高三化学第一轮复习非金属元素及其化合物全部ppt课件.ppt

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1、卤 族 元 素,除了青春、拼搏和时间，其他什么都不属于我们！,第1讲 氯 气说明要求：1、掌握Cl2的物理性质，化学性质，理解 其强氧化性2、了解HClO的漂白和杀菌原理，了解氯水 的成分3、掌握Cl2的制法及除杂和尾气吸收,复习要点一、氯在周期表中的位置和原子结构：氯在周期表中位于 族，原子结构示意图为 。其最外层有 个电子，在化学反应中表现出较强的 性。其单质的电子式为 。,第A,7,氧化,二、氯气的性质：1、物理性质：氯气是一种 色有刺激性的 气体,密度比空气 ，易液化，能溶于水（1：2）,黄绿色,有毒,大,2、氯气的化学性质：（1）与金属单质反应：a.与Na反应: 现象： 黄色火焰、白

2、烟b.与Cu反应: 现象： 棕黄色烟、加水振荡形成蓝绿色溶液c.与Fe反应: 现象： 棕黄色的烟、加水形成黄色溶液,思考：氯气、硫与变价金属铁和铜反应的区别：（用化学反应式表示）或举例说明氯气的氧化性比硫强,小结：氯气的氧化性很强，将金属氧化为高价,（2）与非金属单质反应：a.与H2反应： 现象：氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾氢气和氯气混合点燃或者强光照射，剧烈反应而爆炸b.与P反应： 现象：产生白色烟(PCl5)雾(PCl3),（3）与水反应：A.氯气溶于水形成氯水，呈黄绿色，溶解的氯气部分与水反应，生成盐酸和次氯酸 Cl2 + H2O = HCl + HClO Cl2

3、+ H2O = H+ + Cl- + HClOB.次氯酸不稳定，受热或见光分解： 2HClO = 2HCl + O2（光照或受热）C.次氯酸是一种弱酸，但有很强的氧化性，可用于杀菌、消毒或漂白,思考：（1）如何设计实验证实起漂白作用的是HClO分子而不是Cl2分子？（2）新制氯水含有哪些分子和离子？（3）将氯气通入石蕊试液有什么现象，为什么？（4）新制氯水应该如何保存，为什么？,（4）与碱反应：2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO + H2O2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 漂白粉主要成分：CaCl2 + Ca(ClO)2，有效成分是:Ca(C

4、lO)2杀菌原理:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO (HClO强氧化剂),（5）与其他还原性物质反应：2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl- SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HClSO32- + Cl2 +H2O = SO42- + 2Cl- + 2H+H2S + Cl2 = 2HCl + S2NH3 + 3Cl2 = N2+6HCl 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,例1氯水中含有多种物质，表现出多种性质，下列叙述中，请选择是氯水中什么主要物质所表现出的性质：Cl2 HCl HClO H2O（1）用氯水进行杀菌消毒: （2）

5、氯水具有漂白性： （3）在氯水中加入镁粉，有气体产生： （4）制氯气时，常用氢氧化钠溶液来处理尾气： （5）在硝酸银溶液中加入氯水，有白色沉淀生成：, ,三、氯气的制法：1、氯气的实验室制取：（1）反应的原理： （2）装置图：（书69页）（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:2、氯气的工业制法：a.电解饱和食盐水：2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2+H2b.电解熔融NaCl得到金属钠和副产物氯气,向上排空气,饱和食盐水,NaOH溶液,湿润的KI-淀粉试纸,四、氯的存在、氯气的用途和保存1、氯的存在：自然界只能以化合态形式存在，主要有N

6、aCl、CaCl2、MgCl22、氯气的用途：杀菌、漂白、制漂白粉、制药3、氯气的保存：干燥的氯气保存在铁制容器中（常温下干燥的氯气与铁不反应）,练习：1下列反应中，能产生棕色的烟的是（ ）A铁在氧气中燃烧 B钠在氯气中燃烧C铜在氯气中燃烧 D氢气在氯气中燃烧2下列物质中，能与硝酸银溶液作用产生白色沉淀的是（ ）AKClO3 BKBr CKCl D氯水,C,CD,3除去氯气中混有的少量氯化氢，可通过（ ） A水 B氢氧化钠固体 C饱和食盐水 D生石灰 4实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，当有4mol的氯化氢发生氧化反应时，生成的气体在标况下的体积是（ ）A22.4L B11.2L C44.

