢复 色;
能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去。
NH3
无色刺激性气味气体;能使湿润的 色石蕊试纸变
NO2
色气体;通入水中形成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显 性
NO
无色气体;遇空气立即变成 色。
CO2
无色无味的气体,能使澄清石灰石 ;能使燃着的木条熄灭。
CO
能使灼热的氧化铜由 色变 色,产生的气体使澄清石灰水变浑浊。
章末检测
1、下列关于硫及其化合物的说法中正确的是( )
A. 自然界中不存在游离态的硫
B. 二氧化硫的排放会导致光化学烟雾
C. 二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
D. 浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等
2、电闪雷鸣的雨天,空气中的N2会发生一系列反应,生成氮的化合物。雷雨时,一般不可能生成的氮的氧化物是( )
①NH3 ②NO ③NO2 ④N2O3 ⑤N2O5 ⑥HNO3
A. ②④⑥ B.②③⑤⑥ C.①④⑤ D. ①③⑤
3、“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥、陶瓷均为硅酸盐制品,下列说法中争取的是( )
A. 玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.沙子和粘土的主要成分均为硅酸盐
4、2023年中国“大国重器”频频问世,彰显了中国科技发展的巨大成就。下列有关说法正确的是
A.“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时,工作时发生化学变化
B.“天问一号”火星车的保温材料为纳米气凝胶,能产生丁达尔效应
C.华为麒麟芯片是国产最强手机芯片,目前已经获得多个“世界第一”,芯片的半导体材料为
D.中国天眼发现纳赫兹引力波,其使用的碳化硅材料为传统无机非金属材料
5、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,4.48LNH3溶于水得到的溶液中,NH3⋅H2O和的总数小于0.2NA
B.常温下,5.6g铁与足量的浓硝酸反应,转移的电子数为0.3NA
C.0.4molFe与足量的S反应,转移的电子数为1.2NA
D.含2molH2SO4的浓硫酸与64gCu共热,生成SO2分子数为NA
6、下列说法中正确的是
A.是一种食品添加剂,其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等
B.、为含硫化合物,都可用浓硫酸干燥
C.单质硫燃烧时,氧气少量时生成,氧气足量时可通过一步反应生成
D.、溶于雨水会形成酸雨,酸雨的pH约为5.6
7、氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,下列过程属于氮的固定的是
A.在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素
B.雷雨闪电时,大气中产生了一氧化氮
C.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢
D.工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵
8、能用于鉴别和的溶液是
A.澄清石灰水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.酚酞溶液 D.溶液
9、下列有关硫的性质及应用的描述,错误的是
A.从硫的化合价角度分析,单质硫既具有氧化性又具有还原性
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
C.试管内壁沾有硫粉,可用CS2洗涤
D.单质硫燃烧时,氧气少量可生成SO2,氧气足量时可生成SO3
10、和都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的和混合后再通入品红与的混合溶液中,能观察到的现象是
①溶液褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A. ①③ B.②③ C.①④ D.②④
11、下列实验装置或方案能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.丙的原理为 D.收集气体
12、下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.用溶液检验气体:
B.向亚硫酸溶液中加入双氧水:
C.溶于水:
D.溶液中加入溶液并微热:
13、下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A.化学性质稳定,可用作保护气
B.NO、均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.易液化,液氨常用作制冷剂
D.具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
14、硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题:
(1)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,主要包括 、 和玻璃。
(2)光导纤维的主要成分是。为 (“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物,写出与烧碱反应的化学方程式 。
(3)沙子可用作建筑材料和制玻璃的原料,下列说法不正确的是______(填字母)。
A.能与水反应 B.在一定条件下能与氧化钙反应
C.是制作光导纤维的主要原料 D.能与稀硫酸反应
(4)硅单质可作硅半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程如图:
①写出制粗硅的化学方程式 。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成、和一种气体单质,写出发生反应的化学方程式 ;在制备高纯硅的过程中若混入,可能引起的后果是 。
15、硫、氮的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系:
回答下列问题:
(1)从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为 。
(2)写出浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式: ;若要除去中的可以使用 (填试剂名称)。
(3)根据A对应的化合价和物质类别,A为 (写分子式)。
(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 ,反应的离子方程式为 。
(5)工业生产中利用氨水吸收和,流程如图所示:
被吸收过程的离子方程式是 。
