【化学】微专题4 常见非金属及其化合物的性质和应用课件 2023-2024学年高一下人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、微专题微专题4常见非金属及其常见非金属及其化合物的性质和应用化合物的性质和应用目目标标素素养养1.能从物质类别和元素价态视角认识非金属及其化合物的性能从物质类别和元素价态视角认识非金属及其化合物的性质。质。2.能从宏观和微观层面理解非金属及其化合物的应用。能从宏观和微观层面理解非金属及其化合物的应用。3.能基于元素周期律和氧化还原反应原理能基于元素周期律和氧化还原反应原理,预测常见非金属及预测常见非金属及其化合物的性质及应用。其化合物的性质及应用。一一非金属非金属及其化合物的制备及其化合物的制备知识讲解1.利用非金属及其化合物的性质制备物质。利用非金属及其化合物的性质制备物质。例如例如,实验室

2、利用铵盐与强碱反应可生成氨的原理制备氨实验室利用铵盐与强碱反应可生成氨的原理制备氨。2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH32.除了上述方法外除了上述方法外,还常用以下几种方法。还常用以下几种方法。(1)利用利用NH3H2O不稳定不稳定,受热易分解原理受热易分解原理,采用加热浓氨水法采用加热浓氨水法制取氨。制取氨。在浓氨水中加入在浓氨水中加入NaOH固体固体,溶液中溶液中OH-浓度增大浓度增大,有利于氨的有利于氨的生成生成;并且并且NaOH固体溶于水放出大量热固体溶于水放出大量热,降低氨在水中的溶降低氨在水中的溶解度解度,有利于氨的逸出。有利于氨的逸出。在浓氨水中加入生石灰在

3、浓氨水中加入生石灰,CaO+H2OCa(OH)2,部分部分水参加反应水参加反应,氨水浓度增大氨水浓度增大,且反应放出且反应放出大大量量热热,降低氨在水中的溶解度降低氨在水中的溶解度,有利于氨的逸出。有利于氨的逸出。(3)利用铵盐受热分解原理采用直接加热碳酸氢铵制取少量利用铵盐受热分解原理采用直接加热碳酸氢铵制取少量氨氨:NH4HCO3NH3+H2O+CO2。用碱石灰吸收分解产生。用碱石灰吸收分解产生的的CO2和和H2O后可得到纯净的氨。后可得到纯净的氨。注意注意:由于由于NH4ClNH3+HCl,NH3+HClNH4Cl,不能用不能用直接加热分解氯化铵的方法制取氨。直接加热分解氯化铵的方法制取

4、氨。典例剖析【例【例1】甲、乙、丙三位同学分别用如图所示实验装置及化甲、乙、丙三位同学分别用如图所示实验装置及化学试剂学试剂(碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物碱石灰为氢氧化钠和生石灰的混合物)制取氨。请根制取氨。请根据要求回答下列问题。据要求回答下列问题。(1)制取氨的化学方程式为制取氨的化学方程式为。(2)三位同学都用向下排空气法收集氨三位同学都用向下排空气法收集氨,其原因其原因是是。(3)三位同学分别用上述装置制取氨时三位同学分别用上述装置制取氨时,其中有一位同学没有其中有一位同学没有收集到氨收集到氨(实验操作都正确实验操作都正确),你认为没有收集到氨的同学你认为没有收集到氨的同学是是(填

5、填“甲甲”“乙乙”或或“丙丙”)。(4)检验氨是否收集满的方法是检验氨是否收集满的方法是(简述操作方法、现象和结论简述操作方法、现象和结论)。(5)三位同学都认为三位同学都认为,采用上述各自的装置采用上述各自的装置,还可用于加热碳酸还可用于加热碳酸氢铵固体的方法来制取纯净的氨氢铵固体的方法来制取纯净的氨,你认为能够达到实验目的你认为能够达到实验目的是是(填填“甲甲”“乙乙”或或“丙丙”)同学。他们还认为同学。他们还认为,装置中的装置中的NH4HCO3固体可用固体可用NH4Cl固体代替固体代替,你认为你认为(填填“能能”或或“不能不能”)。答案答案:(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+

