专题四 无机物的性质、转化与用途-【步步高·考前三个月】2025年高考化学复习讲义课件（江苏专用）（课件PPT+word教案）

考前必备 专题四　无机物的性质、 转化与用途 一、常见物质的性质与用途 二、常见物质结构与性质的关系 内容索引 三、典型元素及其重要化合物的转化关系 一、常见物质的性质与用途 PART ONE 1.常见杀菌剂、消毒剂、净水剂 性质 用途 明矾、铁盐水解生成胶体，具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂) 次氯酸钠是含氯消毒剂的有效成分，具有氧化性 用“84”消毒液消毒 二氧化氯具有较强的氧化性 可用于自来水的杀菌消毒 漂白粉(有效成分为次氯酸钙)具有强氧化性 可作杀菌消毒剂，还可作漂白剂 K2FeO4是强氧化剂，还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 K2FeO4作新型净水剂 2.常见干燥剂、还原剂 性质 用途 氮气的化学性质稳定 作食品保护气 生石灰、无水氯化钙、硅胶能吸水 可作(食品)干燥剂 P2O5能与水反应 可作干燥剂(不可用于食品) Fe、FeO具有还原性 食品的抗氧化剂 SO2既可以杀菌又具有还原性 在葡萄酒中可以微量添加 3.生活、生产中其他物质 性质 用途 Al(OH)3有弱碱性 可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂 明矾溶液显酸性 古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 肥皂水显碱性 作蚊虫叮咬处的清洗剂 Fe2O3是红棕色粉末 作红色颜料 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 性质 用途 铝有还原性，与氧化铁发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属 Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污 草木灰含碳酸钾，水解显碱性 铵态氮肥(如硫酸铵)不能和草木灰混合施用 厨余垃圾含N、P、K等元素 用厨余垃圾制肥料 硅是常用的半导体材料 可作太阳能电池板、电脑芯片 二氧化硅导光能力强 可作光导纤维 4HF+SiO2===2H2O+SiF4↑ 用HF刻蚀玻璃 Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品 性质 用途 MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料 镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料 水玻璃(硅酸钠的水溶液)不燃不爆 可用作耐火材料等 锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料 锌的活泼性大于铁 在海轮外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀 正误判断 (1)钠钾合金可用于原子反应堆导热剂(　　) (2)四氧化三铁用于制备激光打印墨粉(　　) (3)浓H2SO4具有吸水性，可用于干燥氯气(　　) (4)Al(OH)3能与盐酸反应，可用作胃酸中和剂(　　) (5)石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体(　　) (6)活性炭具有极强的吸附能力，可用作制糖业的脱色剂(　　) × 自我检测 √ √ √ √ √ (7)臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒(　　) (8)因氨气极易溶于水，可用作制冷剂(　　) (9)碳酸钡不仅可以作白色颜料，还可用于医疗内服药剂“钡餐”(　　) (10)因新制氢氧化铜有弱碱性，可用于检验尿液中的葡萄糖(　　) (11)晶体Si熔点高、硬度大，可用作通信设备的芯片(　　) (12)Na2SO3有还原性，可用于水处理中脱氯(Cl2)(　　) (13)浓硫酸具有强氧化性，可用于与CaF2反应制HF(　　) × × × √ √ × × (14)NH4Cl受热易分解，可用作铁的除锈剂(　　) (15)NH4Cl分解时吸收大量的热，可用作阻燃剂(　　) (16)NaHCO3溶液显碱性，可用于制胃酸中和剂(　　) (17)NO2具有还原性，与N2H4混合可用作火箭推进剂(　　) (18)HNO3具有氧化性，可用于生产氮肥(　　) (19)常温下，浓硝酸不跟铁发生化学反应，可用铁制容器盛装浓硝酸 (　　) √ × × √ × × 二、常见物质结构与性质的关系 PART TWO 物质的 结构 N、O、F原子电负性大，简单氢化物分子间存在氢键，如H2N—H…NH3 晶体 H2O中 O—H键长比H2S中S—H键 长短 物质中某元素处于低价态 物质中某元素处于高价态 石墨中碳原子未参与杂化的2p电子可在整个碳原子平面中运动 Al2O3晶体中Al3+、O2-电荷数多、半径小 金刚石、SiO2是共价晶体 物质的 性质 氨气沸点高，易液化 熔点高 熔点高、硬度大 热稳定性：H2O>H2S 物质具有还原性，如H2、N2H4、CH3OH 物质具有氧化性，如NaClO、ClO2、FeCl3 石墨可导电 判断下列物质结构及其对应的性质是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)N2H4中的N原子含孤电子对，N2H4可做配体(　　) (2)Cl原子的电负性比H大，ClCH2COOH酸性比CH3COOH强(　　) (3)干冰中CO2分子间范德华力较弱，CO2具有较好的热稳定性(　　) (4)NaCl晶体中离子间存在较强的离子键，NaCl晶体的硬度较大(　　) (5)HC通过氢键缔合成较大的酸根，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3 (　　) 自我检测 × √ √ √ √ (6)NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水(　　) (7)硅氧四面体广泛存在于硅的含氧化合物中(　　) (8)SiO2的熔点比干冰高的原因是SiO2分子间的范德华力大(　　) × × √ 三、典型元素及其重要化合物的转化关系 PART THREE (一)钠及其化合物 1.钠及其重要化合物转化落实 写出图中标号的化学方程式： ①_________________； ② ； ③ ； ④ ； ⑤ ； ⑥ 。 2Na+O2 Na2O2 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O NaOH+CO2(过量)===NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3 2.