第五章章末复习-2024-2025学年高一化学教学优选课件（人教版2019必修第二册）

第一章 化学反应的热效应 第五章 化工生产中的主要非金属元素 章末复习 硫及其化合物 硫及其化合物 硫及其化合物 将SO2通入下列溶液中,观察到的现象及体现的SO2的性质如表所示。 硫及其化合物 硫及其化合物 浓硫酸的性质及 的检验 1.浓硫酸的性质:在涉及H2SO4的反应时,要注意分析浓度不同时的反应情况: (1)Zn与浓硫酸反应时,如果Zn过量,随着H2SO4浓度减小,当浓硫酸变成稀硫酸时,Zn与稀硫酸反应生成H2,最终得到SO2和H2的混合气体。 (2)Cu与浓硫酸反应时,如果Cu过量,随着H2SO4浓度的减小,当浓硫酸变成稀硫酸时,两者将不再反应。 S (3)常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,若加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应: 硫及其化合物 硫及其化合物 不同价态含硫物质之间的相互转化 硫及其化合物 1. (1)不同价态含硫物质之间的转化是通过氧化还原反应实现的。 (2)硫元素化合价升高和降低时一般升高或降低到其相邻的价态。 (3)含高价态硫元素的物质与含低价态硫元素的物质反应时,一般生成中间价态。如 (4)含相邻价态硫元素的物质间一般不发生氧化还原反应。如SO2与浓硫酸、S与H2S、S与SO2之间不发生氧化还原反应。 2.相同价态含硫物质之间的转化。 (1)相同价态含硫物质之间的转化是通过与酸或碱反应实现的。 硫及其化合物 (2)可从物质类别的角度认识相同价态含硫物质之间的转化。如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化,可类比于CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化;H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化。 3.含硫物质的连续氧化。 H2S在少量氧气中燃烧时,生成水和硫单质;在足量O2中燃烧时,生成水和SO2。 课堂检测 1.某化学兴趣小组为探究二氧化硫的性质,按如图所示装置进行实验。 请回答下列问题: (1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是　　　　　　　　,反应的化学方程式为　 　 。  (2)装置B中的现象是　　　　　　　　, 反应的离子方程式为　  。  (3)装置C中的现象是　　　　　　　　,该现象说明二氧化硫具有的性质是　　　。  请回答下列问题:  (4)装置D的目的是探究二氧化硫与品红作用的可逆性,写出实验操作及现象:  　　　　　　　　　。  (5)尾气可采用　　　　　　　　溶液吸收。  12 (3)溶液中出现淡黄色浑浊　氧化性 (4)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色 (5)氢氧化钠(其他合理答案也可) 特别提醒 与亚硫酸钠反应制备SO2气体时,用70%左右的浓硫酸而不用98.3%的浓硫酸或稀硫酸的原因:若用98.3%的浓硫酸,因其含水少,硫酸主要以分子形式存在,H+浓度很小,难以反应。若用稀硫酸,含水量多,因SO2易溶于水,不利于SO2的逸出。 13 课堂检测 2.在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的大16,E是酸。当X无论是强酸还是强碱时,都有如图所示转化关系,当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另一种元素。 请回答下列问题: (1)A是　　　　,Y是　　　　,Z是　　　　。  (2)当X是强酸时,E是　　　　,写出B生成C的化学方程式:　 　　　　　　　　　。  (3)当X是强碱时,E是　　　　,写出B生成C的化学方程式:　　　　　　　　　。  解析:由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,易联想D与C相比,分子增加1个氧原子,则D可能是氧化物。E为酸,则E应为含氧酸,而Y是能提供“O”的物质,Y为O2,Z为H2O。A为正盐,与强酸或强碱反应生成的物质都能连续两次被氧化,最后得到一种含氧酸,可推知,A与强碱反应时,A可能是铵盐: 15 氮及其化合物 氮及其化合物 氮及其化合物 氮及其化合物 氮及其化合物 “4法”突破金属与HNO3反应的计算 氮及其化合物 “4法”突破金属与HNO3反应的计算 氮及其化合物 氮及其化合物 转化关系： 课堂检测 1.在某100 mL的混合液中,硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol·L-1、0.1 mol·L-1,向该混合液中加入1.92 g 铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中铜离子物质的量浓度(mol·L-1)是(　　)。 A.0.15 B.0.225 C.0.35 D.0.45 答案:B 课堂检测 2．A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系如下：  请完成下列问题： (1)若A通常状态下为固态单质，则A→E分别为(写化学式) A________，B________，C________， D________，E________。 (2)若A通常状态下为气态单质，则A→E分别为(写化学式) A________，B________，C________， D________，E________。 (3)写出(2)中E→C转化的离子方程式_____________________ 硅及其化合物 硅及其化合物 硅及其化合物 硅及其化合物 转化关系： 无机非金属材料 分类 名称 性能 主要用途 传统硅酸盐材料 陶瓷 熔点高、硬度大、耐腐蚀、性质稳定 建筑材料、日用器皿、卫生洁具等 玻璃 透光性好、硬度大、无固定熔点 建筑材料、各种器皿、光学仪器等 水泥 遇水逐渐变硬（水硬性）、硬化后性质稳定 大量用于建筑、水利、道路等工程中 无机非金属材料 分类 名称 性能 主要用途 新型无机非金属材料 晶体硅 导电性介于导体与绝缘体之间 半导体材料、计算机芯片、太阳能电池等 二氧化硅 透光性好、性质稳定 光导纤维、玻璃仪器、装饰品等 新型陶瓷 分别具有光学、热学、电学、磁学等方面的特性 分别用于激光、火箭发动机、压电陶瓷、磁悬浮技术、人工关节等 石墨烯 电阻率低、热导率高、强度大 光电器件、超级电容、电池、复合材料等 碳纳米管 比表面积打、电学性能好、强度大 传感器、电池、复合材料等 Thank you for watching al(硫元素的存在)eq \a\vs4\al(硫,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(硫\b\lc\{ (\a\vs4\al\co1(\b\lc\{ (\a\vs4\al\co1(游离态的硫,化合态的硫)), eq \a\vs4\al(硫,单,质,的,性,质) \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(物理性质：黄色晶体，质脆，易研成粉末。