高三化学第一轮复习非金属及其化合物.ppt

第23讲硅及其化合物,第四章 非金属及其化合物,Si及SiO2的用途玻璃雕刻原理碱性试剂及氢氟酸的保存Si与碱的反应有关计算粗硅的提纯,考查重点,1、物理性质,1S22S22P63S23P2,一、硅,Si是带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大，有脆性。硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的_材料。,2、组成与结构,在地壳中硅的含量仅次于_，而居第_位硅在元素周期表位于第_周期第_族，位于_的下方硅的电子排布式为_硅单质的结构与金刚石类似，为原子晶体（每个Si原子分别与另外4个Si原子形成4个共价键，硅与硅之间结合形成空间网状结构，含正四面体结构。）,半导体,氧,二,三,A,碳,位于金属与非金属分界线,原子晶体,3、硅的化学性质,常温下，硅的化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸和强碱外，硅不跟其他物质，如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下，硅能跟一些非金属反应。,碳与硅的化学性质比较,Si+2F2=SiF4（常温）,与HNO3、H2SO4等不反应,Si+4HF=SiF4+2H2,Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2,C+2H2=CH4,高温,(SiH4不稳定,在空气中自燃),集成电路、半导体晶体管及芯片、光电池等等,【实战演练】P161 变式练习2下列关于硅的说法中不正确的是A、硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽B、硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体材料C、硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D、加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等反应,P162 练3、若把4.2g的硅和9.2g的钠同时投入适量的水中，充分反应，能收集到氢气（标准状况）的体积是A、22.4L B、11.2L C、5.6L D、2.8L,C,B,二、二氧化硅,1、物理性质,SiO2也叫硅石，石英砂、玻璃、沙子的主要成分也为SiO2，SiO2为坚硬的固体，纯SiO2是无色透明晶体，称之为水晶熔点高，硬度大，不溶于水（为原子晶体）。,2、组成与结构,在SiO2的晶体中，每个硅原子与_个氧原子结合，每个氧原子与_个硅原子结合，即SiO2晶体是由Si和O按_的比例所组成的_结构的晶体。1mol SiO2晶体中含有_molSiO键。,4,2,1：2,立体空间网状,4,3、二氧化硅的化学性质（与CO2比较）,CO2+2OH-=CO32-+2H2O,CO2+OH-=HCO3-,CO2+CaO=CaCO3,CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,SiO2+2OH-=SiO32-+H2O,不反应(故不能直接与水反应制硅酸),3、二氧化硅的化学性质（与CO2比较）,光导纤维、化学仪器、光学仪器、钟表、电子部件,【实战演练】,1.下列对有关化学反应过程或实验现象的解释中,正 确的是()A.在高温条件下,C能置换出SiO2中的Si,说明C的氧 化性强于SiB.酸雨的形成是由于雨水中溶有CO2C.长期盛放NaOH溶液的滴瓶不易打开,主要是因为 NaOH吸收了CO2所致D.”水滴石穿”是溶解了CO2的雨水长期与CaCO3作 用生成了Ca(HCO3)2之故,D,思考/？,1.氢氟酸如何保存？,2.为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞 而不用玻璃塞？,氢氟酸不能盛放在玻璃器皿中，而应保存在塑料瓶中。,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,生成的具有粘性，久置使瓶塞打不开,硅酸,1、硅酸是一种比碳酸还要弱的酸，溶解度很小，由可溶性Na2SiO3与其他酸反应制得：Na2SiO3+H2SO4=H2SiO3+Na2SO4硅胶硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶。硅胶多孔，吸附水分能力强，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，也用作催化剂的载体。,硅酸盐（由硅、氧和金属组成的化合物）,硅酸钠（Na2SiO3）：可溶于水，其水溶液称为水玻璃。可作肥皂填料、木材防火剂、黏胶剂。