7、8L D89.6L5在利用浓盐酸与二氧化锰共热制取氯气的反应中，消耗的氯化氢的物质的量与作还原剂的氯化氢的物质的量之比（ ）A1：1 B1：2 C2：1 D4：1,C,C,C,第2讲 卤族元素考试说明要求：1、掌握卤族元素的原子结构、物理性质、化学性质的相似性和递变性2、掌握卤素离子的检验3、了解卤化银的性质、用途，了解碘的特性及对人体健康的关系,复习要点一、卤族元素包括 等元素，位于周期表中 族，其最外电子层上都有 个电子，画出氯原子的结构示意图 .,F、Cl、Br、I、At,第A,7,二、卤素性质递变性,浅黄绿色,黄绿色,深红棕色,紫黑色,气体,气体、易液化,液体、易挥发,固体、易升华,逐

8、渐增大,逐渐升高,逐渐增多,逐渐增大,逐渐减弱,逐渐减弱,不断加热（可逆）,暗处爆炸,强光爆炸,500 0C,逐渐减弱,逐渐增强,逐渐减弱,具体化学性质：1、与H2反应:2、相互置换: Cl2+2KI=KCl+I23、与水反应：2F2 + 2H2O = 4HF + O2 X2 + H2O =HX + HXO （除F2）4、特性：（1）2F2 + 2H2O = 4HF + O2 （2）I2 ：a.易升华 b.遇淀粉显蓝色,X2+H2=2HX（一定条件）,三、卤素离子的检验：1、检验： 试剂：AgNO3 和稀HNO3 现象：生成沉淀： AgCl（白色） AgBr（浅黄色） AgI（黄色） 卤化银的

9、特性及应用：性质：（1）不稳定，见光分解：2AgBr = 2Ag + Br2 2AgI = 2Ag + I2（2）溶解性越来越小，AgF可溶，其余不溶应用：（1）AgBr感光材料 （2）AgI人工降雨,2、Br-、I-的检验：在溶液样品中加入氯水，再加CCl4或者苯等有机溶剂，如果有机层呈橙色或橙黄色，说明有Br-；如果有机层呈紫色或者紫红色，说明有I- 3、检验食盐中是否加碘（KIO3）：取食盐样品加CH3COOH，用碘化钾淀粉试纸蘸取溶液，如果变蓝，说明含有碘（KIO3），反之则无,四、HX1、HX的酸性：酸性逐渐增强 HF（弱酸） HCl（强酸） HBr（强酸） HI（强酸） HF特性：

10、可以腐蚀玻璃，只能用塑料瓶盛放，不能用玻璃瓶盛放 SiO2+4HF=SiF4+2H2O （工业上用于雕刻玻璃）,2、HX的还原性：还原性增强 A、一般HF没有还原性； B、HCl遇到强氧化剂可以被氧化，表现弱还原性：,MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O 2KMnO4+16HCl（浓）=2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O C、HBr还原性比HCl强，也能被MnO2、KMnO4等氧化，同时还能被浓硫酸、浓硝酸氧化，而HCl不能被浓硫酸氧化 D、HI表现为较强的氧化性，能被MnO2、KMnO4、浓硫酸、浓硝酸等氧化，同时还能被空气氧化，还能被Fe3+、Cu2+等弱氧化剂氧

11、化 2Fe3+ + 2I- = I2 + Fe2+ 2Cu2+ + 4I- =2CuI+ I2 氧化性：Cl2Br2Fe3+Cu2+I2 还原性：I-Fe2+Br-Cl-,3、HX的制法：（总的原理：难挥发的物质制取易挥发的物质）A、HF：CaF2(萤石)+H2SO4(浓)=2HF+CaSO4（在铅制容器中反应，塑料容器保存）,B、HCl： 工业：H2+Cl2=2HCl （点燃） 实验室：2NaCl(S)+H2SO4(浓)=Na2SO4+2HCl NaCl(S)+H2SO4(浓)=NaHSO4 + HCl,C、HBr、HI：由于HBr、HI具有一定的还原性，能被浓硫酸氧化为单质，所以不能用浓硫

12、酸，只能用非氧化性的浓磷酸。 NaBr+H3PO4（浓）=NaH2PO4+HBr,NaI+H3PO4（浓）=NaH2PO4+HI,例1：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（ ） AHAt很稳定 B砹易溶于有机溶剂 CAgAt不溶于水 D砹是有色固体,A,例2：已知溶解度：AgClAgBrAgI （1）向AgNO3溶液中滴加一定的稀盐酸，现象： 反应: . （2）在（1）所得物质中加入KI溶液，充分振荡，现象： 解释原因： .（3）硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗名叫大苏打，商品名叫海波，常用于摄影的定影剂，可以将没有暴光的AgBr溶解为溶液，其反应的离子方程式为：