6、2NH3+2H2O(2)氨的密度比空气的小氨的密度比空气的小,氨极易溶于水氨极易溶于水(3)乙乙(4)用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试纸变蓝如果试纸变蓝,则氨已则氨已收集满收集满(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生白烟如果产生白烟,则氨已收集满则氨已收集满)(5)丙不能丙不能解析解析:(1)实验室用氢氧化钙与氯化铵在加热条件下制备氨实验室用氢氧化钙与氯化铵在加热条件下制备氨,反反应的化学方程式为应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O。(2)氨易溶于水氨易溶于水,不能用排水法收集不能用

7、排水法收集,氨的密度比空气的小氨的密度比空气的小,应用应用向下排空气法收集向下排空气法收集。(3)氨为碱性气体氨为碱性气体,通过盛有浓硫酸的洗气瓶时通过盛有浓硫酸的洗气瓶时,与硫酸反应而与硫酸反应而被吸收被吸收,故答案为乙故答案为乙。(4)氨为碱性气体氨为碱性气体,与水反应生成与水反应生成NH3H2O,电离出电离出OH-,溶液呈溶液呈碱性碱性,检验时可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口检验时可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,如果产生如果产生白烟白烟,则氨已集满则氨已集满,或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果如果试纸变蓝试纸变蓝,则氨已集满。则氨已集满。(5)碳酸氢

8、铵加热分解生成氨、二氧化碳和水碳酸氢铵加热分解生成氨、二氧化碳和水,可用碱石灰吸可用碱石灰吸收二氧化碳和水收二氧化碳和水,只有丙能做到只有丙能做到,氯化铵加热分解生成氨和氯氯化铵加热分解生成氨和氯化氢化氢,在温度较低时又重新生成氯化铵在温度较低时又重新生成氯化铵,不能用氯化铵制备氨。不能用氯化铵制备氨。易错提醒易错提醒干燥氨时所选用的干燥剂不能与氨发生反应干燥氨时所选用的干燥剂不能与氨发生反应,例如不能用浓例如不能用浓硫酸、无水氯化钙作干燥剂。硫酸、无水氯化钙作干燥剂。检验氨是否集满时检验氨是否集满时,可根据氨溶于水使溶液呈碱性可根据氨溶于水使溶液呈碱性,选择恰当选择恰当的试纸并用水湿润试纸的

9、试纸并用水湿润试纸,如湿润的酚酞试纸如湿润的酚酞试纸(变红变红)、湿润的红、湿润的红色石蕊试纸色石蕊试纸(变蓝变蓝)或湿润的或湿润的pH试纸试纸(pH7),不能选用湿润的不能选用湿润的蓝色石蕊试纸。蓝色石蕊试纸。学以致用1.亚硝酰氯亚硝酰氯(NOCl,熔点为熔点为-64.5,沸点为沸点为-5.5)是一种黄色是一种黄色气体气体,遇水反应生成一种氯化物和两种氮化物遇水反应生成一种氯化物和两种氮化物,可用于合成清可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气甲组的同学拟制备原

10、料气NO和和Cl2,制备装置如图所示。制备装置如图所示。仪器仪器M的名称为的名称为。制备制备NO发生装置可以选用发生装置可以选用(填大写字母填大写字母),请写出请写出发生反应的离子方程式发生反应的离子方程式:。欲收集一瓶干燥的氯气欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置选择装置,其连接顺序为其连接顺序为:a(A)(按气流方向按气流方向,用小写字母表示用小写字母表示)。(2)乙组同学利用甲组制得的乙组同学利用甲组制得的NO和和Cl2制备制备NOCl,装置如图所装置如图所示示(夹持装置已省略夹持装置已省略)。操作为。操作为:检查装置气密性并装入试剂检查装置气密性并装入试剂,打开打开K2,再打开再打开K3,通