, 难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2,化学性质\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(S＋O2\o(=====,\s\up20(点燃))SO2,S＋H2\o(=====,\s\up20(△))H2S,S＋Fe\o(=====,\s\up20(△))FeS,S＋2Cu\o(=====,\s\up20(△))Cu2S)))))))) al(二,氧,化,硫)eq \a\vs4\al(硫,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：无色、有刺激性气味的气体，, 密度比空气的大，易液化，易溶于水, eq \a\vs4\al(化,学,性,质) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(漂白性：品红\o(――→,\s\up20(SO2))褪色\o(――→,\s\up20(△))恢复至原来颜色,可逆反应：SO2＋H2OH2SO3,大气污染物：SO2\o(――→,\s\up20(O2),\s\do20(△，催化剂))SO3\o(――→,\s\up20(H2O))H2SO4，, 形成酸雨pH<5.6,还原性：2SO2＋O2\o(,\s\up20(催化剂),\s\do20(△))2SO3,氧化性：SO2＋2H2S===3S＋2H2O)))))) 溶液 紫色石蕊溶液 加有酚酞的氢氧化钠溶液 品红 溶液 酸性KMnO4溶液、溴水 氢硫酸 (H2S溶液) 现象 变红 褪色 褪色 褪色 生成淡黄色沉淀 SO2的 性质 溶于水显酸性 溶于水显酸性 漂白性 还原性 氧化性 al(硫,酸)eq \a\vs4\al(硫,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(稀硫酸：酸的通性, eq \a\vs4\al(浓,硫,酸) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(脱水性与蔗糖反应,吸水性：作干燥剂不能干燥碱性气体NH3及还原性气体H2S、HBr、HI等,eq \a\vs4\al(强,氧,化,性) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Cu＋2H2SO4浓\o(=====,\s\up20(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑浓硫酸的酸性和氧化性,C＋2H2SO4浓\o(=====,\s\up20(△))CO2↑＋2H2O＋2SO2↑)), eq \a\vs4\al(SO\o\al(2－,4)的检验,稀盐酸酸化,后，加入BaCl2,溶液) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(排除Ag＋、CO\o\al(2－,3)、SO\o\al(2－,3)等的干扰,SO\o\al(2－,3)易被HNO3氧化成SO\o\al(2－,4)不能用稀硝酸酸化)))))))) 2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O, Fe+H2SO4FeSO4+H2↑。 2.S的检验。 (1)检验S时要防止其他离子的干扰。 ①Ag+干扰:用稀盐酸酸化防止Ag+干扰,Ag++Cl-AgCl↓。 ②C、S干扰:因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀。 但这些沉淀都溶于强酸,因此检验S时,必须先用强酸—— 盐酸酸化(不能用硝酸、硫酸酸化)。 (2)钡盐的选择。 所用的钡盐不能是Ba(NO3)2,一般用BaCl2,因为在酸性条 件下,S、HS、SO2等会被溶液中的N氧化为S, 从而得出错误的结论。 2H2S+SO23S↓+2H2O,2S2-+S+6H+3S↓+3H2O。 H2SSO2SO3H2SO4 H2SSSO2SO3H2SO4 答案:(1)蒸馏烧瓶　 Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O (2)溶液由紫红色变为无色　 5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+ 答案:(1)(NH4)2S　O2　H2O (2)H2SO4　2H2S+3O22SO2+2H2O (3)HNO3　4NH3+5O24NO+6H2O ABCDE ANH3NONO2HNO3; A与强酸反应时,A可能为硫化物(含S2-): AH2SSO2SO3H2SO4。 综上所述,可确定A是(NH4)2S。 eq \a\vs4\al(氮,及,其,化,合,物) al(化,学,性,质)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(单质N2\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：无色、无味的气体，密度略小于空气，难溶于水, \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氧化性\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(N2＋3Mg\o(=====,\s\up20(点燃))Mg3N2,N2＋3H2\o(,\s\up20(高温、高压),\s\do20(催化剂))2NH3)),还原性：N2＋O2\o(=====,\s\up20(放电或高温))2NO)))))) al(氧,化,物)eq \a\vs4\al(氮,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(NO\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：无色气体，难溶于水,化学性质：与氧气反应，2NO＋O2===2NO2,3Cu＋8HNO3稀===3CuNO32＋2NO↑＋4H2O)),NO2\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：红棕色、有刺激性气味的气体，, 密度比空气的大，易液化，易溶于水,化学性质：与水反应，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,Cu＋4HNO3浓===CuNO32＋2NO2↑＋2H2O)))))) al(氢化物,NH3)eq \a\vs4\al(氮,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：无色、有刺激性气味的气体，密度比空气的小，, 很容易液化，极易溶于水,化学性质\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(与水反应：NH3＋H2ONH3·H2O,与酸反应：NH3＋HCl===NH4Cl,催化氧化：4NH3＋5O2\o(=====,\s\up20(催化剂),\s\do20(△))4NO＋6H2O)),实验室制法：2NH4Cl＋CaOH2\o(=====,\s\up20(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O等)))) al(硝酸,HNO3)eq \a\vs4\al(氮,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体, eq \a\vs4\al(化,学,性,质) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(不稳定性：4HNO3\o(=====,\s\up20(△),\s\do20(或光照)) 4NO2↑＋O2↑＋2H2O,强氧化性\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3Cu＋8HNO3稀===3CuNO32＋2NO↑＋4H2O,Cu＋4HNO3浓===CuNO32＋2NO2↑＋2H2O,常温下，铁、铝遇浓硝酸钝化,C＋4HNO3浓\o(=====,\s\up20(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O)))))))) 原子守 恒法 HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以N的形式存在于溶液中;一部分HNO3做氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量 得失电子 守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量 电荷守 恒法 HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)有:c(N)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子) 离子方程 式计算法 金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中的N在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或N进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒 al(铵盐,NH4Cl等)eq \a\vs4\al(氮,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：绝大多数铵盐都易溶于水, eq \a\vs4\al(化,学,性,质) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(受热易分解：如NH4Cl\o(=====,\s\up20(△))NH3↑＋HCl↑等,与碱反应：如2NH4Cl＋CaOH2\o(=====,\s\up20(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O等 )))))) 解析:根据 　　 3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O 物质的量(mol) 0.03 0.06 0.04 x H+不足量,则x=3×=0.022 5, 因此,铜离子物质的量浓度为0.225 mol·L-1。 S H2S SO2 SO3 H2SO4 N2 NH3 NO NO2 HNO3 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O eq \a\vs4\al(硅,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(硅\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：晶体硅是灰黑色固体，有金属光泽，熔点高、, 硬而脆、导电性介于导体和绝缘体之间,化学性质\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Si＋2F2===SiF4,Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑,Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)),制备：SiO2＋2C\o(=====,\s\up20(高温))Si＋2CO↑,主要用途\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(半导体材料,制芯片,制造硅太阳能电池)))))) al(二,氧,化,硅)eq \a\vs4\al(硅,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(硅\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(晶体结构：空间网状结构每个硅原子, 周围结合4个氧原子，每个, 氧原子周围结合2个硅原子,eq \a\vs4\al(主,要,反,应) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(SiO2＋CaO\o(=====,\s\up20(高温))CaSiO3炼铁、炼钢的造渣反应,SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O注意：盛放碱液的, 试剂瓶用橡胶塞或木塞,SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O用于雕刻玻璃,SiO2＋2C\o(=====,\s\up20(高温))Si＋2CO↑,SiO2＋Na2CO3\o(=====,\s\up20(高温))Na2SiO3＋CO2↑,SiO2＋CaCO3\o(=====,\s\up20(高温))CaSiO3＋CO2↑)),用途：制造光导纤维、光学仪器、石英玻璃等)))))) al(硅,酸)eq \a\vs4\al(硅,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(物理性质：不溶于水,化学性质：酸性弱于H2CO3,制备方法\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓,Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓)))),硅酸盐\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(典型硅酸盐：Na2SiO3，其水溶液俗称水玻璃, eq \a\vs4\al(硅,酸,盐,工,业) \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(水泥\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(主要原料：石灰石、黏土,主要成分：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3)),陶瓷原料：黏土,普通玻璃\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(主要原料：石灰石、纯碱、石英砂,主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2)))))))) $$