13、AgBr + 2S2O32- = Ag(S2O3)23- + Br ,推测该反应能够发生的原因是 .,产生白色沉淀,Ag+Cl-=AgCl,沉淀变为黄色,生成更难溶的AgI,Ag(S2O3)23-难电离,练习：1.甲状腺肿的病人应多吃海带，这是因为海带含有丰富的（ ）A碘 B铁 C铜 D氯2下列物质干冰、食盐、氯化钙、碘化银中，可用作人工降雨的是（ ）A B C D 3下列说法中不正确的是（ ）A少量的金属钠应放入煤油中 B实验室使用的氯水应新制C液溴应放在带胶塞的棕色瓶中 D过氧化钠、氧化钠不能露置在空气中,A,A,C,4把氯水加入到碘化钾溶液中，再加入CCl4，充分振荡静置分层后，现象描述

14、正确的是（ ）A. 下层为紫红色溶液 B上层为紫红色溶液C下层为橙红色溶液 D上层为橙红色溶液5铁、铝分别足量的盐酸反应，若生成的气体在相同的条件下体积相同，则铁与铝的关系是( )A质量之比9：28 B物质的量之比2：3C质量之比28：9 D物质的量之比1：3,A,C,6.实验室制取下列气体,所用的发生装置相同的是( )A.Cl2、O2 B.H2、Cl2 C.H2、CO2 D.CO2、O27有四种固体物质，NaCl、NaBr、KI、Na2CO3,可用一种试剂就将它们区别出来的是（ ）A.硝酸银溶液 B.稀硫酸 C.氯水 D浓盐酸8在含有KCl、KBr、KI的溶液中，通入过量的氯气，然后将溶液蒸

15、干、灼烧后所得到的固体是（ ）AKBr BKCl CKBr、KCl DKCl、Br2、I2,C,C,B,第一部分 氧族元素,包含元素,氧( 8O)、硫( 16 S)、硒( Se)、碲( Te)、钋( Po)它们的最外层电子数相同、化学性质相似, 统称为氧族元素。,34,52,84,氧族元素原子的核电荷数、电子层数和原子半径等是如何变化的？并找出它们的异同。,相同点：不同点：,原子的最外层电子数都是6个,核电荷数、电子层数和原子半径,元素原子结构的异同决定其化学性质上具有哪些特点？,氧( O)、硫( S)、硒( Se)、碲(Te)、钋( Po),主要化合价：,-2、+4、+6,（o只有负价）,根

16、据各元素的化学性质，你能推断出元素最高价氧化物对应的水化物的酸、碱性的强弱吗？气态氢化物的稳定性又怎样？,元素最高价氧化物对应的水化物：,H2SO4，H2SeO4，H2TeO4,气态氢化物的稳定性：,H2O H2S H2Se H2Te,各元素单质的物理性质是如何变化的?,硫粉,VIA族与同周期的VIIA族元素的对比：,6,7,第三周期，VIA族,第三周期，VIIA族,强,更强,300以上分解,1000左右分解,稳定性：,减弱,非金属性,减弱,O3与O2比较,同素异形体：由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。,不稳定性：2O3 3O2,通电,MnO2,1、下列关于氧族元

17、素的叙述正确的是（ ） A、都能直接跟氢气化合 B、最高价氧化物的水化物的酸性随氧族元素核电荷数的增加逐渐减弱 C、氧族元素固体单质都不导电 D、氧族元素中氧的非金属性最强,练习,D,2、高空大气层中O2吸收紫外线后可变成O3，O3可按下式分解：O3O2+O，O3又和汽车尾气造成的大气污染物NO发生反应：NO+O3NO2+2O， NO2+ONO+O2，从反应过程和最终产物分析判断，NO是（ ）A、氧化剂和还原产物 B、还原剂和氧化产物C、氧化剂和催化剂 D、还原剂和催化剂,D,3、过氧化氢（H2O2）俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至无色，是

18、因为双氧水具有 性。将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，溶液的紫红色消褪了，此时双氧水表现 性。久置的油画，白色部位（PbSO4）常会变黑（PbS），用双氧水檫揩后又恢复原貌，有关的化学方程式为 。,氧化,还原,PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O,第二部分 二氧化硫 环境保护,一、二氧化硫的性质 (一)物理性质,二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度比空气的大，容易液化（沸点是-10 ），易溶于水。在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫。,演示该实验时，应注意：1.收集二氧化硫的试管要干燥，气体要收集满，否则液面上升不多，液体变色不明显。2.可用亚硫酸钠与酸反