重要实验再现 (1)钠与水的反应 实验装置   实验原理 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 实验步骤 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中，观察现象 实验现象 钠浮在水面上，熔成光亮的小球，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，且很快消失，溶液变红色 实验结论 钠的密度比水小，反应放热且钠的熔点低，反应剧烈，产生H2和NaOH 实验说明 ①钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应 ②未用完的钠必须放回原试剂瓶 ③金属钠着火，不能用水(或CO2)灭火，必须用干燥的沙土来灭火 (2)过氧化钠与水的反应 实验装置   实验原理 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 实验步骤 把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条伸入试管中，检验生成的气体。用手轻轻触摸试管外壁，然后向反应的溶液中滴入酚酞溶液，观察现象 实验现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃。用手轻轻触摸试管外壁，感觉试管壁温度升高。向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，溶液先变红，后褪色 实验结论 过氧化钠与水反应产生O2和碱性物质，同时放热，反应生成的物质有漂白性 实验说明 ①向反应后的溶液中加入少量MnO2，产生使带火星的木条复燃的气体，证明反应后的溶液中还有H2O2 ②Na2O2、H2O2有强氧化性，可作漂白剂，可杀菌消毒，也可使有机色素(酸碱指示剂、花草等)褪色 ③可以利用Na2O2与水或H2O2与MnO2反应制备少量氧气 (3)碳酸钠与碳酸氢钠溶解性及溶液性质探究 实验原理 Na2CO3+H2O NaHCO3+NaOH，NaHCO3+H2O H2CO3+ NaOH 实验步骤 在两支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3固体(各约1 g)， ①观察二者外观上的细小差别。分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象；将温度计分别插入其中 ②继续向试管内加入5 mL水，用力振荡，观察现象 ③分别向②所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液，观察现象 实验现象 Na2CO3为白色粉末，NaHCO3为细小的白色晶体；盛放Na2CO3的试管中温度计示数升高，盛放NaHCO3的试管中温度计示数降低；Na2CO3完全溶解，溶液变红色；NaHCO3部分溶解，溶液变浅红色 实验结论 ①溶解性：Na2CO3和NaHCO3都能溶于水，溶解度：Na2CO3大于NaHCO3；Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热 ②水溶液酸碱性：Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性 (4)碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性对比实验 实验装置   实验原理 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O 实验步骤 在大、小硬质试管中分别加入Na2CO3固体和NaHCO3固体。点燃酒精灯加热，观察现象 实验现象 A试管中澄清石灰水变浑浊，B试管中澄清石灰水不变浑浊 实验结论 ①Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中有CO2 ②Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强 实验说明 大硬质试管温度高，应放置热稳定性强的Na2CO3固体 (二)铁及其化合物 1.铁及其重要化合物转化落实 写出图中标号的化学方程式： ① ； ② ； ③ ； ④ ； ⑤ 。 2Fe+3Cl2 2FeCl3 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2或Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3 2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2或2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 2.重要实验再现 (1)铁与水蒸气的反应 实验装置   (或 ) 实验原理 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 实验步骤 用镊子将一湿棉花团塞入试管底部，用药匙向试管中部加入适量还原铁粉，塞紧带导管的橡皮塞，将导管口浸入肥皂液液面下，加热试管，一段时间后用燃着的火柴靠近肥皂泡，观察现象 实验现象 红热的铁粉与水蒸气反应产生气体，蒸发皿中产生大量肥皂泡，用燃着的火柴靠近肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内的固体仍为黑色 实验结论 铁不能与冷水、热水反应，但能与高温水蒸气反应，生成氢气 实验说明 ①酒精灯上加一个金属网罩是为了集中加热，提高温度，也可以使用酒精喷灯代替酒精灯 ②实验结束时，先将导管从肥皂液中取出，再熄灭酒精灯 (2)氢氧化亚铁的制备 实验装置   实验原理 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓；Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 实验步骤 在两支试管里分别加入少量FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象 实验现象 ①试管中有红褐色沉淀产生 ②试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 实验说明 ①氢氧化亚铁制备的核心问题：一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与氧隔绝 ②Fe2+易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配，且配制FeSO4溶液的蒸馏水要煮沸除去氧气 ③为了防止NaOH溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液 ④能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的装置如下：     (3)铁离子与亚铁离子的转化与检验 实验装置   实验原理 2Fe3++Fe===3Fe2+，2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 实验步骤 在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中，加入足量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察现象。