11、入一段时间通入一段时间Cl2,然后进行其他操作然后进行其他操作,当当Z有一定量液体生成时有一定量液体生成时,停止实验。停止实验。实验室也可用实验室也可用X装置制备装置制备NO,相对甲组同学的气体发生装相对甲组同学的气体发生装置置,X装置的优点装置的优点为为。若无装置若无装置Y,则则Z中中NOCl可能发生反应的化学方程式可能发生反应的化学方程式为为。答案答案:(1)锥形瓶锥形瓶fgcbdeih(2)排除装置内空气的干扰排除装置内空气的干扰,制得的制得的NO更纯净更纯净2NOCl+H2O2HCl+NO+NO2解析解析:(1)仪器仪器M的名称为锥形瓶的名称为锥形瓶;制备制备NO,常用常用Cu与稀硝与

12、稀硝酸反应酸反应,因此选用的装置为因此选用的装置为B,反应的离子方程式为反应的离子方程式为3Cu+8H+23Cu2+2NO+4H2O;A装置为制备装置为制备Cl2的的装置装置,制备的氯气中混有制备的氯气中混有HCl和水蒸气和水蒸气,先通过饱和食盐水除先通过饱和食盐水除去去HCl,然后通过浓硫酸然后通过浓硫酸,氯气的密度大于空气的密度氯气的密度大于空气的密度,收集时收集时从从d管通入管通入,氯气有毒氯气有毒,必须尾气处理必须尾气处理,连接顺序是连接顺序是a(A)fgcbdeih。(2)装置装置X的优点是排除装置内空气的干扰的优点是排除装置内空气的干扰,可以随开随用可以随开随用,随关随停随关随停;

13、装置装置Y的作用是干燥的作用是干燥NO,NOCl能与水反应能与水反应,因此因此无装置无装置Y,则则NOCl与水发生反应与水发生反应,根据信息根据信息,反应的化学方程式反应的化学方程式为为2NOCl+H2O2HCl+NO+NO2。二二非金属非金属及其化合物的检验与鉴别及其化合物的检验与鉴别知识讲解利用非金属及其化合物的特征性质检验或鉴别物质。利用非金属及其化合物的特征性质检验或鉴别物质。1.二氧化碳和二氧化硫的鉴别。二氧化碳和二氧化硫的鉴别。SO2和和CO2都能使澄清石灰水变浑浊都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量若通入的气体过量,都会都会出现沉淀消失现象。所以鉴别出现沉淀消失现象。所以鉴别

14、SO2和和CO2时不能用澄清石灰时不能用澄清石灰水水,常采用以下方法。常采用以下方法。(1)用品红溶液。使品红溶液褪色的是用品红溶液。使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪不能使品红溶液褪色的是色的是CO2。(2)用氢硫酸。出现浑浊的是用氢硫酸。出现浑浊的是SO2,无明显现象的是无明显现象的是CO2。有关。有关反应的化学方程式为反应的化学方程式为2H2S+SO22H2O+3S。(3)用酸性高锰酸钾溶液。紫色褪去的是用酸性高锰酸钾溶液。紫色褪去的是SO2,无明显现象的是无明显现象的是CO2。有关反应的化学方程式为。有关反应的化学方程式为2KMnO4+5SO2+2H2OK2SO4+2MnSO4

15、+2H2SO4。(4)用溴水。使橙色褪去的是用溴水。使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是无明显现象的是CO2。有关。有关反应的化学方程式为反应的化学方程式为Br2+2H2O+SO22HBr+H2SO4。(5)用硝酸酸化的硝酸钡溶液。产生白色沉淀的是用硝酸酸化的硝酸钡溶液。产生白色沉淀的是SO2,无明显无明显现象的是现象的是CO2。2.检验碳与浓硫酸反应所得混合气体中存在检验碳与浓硫酸反应所得混合气体中存在SO2和和CO2。典例剖析【例【例2】浓硫酸与木炭在加热时发生反应的化学方程式是浓硫酸与木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓浓)+CCO2+2H2O+2SO2。用如图所示装置设。

