人教版高中化学全册必背章节知识清单及练习第五章化工生产中的重要非金属元素(带详解).pdf
《人教版高中化学全册必背章节知识清单及练习第五章化工生产中的重要非金属元素(带详解).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版高中化学全册必背章节知识清单及练习第五章化工生产中的重要非金属元素(带详解).pdf(20页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物一、硫和二氧化硫(-)硫1、硫元素的位置、结构与性质(1)硫元素位于元素周期表的第 周期、第 族,硫原子的最外电子层有电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成 价硫的化合物。(2)与氧元素相比,得电子能力相对,非金属性比氧的 o故在富含0 2的地表附近的含硫化合物中,硫常显_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _价或 价,而氧显_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _价。2、硫单质的物理性质硫(俗称)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫 溶于水,微溶于,易溶于。3、硫单质的化学性质(1)氧化性表现为与金属、出 反应:与Fe、C u、H2反应
2、的化学方程式分别为、,在这些反应,S均作 剂。(2)还原性表现为与0 2反应,其化学方程式为,反应中S作 剂。注意:(1)硫的氧化性,与变价金属反应,生成 态的金属硫化物。(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成S O?。(二)二氧化硫1、物理性质二氧化硫是一种无色、有 气味的有毒气体,密度比空气的,易溶于水。在通常情况下,1体积的 可以溶解约 体积的S 0 2。2、化学性质(1)具有酸性氧化物的性质与H20反应的化学方程式为:o与碱(如N a O H)反应的化学方程式为:(2)还原性催化剂2SO+0/2S0S O 2在一定条件下与。2反应的化学方程式为:一 、,生成的S 0 3也是 氧化
3、物,与H 2 O反应的化学方程式为:。(3)氧化性S O 2与H 2 s反应的化学方程式为:。(4)漂白性S O 2通入品红溶液中,品红溶液_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 色,加热时,溶液又变_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 色。S O z的漂白原理:S 0 2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。应用:S O 2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外S 0 2可用于,还是一种食品 o3、可逆反应(1)正反应:向 方向进行的反应。(2)逆反应:向 方向进行的反应。(3)可逆反应:在同一条件下,既能向 方向进行,同时又能向 方向
4、进行的反应。二、硫酸1、工业制硫酸的原理示意图燃烧或 4 FeS2+1 1 0 2=2 Fe20 3+8 S O 2;,V 2 O 5(2)2 S O,+O,2 s o 3,4 0 0 5 0 0 (3)。2、硫酸的酸性(1)电离方程式:H 2 s o 4=2 H+S O;。(2 )写 出 稀 硫 酸 与Z n、C u O、NaOH溶 液、N a H C O j溶 液 反 应 的 离 子 方 程 式 分 别 为、H C O j+H+=CO2t +H2Oo3、浓硫酸的特性(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,可用于作干燥剂。(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢
5、元素和氧元素按水的组成比脱去。(3)强氧化性与金属C u反应的化学方程式为 o反应中氧化剂是,还原剂是,还原产物为 o与非金属的反应浓硫酸与木炭反应的化学方程式为 o反应中氧化剂为,还原剂为,还原产物为 4、常见的硫酸盐(1)石膏(化学式为),加热失水变为熟石膏(化学式为),应用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带,工业上还用于调节。(2)硫酸钢又称“重晶石”或“钢餐”,用于生产其他领盐的原料或消化系统 检查的内服药剂。(3)硫酸铜为白色粉末,C u S O4结合水后变为(化学式为),又称蓝矶。无 水C u S O4可 用 于 检 验H2O的存在。胆矶和 混合制成一种常用的农药。5、探 究1:蔗糖
