乱世三国qq会员礼包:第四章 非金属及其化合物(北大绿卡书稿)

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/05 15:38:16
第四章  非金属及其化合物
一、本章内容概述
本章主要讨论硅、氯、硫、和氮等典型元素及其重要化合物的性质。按排在第三章“金属及其化合物”之后,是常见无机物及其性质等知识的继续。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础,也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。从知识内容上看,本章可分为四部分,第一部分是第一节硅,讨论硅及其化合物的性质、应用。第二部分是第二节氯,介绍了氯气的性质、用途及制法。第三部分是第三节硫和氮的氧化物,介绍了SO2、NO、NO2的性质及其对环境的影响。第四部分是第四节硫酸、硝酸、和氨,介绍了重要的两种强酸H2SO4、HNO3的性质、用途,其次,讨论了氨的性质、制法、用途及铵盐的性质。四部分内容紧凑、应用性强,沿“结构—性质—应用”这一主线,层层深入。
二、学习方法指导
1、由单质Si的学习系统掌握 SiO2 H2SiO3 硅酸盐的主要性质和重要用途
2、熟练掌握氯气的性质、用途、制法、及氯水次氯酸盐的性质,氯离子的检验
3、知道二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮的重要性质及应用
4、由实验学习硫酸、硝酸、氨的性质和用途,氨气的实验室制法。
三、高考命题趋势
1、 碳族元素在历年高考中都占有重要位置,主要考察有关CO2的实验题型、硅、二氧化硅的结构、组成和晶体结构。
2、在高考试卷中,涉及卤素的考点几乎每年都出现,重点考查卤素及其化合物的性质及应用。卤素及其化合物的知识基本上以综合性题目出现,一般不以单一知识点命题。关于卤素单质的氧化性和卤离子的还原性是重要考点;
3、氧族元素在近几年的高考中分值比例在 10% 左右,考查重点是氧气、臭氧和硫单质的物理性质和化学性质,硫及其化合物的相互转化关系是高考的重要内容,同时也与其他族元素化合物相互联系、综合,考查方式灵活,题目多变。
4、氨气、氮的氧化物和硝酸的性质,特别有硝酸参与的氧化还原反应。
1.《考试大纲》中对非金属元素及化合物这块内容可分成二部分来理解。第一部分是卤素等典型的非金属元素的化合物;第二部分是其它非金属元素(如氢、氧、硫、氮、磷、碳和硅等)的化合物。每年的化学高考试题中往往都要考查到典型非金属元素及其化合物。
2.元素化合物知识的考查往往跟元素周期律、物质结构等基础理论内容相综合。最后阶段的复习中要注意元素化合物知识跟基础理论内容的综合应用,提高解决学科内综合问题的能力。
3.《考试大纲》中有多条类似于“以××为例,了解(或理解、掌握)××××”的内容叙述,如:以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题等等。对这些内容的要注意理解实质,达到“举一反三”的要求。在这些内容往往是高考命题的重点。
4.元素化合物知识复习中要注意相似、相近内容的总结归纳。如SO2、CO2、SO3、P2O5、SiO2等都是酸性氧化物,它们在性质有相似之处也有相异点。高考命题时常会把这种关系编入试题中。近几年的高考试题中这种趋向比较明显,值得大家重视。
5.重视元素化合物知识跟化学实验的综合。近几年的实验试题,都是以元素化合物性质为落点。估计近几年内这种命题趋向不会有太大的变化。
第一节   无机非金属材料的主角——硅
第一课时
【主干知识梳理】
一.硅
1、物理性质: 晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。晶体硅的熔沸点很高,硬度也很大。是良好的半导体材料。
2、化学性质: 硅的还原性:
与氟气反应: Si+2F2=SiF4
与氢氟酸反应: Si+4HF=SiF4↑+2H2O
与强碱溶液反应: Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
与氯气反应加热_: Si+2Cl2△SiCl4
与氧气反应加热: Si+O2△SiO2
2 、 制  法:
高温    SiO2+2C===Si+2CO↑   (含杂质的粗硅)
高温    Si+2Cl2==SiCl4
高温    SiCl4 +2H2==Si+4HCl↑  这样就可得到纯度较高的多晶硅。
Si与C的比较
有机世界的主角——碳
无机世界的主角——硅
存在
地壳中含量仅为0.027%,主要形成石灰石和碳酸盐等矿物。然而其有机化合物目前已超过1000万种。而不含碳的化合物只有10来万种,所以称之为有机世界的主角。
地壳中含量居第二,自然界中只有化合态的硅,其氧化物及碳酸盐占地壳质量的90%以上,可以说我们看到和踩着的每寸土地都有硅元素,是无机世界的主角。
原子
结构
+6
4
2
+14
8
2
4
晶体
结构
碳的单质有金刚石、石墨、和,其结构各不相同
结构与金刚石类似
物理
性质
金刚石的熔点、沸点高,坚硬,不溶于水,是绝缘体,石墨是电的良导体。(熔点   金刚石 >硅)
晶体硅:金属光泽,灰黑色固体,熔点和沸点高,其导电性介于导体体之间和非导体之间,是良好的半导体。
化学
性质
C+O2高温CO2
C+CO2高温CO
C+CuO△CO+Cu
Si+O2△SiO2
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
Si+2F2=SiF4
Si+4HF=SiF4↑+2H2O
二、二氧化硅
(删掉)1、物理性质
它是一种__________  _   固体,_____________水。
2、化学性质
SiO2与CO2化学性质的比较
物 质
二氧化硅(SiO2)
二氧化碳(CO2)
与水反应
与酸反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
与碳反应
(1)物理性质:熔点高,硬度大,不溶于水。纯净的SiO2晶体无色透明的固体。
(2)化学性质:
①酸性氧化物
a、在常温下与强碱反应,生成盐和水。例如:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
b、在高温下与碱性氧化物反应生成盐。例如:SiO2+CaO高温CaSiO3
②弱氧化性:高温下被焦炭还原SiO2+2C△Si+2CO↑
SiO2+3C△SiC+2CO↑(焦炭过量)
③特殊反应:
a、与HF反应 :4HF+ SiO2= SiF4↑+2H2O
氢氟酸是唯一可以与的SiO2反应的酸。
b、与Na2CO3 和CaCO3反应:
Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑
SiO2与CO2的比较
二氧化碳
二氧化硅
类别
酸性氧化物
酸性氧化物
存在
空气
存在于岩石、沙子、硅石、石英、水晶、硅藻土中
化学式的意义
可表示CO2分子的组成
不能表示SiO2的分子组成,仅表示SiO2中硅原子和氧原子个数之比为1:2
物理性质
气体,熔、沸点低,可溶于水,比空气重,不支持燃烧,不支持呼吸
坚硬,不溶于水,熔、沸点高
与水反应
CO2+H2O=H2CO3
不反应
与酸反应
不反应
除HF外不反应
4HF+ SiO2= SiF4↑+2H2O
与盐反应
CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3
SiO2+Na2CO3△CO2↑+Na2SiO3
与碱反应
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
与CaO反应
CO2+CaO高温CaCO3
SiO2+CaO高温CaSiO3
转化
Na2SiO3+2 H2O+ CO2====H4SiO4+ Na2CO3
H4SiO4===== SiO2+2 H2O
用途
饮料、制碱,做干粉灭火器
光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表部件、电子元件等
【重点难点讲练】
【要点透析】(左栏)
1、碳族元素
碳族元素在历年高考中都占有重要位置,主要考察有关CO2的实验题型、硅、二氧化硅的结构、组成和晶体结构和性质。
[例1] 下列关于碳族元素的说法正确的是 (  )
A.单质都是无色晶体
B.单质中硅单质熔点最高
C.碳族元素形成的化合物种类最多
D.在化合物中最稳定的化合价都是+4价
【分析】对选项A:在碳族元素所形成的单质中,只有金刚石为无色晶体,故A是错的。
对选项B:在碳族元素形成的单质中,金刚石、晶体硅为原子晶体,金刚石的熔点比晶体硅高。本族单质的熔点与卤族元素单质熔点递变趋势不同,卤族单质熔点从F2→I2依次升高,碳族元素单质由C→Pb熔点呈降低趋势,故B项是错误的。
对选项C:碳族元素位于周期表中部,易形成共价化合物特别是碳元素是构成种类繁多的有机物的最重要元素。
对选项D:Pb的稳定价态为+2,故选项D也是错误的。
【答案】C
小结:解此类题目一定要依据结构决定性质的规律来分析,所以要熟练了解原子的核外电子排布。
2、二氧化硅
是由Si原子和O原子以原子个数比为2∶1组成的空间立体网状晶体。SiO2晶体与金刚石结构相似,具有高硬度、高熔沸点特征。(说明:SiO2晶体结构:不存在单个的SiO2分子,是由Si原子和O原子以2:1组成的空间立体网状晶体。每个Si原子与4个O原子相连,每个O原子与两个Si原子相连。不考虑O原子的存在,SiO2晶体与金刚石和晶体硅结构是相似的。换句话说,SiO2晶体相当于在晶体硅的每个Si—Si之间插入一个O原子。SiO2的结构与CO2差别很大,CO2以单个的分子形式存在,结构式为O=C=O,为线形分子结构。)
[例2]:用化学方程式表示二氧化硅是酸性氧化物。
【分析】酸性氧化物,都与碱或碱性氧化物反应。所以我们可以通过与与碱或碱性氧化物反应来表述出来。答案:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O或SiO2+CaO CaSiO3
【答案】略
[例3]下列说法正确的是(  )
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃可得硅酸
C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸
D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子
解析:SiO2不溶于水;SiO2是Si—O键结合而成的空间网状的原子晶体,其中Si、O原子个数比为1∶2,不存在单个的“SiO2”分子。SiO2是酸性氧化物,但不与水和一般酸反应,常温下只能与氢氟酸反应。H2CO3的酸性比H2SiO3强,故CO2通入Na2SiO3溶液中可发生反应:CO2+Na2SiO3+H2O Na2CO3+H2SiO3↓。
答案B、D。
小结:二氧化硅性质稳定只和少数物质反应,同学们学习过程中要对此加强记忆。
【针对练习】(右栏)
1-1(05全国)下列说法中正确的是
A.非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数
B.非金属元素呈现的最低化合价,其绝对值等于该元素原子的最外层电子数
C.最外层有2个电子的原子都是金属原子
D.最外层有5个电子的原子都是非金属原子
1-2下列关于碳和硅的叙述中不正确的是(  )
A.金刚石和晶体硅都是原子晶体
B.地壳中硅元素比碳元素含量多
C.自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多
D.碳和硅的氧化物都是分子晶体
1-3构成地壳基本骨架的非金属元素的是  (    )
A.Al             B.O
C. Si                D.C
1-4、(06年东城区期末试题)目前,科学家拟合成一种“二重构造”的球形分子,即把足球型的C­60分子融进Si60的分子中,外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。下列说法正确的是                                       (    )
A.它是由两种单质组成的混合物
B.它是一种硅酸盐
C.它是一种新型化合物
D.它是一种高聚物
答案:C
1-5.(06年连云港市高三第二次调研考试)澳大利亚研究人员最近开发出被称为第五形态的固体碳,这种新的碳结构被称作“纳米泡沫”,它外形类似海绵,比重极小,并具有磁性。纳米泡沫碳与金刚石的关系是
A.同系物           B.同位素
C.同素异形体       D.同分异构体
答案:C
2-1下列物质中主要成分不是二氧化硅的是                               (    )
A.硅胶        B.水晶
C.玛瑙       D.硅石
2-2在SiO2+3C SiC+2CO↑反应中,氧化剂和还原剂的质量比为         (    )
A.36∶30      B.60∶36
C.2∶1           D.1∶2
2-3二氧化硅是酸酐的原因是(  )
A.它溶于水得相应的酸
B.它对应的水化物是可溶性强酸
C.它与强碱溶液反应只生成盐和水
D.它是非金属氧化物
2-4.(06年湖南联考)将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为(        )
答案:B
【课时同步练习】
[基础达标]
1.下列说法正确的是(  )
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃可得硅酸
C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸
D.SiO2晶体中不存在单个SiO2分子
2.下列物质晶体中,不存在分子的是( )
A.二氧化硅                                           B.二氧化硫
C.二氧化碳                                            D.二硫化碳
3.光纤通讯是光作为信息的载体,让光在光导纤维中传输,制造光导纤维的基本原料是( )
A.铜        B.钢                   C.石英                    D.铝
4.下列关于二氧化硅的说法中,错误的是(  )
A.二氧化硅也叫硅酐
B.二氧化硅分子由一个硅原子和两个氧原子构成
C.不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸
D.二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,所以它是两性氧化物
5、纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解,当剩余的固体物质质量为原试样质量一半时,碳酸氢钙的分解率是(  )
A.50%    B.75%     C.92.7%   D.100%
6.下列变化中,不可能通过一步反应实现的是(     )
A.SiO2→Na2SiO3                   B.SiO2→H2SiO3
C.CuSO4→CuCl2                    D.Cu(OH)2→Cu
7.现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末,只用一种试剂就可以将它们鉴别开,该试剂是(   )
A.纯水            B.盐酸             C.硝酸银溶液            D.碳酸钠溶液
8.下列离子在水溶液中能大量共存的是(     )
A.H+、K+、HCO3-、Ca2+                                     B.OH-、Na+、Mg2+、HCO3-
C.Na+、H+、Cl-、NO3-                            D.Na+、SiO32-、H+、Cl-
9.NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中                                     (    )
A.具有玻璃塞的细口瓶                      B.具有玻璃塞的广口瓶
C.带滴管的滴瓶                            D.具有橡胶塞的细口瓶
10、用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置,足见化学对现代物质文明的重要作用。例如:
(1)计算机芯片的主要成分是      ;
(2)光导纤维的主要成分是      :
(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是      ;
(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为        的化合物            ;
[能力提高]
1、下列反应能说明SiO2是酸性氧化物的是(    )
A、SiO2+2C 高温Si+2CO↑       B、SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
C、SiO2+4HF ==SiF4↑+2 H2O     D、SiO2+CaCO3 高温CaSiO3+CO2↑
2、(02理综)以下说法正确的是
A. 纳米材料是指一种称为“纳米”的新物质制成的材料
B. 绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C. 生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D. 光导纤维是指二氧化硅为主要原料制成的
3.10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应,产生CO20.1mol,则此样品中可能含有的杂质是(    )
A.KHCO3和MgCO3                              B.SiO2和MgCO3
C.K2CO3和SiO2                                   D.无法确定
4、工业上制取金刚砂的化学反应方程式如下: 。在这个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂物质的量之比为(   )
A.1:2         B.2:1          C.5:3          D.3:5
5、下列离子方程式不正确是(   )
A.石英与烧碱溶液反应
B.向澄清的石灰水中通入过量的
C.向小苏打溶液中加入过量的石灰水
D.向水玻璃中加入过量盐酸
6、下列说法摘自某科普杂志,你认为无科学性错误的是(   )
A.铅笔芯的原料是重金属铅,儿童在使用时不可能用嘴吮咬铅笔,以免引起铅中毒
B.一氧化碳有毒,生有煤炉的居室,可放置数盆清水,这样可有效地吸收一氧化碳,防止煤气中毒
C.“汽水”浇灌植物有一定的道理,其中二氧化碳的缓释,有利于作物的光合作用
D.硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯片业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”
7、在SiO2晶体结构中最小的环是几元环?_____。每个Si原子与几个O原子成键?___。
8.将26g含SiO2和CaCO3固体在高温下加热至质量不再改变,冷却后称重为17.2g。求:
(1)       生成的二氧化碳气体在标准状况下的体积是多少升?
(2)       原混合物中含有二氧化硅的质量是多少克?
边栏内容:1.为什么C能从SiO2中置换出Si?
元素周期律告诉我们,单质Si的还原性强于C,而C可在高温下从SiO2中置换出Si,反应方程式为:SiO2+2C△Si+2CO↑,此反应由于在高温条件下,且生成的CO是气体,因而可以顺利进行。
2.CO2能与水反应生成H2CO3,SiO2也能与水反应生成H2SiO3吗?
CO2是H2CO3的酸酐,在通常状况下,1体积水约能溶解1体积CO2,溶解的CO2跟水化合生成H2CO3,CO2+H2O=H2CO3。SiO2虽为H2SiO3的酸酐(也是H4SiO4的酸酐),但它不溶于水,也不与水发生反应。所以不能由SiO2与水反应制取硅酸。制取硅酸必须由可溶性硅酸盐与比硅酸强的酸制取。
第二课时
【主干知识梳理】
一、硅酸
物理性质:白色晶体,不溶于水。
化学性质:酸性小于碳酸。
二、硅酸盐
1、定义:由硅、氧和金属组成化合物的总称。
2、硅酸盐组成的表示方法
j盐化学式法  如:硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。
k氧化法
(1)金属元素氧化物写在前,再写二氧化硅,最后写水。
(2)氧化物之间用“·”隔开。
(删掉)钙长石:可写成_______________________    氧化物表达_______________________________
【重点难点讲练】
【要点透析】 (左栏)
1、 硅酸
硅酸是一种酸性比碳酸还弱的酸,它的酸酐是SiO2。且是唯一的固态酸,浓度较大时,形成软而透明、胶冻状的凝胶,硅酸凝胶经过脱水干燥形成多孔的硅胶,有很强的吸水性,常用作干燥剂。
例1下列说法正确的是(  )
A.SiO2溶于水显酸性
B.CO2通入水玻璃中可得到原硅酸
C.SiO2是酸性氧化物,它不溶于任何酸
D.因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2,所以硅酸的酸性比碳酸强
解析:SiO2是一种难溶于水的固体,故A是不正确的。SiO2可与HF作用,故保存氢氟酸时不能使用玻璃瓶。SiO2可与Na2CO3在高温条件下反应是因为生成的CO2气体能不断地从反应体系中逸出,从而促进平衡向正反应方向移动,而并非因为H2SiO3酸性比H2CO3强。
答案B
2、硅酸盐
一般硅酸盐的热稳定性很高,难溶于水,易于酸反应。常见的易溶于水的硅酸盐主要有Na2SiO3、K2SiO3、(NH4)2SiO3。
硅酸盐的种类多,结构复杂,其组成的表示方法有两种:①盐化学式法
如:硅酸钠Na2SiO3、硅酸钙CaSiO3等。此法一般用于组成比较简单的硅酸盐。
②氧化物法
如:硅酸钠Na2O?SiO2
硅酸钙CaO?SiO2
高岭石Al2O3?2SiO2·2H2O
石棉CaO?3MgO?4SiO2
沸石Na2O??Al2O3?3SiO2·2H2O
云母K2O??3Al2O3?6SiO2·2H2O
滑石3MgO??4SiO2·H2O
长石K2O?Al2O3·6SiO2
⑵硅酸钠(Na2SiO3)
【例1】2.Al2O3·2SiO2·2H2O是(        )
A.混合物      B.两种氧化物的水化物     C.硅酸盐       D.铝酸盐
【解析】考查硅酸盐的表示方法,会认识就可以。
【答案】A
小结:将硅酸盐改写成金属化合物的形式要注意两点(1)注意金属的化合价(2)保证原子守恒。
【针对练习】(右栏)
1-1怎样用一种试剂鉴别硅酸钠、硫酸钠、碳酸钠3瓶未知液?并写出实验现象及结论。
1-2下列叙述中正确的是(    )
A.晶体硅与金刚石都是正四面体结构的原子晶体
B.硅酸盐都不溶于水
C.硅与酸、碱都不能发生反应
D.原硅酸和硅酸对应的酸酐都是二氧化硅
1-3不用任何试剂就可以将①Na2SiO3 ②Na2SO4 ③CuCl2 ④KCl ⑤Ba(NO3)2五种溶液鉴别出来的顺序是             (    )
A.③④⑤①②
B.③①⑤②④
C.①③④②⑤
D.③②①④⑤
2-1、2MgO·SiO2中的酸根离子是(    )
A.SiO2-3         B.Si2O4-6       C.SiO4-4     D.SiO2-2
2-2高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别是 ( )
A.7、2   B.5、4
C.6、3    D.3、6
2-3某高熔点物质A属于原子晶体,它与纯碱熔融生成B,并放出气体C,C与B溶液反应又生成 纯碱和化合物D,D很不稳定,在干燥空气中会失水变成E,加热E又进一步失水变成A.
①写出它们的化学式:A         、B         、C         、D         
②写出下列变化的化学方程式:
+纯碱
A          B        ;
B+C       D :              ;
D      E:             ;
E       A:                 .
【课时同步练习】
【基础达标】
1下列说法不正确的是
A  硅酸是一种弱酸               B  原硅酸失水生成硅酸,它们都是白色不溶物
C  硅酸可由二氧化硅溶于水制得                D  大多数硅酸盐不溶于水
2下列有关硅酸和原硅酸的叙述中,错误的是
A  硅酸和原硅酸分子中硅元素的化合价都是+4价
B  1molH2SiO4失去1molH2O后得到lmolH2SiO3
C  硅酸和原硅酸都易溶于水
D  硅酸和原硅酸都不稳定且易挥发
3、CO2通入下列各溶液中,不可能产生沉淀的是(   )
A、CaCl2溶液     B、石灰水     C、Ba(OH)2溶液    D、水玻璃
4、下列不是水玻璃用途的是                                             (    )
A.肥皂填料           B.木材防火剂        C.纸板黏胶剂        D.建筑装饰材料
5.下列不属于传统硅酸盐产品的是                                                                        (    )
A.玻璃             B.水泥             C.光导纤维        D.陶瓷
6.钢筋混凝土强度大,常常用来建造高楼大厦、桥梁涵洞、高速公路等,在现代社会中发挥着举足轻重的作用,下面是钢筋混凝土的主要成分的是                                            (    )
A.水泥、沙子和钢筋                        B.水泥、沙子、碎石和钢筋
C.水泥、碎石和钢筋                        D.水泥、沙子和碎石
7、能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是                                                   (   )
A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
8、原硅酸通过分子间缩水聚合可形成不同的多硅酸。
OH                   OH     OH                  OH  OH  OH
HO   Si   OH          HO  Si  O   Si  OH          HO  Si   Si   Si   OH
OH                   OH     OH                  OH  OH  OH
按上述规定,n个原硅酸聚合而成的多硅酸的分子式为              , 1个分子该多硅酸中,共含有            个Si—O 键。
②.氢氧化铝、碳酸氢钠都能同胃酸反应,曾用来治疗胃酸过多。三硅酸镁(2MgO·3SiO2·
nH2O) 和氢氧化铝一样,在治疗时作用更持久。试写出三硅酸镁同胃酸的主要成分作用的离子方程式:               :
9、石棉是一类建筑材料,主要成分为硅酸盐,有毒,化学式是Na2Fe5Si8O22(OH)2
(1)该石棉中与5个铁原子形成氧化物的氧原子数是        个。
(2)化学式中铁元素的化合价为                。
(3)这种石棉的化学式改写成氧化物的形式为                            。
(4)该石棉与酸或碱反应时可以看作各氧化物分别与酸,碱反应,则该石棉与足量的稀硝酸反应后过滤,滤渣主要是                            。
【能力提升】
1、下列物质相互作用时,水既不是氧化剂,又不是还原剂,且反应属于氧化还原反应的是:(  )
A、氟与水     B、硅与烧碱溶液    C、P2O5与冷水    D、NO2与水
2、下列离子方程式,正确的是                                               (    )
A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2+  +2OH- +CO2 ===CaCO3↓+H2O
B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:CO32- +SiO2==SiO32- +CO2↑
C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO2 +2OH- === SiO32-+H2O↑
D.硅酸与烧碱溶液中和:H2SiO3  +2OH- === SiO32-+2H2O
3、下列说法正确的是:(     )
A、二氧化硅既不溶于水也不溶于任何酸    B、二氧化硅通入水玻璃中可以得到原硅酸
C、二氧化硅通入饱和氯化钙溶液中能生成白色沉淀
D、二氧化硅是制造玻璃的主要原料,它不能与氢氧化钠溶液反应
4.将100gCaCO3与一定量SiO2在高温下充分反应,产生的气体在标准状况下的体积为(  )
A.22.4m3      B.22.4L   C.11.2L    D.2.24L
5、现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造,取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为(    )
气体
样品———     溶液               气体
难溶物—————— 溶液
A.AlMgSiZn    B.AlFeZnNa     C.AlNaCuFe    D.AlCuMgSiMn
6、三硅酸镁可用于治疗胃溃疡,已知该物质的溶解度小,当胃酸的酸度大于溃疡部分所能承受的酸度时,三硅酸镁有明显的反应。(1)请把三硅酸镁(Mg2Si3O8?nH2O)改写成氧化物的形式                        。(2)已知三硅酸镁与胃酸(主要成分为HCl)作用后各物质均为只含有两种元素的化合物,写出它与胃酸反应的化学方程式

