第四章非金屬及其化合物高考化學(xué)新高考適用目錄第1節(jié)硅及其化合物

無(wú)機(jī)非金屬材料

考點(diǎn)清單

即練即清第2節(jié)鹵族元素海水資源的開(kāi)發(fā)利用

考點(diǎn)清單

即練即清第3節(jié)硫及其化合物

考點(diǎn)清單

即練即清第4節(jié)氮及其化合物

考點(diǎn)清單

即練即清考法突破6氯、硫、氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化

即練即清考情清單節(jié)考題示例考情分析1.硅及其化合物無(wú)機(jī)非金屬材料(2024江西T1)(2023湖北T3)(2022河北T1)本章內(nèi)容為高考必考內(nèi)容,一般融合實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)考查非金屬及其化合物的制備和性質(zhì)探究,或在化工流程題中考查非金屬及其化合物的應(yīng)用。在復(fù)習(xí)中要熟練掌握非金屬及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備及應(yīng)用,借助“價(jià)—類”二維圖熟練掌握含有同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化2.鹵族元素海水資源的開(kāi)發(fā)利用(2024黑、吉、遼T6)(2024安徽T4)(2024重慶T6)(2024福建T7)(2024浙江1月T2)(2024浙江1月T6)(2022北京T7)(2022廣東T8)3.硫及其化合物(2024湖北T7)(2023北京T7)(2023廣東T9)(2022廣東T5)(2021北京T6)(2021福建T4)(2020海南T15)4.氮及其化合物(2024湖南T7)(2024江蘇T6)(2023廣東T4)(2022江蘇T8)(2022福建T10)第1節(jié)硅及其化合物無(wú)機(jī)非金屬材料一、硅酸鹽材料名稱主要成分原料陶瓷硅酸鹽黏土普通玻璃Na2SiO3、CaSiO3、SiO2純堿、石灰石、石英砂水泥硅酸鹽黏土、石灰石、石膏普通玻璃生產(chǎn)原理:Na2CO3+SiO2

Na2SiO3+CO2↑,CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑。注意①硅酸鹽中,Si和O構(gòu)成了硅氧四面體,Si在四面體的中心,O在四面體的4個(gè)頂點(diǎn);

樣的四面體通過(guò)頂點(diǎn)的O連接,每個(gè)O為兩個(gè)四面體共用,與2個(gè)Si連接。硅氧四

面體結(jié)構(gòu)的特殊性,決定了硅酸鹽材料大多具有硬度高、難溶于水、耐高溫、耐腐蝕

等特點(diǎn)。硅酸鹽材料也稱為傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料。②CaSiO3+6HF

CaF2+SiF4↑+3H2O。③石英砂主要成分為SiO2。二、新型無(wú)機(jī)非金屬材料1.硅(1)硅在自然界主要以硅酸鹽(如地殼中的大多數(shù)礦物)和氧化物(如水晶、瑪瑙)的形式

存在。(2)制備:SiO2+2C

Si(粗硅)+2CO↑,Si+3HCl

SiHCl3+H2,SiHCl3+H2

Si+3HCl。(3)用途:①作半導(dǎo)體材料;②制作硅太陽(yáng)能電池;③制作芯片。2.二氧化硅(1)存在形式:石英、水晶、瑪瑙、沙子等。(2)化學(xué)性質(zhì)①酸性氧化物:SiO2+2NaOH

Na2SiO3+H2O(盛有堿性物質(zhì)的試劑瓶要用橡膠塞,不能用玻璃塞)。②能與氫氟酸反應(yīng):SiO2+4HF

SiF4↑+2H2O。注意氫氟酸為弱酸,保存在鉛制器皿或塑料瓶中。(3)用途:生產(chǎn)光導(dǎo)纖維、化學(xué)儀器、光學(xué)儀器、鐘表部件等。3.新型陶瓷(1)性能:在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面具有很多新特性和功能。(2)代表物:碳化硅(SiC)①俗名:金剛砂。②結(jié)構(gòu):碳原子和硅原子通過(guò)共價(jià)鍵連接,具有類似金剛石的結(jié)構(gòu)。1molSiC中含有4

molSi—C鍵。③性質(zhì)和用途:硬度很大,可用作砂紙和砂輪的磨料;具有優(yōu)異的高化性能,可用作耐高、耐高體材料等。(3)其他新型陶瓷①高陶瓷一般用碳化硅、氮化硅或某些金屬氧化物等在高結(jié)而成,具有