19、应来制备二氧化硫。3.品红溶液的质量分数不能太大，以0.01%左右为宜，并使溶液显酸性。4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物质,它只能漂白某些有色物质。因此,应预先试验它的漂白效果。,【思考】 1、 实验室制SO2 气体，应注意什么？该如何收集？石蕊试液为什么会变红？这说明它是什么氧化物?,答： 实验室制SO2应注意防止空气污染！用向上排空气法收集。 SO2溶于水有酸生成,说明二氧化硫是酸性氧化物（亚硫酐）。,*亚硫酸是一种弱酸，在水中部分电离: H2SO3 H+ +HSO3- HSO3- H+ +SO3 2-,1.具有酸性氧化物的通性 (1)、与H2O反应:SO2+H2O H2SO3（亚硫酸）

20、,(2)、与碱反应 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+NaOH=NaHSO3,(二)化学性质,SO2+Na2O=Na2SO3 SO2 +CaO=CaSO3实验室制取SO2，可选择碱液吸收尾气，防止空气污染。,已知SO2与澄清石灰水反应，有与CO2类似的现象。试判断SO2通入澄清石灰水直至过量有何现象，并写出反应方程式,【思考】 SO2与CO2怎样区别？,(3)与碱性氧化物反应：,2.具有还原性 （1） 2SO2+O2 2SO3,【思考】硫有哪些常见化合价？根据有关理论推测 SO2除具有酸的通性外，可能还具有的性质。,SO3是一种无色固体，熔点（16.8），沸点（44.8），SO

21、3与H2O反应生成H2SO4，同时放出大量的热。工业上常用这个反应制造硫酸。,*可逆反应【思考】2H2O 2H2 +O2 与2H2+O2 点燃 2H2O 是可逆反应吗？,（2）、SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX 说明：SO2可以使氯水、溴水、碘水褪色。,4、具有漂白性能使品红褪色,SO2+2H2S=3S+2H2O,SO2具有的特殊化学性质:漂白性,它能与某些有机色质结合成不稳定的无色物质而具有漂白性.它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。,3、具有氧化性,SO2的漂白作用,二氧化硫漂白品红溶液,将SO2气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热（如上图）。观察

22、溶液发生的变化。 通过实验我们看到，向品红溶液中通入SO2后，品红溶液的颜色逐渐褪去。当给试管加热时，溶液又变成红色。这个实验说明，二氧化硫具有漂白作用。,吸附有色色素,将有机色质 氧化为稳定 的无色物质,与有机色质结合成不稳定的无色物质,物理变化,化学变化,【思考】 SO2的漂白性与氯气相同吗？,提示：SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl,【思考】氯水和SO2都具有漂白作用，则将1molSO2通入含1molCl2的氯水中，所得溶液的漂白作用加强吗？,此外，二氧化硫还能够杀灭霉菌和细菌，可以用作食物和干果的防腐剂,如何鉴别CO2和SO2气体?,(1)品红溶液,(2)高

23、锰酸钾溶液,(3)溴水,延伸与拓展-思考下列问题,错 错 错 错 对 对,2.现设计了如下四套装置证明混合气体中既有CO2又有SO2，其中合理的是( ) A、 B、 C、 D、,混合气,混合气,混合气,混合气,品红澄清石灰水,品红NaHCO3溶液澄清石灰水,品红酸性KMnO4澄清石灰水溶液,品红酸性KMnO4品红澄清石灰水溶液,D,3.能证明SO2有漂白性的事实是( ) A .酸性高锰酸钾溶液中通入SO2后，紫色消失 B.溴水中通入SO2后,橙色消失 C .显红色的酚酞中通入SO2后， 红色褪去 D .品红溶液中通入SO2后，红色消失,D,1、下列实验能证明有SO2存在的是：( ) (1)能使

24、澄清石灰水变浑浊 (2)能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 (3)能使品红溶液褪色 (4)通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，该沉淀能溶于盐酸。 (5)通入Br2水中能使Br2水褪色，再加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀。 A.都能证明 B.都不能证明 C.(3)(4)(5)能证明 D.只有(5)能证明,D,练习：,2、往FeCl3和BaCl2的混合液中通入足量SO2，最终沉淀为（ ） A. 无沉淀 B. 有S沉淀 C. 沉淀为BaSO3 D. 沉淀为BaSO4,3、有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉

25、淀，再加足量稀HNO3，充分振荡后仍有白色沉淀，对此实验下列结论正确的是 ( ) A . Na2SO3已部分氧化 B. 加入Ba(NO3)2 溶液生成的沉淀一定含有BaSO4 C. 加HNO3后的不溶沉淀一定为 BaSO4 D. 此实验不能确定 Na2SO3是否部分氧化,D,C D,二.环境保护(第十八讲）,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,空气中的二氧化

26、硫主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。,二氧化硫的污染,煤燃烧时产生的SO2、NO2等大气污染物与煤的组成（部分）有关,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。,酸雨会伤害植物

27、的新生芽，使叶绿素含量小,光合作用受阻，作物产量下降，严重时会导致大面积的农作物减少或绝收，大片的森林树木枯死，小生物随之灭绝最终必然会影响到我们人类自身。,酸雨的危害主要有：1、对人体的直接危害，首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾,其毒性比SO2大,能浸入人的肺部,引起肺水肿等疾病而使人致死;2、引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长；3、破坏土壤、植被、森林；4、腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等；5、渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。,我国的酸雨主要为硫酸雨，其发展速度很快，在23个调查的省、市及自治区

28、中有20个出现过酸雨，有不少地区的酸雨已相当严重且逐年增加，相当多的城市空气污染程度超标，酸雨区面积为国土面积的30%，全国七大水系中有1/3的河段达不到使用功能要求,酸雨的危害实例录:1.50年前,故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样精美浮雕花纹还清晰可见,而现在却大多是模糊不清,部分已成光板,2.巫山在一场大雨过后,整个山体上暴露的石块全部被腐蚀近1厘米.,3.1995年,几场酸雨过后,我国四川奉节县9万亩华山松全部枯死,重庆面山的2.7万亩马尾松死亡过半.,如何控制酸雨？,1、改善燃料种类，积极开发新能源；2、对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量

29、的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2.3、种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等；,1972年6月5日，具有历史意义的人类环境会议在瑞典首都斯德哥尔摩召开，通过了著名的人类环境宣言，并确定每年6月5日为“世界环境日”。从1974年起，每年联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日”活动。,练习:1.下列试剂能否用来鉴别CO2和SO2两瓶气体?为什么? A.品红溶液 B.澄清的石灰水 C.氯化钙溶液 D.紫色石蕊试液 E.氯化钡和氯水的混合溶液,2.能吸收SO2气体但不能有沉淀产生的溶液是( ) A.Ba(OH)2 B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHSO3,3.SO

30、2既具有氧化性又具有还原性,请你判断能否用 浓硫酸来干燥SO2?说明你的理由.（浓硫酸具强氧化性）,B.C,因为硫元素在+4和+6价之间无其它的化合价,因此这两者之间不能发生氧化还原反应.即含同种元素两种物质间若不存在中间价态时,它们就不能发生氧化还原反应.,能,A、E可以,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 SO3+H2O=H2SO4H2SO3+O2= H2SO4,空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐

31、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）,第三部分 硫酸 硫酸工业,Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2,Na 2SO3 + H2 SO4 = Na 2SO4+H2O+ SO2,Fe S + H2SO4 = FeSO4+ H2

32、S,问题：下列反应的硫酸是稀硫酸还是浓硫酸？,一 硫酸的性质,弱氧化性：2HH2,酸性（H）,稀硫酸的性质:,蓝色 白色,（ CuSO4 5H2 O）,（ CuSO4）,浓硫酸的性质,无色、 粘稠的、 油状液体, 难挥发、沸点338， 通常密度为 184克厘米3 。,1）.物理性质：,思考：在胆矾中滴入浓硫酸， 胆矾有何变化,现象：,如：空气中的水分、物质中的湿存水、结晶水合物中的结晶水等，形成硫酸的水合物。,H2SO4 + nH2O = H2SO4nH2O, 吸水性：,可以吸收游离的水分,2).浓硫酸的特性：,能将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去的性质。,脱水性：,蔗糖与浓硫酸的反应,在2