6、的脱水实验浓硫酸C 12 H 22。11-o(1 )蔗 糖 逐 渐 变 黑。原 因 是 浓 硫 酸 具 有(2)蔗 糖 体 积 膨 胀,形 成 黑 色 疏 松 多 孔 的 海 绵 状 的 炭,并 放 出 有 刺 激 性 气 味 的 气 体。原 因 是6、探 究2:浓 硫 酸 与C u的反应浓硫酸可抽动的铜税浸 NaOH溶液的棉团b红液品溶色蕊液紫溶(Da中铜丝变,有气体逸出;b中品红溶液逐渐变为_ _ _ _ _ _ _ _ _ 色;c中溶液变为_ _ _ _ _ _ _ _ _色。(2)Na OH溶 液 棉 团 的 作 用 是 吸 收 尾 气,防止污染空气:S 02+2 0 H-=S0r+H
7、20 o三、硫酸根离子的检验1、S O:的检验(1)实验探究:B a C k溶液稀盐酸 稀 硫 酸 或Na 2 s C U溶液-现象为有解。-+B a C L溶 液 稀 盐 酸 4 一Na 2 cC h溶液-现象为有.,沉淀生成,加盐酸后,沉淀不溶.沉淀生成,加盐酸后沉淀溶解且放出气体。(2)S 0;的检验一般思路:待测液先加稀盐酸酸化B a C k溶液无沉淀无气体生成-.沉淀生成。2、粗盐中可溶性杂质的除去杂质加入的试剂化学方程式Na 2 s o 4Mg C l2C a C l2Na 2 cC h溶液四、不同价态含硫物质的转化(-)自然界中硫的存在和转化1、硫的存在(1)在自然界中硫元素主要
8、以 形式存在,通常以 的形式存在,如黄铁矿()、黄铜矿(_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _)在地表附近,硫化物转化为,如石膏()、芒硝(Na 2 s o 4/OH 2 O)等。(2)的硫存在于 附近或 的岩层中。2、硫的转化火 山 口 附 近 的 硫 单 质 会 被 大 气 中 的 氧 气 氧 化 成,可被进一步氧化成。(-)常见硫的价态及转化1、硫元素常见的化合价有 和,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。利用,可将硫元素从 态转化到 态;利用,可将硫元素从 态转化到 态。2、硫的不同价态所对应的常见化合物(1)含有一2价硫的物质有酸:,盐:N a2S,等。(2)含有
9、+4价硫的物质有氧化物:,酸:盐:N a 2 s Ch、N a H S Ch等。(3)含有+6价硫的物质有氧化物:,酸:盐:N a 2 s o 4、N a H S CU等。3、不同价态硫元素之间的相互转化实现。上述转化中,从左到右,硫元素化合价,需加入从右到左,硫元素化合价降低,需加入|H;S rN a H S n=Na2slI S,jNaHSO,|他乎|4、相同价态硫元素之间的转化以上两种转化关系均属于 价态硫元素之间的转化,从左到右的转化,加入 可以实现;从右到左的转化,加入 可以实现。第二节氮及其化合物一、氮气与氮的固定1、氮元素的位置、结构与存在(1)氮元素位于元素周期表的 周期、第
10、族。氮原子的最外电子层有电子,既不容易得到3 个电子,也不容易失去5 个电子。因此,氮原子一般通过 与其他原子相互结合构成物质。(2)氮元素在自然界中主要以 的形式存在于空气中,部分氮元素存在于动植物体内的中,还有部分氮元素存在于土壤、海洋里的 和 中。2、氮气的物理性质N2是一种、的气体,p(N2)p(-?:)溶于水。3、氮气的结构与化学性质(1)N2的结构:N2的结构式为,氮氮键很难断裂,化学性质很稳定。(2)化学性质用 在 等条件下,刈 获得足够的能量,使 断裂。写出N2与 Mg、O2反应的化学方程式。三点燃 高温、高压.图温或放电 3Mg+N,=M g3N 2;N,+3H,2NH3;N
11、,+O,=2N0。催化剂4、氮的固定:将大气中 的氮转化为 的过程。(1)自然固氮:大自然通过闪电释放的能量将空气中的氮气转化为含氮的化合物,或者通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨。(2)人工固氮:人类通过控制条件,将氮气 或 为氮的化合物,最重要的人工固氮途径就是=二、一氧化氮和二氧化氮1、物理性质颜色状态气味毒性水溶性NO色气态_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _溶N02色气态气味_ 溶2、化学性质(D N O 在空气中易转化为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 色的N02,反应方程式为:。(2)NO2与 H20 反应生成HNO3和 N O,反应方程式为:。三、氨和钱盐(-)
12、氨1、氨的物理性质(1)氨是无色、有 气味的气体,密度比空气的,很容易。(2)氨极易溶于水:在常温常压下,1 体积水大约可溶解 体积氨。可利用 实验证明 N H 3 极易溶于水。2、氨的化学性质(1)N H3与水反应的化学方程式为:(2)N H 3 与酸反应生成核盐浓氨水挥发出的N%与浓盐酸挥发出的 相遇形成,即 N H 4c l 晶体小颗粒,其反应的方程式为:。氨通入稀硫酸中反应的离子方程式为N H3+H=NH;O(3)氨的催化氧化催化剂氨 催 化 氧 化 制HNC h的 系 列 反 应 方 程 式 依 次 为:4N H3+5 02 4 N 0 +6 H2。,(二)铁盐钱根离子(N H:)与