耐高溫、抗氧化、耐磨蝕等優(yōu)良性能。與金屬材料相比,更能適應(yīng)嚴(yán)酷的環(huán)境,可用于

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和高材料等。②壓電陶瓷主要有鈦酸鹽和鋯酸鹽等,能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化?？捎糜跒V波

器、揚(yáng)聲器、超聲波探傷器和點(diǎn)火器等。③透明陶瓷主要有氧化鋁、氧化釔等氧化物透明陶瓷和氮化鋁、氟化鈣等非氧化物

透明陶瓷,具有優(yōu)異的光學(xué)性能,耐高溫,絕緣性好?？捎糜诟邏衡c燈、激光器和高測(cè)窗等。④超導(dǎo)陶瓷在某一臨界電阻為零,具有超導(dǎo)性,可用于電力、交通、醫(yī)療等領(lǐng)

域。4.碳納米材料一類新型無(wú)機(jī)非金屬材料,包括富勒烯、碳納米管及石墨烯等,它們都是碳單質(zhì),互為同

素異形體。1.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科研密切相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.制造月球探測(cè)器中的瞄準(zhǔn)鏡時(shí)使用的光導(dǎo)纖維,其主要成分是二氧化硅B.火箭發(fā)射時(shí)使用液氫和液氧作推進(jìn)劑,是利用燃燒反應(yīng)提供能量C.月球探測(cè)器使用的太陽(yáng)能電池板,其主要成分是單質(zhì)硅D.氮化硅陶瓷、光導(dǎo)纖維、硅酸鹽水泥均屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料即練即清D解析

光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅,A正確;氫氣在氧氣中燃燒放熱,可以作火箭發(fā)射時(shí)的

推進(jìn)劑,B正確;硅是良好的半導(dǎo)體,太陽(yáng)能電池板的主要成分是單質(zhì)硅,C正確;氮化硅陶

瓷、光導(dǎo)纖維屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,硅酸鹽水泥屬于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料,D錯(cuò)誤。2.下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

(

)A.氫氟酸不能盛放在玻璃試劑瓶中B.玻璃、水晶、陶瓷的主要成分均是硅酸鹽C.灼燒NaOH固體不能使用瓷坩堝,因?yàn)榇邵釄逯械腟iO2能與NaOH反應(yīng)D.由沙子制備光伏材料時(shí)的反應(yīng)之一為SiO2+2C

Si+2CO↑B解析

氫氟酸可腐蝕玻璃,不能盛放在玻璃試劑瓶中,A正確;水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸

鹽,B錯(cuò)誤;瓷坩堝中的SiO2能與NaOH反應(yīng),灼燒NaOH固體時(shí)不能使用瓷坩堝,C正確;沙

子的主要成分是SiO2,光伏材料的成分是晶體硅,由沙子制備光伏材料的反應(yīng)之一為

SiO2+2C

Si(粗硅)+2CO↑,D正確。第2節(jié)鹵族元素海水資源的開(kāi)發(fā)利用一、氯氣1.物理性質(zhì):黃綠色、有刺激性氣味的氣體;密度比空氣大;可溶于水,25℃時(shí),1體積水

可溶解約2體積氯氣。

2.化學(xué)性質(zhì)注意

①氯氣與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí),一般生成高價(jià)金屬氯化物。②氯氣有毒。③氯氣與

氫氣反應(yīng)時(shí),反應(yīng)條件不同,現(xiàn)象不同,在點(diǎn)燃條件下安靜燃燒,發(fā)出蒼白色火焰;而在光

照條件下,會(huì)發(fā)生爆炸。3.實(shí)驗(yàn)室制法(1)原理:MnO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)裝置