33、00 m1烧杯中放入20 g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15 m1溶质的质量分数为98的浓硫酸。迅速搅拌。观察实验现象。 可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭。 浓硫酸能按水的组成比脱去纸屑、棉花、锯末等有机物中的氢、氧元素，使这些有机物发生变化，也生成黑色的炭。,Cu + 2H 2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O,SO42S,（1）与大多数金属反应，不生成氢气，本身被还原成SO2。,（）与某些非金属单质反应 22O2O 2O 222 O,+4,3强氧化性：,现象：有刺激性气味的气体产生,溶液变蓝色。,注意：常温下浓硫酸可使Fe、l钝化,(还原剂）

34、（氧化剂）,浓硫酸与铜的反应,在一支试管里加入一小块铜片，然后再加入3 mL浓硫酸，用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热。放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中（如上图）。观察反应现象。反应完毕，冷却后，将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。观察溶液的颜色。 实验表明，浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体。反应后生成物的水溶液显蓝色。说明铜与浓硫酸反应时被氧化成了Cu2+；反应生成的气体是二氧化硫 。,（3) 与某些化合物反应： H2S+H2SO4=SO2+ 2H2O + S 稀硫酸的氧化性与浓硫酸的氧化性的区别,总结与扩展：,如何检验碳和浓

35、H2SO4反应生成的三种产物？可供选择的仪器和药品：,木炭与浓硫酸无水硫酸铜品红溶液碳酸氢钠溶液浓硫酸,氢氧化钠溶液酸性高锰酸钾溶液石蕊试液澄清石灰水,碳和浓H2SO4反应产物的检验装置图,木炭与浓硫酸无水硫酸铜品红 酸性KMnO4 品红澄清石灰水溶液,二.硫酸的用途,三、硫酸根（SO42）的检验,一般思路：SO42 BaSO4沉淀不溶于强酸干扰离子：Ag+、SO32干扰原因：若钡盐用BaCl2：Cl+Ag+=AgCl 若钡盐用Ba(NO3)2则: SO32_ BaSO3 BaSO4合理方法: 取样,若有沉淀,过滤(除去Ag+)若有气体,等其完全逸出,若有白色则原溶液中一定有SO42_;反之,

36、则无SO42_,练习 1、完成下列方程式，并指出硫酸在反应中表现出的性质。 （ ）+H2SO4 = ZnSO4+ H2 Cu+2H2SO4=（ ）2NaCl+H2SO4= Na2SO4+（ ）H2SO4+（ ）=FeSO4+H2SNa2SO3+H2SO4= Na2SO4 + （ ）带水蒸气的CO2通过浓硫酸 蔗糖中加入浓硫酸变黑,酸性、氧化性,酸性、强氧化性,强酸性、高沸点性,强酸性,强酸性稳定性,吸水性,脱水性,Zn,CuSO4+SO2+2H2O,2HCl,FeS,H2O+SO2,2、100mL18mol/L 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为（ ） A.等于09mol

37、B大于 8mol C .小于09mol D小于8mol3、 浓硫酸可干燥的气体是( ） A. SO2 B .NH3 C . H2S D.HBr,C,A,4、在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是（ ） A、一定含有SO42 B、含有SO42 和Ag+ C、可能SO42 或Ag+或SO32或同时含有 SO42 和SO32 D、 可能含有SO42 或CO32,C,四.接触法制硫酸,1.造气：世界上制硫酸主要以硫黄作原料，我国由于硫黄资源较少，主要以黄铁矿作原料。燃烧硫黄或黄铁矿就可以制得SO2。2.接触氧化： SO2在400500

38、和有催化剂存在的条件下，被空气中的O2氧化为SO3。由于在常压下SO2转化为SO3的转化率已经很高，而且催化剂要求较高的温度，所以一般不采用高压低温的反应条件。3.三氧化硫的吸收：反应的本质是SO3与H2O化合生成H2SO4。但由于用H2O吸收SO3会形成不利于吸收的酸雾，所以工业上用98.3%的硫酸来吸收SO3，然后再稀释成所需浓度的硫酸。,三过程、三反应、三设备,硫酸生产反应式,硫酸工业生产的原理,第一步：,第二步：,第三步：,硫酸工业生产流程动画,硫酸的工业生产流程,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,在接触室装有热交换器,化学反应速率在硫酸工业生产中的应用,黄铁矿在送入沸

39、腾炉之前要粉碎,从沸腾炉的底部鼓入强大的空气流,SO3的氧化过程中使用催化剂和适当的温度,采用浓硫酸吸收SO3, SO3的吸收采用逆流原理,在吸收塔中填入大量瓷环,化学平衡原理在硫酸工业生产中的应用,经过净化，干燥的炉气中，氧气的含量相对要多,SO2的两次催化氧化,选用适宜的反应温度和压强,五.关于硫酸工业综合经济效益的讨论,1.环境保护与原料的综合利用：化工生产必须保护环境，严格治理“三废”，并尽可能把“三废”变为有用的副产品，实现原料的综合利用。2.能量的充分利用：化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热得到充分利用后，不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而