硅酸盐常表示成氧化物的形式：硅酸钠Na2SiO3Na2OSiO2高岭土Al2(Si2O5)(OH)4Al2O32SiO22H2O正长石KAlSi3O8K2OAl2O36SiO2,硅酸盐工业简介,CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2,硅酸盐工业,玻璃,主要原料:,纯碱、石灰石、石英,主要反应,产品成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2,水泥,主要原料：黏土、石灰石,产品成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,陶瓷：原料黏土,高温,第24讲碳族元素,第四章 非金属及其化合物,例1、阅读下列材料，回答有关的问题：锡、铅两种元素的主要化合价是+2价和+4价，其中+2价锡元素和+4价铅元素的化合物均为是不稳定的，+2价锡离子有强还原性，+4价铅元素的化合物有强氧化性。例如：Sn2+还原性比Fe2+还原性强。PbO2的氧化性比Cl2氧化性强。（1）写出上列反应的化学方程式氯气跟锡共热：。氯气跟铅共热：。二氧化铅跟浓盐酸共热：。（2）能说明Sn2+还原性比Fe2+还原性强的离子方程式是。,例2、在元素周期表中，下列有关碳族元素的递变规律正确的是（）A自上而下元素的金属性逐渐增强 B自上而下元素的非金属性逐渐增强C自上而下元素单质颜色逐渐变浅 D自上而下元素单质熔、沸点逐渐升高,例3、(2007年北京卷)用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是,1、碳单质：（1）同素异形体：（2）无定形碳：,金刚石、石墨、C60等,木炭、焦炭、活性炭,吸附性,碳的电子排布式为:,1S22S22P2,一、碳,2、碳的化学性质：,碳在常温下性质比较稳定，很难被氧化，但随着温度的升高,碳的活性增强,(1)碳的还原性,与非金属反应,C具有可燃性,与氧化物反应,说明:C与氧化物反应,若C过量,可以得到CO,高温下C与氧化物反应一般得到的都是CO,与强氧化性酸反应,碳及其化合物考查的重点有：1、C、CO的还原性，如C、CO还原氧化物的有关计算。特别注意C与CuO、FeO等反应可生成CO或CO2或CO和CO2，C与SiO2反应只能生成CO。2、有关CO2的性质与制取、CO2与NaOH溶液反应的有关计算。3、注意C是典型的变价非金属元素，对一些特殊反应：要加强识记C+CO2=2CO CO+H2O=CO2+H2,高温,高温,（02上海，15）将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是,D,（02全国，24）,在25，101kPa条件下，将15 L O2通入10 L CO和H2的混合气中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。(1）若剩余气体的体积是15L，则原CO和H2的混合气中 V（CO）L，V（H2）L。(2）若剩余气体的体积为a L，则原CO和H2的混合气中 V（CO）V（H2）。(3）若剩余气体的体积为aL，则a的取值范围是。,5,5,（a10）：（20a）,10a20,第25讲第二节 富集在海水中的元素氯,第四章 非金属及其化合物,三 氯气的制备、用途。,四 氯的重要化合物的性质与用途,知识要点,二 氯气的化学性质,一 氯元素的原子结构与氯气的物理性质,一、氯元素的原子结构，在自然界的存在：,1、氯的原子结构：,容易获得一个电子，是典型的非金属，显非金属性（强）在自然界以化合物形式存在（NaCl、MgCl2等，海水中，盐矿里）。,2、化合价分析：Cl2中显零价，还有+1，+3，+5，+7等价。处于中间价，既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。,二、氯气的物理性质：,黄绿色气体，强刺激性气味（如何闻？），有毒，比空气重,可溶于水（1：2）,易液化（还有CO2，SO2，NH3）,三、氯气的化学性质：,（1）：可与大多数金属化合：,H2+Cl2=2HCl,氧化剂,说明：可与大多数金属化合，显强氧化性，把变价金属（如铁，铜）氧化成高价态。,Fe+2HCl=FeCl2+H2,氧化性：Cl2Fe3+Cu2+H+,（2）：可与大多数非金属化合：,点燃或光照,氧化剂,实验现象：,苍白色火焰,瓶口有白雾（解释？）,生成刺激性气体,燃烧：任何发光发热的剧烈的氧化还原反应。,含氯酸,3、含氧酸：同种元素不同价态含氧酸酸性强弱顺序：HClO4 HClO3 HClO2 HClO 最强无机酸 强酸 弱酸 极弱酸,1、氢化物（HCl）酸碱性:酸性还原性：较弱的还原性（Cl处于最低价）水溶性：极易溶于水，水溶液为盐酸,2、盐酸（无色易挥发有强烈刺激性气味的液体）强酸性：（三大强酸之一、重要的化工原料）还原性：较弱的还原性（Cl处于最低价）氧化性：较弱的氧化性（H+处于最高价）,（3）、氯气与水的反应：,自来水、游泳池用氯气消毒，为什么？