13、酸根离子构成的化合物1、不稳定性:N H4Ck N H4 HCO 3 受热分解的化学方程式分别为2、与碱的反应(1)固体反应:N H4 c l 与 N a O H 反应的化学方程式为:N H4C1+NaOH=NH3f+N a Cl+H2O 1(2)溶液中核盐与强碱反应的离子方程式(加热):N H4+OH NH3T+H2O(3)稀溶液中镀盐与强碱反应的离子方程式(不加热):N H z+O H =NH3H?OQ3、核盐与碱反应的两个应用(1)检验N H;:待测液中加 并,用湿润的 放置于试管口,若试纸变,说明溶液中含N H:。(2)实验室制备N%4、氨气的实验室制法(1)原理:2 N H4 Cl+
14、Ca(O H)2 Ca Cb+2 N H3 T+2 H2 0。(2)装置N H4a 和Ca(0沙II棉花、切发生装置:固体+固体 气体,与实验室利用 和 加热制取氧气的装置相同。净化装置:通常用 干燥氨气,不能用五氧化二磷、和无水氯化钙干燥。(3)收集方法:排空气法收集,试管口塞一团疏松的棉花团,目的是防止 与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气。(4)验满方法方法一:用镶子夹住一片湿润的 试纸放在试管口,若试纸变,说明已经收集满。方法二:用蘸取 的玻璃棒靠近试管口,若有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 生成,说明已经收集满。(5)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或
15、浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止,常采用的装置如图所示:(1)加热浓氨水法:NH3H2O不稳定,受 易分解生成NH3:NH3 H2O:=N H 3 t+H20,故可直接加 制备NH3O(2)浓氨水加固体NaOH(或生石灰、碱石灰)法:固体NaOH溶于水放出大量的热,会促使氨水分解,而生石灰可与水反应生成Ca(OH)2,同时反应_ _ _ _ _ _ _ _ _ _,也会促使 分解,故可在常温下向固体NaOH或 CaO中滴加 来制备NH3 反应装置图分别为:四、硝酸I、物理性质颜色状态气味特性色有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 气味易_ _ _ _ _ _ _ _ _ _
16、 _2、化学性质(1)酸性:属于强酸,具有酸的通性,如 CaCCh与 HNO3反应的化学方程式为:(2)不稳定性:见光或者受热易分解,化学方程式为4HNO3太4N O 2f+O 2f+2H 20。所以硝酸一般保或光照存在 试剂瓶中,并放置在。(3)强氧化性 C u与浓硝酸反应的化学方程式为。C u与稀硝酸反应的化学方程式为 与 Fe、A l反应:常温下,浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成一层致密的 薄膜,所以可以用铁制容器或铝制容器来盛装 或 0 当加热时,Fe、A l会与浓硝酸或浓硫酸发生反应。浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为)叫做,能使一些不溶于硝酸的金属如金、伯等溶解。3、用途硝酸是重要的
17、化工原料,可用于制造、染料、等。五、酸雨及防治1、SO2、NOX的主要来源(1)S02:主要来源于 和某些含硫的 的燃烧或冶炼。(2)N0 x:主 要 来 源 于 机 动 车 产 生 的。2、SO2、NO、对人体的危害SO2与 NOx会引起 疾病,危害人体健康,严重时会使人死亡。3、酸雨SO?、含氮氧化物及其在大气中发生反应后的 溶于雨水后形成的。4、酸雨防治(1)工业废气排放到大气中之前,必须进行适当处理,防止_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _污染大气。(2)减 少 化 石 燃 料 的 直 接,如脱硫处理。六、硝酸与金属反应的计算1、电子守恒法:硝酸与 反应属于氧化还原反应,氮原子得
18、到的电子总数等于金属原子总数。2、原子守恒法:硝酸与金属反应时,反应前硝酸中的NOJ一部分仍以NO;的形式存在,一部分转化为 产物,这两部分中N 的 之和与反应消耗的硝酸中N 的相等。3、电荷守恒法:HNO3 时,反应后溶液中(不考虑0H)根据电荷守恒有c(NOj)=c(H*)+nc(M)(Mn+代表金属离子)。4、利用离子方程式计算:硝酸与硫酸混合液跟金属的反应,当金属足量时,不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算,应用离子方程式计算,因为生成的硝酸盐中的NO?与硫酸电离出的H+仍能继续与金属反应。如金属铜与混酸的反应方程式为。第三节无机非金属元素一、硅酸盐材料1、硅酸盐的结构:在硅酸盐中,S
