第5章 化工生产中的重要非金属元素 章末整合 重点突破 （课件）-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（人教版2019，通用）

第五章 章末整合　重点突破 体系构建　理清脉络 重点突破　素养提升 内容索引 体系构建　理清脉络 1.硫及其化合物 2.氮及其化合物 3.无机非金属材料 体验高考 1.(2023·全国乙卷，11)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是 A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓ B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 Na2S＋2O2===Na2SO4 C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2＋4H2O===HBrO4＋7HBr D 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O √ 溶液呈棕黄色是因为有Fe3＋，有浑浊是产生了Fe(OH)3，因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化，化学方程式为 12FeSO4＋3O2＋6H2O=== 4Fe2(SO4)3＋4Fe(OH)3↓，A错误； 硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质，使颜色加深，化学方程式为2Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH ＋ 2S↓，B错误； 溴水中存在平衡：Br2＋H2O　　HBrO＋HBr，HBrO见光易分解，促使该平衡正向移动，所以溴水放置太久会变质，C错误； 胆矾为CuSO4·5H2O，颜色为蓝色，如果表面失去结晶水，则变为白色的CuSO4，D正确。 体验高考 2.(2023·广东，4)1827年，英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下，兴趣小组利用以下装置，进行如下实验。其中，难以达到预期目的的是 A.图1：喷泉实验 B.图2：干燥NH3 C.图3：收集NH3 D.图4：制备NH3 √ NH3极易溶于水，溶于水后圆底烧瓶内压强减小，从而产生喷泉，故A可以达到预期； P2O5为酸性氧化物，NH3具有碱性， 两者可以发生反应，故不可以用P2O5干燥NH3，故B不可以达到预期； NH3的密度比空气小，可采用向下排空气法收集，故C可以达到预期； CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热，促使NH3挥发，可用此装置制备NH3，故D可以达到预期。 体验高考 3.(2022·重庆，5)工业上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A.消耗14 g N2生成NH3分子数为2NA B.消耗1 mol H2，生成N—H键数为2NA C.生成标准状况下22.4 L NH3，电子转移数为2NA D.氧化1 mol NH3生成NO，需O2分子数为2NA √ N2与H2合成NH3反应的化学方程式为N2＋3H2 2NH3。由 化学方程式可知，消耗14g氮气生成氨气为 ×2＝1 mol，即生成氨气的分子数为NA，故A错误； 由化学方程式可知，消耗1 mol氢气生成N—H键为1 mol× ×3＝2 mol， 即生成的N—H键数为2NA，故B正确； 由方程式可知，生成标准状况下22.4 L氨气，反应转移电子为 ×3＝3 mol，即电子转移数为3NA，故C错误； 高温、高压 催化剂 由得失电子守恒可知，1 mol氨气与氧气反应生成一氧化氮，需氧气 1 mol× ＝1.25 mol，即需O2分子数为1.25NA，故D错误。 体验高考 4.(2021·全国甲卷，9)实验室制备下列气体的方法可行的是 选项 气体 方法 A 氨气 加热氯化铵固体 B 二氧化氮 将铝片加到冷浓硝酸中 C 硫化氢 向硫化钠固体滴加浓硫酸 D 氧气 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 √ 氯化铵不稳定，加热易分解生成氨气和氯化氢，但两者遇冷又会化合生成氯化铵固体，所以不能用于制备氨气，A不可行； 将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，不能用于制备二氧化氮，B不可行； 硫化氢为还原性气体，浓硫酸具有强氧化性，不能用浓硫酸与硫化钠固体反应制备硫化氢气体，因为该气体会与浓硫酸发生氧化还原反应，C不可行； 实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，可用此方法制备氧气，D可行。 体验高考 5.(2020·全国卷Ⅰ，9)下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是   气体(杂质) 方法 A SO2(H2S) 通过酸性高锰酸钾溶液 B Cl2(HCl) 通过饱和的食盐水 C N2(O2) 通过灼热的铜丝网 D NO(NO2) 通过氢氧化钠溶液 √ 酸性高锰酸钾溶液不仅能与H2S反应，也能与SO2反应，A项不能实现目的。 体验高考 6.(2021·山东，8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是 A.吸收过程中有气体生成 B.结晶后母液中含有NaHCO3 C.