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人教版(2019) 必修第二册
第五章 化工生产中的重要非金属元素
知识网络
1、硫及其化合物的转化
2、氮及其化合物的转化
3、硅及其化合物的转化
必备知识一 硫及其化合物
一、硫单质
1、硫的物理性质:
俗名: 硫黄 ,常温下为 黄色 固体,质脆,易研成粉末,难溶于 水 、微溶于 酒精 、易溶于 二硫化碳 。
2、硫的化学性质:
(1)弱氧化性,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。
2Na + S = Na2S Fe+S FeS(硫化亚铁)
2Cu+S Cu2S(硫化亚铜) H2+S H2S(硫化氢,臭鸡蛋气味气体)
【特别提醒】 3Cl2+2Fe2FeCl3,Cl2的氧化性强于S,将Fe氧化到较高价态。
(2)还原性
S+O2 SO2(在空气中燃烧产生 淡蓝色 的火焰,在纯氧中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰,都产生有刺激性气味的SO2气体)
硫与浓硫酸反应: S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
(3)既表现氧化性,又表现还原性
硫与热的氢氧化钠溶液反应: 3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O
【特别提醒】试管壁附着的硫可用热的 氢氧化钠溶液 洗涤,或用 CS2 洗涤。
3、应用:实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉处理, Hg + S = HgS
制黑火药:“一硫二硝三木炭” S + 2HNO3 +3CK2S + N2↑+ 3CO2↑
二、二氧化硫
1、物理性质
SO2是一种 无色 、 有刺激性 气味的有毒气体,密度比空气 大 ,易液化,易溶于水,通常情况下,1体积的水溶解约40体积的SO2。
2、化学性质
(1)酸性氧化物
a.可与水反应生成弱酸: SO2 + H2O H2SO3 ,该反应为可逆反应。
b.可与碱反应:
SO2 (少量)+ 2NaOH = Na2SO3 +H2O
SO2 (过量)+ NaOH = NaHSO3
SO2 (少量)+ Ca(OH)2 = CaSO3↓ +H2O
c.与碱性氧化物的反应: SO2 + CaO = CaSO3
(2)SO2的强还原性
a.二氧化硫在催化剂存在并适当温度的条件下,可被氧气氧化,生成三氧化硫
2SO2+O2 2SO3
b.能是氯水、溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化还原反应
SO2 + Cl2 + 2H2O = 2HCl + H2SO4
5SO2 +2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
(3)SO2的弱氧化性
二氧化硫还能与硫化氢反应,生成硫和水: SO2+2H2S==3S↓+2H2O
(4)SO2的漂白性
SO2能与某些有色有机化合物生成不稳定的无色物质。这些无色物质很容易分解而使有色物质恢复为原来的颜色。(如SO2使品红溶液褪色,加热又恢复为红色 )
【易错提醒】常见的漂白剂有SO2、HClO、NaClO、 H2O2、活性炭等
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化(非氧化还原反应)
化学变化(氧化还原反应)
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
注意:①SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性,加热后溶液恢复至红色;
SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是 还原性 ,加热后溶液颜色不复原。
②SO2不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红,不能使其褪色。
3、SO2的实验室制法
(1)发生装置:
制法一:Na2SO3粉末与较浓的硫酸(70%)反应:
Na2SO3 + H2SO4 (浓)= Na2SO4 + SO2↑+H2O
①不用稀硫酸的原因;SO2易溶于水,逸出SO2的较少
②不用浓硫酸的原因;在Na2SO3表面生成Na2SO4固体,阻止反应持续进行
制法二:Cu与浓H2SO4混合加热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)除杂装置(假设用亚硫酸钠和稀盐酸反应)
先用饱和NaHSO3溶液除HCl、再用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气
(3)收集装置
排饱和NaHSO3溶液法,导气管长进短出;或向上排空气法,导气管长进短出
(4)检验:通入品红溶液,品红褪色,加热又变红
(5)尾气处理装置:注意导气管末端不能插入液面以下,以防发生倒吸
酸性气体:一般用NaOH溶液吸收;还原性气体:一般用酸性高锰酸钾溶液吸收
4、SO2的用途
SO2可用于生产三氧化硫和硫酸;工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;还可用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂(葡萄酒中添加 SO2)。
三、三氧化硫
常温常压下,SO3为无色液体,熔点为16.8℃,沸点为44.8℃。标准状况下为无色、易挥发的晶体。
SO3的化学性质:酸性氧化物
a.与水反应: SO3 + H2O = H2SO4
b.与碱反应: SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4↓ +H2O
c.与碱性氧化物反应: SO3 + CaO = CaSO4
四、硫化氢(H2S)
常温下,硫化氢是一种 无 色、 有臭鸡蛋 气味的有毒气体,密度比空气 大 。
1、化学性质
a.可燃性:
2H2S + O2 (不足)2H2O +2S↓ (发出淡蓝色火焰,析出淡黄色固体)
2H2S + 2O2 (充足)2H2O +2SO2↓
b.强还原性:
H2S + X2 = 2HX + S↓ (X= Cl、Br、I )
2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S↓ +2HCl
c.弱酸性:硫化氢为 二元 弱酸,可与碱反应
五、硫酸(H2SO4)
纯净的硫酸是无色粘稠的油状液体,易溶于水,难挥发。浓硫酸溶于水放出大量的热,硫酸密度比水大,98.3%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。
1、稀硫酸的化学性质
具备酸的通性:
①使紫色石蕊溶液变红色;
②与活泼金属置换出氢气,如锌与稀硫酸反应: Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
③与碱发生中和反应,
如稀硫酸与氢氧化钠反应:H2SO4+NaOH=Na2SO4+H2O