40、且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量。3.生产规模和厂址选择：现代化工生产要求有较大的生产规模(年产量越高成本越低，一般年产4万吨以上)。厂址选择涉及原料,水源,能源,土地供应,市场需求,交通运输和环境保护等诸多因素，应对这些因素综合考虑，权衡利弊，才能作出合理的抉择。,硅 碳族元素,除了青春、拼搏和时间，其他什么都不属于我们！,第一部分 碳族元素,碳族元素在元素周期表中的位置,CSiGeSnPb,逐 渐 增 大,非金属性减弱、金属性增强,酸性减弱、碱性增强,稳定性减弱,一、碳族元素相似性和递变性,二、碳及其化合物,1、单质,（1）同素异形体：,金刚石、石墨、C60、C20、C40、C70等,金

41、刚石,石墨,C60,足球烯,新的碳单质：C20 、C40 、C70,C20,（2）性质：,稳定性：,还原性：,可燃性：,氧化性：,自然界中有游离态的碳。,C+SiO2=Si+CO ,Si+4HNO3=SiO2 +4NO2 +2H2O,C+O2=CO2,C+2H2=CH4,2、氧化物,（1）CO：,物理性质：,无色无味、难溶于水，有毒（ CO和血红蛋白结合，使血红蛋白无法和O2结合，而使细胞缺氧引起中毒）,化学性质：,（还原性）,1、如何检验CO气体？2、写出三个不同类型的生成CO的化学反应方程式,（2）CO2：,物理性质：,无色无味、微溶于水，无毒，不支持燃烧,化学性质：,氧化性：,酸性氧化物

42、通性：,2NaOH十CO2Na2CO3十H2O (用于吸收CO2)Ca(OH)2十CO2CaCO3十H2O (用于检验CO2)CO2与碱溶液反应时，随着反应物量的比例不同，产物不同：CO2十2NaOH(过量)=Na2CO3十H2OCO2十NaOH(不足量)NaHCO3,思考:1.在饱和Na2CO3溶液中通CO2的现象?侯氏制碱法的原理是什么?,2.在澄清石灰水中通足量的CO2的图象如何,产生同样的沉淀通入的CO2一样吗,如何求解,(3).一氧化碳与二氧化碳的比较,例1： 在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随用随停的CO2气体发生装置。应选用的仪

43、器是_（填编号）。,a、c、d、e,例2： 水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是CO、H2，还含有CO2和水蒸气，请用如图所示装置设计一个实验，以确认上述混合气中含有CO和H2。,连接上述装置的正确顺序是：,E，F接D，C接A，B（或B，A）接J，I接H，G,例3.CaCO3 Ca(HCO3)2 H2CO3 CO2的稳定性顺序为 ( )(A) (B) (C) (D) ,C,例4. 向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，直到不再产生CO2气体为止，则此过程中，溶液中的碳酸氢根离子浓度变化的趋势可能是： ( )(A) 逐渐减小 (B) 逐渐增大(C) 先逐渐增大后逐渐减小(D) 先逐渐减小再逐渐增

44、大,C,课本上说：“碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的 ，而铅的+2价化合物是稳定的”。,（1）根据上一句话判断：锡的+2价化合物（SnCl2）应该具有较强的_性，铅的+4价化合物（PbO2）应该具有较强的_性。,（2） Fe3O4可以写成FeO Fe2O3的形式，根据化合价规律和这种书写方法， Pb3O4用上述形式表示，其化学式可写为 。,（3）与浓盐酸可发生氧化还原反应生成Cl2,该反应的化学方程式为,还 原,氧化,2PbO PbO2,+2 +3,PbO Pb2O3,例5,三、碳酸和碳酸盐,1、碳酸:不稳定易分解的易挥发二元弱酸,可使指示剂变色,常见的不稳定酸有：H2CO3、H2SO3、