气流干燥湿料时温度不宜过高 D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3 √ 根据流程图分析可知，吸收过程中有二氧化碳生成，A正确； 结晶后母液中含饱和NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸， 没有NaHCO3，假设产物中存在NaHCO3，则其会与生成的NaHSO3发生反应，且NaHCO3溶解度较低，若其残留于母液中，会使晶体不纯，假设不成立，B错误； NaHSO3高温时易分解变质，所以气流干燥过程中温度不宜过高，C正确； 结合上述分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正确。 返回 重点突破　素养提升 突破一　S、N、Si及其化合物的转化关系 1.硫及其化合物的转化 完成下列序号表示的化学方程式或离子方程式： ③_________________； ④______________； ⑤______________； ⑥_______________________； ⑦__________________________； ⑨_________________________； 2H2S＋SO2===3S＋2H2O FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ ⑪____________________________； ⑫_________________________； ⑮______________________； ⑯_______________________________； ⑰_______________________________________。 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl 催化剂 △ 2SO2＋O2　　　　2SO3 2.氮及其化合物的转化 完成下列序号表示的化学方程式： ①___________________； ②______________________； NH3＋HCl===NH4Cl NH3＋H2O　　NH3·H2O ③____________________________； ④_________________________________________； ⑤_________________________； ⑥_________________________； 高温、高压 催化剂 N2＋3H2　　　　　　2NH3 ⑦ _____________________ ； ⑧ _____________________ ； ⑨ _________________ ； ⑩ __________________________ ； ⑪ _________________________________________ ； 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ⑫ __________________________ ； ⑬ ___________________________________________。 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 3.硅及其重要化合物之间的转化 完成下列序号表示的化学方程式： ⑤ _______________________ ； ⑥ ________________________； ⑦ _________________________； ⑧ ____________________________ ； ⑨ _____________________________________________________ ； ⑪ _________________________________________________________ ________________ 。 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O Na2SiO3＋2HCl===H2SiO3↓＋2NaCl或Na2SiO3＋CO2＋H2O=== Na2CO3＋H2SiO3↓ 跟踪训练 1.(2023·山西大同一中月考)下列说法不正确的有几个 ①铁与氯气反应生成氯化铁，则铁与硫反应生成硫化铁 ②氨气催化氧化制备硝酸属于氮的固定 ③保存氢氟酸可用玻璃瓶，但不能用玻璃塞 ④氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂 ⑤高纯硅可用于制作光导纤维 ⑥硅酸钠的水溶液可以用作黏合剂和防火剂 A.3 B.4 C.5 D.6 √ ①铁与氯气反应生成氯化铁，但铁与硫反应生成硫化亚铁，故错误； ②氮的固定是指将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，故错误； ③保存氢氟酸不可用玻璃瓶，也不能用玻璃塞，故错误； ④氨易液化，汽化时要吸收大量的热，因此可用作制冷剂，正确； ⑤制作光导纤维的是二氧化硅，故错误； ⑥硅酸钠的水溶液可以用作黏合剂和防火剂，正确。 跟踪训练 2.(2022·山东烟台高一期末)如图是N、S及其化合物的“价—类”二维图，下列说法正确的是 A.在一定条件下，a可将c、d还原为b B.c′使品红褪色的原理与HClO的漂白原 理相同 C.a与浓e、a′与浓e′均能发生氧化还原反应 D.常温下，Fe与浓e和浓e′均不反应 √ 根据图示，a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2、e为HNO3；a′为H2S、b′为S，c′为SO2，d′为H2SO3、e′为H2SO4，据此解答。a为NH3、b为N2、c为NO、d 为NO2，根据化合价以及氧化还原规律，一定条件下，a可将c、d还原为b，A正确； c′使品红褪色的原理为与有色物质生成不稳定的无色物质，HClO的漂白原理为将有色物质氧化为无色物质，原理不相同，B错误； 氨气和浓硝酸不能发生氧化还原反应，H2S可以和浓硫酸发生氧化还原反应，C错误； 常温下，Fe遇浓硝酸和浓硫酸会发生钝化反应，阻止反应进一步进行，不是不反应，D错误。 突破二　无机框图推断题解题技巧 1.解题方法 34 2.