,Cl2+H2O=HCl+HClO,次氯酸,酸性极弱(比碳酸弱),不稳定(受热或光照分解),具有强氧化性(比氯气强),2HClO=2HCl+O2,光照,如何保存？,氯水能杀菌、消毒、漂白的原因：与水反应生成次氯酸,次氯酸有强氧化性。,思考：干燥的氯气能使有色布条褪色吗？潮湿的氯气或氯水呢？,避光。,【结论】：起漂白作用的是次氯酸而不是氯气,新制氯水的主要成份：Cl2、H2O、HClO;H+、Cl-、ClO-,久置氯水的主要成份：H+、Cl-(次氯酸分解),氯水成分复杂,加入不同试剂,起作用的成分各不相同.指出下列现象,说明理由(写出反应式)：,加入碳酸钙粉末,有气体生成,2HCl+CaCO3=CaCl2+CO2+H2O,锌粒加入氯水中,有气体生成,Zn+2H+=Zn2+H2,先变红,后褪色,酸性,后被HClO氧化漂白,褪色,HClO氧化漂白,有白色沉淀生成,Ag+Cl-=AgCl,紫色石蕊试液加入氯水中,红布条加入氯水中,硝酸银溶液加入氯水中,Cl2H2O HClHClO的平衡移动,左移,左移,右移,右移,右移,右移,a.用饱和食盐水除Cl2的HClb.用排饱和食盐水法收集Cl2,次氯酸与浓盐酸反应制Cl2,用NaOH溶液吸收多余Cl2,制漂白粉,制高浓度HClO溶液,氯水避光保存或现用现配,c(Cl)增大,c(H+)增大,c(H+)减小,c(H+)减小,c(H+)减小,C(HClO)减小,4.Cl2与碱反应的产物,2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,漂白粉的主要成分CaCl2 Ca(ClO)2,漂白粉的有效成分 Ca(ClO)2,三种漂白原理,氧化漂白Na2O2 O3 HClO 氯水,不可逆，加热不复原,化合漂白SO2,漂白品红等可逆，加热复原,物理漂白活性炭木炭等,可逆，属物理变化，加热解析复原,漂白粉漂白原理Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO,碳酸的酸性比次氯酸强(强酸制弱酸),漂白粉应避免与空气水分接触(防止失效)。,Cl2,NaCl、FeCl3CuCl2,HCl,HClO,NaClOCa(ClO)2,KBr、KI,CO2+H2O、,Br2、I2,（尾气吸收）,（制漂白粉）,（漂白原理）,Cl2的性质归纳：,Cl2的化学性质活泼，能与大多数金属、非金属反应，也能与水、碱反应，还能置换溴、碘。表现强氧化性。,四、氯气的用途：,制盐酸,自来水、游泳池消毒,制漂白粉(精),漂白棉、麻、纸张,用于冶金工业和有机化工,氯气有毒,实验室制氯气用NaOH吸收多余的氯气,而不用Ca(OH)2(熟石灰溶解度小,吸收不完全)。,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,课堂练习,(2007年高考广东化学卷，卤素)氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl22NH3N26HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()(A)若管道漏气遇氨就会产生白烟(B)该反应利用了Cl2的强氧化性(C)该反应属于复分解反应(D)生成1 mol N2有6 mol电子转移,答案C,五、Cl-的检验：,HCl或可溶性氯化物溶液中含有Cl-,如何检验？,Ag+Cl-=AgCl,Ag+Cl-=AgCl,Ag+Cl-=AgCl,Ag2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2+H2O,白色沉淀,不溶解,白色沉淀,白色沉淀,白色沉淀,无现象,不溶解,不溶解,溶解,有气体生成,无现象,氯气的实验室制法,反应原理是什么？,除HCl,除H2O,MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O,根据反应原理如何选择反应装置？,怎样检查装置的气密性？,制得的氯气有哪些杂质？如何除去？,用什么方法收集氯气？,尾气如何处理？,六、氯气的制法：（1）反应的原理：（2）装置图：（3）收集气体的方法：（4）除杂（HCl）：（4）尾气的处理：（5）检验氯气是否收集满:,向上排空气,饱和食盐水,NaOH溶液,湿润的KI-淀粉试纸,2、氯气的工业制法：a.电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2 b.电解熔融NaCl得到金属钠和副产物氯气,通电,(2007年高考上海化学卷，卤素)可用如图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是()(A)铜和稀硝酸制一氧化氮(B)氯化钠与浓硫酸制氯化氢(C)锌和稀硫酸制氢气(D)硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢,课堂练习,浓硫酸,B,第26讲卤族元素 从海洋中提纯溴和碘（1）,第四章 非金属及其化合物,1、卤素原子结构有何相似点和不同点？