④与碱性氧化物反应,如硫酸与氧化钠反应:H2SO4+Na2O=Na2SO4+H2O
⑤与某些盐反应,如硫酸与碳酸钠反应:H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
2、浓硫酸的性质
浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂;脱水性,能使有机物中的H和O以2:1的形式脱去;浓硫酸有强氧化性,能氧化大多数金属单质和部分非金属单质,还能跟其他还原性物质发生反应。
浓硫酸的强氧化性:
(1)和绝大多数金属单质反应
【实验探究】浓硫酸与铜反应
实验原理: 2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O
实验装置:
实验现象:铜丝上有气泡产生,试管b中品红溶液 褪色,c中紫色石蕊变红,a中可能有白色固体(无水CuSO4)产生,慢慢倒入水中,溶液变 蓝色 。
【易错提醒】
*常温下,铁、铝与浓硫酸发生钝化反应,在表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止酸与内层金属继续反应,故常温下可以用铁制、铝制容器盛装浓硫酸。
加热时,铁、铝与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫。
(2)与非金属单质反应
*浓硫酸与碳反应:2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)跟其他还原性物质发生反应
H2S + H2SO4(浓) = S↓ + SO2↑ +2H2O
2HI + H2SO4(浓) = I2 +SO2↑ +2H2O
不能用浓硫酸制取或干燥H2S、HI、HBr等还原性气体。
六、SO42-的检验
1、检验原理:
在溶液中,SO42-可与Ba2+反应,生成不溶于水且不溶于酸的白色沉淀BaSO4,离子方程式为 SO42- + Ba2+ =BaSO4↓
2、操作方法:
取少量待测液于试管中,先加入适量 稀盐酸 酸化,再加入少量BaCl2溶液,若产生白色沉淀,说明待测液中有SO42-。
【特别提醒】先加入稀盐酸酸化的目的是排除Ag+、CO32-、SO32- 的干扰;不能用稀硫酸和稀硝酸代替稀盐酸,因为硫酸本身还有SO42- ,硝酸能将SO32- 氧化为SO42-。
七、不同价态硫元素的转化与性质
(1)硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
(2)利用氧化剂,可将硫元素从低价态转化为高价态;利用还原剂,可将硫元素从高价态转化为低价态。
1、不同价态含硫物质的转化
序号
转化目标
转化前的含硫物质
选择试剂
转化后的含硫物质
①
-2→0
H2S
O2(不足)
S
SO2
②
0→-2
S
H2
H2S
Fe或Cu
FeS或Cu2S
③
-2→+4
H2S
O2(足量)
SO2
④
0→+4
S
O2
SO2
⑤
+4→0
SO2
H2S
S
⑥
+4→+6
SO2
O2
SO3
Cl2
H2SO4
⑦
+6→+4
H2SO4
Cu
SO2
有关化学方程式:
①2H2S+O22S+2H2O,SO2+2H2S===3S+2H2O;
②H2+SH2S,Fe+SFeS或2Cu+SCu2S;
③2H2S+3O22SO2+2H2O;
④S+O2SO2;
⑤SO2+2H2S===3S+2H2O;
⑥2SO2+O22SO3,SO2+Cl2+2H2O===2HCl+2H2SO4;
⑦Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
必备知识二 氮及其化合物
一、氮气及氮的固定
氮气电子式: ,结构式: 。氮元素的存在形式:主要以 氮气 分子存在于空气中,部分氮元素存在与动植物体内的蛋白质中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋李的硝酸盐和铵盐中。氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。
1、N2的物理性质
通常情况下,氮气为 无色 、 无味 的气体,密度比空气 略小 ,难溶于水。
2、N2的化学性质
a.通常情况下,氮气较稳定,与其他物质不反应。
b. 还原性
在放电或高温下,能与氧气反应生成NO:N2+O22NO
c.氧化性
在一定条件下与活泼金属反应: 3Mg + N2 Mg3N2 ;
工业上合成氨: N2+3H2 2NH3
氮气的用途广泛,工业上,氮气是制硝酸、含氮化合物和氮肥的原料,含氮化合物也是重要的化工原料;氮气化学性质稳定,常用作保护气;在医学上,常用液氮作医疗麻醉。
3、氮的固定
将大气中 游离态 的氮转化为 氮的化合物 的过程叫氮的固定。
氮的固定
举例
自然固氮
大自然通过闪电释放能量将氮气转化为含氮的化合物
人工固氮
通过人工方法将游离态氮转化为化合态氮的过程叫人工固氮,如工业合成氨( N2+3H2 2NH3 )等。
生物固氮
通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨
二、氮的氧化物
1、NO和NO2
NO常温下,是 无色 、 无味 、难溶于水的有毒气体,大气污染物之一。
NO2: 红棕色 、有刺激性气味的气体,有毒,大气污染物之一。
物质
NO
NO2
化
学
性
质
①还原性:
常温下,与氧气化合:
2NO+O2==2NO2 现象: 无色 气体变为 红棕 色,故常用此方法检验NO。
②弱氧化性:
4NH3+5O2 4NO+6H2O
①与水反应:
3NO2+H2O===2HNO3+NO
②NO2能与NaOH溶液反应,化学方程式为
2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2O(实验室常用NaOH溶液吸收NO2)
③NO2和N2O4相互转化
2NO2(红棕色) N2O4(无色)
实验室
制法
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
探究:联系NO2、NO的性质,若将充满NO2、NO的试管分别倒置于水槽中(如下图),并通过导管通入少量的氧气有何现象?并分析其原理。
图1中红棕色气体逐渐变为无色,试管内液面上升,持续通入适量O2,试管内可充满水。当V(NO2)∶V(O2)=4∶1时,NO2完全转化成HNO3。
化学方程式为 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 ;
图2无色气体先变成红棕色,后逐渐变为无色,试管内液面上升,持续通入适量O2,试管内可充满水。当V(NO)∶V(O2)=4∶3时,NO完全转化成HNO3。
化学方程式为 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3 ;
2、氮的几种氧化物
氮元素常见化合价有-3、0、+1、+2、+3、+4、+5,能形成6种氧化物,分别为N2O(笑气)、 NO 、N2O3 、NO2 、N2O5。
其中N2O3 、N2O5为酸性氧化物,分别是HNO2和HNO3的酸酐,二者与水反应的化学方程式分别为 N2O3 + H2O = 2HNO2 、 N2O5 + H2O = 2HNO3
【注意】NO 、NO2 都不是酸性氧化物!