把上层清液倒入另一试管中，再加入几滴氯水，观察现象 实验现象 滴入KSCN溶液后，无明显现象，加入几滴氯水，溶液变为 红色 实验结论 Fe3+与Fe2+在适当的还原剂、氧化剂作用下可以相互转化 实验说明 KSCN+氧化剂法检验Fe2+时，先加入KSCN溶液，无明显变化后，再加入新制氯水等氧化剂，试剂加入的顺序不能颠倒 ①Fe3+的检验 向待检液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。离子方程式：K++Fe3+ +[Fe(CN)6]4-===KFe[Fe(CN)6]↓。 ②Fe2+的检验 向待检液中滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，生成蓝色沉淀。离子方程式：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=== KFe[Fe(CN)6]↓。 (三)氯及其化合物 1.氯及其重要化合物转化落实 2.重要反应规范书写 (1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式：_______________ ______________________。 (2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)：_________________ ______________________。 (3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)：________________________ ______________。 (4)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)：_________ _______________________。 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O ===2Mn2++5Cl2↑+8H2O 2Mn+16H++10Cl- Ca(ClO)2+2H2O 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+ 2H2O===4H++S+2Cl- SO2+Cl2+ 3.重要实验再现 (1)氯气的实验室制法与性质探究 实验装置   实验原理 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，Cl2+2NaOH=== NaCl+NaClO+H2O 实验步骤 组装如图所示实验装置，检查装置气密性。加入相关药品，打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸，加热圆底烧瓶，观察现象 实验现象 集气瓶中充满了黄绿色的气体；湿润的红色布条放在瓶口褪色(或湿润淀粉⁃KI试纸放在瓶口变蓝) (2)卤素单质氧化性强弱的实验探究 实验装置   实验原理 2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2，2KI+Cl2===2KCl+I2，2KI+Br2=== 2KBr+I2 实验步骤 将少量新制氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置； 将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置 实验现象 ①溶液分层，下层呈橙色；②溶液分层，下层呈深紫色；③溶液分层，下层呈深紫色 实验结论 氧化性：Cl2>Br2>I2；非金属性：Cl>Br>I 实验说明 F2极易与水反应：2F2+2H2O===4HF+O2，F2不能从溶液中置换其他卤素单质 (四)硫及其化合物 1.硫及其重要化合物转化落实 2.重要反应规范书写 (1)书写下列反应的化学方程式 ①将H2S气体通入CuSO4溶液中： ； ②将SO2通入H2S溶液中： ； ③Cu和浓H2SO4混合加热： ； ④C和浓H2SO4混合加热： ； H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4 2H2S+SO2===3S↓+2H2O Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O ⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2： 。 (2)用离子方程式回答下列问题 ①热的烧碱溶液可以除硫，其原因： ； ②将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因： _________________________________； ③S2-和S可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因： ___________________________。 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑ 3S+6OH- 2S2-+S+3H2O SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++4H+ 2S2-+S+6H+===3S↓+3H2O 3.重要实验再现 (1)二氧化硫性质的实验探究 实验装置   实验原理 SO2+H2O H2SO3 实验步骤 把盖有橡胶塞、充满二氧化硫气体的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，观察现象。