注意

用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等固體與濃鹽酸在常應(yīng)也可制得Cl2。4.新制氯水的成分和性質(zhì)(1)新制氯水的成分

(2)新制氯水中平衡某著名企業(yè)的應(yīng)用加入的物質(zhì)或改變的條件粒子濃度變化平衡某著名企業(yè)方向應(yīng)用可溶性氯化物c(Cl-)增大左移①用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl②用排飽和食鹽水法收集Cl2鹽酸c(H+)和c(Cl-)增大左移次氯酸鹽與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2NaOHc(H+)和c(HClO)減小右移用NaOH溶液吸收多余的Cl2CaCO3c(H+)減小右移制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移氯水應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用或避光保存CaCO3c(H+)減小右移制高濃度的HClO溶液光照c(HClO)減小右移氯水應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用或避光保存(3)新制氯水性質(zhì)的多重性——微粒性質(zhì)的綜合體現(xiàn)二、氯的化合物1.次氯酸2.次氯酸鹽(1)漂白液(2)漂白粉三、鹵素單質(zhì)(X2)的性質(zhì)1.從F到I,單質(zhì)的氧化性逐漸減弱,對(duì)應(yīng)離子的還原性逐漸增強(qiáng)。具體表現(xiàn)如下表所示:物質(zhì)性質(zhì)單質(zhì)F2、Cl2、Br2、I2與H2反應(yīng)越來(lái)越難一般情況下,與變價(jià)金屬反應(yīng):F2、Cl2、Br2生成高

價(jià)金屬鹵化物,I2生成低價(jià)金屬碘化物氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr>HI還原性:HF<HCl<HBr<HI2.鹵族元素性質(zhì)的特殊性①氟元素?zé)o正價(jià)、無(wú)含氧酸,而氯、溴、碘元素有最高正價(jià)和含氧酸②X2+H2O

HX+HXO(X表示鹵族元素,F除外),2F2+2H2O

4HF+O2③溴單質(zhì)是常一一種液態(tài)非金屬單質(zhì)(水封保存,不能用橡膠塞)④碘為紫黑色固體,,淀粉遇I2變藍(lán)色⑤氫氟酸為弱酸,而鹽酸、氫溴酸、氫碘酸為強(qiáng)酸⑥AgF可溶,AgCl、AgBr、AgI不可溶;MgF2、CaF2難溶知識(shí)拓展

鹵素互化物和擬鹵素①鹵素互化物:由兩種鹵素互相結(jié)合而成的物質(zhì)叫鹵素互化物,如IBr、ICl、BrF3、ClF3。鹵素互化物與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似,有較強(qiáng)的氧化性,能與金屬反應(yīng),如2Mg+2IBr

MgBr2+MgI2。鹵素互化物中,非金屬性弱的元素顯正價(jià),如ICl中,I顯+1價(jià),Cl顯-1價(jià),所以鹵素互化物與水或堿的反應(yīng)一般屬于非氧化還原反應(yīng),如IBr+H2O

HBr+HIO,IBr+2NaOH

NaBr+NaIO+H2O。②擬鹵素:有些由多原子分子構(gòu)成的物質(zhì)與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似,其陰離子與鹵素陰離子

性質(zhì)相似,如氰)2、硫氰()2、氧氰()2。遇到這些物質(zhì)時(shí)可用換元法,如把

()2當(dāng)作X2,把-當(dāng)作X-,來(lái)推測(cè)它們的性質(zhì)。四、鹵素離子的檢驗(yàn)1.沉淀法:向未知液中滴加AgNO3溶液和稀硝酸,若生成白色沉淀,則有Cl-;若生成淺黃