三、氨
1、氨
氨气,常温下为 无 色、刺激性气味的气体,密度比空气 小 ,极易溶于水(1体积水能溶解700体积的氨气),易液化成液氨,汽化时需要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,因此,液氨可用作制冷剂。
(1)NH3的喷泉实验
在干燥的圆底烧瓶中充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口,倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水(含酚酞)的烧杯中,轻轻挤压滴管的胶头,使少量水进入烧瓶,装置如图。
现象:打开止水夹,挤压滴管的胶头,烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成喷泉,烧瓶内液体 呈红色 。
结论:上述实验说明氨 极易 溶于水,其水溶液呈 碱性 。
【思考】引发喷泉的实验操作是什么?实验成功的关键是什么?
操作:引发喷泉的实验操作是打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,滴管里少量的水进入烧瓶,氨几乎全部溶于水中,使烧瓶内压强急剧 减小 ,烧瓶内外形成较大压强差;大气压将水压入烧瓶,形成喷泉;
关键:实验成功的关键是装置 气密性 良好;圆底烧瓶要 干燥 ;装置内气体的纯度要高。
能引发喷泉实验的组合
气体
HCl
NH3
CO2、Cl2、H2S、SO2
NO2+O2
吸收剂
水或NaOH溶液
水或盐酸
NaOH溶液
水
(2)氨的化学性质
反应
化学方程式
现象
备注
与水反应
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-
可用湿润的红色石蕊试纸检验氨气
与酸反应
表现碱性
HCl
NH3+HCl==NH4Cl
产生大量白烟
可用浓盐酸检验氨气;
H2SO4
2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
与氧气反应
4NH3+5O2 4NO+6H2O
反应放热
工业制硝酸
与氯气反应
2NH3+3Cl2==N2+6HCl
NH3+HCl==NH4Cl
产生大量白烟
用浓氨水检验运输氯气的管道是否漏气
(3)氨的主要用途
氨是制造硝酸、铵盐和纯碱的原料;液氨汽化吸热,常用作制冷剂。
2、氨气的实验室制法
(1)原理: 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)装置:
(3)收集: 向下排空气法
(4)验满:将 湿润的红色石蕊 试纸放在试管口,试纸变 蓝 。
(5)干燥:用 碱石灰 作干燥剂
(6)尾气处理:氨气极易溶于水,可用水吸收,但要注意防止 倒吸 。
【高频考点】
1、棉花的作用:防止试管内的氨气与试管外的空气对流,以便收集更纯的氨气;
2、氨气密度比空气 小 ,极易溶于水,故应用 向下排空气法 收集氨气;
3、氨气为 碱 性气体,应用中性或碱性干燥剂干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙(与氨气反应生成CaCl2·8NH3)干燥;
四、铵盐
铵盐的定义:由 NH4+和酸根离子 构成的化合物
1、铵盐的性质
无色或白色晶体,绝大多数 易溶 于水。
①受热易分解
氯化铵受热分解化学方程式: NH4Cl NH3↑+HCl↑
碳酸氢铵受热分解化学方程式: NH4HCO3 NH3↑ + CO2↑ + H2O
②与碱加热生成氨气
NH4Cl与NaOH溶液加热: NH4Cl+NaOH NH3↑+H2O+NaCl
NH4NO3与 NaOH溶液加热:NH4NO3+NaOH NaNO3+H2O+NH3↑
【注意】加热时生成NH3,常温生成NH3·H2O
2、NH4+的检验
在实验室中,常利用铵盐与强碱加热反应产生氨这一性质来检验铵根离子:NH4++OH- NH3↑+H2O(湿润的 红色 石蕊试纸变 蓝 )。
【补充】氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥、尿素以及氨水等,其中铵态氮肥不能与草木灰(主要成分: K2CO3 )混用,否则会使肥效降低。
五、硝酸
1、硝酸的性质
(1)物理性质
硝酸常温下为 无色 、有刺激性气味的液体,密度比水大,与水任意比例互溶,易挥发。
(2) 化学性质
①酸性(但与金属反应时不生成氢气)
与碱反应,如硝酸与氢氧化钠反应: HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
与碱性氧化物反应,如硝酸与氧化钠反应: 2HNO3+Na2O=2NaNO3+H2O
与某些盐反应,如硝酸与碳酸钠反应: 2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+H2O+CO2↑
②不稳定性
浓硝酸见光或受热易分解,化学方程式为 4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
③强氧化性
a.与大多数金属单质反应(除铂、金)
Cu与浓硝酸反应: Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu与稀硝酸反应: 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【提醒】常温下,铁、铝与浓硝酸发生钝化反应,在金属表面生成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故可用铁、铝容器盛放浓硝酸。
b.与部分非金属反应
与碳的反应:C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
c.与某些还原性物质反应
与Fe2+反应: 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
2、硝酸的用途
硝酸是重要的化工原料和化学试剂,工业上用于制化肥、农药、炸药等。
3、硝酸的工业制法
原理:将氨通过一系列反应得到硝酸,如下图所示:
上述转化涉及的反应及含氮物质的反应类型如下:
工业合成氨: N2+3H2 2NH3 ,N2发生 还原 反应