19、 i和 0 构成了,S i在中心,0 在 的 4 个顶角;许多这样的四面体还可以通过顶角的0 相互_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。2、硅酸盐材料产品原料主要设备主要成分用途陶瓷_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(主要成分为含水的铝硅酸盐)硅酸盐建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具等温.注 意:由原料和玻璃的成分及反应条件“熔融”,可知反应的化学方程式为SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2t.玻璃(普通)玻璃窑NazSiCh、CaSiCh、SiO2建筑材 料、光学仪器、各种器皿、高强度复合材料等水泥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、适量石膏水泥回转窑
20、建筑和水利工程高温SiO2+CaCO3=C a S iO3+CO2T。二、新型无机非金属材料1、硅和二氧化硅(1)硅元素的存在与结构存在原子结构示意图周期表中位置含量存在形态地壳中居第_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _位氧化物和硅酸盐第_ _ _ _ _ _ _ _ 周 期、第_ _ _ _ _ _ _ _ _ 族粗硅的高温 制取-SiO,+2C Si(ffl)+2C01粗硅的提纯粗硅与HC1反应 Si(粗)+3HC1SiHCl3+H,H,还 原 一SiHCl、+H,/_ 3 2(2)单质硅的制备Si(纯)+3HC1(3)硅和二氧化硅的用途计算机等的芯片图一硅太阳能电池生产光导纤维
21、|二氧化硅|一2、新型陶瓷(1)新型陶瓷在组成上不再限于传统的硅酸盐体系,在光学、热学、电学、磁学等方面具有很多新的特性和功能。(2)碳化硅(SiC)俗称,碳原子和硅原子通过 连接,具有类似金刚石的结构,硬度,可用作砂纸和砂轮的磨料。碳化硅还,可用作耐高温结构材料、耐高温半导体材 料 等。3、碳纳米材料碳纳米材料在 等领域有着广阔的应用前景。结构特点应用富勒烯由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 原子构成的一系列笼形分代表物_ _ _ _ _ _ _ _ _ 开启碳纳米材料研究和应子的总称用的新时代碳纳米管由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _片层卷成的管状物,具有纳米尺度的直径
22、用于生产_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _、电池和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _等,石墨烯只有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 碳原子直径厚度的单层石墨应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料等第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物一、硫和二氧化硫(-)硫1、硫元素的位置、结构与性质(1)硫元素位于元素周期表的第三周期、第VIA族,硫原子的最外电子层有6个 电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成 一2价硫的化合物。(2)与氧元素相比,得 电 子 能 力 相 对 较 弱,非 金 属 性 比氧 的弱。故在富含02的地表附近的含硫化合物中,硫 常
23、 显+4价 或+6价,而 氧 显 一2价。2、硫单质的物理性质硫(俗称_S _)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微 溶 于 酒 精,易 溶 于 二硫化碳。3、硫单质的化学性质(1)氧化性表现为与金属、比反应:A与F e、C u、H 2反应的化学方程式分别为 S+F e=F e S、S+2 C u C u 2 s 、S+H 2二 一反S,在这些反应,S均 作 氧化剂。点燃(2)还原性表现为与0 2反应,其化学方程式为 S+C)2 SC 2 ,反应中S作 还原 剂。注意:(1)硫 的 氧 化 性 较 弱,与变价金属反应,生成 O 态的金属硫化物。(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版 高中化学 全册必背 章节 知识 清单 练习 第五 化工 生产 中的 重要 非金属元素 详解
限制150内