色沉淀,則有Br-;若生成黃色沉淀,則有I-。2.置換—萃取法:向未知液中加適量新制飽和氯水振蕩后,再加入CCl4振蕩,若有機(jī)層呈

紅棕色或橙紅色,則有Br-;若有機(jī)層呈紫紅色(提示:I2+I-

),則有I-。3.置換—淀粉法檢驗(yàn)I-:向未知液中先加入淀粉溶液,不變藍(lán),然后加適量新制飽和氯水

振蕩后,溶液變藍(lán),則有I-。五、海水資源的開(kāi)發(fā)利用1.氯堿工業(yè)海水→粗鹽

飽和食鹽水

反應(yīng)原理:2NaCl+2H2O

2NaOH+H2↑+Cl2↑。2.海水提溴

反應(yīng)原理:①Cl2+2Br-

2Cl-+Br2;②Br2+SO2+2H2O

H2SO4+2HBr;③2HBr+Cl2

2HCl+Br2。3.海帶提碘

反應(yīng)原理:2I-+H2O2+2H+

2H2O+I2。1.關(guān)于液氯與氯水,下列判斷錯(cuò)誤的是

(

)A.均呈黃綠色B.均含氯分子C.均含氯離子D.均有氧化性即練即清C解析

液氯是液態(tài)的氯氣,是單質(zhì)。氯水是氯氣溶于水形成的混合物。氯氣和水的反應(yīng)是可

逆反應(yīng),則氯水中含有Cl2,Cl2為黃綠色氣體,故二者均呈黃綠色,A、B正確;Cl2與水反應(yīng)

生成HCl和HClO,HCl電離產(chǎn)生Cl-,但液氯中不含Cl-,C錯(cuò)誤;氯水中含有Cl2、HClO,液氯

中含有Cl2,均具有氧化性,D正確。2.下列制取Cl2、探究其是否具有漂白性、收集并進(jìn)行尾氣處理的原理和裝置合理的

是

(

)B解析

MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2需要加熱,A錯(cuò)誤;濃硫酸干燥了Cl2,干燥的Cl2不能使干燥的

紅色布條褪色,說(shuō)明Cl2沒(méi)有漂白性,B正確;Cl2的密度大于空氣,應(yīng)用向上排空氣法收集,

氣體應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”,C錯(cuò)誤;Cl2在飽和食鹽水中的溶解度很小,應(yīng)用NaOH溶液吸收尾

氣,D錯(cuò)誤。3.(2025屆安徽蕪湖十二中第一次月考,10)將Cl2分別通入下列溶液中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

均錯(cuò)誤的是

(

)選項(xiàng)溶液現(xiàn)象結(jié)論ANaI、淀粉混合溶液溶液變?yōu)樗{(lán)色Cl2能將I-氧化為I2B品紅溶液品紅褪色,加熱后又恢復(fù)

紅色氯水有漂白性,漂白原理

與SO2相同CAgNO3溶液澄清溶液變渾濁Cl2與水反應(yīng)有Cl-生成DFeSO4、K混合溶液溶液變?yōu)榧t色Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+B解析

溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明有I2生成,則是Cl2將I-氧化為I2,A正確;向品紅溶液中通入Cl2,品紅褪

色,加熱后不能恢復(fù)紅色,這是因?yàn)槁人械拇温人釋⑵芳t氧化,漂白原理與SO2不同,B

錯(cuò)誤;向AgNO3溶液中通入Cl2,Cl2與水反應(yīng)有Cl-生成,Ag+與Cl-反應(yīng)生成AgCl沉淀,澄清

溶液變渾濁,C正確;向FeSO4、K混合溶液中通入Cl2,Cl2能將Fe2+氧化為Fe3+,Fe3+與

-反應(yīng)使溶液變?yōu)榧t色,D正確。第3節(jié)硫及其化合物一、硫單質(zhì)1.物理性質(zhì):黃色晶體,質(zhì)脆,難溶于水,微溶于酒精,CS2(相似相溶)。2.化學(xué)性質(zhì)注意硫有多種同素異形體,如正交硫、單斜硫都是由S8分子構(gòu)成的物質(zhì)。游離態(tài)的

硫主要存在于火山口附近或地殼的巖層中?；蠎B(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形

式存在。二、二氧化硫1.物理性質(zhì):無(wú)色、有刺激性氣味的氣體,密度比空氣大,水;通常情況下,1體積水

可溶解約40體積SO2。

2.化學(xué)性質(zhì)——酸性氧化物的通性、弱氧化性、強(qiáng)還原性、漂白性歸納總結(jié)