氨的催化氧化: 4NH3+5O2 4NO+6H2O ,NH3发生 氧化 反应
2NO+O2===2NO2,NO发生 氧化 反应
3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2既做 氧化剂 ,又做 还原剂
【补充】王水:浓硝酸和浓盐酸按体积比 1:3 组成的混合物,能使一些不溶于硝酸的金属溶解(如铂、金等)。
六、酸雨及其防治
1、空气中SO2、氮氧化物的主要来源和危害
SO2
氮氧化物
来源
主要来自煤、石油和某些金属矿物中含硫物质的燃烧和冶炼
主要来自石油产品和煤燃烧产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气
危害
危害人体健康,引起呼吸道疾病,严重时致人死亡;形成酸雨。
危害人体健康,引起呼吸道疾病,严重时致人死亡;形成酸雨;光化学烟雾;破坏臭氧层。
2、酸雨
酸雨定义:主要指 pH小于 5.6 的雨水,其主要是含有硫酸和硝酸。
硫酸型酸雨
硝酸型酸雨
形成过程
2NO+O2=2NO2
3NO2+H2O=2HNO3+NO
危害
直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化;
加快建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。
3、防治措施
(1)调整能源结构,发展清洁能源;
(2)研究煤的脱硫技术,改进燃烧技术,减少SO2和氮氧化物的排放;
如:燃煤脱硫SO2 + CaO= CaSO3 2CaSO3 + O2 = 2CaSO4 (生产石膏)
(3)加强工厂废气(主要是SO2、NO2和NO)的回收处理;
(4)改进汽车尾气的处理技术,提高汽车尾气排放标准。
NO和CO的催化转化: 2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)
4、常见的环境问题类型
类型
形成原因
主要危害
温室效应
大气中CO2含量不断增加
全球变暖,冰川融化
酸雨
SO2和氮氧化物的排放
使土壤酸化,腐蚀建筑物等
光化学烟雾
氮氧化物和碳氢化合物的排放
危害人体健康和植物生长
臭氧层空洞
氮氧化物和氟氯代烃的排放
地球上生物受太阳紫外线的伤害加剧
赤潮和水华
含磷洗涤剂的大量使用及任意排放,化肥的不合理施用
藻类过度繁殖,水质恶化,发生在海水中为赤潮,淡水中为水华
白色污染
塑料制品大量使用和任意丢弃
破坏土壤结构和生态环境
必备知识三 无机非金属材料
一、传统硅酸盐材料
传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,在日常生活中随处可见,如制作餐具的 陶瓷 、窗户上的 玻璃 、建筑用的 水泥 等。
1、陶瓷
陶瓷以 粘土 (主要成分为含水的铝硅酸盐)为原料,经高温烧结而成。
2、玻璃
普通玻璃的主要成分为 Na2SiO3 、 CaSiO3 、SiO2 ,它是以 纯碱 、 石灰石 和 石英砂 (主要成分为SiO2)为原料,经混合、粉碎,在玻璃窑中烧熔,发生复杂的物理和化学变化。
涉及到的化学方程式:
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3 +CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3 +CO2↑
3、水泥
普通硅酸盐水泥的生产以 粘土 和 石灰石 为主要原料,二者与其他辅料经混合、研磨后在水泥回转窑中煅烧,发生复杂的物理和化学变化,加入适量石膏调节水泥硬化速度,再磨成细粉就能得到普通水泥。
2、 硅酸钠(Na2SiO3)
1、物理性质
白色固体, 易 溶于水,其水溶液俗称“水玻璃”,是无色粘稠状液体,是一种很好的粘合剂,所以盛放水玻璃的试剂瓶不能用玻璃塞,要用橡胶塞。
2、化学性质
硅酸盐有很强的热稳定性,耐高温。
Na2SiO3与比硅酸酸性强的酸反应,生成不溶于水的硅酸。
如:少量CO2通入Na2SiO3溶液中:
Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3↓ + Na2CO3
过量CO2通入Na2SiO3溶液中:
Na2SiO3 + 2CO2 + 2H2O = H2SiO3↓ + 2NaHCO3
三、硅酸(H2SiO3)
硅酸,难溶于水的 弱 酸,酸性比碳酸 弱
硅酸钠与CO2反应的化学方程式:Na2SiO3 + CO2 + H2O = H2SiO3↓ + Na2CO3
硅酸不稳定,受热分解,化学方程式: H2SiO3SiO2 + H2O
可溶性硅酸盐与盐酸反应可制得硅酸: Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3↓ + 2NaCl
四、硅
硅单质有无定形硅和硅晶体,硅单质结构与金刚石类似,都具有 正四面体形的空间网状结构。硅单质是一种 灰黑 色,有金属光泽的固体,硬度 大 ,熔点高,质脆,常做半导体材料。
1、硅的化学性质
(1)常温下,硅与氢氟酸、氟气、强碱溶液反应。
硅与氢氟酸反应方程式: Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
硅与氟气反应: Si+2F2=SiF4
硅与氢氧化钠溶液反应: Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑
(2)加热时,硅与氧气、碳等非金属反应
硅与氧气反应: Si+O2 SiO2
硅与碳反应: Si+ C SiC (碳化硅,俗称金刚砂)
2、硅的用途
硅是重要的半导体材料,主要用于制作半导体;主要应用于信息技术和新能源领域,制造计算机、通信设备和家用电器的芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池。
探究点一 碳单质和硅单质性质比较
化学性质
碳
硅
与非金属单质反应
氧气充足时:C +O2CO2
氧气不足时:2C+O22CO
Si+O2 SiO2
Si+ C SiC
与氧化物反应
3C+2Fe2O33CO2+4Fe
Si+2FeO2Fe+ SiO2
与酸反应
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
只与氢氟酸反应:
Si+4HF=SiF4↑+2H2↑