7.物质A是一种高熔点化合物,不溶于H2SO4、硝酸,却溶于氢氟酸;C是一种气体;D是白色胶状沉淀;E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如右图,试推断:
A.________;B._______;C._______;D.________;E.________。
8.有A、B、C、D四种含硅元素的物质,它们能发生如下反应:
(1)C与烧碱溶液反应生成A和水;(2)A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D;(3)B在空气中燃烧生成C;(4)C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体;(5)C在高温下与碳反应生成单质B。
根据上述变化,写出A、B、C、D的化学式。
9.写出以SiO2为原料制备H2SiO3的化学方程式___________________________。
10、下列两个反应的反应原理是否存在矛盾?为什么?
①Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3↓+Na2CO3
②siO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑
边栏内容:1.教材上讲氢气在空气中燃烧时火焰为淡蓝色,但用普通玻璃管点燃氢气时,火焰呈黄色,这是为什么?
普通玻璃的成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅的混合物。当用普通玻璃管点燃氢气时。由于钠元素和钙元素的存在,火焰便呈现黄色。
2.普通玻璃中含有Na2SiO3,Na2SiO3是可溶于水的,为什么普通玻璃却不溶于水?玻璃是一种纯净物吗?
(1)从生产玻璃的反应方程式看,好像普通玻璃的主要成分应为硅酸钠、硅酸钙等,其实并不这么简单。在玻璃中,硅酸钠、硅酸钙和过量的二氧化硅等融合在一起,形成了以硅氧四面体为基础的较复杂的多硅酸根离子,钠离子、钙离子等均和这些多硅酸根离子发生作用,因此,普通硅酸盐玻璃并不能像硅酸钠一样能溶于水。
(2)不是,玻璃是混合物。玻璃也不是晶体,无固定的熔、沸点,而是在一定条件下,一定温度范围内逐步软化,而后熔化。这一类物质通称玻璃态物质。
3.硅酸盐的表示方法:
用氧化物的形式表示硅酸盐组成时,各氧化物的排列顺序为:金属氧化物(较活泼的金属氧化物→较不活泼的金属氧化物)→二氧化硅→水
氧化物前系数配置原则:除氧元素外,其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
注意事项:①氧化物之间以“? ”隔开。②系数配置出现分数应化为整数。
例如:正长石KAlSi3O8不能写成 K2O? Al2O3·3SiO2,应写成K2O?Al2O3·6SiO2
说明:由于硅酸盐的结构很复杂,为了简化对硅酸盐组成的表示方法,采用了氧化物法。实际上硅酸盐不是以简单氧化物的形式存在,而是以各种结构复杂的盐的形式存在。
[知识拓展]                    水晶的品种及鉴定特征
依据水晶的颜色,可将水晶划分成不同的宝石品种:水晶、紫晶、黄晶、烟晶等。依据特殊的光学效应,又可将其划分星光水晶及石英猫眼两个品种。
1 .水晶
水晶是无色透明的纯净的二氧化硅晶体,其内可含丰富的包裹体,常见的包裹体有负晶、流体包裹体、及各固态包裹体。
2.紫晶
一种紫色的水晶,成分中含有微量的铁(Fe3+),主要是吸收波长为550nm的可见光,而使水晶产生紫色。
3.黄晶
一种黄色的水晶,成分中含有微量的Fe和结构水H2O,颜色可能与晶体中成对占位的Fe2+有关,常见的颜色有浅黄、黄色、金黄色、褐黄色、橙黄色。多色性可有浅黄——黄、黄——橙黄、黄——褐黄多种。黄晶一般都具有较高的透明度,内部特征与紫晶相同。黄晶在自然界产出较少,常同紫晶及水晶晶簇伴生,市面上流行的黄晶多数是由紫晶加热处理而成。
4.烟晶
一种烟色至棕褐色以至黑色的水晶,成分中含有微量的铝。烟晶多色性有浅褐色——烟褐色,褐色——棕色,颜色不均匀,可呈细密的带状或斑块状;透明度从半透明到不透明,并会有丰富的气液包裹体和金红石包裹体,烟晶加热后可变成无色水晶。
此外还有芙蓉石、双色水晶、绿水晶、石英猫眼和星光水晶等。
第二节  富集在海水中的元素—氯
第一课时:
【主干知识梳理】
1、氯气的物理性质
通常情况下呈黄绿色色,是一种有刺激性气味的有毒气体,易于液化。在常温下,1体积水中约溶解2体积的氯气。
2、氯气的化学性质
⑴氯气与金属反应。
①  与金属钠的反应:
2Na+Cl2△2NaCl     产生黄色的火焰和大量白烟
②  与金属铜反应:
Cu+Cl2△CuCl2    产生大量棕黄色的烟
③  2Fe+3Cl2△2FeCl3     产生大量棕褐色的烟
⑵氯气与H2的反应
实验现象:氢气在氯气中继续燃烧,产生苍白色的火焰集气瓶口白雾产生。
(3)  氯气与水反应
氯气可溶于水,常温下,1体积水中溶解2体积氯气,得到氯水。氯水呈浅黄绿色色,是Cl2的颜色;Cl2部分与水发生反应:Cl2+H2O=HCl+HClO,该反应是可逆反应。
⑷与碱反应
①  与NaOH 反应:C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
离子方程式Cl2+2OH—=Cl- +ClO- +H2O
②与Ca(OH)2反应:2Cl2 + 2Ca(OH)2 =Ca(C1O)2 +CaCl2 + 2H2O
离子方程式Cl2+2OH—=Cl- +ClO- +H2O
氯水与液氯的区别
氯   水
液    氯
物质类别
混 合 物
纯  净  物
所含微粒种类
H2O、Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-、OH-
Cl2
主要性质
黄绿色液体,具有酸性、漂白性、导电性
黄绿色液体,不导电、有强氧化性
制    法
把Cl2溶于水中
Cl2经过加压或降温
存在条件
见光受热易分解,不易久置,随用随配
低温、高压
保存方法
置于棕色瓶中并放置冷暗处
高压、低温,钢瓶中
二、漂白粉、漂白液和漂白精
漂白粉:由Cl2和Ca(OH)2 悬浊液反应制得。主要成分为 CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分为Ca(ClO)2,属于混合物。
漂白液:将Cl2通入NaOH溶液中得到的含NaClO的溶液有很强的漂白性。现在市场上出售的家有消毒机就是把食盐溶液经过电解后制得含NaClO的溶液,原理方程式为:
2NaCl+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2NaOH,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;这样的消毒液对环境没有影响,而且成本很低。
漂白精:Cl2和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2,并除去大部分CaCl2使得Ca(ClO)2成为主要成分,一般有效氯含量在70%左右。
【重点难点讲练】
【要点透析】(左栏)
1、氯气的氧化性——氯原子最外层有7个电子,在化学反应中容易得到一个电子达到8电子稳定结构,非金属性强。因此氯气很活泼,具有较强的氧化性。
【例1】下列氯化物中不能用金属和氯气直接反应制得的(    )
ACuCl2    BFeCl2
CMgCl2  DKCl
【解析】本题要求掌握氯气的强氧化性,特别是跟金属反应时的产物规律,在反应中得到高价金属氯化物。
【答案】B
小结:金属单质和氯气化合都是生成高价的金属化合物,所以像铁和氯气的化合产物要防错误。
2、氯水的性质
由Cl2+H2O=HCl+HClO(溶于水的Cl2只有1/3与水发生了反应)可知:新制氯水的主要成分为:Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-。在化学反应中有时是一种微粒参与反应,有时是几种微粒同时参与反应。
【例2】在某NaOH溶液里加入几滴酚酞试液,溶液显红色,向其中逐滴加入新制的饱和氯水,当滴到最后一滴时,红色突然褪去。回答下列问题:
(1)产生该现象的原因可能有:
①__________________________;
②__________________________。
(2)简述怎样用实验证明红色褪色的原因是①或者是②。
____________________________________。
【解析】饱和氯水中存在着HCl和HClO,那么使溶液红色突然褪去的原因可能是①酸(HCl和HClO)中和了NaOH;②HClO的强氧化性使色素褪色。前者当溶液呈碱性时,红色复现,而后者则无变化,故应用NaOH溶液进行反滴。
【答案】(1)①氯水中H+(或Cl2)与OH-反应②氯水中HClO使酚酞褪色
(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若红色再现,则是①的原因造成的;若红色不再出现,则是②的原因造成的。
小结:氯水的性质
【针对练习】(右栏)
1-1不能用氯气与金属直接反应制取的物质是        (     )
A.NaCl                     B.CuCl2
C.FeCl3                                 D.FeCl2
1-2下列说法不正确的是(    )
A.氯气是黄绿色的有毒气体,氯离子是无色、无毒,比氯原子结构稳定的微粒
B.氯原子易得电子,所以在化学反应中,氯元素化合价只会降低
C.新制的饱和氯水中,除水分子外,较多存在的微粒是Cl2分子
D.铜在氯气中燃烧生成棕黄色烟
1-3、0.31g 磷与Cl2完全反应生成PClx和PCly的混合物,已知PClx和PCly 的物质的量之比为2:3,将此混合物全部溶于水配成500ml溶液,取此溶液10ml与足量的AgNO3溶液反应,得到120.54mgAgCl沉淀,求X、Y的值。
2-1(删掉)下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是(  )
A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸是一种强氧化剂
C.次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸
D.次氯酸能使染料和有机色质褪色
增加:(06年宣武区期末质量检测)下列事实中不能说明氯的单质分子是双原子分子的是
A.    在标准状况下,氯单质为气态
B.     在标准状况下,71 g 的氯气所占的体积约为22.4L
C.     电解饱和食盐水,阴极和阳极分别逸出氢气(H2)和氯气的气体体积大致相等
D.    含0.2mol NaOH的溶液,恰好与2.24L(标准状况下)氯气反应
答案:A
2-2 下列说法中正确的是(  )
A.用鼻子对着盛有氯气的瓶口,就可以嗅到氯气的气味
B.用排水集气法便可以收集到纯净的氯气
C.氯气有漂白性
D.自来水常用氯气来杀菌、消毒
2-3浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑十2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是(  )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③    B.②③④
C.②③      D.①④
2-4、(06年宣武区期末质量检测)当氯气大量泄露时,下列采取的措施不正确的是
A.    立即将人群向地势高处疏散
B.     被转移的人群应立即带上用浓烧碱溶液浸湿的口罩
C.     被转移的人群应立即带上用肥皂水浸湿的口罩
D.    消防员向泄露处喷洒烧碱溶液
答案:B
【课时同步练习】
【基础达标】
1.下列气体中,既有颜色又有毒性的是(  )
A.N2     B.CO     C.Cl2     D.CO2
2.下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是(  )
A.次氯酸不稳定,易分解
B.次氯酸是一种强氧化剂
C.次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸
D.次氯酸能使染料和有机色质褪色
3.下列物质属于纯净物的是
A.漂白粉         B.盐酸         C.碘酒         D.液氯
4.下列物质中,既含有氯分子,又含有氯离子的是(  )
A.氯化钠溶液         B.新制氯水
C.漂白粉           D.液氯
5.下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是(  )
A.液氯是纯净物,而氯水是混合物
B.液氯无酸性,氯水有酸性
C.液氯较氯水的漂白作用更强
D.液氯无色,氯水呈黄绿色
6.下列物质中能使干燥的有色布条褪色的是(  )
A.氯水    B.液氯     C.氯气    D.次氯酸
7.Cl2可用来消灭田鼠,使用时可将Cl2通过管子灌入洞中,这是利用Cl2下列性质中的(  )
A.黄绿色           B.密度比空气大
C.有毒            D.较易液化
8、新制氯水呈现          色,说明氯水中有          存在,在氯水中滴入数滴石蕊试液,溶液变色,说明氯水中有         存在,稍振荡颜色               ,说明氯水中有       存在;久置的氯水颜色变浅,其原因是(用化学方程式表示):                                ,                       。
9、工业上制取漂白粉的化学方程式为_____________________________  ______。漂白粉是一种重要的杀菌消毒剂和漂白剂,用漂白粉漂白时 ,发生反应的化学方程式是                ,生成物中起漂白作用的物质是      。
[能力提升]
1、相同质量的钠、镁、铝,分别跟足量的氯气反应,消耗氯气的量由大到小的顺序是(  )。
A.Na>Mg>Al      B.Mg>Al>Na    C.Al>Mg>Na     D.Al>Na>Mg
2.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射相当一段时间后,试管中最后剩余的气体约占试管容积的(  )
A.2/3     B.1/2     C.1/3     D.1/4
3.用自来水养金鱼时,通常先将自来水经日晒一段时间后,再注入鱼缸,其目的是(  )
A.利用紫外线杀死水中的细菌
B.提高水温,有利于金鱼生长
C.增加水中氧气的含量
D.促使水中的次氯酸分解
4.标准状况下有22.4L氯气和氢气的混合气体,在一密闭容器中使其充分反应,冷却后将此气体与1L1mol·L-1的NaOH溶液充分反应,最后此溶液(  )
A.一定显酸性
B.一定显碱性
C.可能显酸性,可能显碱性,也可能显中性
D.以上都不正确
5.浓盐酸和Ca(ClO)2能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓) CaCl2+2Cl2↑十2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中,可能含有的杂质气体是(  )
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③    B.②③④   C.②③    D.①④
6.具有漂白作用的物质有①氯气②二氧化硫③活性炭④过氧化钠,其漂白原理相同的是(  )
A.①③    B.②③     C.①④    D.②④
7.今有H2、Cl2混合气100mL(标况),其中一种气体体积为45mL。光照使两种气体发生反应后恢复到标况,气体体积为______mL。为了说明反应后气体中H2或Cl2有剩余,使气体通过10mL水,并使剩余气体干燥后恢复到标况,若(1)剩余________mL,证明有________剩余;理由___________________。(2)溶液有________性质,证明有________剩余;理由是____________________________。
8.在某NaOH溶液里加入几滴酚酞试液,溶液显红色,向其中逐滴加入新制的饱和氯水,当滴到最后一滴时,红色突然褪去。回答下列问题:
(1)产生该现象的原因可能有:
①__________________________;
②__________________________。
(2)简述怎样用实验证明红色褪色的原因是①或者是②。
____________________________________。
l  边栏内容:1、工业上生产漂粉精或漂白粉的原理:
用石灰乳[Ca(OH)2的悬浊液]或消石灰与氯气反应
2Cl2 + 2Ca(OH)2 =Ca(C1O)2 +CaCl2 + 2H2O
漂粉精和漂白粉是混合物,其主要成分为Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分是Ca(C1O)2。次氯酸盐比次氯酸稳定,较易保存.漂粉精和漂白粉也具有漂白、消毒作用.漂粉精和漂白粉用于漂白时,实质还是利用次氯酸的性质,所以通常先让其跟其他酸反应,如:
Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO
次氯酸的酸性比碳酸的还弱,漂粉精和漂白粉露置于潮湿的空气中易变质,所以必须密封保存。有关反应的化学方程式为:
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓+ 2HClO   2HClO 2HCl + O2↑
2.次氯酸的性质
①次氯酸(HClO)是一元弱酸(酸性比H2CO3还弱),属于弱电解质,在新制氯水中主要以HClO分子的形式存在,因此在书写离子方程式时应保留化学式的形式.
②HClO不稳定,易分解,光照时分解速率加快.有关的化学方程式为:
2HClO=2H++2Cl-+O2↑
③HClO能杀菌.自来水常用氯气杀菌消毒(目前已逐步用C1O2代替).实质是利用其强氧化性。
④HClO能使某些染料和有机色素褪色.因此,将Cl2通入石蕊试液中,试液先变红后褪色.
第二课时
【主干知识梳理】
一、Cl-的检验。
在五只试管中分别加入2-3毫升稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水和蒸馏水。然后分别加入几滴AgNO3溶液,再加入稀硝酸。
实验现象:(见下表格)
加入AgNO3溶液后现象
加入稀硝酸后现象
解释或化学方程式
NaCl溶液
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3
Na2CO3溶液
有白色沉淀生成
沉淀溶解
Na2CO3++2AgNO3=Ag2CO3+ 2NaNO3
自来水
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
Ag++Cl-=AgCl
稀盐酸
有白色沉淀生成
沉淀不溶解
HCl+AgNO3=AgCl+HNO3
蒸馏水
无现象
无现象
—————————————————
(2)检验Cl-的方法:可以先加入AgNO3溶液,后用硝酸酸化;也可以先加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液;还可以加入用硝酸酸化的硝酸银溶液。
二、氯气的实验室制法:
1、反应原理:MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O.
2、实验装置:(如右图)
3、氯气的净化:这一装置产生的Cl2一般含有HCl、H2O等杂质。除杂方法:一般先使混合气体通过装有饱和食盐水的洗气瓶,以除去_HCl;然后再把气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶中(或通过装有无水氯化钙的U型管中),以除去混合气体中的H2O。
4、氯气的收集:向上排空气法或排饱和食盐水法(注意不能采用排水法,因为1体积Cl2在水中的溶解度是2体积,气体损失较大;而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小),还可以采用真空气囊或球胆收集。
【重点难点讲练】
【要点透析】 (左栏)
1、Cl-的检验——加入酸化的AgNO3产生白色沉淀,从而可以鉴定Cl-的存在,酸化的目的可排除其他离子的干扰。
【例1】在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加入稀硝酸后,沉淀部分溶解,有无色无味的气体生成,将气体通人澄清石灰水,石灰水变浑浊,由此判断水溶液中含有(  )
A.Cl-,SO          B.Cl-,NO
C.Cl-,CO          D.Cl-,OH-
【解析】解析:由已知能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2,又因为加入稀HNO3后沉淀部分溶解,故原溶液中除含有CO2外,还有Cl-。
【答案】C
小结:
2、氯气的实验室制法——装置分析:“固体+液体→气体”类型。液体加入一般选择分液漏斗,有利于控制液体反应物的加入量,并保持漏斗中的反应物不外逸以污染环境;加热仪器一般采用圆底烧瓶,;采用酒精灯加热;生成的混合气体要经过洗气以除去气体杂质;尾气应经过处理以防止污染环境。
【例2】将氯气用导管通入较浓的NaOH和H2O2的混合液中,在导管口与混合液的接触处有闪烁的红光出现。这是因为通气后混合液中产生的ClO-被H2O2还原,发生激烈反应,产生能量较高的氧分子,它立即转变为普通氧分子,将多余的能量以红光放出。
进行此实验,所用的仪器及导管如图1—2—4。
编号






仪器及导管
(一个)
(一个)
橡皮管
图1—2—4
根据要求填写下列空白:
(1)组装氯气发生器时,应选用的仪器及导管(填写图中编号)是______。
(2)实验进行中,按气流方向从左到右的顺序,气体流经的各仪器及导管的编号依次是______。
(3)仪器①的橡皮塞上应有______个孔,原因是_______________________。
(4)实验时,仪器①中除观察到红光外还有__________现象。
(5)实验需用约10%H2O2溶液100mL,现用市售30%(密度近似为1 g/cm3)H2O2来配制,其具体配制方法是___________________________________________________________ ____________________。
(6)实验时仪器①中ClO-与H2O2反应的离子方程式是____________________________
____________________。
【解析】  本题是信息迁移式的综合实验题,其特点是将实验原理、反应、装置连接、装置细节、实验现象、操作,以及有关离子方程式等结合起来,问题虽很基本,但综合能力层次较高,本题难度适中。
在中学化学教学中,氯气的实验室制法是固液加热的反应,因此组装发生器时应选②、③及导管。导管选④还是⑤要考虑整个实验,注意图中明确指出④和⑤都仅有一个,而在整个实验装置中,④要插入①,所以在组装发生器时只能选导管⑤。在回答问题(2)时不要忽略两个导管要用橡皮管连接,因此正确的回答是②⑤⑥④①。问题(3)要注意对于有气体参加或生成的反应的实验装置,一方面要考虑不漏气,检查气密性(包括气体的发生,直到气体参加化学反应之前的装置部分都不应漏气);另一方面也要考虑装置的最后(指气体发生化学反应之后的装置部分)要与大气相通,使多余的气体或反应产生的气体能排出(即放空),否则由于这些气体不能排出,使得装置内压力不断增大会发生爆炸。因此①中橡皮塞上应有2个(或2个以上)孔,以使瓶内外压强相等。由题可知,H2O2作还原剂时其氧化产物为O2。尽管高能的O2转变成普通O2,多余能量以光 (红色)形式放出,但O2还是气体,因而实验时仪器①中除观察到红光外还可观察到冒气泡的现象。问题(5)中溶液配制是中学化学实验中最基本操作之一。要注意题目要求具体配制方法,即要说清所取浓溶液的量,用什么量器量取,放入什么容器中,加入多少水稀释和搅拌均匀等配制的全过程。问题(6)Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O该反应是中学生熟悉的,又由试题给的信息可知,H2O2与ClO-的反应中产物是O2,由此可推断出强碱介质中H2O2与ClO-反应,H2O2是还原剂,ClO-是氧化剂,其产物只能是Cl-。所以ClO-与H2O2反应的离子方程式是:
ClO-+H2O2====Cl-+O2↑+H2O。
【答案】  (1)③②⑤
(2)②⑤⑥④①
(3)2,使瓶内外压强相等(写出其他合理的与大气相通的方法,如多孔也算对)
(4)冒气泡
(5)用量筒取33 mL(或34 mL)30%H2O2溶液加入烧杯中,再加入67 mL(或66 mL)水(或加水稀释至100 mL),搅拌均匀
(6)ClO-+H2O2====Cl-+O2↑+H2O
小结:氯气的实验室制法注意事项
①因浓盐酸有挥发性,制氯气装置应使用分液漏斗(仪器)并盖上玻璃塞。
②滴加浓盐酸不能过快,加热方式为微热。
③氯气中含有HCl、水气,先通过盛饱和食盐水的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。
④多余的氯气应使用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
⑤为确保实验过程中分液漏斗里的液体顺利流下,可采取的方法有:一是把分液漏斗和圆底烧瓶用橡皮管相连通、二是在分液漏斗下端套一个小试管。
【针对练习】(右栏)
1-1(04全国)在pH=l含 离子的溶液中,还能大量存在的离子是( )
A.     B.     C.    D.
1-2常温常压下,下列溶液中含有大量氯离子的是(    )
A.NaCl饱和溶液
B.新制氯水
C.AgCl饱和溶液
D.KClO3溶液
1-3(02上海)在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg / L。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):
KCN+2KOH+Cl2 → KOCN+2KCl+H2O
被氧化的元素是  __________     。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:
KOCN+   KOH+   Cl2 →    CO2 +    N2 +    KCl +    H2O
(3)若处理上述废水20L,使KCN完全转化为无毒物质,至少需液氯        g。
2-1(05上海)以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是(   )
2-2有人设计了以下六步操作制备氯气,其操作顺序为:_________
①向分液漏斗中加入浓盐酸,并将导气管插入集气瓶
②检查装置的气密性
③把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯火焰确定铁圈高度,固定铁圈,放上石棉网
④在烧瓶上装好分液漏斗,安装好导气管
⑤向烧瓶中装入二氧化锰固体
⑥将烧瓶固定在铁架台上
2-3 将0.15  mol的MnO2与过量的 12 mol/L的浓盐酸反应,和50 mL 12  mol/L的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同)   ( )
A. 一样多                 B.前者较后者多
C. 后者较前者多     D.无法比较
2-4.(06沈阳市高三教学质量检测)将潮湿的Cl2通过甲装置后,再通过放有干燥红色布条的乙装置,红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂(足量)可能是(YCY)
①浓硫酸      ②NaOH溶液
③KI溶液     ④饱和食盐水
A.①② B.②③
C.①②③     D.①②③④
答案:C
2-5.(06年吉林省实验中学二阶段测试)将Cl2通入70℃的NaOH溶液中,同时发生两个反应:
①NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2O   ②NaOH+Cl2→NaClO3+NaCl+H2O反应后,测得反应
①和反应②的生成物中氧化产物的物质的量之比为4:1,则被氧化和被还原的氯元素的
物质的量之比是                                                      (    )
A.5:9                   B.4:9
C.5:2                   D.11:2
答案:A
2-5.(06年浙江省一模)经常对环境进行消毒是预防禽流感传染的有效途径。某消毒液为无色液体,用红色石蕊试纸检验,发现试纸先变蓝后褪色。则该消毒液的主要成分可能是:
A.KMnO               B.H O
C.NaClO                 D.Cl
答案:C
2-6. 现用浓盐酸、MnO2共热制Cl2,并用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉,现已知反应2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O+Q温度稍高即发生副反应6Cl2+6Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O。甲、乙、丙三人分别设计三个实验装置,如下图所示:
(1)请指出三个装置的各自的缺点或错误(如没有可不填)甲__________,乙__________,丙__________。
(2)下图中甲由A、B两部分组成,乙由C、D、E三部分组成,丙由F、G组成,从上述甲、乙、丙三套装置中选出合理的部分(按气流从左到右的方向)组装一套较完善的实验装置(填所选部分的编号) ____________________.
(3)实验中若用12mol· L-1的浓盐酸100mL与足量的MnO2反应,最终生成Ca(ClO)2的物质的量总是小于0.15mol,其可能的主要原因是______________________________.(假定各步反应无反应物损耗且无副反应发生)。
答案:(1)甲:①发生装置错误,②U型管右端没有接尾气处理装置。乙:①没有降温装置,②D应换成U型管,改装消石灰。丙:①没有降温装置,②没有尾气处理装置。  (2)C(F)、B、E  (3)MnO2只能氧化浓HCl,随着反应的进行,c(Cl-)减小,还原性减弱,反应不能继续进行。
【课时同步练习】
【基础达标】
1.以下说法中错误的是(    )
A.Cl-已达到8电子稳定结构,Cl-显电性
B.Cl不显电性,性质很稳定
C.氯原子和氯离子由于最外层电子数不同所以性质也不同
D.氯原子和氯离子的性质相同,因为它们的质子数相同
2.室验室制取的氯气中混有氧化氢,除去氯化氢气体最好采用的物质是(    )
A.水       B.NaOH溶液      C.饱和食盐水    D.氨水
3.新制氯水中存在的微粒是(    )
A.Cl2、HClO
B.Cl、Cl-、Cl2
C.Cl2  Cl- H+ ClO- H2O和极少量OH-
D.Cl2  Cl- H+ HClO ClO-  H2O和极少量OH-
4.往某溶液中通入过量氯气,再滴入Ba(NO3)2和HNO3溶液后,溶液中有白色沉淀,原溶液可能是(    )
A.AgNO3        B.Na2SO3        C.Na2CO3         D.CaCl2
5.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl  146g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(    )
A.①比②多     B.②比①多     C.一样多       D.无法比较
6.在3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O中,下列说法不正确的是(    )
①Cl2是氧化剂,KOH是还原剂②KCl是还原产物,KClO3是氧化产物③反应中每3个Cl2分子中有5个电子转移④被氧化的氯原子是被还原氯原子物质的量的5倍⑤被还原的氯原子的物质的量是被氧化的氯原子的物质的量的5倍。
A.①④         B.③④         C.①⑤          D. ②③
7.在密闭容器中,盛有H2、O2、Cl2的混合气体,通过电火花点燃,三种气体正好完成反应,冷至室温后,所得盐酸的质量分数为25.26%,则容器中原有H2、O2、Cl2的物质的量之比是(    )
A.6:3:1        B.9:4:1        C.13:6:1        D.10:6:1
8.已知下列氧化还原反应:
2BrO3-+Cl2 Br2+2ClO3-
5Cl2+I2+6H2O 2IO3-+10Cl-+12H+
ClO3-+5Cl-+6H+ 3Cl2+3H2O
上述条件下,各微粒氧化性由强到弱的排列顺序正确的是(    )
A.ClO3->BrO3->I03->Cl2
B.BrO3->Cl2>ClO3->IO3-
C.BrO3->ClO3->Cl2>IO3-
D.Cl2>BrO3->ClO3->IO3-
9、下图是实验室制取纯净干燥氯气的装置
(1)图中有       处错误,分别为A               B
C                      D                       E
(2)分液漏斗中应加入(填代号)
A.稀HNO3      B.H2O      C.浓HCl      D.稀HCl
圆底烧瓶中应加入(填代号)
A.浓H2SO4      B.MnO2固体     C.KmnO4固体
(3)写出制气装置中浓HCl与MnO2反应的方程式
(4)用双线桥标出(3)中反应的电子转移情况
(5)标准状态下若有VLCl2生成,则被氧化的nHCl            mol
[能力提升]
1、实验室制取氯气可以有以下途径,用化学方程式表示如下。若制取等质量的氯气,消耗盐酸最少的是(    )
A.8HCl+K2Cr2O7 2KCl+Cr2O3+4H2O+3Cl2↑
B.16HCl+2KMnO4 2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑
C.4HCl+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl2↑        D.6HCl+KClO3 KCl+3H2O+3Cl2↑
2、在含有NaCl、NaBr、NaI混合溶液中滴加足量的溴水,经充分反应后,将溶液蒸干并灼烧,残渣固体为:
A、NaCl、I2   B、NaBr、NaCl和Br2       C、NaBr、NaCl和I2       D、NaCl、NaBr
3、砹是原子序数最大的卤族元素,推测砹或砹的化合物最不可能具有的性质是
①砹化氢很稳定    ②砹单质与水反应,使砹全部转化成氢砹酸和次砹酸   ③砹化合物的熔点较高   ④砹是黑色固体   ⑤砹化银难溶于水    ⑥砹易溶于某些有机溶剂
A、只有 ①②   B、只有①③④    C、只有③④⑤⑥    D、只有②④⑥
4、取碘水四份于试管中,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分别加入汽油、CCl4、酒精、NaCl溶液,振荡后静置,现象正确的是
A、Ⅰ中溶液分层,上层无色             B、II中溶液分层,下层紫红色
C、Ⅲ中溶液分层,下层呈棕色           D、Ⅳ中溶液不分层,溶液由棕色变成黄绿色
5、氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的最初生成物是
A、HI和HClO      B、HCl和HIO      C、HClO3和HIO         D、HClO和HIO
6、(2004年北京西城区模拟题)某炼金厂的废水因连降暴雨而溢出,导致河水严重污染。炼金废水中所含CN-有剧毒,其性质与卤素离子相似,还原性介于I-与Br-之间,HCN为弱酸。下列说法不正确的是
A.CN-可以和稀硫酸反应生成HCN                        B.CN-可被Cl2氧化成(CN)2
C.在水溶液中(CN)2可被F-还原                             D.HCN的电子式为
7、ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2: 2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是
A、KClO3在反应中得到电子    B、ClO2是氧化产物
C、H2C2O4在反应中被氧化      D、1 molKClO3参加反应有2mol电子转移
8、使相同摩尔浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-离子完全沉淀时,若所用相同浓度的AgNO3溶液的体积比为3:2:1,则上述三种溶液的体积比是
A、9:4:1         B、3:2:1              C、6:3:2             D、9:3:1
A.①③        B.③⑥         C.②④⑥        D.①②④⑤⑦
9.根据右图的实验,填空和回答问题:
(1)烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式是
装置(B)的烧杯中冷水所起的作用是
装置(C)的烧杯中冷水所起的作用是
(2)进行此实验时,烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住,用橡皮管连接的两玻璃管口要相互靠紧,这是因为
(3)装置(C)的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸,试简述其原因                。
10.甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它们两两混合后,观察到的现象如表所示,其中丁与乙混合产生的是无色气体。