①SO2、CO2同時(shí)存在時(shí)的檢驗(yàn)流程,先檢驗(yàn)SO2,然后除去SO2,檢驗(yàn)SO2是否除盡,最后檢

驗(yàn)CO2。②用SO2漂白后的有色物質(zhì),在一定條件下會(huì)恢復(fù)至原來(lái)的顏色。③SO2不能

漂白酸堿指示劑。3.用途(1)漂白劑(漂白紙漿、毛、絲等);(2)殺菌消毒;(3)食品添加劑(用在葡萄酒、干果等中可以去色、除菌、抗氧化)。4.實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫(1)反應(yīng)原理:用Na2SO3粉末和70%的硫酸反應(yīng)制取SO2。(2)除雜:用濃硫酸吸收水蒸氣。三、硫酸1.物理性質(zhì):無(wú)色油狀液體,密度比水大,沸點(diǎn)高,難揮發(fā)。2.化學(xué)性質(zhì)稀硫酸:具有酸的通性。濃硫酸:三大特性——吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。(1)強(qiáng)氧化性①Cu+2H2SO4(濃)

CuSO4+SO2↑+2H2O②C+2H2SO4(濃)

2SO2↑+CO2↑+2H2O③常,濃硫酸可使Fe、Al鈍化。④在加熱條件下,除Au、Pt外,金屬活動(dòng)性順序中的金屬都可與濃硫酸反應(yīng)。(2)脫水性:將有機(jī)物中的H、O原子以2∶1的個(gè)數(shù)比脫去,為化學(xué)變化。如蔗糖的碳化

過(guò)程中,蔗糖變黑,體積膨脹,產(chǎn)生大量的有刺激性氣味的酸霧,C12H22O11

12C+11H2O、C+2H2SO4

2SO2↑+CO2↑+2H2O。(3)吸水性:吸收自由水和結(jié)晶水,作干燥劑,注意不能干燥堿性氣體。

反應(yīng)原理:Ⅰ.4FeS2+11O2

2Fe2O3+8SO2/S+O2

SO2Ⅱ.2SO2+O2

2SO3Ⅲ.SO3+H2O

H2SO44.硫酸根離子的檢驗(yàn)(1)原理:Ba2++S

BaSO4↓。3.接觸法制硫酸(2)方法:待測(cè)液

取清液

有無(wú)白色沉淀(確定有無(wú)S

)。(3)加鹽酸目的:防止C

、S

、Ag+等的干擾。5.幾種硫酸鹽(1)硫酸鈣:在自然界中常以石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在,加熱至150℃時(shí),變成熟石膏

(2CaSO4·H2O)。熟石膏與水混合成糊狀物后會(huì)很快凝固,重新變?yōu)槭?。石膏可用?lái)

制作各種模型和醫(yī)療用的石膏繃帶。在工業(yè)上,石膏還可用來(lái)調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。(2)硫酸鋇:在自然界中以重晶石的形式存在,BaSO4不溶于水和酸,不容X射線透過(guò),

可在醫(yī)療上作“鋇餐”。(3)硫酸銅:硫酸銅是白色粉末,結(jié)合水后會(huì)變成藍(lán)色晶體(CuSO4·5H2O),常用來(lái)檢驗(yàn)酒精中是否含少量水。CuSO4·5H2O和石灰乳混合可制成常用的農(nóng)藥——波爾多液。

1.(2024江蘇南通三模,3)實(shí)驗(yàn)室制取、收集SO2并驗(yàn)證其性質(zhì),下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)

目的的是

(

)

A.用裝置甲制取SO2B.用裝置乙收集SO2C.用裝置丙驗(yàn)證SO2的漂白性D.用裝置丁驗(yàn)證SO2的還原性即練即清C解析

Na2SO3固體與70%的H2SO4反應(yīng)生成SO2,用固液反應(yīng)裝置制取SO2,A正確;SO2的密度比

空氣的密度大,可用向上排空氣法收集,B正確;SO2不能使指示劑褪色,C錯(cuò)誤;SO2被溴水

氧化生成H2SO4,溴水褪色,可驗(yàn)證SO2的還原性,D正確。2.(2025屆遼寧東北育才學(xué)校開(kāi)學(xué)考,7)在自然界中不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化如圖所