待液面高度不再变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，将试管中的液体分为两份，一份滴加紫色石蕊溶液；另一份滴加1~2滴品红溶液，振荡，观察颜色变化，后加热试管，再观察 实验现象 ①试管中液面上升 ②滴加紫色石蕊溶液后，溶液变红色 ③滴加品红溶液后，溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色，同时有刺激性气味的气体生成 实验结论 ①SO2易溶于水，其水溶液显酸性 ②SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定 (2)浓硫酸的吸水性和脱水性实验 实验装置   实验原理 C12H22O11 12C+11H2O，C+2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+2H2O 实验步骤 ①将3 mL浓硫酸滴到胆矾晶体上，观察现象 ②将5 mL浓硫酸滴入盛有2 g蔗糖的试管中，观察现象。将产生的气体通入品红溶液中，观察现象 实验现象 ①蓝色晶体变成白色粉末 ②白色蔗糖变黑、体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体，产生的气体使品红溶液褪色 实验结论 ①浓硫酸具有吸水性 ②浓硫酸具有脱水性(强氧化性) 实验说明 ①吸水性(有现成的水)：浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂 ②脱水性(无现成的水)：浓硫酸可使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成比脱去 (3)浓硫酸与铜的反应 实验装置   实验原理 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 实验步骤 在试管里加入2 mL浓硫酸，用带导管和一个小孔的橡胶塞塞紧，从孔中插入一根下端卷成螺旋状的铜丝，使铜丝与浓硫酸接触，加热。把产生的气体依次通入品红溶液和紫色石蕊溶液中，观察现象。向外拉铜丝，终止反应，冷却后，把试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色 实验现象 a试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；b试管中的品红溶液变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液变为红色；将a试管里的物质慢慢倒入水中，溶液变为蓝色 实验说明 ①浓硫酸能与大多数金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，自身一般被还原为SO2 ②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化 ③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，自身被还原为SO2 (五)氮及其化合物 1.氮及其重要化合物转化落实 2.重要反应规范书写 (1)写出图中标号的化学方程式： ① ； ② ； ③ ； ④ 。 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O 4NH3+5O2 4NO+6H2O 3NO2+H2O===2HNO3+NO C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O (2)用方程式回答下列问题 ①将NH3通入AlCl3溶液中： 。 ②将NO2通入NaOH溶液中： 。 ③将NH3通入灼热的CuO中，固体由黑色变红色：___________________ __________。 ④用NH3可以检验输送Cl2的管道是否漏气，若漏气则有白烟生成： 。 3NH3+3H2O+Al3+===Al(OH)3↓+3N 2NO2+2OH-===N+N+H2O 2NH3+3CuO N2+ 3Cu+3H2O 8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl 3.重要实验再现 (1)NO、NO2性质实验 实验装置   实验操作 在一支50 mL的注射器里充入 20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口， 振荡注射器，观察现象 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，振荡注射器，再观察现象 现象 无明显现象 振荡前：无色气体变为红棕色 振荡后：红棕色气体变为无色 实验结论 ①NO为无色气体，不溶于水，常温下，易被氧气氧化：2NO+O2===2NO2 ②NO2为红棕色气体，溶于水时与水发生歧化反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO 实验说明 多次吸入足量氧气可将NO完全吸收。在工业生产硝酸时，可通入过量的空气使氮氧化物完全转化为硝酸 (2)氨气溶于水的喷泉实验 实验装置   实验原理 氨气极易溶于水(NH3+H2O NH3·H2O N+OH-)，导致容器内的气体压强变小，容器内外产生压强差，外界大气压将水压入，从而形成喷泉 实验步骤 在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，轻轻挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象 实验现象 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 实验结论 氨极易溶于水，水溶液呈碱性 实验说明 ①实验成功的关键：a.装置的气密性要好；b.烧瓶要干燥； c.氨气要充满 ②若无胶头滴管引发喷泉，可采用热敷法或冷敷法引发喷泉 (3)氨气的实验室制法 实验装置   实验原理 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O 实验步骤 组装如图所示实验装置，检查装置气密性。加入药品，对NH4Cl与Ca(OH)2混合固体加热，观察现象 实验现象 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 实验说明 ①试剂的选择：考虑操作方便、安全，铵盐一般用氯化铵或硫酸铵，碱一般用Ca(OH)2，不用NaOH，因为后者易潮解，成本高 ②可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸来检验产生的氨气。用碱石灰(CaO和NaOH)干燥氨气，不能用浓硫酸、CaCl2(可生成CaCl2· 8NH3)干燥氨气 ③实验室快速制取氨气的方法：用浓氨水和固体NaOH反应或直接加热浓氨水 下列物质间转化能实现的是_______(填序号)。 (1)NO(g) HNO3(aq) (2)稀HNO3(aq) NO2(g) (3)NO(g) N2(g) (4)N(aq) N2(g) (5)NaCl(aq) Cl2(g) 漂白粉(s) (6)NaCl(aq) NaHCO3(s) Na2CO2(s) 自我检测 (7)NaBr(aq) Br2(aq) I2(aq) (8)Mg(OH)2(s) MgCl2(aq) Mg(s) (9)NaHCO3(s) Na2CO3(s) NaOH(aq) (10)Al(s) Na[Al(OH)4] Al(OH)3(s) (11)AgNO3(aq) [Ag(NH3)2]+(aq) Ag(s) (12)Fe2O3(s) Fe(s) FeCl3(aq) (3)(7)(9) $$ 一、常见物质的性质与用途 1.常见杀菌剂、消毒剂、净水剂 性质 用途 明矾、铁盐水解生成胶体，具有吸附性 明矾作净水剂(混凝剂) 次氯酸钠是含氯消毒剂的有效成分，具有氧化性 用“84”消毒液消毒 二氧化氯具有较强的氧化性 可用于自来水的杀菌消毒 漂白粉(有效成分为次氯酸钙)具有强氧化性 可作杀菌消毒剂，还可作漂白剂 K2FeO4是强氧化剂，还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体 K2FeO4作新型净水剂 2.常见干燥剂、还原剂 性质 用途 氮气的化学性质稳定 作食品保护气 生石灰、无水氯化钙、硅胶能吸水 可作(食品)干燥剂 P2O5能与水反应 可作干燥剂(不可用于食品) Fe、FeO具有还原性 食品的抗氧化剂 SO2既可以杀菌又具有还原性 在葡萄酒中可以微量添加 3.生活、生产中其他物质 性质 用途 Al(OH)3有弱碱性 可用于治疗胃酸过多 NaHCO3受热分解生成CO2、能与酸反应 可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂 明矾溶液显酸性 古代用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈 肥皂水显碱性 作蚊虫叮咬处的清洗剂 Fe2O3是红棕色粉末 作红色颜料 浓氨水具有挥发性和还原性 用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气 铝有还原性，与氧化铁发生铝热反应 可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属 Na2CO3水解使溶液显碱性 用热的纯碱溶液洗去油污 草木灰含碳酸钾，水解显碱性 铵态氮肥(如硫酸铵)不能和草木灰混合施用 厨余垃圾含N、P、K等元素 用厨余垃圾制肥料 硅是常用的半导体材料 可作太阳能电池板、电脑芯片 二氧化硅导光能力强 可作光导纤维 4HF+SiO2===2H2O+SiF4↑ 用HF刻蚀玻璃 Al具有良好的延展性和抗腐蚀性 常用铝箔包装物品 MgO、Al2O3的熔点很高 作耐高温材料 镁铝合金质量轻、强度大 可用作高铁车厢材料 水玻璃(硅酸钠的水溶液)不燃不爆 可用作耐火材料等 锂质量轻、比能量大 可用作电池负极材料 锌的活泼性大于铁 在海轮外壳上装若干锌块以减缓船体腐蚀 正误判断 (1)钠钾合金可用于原子反应堆导热剂(　　) (2)四氧化三铁用于制备激光打印墨粉(　　) (3)浓H2SO4具有吸水性，可用于干燥氯气(　　) (4)Al(OH)3能与盐酸反应，可用作胃酸中和剂(　　) (5)石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体(　　) (6)活性炭具有极强的吸附能力，可用作制糖业的脱色剂(　　) (7)臭氧有强氧化性，可用于水体杀菌消毒(　　) (8)因氨气极易溶于水，可用作制冷剂(　　) (9)碳酸钡不仅可以作白色颜料，还可用于医疗内服药剂“钡餐”(　　) (10)因新制氢氧化铜有弱碱性，可用于检验尿液中的葡萄糖(　　) (11)晶体Si熔点高、硬度大，可用作通信设备的芯片(　　) (12)Na2SO3有还原性，可用于水处理中脱氯(Cl2)(　　) (13)浓硫酸具有强氧化性，可用于与CaF2反应制HF(　　) (14)NH4Cl受热易分解，可用作铁的除锈剂(　　) (15)NH4Cl分解时吸收大量的热，可用作阻燃剂(　　) (16)NaHCO3溶液显碱性，可用于制胃酸中和剂(　　) (17)NO2具有还原性，与N2H4混合可用作火箭推进剂(　　) (18)HNO3具有氧化性，可用于生产氮肥(　　) (19)常温下，浓硝酸不跟铁发生化学反应，可用铁制容器盛装浓硝酸(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√　(7)√　(8)×　(9)×　(10)×　(11)×　(12)√　(13)×　(14)×　(15)√ (16)√　(17)×　(18)×　(19)× 二、常见物质结构与性质的关系 物质的 结构 N、O、F原子电负性大，简单氢化物分子间存在氢键，如H2N—H…NH3 晶体 H2O中O—H键长比H2S中S—H键长短 物质中某元素处于低价态 物质中某元素处于高价态 石墨中碳原子未参与杂化的2p电子可在整个碳原子平面中运动 Al2O3晶体中Al3+、O2-电荷数多、半径小 金刚石、SiO2是共价晶体 物质的 性质 氨气沸点高，易液化 熔点高 熔点高、硬度大 热稳定性：H2O>H2S 物质具有还原性，如H2、N2H4、CH3OH 物质具有氧化性，如NaClO、ClO2、FeCl3 石墨可导电 判断下列物质结构及其对应的性质是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)N2H4中的N原子含孤电子对，N2H4可做配体(　　) (2)Cl原子的电负性比H大，ClCH2COOH酸性比CH3COOH强(　　) (3)干冰中CO2分子间范德华力较弱，CO2具有较好的热稳定性 (　　) (4)NaCl晶体中离子间存在较强的离子键，NaCl晶体的硬度较大(　　) (5)HC通过氢键缔合成较大的酸根，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3(　　) (6)NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水(　　) (7)硅氧四面体广泛存在于硅的含氧化合物中(　　) (8)SiO2的熔点比干冰高的原因是SiO2分子间的范德华力大(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)× 三、典型元素及其重要化合物的转化关系 (一)钠及其化合物 1.钠及其重要化合物转化落实 写出图中标号的化学方程式： ①2Na+O2Na2O2； ②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑； ③2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2； ④2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O； ⑤NaOH+CO2(过量)===NaHCO3； ⑥Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。 