――




――





――




――
请回答下面的问题:
(1)写出丁与乙反应的离子方程式:________________________________________。
(2)这四种溶液分别是:甲:_________、乙:_________、丙:_________、丁:_________(用溶质的化学式表示)。
边栏内容:1.卤素单质与碱的反应
常温下,氯气与碱溶液反应的化学方程式的通式为:
氯气 + 可溶碱 → 金属氯化物 + 次氯酸盐 + 水.重要的反应有:
C12 + 2NaOH=NaCl + NaClO + H2O
2.卤素与H2的反应
F2
Cl2
Br2
I2
与H2化合的条件
冷、暗
点燃或光照
500℃
持续加热
反应情况
爆炸
强光照射时爆炸
缓慢化合
缓慢化合,生成的HI同时分解
产生卤化氢
的稳定性
HF>HCl>HBr>HI
3、卤素互化物:两种卤素间的化合物(又称拟卤素)
与卤素化学性质相似,也能与金属、非金属反应生成相应卤化物,也能与水反应生成氢卤酸和次卤酸。例如:
IBr+H2O===HBr+HIO
IBr+2NaOH=NaBr+NaIO+H2O
4.Cl-、Br-、I-的检验
方法一:取适量待测液,向其中滴入适量硝酸银溶液后,再加入足量稀硝酸。若有白色沉淀,则含Cl-;若有浅黄色沉淀,则含Br-;若有黄色沉淀,则含I-。
方法二:取适量待测液,向其中滴入适量新制氯水,再滴入适量四氯化碳溶液。若下层溶液为橙红色,则含Br-;若下层溶液为紫红色,则含I-。
第三节  硫和氮的氧化物
第一课时:
【主干知识梳理】
一、硫
1、硫的物理性质:硫是一种黄色粉末,俗称硫磺。
2、硫的化学性质
(1)与金属反应
2Na+S=Na2S
Fe+S=FeS
(2)与非金属的反应
H2+S=H2S
S+O2=SO2
二、二氧化硫
1、二氧化硫的物理性质
在通常情况下,二氧化硫是无色、有刺激性气味、有毒的气体。在标准情况下,2.86g/L,比空气的密度大。溶解度:易溶于水,在常温常压下,1体积水大约能溶解40体积二氧化硫。
3、二氧化硫的化学性质
(1)与非金属反应
SO2+O2=
(2)与水的反应
二氧化硫是酸性  (酸性或碱性)氧化物。由酸性氧化物的跟水反应的一般规律知,二氧化硫与水反应的化学方程式为:
SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
(3)与碱的反应
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
【重点难点讲练】
【要点透析】(左栏)
1、二氧化硫的漂白作用
SO2可漂白某些有色物质,SO2的漂白作用是由于它能跟某些有色物质化合,而生成不稳定的无色物质。当这种无色物质放置长久或受热时,会发生分解,而使有色物质恢复为原来的颜色。所以SO2的漂白作用是可逆的。
【例1】下列物质能使品红溶液褪色的是(  )
①活性炭 ②过氧化钠 ③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A.①③④                      B.②④⑤
C.①②③④       D.①②③④⑤
小结:漂白性物质小结
氧化作用
化合作用
吸附作用
HClO Na2O2 Ca(ClO)2
SO2
活性炭 胶体
化学变化
化学变化
物理变化
不可逆
可逆
/
2、环境污染
二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。对人体的直接危害是引起呼吸道疾病,严重时使人死亡。空气中二氧化硫在氧和水的共同作用下,形成酸雾,随雨水降 下形成酸雨。酸雨落到地面上,直接破坏农作物、森林、和草原,还会使湖泊酸化导致鱼类死亡。另外,还会加速建筑物、桥梁、工业设备及电信电缆的腐蚀。空气中二氧化硫主要来源于煤、石油的燃烧及含硫矿石的冶炼,所以为了我们生存的环境,工业废气必须经过处理才能排放。
[例2] 自然界“酸雨”形成原因主要是 [   ]
A.未经处理的工业废水的任意排放
B.大气中二氧化碳含量增多
C.工业上大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼
D.汽车排放的尾气和燃料不完全燃烧产生的气体
【解析】自然界中的酸雨主要是硫酸雨,这是由于大气中SO2 和SO3含量过高造成,形成这种情况的主要原因是工业大量燃烧含硫的燃料和金属矿石的冶炼,汽车尾气的排放不是主要原因。
【答案】C。
小结:关于环境问题一直是近几年考试的热点,需要同学们学习过程中关注生活中的化学,培养环保意识。
3、二氧化硫的性质——
二氧化硫中流的化合价为+4价,处于中间价态,所以既体现氧化性又体现还原性。又是酸酐,可和碱反应生成盐和水。
【例3】在BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍澄清;若将BaCl2溶液分盛两支试管,一支加硝酸,另一支加烧碱溶液,然后再通入SO2气体,结果两支试管都有白色沉淀。由此得出下列结论合理的是 (     )
A、氯化钡显两性
B、两支试管中生成的沉淀都是Ba SO4
C、两支试管中生成的沉淀都是Ba SO3
D、可被HNO3氧化为H2SO4,BaCl2与SO2不反应但能与 反应。
【解析】在BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍然澄清,这是实验事实。因为如果发生反应,BaCl2+SO2+H2O=BaSO3↓+2HCl,一是出现弱酸(H2SO3)制强酸(HCl),违反规律,二是即使生成Ba SO3沉淀它溶于盐酸,故BaCl2与SO2不反应,溶液仍澄清。若将BaCl2溶液分成两份,一份加硝酸,再通入SO2气体,可能发生将SO2或氧化成 ,此时生成Ba2++ =BaSO4↓;另一份加烧碱溶液,再通入SO2气体,先发生SO2+NaOH=Na2SO3+ H2O,再发生BaCl2+Na2SO3=BaSO4↓+NaCl。综上所述A、B、C不正确;D中SO2能被硝酸氧化和与NaOH溶液反应证明其有还原性和酸性,加碱后SO2+NaOH=Na2SO3+ H2O,当然 浓度加大,故D正确。
[答案] D
小结:二氧化硫与碱的反应类似于二氧化碳与碱反应的过程,在气体鉴别时应防止二氧化碳的干扰。
【针对练习】 (右栏)
1-1SO2和Cl2都具有漂白性,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可观察到有色物质(      )D
A.立刻褪色           B.慢慢褪色
C.先褪色,后复原         D.颜色不褪
1-2能够用于鉴别SO2和CO2两种无色气体的溶液是( )
A.品红溶液
B.BaCl2溶液
C.紫色石蕊试液
D.澄清石灰水
1-3.(06年吉林省实验中学二阶段测试)检验SO2中是否含有CO2,应采用的方法是                                (    )
A.通过澄清石灰水
B.通过品红溶液
C.先通过小苏打溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4 溶液,再通过澄清石灰水
答案:D
1-4.(06年江苏如皋市高三模拟)某学校课外活动小组利用右图装置做如下实验:在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液颜色变为红色,冷却后恢复至无色,则原溶液可能是
A.溶有SO2的品红溶液
B.溶有NH3的酚酞溶液
C.溶有SO2的酚酞溶液
D.溶有Cl2的品红溶液
答案:A
2-1(06四川卷)下列物质中,属于“城市空气质量日报”报道的污染物是(  )
A.N2           B.SO2             C.CO2             D.CO
2-2(05全国3)现有以下几种措施:①对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理,②少用原煤做燃料,③燃煤时鼓入足量空气、,④开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施的是       (    )
A.①②③
B.②③④
C.①②④     D.①③④
3-1.(06年黄冈高考适应性测试)下列实验报告记录的实验现象正确的是
答案:B
3-2. (06年高三一轮复习验收) 有两支盛硝酸钡溶液的试管,向一支里加入盐酸,向另一支里加入烧碱溶液,再同时通入SO2,都有白色沉淀生成,由此可得出的结论是(    )
A.两支试管里的沉淀都是亚硫酸钡
B.两支试管里的沉淀分别是硫和亚硫酸钡
C.SO2在两个反应中分别表现出氧化性和酸性
D.加入烧碱溶液的试管中发生反应的离子方程式是SO2+2OH-+Ba2+=BaSO3↓+H2O
答案:D
3-1(05上海)含8.0g NaOH的溶液中通入一定量H2S后,将得到的溶液小心蒸干,称得无水物7.9g,则该无水物中一定含有的物质是(   )
A、Na2S                      B、NaHS
C、Na2S和NaHS         D、NaOH和NaHS
3-2(04江苏)有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是:
(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:
稀硝酸
白色
沉淀
BaCl2溶液
将B中反应后的固体溶解于水
仍有部分白色沉淀不溶解,证明有Na2SO4生成
上述方案是否合理?                                               。请简要说明两点理由:
①                                     ;②                                      。
【课时同步练习】
【基础达标】
1.下列关于SO2的说法中,不正确的是     (    )
A、SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B、SO2有漂白作用,也有杀菌作用
C、SO2溶于水后生成H2SO4
D、 SO2是一种大气污染物
2.在一定条件下,下列物质能与硫发生反应,且硫作为还原剂的是(   )
A、Cu    B、H2    C、Fe     D、O2
3.在下列变化中,不属于化学变化的是      (   )
A、SO2使品红溶液褪色
B、氯水使有色布条褪色
C、活性炭使红墨水褪色
D、O3使某些染料褪色
4.下列气体中,既能用浓硫酸干燥, 又能用碱石灰干燥的是  (    )
A、CO2        B、N2     C、SO2      D、NH3
5.与6.0gSO3所含的氧原子数相等的SO2的质量为   (    )
A、3.6g     B、6.0g     C、7.2g     D、5.4g
6.下列反应中, 硫元素表现出氧化性的是    (    )
A、稀硫酸与锌粒反应
B、二氧化硫与氧气反应
C、浓硫酸与铜反应
D、三氧化硫与水反应
7.下列化合物不能由单质间直接化合生成的是
A.Cu2S    B.CuS     C.FeCl2     D.FeS
8.在标准状况下,下列各组物质体积相同时,分子数也相同的是
A.SO2、SO3          B.SO2  、O2
C.SO2、CCl4         D.SO2  、PCl5
9.汞蒸气有毒。①万一把汞洒出,可以在有微细汞滴的部位撒一层硫磺粉,这时发生反应的化学方程式是________。
②室内有汞蒸气时应进行通风以降低汞蒸气浓度,这时通风口装在墙的________(填“上”或“下”)部的效率高。
(3)在英国进行的一个研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度。在20世纪的60年代~70年代的10年间,由发电厂排放出的SO2增加了35%,但由于建筑高烟囱的结果,地面SO2浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取?简述其理由。
10.我国农业因遭受酸雨而造成每年损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨,目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下表:
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
分析数据,回答下列问题:(已知Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl)
①雨水样品的pH变化的原因是(用化学反应方程式表示)____________________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将变________(填“大”或“小”)。
(2)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是________。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③   B.②③④⑤   C.①③⑤   D.①③④⑤
【能力提升】
1.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mg·L-1。下列措施中能够减少SO2排放量的是(  )
①用天然气代替煤炭作民用燃料 ②提高热能利用率 ③使用CS2萃取煤炭中的硫 ④燃煤中加入石灰后使用
A.全部    B.①②④   C.①②③    D.①③④
2.下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是(  )
A.二氧化硫          B.氮氧化物
C.二氧化碳          D.悬浮颗粒
3.为了除去混入CO2中的SO2,最好将混合气体通入下列哪种溶液中(  )
A.饱和烧碱溶液        B.饱和小苏打溶液
C.饱和纯碱溶液        D.浓硫酸
4.下列物质能使品红溶液褪色的是(  )
①活性炭 ②过氧化钠 ③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A.①③④                       B.②④⑤
C.①②③④           D.①②③④⑤
5.在空气中不易变质的是(    )
A.Na2SO3      B.NaHSO4     C.亚硫酸    D.氢硫酸
6.以下气体能用NaOH固体干燥的是(    )
A.NH3          B.SO2         C.CO2       D.HCl
7.下列化学反应中,SO2是还原剂的是(    )
点燃
A.SO2+2H2S     3S↓+2H2O           B.SO2+2Mg     2MgO+S
催化剂
C.SO2+NaOH     NaHSO3                        D.2SO2+O2            2SO3

8.写出符合下列情况的化学方程式:
(1)H2S作还原剂                                 ;
(2)氢硫酸作氧化剂                                 ;
(3)SO2作还原剂                                 ;
(4)SO2作氧化剂                                 ;
(5)H2S既作还原剂又作氧化剂                                 ;
(6)SO2既不作还原剂又不作氧化剂                                 。
9.按下列方法制得气体A、B、C.
①Na2SO3与浓H2SO4反应产生气体A;②MnO2与浓盐酸反应产生气体B;③FeS与稀HCl反应产生气体C.
试回答下列问题:
(1)生成的三种气体中          具有漂白性,          在空气中燃烧;
(2)把气体B通入A的水溶液中,反应的化学方程式为               ,此反应中,
是还原剂;
(3)把气体A通入FeCl3溶液中,反应的现象为          ,化学方程式为          ;
(4)把气体C通入到溴水中,反应的化学方程式为                       ,反应中
是氧化剂.
边栏内容:1、SO2、Cl2分别通入紫色石蕊试液中去,现象相同吗?
答:不相同。SO2通入紫色石蕊试液,现象是只变红,不褪色,而Cl2通入紫色石蕊试液现象是先变红,后褪色。
说明:活性炭使有色物质褪色属于物理吸附。SO2使有色物质褪色因为与有色物质生成不稳定化合物。属于暂时性漂白,但不能使石蕊试液褪色。
HClO、Ca(ClO)2、H2O2、O3使有色物质被氧化而褪色,属于永久性漂白。
2、将SO2 、Cl2分别通入品红溶液现象如何?然后分别加热这两份溶液,又分别会有什么现象?为什么?
答:将SO2 、Cl2分别通入品红溶液时红色均褪去。但对二者进行加热,用SO2漂白过的品红会重新变红,而用Cl2漂白过的品红则不能复原,这是因为二者漂白的原理不同,前者SO2与品红化合生成不稳定的无色物质,加热时该无色化合物分解重新生成红色的品红,SO2气体放出,后者是HClO,将品红氧化成稳定的无色物质,加热不再重新生成品红。
3、把Cl2和SO2混合在一起通入品红,品红一定会褪色吗?
答:不一定,如果二者恰好按物质的量比1:1混合,通入溶液是二者会发生反应,SO2 +Cl2+2 H2O=2Hcl+ H2SO4生成物不具有漂白性,故品红不会褪色。
4、SO2通入Cacl2溶液中有白色沉淀吗?为什么?
答:没有,因为Hcl酸性比H2SO3强,因而该过程不符合复分解反应的条件。无沉淀生成。
5、实验室制取SO2气体时,如何验满?
答:将一小块蓝色石蕊试纸润湿粘在玻璃棒的一端,并使其靠近集气瓶口,若试纸变红,即证明SO2气体已满。
6、怎样检验SO2气体中含有CO2气体?
答:将气体通入足量酸性KMnO4溶液后,通入澄清石灰水,石灰水变浑浊即可证明。
第二课时
【主干知识梳理】
一、氮气
1、物理性质:无色、无味气体、不溶于水
2、化学性质
(1)与活泼金属的反应    3Mg+N2 Mg3N2
(2)与氢气的反应       N2+3H2 2NH3。
(3)与氧气的反应        N2+O2 2NO
二、一氧化氮
1、物理性质:无色、无味、有毒_气体、难溶于水
2、化学性质
2NO+O2=2NO2:NO收集方法:排水法
三、二氧化氮
1、物理性质:无色、有刺激性气味、有毒气体、密度比空气大,易液化、易溶于水。
2、化学性质
充满NO2的试管,倒立于盛有水的水槽中,水进入试管中,并慢慢上升到试管的高度 处;试管内气体由红棕色色慢慢变为无色,剩余原气体的 ;当通入O2时,气体迅速由无色变红棕色色又溶于水,液面上升,气体又变为无色,这样反复几次,最终液体充满试管。
3、二氧化氮的污染
(1)危害性
①直接危害人体健康,引起呼吸道疾病,严重时会使人死亡。
②大气中二氧化氮溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下,成为酸雨。
③二氧化氮是造成光化学烟雾的主要原因。
(2)回收和利用
用氨水吸收
【重点难点讲练】
【要点透析】(左栏)
1、氮的氧化物
氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种价态,有多种氧化物,其中N2O3,N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐,NO是一种还原性较强的气体,易被O2氧化成NO2,NO2是一种红棕色易溶于水且与水反应的气体,氧化性强。氮的氧化物及其性质是高考考察的重点,要求熟练掌握,活学活用。
例1:在标准状况下,将O2与NO按3:4的体积比充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面逐渐上升后,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为(  )
A.0.045mol·L-1        B.0.036mol·L-1
C.0.026mol·L-1        D.0.030mol·L-1
解析:此题涉及两个知识点:①NO与O2迅速反应生成NO2。②NO2与O2混合气与水发生反应:4NO2+O2+2H2O 4HNO3。
设O2为3mol,NO为4mol。根据2NO+O2 2NO2,烧瓶内实际存在的是4molNO2和1molO2,与水作用后,恰好生成4molHNO3,溶液的体积为5×22.4L。故硝酸溶液的浓度为4/(5×22.4)=0.036(mol·L-1)。
答案:B
小结:解答本题容易出现下列错误:设O2为3L,NO为4L,恰好反应生成 molHNO3,烧瓶容积等于气体体积,为3+4=7L,故HNO3的物质的量浓度为 /7=0.026mol·L-1,选C。错误的根本原因在于忽视了3LO2和4LNO充入烧瓶即发生反应:2NO+O2 2NO2,气体实际体积为5L(4LNO2和1LO2),故烧瓶容积应为5L而不是7L。
2、有关等NO、NO2、O2与水作用的计算
(1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时可依据:3NO2+2H2O=2HNO3+NO,利用气体体积差值进行计算。
(2)NO2和O2的混合气体溶于水时,由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知,
体积比V(NO2):V(O2)=4:1时,恰好完全反应;
体积比V(NO2):V(O2)>4:1时,NO2过量,剩余气体为NO;
体积比V(NO2):V(O2)<4:1时,O2过量,剩余气体为O2。
(3)NO和O2同时通入水中时,其反应是:2NO+O2=2NO2,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,总式为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3。
当体积比V(NO):V(O2)=4:3时,恰好完全反应;
当体积比V(NO):V(O2)>4:3时,剩余NO;
当体积比V(NO):V(O2)<4:3时,剩余O2。
(4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按原混合气体中NO2的体积求出NO的总体积,再按方法(3)进行计算。
值得注意的是:4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5组成。即(2)(3)两情况中的总反应式都与N2O5+H2O=2HNO3等效。这不仅是记忆(2)(3)二式的方法,也为上述问题的解法提供了新的思路。即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断:
N:O<2:5时,   O2剩余;
N:O=2:5时,   完全反应;
N:O>2:5时,   剩余NO。
【针对练习】(右栏)
1-1下列用途中,应用了氮气性质的不活泼性的是:
A、金属焊接时的保护气,和氩气混合充填灯炮
B、用于合成氨气
C、工业上以氮气为原料之一制硝酸
D、保护粮食和水果
1-2  容积为10mL的试管中充满NO2和O2混合气体,倒立于盛有水的水槽中,若最后剩余1mL气体(同温同压),则原有NO2可能是()
A.8.0mL    B.7.2mL    C.8.6mL    D.5.6mL
1-3(1999年全国高考题)Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大发展,因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是  (   )
A. NO可以是某些含低价N物质氧化产物
B. NO不是亚硝酸酐
C. NO可以是某些含高价N物质的还原产物
D. NO是棕色气体
1-4(05上海)据报道,科学家已成功合成了少量N4,有关N4的说法正确的是(   )
A、N4是N2的同素异形体                               B、N4是N2的同分异构体
C、相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D、N4的摩尔质量是56g
1-5在标准状况下,将NO2、NO、O2混合后充满容器,倒置于水中完全溶解,无气体剩余,若产物也不扩散,则所得溶液的物质的量浓度的数值范围是()
A、无法确定      B、       C、      D、
1
-6(04广东)用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已经气密性检查;②除水外不能选用其他试剂)。
正确的操作步骤是:
2-1:将盛有氮气和二氧化氮(无N2O4)混合气体的试管倒立于水中,经过足够长时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中氮气与二氧化氮的体积比是()
A、1:1     B、1:2
C、1:3      D、3:1
解析:将试管倒立于水中,仅NO2与H2O反应,生成的NO及N2为剩余气体。设原气体的体积为V,设NO2的体积为x。根据差量法解:
3NO2+2H2O=2HNO3+NO   体积减小
3                         2
x                        V/2
x=
V(N2)=V—3V/4=V/4
V(N2):V(NO2)=V/4:3V/4=1:3
答案:C
2-2. (06年福州复习测试卷)把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中,再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管,最后收集到的气体是(   )
A.氧气                B.二氧化氮
C.二氧化氮和氧气     D.二氧化氮和一氧化氮
答案:C
2-3.(06年海淀区期末试题)下列各组物质中,气体X和气体Y同时通入盛有溶液Z的洗气瓶中(如图所示),一定没有沉淀生成的是                                                                  (    )
X
Y
Z
A
NO2
SO2
BaCl­2
B
NH3
O2
Al2(SO4)3
C
NH3
CO­2
CaCl2
D
CO2
SO2
CaCl2
答案:D
【课时同步练习】
【基础达标】
1、下列反应中气体物质既作氧化剂又作还原剂的是()
A、氯气通入石灰水中
B、二氧化氮通入水中
C、二氧化碳通入漂白粉溶液中
D、F2通入水中
2、能鉴别Br2蒸气和NO2两种红棕色气体的试剂是
A、 淀粉碘化钾溶液          B、蒸馏水
C、硝酸钾溶液               D、石蕊试液
3、 下列气体不会造成大气污染的是
A、SO2   B、NO      C、NO2      D、N2
4、下列气体因与人体血液中血红蛋白作用而中毒的是()
A、NO    B、NO2    C、CO    D、CO2
5、一定条件下,将一装满NO2的试管倒立于水槽中,液面上升的高度为
A、1/3试管       B、2/3试管
C、满试管          D、3/4试管
6、用N2填充电灯泡,是依据氮的下列性质中的
A、N2无色        B、N2的化学性质不活泼
C、N2难溶于水     D、N2难于液化
7、起固氮作用的化学反应是()
A、氮与氢在一定条件下反应生成氨
B、一氧化氮与氧气反应生成了二氧化氮
C、NH3催化氧化生成NO
D、由NH3制成碳酸氢铵
8、已知某氮的氧化物中氧元素的质量分数为69.6%,则其化学式是()
A、NO      B、NO2       C、N2O3      D、N2O4
9、汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NO及汽油、柴油等物质,这种尾气越来越成为城市空气污染的主要来源,必须予以治理。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使汽油、柴油等物质充分燃烧及SO2的转化。
(1)汽车尾气中NO的来源是          。
A.汽油、柴油中含氮,是其燃烧产物
B.是空气中的N2与汽油、柴油的反应产物
C.是空气中的N2与O2在汽车气缸内的高温环境下的反应产物
D.是汽车高温尾气导致了空气中N2与O2的化合反应
(2)写出CO与NO反应的化学方程式:                              。
(3)“催化转化器”的缺点是在一定程度上提高了空气的酸度,其原因是