由此推测它们化学性质有何相似性和递变性？,想一想,2、卤素原子结构、化学性质的递变性和碱金属有何不同？,*不同点：,原子的最外层均为7个电子，易得到1个电子,1.核电荷数依次增多；,3.原子半径依次增大，离子半径比相应的原子半径大。,*共同点：,2.电子层数递增；,一、卤素的原子结构,最外层7个电子,易得一个电子，,核电荷数递增,电子层数递增,原子半径依次增大,得电子能力逐渐减弱,原子结构,性质,决定,具氧化性,氧化性逐渐减弱,二、卤素单质的物理性质,1.69g/L3.214g/L3.119g/cm34.93g/cm3,-219.6-101-7.2113.5,-188.1-34.658.78184.4,反应226cm34.16g0.029g,物理性质变化规律,1、颜色：2、状态：3、熔沸点：4、密度：5、溶解度：,由浅到深,由气到液到固,递增,递增,递减；在有机溶剂中的溶解性大,递减,碱金属,卤素,三、卤素单质的化学性质,1、卤素与氢气的反应,H2+F2=2HF（冷暗）H2+Cl2=2HCl（光照或点燃）H2+Br2=2HBr（高温）H2+I2=2HI（持续加热）,氢化物的相似与递变规律：,相似：1.极易溶于水 2.在空气中产生白雾递变：1.稳定性：渐弱 2.还原性：渐强 3.水溶液的酸性：渐强4沸点：HF HI HBr HCl,?,氧化性递减,2、卤素与水的反应,2H2O+2F2=4HF+O2H2O+Cl2=HCl+HClOH2O+Br2=HBr+HBrOH2O+I2=HI+HIO,H2O+X2=HX+HXO,3、卤素间的置换反应,2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22NaI+Cl2=2NaCl+I22KI+Br2=2KI+I2,无色溶液变成橙（红）色或紫（红）色。,（特例）,反应越来越难以发生,氧化性：Cl2Br2I2还原性：,生成卤化物和次卤酸盐讨论：怎样除去溴苯中溴？,、卤素与碱的反应：,5、与还原性物质（SO2的水溶液）反应：,SO2+2+2H2O=SO42-+2-+4H+,6、卤素的特性,与水反应,易溶于水，与水反应,在水溶解性较小，在汽油、苯、CCl4等有机溶剂是溶解性较大,在水溶解性较小，在汽油、苯、CCl4等有机溶剂是溶解性较大,剧毒,易液化钢瓶贮存,易挥发水封,易升华棕色瓶保存，单质I2使淀粉变蓝。,新制氯水浅黄绿色,溶液呈橙色或橙红色,溶液呈紫色或紫红色,课堂练习,例1：随着核电荷数的增加，碱金属元素和卤族元素在下列各项中的变化趋势不一致的是（）A原子半径 B.核外电子层数C.单质在常压下的熔、沸点 D.单质与水反应的剧烈程度例2：在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量NaClO溶液，并加入少量硫酸，溶液立即变蓝，则反应的离子方程式是。在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失，这是因为，离子方程式是，以上实验条件下，ClO-、I2、SO32-的氧化性由强到弱的顺序是。,CD,ClO-I2、SO32-,四、Br-、I-的检验加硝酸银溶液+稀HNO3NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl（白色）NaBr+AgNO3=NaNO3+AgBr（淡黄色）KI+AgNO3=KNO3+AgI（黄色）,溴化银的感光性：,碘化银：人工降雨剂,CaCl2易溶，而CaF2难溶；AgCl难溶，而AgF易溶，无感光性,1、砹是原子序数最大的卤族元素，推测砹及砹的化合物不可能具有的性质是（）A 砹是有色固体；B HAt很稳定；C AgAt难溶于水；D 砹易溶于某些有机溶剂。,课堂练习,B,2、F2是氧化性最强的非金属单质，在加热条件下，物质的量相等的F2气与烧碱完全反应，生成NaF、H2O和另一种气体，该气体是下列的（）A H2；B HF；C OF2；D O2。,C,3、若NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）A.在标准状况下，NA个水分子所占的体积约为22.4L；铁与氯气完全反应，失去电子的数目为0.3NA；C.1mol氯气发生化学反应，转移的电子数必为2NA；D.CH4的摩尔质量与NA个CH4分子的质量在数值上相等。,BD,4.溴化碘（IBr）的化学性质与卤素单质相似，能与大多数金属、非金属反应，也能与水反应：IBr+H2O=HBr+HIO,下列有关IBr的叙述不正确的是（）,A.