45、HClO、HNO3、H2SiO3等，其中:a.H2CO3极不稳定;b.光照能加快HClO、HNO3的分解;c.H2SiO3受热时才分解。,常见的酸性比碳酸弱的酸（或酚）有：HClO、H2SiO3、C6H5OH 、Al(OH)3等,常见的反应有：CO2+H2O+Ca(ClO)2 =CaCO3+2HClOCO2+ H2O + Na2SiO3=Na2CO3+2H2 SiO3CO2+ H2O + C6H6ONa C6H5OH + NaHCO3CO2+2NaAlO2+3H2O=2 Al(OH)3 + Na2CO3,2 、碳酸正盐及酸式盐的比较,一定条件下，将一定体积的甲烷和氧气的混合气体通入装有足量过氧

46、化钠的密闭容器中，不断用电火花引燃，充分反应后，容器内压强几乎为零。则原混合气体中甲烷和氧气的体积比为_。若将氧气改为二氧化碳，则 甲烷和二氧化碳的体积比为_。 若将“甲烷和氧气”改为“agCO和bgO2”则容器内固体质量_（填“增加”或“减少”）_。,例1,小结：组成符合 的物质充分燃烧后的产物与足量过氧化钠反应时，固体增加的质量等于该可燃物的质量。,(CO)a(H)b,2.有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物27.2g , 把它们溶于足量水中 , 充分反应后，溶液中 Ca2+、CO32-、HCO3- 均转化为沉淀，将反应后容器内的水份蒸干，最后得到白色固体共29g ，

47、则原混合物中Na2CO3的质量是（ ） A、10.6g B、16.6g C、21.2g D、无法计算,A,A,第二节 硅及其化合物的性质 无机非金属材料,一、硅,存在和物理性质：,含量居第二（O、Si、Al、Fe ),无游离态，是构成矿物和岩石的主要成分。,有晶体和无定形两种同素异形体,灰黑色、有金属光泽，硬而脆的固体,熔沸点很高硬度很大（结构类似金刚石）、是半导体,2. 化学性质,化学性质稳定,常温下性质稳定,常温下只和F2 、HF、强碱反应,加热时能和O2、Cl2 等反应:,Si + 2F2 = SiF4,Si + 4HF = SiF4 +2H2,Si + 2NaOH +H2O = Na2

48、SiO3+ 2H2,4、制法,碳在高温下还原二氧化硅,3、用途,半导体材料、制合金、耐酸设备、太阳能电池等,生氢剂：在野外，用含量高的硅粉与干燥的Ca(OH)2和NaOH混合，并强热，即可迅速得到氢气,硅石、石英、水晶、玛瑙,2、物理性质,坚硬难熔的固体,思考：石英、水晶有什么应用？,组成微粒,微粒间作用力,颜色状态,熔沸点,硬度,SiO2晶体,干冰晶体,1、存在：,二、二氧化硅,3、化学性质,b、和CaO反应,（1）具有酸性氧化物的通性：,a、SiO2 + H2O 不反应 CO2 + H2O = 。,c、和NaOH反应,SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O,生成的Na2S

49、iO3水溶液具有粘性，,俗称水玻璃。,不能用玻璃塞的原因!,CO2 + NaOH = 。,（2）热稳定性:与CaCO3、Na2CO3 的反应：,CaCO3 +CO2 +H2O = .,Na2CO3 +CO2+H2O = .,（3）氧化性:与碳的反应：,(4) 特殊性质:与氢氟酸反应雕刻玻璃,SiO2+4HF=SiF4+2H2O,4、SiO2的用途,光导纤维,石英玻璃,水晶、玛瑙：装饰品及光学仪器,5、硅酸,性质,:不溶水的二元弱酸，酸性比碳酸还弱，不能使指示剂变色，不稳定。,制法,SiO32-+ 2H+ +H2O = H4SiO4,SiO32- + 2H2O +CO2 = H4SiO4+ CO

50、32-,生成的H4SiO4叫原硅酸，是一种白色胶状物，不溶于水，在干燥的空气中易失去水变成硅酸，硅酸在加条件下会进一步失水得SiO2。,三、硅酸盐,演示：取两根一样干的布条（其中一根在硅酸钠溶液中浸过），在火焰上燃烧。,简介:硅胶是由多个单分子硅酸在水中逐渐聚合而成的硅酸凝胶，经充分洗涤、干燥、脱水后形成的多孔状固体，对水等极性物质都有极强的吸附作用，是很好的干燥剂，吸附剂以及催化剂。,硅酸盐是由硅、氧、金属组成的化合物，但其组成比较复杂，一般以氧化物形成表示。,多数不溶于水,(1)、硅酸盐化学式的氧化物表示方法:,(2)、重要的硅酸盐: Na2SiO3,Na2SiO3易溶于水,其水溶液俗称“