2.重要实验再现 (1)钠与水的反应 实验装置 实验原理 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 实验步骤 在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠投入水中，观察现象 实验现象 钠浮在水面上，熔成光亮的小球，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，且很快消失，溶液变红色 实验结论 钠的密度比水小，反应放热且钠的熔点低，反应剧烈，产生H2和NaOH 实验说明 ①钠通常保存在煤油中，防止与氧气、水等反应 ②未用完的钠必须放回原试剂瓶 ③金属钠着火，不能用水(或CO2)灭火，必须用干燥的沙土来灭火 (2)过氧化钠与水的反应 实验装置 实验原理 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 实验步骤 把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条伸入试管中，检验生成的气体。用手轻轻触摸试管外壁，然后向反应的溶液中滴入酚酞溶液，观察现象 实验现象 试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃。用手轻轻触摸试管外壁，感觉试管壁温度升高。向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，溶液先变红，后褪色 实验结论 过氧化钠与水反应产生O2和碱性物质，同时放热，反应生成的物质有漂白性 实验说明 ①向反应后的溶液中加入少量MnO2，产生使带火星的木条复燃的气体，证明反应后的溶液中还有H2O2 ②Na2O2、H2O2有强氧化性，可作漂白剂，可杀菌消毒，也可使有机色素(酸碱指示剂、花草等)褪色 ③可以利用Na2O2与水或H2O2与MnO2反应制备少量氧气 (3)碳酸钠与碳酸氢钠溶解性及溶液性质探究 实验原理 Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH，NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH 实验步骤 在两支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3固体(各约1 g)， ①观察二者外观上的细小差别。分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象；将温度计分别插入其中 ②继续向试管内加入5 mL水，用力振荡，观察现象 ③分别向②所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液，观察现象 实验现象 Na2CO3为白色粉末，NaHCO3为细小的白色晶体；盛放Na2CO3的试管中温度计示数升高，盛放NaHCO3的试管中温度计示数降低；Na2CO3完全溶解，溶液变红色；NaHCO3部分溶解，溶液变浅红色 实验结论 ①溶解性：Na2CO3和NaHCO3都能溶于水，溶解度：Na2CO3大于NaHCO3；Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热 ②水溶液酸碱性：Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性 (4)碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性对比实验 实验装置 实验原理 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 实验步骤 在大、小硬质试管中分别加入Na2CO3固体和NaHCO3固体。点燃酒精灯加热，观察现象 实验现象 A试管中澄清石灰水变浑浊，B试管中澄清石灰水不变浑浊 实验结论 ①Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中有CO2 ②Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强 实验说明 大硬质试管温度高，应放置热稳定性强的Na2CO3固体 (二)铁及其化合物 1.铁及其重要化合物转化落实 写出图中标号的化学方程式： ①2Fe+3Cl22FeCl3； ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3； ③2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2或2FeCl3+Fe===3FeCl2； ④2FeCl2+Cl2===2FeCl3； ⑤4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。 2.重要实验再现 (1)铁与水蒸气的反应 实验装置 (或) 实验原理 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 实验步骤 用镊子将一湿棉花团塞入试管底部，用药匙向试管中部加入适量还原铁粉，塞紧带导管的橡皮塞，将导管口浸入肥皂液液面下，加热试管，一段时间后用燃着的火柴靠近肥皂泡，观察现象 实验现象 红热的铁粉与水蒸气反应产生气体，蒸发皿中产生大量肥皂泡，用燃着的火柴靠近肥皂泡，听到爆鸣声，反应后试管内的固体仍为黑色 实验结论 铁不能与冷水、热水反应，但能与高温水蒸气反应，生成氢气 实验说明 ①酒精灯上加一个金属网罩是为了集中加热，提高温度，也可以使用酒精喷灯代替酒精灯 ②实验结束时，先将导管从肥皂液中取出，再熄灭酒精灯 (2)氢氧化亚铁的制备 实验装置 实验原理 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓；Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 实验步骤 在两支试管里分别加入少量FeCl3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象 实验现象 ①试管中有红褐色沉淀产生 ②试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 实验说明 ①氢氧化亚铁制备的核心问题：一是溶液中的溶解氧必须除去，二是反应过程必须与氧隔绝 ②Fe2+易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配，且配制FeSO4溶液的蒸馏水要煮沸除去氧气 ③为了防止NaOH溶液加入时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液 ④能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的装置如下： (3)铁离子与亚铁离子的转化与检验 实验装置 实验原理 2Fe3++Fe===3Fe2+，2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 实验步骤 在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中，加入足量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察现象。