在很多反应中IBr是强氧化剂,B.IBr与水反应时既是氧化剂又是还原剂,C.IBr与AgNO3反应时有AgBr沉淀生成,D.IBr与NaOH反应时生成NaBr和NaIO,B,第26讲卤族元素 从海洋中提纯溴和碘（2）,第四章 非金属及其化合物,一、氯、溴、碘的提取（一）氯碱工业电解食盐水生产氯气和烧碱的化学工业我国主要以海盐为原料。海盐中含硫酸钙、硫酸镁、氯化镁等杂质，要净化后制成饱和食盐水再电解。2NaCl+2H2O=2NaOH+H2 Cl2氯碱工业面临问题：产品对设备腐蚀严重、环境污染显著。电能消耗量大。,（二）从海水中提取溴的常见工艺浓缩并酸化海水后，通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl向含溴单质的水溶液中通空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4（也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收）向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。,（三）从海洋植物中提取碘的主要工艺用水浸泡海带或海藻灼烧后的灰烬向水中通入适量的氯气，使碘离子转化为碘单质：2NaI+Cl2=I2+2NaCl过滤，用有机溶剂萃取碘单质。,一、卤素互化物,卤素互化物：不同卤素原子之间相互形成的化合物。这类化合物可用通式X Xn表示，X一般为相对原子质量较大的卤素原子，X一般为相对原子质量较小的卤素原子，1、3、5、7为奇数,二、拟卤素,1、定义：如氰(CN)2、硫氰（SCN）2、氧氰（OCN）2等物质，其性质与卤素X2性质相似，相应的阴离子CN、SCN、OCN性质也与卤素阴离子X性质相似，这类物质称为“拟卤素”。2、化学性质：它们可以与金属、非金属、水、碱等发生与X2相类似的反应。,（1）与金属的反应2Fe+3Cl2=2FeCl32Fe+3(SCN)2=2Fe(SCN)3(硫氰化铁)（2）与卤素单质的置换反应Cl2+2KBr=2KCl+Br2 Cl2+2KSCN(硫氰化钾)=2KCl+(SCN)2（3）与氢气反应生成氢某酸,但该酸酸性一般比氢卤酸弱,其中氢氰酸(HCN)酸性最弱 点燃Cl2+H2=2HCl 点燃(SCN)2+H2=2HSCN,（1）与水发生歧化反应Cl2+H2O=HCl+HClO(SCN)2+H2O=HSCN+HSCNO（2）与碱反应生成Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O,典型例题,1、溴化碘的分子式IBr,它的化学性质活泼,能跟大多数金属反应,也能跟某些非金属反应。它跟水反应的化学方程式为IBr+H2O=HBr+HIO下列关于溴化碘的叙述中不正确的是A沸点介于Br2和I2之间B能使碘化钾淀粉溶液变蓝色C在化学反应中既可作氧化剂,又可作还原剂D与水的反应是歧化反应,D,江苏省淮安中学2008届高三双周练（二）答 案,17（1）24FeSO4+30HNO3=8Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O+15H2O（2）FeSO4、HNO3中+5价的N（3）得、4mol e-18、（1）(NH4)2CO3，（2）B NaOH C Ba(NO3)2 D H2SO4（3）NH4+OH-=NH3+H2O,NH3+H+=NH4+,19、（每空2分共8分）蒸发皿_。电解产生的Cl2可用于制取HCl气体（等）。你的观点是：不同意 理由是：MgO熔点高，熔融时耗费大量的能量而增加生产成本。20、.(1)合理(2)NaOH溶液(3)B.(1)H+OH-=H2O。(2)_NH4+OH-=NH3H2O；(3)0.008mol。(4)7mL。21、（每小题2分共10分）（1）A Al 乙_NaAlO2（2）耐火材料，冶炼铝的原料。,（3）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)322、（10分）（1）盐酸的浓度a mol/L。,（3）(9.222.4)/100L；小于(9.222.4)/84L 23、X=1 y=6,第27讲硫和氮的氧化物（1）,第四章 非金属及其化合物,课标要求,1、了解二氧化硫与氧气、与水的反应,认识亚硫酸的不稳定性。认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别。2、了解二氧化硫实验室制法。3、了解硫的性质及用途。,高考在本部分考查的知识点较多，归纳起来主要集中在：SO2、SO32-的氧化性和还原性，特别是SO2的性质。硫及其化合物的相互转化关系；,高考考点分析：,硫,一、硫物理性质：俗称，是一种 色粉末，易溶于：微溶于：不溶于：,硫黄,淡黄,CS2,酒精,水,练习：试写出S和Fe、Cu、O2、H2SO4、HNO3、NaOH反应的化学方程式？