与水或强碱溶液反应
C+H2OCO+H2
与碱溶液不反应
Si+2NaOH+2H2O=Na2SiO3+2H2↑
五、硅的工业制法及提纯
(1)流程:
(2)化学方程式:
①SiO2+2C Si+2CO↑
②Si+3HCl SiHCl3+H2
③SiHCl3+H2 Si+3HCl
六、二氧化硅
二氧化硅晶体的基本结构是以硅原子为中心,氧原子在四面体的四个顶角的正四面体 结构。每个硅原子结合4个氧原子,每个氧原子结合2个硅原子,实际上二氧化硅晶体有Si和O按 1:2 的比例所组成的立体网状结构的晶体。
SiO2可用于制造光导纤维和石英玻璃,还可做建筑材料。二氧化硅硬度大,不溶于水,不导电。二氧化硅很不活泼,通常情况下十分稳定,不与水、酸(除氢氟酸外)发生反应,耐高温、耐腐蚀。
1、酸性氧化物
一定条件下,能与碱性氧化物或碱反应生成盐。
SiO2与氢氧化钠溶液反应化学方程式: SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
SiO2与氧化钙反应: SiO2+CaOCaSiO3
2、高温条件下,可与碳酸钠、碳酸钙反应
Na2CO3+SiO2 Na2SiO3 +CO2↑
CaCO3+SiO2 CaSiO3 +CO2↑
3、弱氧化性,高温时可被碳还原:2C+SiO2 Si+2CO↑
【特别提醒】该反应高温情况下发生,不能说明碳的还原性大于硅。
4、SiO2的特性:与氢氟酸反应: SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (可用于刻蚀玻璃)
七、新型无机非金属材料
硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料等均为新型无机非金属材料。
新型陶瓷有多种,分别为金刚砂、高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等。在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能,进一步拓展了陶瓷的应用领域。
碳纳米材料主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等,在能源、信息、医药领域有着广阔的应用前景。
必备知识四 常见气体的实验制备
一、常见实验室制取气体的反应原理
气体
反应原理(化学方程式)
氢气
活泼金属与非氧化性酸反应: Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
二氧化碳
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
氨气
Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
二氧化硫
Na2SO3 + H2SO4 (浓)= Na2SO4 + SO2↑+H2O
一氧化氮
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+2H2O
二氧化氮
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
二、常见气体的检验方法(原理)
气体
检验原理(方法)
H2
纯净的氢气在空气中燃烧发出 淡蓝 色火焰;不纯的氢气点燃时有爆鸣声
O2
可使带火星的木条复燃
Cl2
黄绿色有刺激性气味的气体;能使湿润的淀粉-KI试纸变 蓝
SO2
无色刺激性气味气体;能使品红溶液 褪色 ,加热后又恢复 红 色;
能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去。
NH3
无色刺激性气味气体;能使湿润的 红 色石蕊试纸变 蓝
NO2
红棕色气体;通入水中形成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显 酸 性
NO
无色气体;遇空气立即变成 红棕 色。
CO2
无色无味的气体,能使澄清石灰石 变浑浊 ;能使燃着的木条熄灭。
CO
能使灼热的氧化铜由 黑 色变 红 色,产生的气体使澄清石灰水变浑浊。
章末检测
1、下列关于硫及其化合物的说法中正确的是( )
A. 自然界中不存在游离态的硫
B. 二氧化硫的排放会导致光化学烟雾
C. 二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
D. 浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等
答案:D【解析】自然界中存在游离态的硫;排放二氧化硫会污染空气,形成酸雨,但不会导致光化学烟雾;二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质;浓硫酸具有吸水性,可干燥SO2、CO、Cl2等,但不能干燥还原性气体。
2、电闪雷鸣的雨天,空气中的N2会发生一系列反应,生成氮的化合物。雷雨时,一般不可能生成的氮的氧化物是( )
①NH3 ②NO ③NO2 ④N2O3 ⑤N2O5 ⑥HNO3
A. ②④⑥ B.②③⑤⑥ C.①④⑤ D. ①③⑤
答案:C 【解析】放电时,空气中的N2与O2会化合生成NO,NO很容易与氧气反应生成NO2, NO2溶于水生成硝酸和NO,N2O3、N2O5溶于水会生成对应的酸。
3、“九秋风露越窑开,夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句,描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥、陶瓷均为硅酸盐制品,下列说法中争取的是( )
A. 玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B.制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英
C.硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D.沙子和粘土的主要成分均为硅酸盐
答案:C【解析】陶瓷是人类最早使用的硅酸盐制品;纯碱、石灰石、石英是制玻璃的原料,而制水泥的原料是粘土和石灰石;硅酸盐制品性质稳定、熔点高;沙子的主要成分是SiO2,粘土的主要成分是硅酸盐。