16、用如图所示装置设计一个实验计一个实验,验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的验证浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的各种产物。各种产物。(1)这些装置的连接顺序这些装置的连接顺序(按产物生成及检验顺序从左到右的按产物生成及检验顺序从左到右的方向方向)是是(填装置填装置的序号的序号)。(2)装置装置要检验产物中有水蒸气要检验产物中有水蒸气,则放入的试剂是则放入的试剂是;装置装置要检验产物中有二氧化碳气体要检验产物中有二氧化碳气体,则放入的试剂则放入的试剂是是;实验时可观察到装置实验时可观察到装置中中A瓶的溶液褪色瓶的溶液褪色,C瓶瓶的溶液不褪色的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是瓶溶液的作用是,B瓶

17、溶液的作用是瓶溶液的作用是,C瓶溶液的作用瓶溶液的作用是是。答案答案:(1)(2)无水硫酸铜粉末澄清石灰水检验二氧化硫的存在无水硫酸铜粉末澄清石灰水检验二氧化硫的存在除去气体中的除去气体中的SO2证明证明SO2气体已完全除尽气体已完全除尽解析解析:该实验中无水该实验中无水CuSO4用于检验用于检验H2O,品红溶液用于检验品红溶液用于检验SO2,澄清石灰水用于检验澄清石灰水用于检验CO2;为防止为防止SO2对对CO2的检验造成的检验造成干扰干扰,应在检验应在检验CO2前除尽前除尽SO2,故硫酸酸化的故硫酸酸化的KMnO4溶液用溶液用于除去于除去SO2,C瓶中品红溶液用于检验瓶中品红溶液用于检验S

18、O2是否除尽。是否除尽。易错提醒易错提醒因为因为SO2的存在会干扰的存在会干扰CO2的检验的检验,因此在检验混合气体时因此在检验混合气体时,应应先根据先根据SO2的特征性质检验其存在的特征性质检验其存在,然后在利用澄清石灰水检然后在利用澄清石灰水检验验CO2之前之前,必须先选用适当的试剂除去必须先选用适当的试剂除去SO2并确认并确认SO2已除已除干净干净。学以致用2.现有下列溶液现有下列溶液:澄清石灰水澄清石灰水;H2S溶液溶液;酸性酸性KMnO4溶溶液液;溴水溴水;Ba(NO3)2溶液溶液;品红溶液品红溶液;蓝色石蕊溶液。蓝色石蕊溶液。其中不能用于区别其中不能用于区别SO2和和CO2气体的是

19、气体的是()。A.B.C.D.答案答案:A解析解析:SO2和和CO2都属于酸性氧化物都属于酸性氧化物,它们都能与澄清石灰水它们都能与澄清石灰水反应反应,分别生成分别生成CaSO3和和CaCO3白色沉淀白色沉淀,且且SO2和和CO2过量时过量时,白色沉淀均消失白色沉淀均消失;SO2和和CO2均能使蓝色石蕊溶液变红均能使蓝色石蕊溶液变红,所以所以不能用来区别不能用来区别SO2和和CO2。SO2具有氧化性具有氧化性,能将能将H2S溶液氧化溶液氧化生成单质硫生成单质硫(有淡黄色沉淀生成有淡黄色沉淀生成);SO2具有还原性具有还原性,能被酸性能被酸性KMnO4溶液和溴水氧化溶液和溴水氧化(溶液褪色溶液褪色),能与能与Ba(NO3)2溶液反应溶液反应生成生成BaSO4沉淀沉淀;SO2具有漂白性具有漂白性,能使品红溶液褪色能使品红溶液褪色;而而CO2没有这些性质。没有这些性质。