(4)控制或者减少城市汽车尾气污染的方法可以有            。(多选)
A.开发氢能源        B.使用电动车        C.限制车辆行驶    D.使用乙醇汽油
10、一定量的NO和一定量的O2混合充分反应后,其气体的密度是相同状况下氢气密度的20倍。求混合前NO和O2的物质的量之比。
[能力提升]
1.将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是(  )
A.1.2mL    B.2.4mL    C.3.6mL    D.4mL
2.10mLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后,气体的体积变为5mL(相同状况),则CO2和NO的体积比不可能为(  )
A.1∶1    B.2∶1     C.3∶2    D.1∶2
3.贮满干燥的某种气体的试管倒置于水中,轻轻振荡,水可以充满试管。该气体不可能是(  )
A.HI     B.NO2     C.SO2     D.NH3
4、必须加入还原剂才能实现的是(    )
A、NH4+ → NH3         B、NH3 → NO
C、NO2 → NO           D、HNO3 → NO
5.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的可能是什么气体                 (    )
A.可能是N2与NO2的混和气体         B.可能是O2与NO2的混和气体
C.可能是NO与NO2的混和气体         D.只可能是NO2一种气体
6.一氧化氮是大气污染物之一。目前,有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下,用氨把一氧化氮还原为氮气和水。请写出该反应的化学方程式_______。
7.利用图4-3所示装置收集以下8种气体
(图中烧瓶的位置不得变化)
①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3
⑥NO ⑦H2S ⑧SO2
(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气收集的气体有________(写序号);
(2)若烧瓶充满水,可收集的气体有________,这时气体由________进入。
(3)若烧瓶是干燥的,则由A口进气,可收集的气体有________。
(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥,则可用此装置来干燥的气体有________,这时气体由________口进入。
8、实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气。反应式为NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O↑+Q实验装置如图所示。
(1)装置中,A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是    (填编号)。
a、防止NaNO2饱和溶液蒸发;b保证实验装置不漏气;c、使NaNO2饱和溶液容易滴下。
(2)B部分的作用是    。
a、冷凝    b、冷却氮气    c、缓冲氮气流
(3)加热前必须进行的一个操作步骤是    。加热片刻后,即应移去酒精灯火以防止反应物冲出,其原因是    。
(4)收集N2前,必须进行的步骤是    (用文字说明)。收集N2最适宜的方法是(填编号)    。
a、用排气法收集在集气瓶中;b、用排水法收集在集气瓶中;c、直接收集中球胆中。
边栏内容:氮的氧化物
(1)氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种正价态,五种正价对应六种氧化物:N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。其中和N2O3、N2O5分别HNO2和HNO3是的酸酐。NO是一种无色还原性较强的气体,易被O2氧化为NO2,NO2是一种红棕色的易溶与水且与水反应的气体,氧化性强,能氧化SO2,能使湿润的KI淀粉试制变蓝。
(2)通常“纯净”的NO2或N2O4并不纯,因为在常温、常压下能发生2NO2 N2O4反应。由于此可逆反应的发生,通常实验测得NO2的相对分子质量大于它的实际值,或在相同条件下,比相同物质的量的气体体积要小。同理,通常实验测得N2O4的相对分子质量小于它的实际值,或在相同条件下,比相同物质的量的气体体积要大。此外涉及NO2气体的颜色深浅、压强、密度等要考虑此反应。因而可逆反应2NO2 N2O4在解化学题中有很重要的应用。
(3)氮的氧化物与水反应的计算,常用的反应方程式:2NO+O2=2NO2
3NO2+2H2O=2HNO3+NO
关系式:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
(4)NO、NO2都是大气污染物,空气中NO、NO2主要来自石油产品和煤燃烧、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气。其中空气中的NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
可用下列反应,在实验室制取NO、NO2。
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
[拓展视野]
光化学烟雾
氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物----光化学烟雾,在这种复杂的光化学反应过程中,主要生成光化学氧化剂(主要是O3)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。
经过研究表明,在北纬60度~南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3 h~4 h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。
1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日 本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。
1970年,美国加利福尼亚洲发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。
1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。
目前,由于我国内地汽车油耗量高,污染控制水平低,已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物;一些城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。据国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》: 我国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年度污染较严重的城市分别为:广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州。从总体上看,氮氧化物污染突出表现在人口100万以上的大城市或特大城市。
臭氧层破坏
臭氧层是地球最好的保护伞,它吸收了来自太阳的大部分紫外线。然而近二十年的科学研究和大气观测发现:每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄,事实上在极地大气中存在一个臭氧“洞”
这种臭氧损耗现象是一种反常现象,这是否表明这一紫外线吸收层正处于全球性灾难呢?通过不断的科学研究,人们发现人类社会活动释放的物质严重的破坏了臭氧层,当然这种现象还受到这一地区独特的气象状态(极涡、寒冷的平流层温度、极地平流层云)的影响。
由于人类对自然的严重破坏,在世界范围内掀起了保护大气环境的浪潮。许多国家围绕大气污染物的来源与归宿,大气化学过程中的反应机理及效应进行了大量的研究工作,促进了人类对一系列环境问题的认识,“臭氧洞”的研究促使人类更加小心地使用我们的地球资源,并清醒地认识我们所处的世界。同时臭氧洞也有一种积极的作用,除了说服国际社会相互合作以减少对环境的威胁之外,“臭氧洞”一直激励着研究人员在新的深度和高度上研究大气化学和大气动力学。
酸性排放物
自由大气里由于存在0.1~10μm范围的凝结核而造成了水蒸汽的凝结,然后通过碰并和聚结等过程进一步生长从而形成云滴和雨滴。在云内,云滴相互碰并或与气溶胶粒子碰并,同时吸收大气中气体污染物,在云滴内部发生化学反应,这个过程叫做污染物的云内清除或雨除。在雨滴下降过程中,雨滴冲刷着所经过空气中的气体和气溶胶,雨滴内部也会发生化学反应,这个过程叫污染物的云下清除或冲刷。这些过程也就是降水对大气中气态物质的颗粒物质的清除过程,酸化就是在这些过程中形成的。
第四节 硫酸 硝酸和氨
第一课时:
【主干知识梳理】
一、浓硫酸的性质
1.浓硫酸的物理性质  ( 98.3℅  )
纯H2SO4或浓H2SO4是无色,黏稠油状液体;沸点高是典型的高沸点性酸,浓硫酸的密度为1.84g/cm3物质的量浓度为18.4mol/L,易溶于水,能于水任意比互溶
互溶,同时放出大量的热。
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性
将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增加、密度将减小、浓度将降低、体积将增大这是浓硫酸具有吸水性。利用此性质实验室里常用浓硫酸做干燥剂。
(2)脱水性:将蔗糖放入小烧杯中,用少量水调成糊状,向其中注入浓硫酸,用玻璃棒搅拌,蔗糖颜色变黑体积膨胀,用手靠近烧杯外壁并闻气味烧杯外壁变热、有刺激性气味。
( 3)强氧化性
①与大多数金属反应:
Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O
②与某些非金属反应
C+2H2SO4浓 CO2↑+SO2↑+2H2O
③与某些化合物反应
H2S+H2SO4浓==S↓+SO2↑+2H2O
【重点难点讲练】
【要点透析】(左栏)
1、 浓硫酸的性质
【例1】(2001年春季高考题)下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白:
(1)如果装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,则可以检验出的物质是     ;不能检出的物质是     。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是        ;不能检出的物质是         。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是      ;不能检出的物质是          。
【解析】 浓硫酸与木炭加热发生的反应方程式为:2H2SO4+C=CO2↑+2SO2↑+2H2O。
纵观整套装置,①用于检验水蒸气(使无水硫酸铜变蓝色);②用于检验SO2气(品红溶液褪色、酸性KMnO4溶液褪色,再通过品红溶液验证SO2是否已经除净);③用于检验CO2气(澄清石灰水变浑浊)。
(1)当顺序改为②、①、③时,由于分解气先经②装置,必然带出洗气瓶中H2O蒸气,故难以肯定①中无水硫酸铜变蓝色是否是由于浓硫酸与木炭反应所产生的H2O。
(2)当顺序改为①、③、②时,足量澄清石灰水变浑浊究竟是由CO2还是由SO2与Ca(OH)2反应造成的,无法肯定,所以CO2与SO2都无法一一鉴别了。
(3)当顺序改为②、③、①时,出现了(1)中同样的问题。
一个很常见的、平淡的实验,因性质检验装置顺序的调动,检验出学生分析问题的能力,十分巧妙。
【答案】(1)SO2、CO2;H2O(2)H2O;CO2、SO2(3)SO2、CO2;H2O
【小结】
根据SO2、CO2、H2O的特有性质,通过实验来检验三种物质的存在。而在实验过程中,检验SO2、CO2都要通过水溶液,因此对检验H2O(g)有干扰作用;检验CO2用石灰水,SO2也与石灰水反应有类似现象,因此SO2也会干扰CO2的检验。三种物质检验时相互有干扰,审题时要搞清气体通过的试剂会与哪种气体反应,从而判断检验出何种气体。
【针对练习】(右栏)
1 -1(05上海)浓硫酸和2mol/L的稀硫酸,在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如右图,分析a、b曲线变化的原因是(   )
A、a升华、b冷凝        B、a挥发、b吸水
C、a蒸发、b潮解        D、a冷凝、b吸水
1-2(2000年上海高考题)对下列事实的解释错误的是 (   )
A. 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B. 浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C. 常温下,浓硝酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硝酸不反应
D. 反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4能进行,说明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸
1-3(03广东)等体积硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量的氯化钡溶液反应。若生成的硫酸钡沉淀的质量比为1︰2︰3,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度比为
(A) 1︰2︰3    (B)  1︰6︰9    (C) 1︰3︰3   (D)  1︰3︰6
1-4如图所示, 小试管内盛有约3ml饱和硫酸铜溶液,与雏形瓶连通的U型细管内盛有少量水(为便于观察,预先染成红色),沿小试管的内壁小心的慢慢倒入约3ml浓硫酸,静置片刻。可观察的现象有             。(填标号,有多少就填多少个)。
A、小试管内液体分成两层,上层兰色,下层无色
B、型细管内左边液面下降,右边液面升高
C、有少量的白色固体析出
D、以上现象都没有,无明显变化
1-5在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积   (D)
A.等于50 mL      B.大于50 mL
C.等于100 mL    D.大于100 mL
1-6.(06年杭州市第一次质量检测)炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图),下列有关说法正确的是
A.洗气瓶中会产生碳酸钡沉淀
B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.在Z导管口有红棕色气体出现
D.洗气瓶中会产生亚硫酸钡沉淀
答案:C
1-7.(06年聊城市高三期末考试)储存浓H2SO4的铁罐外口出现严重的腐蚀现象,这体现了浓硫酸的
A.吸水性和酸性
B.脱水性和吸水性
C.强氧化性和吸水性
D.不挥发性和酸性
答案:A
【课时同步练习】
【基础达标】
1.浓 能与C、S等非金属反应,因为它是(  )
A.强碱   B.脱水剂  C.强氧化剂  D.不挥发性酸
2.下面的实验中,气体与溶液中的溶质没有发生化学反应的是(  )
A. 通入浓 中   B. 通入 溶液中
C. 通入溴水中        D. 通入 溶液中
3.通常状况下,能用浓硫酸干燥的气体是(  )
A. 、 、       B. 、 、
C. 、HI、          D.CO、 、
4.不慎误服 后,可服用的解毒剂是(  )
A.    B.   C.  D.
5.鉴别纯碱、石灰石、芒硝、石膏四种固体物质,下列试剂中应该选用(  )
A.NaOH溶液   B.水、盐酸  C.硝酸   D. 混合液
6.在工业生产中,硫酸不能用于(  )
A.制漂粉精   B.制化肥   C.制氢氟酸   D.精炼石油、制炸药、染料和农药等
7.有一种无色溶液,滴入 溶液后,生成不溶于稀 的白色沉淀,该溶液中(  )
A.一定含有              B.一定含有
C.一定含有 和       D.可能含有 、 中的一种或两种
8、下列叙述或操作正确的是                                                (    )
A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用水冲洗
C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌
D.浓硫酸与铜的反应中,浓硫酸仅表现强氧化性
9、某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、SO 、SO ,为检验溶液中所含的各阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如下图所示。
(1)图中试剂①~⑤溶质的化学式分别是:
①________,②________,③________,④________,⑤________。
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是:a________、b________、c________。
(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是_____________________。
(4)无色溶液A加试剂③的主要目的是___________________________。
(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②,对实验的影响是__________________。
(6)气体B通入试剂④发生反应的离子方程式是___________________________。
[能力提升]
1.将下列溶液置于敞口容器中,溶液质量会增加的是(  )
A.浓硫酸   B.稀硫酸   C.浓盐酸    D.浓硝酸
2.下列变化中,能证明硫酸是强酸的事实是(  )
A.能使石蕊试液变红
B.能跟磷酸钙反应制磷酸
C.能跟氯化钠反应制氯化氢
D.能跟锌反应产生氢气
3. g铜与足量浓H2SO4共热时完全反应,在标准状况下生成 L气体,则被还原的H2SO4的量是(  )
A. mol   B. mol   C. g   D. g
4.将90%H2SO4溶液和10%H2SO4溶液等体积混合,所得溶液的百分比浓度为(  )
A.小于50%  B.大于50%  C.等于50%  D.不能确定
5.下列各组气体中,在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有(  )
A.SO2、O2、N2        B.HCl、Cl2、CO2
C.CH4、H2、CO        D.SO2、Cl2、O2
6.向50mL18mol·L-1的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量是(  )
A.等于0.9mol         B.大于0.45mol,小于0.9mol
C.等于0.45mol         D.小于0.45mol
7.(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学方程式为_________________________。
(2)已知酸性KMnO4溶液可以吸收SO2,试用图4-6所示各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号):
__________→__________→__________→__________。
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是______________________,B瓶溶液的作用是____________________,C瓶溶液的作用是_________________________。
(4)装置②中所加的固体药品是_______________,可确证的产物是_______,确定装置②在整套装置中位置的理由是_____________________。
(5)装置③中所盛溶液是__________,可验证的产物是__________。
8.(06年扬州市二模,20)(本题共12分)某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)
材料一:小组交流摘录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:,我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4。
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S=Cu2S(黑色)。
材料二:探究实验剪辑
实验1 将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。
实验2  截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3  将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。
实验选用细铜丝、98.3% H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
根据上述材料回答下列问题
(1)A试管上方的长导管的作用是_________________;D、E两支试管中CCl4的作用是_____________                。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:____                                      。
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是:___________。设计实验验证你的猜想____________                                                      __。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是___     __。(写化学式)
答案:(1)冷凝、回流。防止倒吸。
(2)S+2H2SO4(浓)═3SO2↑+2H2O
(3)由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故。 取样后,向其中加入氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成。(或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法,开放题,正确即可给分。2分)
(4)CuO、CuS、Cu2S(共2分,完全正确给2分,对1-2个给1分)
边栏内容:1、将1瓶浓H2SO4和1瓶浓盐酸敞口放置,最终将会是什么结果?为什么?
答:二者浓度都变稀,浓H2SO4因吸水使溶剂质量增加而变稀,溶液的质量增加;浓盐酸因挥发减少溶质而变稀,溶液的质量减少。
2、将浓H2SO4滴在浓HCl中会有什么现象?
答:会有大量酸雾产生,因为二者混合后,一方面浓H2SO4吸水使浓盐酸浓度增大,另一方面是浓H2SO4溶解放热使温度升高,HCl的溶解度减少都会造成HCl的大量挥发,实验室可以用此方法制得HCl气体。
3、常温下铁可以被H2SO4钝化,而铜片在浓H2SO4中常温下也没有明显现象,这也是钝化吗?
答:不是,因为铁是H前金属,在稀酸中就会反应产生H2,而在浓H2SO4中无现象,叫钝化,而铜与稀H2SO4本来不反应,在浓H2SO4中只在加热才反应。这由铜金属活动性决定的,并不是钝化。
4、酸液为什么会烧破衣服
如果你要动手做一些化学实验,那你就免不了常常要摆弄硫酸、盐酸、硝酸等药品。
和酸打交道,可得十分小心呀,衣服上沾了浓酸,常常当场就被烂个洞:即使碰上的酸不浓,表面看来似乎没有什么,但衣服一干或者一洗以后,破洞也就显出来了,酸液为什么会烧破衣服呢?
我们平常所穿的衣服,多数都是用棉麻纤维织成的,这些纤维的化学成分叫纤维素。
纤维素在水和绝大多数溶剂中,都是不会溶解的,要不然,衣服一洗就溶解掉了,那怎么穿呀?
浓硫酸却是纤维素的一种溶剂,把一团棉花丢进浓硫酸里,再摇几下,棉花就不见了—它溶解在硫酸里啦,当浓硫酸溅到我们的衣服上,它同样会不客气地把衣服上的纤维素溶解掉,于是衣服就出现了一个个洞。
较稀硫酸碰到衣服,虽然不能立即将衣服溶掉,但等到衣服变干时,酸液也就变得越来越浓,最后仍有可能使衣服烂破。另外,稀酸液还能使纤维素发生一场化学变化。
也许你不知道,纤维素和葡萄糖的外貌虽然丝毫没有相似的地方,但实际上它们都是“一家人”。纤维素的分子是由成千上万个葡萄糖分子脱水连接而成的,在较高的温度下,稀的酸液能叫纤维素分子“瓦解”,变成葡萄糖。
在常温下,稀酸虽然不能使纤维素水解成葡萄糖,但它仍能和纤维素作用,使纤维素变成水解纤维素,水解纤维素的性质相当脆弱,经不起搓洗,结果还是把衣服烂破了。
如果衣服上溅到了稀酸,只要立刻脱下衣服,用大量水冲洗,就可以保全衣服。
用尼纶、锦纶、涤纶等合成纤维做的衣服,对酸碱有较大的抵抗能力,只要酸液或碱液不是太浓,往往是奈何它们不得的。
第二课时
【主干知识梳理】
硝酸的化学性质
1.硝酸的强酸性:
HNO3===H+ + NO3 -
2.硝酸的不稳定性
3.硝酸的强氧化性
(1)硝酸氧化金属:
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)硝酸氧化非金属红热的木炭与浓HNO3反应的化学方程式?
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
【重点难点讲练】
【要点透析】(左栏)
1、硝酸的强氧化性——主要体现在硝酸与金属的反应产物根据条件不同而不同。一般和浓硝酸反应产生NO2和稀硝酸反应产生NO

Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+ 2NO↑+4H2O
另硝酸还可以氧化无机物如:H2S、FeS、SO2、HBr、KI、Na2SO3等,还可以氧化有机物,如 橡胶、锯末,因此存放HNO3不能用橡胶塞和软木塞。
【例1】38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集气体22.4mL(标准状况),反应消耗HNO3的物质的量可能是()
A、1.0×10-3mol         B、1.6×10-3mol
C、2.2×10-3mol         D、2.4×10-3mol
【解析】Cu与浓硝酸反应时,随着硝酸浓度的下降,会产生NO2、NO两种气体,另一生成物为Cu(NO3)2。即硝酸反应后转化为NOx和Cu(NO3)2,则参加反应的HNO3的物质的量为:
n(HNO3)=n(NOx)+2n[Cu(NO3)2]= =2.2×10-3mol
【答案】C
【例2】2000年上海市高考题)铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体(气体的体积已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为 (   )
A. 9.02g     B. 8.51g
C. 8.26g     D. 7.04g
【解析】此题如单纯用Cu、Mg分别与HNO3反应的结果求出合金的物质的量组成而求得沉淀的质量,那是相当繁琐的,如用整体思维,则沉淀的质量为金属Cu、Mg的质量加上OH-的质量,由电子守恒知: Cu、Mg的物质的量之和为n(Cu,Mg)×2=4.48L/22.4L/mol+0.336L/22.4L/ mol×2,n(Cu,Mg)=0.115mol,故沉淀的质量为4.6g+(0.115mol×2)×17g/mol=8.51g。
【答案】B
小结:有关硝酸和金属反应的化学计算题,往往会涉及多个反应或物质,解题中如根据其整体性质或利用内在联系,做整体处理,就能开拓思路,迅速求解。
【针对练习】(右栏)
1-106(重庆卷)下列做法正确的是( )
A.将浓硝酸保存在无色玻璃瓶中
B.用镊子取出白磷并置于水中切割
C.把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶
D.氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气
1-2(05上海 )碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是(   )
A、    气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B、      Z导管出来的气体中无二氧化碳
C、     气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D、    Z导管口有红棕色气体出现
1-3.已知镁跟稀硝酸反应时,每有1molHNO3反应,就有0.8mol电子转移,此时HNO3的还原产物是(    )
A.NO2              B.NO
C.N2O              D.NH4NO3
1-4工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中,先把铜屑在空气中灼烧,再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。试简要回答下列问题:
(1)不宜于用铜屑直接跟硝酸反应来制取硝酸铜的原因是      。
(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是      。
(3)要得到硝酸铜晶体,应采用      。
(4)反应后的尾气必须处理的原因是      ,处理的方法是      。
1-5.(06年东城区一模)一定质量的铜和足量的硝酸反应,所放出的气体与标准状况下的氧气1.12L混合后再通入水中,恰好被完全吸收,则铜的质量为                       (    )
A.3.2g           B.4.8g
C.6.4g           D.10.8g
答案:C
1-6.(06年浙江省一模)将3.5g金属合金投入到一定质量的硝酸中,金属与硝酸恰好完全反应,共收集到标准状况下的气体VL(HNO 被还原为NO和NO );若向反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗净、干燥后,称量质量为8.6 g。则收集到的气体体积V值可能为(不考虑NO 转化成N O 的反应)。
A.1.12            B.5.34
C.7.26             D.8.23
答案:B
【课时同步练习】
【基础达标】
1、为了除去铝表面的铜镀层,可选用的试剂是(    )
A、稀硝酸        B、浓硝酸     C、浓盐酸      D、浓硫酸
2、在铜跟稀硝酸的反应中,若有1mol硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为(    )
A、3/8mol        B、2/3mol     C、3/2mol      D、8/3mol
3、碳与浓HNO3共热,产生的气体分为两份,第一份气体先导入适量蒸馏水中再导入石灰水,第二份气体直接导入石灰水中,则石灰水的变化可能是(     )
A、第一份不变浑浊,第二份变乳白色          B、第一份变为乳白色,第二份不变浑浊
C、第一份变乳白色,第二份变乳白色,        D、第一份不变浑浊,第二份不变浑浊
4、某无色溶液能与铝作用产生H2,该溶液中可能大量存在的离子组是(     )
A、H+、Na+、CI-、NO3-           B、H+、AI3+、CI?、AIO2-
C、OH-、Ca2+、Na+、CO23-       D、OH-、Ba2+、Na+、NO3-
5.锌与不同浓度的硝酸反应时,可得到不同阶态的还原物,若反应时,锌与被还原的硝酸的物质的量之比为4:1,则硝酸的还原产物可能为(    )
A.NO2             B.NO          C.N2O               D.NH4NO3
6.工业制硝酸的尾气含NO2、NO,通常用NaOH吸收,NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O。NO与NO2的体积比为下列何值时,不能被NaOH完全吸收(    )
A、1:2     B、1:3     C、2:3       D:3:2
7.往一由Fe.Cu组成的混合粉末中,加入一定量稀HNO3,充分反应后,剩余金属为m1g再向其中加入一定量的稀H2SO4,充分振荡后,余下金属m2g,则m1和m2之间的关系是(  )
A.一定m1>m2     B、可能m1=m2       C、一定m1=m2       D、可能m18.现有下列物质:①氯水    ②氨水   ③浓HNO3    ④NaOH  ⑤液溴⑥AgNO3溶液。其中必须保存在棕色瓶里的是(   )
A、全部             B、①③⑤           C、①③⑥           D、①②③⑤⑥
9、铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,当铜与一定浓度硝酸反应时,可将方程式表示为:Cu+HNO3=Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O。
(1) 硝酸在该反应中的作用是         ,该反应的还原产物是         。
(2) 0.3mol Cu被硝酸完全溶解后,Cu失去的电子数是       ,如果得到的NO和NO2
物质的量相同,则参加反应的硝酸的物质的量是        ,若用排水法收集这些气体,
可得标准状况下的气体体积       。
(3) 如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3:10,写出并配平该反应的离子方程式_____________________________________________________________。
(4) 如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定,则方程式可能的配平系数有许多组。
原因是_____________________________________。
10.(10分)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。
(1)NO的体积为多少?
(2)NO2的体积为多少?
[能力提升]
1、现有下列性质:①氯水②氨水③浓硝酸④氢氧化钠⑤溴,其中必须保留在棕色瓶里的是:()
A、全部   B、①、③和⑤  C、只有①和③  D、①②和④
2.把 L含硫酸铵、硝酸铵的混合溶液分成两等份,一份用 mol烧碱刚好把NH3全部赶出,另一份与氯化钡溶液完全反应消耗 molBaCl2,则原溶液中 (NO )为(  )
A. mol·L-1       B. mol·1-1
C. mol·L-1       D. mol·L-1
3.将20mLNO2和NH3的混合气体,在一定条件下充分反应,化学方程式是:6NO2+8NH3 7N2+12H2O。已知参加反应的NO2比NH3少2mL(气体体积均在相同状况下测定),则原混合气体中NO2和NH3的物质的量之比是(  )
A.3∶2    B.2∶3     C.3∶7    D.3∶4
4.在下列反应中,HNO3既表现出氧化性,又表现出酸性的是(  )
A.H2S+2HNO3 S↓+2NO2↑十2H2O
B.CuO+2HNO3 Cu(NO3)2十H2O
C.4HNO3 4NO2↑十O2↑十2H2O
D.3Cu+8HNO3 3Cu(NO3)2+2NO↑十4H2O
5.关于硝酸的说法正确的是(  )
A.硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B.浓HNO3与浓HCl按3∶1的体积比所得的混合物叫王水
C.硝酸电离出的H+离子,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D.常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体
6.铜粉放入稀硫酸溶液中,加热后无明显现象发生。当加入一种盐后,铜粉的质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体逸出。该盐是(  )
A.Fe2(SO4)3         B.Na2CO3
C.KNO3            D.FeSO4
7.将1.92gCu和一定量的浓HNO3反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu反应完毕时,共收集到气体1.12L(标准状况),则反应中消耗HNO3的物质的量为(  )
A.1mol    B.0.05mol   C.1.05mol   D.0.11mol
8.从降低成本和减少环境污染的角度考虑,制取硝酸铜最好的方法是(  )
A.铜和浓硝酸反应       B.铜和稀硝酸反应
C.氧化铜和硝酸反应      D.氯化铜和硝酸银反应
9、图8—22表示金属与过量的硝酸反应的量的关系,横坐标表示消耗的硝酸的量,纵坐标表示消耗的金属的量。试将坐标图上的a、b、c各曲线可能表示的反应填在列横线上:
A、Cu+HNO3(稀)               。
B、Cu+HNO3(浓)               。
C、Fe+HNO3(稀)               。
D、Fe+HNO3(浓)               。
10.(07山东聊城)某研究性学习小组在探究铜、锌与浓盐酸的反应时,设计了如下实验方案:
实验用品:纯锌品、37%浓盐酸、铜片、蒸馏水、氯化铜溶液。
甲同学:将锌片放入浓盐酸中,反应速率较快
乙同学:将实验过程记录下来,并进行交流
交流卡片                   No:2006—SY—518
主题:Zn、Cu与浓盐酸反应
(1)将锌片与铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体。
(2)当锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生气体,且产生的气体总体积明显比甲多(值得进一步探究),得到无色溶液。
(3)将上述反应后的溶液,隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀。
资料卡片         No:2006—ZL—918
主题:生成一价铜的反应
①某教科书:
②查看试卷:
③《无机化学》下册:氯化亚铜在不同浓度的Cl-溶液中可形成 等离子,且它们在溶液中均为无色。
根据上述资料与交流材料回答下列问题:
(1)乙反应速率明显比甲快,原因是                                 。
(2)丙、丁两同学根据铜位于金属活动顺序表中氢之后,与盐酸不反应,对乙产生的气体比甲多的事实作出如下推断:
①丙同学认为是溶解在溶液中的氢气逸出,你认为是否有道理并说明理由:

②丁同学作了如下猜想,验证是否成立,请你设计实验方案:
丁同学猜想
验证方法
预测现象及结论
丁认为铜片中可能含有锌等杂质
(3)戊同学注意到“交流卡片”中的(3)中的白色沉淀,分析:不可能是CuCl2,因为CuCl2溶液显蓝色或绿色,也不可能是氯化锌,因为稀释后溶液浓度更小,不会析出。他利用“资料卡片”中的①②大胆猜想白色沉淀是生成的氯化亚铜。请你帮助他设计验证方案:(若有多个方案,只设计一个即可)
戊同学
预测验证方法
预测的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
(4)指导老师肯定了戊同学的猜想,将反应后的溶液稀释后生成沉淀,实际上是一个平衡问题,用离子方程式表示这一平衡关系为           或
。写出铜与足量浓盐酸在加热条件下反应生成无色溶液及气体的一个化学方程式

答案:(1)铜、锌及浓盐酸一起构成原电池,加快了反速率。(2分)
(2)①没有道理,因氢气本身难溶于水(2分)
②(4分)
将铜片加入稀硫酸中,并微热
若无气体放出,则不含锌等杂质;若有气体放出,则有锌等杂质
(3)(4分)

预设验证方法
预测的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
把白色沉淀加入稀盐酸中,并通入氧气
溶液变蓝色,说明是氯化亚铜,否则不是

预设验证方法
预测的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
把白色沉淀加入到氯化钾的浓溶液中
若白色沉淀消失且得到无色溶液,则原白色沉淀为氯化亚铜,否则不是
(以上两种答案均可,其他合理答案同样得分)

(4)2Cu+8HC1(浓)      2H3[CuC14]+H2↑

或2Cu+6HC1(浓)      2H2[CuC13]+H2↑

若2Cu+4HC1(浓)      2H[CuC12]+H2↑(只答出一个即可,本空2分)
边栏内容:1、酸的挥发性与不稳定性有何区别?
答:二者有着本质的区别,酸的挥发性是一种物理性质,指的是酸以分子状态离开溶液逸出。而不稳定性是一种化学性质,指的是酸分子分解生成新的物质。例如浓盐酸、浓硝酸都具有挥发性。HNO3、H2CO3都具有不稳定性,HNO3分解生成NO2、H2O和O2、H2CO3分解生成CO2、H2O。
2、酸性和氧化性有何统一和区别?
答:酸性指酸中H+表现出来的性质,氧化性有时是H+表现出的性质,有时是指酸分子表现出来的,其中中心原子被还原,此时不生成H2。
3、硝酸工业制法的发展
硝酸的工业制法有三种。
第一种是早在17世纪就使用的硝石法。它是利用钠硝石跟浓硫酸共热而得硝酸。
NaNO3+H2SO4(浓) NaHSO4+HNO3↑
由于硝酸较易挥发,所以,反应产生的是硝酸蒸气,经冷凝后即为液体。反应生成的酸式硫酸盐,在高温条件下可进一步与钠硝石反应,生成硫酸正盐和硝酸。但硝酸在高温时会分解,所以硝石法一般控制在第一步反应。此法产量低,消耗硫酸多,又受到硝石产量的限制,已逐步被淘汰。
第二种是电弧法。它是利用电弧使空气中的氮气和氧气直接化合而成NO。
N2(g)+O2(g) 2NO(g)
这是可逆反应,而且这两种单质互相化合时是吸热的,因此高温对于的生成有利。不过,即使在3000℃,平衡混合物中也仅含有5%的一氧化氮。
工业上用强大的电源产生的电弧做加热器,温度可达4000℃左右。当空气流迅速通过电弧时,空气受到强热,于是就生成少量的一氧化氮。立刻将混合气体冷却到1200℃以下,以后再进一步冷却,混合气体中的NO与O2化合而成NO2,最后用水吸收而成硝酸。因为电弧法耗费大量的电能,同时NO的产率低,当氨氧化法问世后,它也逐渐被淘汰了。
第三种是氨的催化氧化法。按生产流程和操作条件不同,可分为常压法、加压法和综合法。这种方法成本低,产率高,消耗电能少。
常压法是常压下进行的,加压法是加压(600kPa—900kPa)下进行的。综合法是既有常压过程,又有加压过程,氮的氧化在常压下进行,一氧化氮的氧化和二氧化氮的吸收在加压(600kPa—900kPa)下进行。
常压法生产的硝酸中的质量分数较小,一般为47%~50%,它的生产设备所需的不锈钢数量较多,但操作方便,铂催化剂损失少,消耗电能较少。加压法生产的硝酸中的质量分数较大。
第三课时
【主干知识梳理】
一、氨
(1)氨的分子式NH3,结构式 ,电子式 ,空间构型为三角锥形。
(2)氨是无色气体,有刺激性气味,极易溶于水,氨的水溶液叫氨水。氨易液化。
(3)氨溶于水时发生的化学反应有NH3+H2O=NH3?H2O =NH4++OH-,氨水的成份有NH3、H2O、NH3·H2O、NH4+、OH-,由于NH3·H2O发生微弱电离,使氨水显碱性。
(4)醮有浓盐酸的玻璃与醮有浓氨水的玻璃靠近,其现象为产生白烟,将浓盐酸改为浓硝酸还会出现相同的现象。
二、铵盐
由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫铵盐
(1)NH4+的电子式 。
结构式 ,空间构型为正四面体形。
(2)铵盐都是离子化合物,都是晶体,都易溶于水(难、易)。
(3)铵盐受热都易分解,写出下列化学方程式:
①NH4Cl NH3+HCl。
②NH4HCO3 NH3+H2O+CO2。
(4)铵盐与碱反应,写下列化学方程式:
①NH4Cl溶液与NaOH溶液混和NH4Cl+NaOH=NH3?H2O+NaCl。
②NH4Cl固体与熟石灰共热Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s) 2NH3↑+2H2O+CaCl2。
三、氨气的制法:
1、工业制法:   2N2+3H2 2NH3
2、 实验室制法
(1)原理:Ca(OH)2(s)+2NH4Cl(s) 2NH3↑+2H2O+CaCl2
(2)药品:NH4Cl固体与熟石灰
(3)装置:∵固+固 气
∴使用大试管、单孔胶塞、导管、酒精灯、铁架台等。
(4)净化干燥:使用碱石灰,不能用CaCl2
(5)收集: NH3极易溶于水,比空气轻,用向下排空气法。
(6)验满:湿润的红色石蕊试纸变蓝色或蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟
(7)处尾:用水吸收(注意防止倒吸)
【重点难点讲练】
【要点透析】 (左栏)
1、氨气的性质
氨气极易溶于水,而且溶解的快。在常温下,1体积水大约可溶解700体积氨气。氨的水溶液叫做氨水,其中大部分与水结合成 NH3·H2O  。NH3·H2O很不稳定,受热就会分解为氨和水。
【例1】(2002年全国高考理综题)制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
图1                图2
⑴ 写出实验室制取氨气的化学方程式                         。
⑵ 收集氨气应使用       法,要得到干燥的氨气可选用       做干燥剂。
⑶ 用图1装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是     。该实验的原理是                      。
⑷ 如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。                        。
【解析】⑴ 实验室常用NH4CI与Ca(OH)2混合加热来制NH3。
⑵ 由于NH3易溶于水,又密度比空气小,只能用瓶口向下排空气法收集;干燥NH3可选用碱石灰。
⑶ 用挤入法,利用NH3极易溶于水的性质,使较多量NH3溶于少量水中,气体量急剧减少,体积不变,烧瓶内压强必减小。故打开止水夹后,烧杯中水面上的大气压强将水压入烧瓶,形成喷泉。
⑷ 要形成喷泉,必须解决两个问题,一是NH3必须与水接触,二是造成足够的压强差。本题利用气体热胀冷缩原理,打开止水夹,用手(或热毛巾等)捂住烧瓶,NH3受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气和水,NH3与水接触溶解,即发生喷泉。
【答案】⑴ 2NH4CI+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCI2+2H2O
⑵ 向下排空气    碱石灰
⑶ 打开止水夹,挤出胶头滴管中的水,NH3极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小  ⑷ 打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,NH3受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气和水,NH3与水接触,即发生喷泉。
小结:氨气极易溶于水,易液化是它的重要的物理性质,定性或定量的分析喷泉实验是该部分出题热点。
2、氨气的制取—— 主要利用原理       。要能根据具体条件对反应的装置
固+固 气进行改进。
【例2】(2003年上海高考化学题)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是( )
A                    B                C              D
【解析】NH4CI固体受热分解生成NH3和HCI,而当温度降低时,NH3和HCI又重新化合成固体NH4CI,气体进入干燥管的机会不多,A项错误;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水分解出氨气,B项正确;固体加热制气体时,试管口应略向下倾斜,使产生的水能够流出,以免损坏试管,C项错误;对于D项,浓氨水加热制取NH3的方法和试剂都是正确的。
【答案】A、C
【例3】(上海市高考题)实验室里若用如图所示装置制取氨气,试用表格形式列出图中装置的错误之处,并用文字简要说明如何改正。(斜管为a,直管为b)
【解析】本题通过考查氨的实验室制法,测试学生化学实验的基本功,体现回归书本,重视双基。这类题判断图示实验装置是否有错误,一般的方法是:
一看主体(发生)装置是否有错:①实验是否需加热;②酒精灯部位是否有错(酒精量、外焰加热、是否缺灯芯);③仪器放置是否有错;④夹持仪器的位置是否有错。
二看试剂是否符合实验原理包括(反应物,干燥剂、尾气吸收剂、向上排气法、导管伸入的位置等)。
三看收集方法是否有错(排水法、向上排气法、向下排气法、导管伸入的位置等
四看是否缺少尾气的吸收装置,对于有毒气体,一定要设计尾气的吸收装置,并选择适宜的吸收剂
错误之处
应如何改正
①试管a管口向上倾斜
②铁夹夹的位置不对
③试管b管口向上
④试管b塞上橡皮塞
⑤反应物没加热
应略向下倾斜
应夹在离管口1/3处
应向下
将橡皮塞改为棉团
用酒精灯加热
答案:
小结:制备新物质是科学研究和工农业生产的发展的需要,它是在一定的实验条件和过程中进行的,我们还知道反应物相同,反应条件不同时产物也不一样。在设计物质制备的实验方案时,要使实验过程达到保持某种状态、发生某种特定变化,并得到理想的结果,就必须注意对实验条件进行设计。
【针对练习】(右栏)
1-1(06江苏卷)实验室可用右下图所示
装置干燥、收集某气体R,
则R可能是(    )
A.S02           B.NH­3   C.HCl    D.Cl2
1-2关于氨的下列叙述中,错误的是                               (    )
A.氨易液化,因此可用来作制冷剂
B.氨易溶解于水,因此可用来作喷泉实验
C.氨极易溶解于水,因此氨水比较稳定(不容易分解)
D.氨溶解于水显弱碱性,因此可使酚酞试剂变为红色
1-3用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)(  )
A.0.045mol·L-1
B.1mol·L-1
C.0.029mol·L-1
D.不能确定
1-4.(06年静安区质量检测)在实验室里可按图所示的装置来干燥、收集气体R,多余的气体R可用水吸收,则R是
A.HCl            B.Cl2
C.CO             D.NH3
答案:D
2-1有关氨气的实验较多,下面对这些实验的实验原理的分析中,正确的是        (    )
A.氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C.铵盐的水溶性大是实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨气的原因
D.NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气
2-2(04天津)I. 合成氨工业对化学的国防工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途

II. 实验室制备氨气,下列方法中适宜选用的是                       。
① 固态氯化铵加热分解                   ② 固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③ 氯化铵溶液与氢氧化钠溶液共热         ④ 固态氯化铵与氢氧化钙混合加热
III. 为了在实验室利用工业原料制备少量氨气,有人设计了如下装置(图中夹持装置均已略去)。
[实验操作]
① 检查实验装置的气密性后,关闭弹簧夹a、b、c、d、e。在A中加入锌粒,向长颈漏斗注入一定量稀硫酸。打开弹簧夹c、d、e,则A中有氢气发生。在F出口处收集氢气并检验其纯度。
② 关闭弹簧夹c,取下截去底部的细口瓶C,打开弹簧夹a,将氢气经导管B验纯后点燃,然后立即罩上无底细口瓶C,塞紧瓶塞,如图所示。氢气继续在瓶内燃烧,几分钟后火焰熄灭。
③ 用酒精灯加热反应管E,继续通氢气,待无底细口瓶C内水位下降到液面保持不变时,打开弹簧夹b,无底细口瓶C内气体经D进入反应管E,片刻后F中的溶液变红。
回答下列问题:
(1)检验氢气纯度的目的是                  。
(2)C瓶内水位下降到液面保持不变时,A装置内发生的现象是              ,防止了实验装置中压强过大。此时再打开弹簧夹b的原因是                  ,C瓶内气体的成份是                 。
(3)反应管E中发生反应的化学方程式是                      。
【课时同步练习】
【基础达标】
1.有关氨气的实验较多,下面对这些实验的实验原理的分析中,正确的是         (    )
A.氨气极易溶解于水的性质可以解释氨气的喷泉实验
B.氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验
C.铵盐的水溶性大是实验室中用NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取氨气的原因
D.NH3·H2O的热不稳定性可以解释实验室中用加热氨水的方法制取氨气
2.在通常情况下能共存,且均可用浓硫酸干燥的气体组是     ( )
A.H2、H2S、SO2           B.NH3、CO2、HCL
C.N2、Cl2、CO2           D.NO、CO2、O2
3.根据合成氨反应的特点,当前最有前途的研究发展方向是    ( )
A.研制耐高压的合成塔           B.采用超大规模的工业生产;
C.研制开发低温复合催化剂         D.探索不用N2、H2合成氨的新途径
4.氨是一种重要的致冷剂,原因是          ( )
A.氨易溶于水                B.它在常温下是气体
C.液氨气化时大量吸收周围的热量,使之温度降低
D.氨分子呈三角锥形,是极性分子
5.在容积为1L的干燥烧瓶中,用向下排空气法充入NH3后,测得烧瓶中的气体对氢气的相对密度为9.7,若将此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后,进入烧瓶中溶液的体积应为( )
A.1/2L     B.3/4L       C.4/5L      D.1/5L
6、 下列物质在空气中加热,能升华的是   ( )
A、红磷   B、碘     C、氯化铵    D、硝酸铵
7、 下列混合物可用加热的方法分离的是   (  )
A、碘和氯化铵               B、硝酸钾和二氧化锰
C、硫酸钾和氯酸钾           D、氯化铵和氯化钡
8、下列各组离子,在强碱性溶液中可以大量共存的是                            (    )
A. Na+、Ba2+、Cl-、SO42-           B. Na+、Ba2+、AlO2-、NO3-
C.NH4+、K+、Cl-、NO3-             D. Na+、K+、NO3-、SiO32-
9、实验室制氨气通常有三种方法:①用固体氢氧化钙和氯化铵反应,装置同课本;②称取7.9g碳酸氢铵固体放入试管内,再加入8g氢氧化钠固体,常温下即能产生氨气,装置如图甲;③在锥形瓶中注入50mL浓氨水,再加入10g氢氧化化钠固体,装置如图乙,选取三个250mL的干燥的烧瓶及瓶塞,用于收集三种制法的氨气。请填空:
(1)写出②法制取氨气的化学方程式                              。
(2)说明用③法制取氨气的原理                              ;
(3)检验氨气已收集满的方法                              ;
(4)集满氨气的烧瓶做喷泉实验,装置如图中丙(烧杯内盛酚酞溶液),其现象是                                                  。
10、有一瓶白色固体,取少量置于试管中加热,固体逐渐消失,放出水蒸气和其他两种气体,试管内除管口有少量水珠外,没有任何残留物。取0.350g这种固体跟过量的碱液反应,生成一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,这些气体正好能和30.0mL0.100mol·L-1H2SO4完全反应;另取0.350g该固体跟足量盐酸反应,放出一种无色、无臭的气体,将这些气体通入过量的澄清石灰水中,得到0.400g白色沉淀。
(1)计算0.350g固体中含有的阴离子和阳离子的物质的量。
(2)根据实验及计算结果确定白色固体是什么?写出判断的依据。
【能力提升】
1.检验氨气可选用(  )
A.湿润的蓝色石蕊试纸     B.干燥的红色石蕊试纸
C.干燥的蓝色石蕊试纸     D.湿润的红色石蕊试纸
2.用一充满氨气的烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内的氨水的物质的量浓度是(按标准状况下计算)(  )
A.0.045mol·L-1        B.1mol·L-1
C.0.029mol·L-1        D.不能确定
3.在标准状况下,1L水中溶解700LNH3,所得溶液的密度为0.9g·cm-3,则氨水的浓度为(  )
A.18.4mol·L-1         B.20.4mol·L-1
C.37.7%            D.38.5%
4.在同温同压下,相同体积的烧瓶分别充满氨气和氯化氢气体,做喷泉实验后,水都充满烧瓶,烧瓶中溶液的物质的量浓度之比是(  )
A.1∶0.45   B.1∶1    C.1∶0.29   D.4.5∶2.9
5.把 L含硫酸铵、硝酸铵的混合溶液分成两等份,一份用 mol烧碱刚好把NH3全部赶出,另一份与氯化钡溶液完全反应消耗 molBaCl2,则原溶液中 (NO )为(  )
A. mol·L-1       B. mol·1-1
C. mol·L-1       D. mol·L-1
6.将20mLNO2和NH3的混合气体,在一定条件下充分反应,化学方程式是:6NO2+8NH3 7N2+12H2O。已知参加反应的NO2比NH3少2mL(气体体积均在相同状况下测定),则原混合气体中NO2和NH3的物质的量之比是(  )
A.3∶2    B.2∶3     C.3∶7    D.3∶4
7、A是一种白色晶体,它与浓NaOH溶液共热,放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。图8—5装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到蓝色喷泉;A与浓硫酸反应,放出无色气体C。用圆底烧瓶收集干燥的C,仍按图8—5装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到红色喷泉。
(1)A的化学式是      。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是      。收集气体B的方法是      。
(3)收集气体C的方法是      。
8、A是氮、氢两种元素组成的化合物,与过氧化氢和水之间的结构上的关系相似,氨分子中一种含氮的基团在A分子中具有两上,请填写以下空白。
(1)A的分子式是      。
(2)A的水溶液呈      (填酸、碱、中)性,1moLA最多可与      molHCl发生中和反应形成正盐,写出形成的盐中含在氮原子的离子的电子式。
(3)A在氧化还原反应也与过氧化氢相似,既可作氧化剂,又可作还原剂,请根据价态分析产生这种情况的原因       。
9、如图所示,试管中集满干燥的氯气,胶头滴管中装有供反应的足量浓氨水。滴入浓氨水,开始时试管内发生的反应有氧化还原反应:NH3+Cl2→N2+HCl并产生红光和白烟。请根据以上反应和现象回答下列问题:
(1)标志反应全部完成的现象是       。
(2)反应完毕后,将度管浸入水中并倒立着试管,取下滴管,有水进入试管。在室温时,进入试管内的水约占试管容积的       。
(3)反应中生成的白烟是       。
(4)写出试管中反应的化学方程式       。
边栏内容:1、浓氨水跟氢氧化钠混合能制氨气的原因是:
在浓氨水中存在着电离平衡:
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-
当加入氢氧化钠固体,增大溶液中c(OH-),使氨水中的电离平衡向左移动;另外氢氧化钠固体溶解时能放热,使氨水溶液的温度升高,氨气溶解度减小而有大量氨气逸出。
2、水体富营养化
大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂,生活污水中常含有过量的N、P等营养物质。这些物质流入湖泊、海湾,使海水中富集N、P等植物营养物质,称为水体富营养化。水体富营养化引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖。这些生物集中在水层表面进行光合作用释放氧气,使表层海水溶氧达饱和,从而阻止了大气中O2的溶入海水。而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水中的溶解氧,使水中溶氧急剧减少,致使鱼类死亡。死亡的藻类分解时会放出CH4、H2S等气体,使水体变得腥臭。这种情况在海洋中发生称“赤潮”,在淡水中发生称“水华”。
另外,汽油铅污染、重金属盐的水体污染、放射性污染、热污染、镉汞(Cd-Hg)电池污染等也是对环境污染的因素。保护环境,保护地球已成为人类共同的呼声,我们应当加强环境保护意识,自觉地保护自然环境,防治污染,创建美好家园。
本章小结
1硅、碳及化合物的联系网络
2.氯元素的知识网络
3.氮及其化合物间的转化关系
4硫及其化合物的转化
【综合探究创新】
【高考题探究】
例1.(06天津卷)晶体硅是一种重要的非金属材料。制备纯硅的主要步骤如下:
300℃
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl    SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为                 。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量
SiCl­4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为:

(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是           ,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是:

②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是                  ,装置D不能采用普通玻璃管的原因是                      ,装置D中发生反应的化学方程式为                       。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及                            。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是
a碘水       b氯水           cNaOH溶液           dKSCN溶液    eNa2SO3溶液
解析:本题考查了学生的实验能力和分析信息的解决问题的能力。本实验的目的是:制备纯硅。实验的原理是:①制的粗硅。②粗硅通过Si+3HCl SiHCl3+H2制的SiHCl3,然后:SiHCl3+H2 Si+3HCl,由反应原理知:需要由A装置制取H2。由题中SiHCl3与水强烈反应的信息知,需要制得干燥的H2,故B装置的作用为干燥装置。由反应原理知H2与SiHCl3反应需要在某装置中加热至“1000~1100℃”。因此在D装置中进行,且要求D装置耐高温。由于SiHCl3为液体,需要把SiHCl3通入到D中。由题中信息知SiHCl3沸点很低,故可通过C加热使其挥发到D中。由于Si在强热时与O2反应合成SiO2,因此要得到高纯硅需要把空气排净。
答案:(1)SiO2+2C Si+2CO↑
(2)分馏(或蒸馏)
(3) ①浓硫酸       使滴人烧瓶中的 SiHCI3 气化
②有固体物质生成     在反应温度下,普通玻璃会软化  SiHCI3+H2== Si+3HCI
③排尽装置中的空气   ④bd
例2.(05江苏卷)较低温度下,氯气通入石灰乳中可制得漂白粉,该反应为放热反应。某校甲、乙两化学研究性学习小组均用200mL 12mol/L 盐酸与17.4g MnO2在加热条件下反应制备氯气,并将制备的氯气与过量的石灰乳反应制取漂白粉,用稀NaOH溶液吸收残余的氯气。分析实验结果发现:
①     甲、乙两组制得的漂白粉中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值
②     甲组在较高温度下将氯气与过量的石灰乳反应,所制得的产品中Ca(ClO)2的含量较高。
试回答下列问题:
⑴ 上述实验中理论上最多可制得Ca(ClO)2多少克?
⑵ 实验中所得到的Ca(ClO)2的质量明显小于理论值,试简要分析其可能原因,并写出可能涉及到的化学方程式。
解析:⑴ 根据题意,
n(HCl)=12mol/L×0.2L=2.4mol
n(MnO2)=17.4g/87g/mol=0.2mol
MnO2 + 4HCl(浓)  MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O
n(HCl): n(MnO2)=2.4:0.2=12:1>4:1
所以浓盐酸过量,应根据MnO2计算。
根据制备氯气的化学方程式
n(Cl2)= n(MnO2)=0.2mol
又因为 2Cl2 + 2Ca(OH)2 == CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O
n[Ca(ClO)2]=1/2 n(Cl2)=0.1mol
m[Ca(ClO)2]=143g/mol×0.1mol = 14.3g
⑵ ①随着反应进行,温度升高,会产生副产物Ca(ClO3)2
6Cl2 + 6Ca(OH)2 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O
②Cl2未与石灰乳完全反应,残余氯气被NaOH溶液吸收,
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
答案:⑴14.3g
⑵①随着反应进行,温度升高,会产生副产物Ca(ClO3)2
6Cl2 + 6Ca(OH)2 5CaCl2 + Ca(ClO3)2 + 6H2O
②Cl2未与石灰乳完全反应,残余氯气被NaOH溶液吸收,
Cl2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H2O
例3.(04北京卷)X、Y、Z为前18号元素中三个不同的非金属元素的单质。在一定条件下有如下反应:Y+X→A(气), Y+Z→B(气)。
请针对以下两种不同情况回答:
(1)若常温下X、Y、Z均为气体,且A和B化合生成固体C时有白烟产生,则:
①Y的化学式是             ;
②生成固体C的化学方程式是                                   。
(2)若常温下Y为固体,X、Z为气体,A在空气中充分燃烧可生成B,则:
①B的化学式是             ;
②向苛性钠溶液中通入过量的A,所发生反应的离子方程式是                      ;
③将Y与(1)中某单质的水溶液充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式是

解析:前18号元素中非金属元素的单质(除稀有气体外)有:H2(气体)、N2(气体)、O2(气体)、F2(气体)、P(固体)、S(固体)、Cl2(固体)。
⑴若常温下X、Y、Z均为气体,则Y为H2,X可能为N2,Z可能为Cl2,对应的A为NH3,B为HCl。两者反应生成NH4Cl固体,观察到白烟。
⑵若常温下Y为固体,X、Z为气体,则X为H2,Y为S,Z为O2,A为H2S,B为SO2。H2S在空气中充分燃烧生成SO2。
过量的H2S与NaOH反应生成NaHS,离子方程式为:H2S+OH-====HS-+H2O。
S和Cl2反应生成的强酸只能是H2SO4和HCl,方程式为:S+3Cl2+4H2O====H2SO4+6HCl。
答案:(1)①H2   ②NH3+HCl==== NH4Cl
(2)①SO2  ②H2S+OH-====HS-+H2O
③S+3Cl2+4H2O====H2SO4+6HCl
例4.(05全国卷Ⅰ)已知A、B、C、D为气体,E、F为固体,G是氯化钙,它们之间的转换关系如下图所示:
(1)D的化学式(分子式)是        ,E的化学式(分子式)是         。
(2)A和B反应生成C的化学方程式是                                              。
(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是                           。
解析:本题以框图题的形式考查常见单质与化合物之间的相互转化关系。解题的突破口在于D→E→D这一系列过程,其对应氨气→铵盐→氨气这一过程。也就是D为NH3,结合G为CaCl2可以知道E为NH4Cl,F为Ca(OH)2。其余物质可以逐一确定为A-H2(或Cl2)、B-Cl2 (或H2)、C-HCl、H-H2O。
答案:(1)NH3  NH4Cl
(2)H2+Cl2 2HCl
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+2H2O+CaCl2
例5.(04天津卷)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为        L,NO2的体积为          L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液加入 的NaOH溶液,恰好使溶液中的 全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为           mol/L。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在 溶液中全部转化为 ,至少需要30%的双氧水           g。
解析:本题主要考查硝酸与铜反应的有关计算。解题的关键是要抓住两个守恒(氮原子守恒与得失电子守恒),并且要注意参加反应的硝酸(表现酸性和氧化性两部分)物质的量与参加反应的NO3-物质的量的不同)。
⑴设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。可得:
(根据气体的总体积为11.2L)
(根据“得失电子数相等”,左边为N得电子数,右边为Cu失电子数)
解方程组得: ,
所以NO的体积为 ;NO2的体积为 。
⑵根据质量守恒定律进行考虑。HNO3的物质的量为0.5mol;加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀,则溶液中只有NaNO3,其物质的量为10-3aVmol,也就是以NO3-形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10-3aVmol。
所以HNO3的浓度为 。
⑶NO和NO2变成NaNO3需要失去电子总数等于Cu与HNO3反应时失去电子总数: 。
需要用作氧化剂的H2O2的物质的量为0.51mol。
也就是需要30%H2O2溶液的质量为: 。
答案:(1)5.8    5.4
(2)
(3)57.8
例6.(05广东卷)研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
⑴ 根据反应Na2SO3(固) + H2SO4(浓) == Na2SO4 + SO2↑+H2O,制备SO2气体。
①     用下列简图,在答题卡的方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
② 实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_______________________________。
⑵ 将SO2气体分别通入下列溶液中:
① 品红溶液,现象是__________________________________________________。
② 溴水溶液,现象是__________________________________________________。
③ 硫化钠溶液,现象是________________________________________________。
⑶ 有一小组在实验中发现,SO2氧化产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)
① 原因__________________________,验证方法___________________________________。
② 原因__________________________,验证方法___________________________________。
③ 原因__________________________,验证方法___________________________________。
解析:本题以二氧化硫为载体,将其实验室制取原理、实验装置的选择、典型仪器的使用操作、性质检验及实验过程知异常现象的解释有机地结合在一起,考查对气体制备方法的迁移应用能力和实验操作的分析处理能力。
⑴分析制备二氧化硫的反应原理,由制备二氧化硫所用试剂的状态、反应条件确定气体的发生装置;由二氧化硫的性质(密度、水溶性、毒性等)确定其收集装置和吸收装置,在此基础上画出收集二氧化硫的实验装置图。
⑵二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色;二氧化硫具有还原性,可被溴水氧化,而使溴水褪色;二氧化硫具有氧化性,能与还原剂硫化钠溶液反应生成单质硫,而使溶液变浑浊。
⑶由题意可知制取二氧化硫过程中,气体产生缓慢,实验现象很不明显,但不是气密性问题,所以只能与所用试剂有关,如亚硫酸钠变质,被氧化为硫酸钠,或所用液体不是浓硫酸等。
答案:(1)①如图配置
②打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加。
(2)①溶液褪色    ②溶液褪色    ③有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊)
(3)①Na2SO3 变质 取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2 ,溶液有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3 固体变质②不是浓硫酸用洁净玻璃棒蘸取待测试样,涂白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸
【高考题探究】
1、(06年广东卷)下列表述正确的是
①人造刚玉的熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分为二氧化硅
②化学家采用玛瑙研砵磨擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐
③提前建成的三峡大坝使用了大量的水泥,水泥是硅酸盐材料
④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
⑤太阳能电池可用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③  B.②④   C.③④⑤  D.③⑤
解析:人造刚玉主要成分为Al2O3,①错;玛瑙的主要成分是SiO2;③水泥主要成分是硅酸盐,正确;④变色眼镜镜片应是在普通硼酸盐玻璃中加入光敏物质AgBr等并加入极少光敏化剂如CuO等制成,故④错。
答案:D
2、(06年广东卷)下表中,对陈述I、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
判断
A
工业生产硫酸用水吸收SO3
SO3可与水反应
I对;Ⅱ对;有
B
Cl2和SO2混合后可用于漂白纸浆
Cl2和SO2都有较好的漂白作用
I对;Ⅱ错;无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的光
I对;Ⅱ对;无
D
石墨常用作电解池的电极
石墨的化学性质稳定且导电性好
I对;Ⅱ对;有
解析:A中工业生产硫酸用98.3%的硫酸吸收SO3,而不用水,A错;Cl2和SO2都有较好的漂白作用,但两者混合后由于发生:Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl而降低两者的漂泊能力,B错;C中钠有强还原性,高压钠灯可发出透雾性强的黄光,两者都对但两者没有联系,C正确;D中石墨常用作电极就是因为化学性质稳定,导电性良好,故D正确。
答案:CD
3.(06年广东卷)下列离子方程式正确的是
A.Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B. F2与NaOH溶液反应:F2+4OH-=2F-+O2+2H2O
C. AgNO3溶液中加入过量氨水:Ag++2NH3=Ag(NH3)2++2H2O
D.Fe3O4与稀硝酸反应:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
解析:解答本题一般采用正向思维方式,即对每一个选项进行分析,看所给出的离子方程式与对应的反应是否吻合。显然A、C正确。B中电荷不守恒,正确的离子方程式为2F2+4OH-=4F-+O2+2H2O,D中由于Fe2+具有还原性而硝酸具有氧化性,二者不能大量共存即不符合实际。正确的答案为AC。
答案:AC
4.(06北京卷)已知:
①向KmnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;
②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;
③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色.
下列判断正确的是
A.上述实验证明氧化性:MnO-4>Cl2>Fe3+>I2
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性
解析:本题通过卤素单质之间的转化考查氧化还原反应的有关知识。根据题意KMnO4 Cl2 FeCl3 I2,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性很容易判断出A项正确;三个实验均为氧化还原反应;Cl2能够氧化KI,从而生成I2使湿润的淀粉KI试纸变蓝;实验②只能证明Fe2+具有还原性。
答案:A
5.(06上海卷)已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内
装有分别滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部位颜色描述正确
的是




A
黄绿色
橙色
蓝色
白色
B
无色
橙色
紫色
白色
C
黄绿色
橙色
蓝色
无色
D
黄绿色
无色
紫色
白色
解析:本题主要考查对卤素之间的相互置换、单质的颜色、I2遇淀粉变蓝色,以及Cl2与NaOH反应等知识的掌握情况,题目设计巧妙,是一道好题。
由①处产生的Cl2通过②时发生C12 +2NaBr=2NaCl+Br2,通过③时发生C12 +2KI=2KCl+I2,通过④发生C12 + 2NaOH=NaCl + NaClO + H2O,因为C12黄绿色,Br2为橙色,I2遇淀粉溶液变蓝色,C12遇碱产生无色NaCl 、NaClO可知应选A。
答案:A
6.(06上海卷)将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是
A.反应速率:两者相同
B.消耗硝酸的物质的量:前者多,后者少
C.反应生成气体的颜色:前者浅,后者深
D.反应中转移的电子总数:前者多,后者少
解析:本题主要考查考生对Cu与浓、稀硝酸反应原理的了解,同时综合考查了反应速率的影响因素、电子转移计算及NO和NO2的颜色等知识。
铜片与浓、稀硝酸的反应方程式分别为Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,因浓度越大反应速率越大,所以A错;又因NO2为红棕色,NO为无色,所以C错;因两种酸都过量,铜完全溶解,所以转移电子数相等,D错;由方程式不难看出,同质量的铜消耗浓硝酸多,故选B。
答案:B
7.(05上海卷)浓硫酸和2mol/L的稀硫酸,在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如右图,分析a  b曲线变化的原因是
A  a升华、b冷凝       B  a挥发、b吸水
C  a蒸发、b潮解       D  a冷凝、b吸水
解析:本题考查学生对浓、稀硫酸在吸水与其中水分挥发的差异。在两种溶液中都存在吸水与水分的挥发两个过程,只不过在浓硫酸中以吸收水分为主,溶液质量增加;而2mol/L的稀硫酸中以水分挥发为主,质量减小。故正确的答案为B。
答案:B
8.(04年广东)强热硫酸亚铁固体可发生如下反应2FeSO­4 Fe2O3 +SO2↑+SO3↑若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中,则                      (      )
A.析出BaSO3沉淀                                B.析出BaSO4沉淀
C.逸出SO3气体                                    D.逸出SO2气体
解析:SO2、SO3的混合气体溶于水,发生反应SO3+H2O=H2SO4,同时放出大量的热,使SO2的溶解度减小而逸出SO2气体,又由H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl知析出的沉淀为BaSO4,在酸性溶液知不可能产生BaSO3沉淀。所以正确的答案为B、D。
答案:BD
9.(05上海卷)对于某些离子的检验及结论一定正确的是(     )
A  加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有CO32-
B  加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C  加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
D  加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
解析:本题主要考查有关离子的检验方法。可使澄清石灰水变浑浊的无色气体可能是CO2,也可能是SO2,而产生CO2的物质可能含CO32-,也可能含HCO3-,故A不一定正确;满足B选项中所给现象的物质中可能含SO42-,也可能含有Ag+,B也不一定正确;能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体一定为NH3,而与
OH-作用产生NH3的溶液一定含有NH4+,C正确;含Ca2+也会有D选项中所给现象,D不正确。正确的答案为C。
答案:C
10.(05上海卷)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡 溶液的洗气瓶中(如右图装置),下列有关说法正确的是(    )
A  洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B  在Z导管出来的气体中无二氧化碳
C  洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D  在Z导管口有红棕色气体出现
解析:本题是一个联合实验题,即将两个简单独立的实验联合进行,能很好地考查综合实验能力和全面分析问题的能力。还综合考查浓硫酸、浓硝酸及SO2、NO2等元素化合物知识。
由C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O知气体X为SO2、CO2的混合物,而由Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可知气体Y为NO2,其中SO2、NO2在水溶液知发生反应,SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO,产生的硫酸又可与BaCl2发生反应:BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓,而NO遇空气又被氧化成为红棕色的NO2,故正确的答案为CD。
答案:CD
11.(06广东卷)某研究性学习小组进行与NH3有关的系列实验。
⑴从下图中挑选所需的仪器,画出制取氨气的装置图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管、固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所和试剂。
⑵将NH3通入溴水中,有N2生成,反应方程式为:_________________________________。
⑶为验证“同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子”,该小组同学设计了如图所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略;HCl和NH3均不溶于石蜡油;装置气密性好)。
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。
操作是:__________________________________。
控制活塞K4、K5,调节C,使B管充满与A管同压的
干燥的NH3。
②缓慢开启活塞K3,A管中的现象是:___________。
要达到实验目的,当反应完成并恢复到室温时,B管
中预期的现象是:_____________________________;
若观察不到预期的现象,主要原因是:____________
______________________________________________。
解析:本题主要考查有关仪器的选择、组装、相关实验现象的描述、分析等内容。⑴仔细观察所各仪器不难发现没有酒精灯,即不能利用反应2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O来制备气体NH3,根据所给仪器的特点,结合NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-不难对本小题进行作答。
⑵NH3→N2化合价升高,则Br2在反应中必定化合价降低生成Br-,根据氧化还原反应方程式的配平方法,不难写出下列化学反应方程式:2NH3+3Br2=N2+6HBr,当NH3过量时显然发生反应8NH3+3Br2=N2+6NH4Br。
⑶要在A中充满与大气压相等的HCl气体,需在A与大气联通的条件下充入,因ρ(HCl)>ρ(空气),故需打开K1,在K2通入至K1处有HCl逸出(有白雾出现);若缓慢打开K3,则NH3进入A管并发生反应NH3+HCl= NH4Cl,而产生白烟,压强减少,石蜡油充满B管(剩余的NH3恰好充满A管),若观察不到上述现象,则可能是HCl中混有空气或石蜡两端的液面不相平所致。
答案:(1)提示:选用仪器:分液漏斗、烧瓶、U型管(或干燥管)、集气瓶等连接。
(2)8NH3+3Br2=N2+6NH4Br(或2NH3+3Br2=N2+6HBr,NH3+HBr=NH4Br)
(3)①关闭活塞③,打开活塞①②,从②处导如HCl气体,①处出现白色酸雾时(或①处放湿润蓝色石蕊试纸,试纸变红时),关闭活塞①②。
②产生白烟。B管中恰好充满石蜡油而石蜡油不进入A管。A管中的HCl可能混有空气。
12.(06上海卷)已知: 4NH3十5O2      →  4NO+6H2O
4NO十3O2十2H2O→4HNO3
设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80,请完成下列填空及计算
(1)amolNO完全转化为HNO3需要氧气_______ mol
(2)为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮,氨-空气混合物中氨的体积分数为________(保留2位小数)。
(3)20.0moL的NH3用空气氧化,产生混合物的组成为:NO18.0mol、O212.0 mol、N2150.0 mol和一定量的硝酸,以及其它成分。(高温下NO和O2不反应)
计算氨转化为NO和HNO3的转化率。
(4) 20.0moL 的NH3和一定量空气充分反应后,再转化为HNO3
①在下图中画出HNO3的物质的量n(A)和空气的物质的量n(B)关系的理论曲线。
②写出当125≤n(B) ≤ 200时,n(A)和n(B)的关系式_________________________________。
解析:⑴由第二个费用方程式知,NO完全转化为HNO3时需O2的物质的量为n(O2)=
⑵4NH3+5O2 4NO+6H2O
4     5
n(NH3) n(O2)
n(O2)= 所以氨的体积分数为
⑶设生成硝酸的物质的量为x,则4(2x+18.0× +12.0)=150.0,x=1.5mol,氨的转化率为
⑷①20.0molNH3恰好转化为NO时需O2的物质的量为: ,n(空气)=125.0mol,此时无硝酸生成;当20.0molNH3恰好转化为硝酸时,所需O2为 ,n(空气)=200.0mol,据此可画出相关曲线。
②当125≤n(B) ≤ 200时,NO部分转化为硝酸,则
4NH3    +   5 O2    4NO + 6H2O
4           5               4
20.0mol     n(O2)            n(NO)
n(O2)=25.0mol   n(NO)=20.0mol;n(空气)=125.0mol
剩余空气的物质的量为[n(B)-125.0]mol
又由4NO+3O2    +2H2O     =4HNO3
4    3                  4
n(A)
所以有:n(A)= [n(B)-125.0]
答案:
(1)0. 75a mol  (2)0.14(3)97.5%;
(4)①
②n(A)=
13.(06年全国卷)以下一些氧化物和单质之间可以发生如下图所示的反应:
其中,氧化物(I)是红棕色固体,氧化物(II)、(III)、(IV)在反应条件下都是气体。
(1)氧化物(I)的化学式(分子式)是              。
氧化物(II)的化学式(分子式)是              。
(2)反应①的化学方程式是                                          。
反应②的化学方程式是
反应③的化学方程式是
解析:根据氧化物Ⅰ为红棕色固体可知其为Fe2O3,氧化物Ⅱ能和Fe2O3反应生成Fe单质,可知为CO。
答案:⑴  Fe2O3          CO
⑵  ①   Fe2O3 + 3 CO  2 Fe + 3 CO2
②   CO + H2O  CO2 + H2
③   C + H2O  CO + H2   (如写可逆号,同样给分)
单元测试题
一、选择题(每题只有1~2个正确选项,每题3分共48分)
1.用一种试剂证明生石灰中含有石灰石和石英,下列试剂适宜的是….…………(     )
A.盐酸                  B.硫酸                   C.NaOH溶液         D.氯化钠溶液
2.光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术,目前长距离光纤通信系统已投入使用,光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成的….…………(     )
A.碳                     B.石英                   C.锗                      D.硅
3.硅酸铜钡是当今用最新科学技术才能合成的一种物质。然而现在发现,我国秦朝兵马俑用的一种颜料竟是硅酸铜钡。下列关于硅酸铜钡的学说错误的是….…………(     )
A.易溶于水           B.难溶于水            C.属于硅酸盐        D.属于复盐
4.能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是……………………………….…(     )
A.CO2溶于水形成碳酸,SiO2难溶于水
B.CO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀
C.高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2
D.氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体,通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀
5. 下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是……………….…………….…(     )
A.HF溶液            B.KOH溶液           C.盐酸                   D.水玻璃
6.在下列溶液中通入CO2至过量,原溶液一直保持澄清的是………………..…(     )
A.硅酸钠溶液   B.氯化钡溶液   C.石灰水    D.漂白粉溶液
7.饱和氯水长期放置后,下列微粒在溶液中不减少的是……….…………….…(     )
A.Cl2                    B.HClO                  C.Cl-                                          D.H2O
8.为了除去氯气中混有的少量水蒸气,可使含杂质的氯气通过某特定的干燥管,此干燥管中装有下列药品中的……….……………………………………..………….…(     )
A.五氧化二磷粉末B.浓硫酸               C.饱和食盐水        D.碱石灰
9.稀硫酸中插一块铜片,加入下列物质后,可使铜片迅速发生反应的是….…(     )
A.稀盐酸              B.硫酸钠晶体        C.硝酸钾晶体        D.氯化钠晶体
10.只用一种试剂就能把Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液区分开来,这种试剂是……….………………………………………………………….……….…(     )
A.AgNO3              B.NaOH                 C.BaCl2                  D.Ba(OH)2
11.下列叙述不正确的是……………………………………….….…………….…(     )
A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂
B.与金属反应时,稀HNO3可能被还原为更低价态,则稀HNO3氧化性强于浓HNO3
C.氨盐受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处
D.稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气
12.欲迅速除去水壶底的水垢,又不损坏铝壶,最好选用…….…………….…(     )
A.浓盐酸              B.稀硝酸                C.冷的浓硫酸        D.冷的浓硝酸
13.起固定氮作用的化学反应是……….………………………………...…….…(     )
A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3  B. 硝酸工厂用NH3氧化制NO
C.雷雨时空气中的 N2转化为NO          D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
14.下列所列各物质的用途中,不正确的是………………….…………………(     )
A.分子筛:吸附剂、催化剂               B.硅胶:干燥剂、吸附剂、催化剂载体
C.碳化硅:砂纸、砂轮                    D.硅酸:粘合剂、耐火材料
15.向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾,下列叙述不属于产生该现象的原因是(     )
A.浓硫酸具有脱水性                            B.浓硫酸具有吸水性
C.盐酸具有挥发性                                D.气体的溶解度的随温度升高而降低
16.下面有关硅的叙述中,正确的是……….……………………………….…(     )
A.硅原子既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物。
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位。
C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在。
D.硅在电子工业中,是最重要的半导体材料。
二、填空题:(8分)
17.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶部分生成的。此处所指的风化作用是指矿物与水和CO2同时作用的过程。例如钾长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2Si2O5(OH)4],此反应的离子方程式为:2 KAlSi3O8 + 2 CO2 + 7 H2O === 2K++ 2 HCO3- + 4 H2SiO3 + Al2Si2O5(OH)4 ,这个反应能够发生的原因是_____________________。
18.氮化硅Si3N4是一种非氧化物高温陶瓷结构材料。粉末状的Si3N4可以由SiCl4的蒸气和NH3气的混合物反应制取。粉末状Si3N4对空气和水都不稳定,粉末状Si3N4遇水能生成一种有刺激性气味、常用做制冷剂的气体和一种难溶性的酸;粉末状Si3N4与空气接触能产生N2和另外一种物质。但是,将粉末状Si3N4和适量MgO(难熔)在230℃1.01×105Pa和185℃的密闭容器中热处理,可以得到结构十分紧密、对空气和水都相当稳定的固体材料。
(1)写出由SiCl4和NH3制备Si3N4的反应方程式:                                  。
(2)分别写出粉末状Si3N4和H2O及O2反应的方程式:
______________________________________________________;
______________________________________________________。
(3)为什么结构紧密的固体Si3N4不再受H2O和O2的侵蚀?
____________________________________________________                      。
三、实验题(14分)