,二、硫化学性质：既有氧化性又有还原性,练习、下列事实中能用来说明氯的非金属性比硫强的是（）与Fe反应：2Fe+3Cl2=FeCl3 Fe+S=FeS稳定性：HClH2S 酸性：HClO4H2SO4酸性：HClH2SCl2通入H2S溶液中的反应：Cl2+H2S=2HCl+SA、全部 B、C、D、除外,点燃,D,SO2,与H2O反应,与碱、碱性氧化物及某些盐反应,氧化性,还原性,重视环境保护，防止酸雨危害环境！,一、SO2物理性质:,无色、刺激性气味、有毒气体,密度比空气大,易溶于水(140),易液化(10),你还知道哪些气体易溶于水？易液化？,1、具有酸性氧化物通性：,二、SO2化学性质：,b 与碱反应,C 与碱性氧化物反应,与某些盐反应,a 与水反应（能使石蕊试液变红）,请写出SO2和H2O、NaOH、Ca（OH）2、CaO、Na2CO3、NaHCO3反应化学方程式。,思考与交流,1、是不是所有酸性氧化物都能和水反应？2、向澄清石灰水逐渐通SO2会看到什么现象？3、除杂CO2（SO2）？4、H2SO3的酸性如何？,SiO2和水不反应,先浑浊后澄清,饱和NaHCO3,2、氧化性：,SO2,+4,+6,0,2 4 0,-2e2,还原剂 氧化剂,+4e1,较弱,3、还原性：,设计实验验证SO2的还原性？,与KMnO4(H)、卤素单质水溶液等氧化剂的反应,5SO22KMnO42H2O=K2SO42MnSO42H2SO4,SO2X22H2O=H2SO42HX,较强,还原性：SO2I-Fe2+Br-Cl-,SO2和O2需在一定温度和催化剂存在条件下才能反应；但由SO2转化成的H2SO3或亚硫酸盐在常温下就能被氧化，所以亚硫酸盐应密闭保存，以防变质。,2H2SO3O2=2H2SO42Na2SO3O2=2Na2SO4,思考：,1、SO2气体通入BaCl2溶液是否有白色沉淀？为什么？2、若分别再滴入氯水或稀氨水，是否有沉淀？为什么？,无明显现象,H2SO3+BACL2=BASO3+2HCL(此反应不能发生，因为BASO3溶于HCL),4、漂白性：,思考1：SO2和氯水的漂白有何不同?,品红,SO2,褪色,加热,变红,可以用品红来检验SO2的存在,氯水,二氧化硫,原理,氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质,SO2溶于水产生的H2SO3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质,实质,氧化还原反应,非氧化还原反应,效果,永久性,暂时性,范围,可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色,漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色,思考2：SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色与SO2使品红褪色，实质相同吗?,前者缘于SO2的还原性，发生的是氧化还原反应；后者缘于其漂白性，发生的是非氧化还原反应。,不同！,思考3、若将等物质的量的SO2和Cl2这两种气体混合后，同时作用于潮湿的红色布条，可观察到红布条（）A、慢慢褪色 B、立即褪色C、先褪色后恢复原来颜色D、不褪色,SO2Cl22H2O=2HClH2SO4,D,思考4、CO2和SO2在化学性质上既有相似性又有差异性，如何区分这两种气体呢?能用澄清石灰水鉴别吗?,(1)品红溶液,(2)KMnO4溶液或Br2水,SO2均褪色,相似性：均为酸性氧化物差异性：SO2具有还原性、漂白性区分：,思考5、已知炭与浓硫酸在加热条件下的反应：C+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2O 请设计实验来验证反应中的三种产物。,实验方案：,品红溶液,KMnO4溶液,品红溶液,石灰水,思考：方案中的KMnO4溶液还可以用什么试剂代替？,溴水、氯水等,思考：实验室用无水乙醇和浓硫酸加热制乙烯时，若温度高于180，除了生成乙烯和水以外，还会有副产物SO2生成。请设计实验验证实验中是否有这三种产物生成。,问题引导：乙烯和SO2的性质有何相同点和不同点？,实验方案：,品红溶液,NaOH溶液,品红溶液,KMnO4 溶液,思考：方案中的NaOH溶液能否用KMnO4溶液或溴水代替？为什么？,三、SO2的实验室制备 1、原料：Na2SO3（可溶性粉末）浓硫酸（70%）2、原理：Na2SO3+H2SO4=SO2+Na2SO4+H2O思考：能否用稀硫酸？,3、发生装置：,思考：实验室制SO2 气体，应注意什么？如何收集？,实验室制SO2应注意防止空气污染！可用NaOH溶液或碱石灰进行尾气吸收,用向上排空气法收集。,思考：工业上是如何制SO2？,4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,课堂练习,1、0.1mol某单质跟足量的硫充分反应后，质量增加1.6g，则组成这种单质的元素是（）A铁 B.