第5章 化工生产中的重要非金属元素 课程阶段总结-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单选）

第五章　课程阶段总结 　知识体系建构·关键厘清 　专题突破·重难探究 专题1　硫、氮及其化合物的转化与推断 【知识整合】 1．氮、硫及其化合物的转化关系 (1)氮及其化合物的转化 (2)硫及其化合物的转化 2．氮、硫及其化合物推断题的常见突破口 (1)特征颜色 NO2(红棕色)、单质S(淡黄色)。 (2)特征变化 ①NO遇到空气(或O2)变成红棕色的NO2；②SO2为无色、有刺激性气味的气体，将其通入品红溶液中，溶液褪色；③常温下，Fe、Al在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化。 (3)特征转化：符合“ABCD”的转化关系。 例如：N2(或NH3)NONO2HNO3；S(或H2S)SO2SO3H2SO4。 【对点突破】 1．(2024·江西一模)部分含N及S物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示，下列推断合理的是(　　) A．a′和c′气体混合无明显现象 B．制取1 mol a，工业上只需要投料14 g b C．实验室一般用Na2SO3和e反应制备c′ D．可以用铝槽车运输浓的e溶液和浓的e′溶液 解析：选D。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SO3、e′为H2SO4。a′为H2S、c′为SO2，两者混合反应生成S单质，可观察到淡黄色固体生成，A错误； a为NH3、b为N2，工业上用氮气和氢气化合生成氨气，该反应是可逆反应，制取1 mol氨气需要氮气的质量大于14 g，B错误；实验室用Na2SO3和浓硫酸制取SO2，C错误； e为HNO3，e′为H2SO4，在常温下Al遇浓硝酸、浓硫酸会发生钝化，可以用铝槽车运输，D正确。 2．A～H均是中学常见物质，它们之间有下图所示转化关系(部分产物已略去)。已知：A为酸式盐，常用作化肥；常温下B、D、E、F、G均为气体，C为无色液体。 回答下列问题： (1)实验室检验D的方法及现象：________________________。 (2)反应①的离子方程式为_________________________________。 (3)反应②的化学方程式为___________________________________； 若生成3.2 g E，则转移电子的物质的量为________mol。 (4)反应③的化学方程式为_______________________________， 常用于工业制________。 (5)在反应④中，被还原的物质与被氧化的物质的物质的量之比为 ________。 解析：D是NH3，E是O2，C是H2O，B是CO2，A为NH4HCO3。D(NH3)与E(O2)在催化剂、加热条件下反应生成F，则F是NO；NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，故G是NO2，H是HNO3。 答案：(1)用湿润的红色石蕊试纸接触D，试纸变蓝色(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近D，产生白烟)　 (2)＋2OH—NH3↑＋＋2H2O (3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　0.2 (4)4NH3＋5O24NO＋6H2O　硝酸　(5)1∶2 专题2　常见气体的制备方法 【知识整合】 1．常见气体的制备装置 装置 应用 固体(或液体)＋液体气体 固体(＋固体)气体 固体(或液体)＋液体―→气体 2.气体的净化除杂方法 (1)除杂试剂的选择：依据主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性。 (2)吸收剂的选择 ①易溶于水的气体杂质可用水吸收； ②酸性杂质可用碱性物质吸收； ③碱性杂质可用酸性物质吸收； ④水为杂质时，可用干燥剂吸收； ⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。 (3)气体的干燥净化装置 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热 装置图 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 常见试剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性)、碱石灰(碱性) Cu、CuO、Mg等 例如当CO2中混有O2杂质时，可选用Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。 3．