常用“突破口” (1)物质的颜色 淡黄色固体—___、______；红棕色粉末—______； 红褐色沉淀—________；蓝色沉淀—________； 黑色固体—Fe3O4、CuO等；红色溶液—Fe(SCN)3； 红棕色气体—____；黄绿色气体—____。 S Na2O2 Fe2O3 Fe(OH)3 Cu(OH)2 NO2 Cl2 35 (2)常见物质检验的现象 ①焰色试验：钠为_____、钾为_____(透过蓝色钴玻璃)。 ②Fe2＋遇碱出现沉淀颜色变化：_____________________；Fe3＋遇SCN－显_____，遇碱生成_______沉淀。 ③高中阶段所学的气体中溶于水显碱性的只有_____；在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有____。 ④能与盐酸、稀硫酸作用产生有刺激性气味的无色气体，且该气体能使溴水、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色的一般为含____或_____的物质。 黄色 紫色 白色→灰绿色→红褐色 红色 红褐色 氨气 NO 36 (3)物质的特殊性质 ①能使品红溶液褪色的气体：____(加热后品红溶液又恢复红色)、___(加热后品红溶液不恢复红色)。 ②使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：____。 ③使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：NO2、___、Br2、 FeCl3溶液等。 ④能与SO2、Cl2、O2等气体(或其水溶液)反应析出淡黄色沉淀：H2S。 ⑤在一定条件下具有漂白性的物质：Na2O2、_____、SO2、氯水、活性炭等。 ⑥___可作半导体材料，_____可制作光导纤维。 ⑦与水反应放出气体的物质：___、K、Na2O2等。 SO2 Cl2 NH3 Cl2 H2O2 Si SiO2 Na 37 (4)熟悉重要无机物转化关系的常考形式 ①“ ” 38 39 跟踪训练 1.如图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是 A.甲只具有还原性 B.乙、丙均为酸性氧化物 C.乙既有氧化性，又有还原性 D.丁为黄色或淡黄色固体 √ 甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2价的S只有还原性，但其中的H为＋1价，具有氧化性，如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性，A项错误； SO2中的S为＋4价，处于S的中间价态，C项正确； 单质S为黄色或淡黄色固体，D项正确。 跟踪训练 2.A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质，它们之间有如图的反应关系： (1)若A是淡黄色固体，C、D是氧化物，C是造成酸雨的主要物质，但C也有其广泛的用途，写出其中的两个用途： ______________________________________ __________。 漂白、防腐、作为生产硫酸的原料等(任写两个即可) 跟踪训练 (2)若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光 化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A 是大气的主要成分，写出该反应的化学方程式： _____________________________。 (3)若D物质具有两性，②③反应均要用强碱溶液，④反应时通入过量的一种能引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置：_________________。 第三周期第ⅢA族 跟踪训练 (4)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐， 两种物质中除钠、氧外的元素为同一主族，且溶 液均显碱性，写出②反应的化学方程式： ________________________________，D的化学式是_______。 (5)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A，②⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于刻蚀印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式：_________________________。 Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ Na2CO3 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 返回 S＋2CuCu2S S＋FeFeS S＋H2H2S 2H2S＋3O22SO2＋2H2O SO＋2H＋===SO2↑＋H2O Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 4NH3＋5O24NO＋6H2O 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O NH3·H2ONH3↑＋H2O N2＋3MgMg3N2 N2＋O22NO SiCl4＋2H2Si＋4HCl SiO2＋2C2CO↑＋Si CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑ SO HCO ABCD(酸或碱) NH3(N2)NONO2HNO3； H2S(S)SO2SO3H2SO4； NaNa2ONa2O2NaOH。 ②ABC NaOHNa2CO3NaHCO3； NaAlO2Al(OH)3AlCl3； Na2CO3NaHCO3CO2； AlCl3Al(OH)3NaAlO2。 4NH3＋6NO5N2＋6H2O $$