铜 C.铝 D.钾2、汞洒落在地面，一般会用 来处理，原理是什么？,硫粉,BD,第27讲氮和氮的氧化物(2),第四章 非金属及其化合物,命题趋势对氮族元素的趋向阐述,本章高考题目的特点：新颖，知识覆盖面广，思维跨度大，不仅考查一个知识点，而是将多个点串起来，增大了试题的难度。如(94上海)到(96全国)再到(98上海)到(02全国)又到(03江苏),都是同一知识点，难度却逐年增加。由于氮元素价态多变，与其他族元素联系密切，有关部分知识的推断也是高考热点题型之一。此类题灵活多变，既突出对分析推理、说明论述、迁移应用等能力的考查，又体现一定的方法技巧。同时本章知识又是与生物知识、医学、生理学知识很好的交叉点。如(99全国对NO在人体中独特功能的考查)、(98上海对NOx于汽车尾气的考查)及(04广东)。,一、氮的单质（N2）,1、分子结构：,2、物理性质：无色无味稳定气体,难溶于水.3、化学性质：常温下比较稳定(1)氧化性：N2+3Mg=Mg3N2(点燃)淡黄色 N2+3H2=2NH3(条件？)(2)还原性：N2+O2=2NO,(雷雨发庄稼),放电,N2的用途：合成氨、硝酸的主要原料；焊接金属，罐头食品的保护气；液氮作冷冻剂，麻醉；创造低温环境,材料1：,在新疆和青海的交界处，有一处山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，人、畜遭雷击而毙命，奇怪的是这里牧草茂盛、四季常青，被当地人称为魔鬼谷。最近地质工作者揭开了谜底该地质表层处有一巨大磁铁矿，当人畜进入后形成尖端放电。请同学们用简单的化学方程式来解释牧草茂盛的原因。,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,进一步形成了硝酸盐,当前城市空气质量恶劣的重要原因是汽车尾气的超标排放，你能否应用氮元素单质和化合物之间的转化，设计除去汽车尾气中的CO和氮氧化物（如NO、NO2等）的理论构想？其中包括：(1).将有害物质转化为什么物质即可完成无害化过程？(2).应依据什么化学原理完成无害化过程？(3).完成无害化过程中，无害化试剂的选择原则是什么？(4).对无害化过程反应条件的确定原则是什么。(5).写出无害化过程的化学方程式。,材料2：,材料2的解析,汽车尾气（含烃类、CO、NO和NO2等）是城市主要污染源之一，治理的办法是在汽车排气管装上催化转化器，使NO或NO2与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，请用相应的化学方程式来表示：,材料3：,工业废气排出氮的氧化物也是空气的重要的污染源，为了消除NOx的污染，可通入适量氨气将NOx还原为无毒物质，写出相应的化学方程式：。,无色气体,红棕色气体,有毒,有毒,3NO2+H2O=2HNO3+NO,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,排水法 向上排气法,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO+O2=2NO2,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,例1 容积为12mL的试管，充满NO2和O2的混合气体，把试管倒立在水槽中，若充分反应后，试管中尚有2mL气体，则原混合气体中各为几毫升？,解：剩余2mLO2。设反应的O2的体积为x,4x,x,则：4x+(x+2)=12,解得 x=2mL,V(O2)=2mL+2mL=4mL,V(NO2)=42mL=8mL,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,例 容积为12mL的试管，充满NO2和O2的混合气体，把试管倒立在水槽中，若充分反应后，试管中尚有2mL气体，则原混合气体中各为几毫升？,若剩余2mLNO，则过量的NO2体积为6mL,4y,y,则(4y+6)+y=12,解得 y=6/5mL=1.2mL,V(O2)=1.2mL,V(NO2)=(41.2mL)+6mL=10.8mL,3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,2,4NO2+O2+2H2O=4HNO3,V(NO2):V(O2)=4:1 时，完全反应，无气体剩余,V(NO2):V(O2)4:1 时，O2过量，剩余气体为O2,V(NO2):V(O2)4:1 时，NO2过量，剩余气体为NO,剩余NO体积为过量NO2体积的1/3。,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,课堂练习,想想看：,二氧化氮和溴蒸气的鉴别,NO2和溴蒸气在性质上的相似之处：,均有氧化性 溶于水后溶液呈酸性，能与碱溶液反应鉴别两者不能用淀粉KI试纸、碱溶液等。