内容正文:
化工生产中的重要非金属元素
人教版 必修二一轮复习
从物质类别视角建构元素及其化合物的知识体系,以硫为例
S
H2S
SO2
SO3
H2SO4
Na2SO4
H2SO3
H2
O2
O2
H2O
NaOH
H2O
O2
Na2SO3
从元素价态视角认识物质间转化关系,以氮为例
N2
NH3
NO
NO2
HNO3
H2
O2
O2
H2O
O2
-1
0
+2
+4
+5
NO
NH3
Cu
2、从物质类别的视角认识物质间的转化关系
一、物质的性质及转化
以硫为例构建流程图,说明按照物质类别认识各类物质及其转化关系
非金属单质
O2
氧化物
H2O
含氧酸
盐
碱或
碱性氧化物
H2
非金属氢化物
S
O2
SO2
H2O
H2SO3
盐
碱或
碱性氧化物
H2
H2S
如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱,G为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对原子质量比C小16,则下列说法
3、从元素价态的视角认识物质间的转化关系
一、物质的性质及转化
以含氮物质相互转化为例,说明如何实现下列转化
N
N
N
N
-3
N
0
+2
+4
+5
化合价降低,表现氧化性
需与还原性物质反应,如 H2
N
N
N
-3
N
0
+2
+4
+5
化合价升高,表现还原性
需与氧化性物质反应,如 O2
N2
NH3
NO
1
2
3
4
5
6
N
NO2
HNO3
N
N
N
-3
N
0
+2
+4
+5
N2
NH3
NO
1
2
3
4
5
6
N
NO2
HNO3
1
2
3
4
5
6
请写出下列转化的化学方程式
请将硫元素从类别和价态两个视角分析单质及其化合物之间的相互转化关系
总结
4、辩识化学物质
一、物质的性质及转化
5、基于性质认识实验室制取物质的方法
一、物质的性质及转化
以氨的实验室制取为例,谈谈实验室里通过化学方法制取某种物质,通常需要考虑哪些问题?
5、基于性质认识实验室制取物质的方法
二、无机非金属材料
以SO42-、NH4+的检验来说明物质的辨别
2.下列关于物质或离子检验的叙述不正确的是
A.将气体通过湿润的淀粉KI试纸,试纸变蓝,证明原气体可能是Cl2或O3
B.气体通过无水CuSO4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.将气体通过澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO2或SO2
2.对某酸性溶液(可能含有Br-、SO42-、H2SO3、NH4+)分别进行如下实验:①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色;②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是( )
A.Br- B.SO42- C.H2SO3 D.NH4+
以氨的实验室制取为例,谈谈实验室里通过化学方法制取某种物质,通常需要考虑哪些问题?
实验室制取二氧化硫气体,并验证其性质,其原理和装置是怎样的?
4.为测定气球内的气体成分,有的学生用超薄的气球按如图装置进行实验。开始时气球沉于烧杯底部,打开开关后,过一会儿气球从烧杯底部慢慢浮起,最后悬于烧杯口。气球内盛放的气体可能是( )
A.O2 B.H2 C.NH3 D.SO2
以硫及其化合物为例,画出硫的价类二维图。
0
-2
+6
+4
单质
氧化物
酸
盐
物质类别
价态
6.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度,下图为氮、硫及其部分化合物的价类二维图,下列说法不正确的是
A.坐标轴左侧区域代表的是氮及其化合物
B. 的转化均能一步实现
C.c、d和i、j均属于酸性氧化物
D.f与l可以是同一种物质
7.如图是某元素的价类二维图。其中X是一种强碱,G为正盐,通常条件下Z是无色液体,D的相对原子质量比C小16,则下列说法正确的是
A. B 的浓溶液具有吸水性,可用来干燥气体
B. C 和 D 两种大气污染物,都能用排空气法收集
C. E 只能是非金属
D. 实验室制备 F 时,可以将其浓溶液滴入碱石灰中进行制取
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
六、无机非金属材料
分类 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 性质稳定、透光性好 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 光学器件、超级电容、电池、复合材料等
碳纳米管 比面积大、光学性能好、强度大 传感器、电池、复合材料等
A(正盐)
C
E(酸)
X (强酸或强碱)
B
乙
乙
丙
D
练习1:
已知当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均含另外同一种元素.但都有如下的转化关系:
(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:__________________________________。
(NH4)2S
O2
H2O
H2SO4
HNO3
练习2:
硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如图,请回答下列问题。
(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式:____
(2)吸收塔C中通入空气的目的是_将一氧化氮氧化成二氧化氮_;
C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是_C (填反应容器代号)
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式
解释原因:___
(4)碳与浓硝酸反应的化学方程式是____
如图的各方框表示一种反应物或生成物(某些物质已经略去),其中常温下A、C、D为无色气体,C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
练习3:
(1)写出物质X的化学式:__
(2)写出下列变化的化学方程式:
①A→D:___2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
②G→E:___3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO
③F→G:___
NH4HCO3(或(NH4)2CO3)
练习4:
在盛有一定量浓硝酸的试管中加入6.4 g铜片发生反应。
(1)开始阶段,观察到的现象为__铜片逐渐溶解,溶液由无色变为绿色,产生红棕色的气体,反应的化学方程式是____Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)反应结束后,铜片有剩余,再加入少量20%的稀硫酸,这时铜片上又有气泡产 生,反应的离子方程式是___3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)若6.4 g铜片消耗完时,共产生气体2.8 L(标准状况)。则整个反应过程中所消耗的硝酸的物质的量是___0.325 mol
5.硅是构成无机非金属材料的一种主要元素,下列有关硅的化合物的叙述错误的是
A.氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为Si3N4
B.碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C.光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为SiO2
D.硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键结合
A(正盐)
C
E(酸)
X (强酸或强碱)
B
乙
乙
丙
D
6. 已知当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均含另外同一种元素。但都有如下的转化关系:
(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:__________________________________。
(NH4)2S
O2
H2O
H2SO4
HNO3
7.硝酸铵是一种常用的化肥,其工业生产流程如图,请回答下列问题。
(1)写出反应容器B中发生反应的化学方程式:____
(2)吸收塔C中通入空气的目的是_将一氧化氮氧化成二氧化氮_;
C、D两个反应容器中发生的反应,属于氧化还原反应的是_C (填反应容器代号)
(3)浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶里,并放置在阴凉处,用化学方程式
解释原因:___
(4)碳与浓硝酸反应的化学方程式是____
(1)写出物质X的化学式:__
(2)写出下列变化的化学方程式:
①A→D:___2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
②G→E:___3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO
③F→G:___
8.如图的各方框表示一种反应物或生成物(某些物质已经略去),其中常温下A、C、D为无色气体,C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
NH4HCO3(或(NH4)2CO3)
9.下列说法正确的是( )
A.加入过量氨水,有白色沉淀生成,则原溶液一定有Al3+
B.加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生特征蓝色沉淀,则原溶液一定有Fe3+
C.加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则原溶液一定有SO42-
D.加入NaOH溶液,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则原溶液一定有NH4+
感谢您的指导!
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