示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A.火山口存在少量游離態(tài)的硫B.火山噴發(fā)后有可能導(dǎo)致硫酸型酸雨的發(fā)生C.黃鐵礦轉(zhuǎn)化為石膏的反應(yīng)可能為4FeS2+16H2O+15O2+8CaCO3

8CaSO4·2H2O+2Fe2O3+8CO2D.酸雨放置過(guò)程中pH變大D解析

單質(zhì)硫存在于火山口附近,A正確。火山噴發(fā)時(shí)部分硫元素轉(zhuǎn)化成SO2,當(dāng)有氧氣、水蒸

氣、陽(yáng)光等存在時(shí),SO2會(huì)被氧化成SO3,同時(shí)SO2和SO3溶于水分別生成H2SO3和H2SO4,

形成硫酸型酸雨,B正確。由題圖中轉(zhuǎn)化過(guò)程可知黃鐵礦轉(zhuǎn)化為石膏的反應(yīng)可能為4

FeS2+16H2O+15O2+8CaCO3

8CaSO4·2H2O+2Fe2O3+8CO2,C正確。放置過(guò)程中酸雨中的H2SO3會(huì)轉(zhuǎn)化為H2SO4,故酸性增強(qiáng),pH變小,D錯(cuò)誤。3.蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)改進(jìn)裝置如圖所示,該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了綠色、微型

的特點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是

(

)A.該實(shí)驗(yàn)只體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和吸水性B.反應(yīng)過(guò)程中,品紅溶液褪色,加熱后又恢復(fù)紅色C.紫色石蕊溶液先變紅后褪色D.該裝置無(wú)法證明二氧化硫具有氧化性B解析

蔗糖與濃硫酸反應(yīng)生成黑色的碳,并有SO2生成,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性,A

錯(cuò)誤;SO2能使品紅溶液褪色,但加熱后溶液恢復(fù)紅色,B正確;SO2是酸性氧化物,溶于水

生成亞硫酸,使紫色石蕊溶液變紅,但不能使其褪色,C錯(cuò)誤;SO2具有氧化性,可與Na2S溶

液反應(yīng)生成黃色沉淀(單質(zhì)S),該裝置可證明SO2具有氧化性,D錯(cuò)誤。第4節(jié)氮及其化合物一、氮元素的存在形式和固氮二、氮?dú)?.結(jié)構(gòu):電子式為,結(jié)構(gòu)式為

。2.氮?dú)獾男再|(zhì)(1)物理性質(zhì):無(wú)色無(wú)味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)3.氮?dú)獾膶?shí)驗(yàn)室制法(1)制備原理①高氣還原氧化銅:2NH3+3CuO

3Cu+N2+3H2O。②用飽和NaNO2和NH4Cl溶液在加熱條件反應(yīng):NaNO2+NH4Cl

NaCl+N2↑+2H2O。(2)收集方法:只能用排水法(密度與空氣接近,不能用排空氣法)。4.氮的氧化物(1)一氧化氮和二氧化氮

NONO2色、態(tài)無(wú)色氣體紅棕色、有刺激性氣味的氣體水溶性不溶于水水毒性有毒,大氣污染物之一有毒,大氣污染物之一與水反應(yīng)不反應(yīng)3NO2+H2O

2HNO3+NO與氧氣反應(yīng)2NO+O2

2NO2不反應(yīng)(2)其他氮氧化物:主要有N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。(3)污染:①光化學(xué)煙霧;②酸雨。注意NO2能與N2O4相互轉(zhuǎn)化:2NO2

N2O4,由于此平衡的存在,通常所說(shuō)的NO2氣體實(shí)際上是NO2和N2O4的混合氣體。例如2molNO與1molO2充分反應(yīng),由于生成的NO2