酸性KMnO4
品红
澄清石
灰水
浓H2SO4
木炭
A
B
C
D
E
F
19.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
接        ,        接        ,        接        ;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中                         ____  ,丙中                  ______    ;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是                                       ;
(4)写出甲中反应的化学方程式                                           。
四、推断题(10分)
20.有X、Y、Z三种元素:
(1)X、Y、Z的单质在常温下均为气体;
(2)X单质可以在Z的单质中燃烧,生成物为XZ,火焰呈苍白色;
(3)XZ极易溶于水,在水溶液中电离出X+和Z-,其水溶液能使蓝色石蕊试纸变红;
(4)每2个X2分子能与1个Y2分子化合成2个X2Y分子,X2Y常温下为液体;
(5)Z单质溶于X2Y中,所得溶液具有漂白性。
试写出其元素符号:X_______,Y_______, Z_______,以及化合物的分子式:
XZ_______,X2Y_________。
七.计算题(10分)
21.在室温下,向100mL Cu(IO3)2饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液,发生如下反应: 、 ,反应完全后,用0.1 mol/L的Na2S2O3溶液滴定, ,消耗了40 mL Na2S2O3溶液,计算:
(1)原饱和溶液中Cu(IO3)2的物质的量浓度;
(2)若Cu(IO3)2饱和溶液的密度为1.0 g/cm3,室温时Cu(IO3)2的溶解度是多少?
(新课标)第一学期期末考试高一年级化学试卷(A)
说明:本试卷答题时间为100分钟,试卷满分为100分。
可能用到的相对原子质量:H:1   O:16   C:12   N:14   Na:23   S:32
第一部分选择题(48分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.据报导,我国某些城市的酸雨严重,为改变这一状况,某市正准备推广使用的清洁能源,下列所列能源是清洁能源的是(    )
A  太阳能                  B  石油
C  天然气                  D  酒精
2.下列物质的用途错误的是(    )
A  硅是制造太阳能电池的常用材料
B  二氧化硅是制造光导纤维的材料
C  水玻璃可用作木材防火剂
D  硅是制取水泥的原料
3.下列叙述正确的是(    )
A  纯碱、烧碱均属碱
B  SiO2、SO2均属酸性氧化物
C  凡能电离出H+的化合物均属酸
D  盐类物质一定含有金属离子
4.绿色植物是空气天然的“净化器”,研究发现,1公顷柳杉每月可以吸收160kg SO2,则1公顷柳杉每月吸收的SO2的物质的量为(    )
A  164kg                     B  2.5mol
C  2500mol                   D  2500g/mol
5.现有两瓶溶液,新制饱和氯水和亚硫酸,下列方法或试剂(必要时可加热)能用于鉴别它们的是(    )
①观察颜色;②石蕊试剂;③品红溶液
A  ①②③                        B  只有①③
C  只有②③                      D  只有①②
6.下列气体不能用排水集气法收集的是(    )
A  NO            B  NH3         C  O2           D  CO
7.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是(    )
A  偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60g
B  6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量为60g
C  1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g/mol
D  6g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子
8.下列化学方程式中,不能用H++OH-=H2O表示的是(    )
A  2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
B  Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
C  Cu(OH)2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O
D  KOH+HCl=KCl+H2O
9.下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是(    )
A  H+  Na+  CO32- Cl-            B  Ba2+ Na+  Cl- SO42-
C  K+  H+  SO42-  OH-           D  Ag+  Al3+  NO3-  H+
10.下列情况会对人体健康造成较大危害的是(    )
A  自来水中通入少量Cl2进行消毒杀菌
B  用SO2漂白食品
C  用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3)
D  用小苏打(NaHCO3)发酵面团制作馒头
二、选择题(本题包括6小题,每小题3分,共18分。每小题只有一个选项符合题意。)
11.如图所示的实验中,投入铝片后(    )                       铝
A  ①中产生气泡,②中不产生气泡                           片
B  ①和②中都不产生气泡                         稀HCl           NaOH溶液
C  ①和②中都产生气泡,①中是H2,②中是O2
D  ①和②中都产生气泡,且都是H2                      ①       ②
12.下列物质存放方法错误的是(    )
A  铝片长期放置在不密封的纸盒里
B  漂白粉长期放置在烧杯中
C  FeSO4溶液存放在加有少量铁粉的试剂瓶中
D  金属钠存放于煤油中
13.在实验室中,对下列事故或药品的处理正确的是(    )
A  有大量的氯气泄漏时,用肥皂水浸湿软布蒙面,并迅速离开现场
B  金属钠着火燃烧时,用泡沫灭火器灭火
C  少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗
D  含硫酸的废液倒入水槽,用水冲入下水道
14.吸入人体內的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”,它能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3),能消除人体內的活性氧,由此推断Na2SeO3的作用是(    )
A  作还原剂
B  作氧化剂
C  既作氧化剂又作还原剂
D  既不作氧化剂又不作还原剂
15.在FeCl3和CuCl2混合液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子是(    )
A  Fe2+                                 B  Fe3+ 和Fe2+
C  Cu2+ 和Fe2+                       D  Cu2+
16.一定量的浓硝酸与过量的铜充分反应,生成的气体是(    )
A  只有NO2                 B  只有NO
C  NO2和NO                D  NO2和H2
第二部分非选择题(52分)
三、本题包括2小题,共16分
17.(6分)洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为

(2)漂白粉的有效成分是(填化学式)                                  。
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为                                                                   。
(4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号)                  。
18.(10分)汽车尾气中的NO,是造成大气污染的物质之一,但NO又是工业生产硝酸的中间产物,另外NO在人体的血管系统内又有传送信息的功能,有三位教授因此项研究成果而获得1998年诺贝尔奖
(1)从上述事实说明我们应如何辨证地看待化学物质的作用

(2)写出NO造成酸雨的两个化学反应方程式                                      。
(3)在汽车尾气排放管中安装一个催化转化器,可将尾气中另一种有害气体CO跟NO反应转化为无毒气体,该反应的化学反应方程式为                                    。
四、本题包括2小题,共18分
19.(6分)某待测液中可能含有Ag+、Fe3+、K+、Ba2+、NH4+等离子,进行如下实验:
(1)加入过量的稀盐酸,有白色沉淀生成。
(2)过滤,在滤液中加入过量的稀硫酸,又有白色沉淀生成。
(3)过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显的现象出现。
(4)另取少量步骤(3)中的滤液,加入NaOH溶液至使溶液呈碱性,加热,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体。
根据实验现象回答:待测液中一定含有                 离子,一定不含有              离子,还有一种离子不能确定是否存在,要检验这种离子的实验方法是(填写实验名称和观察到的现象,不要求写实验操作过程)                                                            。
20.(12分)现有金属单质A.B.C和气体甲、乙、丙及物质D.E、F、G、H,它们之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
物质E
气体丙
气体甲
黄绿色气体乙                水