把上层清液倒入另一试管中，再加入几滴氯水，观察现象 实验现象 滴入KSCN溶液后，无明显现象，加入几滴氯水，溶液变为红色 实验结论 Fe3+与Fe2+在适当的还原剂、氧化剂作用下可以相互转化 实验说明 KSCN+氧化剂法检验Fe2+时，先加入KSCN溶液，无明显变化后，再加入新制氯水等氧化剂，试剂加入的顺序不能颠倒 ①Fe3+的检验 向待检液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀。离子方程式：K++Fe3++[Fe(CN)6]4-===KFe[Fe(CN)6]↓。 ②Fe2+的检验 向待检液中滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，生成蓝色沉淀。离子方程式：K++Fe2++[Fe(CN)6]3-=== KFe[Fe(CN)6]↓。 (三)氯及其化合物 1.氯及其重要化合物转化落实 2.重要反应规范书写 (1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 (2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)：2Mn+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。 (3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)：2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。 (4)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)：SO2+Cl2+2H2O===4H++S+2Cl-。 3.重要实验再现 (1)氯气的实验室制法与性质探究 实验装置 实验原理 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 实验步骤 组装如图所示实验装置，检查装置气密性。加入相关药品，打开分液漏斗活塞滴加浓盐酸，加热圆底烧瓶，观察现象 实验现象 集气瓶中充满了黄绿色的气体；湿润的红色布条放在瓶口褪色(或湿润淀粉⁃KI试纸放在瓶口变蓝) (2)卤素单质氧化性强弱的实验探究 实验装置 实验原理 2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2，2KI+Cl2===2KCl+I2，2KI+Br2===2KBr+I2 实验步骤 将少量新制氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置； 将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置 实验现象 ①溶液分层，下层呈橙色；②溶液分层，下层呈深紫色；③溶液分层，下层呈深紫色 实验结论 氧化性：Cl2>Br2>I2；非金属性：Cl>Br>I 实验说明 F2极易与水反应：2F2+2H2O===4HF+O2，F2不能从溶液中置换其他卤素单质 (四)硫及其化合物 1.硫及其重要化合物转化落实 2.重要反应规范书写 (1)书写下列反应的化学方程式 ①将H2S气体通入CuSO4溶液中： H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4； ②将SO2通入H2S溶液中： 2H2S+SO2===3S↓+2H2O； ③Cu和浓H2SO4混合加热： Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O； ④C和浓H2SO4混合加热： C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O； ⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2： Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑。 (2)用离子方程式回答下列问题 ①热的烧碱溶液可以除硫，其原因：3S+6OH-2S2-+S+3H2O； ②将SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因：SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++4H+； ③S2-和S可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因：2S2-+S+6H+===3S↓+3H2O。 3.重要实验再现 (1)二氧化硫性质的实验探究 实验装置 实验原理 SO2+H2OH2SO3 实验步骤 把盖有橡胶塞、充满二氧化硫气体的试管倒立在水中，在水面下打开橡胶塞，观察现象。待液面高度不再变化时，在水下用橡胶塞塞紧试管口，取出试管，将试管中的液体分为两份，一份滴加紫色石蕊溶液；另一份滴加1~2滴品红溶液，振荡，观察颜色变化，后加热试管，再观察 实验现象 ①试管中液面上升 ②滴加紫色石蕊溶液后，溶液变红色 ③滴加品红溶液后，溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色，同时有刺激性气味的气体生成 实验结论 ①SO2易溶于水，其水溶液显酸性 ②SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定 (2)浓硫酸的吸水性和脱水性实验 实验装置 实验原理 C12H22O1112C+11H2O，C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 实验步骤 ①将3 mL浓硫酸滴到胆矾晶体上，观察现象 ②将5 mL浓硫酸滴入盛有2 g蔗糖的试管中，观察现象。