部分轉(zhuǎn)化為N2O4,故實(shí)際所得的NO2少于2mol。三、硝酸1.物理性質(zhì):無(wú)色、、有刺激性氣味的液體。2.化學(xué)性質(zhì)3.制法NH3

NO

NO2

HNO3反應(yīng)原理:①4NH3+5O2

4NO+6H2O;②2NO+O2

2NO2;③3NO2+H2O

2HNO3+NO。知識(shí)再現(xiàn)

:濃硝酸和濃鹽酸的混合物(體積比為1∶3),能使不溶于硝酸的金、鉑等溶解。四、氨及銨鹽1.NH3(1)結(jié)構(gòu):電子式為(提示:不要忘記孤電子對(duì)),分子空間結(jié)構(gòu)為三角錐形。(2)物理性質(zhì):無(wú)色、有刺激性氣味的氣體;密度比空氣小,,極水(常

下,1體積水大約可溶解700體積氨氣)。液氨汽化時(shí),吸收大量的熱,使境

劇降低,可作制冷劑。(3)化學(xué)性質(zhì)

NH3是唯一能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體(高中階段),常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3。(4)制法①實(shí)驗(yàn)室制法原理:2NH4Cl+Ca(OH)2

CaCl2+2NH3↑+2H2O。裝置如下圖所示:注意

可用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒驗(yàn)滿。欲快速制取NH3可將濃

氨水滴到NaOH固體或生石灰上。②工業(yè)制法:N2+3H2

2NH3。(5)噴泉實(shí)驗(yàn)①原理:短時(shí)間內(nèi),體系內(nèi)外產(chǎn)生較大的壓強(qiáng)差。②常見(jiàn)形成噴泉的氣體和液體組合HCl氣體和水/NaOH溶液,NH3和水/酸溶液,酸性氣體和NaOH溶液,NO2和水。2.銨鹽(1)物理性質(zhì):一般為白色、水的晶體。(2)化學(xué)性質(zhì)①與堿反應(yīng):N

+OH-

NH3↑+H2O、N

+OH-

NH3·H2O(常溫)(條件不同,產(chǎn)物不同)②受熱分解:NH4Cl

NH3↑+HCl↑NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O③水解反應(yīng):N

+H2O

NH3·H2O+H+(3)檢驗(yàn):樣品與NaOH溶液共熱,用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn),觀察試紙是否變藍(lán)。1.某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖裝置制備NH3并探究其性質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是

(

)A.①中藥品為NH4Cl和Ca(OH)2

B.②中藥品為P2O5C.反應(yīng)一段時(shí)間后,③中紅色固體變?yōu)楹谏獶.反應(yīng)一段時(shí)間后,④中錐形瓶收集到液氨即練即清A解析

加熱NH4Cl和Ca(OH)2固體混合物是實(shí)驗(yàn)室常用的制備NH3的方法,A正確;P2O5為酸性

干燥劑,會(huì)與NH3反應(yīng),B錯(cuò)誤;NH3中N元素顯-3價(jià),具有還原性,加熱條件下可將CuO還

原,故反應(yīng)一段時(shí)間后,③中黑色固體變?yōu)榧t色,C錯(cuò)誤;④中用冰塊冷凝,此時(shí)NH3呈氣

態(tài),錐形瓶中不能收集到液氨(NH3與CuO反應(yīng)后生成H2O,過(guò)量的NH3可溶于H2O,故④中

錐形瓶可以收集到氨水),D錯(cuò)誤。2.實(shí)驗(yàn)室通過(guò)反應(yīng):2NO+Na2O2

2NaNO2制備NaNO2。下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>

(

)A.用裝置甲制備NOB.用裝置乙干燥NOC.用裝置丙制備NaNO2D.用裝置丁處理尾氣D解析

甲裝置先利用稀硝酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳排盡裝置中的空氣,再用Cu與稀硝

酸反應(yīng)制備NO,A正確;NO與堿石灰不反應(yīng),可用堿石灰干燥NO,B正確;裝置丙中NO與

Na2O2反應(yīng)制備NaNO2,C正確;利用裝置丁進(jìn)行尾氣處理,導(dǎo)管應(yīng)伸入液面以下,D錯(cuò)誤。3.利用空氣中的氮?dú)馔ㄟ^(guò)人工固氮獲得氨氣。氨氣是重要的化工原料,通過(guò)氨氧化法