水        金属B                                          金属C
①          ③                                              ④
物质D
物质F
物质G
黄绿色气体乙
⑥                       ⑤
请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A              、 B             、 C               、
F              、 H             、 乙
(2)写出下列反应化学方程式:
反应①
反应⑤
反应⑥
五、本题包括2小题,共18分
21.(6分)用Na2CO3固体配制1mol/L的Na2CO3溶液100mL。
(1)供选用的仪器有:①玻璃棒;②胶头滴管;③100mL量筒;④100mL容量瓶;⑤250mL量筒;⑥天平;⑦50mL烧杯;应选用的仪器(填编号)                        。
(2)应称取Na2CO3的质量为                                          。
22.(6分)有三瓶标签脱落的无色透明溶液,分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸。请你帮助实验老师设计两种方法鉴别它们,并贴上标签。
操  作  步  骤
现  象  及  结  论
方法一
方法二
(新课标)第一学期期末考试高一年级化学试卷(B)
说明:本试卷答题时间为90分钟,试卷满分为100分。
可能用到的相对原子质量:H:1   O:16   C:12   N:14   Na:23   S:32
第一部分选择题(54分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.下列物质是属于非电解质的是………………………………………………………(     )
A.NH3                                  B.(NH4)2SO4          C.Cl2                                        D.CH3COOH
2.在MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中,若K+、Cl-各为1.5mol,Mg2+为0.5mol,则SO42-的物质的量为………………………………………………………………(     )
A.0.1mol              B.0.5mol               C.0.15mol             D.0.25mol
3.等质量的钠进行下列实验,其中生成氢气最多的是..……………………………(     )
A.将钠投入到足量水中   B.将钠用铝箔包好并刺一些小孔,再放人足量的水中
C.将钠放入足量稀硫酸中 D.将钠放入足量稀盐酸中
4.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是烧杯中………………………………………………………………….(     )
A.有铁无铜     B.有铜无铁       C.铁、铜都有        D.铁、铜都无
5.自来水常用Cl2消毒,某学生用这种自来水去配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是………………………………………………………….……….(     )
A.AgNO3             B.FeCl2                 C.Na2SO3              D.AlCl3
6.只用一种试剂,可区别Na2SO4、AlCl3、NH4Cl、MgSO4四种溶液,这种试剂是(   )
A.HCl                  B.BaCl2                 C.NaOH                 D.AgNO3
7.某同学在实验报告中有以下实验数据:①用托盘天平称取11.7 g食盐;②用量筒量取5.26 mL盐酸;③用广泛pH试纸测得溶液的pH值是3.5,其中数据合理的是(    )
A.①                     B.②③                   C.①③                   D.②
8.为了除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3,最好的方法是向此溶液中…………(     )
A.通入氯气          B.加入Zn              C.加入Fe              D.加入Cu
9.除去NaCl中含有的Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-等离子,通常采用以下四种试剂:①Na2CO3  ②BaCl2  ③NaOH  ④HCl。加入试剂合理的操作顺序是………..(     )
A.①②③④          B.③①②④           C.④②①③           D.③②①④
10.用98%的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3 )配制100 mL l mol/L的稀硫酸。现给出下列仪器(配制过程中可能用到):①100 mL量筒 ②10 mL量筒 ③50 mL烧杯 ④托盘天平 ⑤100 mL容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦玻璃棒,按使用仪器的先后顺序排列正确的是…..(     )
A.④③⑦⑤⑥    B.②⑤⑦⑥           C.①③⑤⑥⑦        D.②⑥③⑦⑤⑥
二、选择题(本题共6小题。每题4分,共24分。每小题有1~2个正确选择。若两个选
项只选一个且正确,只给2分;只要错一个零分)
11.把aL含硫酸铵和硝酸铵的混合液分成两等份,一份需用b mol烧碱刚好把氨全部赶出,另一份与氯化钡溶液反应时,消耗c mol氯化钡,由此可知原溶液中N03—的物质的量浓度是(单位:mol·L—1)………………………………………………………(      )
A.              B.         C.        D.
12.下列叙述中,正确的是………………………………………………….………(      )
A.H2SO4的摩尔质量是98
B.等质量的O2和O3中所含的氧原子数相同
C.等质量的CO与CO2中所含碳原子数之比为11︰7
D.将98g H2SO4溶解于500mL水中,所得溶液中硫酸的物质的量浓度为2 mol/L
13.下列叙述中,正确的是……………………………………………..………..(      )
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
14.设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是………………………..……..(      )
A.78g Na2O2与足量水充分反应时电子转移数为NA
B.25℃、101.3kPa时,11.2L H2中含有的原子数为NA
C.4℃、101.3kPa时,54mL H2O中含有的分子数为3NA
D.2L 1mol/L Na2SO4溶液中离子总数为3NA
15.在无色强酸性溶液中,下列各组离子能够大量共存的是…………..…...…..(      )
A.Cl -、Na+、NO3-、Ca2+                      B.NH4+、HCO3-、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、Cl-、SO42-                        D.Cu2+、NH4+、I-、Cl-
16.下列离子方程式的书写正确的是…………..…………………..………….…..(      )
A.实验室用大理石和稀盐酸制取CO2:2H+ + CO32- = CO2↑+ H2O
B.铁和稀硝酸反应:Fe + 2H+ = H 2↑+ Fe 2+
C.向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓
D.NaHCO3溶液与NaOH溶液反应: OH- + HCO3- = CO32-  + H2O
第二部分非选择题(46分)
三、填空题(本题包括2小题,共16分)
17.(8分)(1)0.5 mol H2O的质量为         ,其中含有        个水分子,共有     个原子。
(2)质量都是50 g的 HCl、NH3、CO2、O2四种气体中,含有分子数目最少的是    _ ,在相同温度和相同压强条件下,体积最大的是     ,体积最小的是       。
(3)在     mL 0.2 mol/L NaOH溶液中含1 g溶质;配制50 mL 0.2 mol/L CuSO4溶液,需要CuSO4·5H2O    ____ g。
18.(8分)某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验:
(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是:_________    ____                                                                                                              __                                             。
(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是________________溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是 _________                                                                 。
四、推断题(本题包括2小题,共22分)
19.(6分)除去下列物质中所混有的少量杂质,写出有关的反应方程式。
(1)铜粉中混有少量铝粉                                                  ;
(2) FeCl3中混有少量FeCl2                                               ;
(3)Na2CO3中混有少量NaHCO3                                           。
20.(16分)已知A.B.C.D分别是AlCl3、BaCl2、FeSO4、NaOH四种化合物中的一种,它们的水溶液之间的一些反应现象如下:
①A+B→白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解。
②B+D→白色沉淀,在空气中放置,沉淀由白色转化为红褐色。
③C+D→白色沉淀,继续加D溶液,白色沉淀逐渐消失。
⑴ 则各是什么物质的化学式为:A       、B       、C       、D       。
⑵现象②中所发生的反应的化学方程式为:
、                              。
⑶现象③中所发生反应的离子方程式为:
、                                。
五、计算题(本题包括1小题,共8分)
21.向1L AlCl3和FeCl3混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液时,产生的沉淀量可达最大值;继续加入NaOH溶液,沉淀开始溶解,当前后加入的NaOH总量达到b mol时,沉淀不再减少,求原溶液中Fe3+的物质的量浓度。
第四章第一节第一课时:针对练习1-1 A 1-2 D1-3BC 2-1 A2-2 D2-3 C解析:SiO2是酸酐的原因应当是它与强碱溶液反应只生成盐和水,它不溶于水,对应的酸H2SiO3也不是强酸,故应选C。
基础达标:1.BD解析:SiO2不溶于水;SiO2是Si—O键结合而成的空间网状的原子晶体,其中Si、O原子个数比为1∶2,不存在单个的“SiO2”分子。SiO2是酸性氧化物,但不与水和一般酸反应,常温下只能与氢氟酸反应。H2CO3的酸性比H2SiO3强,故CO2通入Na2SiO3溶液中可发生反应:CO2+Na2SiO3+H2O Na2CO3+H2SiO3↓。正确选项为B、D。
2.A   3.C   4.BD解析:酸酐与对应的酸中心元素化合价相同,SiO2和H2SiO3的化合价相同,所以SiO2尽管难溶于水,但它仍是硅酸的酸酐,A正确;SiO2为原子晶体,故SiO2不能表示其分子组成,即二氧化硅中并不存在SiO2分子,B错误;二氧化硅难溶于水,且不与水反应,无法直接与水反应制取硅酸,C正确;SiO2与HF酸反应的方程式为:SiO2+4HF SiF4↑十2H2O,SiF4不是盐,SiO2与HF酸反应只是一种特殊情况,所以不能说SiO2是两性氧化物,D错误。
5.D 解析:Ca(HCO3)2 + ↑①
CaCO3 CaO+CO2↑②
由①可知当Ca(HCO3)2全部分解后,剩余固体质量大于一半,所以只有②也发生反应才有可能使质量减少一半。又因为Ca(HCO3)2稍加热就分解,而CaCO3必须在高温下才分解。即当CaCO3发生分解时,Ca(HCO3)2已全部分解完毕。 6.BD   7.B   8.C  9、D
10、硅(或Si或单晶硅)(2)二氧化硅(或SiO2)(3)硅(或Si)
(4)铝硅酸盐(或硅铝酸盐)
能力提升:1、B2、D   纳米(nm)是一长度单位;污染少或无污染的食品称绿色食品;生物固氮通过根瘤菌进行。
3、B4、A   在 中,2C原子被氧化作还原剂,一个C原子被还原作氧化剂。
5、C   (少定)、 (多变),中和一个 只需一个 。
6、CD  铅笔芯的原料是石墨;水不能吸收CO(CO不溶于水,常温下也不与水反应)。
7、六元环,4个
8.⑴4.48L   ⑵6g
第二课时:针对练习1-1三种未知液均为钠盐,故应根据酸根离子的特性选择鉴别方法。碳酸盐和硅酸盐都能与盐酸反应,但现象不同,所以能用盐酸鉴别。用三支小试管分别取三种未知液各少许,分别滴加稀盐酸,有气体生成的是碳酸钠溶液,有白色胶状沉淀生成的是硅酸钠溶液,无明显现象的是硫酸钠溶液。
1-2AD1-3B
2-1 A 2-2B2-3(1)SiO2、Na2SiO3、CO2、H4SiO4、H2SiO3
高温
(2)SiO2+Na2CO3          Na2SiO3+CO2↑
Na2SiO3+CO2+H2OH    4SiO4↓+Na2CO3
H4SiO4          H2SiO3+H2O
H2SiO3           H2O+SiO2
基础达标:1、C2、C3、A4、D5、C6、B7、B
8、(1)H2n+2SinO3n+1,4n(2)MgO+2H+ = Mg2+ + H2O
9、(1)6个(2)+2、+3(3)Na2O·Fe2O3·3FeO·8SiO2·H2O(4) SiO2
能力提升: 1、BD2、CD3、B4、B5、D
6、(1)2MgO·3SiO2·nH2O(2) MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O
7、13.SiO2  Na2SiO3  CO2  H4SiO4  H2SiO3
8.Na2SiO3  Si  SiO2  CaSiO3
9.不矛盾;原因见上。
解析:本题利用CO2、SiO2、Na2SiO3、H2CO3、H2SiO3等化合物的性质,考查同学们的逻辑推理能力以及思维的敏捷性和深刻性。反应①是在溶液中进行的反应,反应之所以能够发生,是由于酸性H2CO3>H2SiO3,反应符合“强酸制弱酸”的复分解反应原理;而反应②是在高温熔融状态下的反应,由于CO2可从熔融体中逸出,使得反应可以发生,而与酸性H2CO3>H2SiO3无关。
点评:①是在水溶液中进行的复分解反应,②是固体与固体之间的反应(非水条件);①是常温下的反应,②是高温条件下的反应。两个反应的条件不同,实质上没有可比性,因为它们的反应原理、反应条件与本质均不同。
10.SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O
Na2SiO3+2HCl 2NaCl+H2SiO3↓
或Na2SiO3+CO2+H2O Na2CO3+H2SiO3↓
Na2SiO3+2CO2+2H2O 2NaHCO3+H2SiO3↓
解析:SiO2难溶于水,不能与水发生反应,这样就只能先用SiO2与其他物质先作用生成硅酸盐,再根据硅酸是弱酸,用硅酸盐与酸作用来制备硅酸。
点评:一般来说,受热易分解的酸或碱,其对应的氧化物则不能与水反应,如H2SiO3 H2O+SiO2,则SiO2不能与水反应;Cu(OH)2 CuO+H2O,则CuO不能与水反应。硅酸不能溶于水,且不能溶于(HCl、H2SO4、HNO3等)强酸。不溶于强酸的物质还有:CuS、Ag2S、PbS、HgS、AgCl、AgBr、AgI、BaSO4等。
第二节:第一课时:针对练习1-1D1-2B1-3在化学式PClx和PCly中,x等于3,y等于5
2-1C 2-2D 2-3A【解析】题中提供一条信息:Ca(ClO)2中+1价的Cl和浓HCl中-1价的Cl可归到0价的Cl2。漂白粉贮存很久可能有CaCO3生成,CaCO3和HCl反应可产生CO2。浓盐酸可挥发出HCl。整个体系还夹带有水蒸气。
基础达标:1.C解析:N2、CO2是无色、无毒气体;CO有毒但无色;Cl2是黄绿色且有毒的气体。
2.C解析:根据反应Ca(ClO)2+CO2+H2O CaCO3↓+2HClO可知,HClO的酸性比碳酸弱,故证明次氯酸也是一种弱酸。
3.D 4.B解析:氯水是一种多组分的混合物,新制的氯水中除了含有较多的水分子外,还含有Cl2、HClO分子及H+、C1-、C1O-。
5.AB解析:液氯的成分就是氯分子,所以液氯无酸性,也无漂白性;氯水中存在着Cl2、HClO、盐酸等多种成分,所以氯水既有酸性,又有漂白性,故答案选A、B。
6.AD
7.BC解析:利用了Cl2有毒和密度比空气大的性质。
8、黄绿色,Cl2,H+,褪去,HClO,Cl2+H2O HCl+HClO,
2HClO 2HCl+ O2↑
9、2Ca(OH)2+2Cl2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ,Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO,
HClO
能力提升:1、C  2.B解析:根据反应方程式:C12+H2O 2HCl+HClO和2HClO 2HCl+O2↑可知,充分反应的结果剩余气体是O2,且Cl2与O2之间满足关系式:2Cl2~O2,故答案选B。
3.D解析:自来水常用Cl2作消毒剂,Cl2溶于水会与水反应生成HClO,HClO是强氧化剂,它的存在对金鱼的生长有害,而HClO见光易分解,故选D。
点评:这是一道将化学知识与生活相联系的题目,此类题目要求能熟练运用化学知识解答生活中的有关问题。
4.C解析:充分反应后溶液的酸碱性取决于22.4L混合气体中Cl2、H2的相对多少。Cl2多显酸性,H2多显碱性,Cl2与H2等体积则恰好与1molNaOH反应,溶液显中性。
点评:本题揭示了科学研究的基本方法,对自然现象(或实验现象)运用概念、理论进行推测、判断,再设计实验进行检验。
5.A解析:题中提供一条信息:Ca(ClO)2中+1价的Cl和浓HCl中-1价的Cl可归到0价的Cl2。漂白粉贮存很久可能有CaCO3生成,CaCO3和HCl反应可产生CO2。浓盐酸可挥发出HCl。整个体系还夹带有水蒸气。
6.C解析:氯气的漂白原理是利用Cl2与H2O作用生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,因而具有漂白作用。二氧化硫具有漂白作用是因为SO2可与有色物质发生反应生成无色物质,这个反应是可逆的。活性炭具有漂白作用的原因是因为活性炭具有强的吸附性。过氧化钠具有漂白作用的原因是因为它具有强氧化性。所以漂白原理相同的是①和④。
7.100 (1)10 H2 H2不溶于水
(2)漂白 Cl2Cl2 溶于水生成有漂白性的HclO
解析:因为H2+Cl2=2HCl是一个反应前后体积不变的反应,故不管反应进行到何种程度(恰好完全反应或是有一种反应物剩余),反应后气体的总体积总是和反应前的总体积相等,即仍为100mL。由题给条件可知,反应后生成90mLHCl,剩余反应物10mL(可能是H2或Cl2)。
根据H2、Cl2本身的性质,即可证明是何种气体有剩余。
8.(1)①氯水中H+(或Cl2)与OH-反应②氯水中HClO使酚酞褪色
(2)向褪色后的溶液中再滴加NaOH溶液,若红色再现,则是①的原因造成的;若红色不再出现,则是②的原因造成的。
解析:饱和氯水中存在着HCl和HClO,那么使溶液红色突然褪去的原因可能是①酸(HCl和HClO)中和了NaOH;②HClO的强氧化性使色素褪色。前者当溶液呈碱性时,红色复现,而后者则无变化,故应用NaOH溶液进行反滴。
第二课时针对练习1-1C1-2A1-3(1)碳或(C)
(3) 35.5
2-1BD2-2④②③⑥⑤①
2-3B
基础达标:1、BD2、C3、D4、B5、B6、A7、C8、C
9、(1)5,未使用酒精灯,未使用石棉网,A、B试剂瓶中导管方向错误,A、B位置颠倒,D中试剂错误。(2)C,B(3)MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O(4)略
(5)V/11、2
能力提升:1、D2、D3、A4、B5、B6、C【解析】HCN为弱酸,根据强酸制弱酸规律可知,A正确;由于CN-的还原性介于I-与Br-之间,则Cl2可氧化CN-而生成(CN)2,B正确;因F-的还原性弱于CN-,故(CN)2与F-不反应,根据电子式的书写规则可知D正确。
7、AC8、D9、(1)NaBr+H2SO4(浓) NaHSO4+HBr↑  MnO2+4HBr MnBr2+Br2↑+2H2O,冷凝,吸收未冷凝的气体  (2)溴蒸气会腐蚀橡皮管  (3)当气体被吸收时,液体上升到漏斗中,由于漏斗的容积大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中液体又流回烧杯内,从而防止了倒吸。
10、(1)2H++ =H2O+CO2↑ (2)CaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl
第三节第一课时:针对练习:1-1D1-2A2-1B2-2C3-1 A 3-2(1)2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
(2)取白色固体,加稀硫酸,产生能使晶红溶液褪色的气体。
(3)不合理           稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡
基础达标:1、C2、D3、C4、B5、C6、C7、AC8、A
9、①Hg+S HgS②下10、(1)①2H2SO3+O2 2H2SO4②小(2)C
(3)不可取。因SO2的排放总量没有减少,所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害。解析:酸雨放置时pH变化,其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致。雨水和自来水混合,应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应。
点评:接触和认识化学与环境的关系,强化环保意识,是化学学习的一项重要内容。因而有关环境保护的内容,如环境污染、环境监测、污染物的处理及防治污染的措施等,都应引起重视。
能力提升:1、B解析:题中要求选出“能够减少SO2排放量”的措施。煤炭中含有一定量的硫,用煤炭作民用燃料会向大气中排放出较多的SO2,改用天然气做民用燃料可减少SO2的排放量;提高热能利用率,可以降低煤炭用量,减少SO2的排放量;用CS2作萃取剂来除去煤炭中的硫是不符合实际的;燃煤中加石灰脱硫是工业上常用的比较有效的方法,用这种方法可以减少燃煤的过程中的SO2排放量。综合以上分析可得出正确答案B。
2.C解析:城市空气质量日报的内容是二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒,而二氧化碳不属于此报道内容。
3、B解析:饱和烧碱与饱和纯碱溶液既吸收SO2吸收CO2;浓硫酸不能吸收SO2,故不可能。
4、D解析:活性炭为吸附褪色,过氧化钠、氯水、臭氧为氧化褪色,二氧化硫为生成不稳定的无色物质褪色,选D。
5.B  6.A   7.D  解析:A、B中硫的价态降低,做氧化剂。C非氧化还原反应。
8.(1)H2S+Cl2           S+2HCl
(2)2Na+H2S       Na2S+H2↑
(3)SO2+Br2+2H2OH    2SO4+2HBr
(4)2H2S+SO2         3S+2H2O
(5)H2SH    H2+S
(6)SO2+2NaOH      Na2SO3+H2O
9.(1)Cl2、SO2、H2S
(2)Cl2+SO2+2H2O      H2SO4+2HCl   SO2
(3)溶液由黄色变成浅绿色
SO2+2FeCl3+2H2O     H2SO4+2FeCl2+2HCl
(4)H2S+Br2           2HBr+S↓Br2
第二课时针对练习:1-1 A、D【解析】N2在高温、高压、催化剂存在条件下,能与某些物质发生反应。例N2和H2→NH3→催化氧化得HNO3,所以排除B、C。
A对:代替稀有气体焊接金属的保护气——利用其不活泼性,和Ar气混合填充灯泡,防止钨丝氧化——也利用其不活泼性。D对:粮食、水果处于低氧、高氮环境中,能使其中的害虫缺氧而死,使种子处于休眠状态,从而保护粮食水果。
1-2 B、C。【解析】设原有NO2为xmL,则:
⑴若剩余气体为NO:
(x-1):[2x+2(10-x)-1]=2:5        x=8.6(ml)
⑵若剩余气体为O2:
x:[2x+2(10-x)-2]=2:5            x=7.2(ml)
1-3 D【解析】本题看似很深奥,实际不然,考查的落点是中学化学常见物质NO的有关性质。根据NO中氮元素的化合价(+2)处于氮元素中间价态,应用氧化还原反应原理可推知:NO既可能是低价含N物质的氧化产物,又可能是高价含N物质的还原产物;根据酸酐概念,亚硝酸酸酐应是N2O3;NO应是无色气体。
1-4A1-5C1-6在A中加满水,盖紧瓶塞,用胶管连接b和c接口,由a导入NO气体,水通过b和c排入B中。
基础达标:1、AB2、BC解析:通过水NO2气体变无色,通过AgNO3后Br2气会使溶液产生沉淀。
3、D4、AC解析:NO与CO一样,都能与Fe2+结合,使血红蛋白失去输氧能力。
5、B6、B7、A8、BD
9、(1)C  ;(2) 2CO+2NO 2CO2+N2  ;  (3) SO2转化为SO3,产生了硫酸酸雾  ;  (4) ABD
10、(1)O2过量时,2NO+O2=2NO2反应后剩余气体为O2和NO2。
设原混合气体中NOxmol,O2ymol
则消耗O2  x/2mol,余O2 :(y—x/2)mol;生成NO2  xmol。O2 和NO2的 =2g/mol×20=40g/mol
根据十字交叉法:
NO2(46g/mol)
8
40g/mol
O2(32g/mol)
6
,则
得:x:y=4/5
(2)NO过量时,反应后剩余气体为NO和NO2。设混合气体NO a mol,O2b mol,O2 完全反应
2NO—O2—2NO2
2    1     2
2b   b     2b
则:反应后:NO=(a-2b)moL;NO2=2bmol。
十字交叉法:
NO(30g/mol)
6
40g/mol
NO2(46g/mol)
10
,a:b=16/5
答案:O2过量时 ;
NO过量时 。
能力提升: 1.AD解析:解题依据的化学反应原理为:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
3NO2+H2O=2HNO3+NO
设O2的体积为 XmL,剩余的气体有两种可能:
①若剩O2,则 = - (12- )=2,得 =4,D正确。
②若剩NO,则 = [(12- )-4 ]=2,得 =1.2,A正确。选A、D。
2.D 解析:本题是CO2、NO的混合气体通过Na2O2时,体积变化的计算。
2CO2+2Na2O2 2Na2CO3+O2①
2NO+O2 2NO2②
①+②得: 2Na2CO3+2NO2③
4体积2体积
由此可得出下列推论:
(1)当 (CO2)= (NO),反应恰好按③式进行,反应后
= [ (CO2)+ (NO)]
(2)当 (CO2)> (NO),反应按③式进行后,剩余CO2按①式进行,即体积仍减少一半,反应后
= [ (CO2)+ (NO)]
(3)当 (CO2)< (NO),反应按③式进行后,剩余NO体积不变化,反应后 > [ (CO2)+ (NO)]。
根据上述讨论,现已知NO、CO2气体通过Na2O2后体积为原来的一半,故应满足(1)(2)两种推论结果,A、B、C均符合 (CO2)≥ (NO),只有D不符。
3.B解析:HI、SO2、NH3可全部溶于水中,故水可以充满试管;因NO2与H2O的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,生成了不溶于水的NO,所以水不能充满试管。故应选B。
4、CD5、BC
6、6NO+4NH3 5N2+6H2O
解析:根据氧化还原反应的原理分析,用NH3将NO还原成无毒气体,该气体只能是N2。NO中N(+2)的氮元素;被NH3中N(-3)还原为N(0),剩下的氢、氧元素只能结合成水。
7、(1)②④⑦⑧ (2)①③⑥A
(3)①③⑤ (4)①②③④⑥⑧B
解析:由B口进入适宜于比空气重的气体,由A口进入适宜于比空气轻的气体。
8、(1)c    (2)a(3)检查装置的气密性,该反应是放热反应
(4)将系统内空气排净,c
第四节第一课时针对练习:1-1B1-2C1-3B1-4 A、B、C 【解析】浓硫酸的密度比水的密度大,溶于水放出大量热,且浓硫酸具有强吸水性和脱水性,必然导致从饱和硫酸铜中析出CuSO4固体。答案为A、B、C
1-5、D【解析】参加反应H2SO4为0.9mol×2=1.8mol,体积100mL,因反应后稀H2SO4不与Cu反应,故H2SO4体积应大于100mL。
基础达标:1、C2、AD3、B4、D5、B6、A7、D8、BC
9、(1)Ba(NO3)2 (1分)  HCl (1分)  HNO3(1分)  Br2(1分)  AgNO3(1分)
(2)SO (1分)  SO (1分)  Cl-(1分)
(3)BaSO3+2H+====Ba2++SO2↑+H2O(2分)
(4)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰(2分)
(5)会使SO 对SO 的检验产生干扰,不能确认SO 是否存在(2分)
(6)SO2+Br2+2H2O====4H++SO +2Br-(2分)
解析:由所给试剂的性质特点及反应“气体B+试剂④     溶液褪色”,可知试剂④为溴水,气体B为SO2。又“白色沉淀A+过量试剂②     SO2↑+沉淀B”,则试剂②为盐酸(若为HNO3,则会生成SO 而不能放出气体SO2),且白色沉淀A中含SO 离子。又“原无色溶液+过量试剂①     白色沉淀A+无色溶液A”,则试剂①为Ba(NO3)2(因AgNO3与OH-作用生成棕黑色Ag2O沉淀),白色沉淀A为BaSO4与BaSO3的混合物,白色沉淀B为BaSO4,试剂③可能为HNO3(联想SO 的检验方法)。无色溶液A中含Cl-、OH-,经HNO3酸化除去OH-后,所得溶液B中含Cl-,而“溶液B+试剂⑤     白色沉淀C”,所以试剂⑤为AgNO3,试剂③必为HNO3,C沉淀为AgCl。至此所给试剂和离子全部确定,其他问题便可迎刃而解。
能力提升:1.A
2.B解析:A、D两项证明硫酸具有酸性;C项证明硫酸具有难挥发性。
3.BC解析:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑十2H2O
mol            mol
参加反应的Cu,生成的SO2与被还原的H2SO4的物质的量相等。
4.B解析:设各取体积为 L,90%H2SO4密度为 ,10%H2SO4密度为 ,则 > 。依题意,混合后溶液的百分比浓度 %= = %=
所以 %>50%,选B。
5.C解析:A组中SO2不能用碱石灰干燥。B组均不能用碱石灰干燥的气体。D组均可用浓H2SO4作干燥剂,但其中SO2、Cl2不能用碱石灰干燥。
6、D解析:Cu与稀硫酸不反应,在加热条件下铜和浓硫酸发生反应的化学方程式为:
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑十2H2O
参加反应的H2SO4有一半被还原,在Cu与浓H2SO4的反应过程中,浓硫酸浓度逐渐降低,变成稀H2SO4时反应会停止,所以0.9molH2SO4与足量铜片反应时,被还原的H2SO4小于0.45mol。
点评:浓度不同,发生的化学反应不同,在具体分析、计算时应注意。
7、(1)C+2H2SO4(浓) 2SO2↑十CO2↑十2H2O↑
(2)④→②→①→③
(3)验证产物气流中是否有SO2将SO2全部氧化吸收确证产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化
(4)无水CuSO4(或变色硅胶)水蒸气由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气,所以②必须在①、③之前
(5)澄清石灰水CO2
解析:木炭与浓硫酸加热反应,生成CO2和SO2。CO2和SO2都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应,生成CaSO3和CaCO3使澄清石灰水变浑浊,这相互干扰鉴别。在SO2、CO2混合气体中,首先用品红可检查SO2存在,然后将SO2氧化去除,再用澄清石灰水检验CO2的存在。
点评:品红是鉴别SO2的试剂,CO2不与品红作用。CO2和SO2在化学性质上有许多相似处:都是酸性氧化物;都能溶于水得酸;都与Ca(OH)2反应生成沉淀,通入过量的CO2或SO2时,生成的CaCO3、CaSO3沉淀溶解,变成Ca(HCO3)2、Ca(HSO3)2,溶液重新变澄清。CO2中“C”为高价,SO2中“S”为中间价,都可被还原为低价,因此,CO2、SO2有氧化性。
第二课时针对练习:1-1B1-2CD1-3CD1-4(1)铜跟硝酸直接反应会有氮的氧化物生成,既产生污染,又降低硝酸的利用率;铜屑在空气中灼烧生成CuO,CuO跟HNO3的反应没有氮的氧化物生成,既避免了污染,又提高了硝酸的利用率。
(2)浓硝酸易挥发、不稳定,对设备腐蚀严重。
(3)结晶法或重结晶法。
(4)铜屑灼烧时,仍有少量的Cu,当与稀硝酸反应时,产生的NO会产生污染;用NaOH溶液吸收,在生产中选择原料和生产原理,要求原料有较高的利用率和产生污染少等。
基础达标:1、B2、C3、B4、D5、D6、D7、A8、C
9、(1)氧化剂、酸      NO、NO2
(2)0.6NA    0.9mol    4.48L
解析【3x+x=0.6 x=0.15mol  n(HNO3)=0.15×2+0.3×2=0.9mol   3×n(气) =0.3×2】
(3)3Cu+10H++4NO3-=3Cu2++NO↑+3NO2↑+5H2O
(4)该反应式含两种还原产物,两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化
10、设混合物气体中NO的物质的量为a,NO2的物质的量为b。
(1)4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
随着反应的进行,硝酸的浓度逐渐减小,进行下列的反应
(2)8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
由两个反应方程式中NO2与Cu,NO与Cu的计量关系,及已知数据可列方程组:
a+b=11.2L/22.4L·mol-1….…………………①
3a/2+b/2=32.64g/64g·mol-1….…………….②
解①②两个方程,得:a=0.26mol
b=0.24mol
所以NO的体积为:0.26mol×22.4 L·mol-1=5.8L
NO2的体积为:0.24mol×22.4 L·mol-1=5.4L
能力提升:1、C【解析】氯水见光发生反应2HClO 2HCl+O2↑而变质,浓硝酸见光分解:4HNO3 4NO2↑+2H2O+O2↑为防止它们分解变质,必须贮存在棕色瓶里。
2、B解析:依题意,NH ~OH-~NH3↑SO ~Ba2+~BaSO4↓
mol mol       mol   mol
即混合溶液中含(NH4)2SO4为2 mol,其电离产生NH 4 mol,则原混合溶液中NH4NO3的物质的量为(2 -4 )mol,所以, (NO )= mol·L-1,答案选B。
3.AC  解析:设两气体恰好完全反应,则由反应方程式:
6NO2+8NH3 7N2+12H2O
6   8
- ≠2,故不可能是此种情况。
①若NO2过量,NH3完全反应,设 = mL,则反应的NO2体积为( -2)mL,应有( -2)∶=6∶8,解得 =8mL,故 (NO2): (NH3)=12:8=3:2。
②若NH3过量,NO2完全反应,设 (NO2)= mL,则反应的NH3为( +2)mL,应有 :( +2)=6:8,解得 =6mL,故 (NO2): (NH3)=6∶14=3∶7
4.D解析:A表现了HNO3的氧化性;B表现了HNO3的酸性;C主要表现HNO3的不稳定性。
5.A解析:B.王水指的是浓HNO3和浓盐酸按溶液体积之比为1:3所得的混合物。
C.硝酸与金属反应时,被还原的一般是指+5价氮,得到的还原产物是NO2、NO、N2O或N2等。
D.常温下,浓HNO3可使Fe和Al等金属发生钝化现象,故B、C、D均是错误的说法。
6.C解析:铜与稀硫酸不反应,但加入KNO3后,由于溶液中有H+存在,故会发生如下反应:
3Cu+8H++2NO 3Cu+2NO↑+4H2O。
加入Fe2(SO4)3,也会使铜粉的质量减少,但无气体逸出,故答案选C。
7.D解析:应用守恒法,反应中消耗的HNO3的物质的量应是转化成Cu(NO3)2和生成的NO (NO和NO2)气体中N原子的物质的量之和:即 ,故答案选D。
8.C 解析:A.Cu~4HNO3(浓)~Cu(NO3)2~2NO2
B.Cu~HNO3(稀)~Cu(NO3)2~NO
C.CuO~2HNO3~Cu(NO3)2~H2O
由以上关系式可以看出:C.既节约原料,同时又不产生有毒气体。D.成本太高亦不可采用。故C为最好的办法。
9、A  c  ;B  b ;C  b  ;D  a
第三课时针对练习1-1B1-2C1-3A氨气溶于水形成氨水,其溶质为氨气。设烧瓶的容积为 L,则形成溶液的体积为 L,溶质的物质的量为 mol,
故所得溶液的物质的量浓度为 =0.045mol·L-1
2-1AD2-2 I. 制化肥、制硝酸   II. ②④
III. (1)排除空气,保证安全
(2)锌粒与酸脱离     尽量增大氢气的浓度以提高氮气的转化率    N2   H2
(3)
基础达标:
1、AD2、C3、C4、B5、D6、B7、D8、BD
9、(1)碳酸氨铵和氢氧化钠反应的化学方程式是:
NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O
(2)浓氨水跟氢氧化钠混合能制氨气的原因是:
在浓氨水中存在着电离平衡:
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH-
当加入氢氧化钠固体,增大溶液中c(OH-),使氨水中的电离平衡向左移动;另外氢氧化钠固体溶解时能放热,使氨水溶液的温度升高,氨气溶解度减小而有大量氨气逸出。
(3)检验氨气是否收集满,可以:
①用润湿的红色石蕊试纸靠近瓶口,试纸变蓝说明已满。
②用玻璃棒蘸浓盐酸接近集气瓶口冒白烟,表示氨气已收集满,反应的化学方程式是:NH3+HCl=NH4Cl
(4)图丙装置中圆底烧瓶内的长玻璃管喷出“泉水”,原烧杯中的水是无色的,喷泉呈红色。
10、(1)从固体与碱液共热时放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有NH4+存在,从固体与酸反应所生成的气体与石灰水作用产生白色沉淀,证明固体中有CO32-或HCO3-。
n(CO32-或HCO3-)=n(CaCO3)= =0.004(mol),n(NH4+)=2×0.003=0.006(mol)
(2)从固体加热分解后,试管内没有任何残留物,以及生成物除水蒸气之外只有两种气体,说明该固体中不含任何固体金属离子和其他酸根离子。所以该固体可能是(NH4)2CO3和NH4HCO3。
在(NH4)2CO3中,NH4+和CO32-的物质的量之比为2:1;在NH4HCO3中,NH4+和CO32-的物质的量之比为1:1,该固体中,NH4+和CO32-(或HCO3-)的物质的量之比为0.006:0.004=1.5:1,所以该白色固体是(NH4)2CO3和NH4HCO3的混合物。
能力提升:1.D
2.A解析:氨气溶于水形成氨水,其溶质为氨气。设烧瓶的容积为 L,则形成溶液的体积为 L,溶质的物质的量为 mol,故所得溶液的物质的量浓度为 =0.045mol·L-1
3.A解析:氨水的浓度为 mol·L-1
4.B解析:水充满烧瓶,则所得溶液的体积相同且都等于烧瓶的容积。又因为NH3和HCl的体积相同,物质的量也相同,故溶液的物质的量浓度之比为1∶l。
5.B解析:依题意,NH ~OH-~NH3↑SO ~Ba2+~BaSO4↓
mol mol       mol   mol
即混合溶液中含(NH4)2SO4为2 mol,其电离产生NH 4 mol,则原混合溶液中NH4NO3的物质的量为(2 -4 )mol,所以, (NO )= mol·L-1,答案选B。
6.AC  解析:设两气体恰好完全反应,则由反应方程式:
6NO2+8NH3 7N2+12H2O
6   8
- ≠2,故不可能是此种情况。
①若NO2过量,NH3完全反应,设 = mL,则反应的NO2体积为( -2)mL,应有( -2)∶=6∶8,解得 =8mL,故 (NO2): (NH3)=12:8=3:2。
②若NH3过量,NO2完全反应,设 (NO2)= mL,则反应的NH3为( +2)mL,应有 :( +2)=6:8,解得 =6mL,故 (NO2): (NH3)=6∶14=3∶7
7、(1)NH4Cl
(2)碱石灰(或答生石灰、KOH固体等任一种不与氨反应的干燥剂)  向下排空气法
(3)向上排空气法
8、(1)N2H2
(2)碱;1;[ ]+
(3)由于N2H2中氮显-2价,即可被还原为-3价也可被氧化为较高价,故既可作氧化剂,又可作还原剂。
9、(1)不再产生红光和白烟
(2)2/3    (3)NH4Cl    (4)8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
单元过关:
一、选择题:
1.A  2.B  3.A  4.B  5.C  6.B  7.C  8.A  9.C  10.D
11.BD  12.D  13.AC  14.D  15.A  16.AD
非选择题:
17因为碳酸酸性比原硅酸强,较强的酸与较弱酸的盐反应可得到较弱的酸。
18.(1)3SiCl4 + 4NH3 === Si3N4 + 12HCl
(2)Si3N4 + 9H2O === 3H2SiO3 + 4NH3  ; Si3N4+6O2 ==== 3SiO2 +2N2
(3)因为在加压和加热条件下Si3N4颗粒表面生成了SiO2 , 与MgO一起形成致密的氧化物保护膜。
19.(1)A.F、E、C.D.B(2)乙中出现白色沉淀,丙中品红未褪色    (3)吸收SO2(4)C+2H2SO4(浓)      CO2↑+2SO2↑+2H2O
20.X:H   Y:O  Z:Cl  XZ:HCl  X2Y:H2O
21、(1)3.1×10-3 mol/L(2)0.13 g
(新课标)第一学期期末考试高一年级化学试卷(A)参考答案
第一部分选择题(48分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
B
C
A
B
B
C
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
D
B
D
B
A
A
A
C
第二部分非选择题(52分)
17.(1)2Cl2 + 2 Ca(OH)2 == Ca(ClO)2 + CaCl2 + 2H2O         (2分)
(2)Ca(ClO)2                                       (1分)
(3)Ca(ClO)2 + CO2 + H2O == CaCO3↓+ 2 HClO         (2分)
(4) (1)                                         (1分)
18.(1)“科学是把双刃剑”,我们要充分利用化学物质为人类造福,又要正视化学物质给人类带来的问题,并利用科学的方法解决这些问题(或其它相近的意思)。 (4分)
(2)2NO+O2=2NO2                                         (2分)
3NO2+H2O=2HNO3+NO                                 (2分)
(3)2NO+2CO  N2+2CO2                            (2分)
19.Ag+、Ba2+、NH4+                                           (各1分,共3分)
Fe3+                                                       (1分)
焰色反应,产生紫色火焰                                     (2分)
20.(1)A:Na   B:Al  C:Fe  F:FeCl2  H:Fe(OH)3  乙:Cl2   (各1分,共6分)
(2)反应①:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑                     (2分)
反应⑤:2FeCl2 + Cl2 == 2FeCl3                            (2分)
反应⑥:FeCl3+ 3NaOH == Fe(OH)3↓+ 3NaCl               (2分)
21.(1)①②④⑥⑦                                           (各1分,共5分)
(2)10.6 g                                                (1分)
22.(合理的答案均可,但都必须有操作、现象、结论的叙述)       (6分)
操  作  步  骤
现  象  及  结  论
方法一
(1)各取少量溶液于试管中,分别滴加BaCl2溶液
(2)各取剩余的两种溶液于试管中,分别滴加AgNO3溶液
产生白色沉淀的是稀硫酸
产生白色沉淀的是稀盐酸,剩余的是稀硝酸
方法二
(1)各取少量溶液于试管中,分别加入铜片
(2)各取剩余的两种溶液于试管中,分别滴加BaCl2溶液
有气泡产生的是稀硝酸
产生白色沉淀的是稀硫酸,剩余的是稀盐酸
(新课标)第一学期期末考试高一年级化学试卷(B)参考答案
第一部分选择题(48分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
B
A
D
C
A
C
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
D
D
D
BC
AD
AC
A
D
第二部分非选择题(52分)
17.(1) 9g   3.01×1023   9.03×1023       (2) CO2   NH3    CO2
(3) 125   2.5
18..(1)稀氨水+酚酞的混合溶液      加热时氨气逸出,导致溶液的红色变浅;
(2)溶有SO2的品红溶液      加热时SO2­气体逸出,品红溶液恢复红色。
19.(1) 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2+ 3H2↑
(2) 2FeCl2 + Cl2 =2FeCl3
(3) 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O 31.(5分)
20.(1) A:BaCl2     B:FeSO4       C:AlCl3       D:NaOH;
(2) FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+ Na2SO4,
4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
(3) Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓,Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
21.解:因为:Fe3+ +3OH—=Fe(OH)3↓(1分), Al3+ +3OH—=Al(OH)3↓,
Al(OH)3+3OH—=AlO2—+2H2O(1分)  根据物质的量比得:
{
1L溶液中:   a=3[ n(Al3+)+n(Fe3+)]  ……………………………
b—a= n(Al3+)    ……………………………….
解得:n(Fe3+)]=(4a/3-b)mol/L ……………………………….….