将产生的气体通入品红溶液中，观察现象 实验现象 ①蓝色晶体变成白色粉末 ②白色蔗糖变黑、体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体，产生的气体使品红溶液褪色 实验结论 ①浓硫酸具有吸水性 ②浓硫酸具有脱水性(强氧化性) 实验说明 ①吸水性(有现成的水)：浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂 ②脱水性(无现成的水)：浓硫酸可使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成比脱去 (3)浓硫酸与铜的反应 实验装置 实验原理 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 实验步骤 在试管里加入2 mL浓硫酸，用带导管和一个小孔的橡胶塞塞紧，从孔中插入一根下端卷成螺旋状的铜丝，使铜丝与浓硫酸接触，加热。把产生的气体依次通入品红溶液和紫色石蕊溶液中，观察现象。向外拉铜丝，终止反应，冷却后，把试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，观察溶液的颜色 实验现象 a试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；b试管中的品红溶液变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液变为红色；将a试管里的物质慢慢倒入水中，溶液变为蓝色 实验说明 ①浓硫酸能与大多数金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，自身一般被还原为SO2 ②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化 ③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，自身被还原为SO2 (五)氮及其化合物 1.氮及其重要化合物转化落实 2.重要反应规范书写 (1)写出图中标号的化学方程式： ①Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O； ②4NH3+5O24NO+6H2O； ③3NO2+H2O===2HNO3+NO； ④C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。 (2)用方程式回答下列问题 ①将NH3通入AlCl3溶液中：3NH3+3H2O+Al3+===Al(OH)3↓+3N。 ②将NO2通入NaOH溶液中：2NO2+2OH-===N+N+H2O。 ③将NH3通入灼热的CuO中，固体由黑色变红色：2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。 ④用NH3可以检验输送Cl2的管道是否漏气，若漏气则有白烟生成：8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl。 3.重要实验再现 (1)NO、NO2性质实验 实验装置 实验操作 在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，观察现象 打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，振荡注射器，再观察现象 现象 无明显现象 振荡前：无色气体变为红棕色 振荡后：红棕色气体变为无色 实验结论 ①NO为无色气体，不溶于水，常温下，易被氧气氧化：2NO+O2===2NO2 ②NO2为红棕色气体，溶于水时与水发生歧化反应：3NO2+H2O===2HNO3+NO 实验说明 多次吸入足量氧气可将NO完全吸收。在工业生产硝酸时，可通入过量的空气使氮氧化物完全转化为硝酸 (2)氨气溶于水的喷泉实验 实验装置 实验原理 氨气极易溶于水(NH3+H2ONH3·H2ON+OH-)，导致容器内的气体压强变小，容器内外产生压强差，外界大气压将水压入，从而形成喷泉 实验步骤 在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和胶头滴管(预先吸入水)的橡胶塞塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。打开弹簧夹，轻轻挤压胶头滴管，使少量水进入烧瓶。观察并描述现象 实验现象 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 实验结论 氨极易溶于水，水溶液呈碱性 实验说明 ①实验成功的关键：a.装置的气密性要好；b.烧瓶要干燥；c.氨气要充满 ②若无胶头滴管引发喷泉，可采用热敷法或冷敷法引发喷泉 (3)氨气的实验室制法 实验装置 实验原理 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 实验步骤 组装如图所示实验装置，检查装置气密性。加入药品，对NH4Cl与Ca(OH)2混合固体加热，观察现象 实验现象 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 实验说明 ①试剂的选择：考虑操作方便、安全，铵盐一般用氯化铵或硫酸铵，碱一般用Ca(OH)2，不用NaOH，因为后者易潮解，成本高 ②可用湿润的红色石蕊试纸或浓盐酸来检验产生的氨气。用碱石灰(CaO和NaOH)干燥氨气，不能用浓硫酸、CaCl2(可生成CaCl2·8NH3)干燥氨气 ③实验室快速制取氨气的方法：用浓氨水和固体NaOH反应或直接加热浓氨水 下列物质间转化能实现的是________(填序号)。 (1)NO(g)HNO3(aq) (2)稀HNO3(aq)NO2(g) (3)NO(g)N2(g) (4)N(aq)N2(g) (5)NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s) (6)NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO2(s) (7)NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq) (8)Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s) (9)NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq) (10)Al(s)Na[Al(OH)4]Al(OH)3(s) (11)AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]+(aq)Ag(s) (12)Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq) 答案　(3)(7)(9) 学科网（北京）股份有限公司 $$