可制得硝酸,反應(yīng)過(guò)程如下圖:硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸,制硝酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣中含有氮氧化物(NOx),應(yīng)處理后才能

排放。下列說(shuō)法正確的是

(

)A.BaSO3固體能溶于稀硝酸,生成Ba(NO3)2,同時(shí)放出SO2氣體B.工業(yè)上,當(dāng)轉(zhuǎn)化①的反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),需不斷地從混合氣體中分離出NH3,將未反應(yīng)的

原料氣送回合成塔以提高原料的利用率C.工業(yè)尾氣中NOx常用堿液吸收處理,NO、NO2的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸

收的條件是n(NO)≥n(NO2)D.向濃硝酸中插入紅熱的炭,產(chǎn)生紅棕色氣體,則可證明炭與濃硝酸反應(yīng)一定生成NO2B解析

BaSO3會(huì)被稀硝酸氧化成BaSO4,同時(shí)會(huì)放出NO氣體,A錯(cuò)誤。減小生成物的濃度,平衡

正向某著名企業(yè),可以提高原料氣的利用率,同時(shí)將未反應(yīng)的原料氣送回合成塔,也可以提高原

料氣的利用率,B正確。NO和NO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為NO+NO2+2NaOH

2NaNO2+H2O,NO不與NaOH反應(yīng),NO2能與NaOH反應(yīng),化學(xué)方程式為2NO2+2NaOH

NaNO3+NaNO2+H2O,由方程式知,NO、NO2的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的

條件是n(NO)≤n(NO2),C錯(cuò)誤。濃硝酸受熱分解也會(huì)產(chǎn)生NO2,D錯(cuò)誤?？挤ㄍ黄?氯、硫、氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化一、氯及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.氯元素的“價(jià)—類”二維圖2.氯及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)歧化反應(yīng)

①Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O(稀堿,常溫)②3Cl2+6OH-

5Cl-+Cl

+3H2O(濃堿,加熱)(2)歸中反應(yīng)

①Cl-+ClO-+2H+

Cl2↑+H2O(NaClO與NaCl,酸性條件)②5Cl-+Cl

+6H+

3Cl2↑+3H2O(KClO3與KCl,酸性條件)注意

物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱往往受pH影響。酸性條件下,ClO-、Cl

的氧化性強(qiáng)于Cl2;堿性條件下,Cl2的氧化性強(qiáng)于ClO-、Cl

。二、硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.硫元素的“價(jià)—類”二維圖

注意

Na2SO4不體現(xiàn)氧化性。2.硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系及規(guī)律(1)當(dāng)硫元素的化合價(jià)變化時(shí),一般升高或降低至其相鄰價(jià)態(tài),即臺(tái)階式升降。例如:H2S

+H2SO4(濃)

S↓+SO2↑+2H2O。注意

濃硫酸可用于干燥SO2氣體(二者硫元素處于相鄰價(jià)態(tài),不發(fā)生氧化還原反應(yīng))。(2)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化

注意

S不能被O2一步氧化為SO3。(3)+4價(jià)硫的不同化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系

三、氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化1.氮元素的“價(jià)—類”二維圖2.氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)歧化反應(yīng)如:3NO2+H2O

2HNO3+NO2NO2+2NaOH

NaNO3+NaNO2+H2O(2)歸中反應(yīng)如:6NO+4NH3

5N2+6H2ONO2+NO+2NaOH

2NaNO2+H2O注意

N2不能被O2一步氧化為NO2。即練即清典例

(2021遼寧,8,3分)含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)

A.a可能為正鹽,也可能為酸式鹽B.c為不溶于鹽酸的白色沉淀C.d為含極性鍵的非極性分子D.反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀C解析

鹽a