,NO2和溴蒸气在性质上的差异之处：,A通入水中，NO2溶于水发生反应后溶液无色 而溴蒸气溶于水溶液呈橙色,B通入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气,C通入CCl4有机溶剂中，溶于CCl4而且CCl4溶液呈 橙红色的为Br2(气),D将盛有溴蒸气和NO2气体试管放入冷水中冷却，气体颜色变浅的为NO2,请熟记下列氮的氧化物相关的化学方程式,2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO36NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O(催化剂)NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+SO2=NO+SO3NO2+2KI+H2O=NO+2KOH+I2,课堂练习,1、填表,提示：氮的氧化物对应的酸只有HNO3和HNO2,+1,+2,+3,+4,+4,+5,否,否,否,否,是,是,课堂练习,右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入，可用来收集的气体是 ANO B NO2 C CO DSO2,BD,第28讲环境保护与绿色化学,第四章 非金属及其化合物,环境保护,1.环境：大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成人类生存的环境。2.环境污染：主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等，还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。3.全球环境的三大热点问题：(1)酸雨、(2)臭氧层的破坏、(3)温室效应,硫、氮氧化物对环境的危害与防治,二氧化硫和二氮化氮是主要的大气污染物。它们能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，间接是形成酸雨（pH小于5.6的天然降水，氮氧化物NOx也产生酸雨以及光化学烟雾），破坏农作物、森林和草原，加速建筑物、桥梁、工业设备以及电信电缆等的腐，,（1）SOx、NOx的来源：石油和煤等燃料燃烧的产物、汽车尾气、工厂废气等。,（2）酸雨的形成,含硫燃料、工厂废气,酸雨,燃烧、排放,SO2等,雨水.霜.雹.露等,一系列的化学、物理变化,SO2H2O H2SO3,（3）酸雨的危害,大气污染物的来源,火山爆发时会喷出大量的SO2气体和固体颗粒物,森林着火时会产生大量的CO等气体,汽车尾气,工厂烟囱排出的滚滚浓烟,酸雨的形成,酸雨对森林的破坏,酸雨：主要指pH值小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。,正常雨水(含雨、霜、露、雹、雾等)由于存在CO2原因其pH值约为5.6。在水中当pH值小于5.5时,大部分鱼类难以生存;当降到小于5时,各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。,（4）酸雨的防治,种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等；,例题:一个城市的环保部门采集了一份雨水样品,每隔一段时间测定一次pH值,其结果如下:1.请你写出酸雨开始呈酸性的化学方程式.2.这种雨水的pH值逐渐减小,其原因何在?(提示:从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑),SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4,空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的H2SO3氧化成强酸硫酸.,某工厂所用的燃料为含硫煤,为防止污染环境和回收SO2,采取将燃烧产生烟道气通入石灰浆的方法,采用这种方法回收效率达95%如用石灰石代替石灰浆则回收效率也能达到85-90%,您能分析其中的原理吗?,*钙基固硫：CaO+SO2=CaSO3 Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O 2CaSO3+O2=2CaSO4（CaSO4与水作用生成生石膏CaSO42H2O）,1、光化学烟雾,光化学烟雾：NO2在紫外线照射下，会发生一系列光化学反应，产生一种浅蓝色的烟雾光化学烟雾。它是一种有毒性的以O3为主的二次污染物。,常见环境污染,汽车尾气引起光化学烟雾的过程,二氧化硫等酸性气体进入大气后溶于水形成亚硫酸，然后被氧化成硫酸,随雨水降下，形成酸雨。酸雨的pH值一般少于5.6。,SO2+NO2+H2O=H2SO4+NO,2、酸雨,目前我们把由塑料造