4、2023年中国“大国重器”频频问世,彰显了中国科技发展的巨大成就。下列有关说法正确的是
A.“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时,工作时发生化学变化
B.“天问一号”火星车的保温材料为纳米气凝胶,能产生丁达尔效应
C.华为麒麟芯片是国产最强手机芯片,目前已经获得多个“世界第一”,芯片的半导体材料为
D.中国天眼发现纳赫兹引力波,其使用的碳化硅材料为传统无机非金属材料
【答案】B【详解】A.原子钟利用电子跃迁计时,工作时发生物理变化,故A错误;B.纳米气凝胶属于胶体,能产生丁达尔效应,故B正确;C.芯片的半导体材料为Si,故C错误;D.碳化硅材料为新型无机非金属材料,故D错误;
5、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,4.48LNH3溶于水得到的溶液中,NH3⋅H2O和的总数小于0.2NA
B.常温下,5.6g铁与足量的浓硝酸反应,转移的电子数为0.3NA
C.0.4molFe与足量的S反应,转移的电子数为1.2NA
D.含2molH2SO4的浓硫酸与64gCu共热,生成SO2分子数为NA
【答案】A【详解】A.标准状况下,4.48L NH3物质的量为0.2mol,溶于水生成NH3⋅H2O,NH3⋅H2O部分电离,1个NH3⋅H2O可以电离出1个,根据物料守恒,和NH3⋅H2O总数等于0.2NA,A正确;B.常温下,Fe遇到浓硝酸发生钝化,无法计算转移的电子数,B错误;C.已知Fe和S共热反应得到FeS,故0.4mol Fe与足量的S反应,转移的电子数为0.8NA,C错误; D.浓硫酸随着反应进行将变为稀硫酸,不继续与Cu反应,故含2mol H2SO4的浓硫酸与64g Cu共热,无法计算生成SO2的分子数,D错误;
6、下列说法中正确的是
A.是一种食品添加剂,其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等
B.、为含硫化合物,都可用浓硫酸干燥
C.单质硫燃烧时,氧气少量时生成,氧气足量时可通过一步反应生成
D.、溶于雨水会形成酸雨,酸雨的pH约为5.6
【答案】A【详解】A.SO2是一种食品添加剂,其作用主要为漂白、防腐、抗氧化等,A正确;B.浓硫酸与H2S会发生氧化还原反应,B错误;C.S燃烧只能生成SO2,与氧气量无关,C错误;D.氮与硫的氧化物会形成酸雨,酸雨的pH小于5.6,D错误;
7、氮是各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,下列过程属于氮的固定的是
A.在一定条件下由氨气和二氧化碳合成尿素
B.雷雨闪电时,大气中产生了一氧化氮
C.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢
D.工业上用氨气和硝酸合成硝酸铵
【答案】B【详解】A.工业上用氨和二氧化碳合成尿素,属于不同化合态的氮之间的转化,不属于氮的固定,故A错误;B.雷雨闪电时,氮气和氧气生成一氧化氮,氮由游离态转化为化合态,属于氮的固定,故B正确;C.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,属于不同化合态的氮之间的转化,不属于氮的固定,故C错误;D.氨气和硝酸合成硝酸铵属于不同化合态的氮之间的转化,不属于氮的固定,故D错误;
8、能用于鉴别和的溶液是
A.澄清石灰水 B.酸性高锰酸钾溶液 C.酚酞溶液 D.溶液
【答案】B【详解】A.和均能与澄清石灰水发生反应,产生白色沉淀,不能鉴别,A不符合题意;B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能,可以鉴别,B符合题意;C.和均不能使酚酞溶液变色,不能鉴别,C不符合题意;D.和均不能与溶液反应,不能鉴别,D不符合题意;
9、下列有关硫的性质及应用的描述,错误的是
A.从硫的化合价角度分析,单质硫既具有氧化性又具有还原性
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
C.试管内壁沾有硫粉,可用CS2洗涤
D.单质硫燃烧时,氧气少量可生成SO2,氧气足量时可生成SO3
【答案】D【详解】A.S元素最高为+6价,最低为-2价,S单质中S元素化合价为0价,介于+6价和-2价之间,因此单质硫既具有氧化性又具有还原性,A正确;B.S单质的氧化性比较弱,在与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物,如与Fe在加热时反应产生FeS,B正确;C.硫单质不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,因此试管内壁沾有硫粉可用CS2洗涤,C正确;
D.单质硫燃烧时,在点燃时与氧气反应只能生成SO2,反应产物与氧气的量的多少无关,D错误;
故合理选项是D。
10、和都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的和混合后再通入品红与的混合溶液中,能观察到的现象是
①溶液褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A. ①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】B【详解】等物质的量的和混合后再通入品红与的混合溶液,等物质的量的、和水反应:++2H2O=H2SO4+2HCl,、恰好完全反应,无剩余,则品红溶液不褪色,反应生成的H2SO4和反应生成BaSO4沉淀,则观察到的现象为②、③,答案选B。
11、下列实验装置或方案能达到实验目的的是
A.用装置甲制取氨气 B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.丙的原理为 D.收集气体
【答案】C【详解】A.氯化铵加热分解生成氨气和HCl,在试管口冷却化合生成氯化铵,无法制取氨气,故A错误;B.氨气和浓硫酸反应,应用碱石灰干燥氨气,故B错误;C.硝酸是挥发性酸,与氨气反应生成硝酸铵,反应方程式,故C正确;D.NO易被氧气氧化为二氧化氮,根据其难溶于水,应用排水法收集,故D错误;
12、下列反应的离子方程式书写不正确的是