气体的收集方法 (1)一般方法 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水且不与水反应 O2、H2、NO、CO等 排空气法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、 NO2、CO2等 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3等 (2)创新方法 ①从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。 ②若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体：换成饱和食盐水收集氯气，换成饱和碳酸氢钠溶液收集二氧化碳，换成四氯化碳收集HCl或NH3。 4．常用的防倒吸装置 5．常见气体的典型制备装置 (1)Cl2的实验室制备 (2)SO2的实验室制备 (3)NH3的实验室制备 【对点突破】 3．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　) 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 NaOH NH3 H2O B 浓硫酸 Cu SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 NaOH溶液 D 浓盐酸 KMnO4 Cl2 NaOH溶液 解析：选D。氨的密度比空气密度小，应选向下排空气法收集， A错误；浓硫酸和Cu反应生成SO2需要加热才能进行， B错误；稀硝酸和Cu反应生成NO，不能得到NO2，C错误；浓盐酸和KMnO4反应生成Cl2，Cl2的密度比空气密度大，应选向上排空气法收集，Cl2可以用NaOH溶液吸收，D正确。 4．(2024·陕西咸阳检测)NH3是一种重要的化工产品，也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备NH3并完成相关性质实验。 Ⅰ.实验室制取NH3通常有两种方法：①选择药品氢氧化钙与氯化铵固体；②选择药品NaOH固体与浓氨水。 (1)用方法①制备NH3应选择的装置是______(填“甲”或“乙”)，发生反应的化学方程式为________________________________________________。 检验NH3已收集满的方法是_________________________________。 (2)利用装置乙还可制取下列气体中的______(填字母)。 a．H2　　　b．CO2　　　c．Cl2 (3)下列能用作NH3尾气吸收装置的是______(填序号)。 Ⅱ.该化学兴趣小组设计下图装置探究NH3的性质。 (4)实验发现A中固体完全变红，B中无水硫酸铜变蓝，还产生一种单质气体。实验后取A中红色固体于试管中，加入过量稀硫酸。已知：Cu和Cu2O均为红色固体，Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O。 ①若溶液不变蓝，A中发生的总反应化学方程式为____________________。 ②若溶液变蓝，证明红色固体中______(填“有”或“没有”)Cu2O，经称量反应前A中CuO质量为8 g，反应后A中红色固体质量为6.8 g，则红色固体中金属铜的质量分数为__________(精确至0.01%)。 (5)若将B与C装置中的a相连，通入SO2后，BaCl2溶液中产生白色沉淀，写出生成白色沉淀的总离子方程式：___________________________________。 解析：(2)反应物为固体与液体，反应条件不加热，利用该装置适宜Zn和盐酸制备氢气、石灰石和盐酸制备二氧化碳、高锰酸钾和浓盐酸制备氯气等，故选abc。 (3)①氨极易溶于水，若将导管直接通入水中会发生倒吸，所以①不可用；②中用一倒扣于水面的漏斗可以防止倒吸，可以用来吸收尾气；③用一个安全瓶，烧杯中的水回流到安全瓶中，不会回流到反应装置中，可以用来吸收尾气；④是一个密闭体系，容易由于气体压强过大而发生危险，不可用；综上所述，能用来吸收尾气的是②③。 (4)①若溶液不变蓝，说明没有铜离子，则产物中没有氧化亚铜，只有单质铜；②若溶液变蓝，证明红色固体中有Cu2O；反应前A中CuO质量为8 g，物质的量为0.1 mol，若反应后全部转变为Cu，则0.1 mol Cu的质量为6.4 g，若反应后全部转化为Cu2O，则物质的量为0.05 mol，质量为7.2 g，所以反应后6.8 g固体中既有铜，也有Cu2O，设铜的物质的量为x，Cu2O的物质的量为y，则有64x＋144y＝6.8，x＋2y＝0.1，可解得x＝0.05 mol，y＝0.025 mol；铜的质量为0.05 mol×64 g/mol＝3.2 g，金属铜的质量分数为×100%＝47.06%。 答案：(1)甲　2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O　用湿润的红色石蕊试纸靠近圆底烧瓶口，试纸变成蓝色，说明氨已经集满　(2)abc (3)②③　(4)①3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O　②有　47.06% (5)2NH3＋H2O＋SO2＋Ba2+===BaSO3↓＋ 学科网（北京）股份有限公司 $$