A.用溶液检验气体:
B.向亚硫酸溶液中加入双氧水:
C.溶于水:
D.溶液中加入溶液并微热:
【答案】A【详解】A.溶液和气体反应生成CuS沉淀和H2SO4,离子方程式为,A项错误;B.亚硫酸溶液中含有SO2,向亚硫酸溶液中加入双氧水,SO2和H2O2反应生成H2SO4,反应的离子方程式为,B项正确;C.和水反应生成HNO3和NO,离子方程式为,C项正确;D.溶液中加入溶液并微热生成NH3、NaCl和H2O,离子方程式为,D项正确;
13、下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A.化学性质稳定,可用作保护气
B.NO、均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.易液化,液氨常用作制冷剂
D.具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
【答案】B【详解】A.N2分子中存在氮氮三键,化学性质比较稳定,可用作保护气,选项A正确;B.NO、NO2均为大气污染气体,其中NO遇氧气可以与之反应生成NO2,在大气中不能稳定存在,选项B错误;C.氨气容易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,液氨可作制冷剂,选项C正确;D.HNO3具有强氧化性,可以与铜、银等不活泼金属反应,所以可溶解铜、银等不活泼金属,选项D正确;
14、硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题:
(1)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,主要包括 、 和玻璃。
(2)光导纤维的主要成分是。为 (“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物,写出与烧碱反应的化学方程式 。
(3)沙子可用作建筑材料和制玻璃的原料,下列说法不正确的是______(填字母)。
A.能与水反应 B.在一定条件下能与氧化钙反应
C.是制作光导纤维的主要原料 D.能与稀硫酸反应
(4)硅单质可作硅半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程如图:
①写出制粗硅的化学方程式 。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成、和一种气体单质,写出发生反应的化学方程式 ;在制备高纯硅的过程中若混入,可能引起的后果是 。
【答案】(1)陶瓷 水泥
(2)酸性 SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (3)AD
(4) 2C+SiO22CO↑+Si SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl 高温下,H2遇O2发生爆炸
【详解】(1)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料,主要包括陶瓷、水泥和玻璃。
(2)SiO2是光导纤维的主要成分之一,是酸性氧化物,发生反应的化学方程式为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
(3)A.SiO2不能与水反应,A错误;B.SiO2在高温条件下能与氧化钙反应,B正确;C.SiO2是制作光导纤维的主要原料,C正确;D.SiO2不能与稀硫酸反应,D错误;故选AD。
(4)①石英砂的主要成分是二氧化硅,与焦炭反应生成硅和CO,反应为:2C+SiO22CO↑+Si;②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,根据硅元素化合价升高,则氢元素化合价降低生成H2,该化学反应方程式为:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl;H2遇O2受热时发生爆炸,所以H2还原SiHCl3过程中若混有O2,可能引起的后果是高温下,H2遇O2发生爆炸。
15、硫、氮的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系:
回答下列问题:
(1)从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为 。
(2)写出浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式: ;若要除去中的可以使用 (填试剂名称)。
(3)根据A对应的化合价和物质类别,A为 (写分子式)。
(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择 ,反应的离子方程式为 。
(5)工业生产中利用氨水吸收和,流程如图所示:
被吸收过程的离子方程式是 。
【答案】(1)H2S
(2)C+2H2SO4(浓)CO2+2H2O+2SO2
饱和碳酸氢钠溶液(或酸性高锰酸钾溶液,合理即可
(3)N2O5 (4) 浓硝酸 Cu+4H+ +2NO3- = Cu2++2NO2↑ +2H2O
(5)2NO2+4SO32-=N2+4SO42-
【详解】(1)元素处于最低价态时只有还原性,从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为。
(2)浓硫酸与木炭在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫、水,反应的化学方程式为(浓);亚硫酸的还原性大于碳酸,若要除去中的可以使用饱和碳酸氢钠溶液。
(3)A是+5价N元素的氧化物, A为。
(4)常温下,铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸,反应的离子方程式为。
(5)亚硫酸氨吸收,被还原为氮气、亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,吸收过程的离子方程式是。
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