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一. 教學內(nèi)容：無機非金屬元素及其化合物

二. 教學目標

重點掌握幾種常見典型物質(zhì)的性質(zhì)和性質(zhì)；

掌握硫酸、硝酸的化學性質(zhì)；

掌握氯氣、二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、二氧化碳、氨氣、氫氣的實驗室制法和氣體的收集與尾氣的吸收。

三. 教學重點、難點

元素化合物是化學的主體，這部分內(nèi)容與基本概念、基本理論相互滲透，與化學實驗、化學計算聯(lián)系緊密。元素化合物，要運用規(guī)律、把握關鍵、抓住重點、聯(lián)系實際、編織元素化合物的科學體系。

元素化合物復習中要注意相似、相近內(nèi)容的總結(jié)歸納。如SO2、CO2、SO3、P2O5、SiO2等都是酸性氧化物，它們的性質(zhì)有相似之處也有相異點。命題時常會把這種關系編入中。近幾年的高題中這種趨向比較明顯，值得大家重視。

2. 次氯酸、漂 *** 的性質(zhì)

HClO分子的結(jié)構(gòu)式為H－O－Cl（氧處于中心），所以電子式為 。次氯酸、次氯酸鈣等有多方面的性質(zhì)，經(jīng)常用到以下幾方面性質(zhì)：

（1）HClO是一種弱酸，與碳酸比較電離有如下關系：H2CO3>HClO>HCO3-，請分析下列反應：

少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClO CO2 H2O=NaHCO3 HClO

氯氣通入碳酸氫鈉溶液中： Cl2 NaHCO3=NaCl CO2↑ HClO

（2）ClO-是一種弱酸的酸根離子，能發(fā)生水解反應：ClO- H2O< height:6.75pt' > HClO OH-，所以次氯酸鈣溶液顯堿性。

若遇到鐵鹽、鋁鹽易發(fā)生雙水解：3ClO- Fe3 3H2O=Fe（OH）3↓ 3HClO

（3）HClO和ClO-都具有強氧化性，無論酸性、堿性條件下都可以跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物等發(fā)生氧化還原反應，但不能使品紅溶液褪色。如：

硫酸亞鐵溶液遇漂 *** ：2Fe2 5ClO- 5H2O = 2Fe（OH）3↓ Cl- 4HClO

漂 *** 遇亞硫酸鹽：ClO- SO32-=Cl- SO42-

（4）HClO見光易分解：2HClO 2HCl O2↑

（5）次氯酸鈣中的Ca2 、ClO-可以表現(xiàn)出一些綜合性質(zhì)。如少量二氧化碳通入次氯鈣溶液中：

Ca（ClO）2 CO2 H2O=CaCO3↓ 2HClO

注意理解二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉分別跟次氯酸鈣溶液反應的差異：

Ca（ClO）2 Na2CO3=CaCO3↓ 2NaClO

Ca（ClO）2 NaHCO3=CaCO3↓ HClO NaClO

3. 碳、硅及化合物的聯(lián)系網(wǎng)絡

4. 氧及其化合物相互聯(lián)系

5. 氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關系

6. 熟記常見物質(zhì)的顏色和狀態(tài)：

7. 常見物質(zhì)的毒性。

（1）有毒的單質(zhì)：氯氣、溴、氟氣、Hg、As等

（2）有毒的氣體或蒸氣：氯氣、氟氣、溴蒸氣、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫（熔點：16.8℃）、甲醛、苯蒸氣、硝基苯

（3）有毒的離子：重金屬陽離子，如Cu2 、Ag 、Pb2 、Hg2 等。

8. 常溫下，呈液態(tài)的物質(zhì)有：H2O、Br2、Hg、乙醇、乙醛（沸點20.8℃）、乙酸（熔點16.6℃）、苯、四氯化碳、氯仿等。

9. 氣體中極易溶于水的氣體有：氟化氫、氨、氯化氫、碘化氫、二氧化硫、二氧化氮。

10. 常見物質(zhì)的漂白性：

（1）氧化漂白型：HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2、HNO3、O3等，漂白過程不可逆。

（2）化合漂白型：SO2、H2SO3等，漂白過程可逆。

說明：a：漂白性是指化學變化。活性炭為疏松、多孔的物質(zhì)，具有較大的表面積，可以吸附一些有色物質(zhì)而使之褪色，是物理變化。

b：漂白一般是指使有機物褪色，即使使無機物褪色也不叫漂白，如二氧化硫使碘水褪色。

c：兩種不同的漂白劑混合可能失去漂白作用，如二氧化硫和氯氣按1：1的體積比混合，生成了鹽酸和硫酸，不再具有漂白性。

11. 離子檢驗中的注意事項：

（1）檢驗Ag ：加入Cl-，產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸（不能加鹽酸或硫酸）。

（2）檢驗SO42-：加入Ba2 ，產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶于稀鹽酸（不能加硝酸或硫酸）。最佳是先加鹽酸，無氣體或無沉淀產(chǎn)生，再加Ba2 ，有白色沉淀產(chǎn)生。既要防止SO32-的干擾，又要防止Ag 的干擾。

（3）加入不同的酸可能產(chǎn)生的氣體有：氫氣、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、一氧化氮、二氧化氮等。

（4）加入強堿產(chǎn)生的氣體有：氨氣、氫氣（鋁或硅與氫氧化鈉反應）。

12. 掌握硝酸、硫酸、鹽酸與不同金屬的反應規(guī)律。

13. 掌握常見的幾個連續(xù)氧化規(guī)律（反應條件略）：

（1）NH3→ NO →NO2

（2）H2S →S→SO2→SO3

（3）Na→Na2O→Na2O2

（4）C→CO→CO2

14. 推斷題中千萬不能忽視的幾種物質(zhì)（因為它們不滿足同主族的最高正價或最低負價）：FeS2、Na2O2、H2O2、CaC2、Fe3O4、N2O等。

【典型例題】

例1. 氯化碘（ICl）的化學性質(zhì)跟氯氣相似，預計它跟水反應的最初生成物是

A. HI和HClO B. HCl和HIO

C. HClO3和HIO D. HClO和HIO

答案：B

例2. 可以驗證硫元素的非金屬性比氯元素弱的事實是

①硫和氫氣在加熱條件下能形成H2S、H2S受熱300℃左右分解。氯氣和氫氣在點燃或光照下生成氯化氫，氯化氫很難分解。

②向氫硫酸溶液中滴入氯水有單質(zhì)硫生成

③硫、氯氣分別與銅和鐵反應的產(chǎn)物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2

④高氯酸（HClO4）的酸性強于硫酸

A. ①②③④ B. 有①② C. 只有②③④ D. 只有③④

解析：元素非金屬性強弱的比較有很多方法。常用的方法有：

①形成氣態(tài)氫化物難易程度，易形成氣態(tài)氫化物者，非金屬性強。通常氣態(tài)氫化物穩(wěn)定的非金屬性強。

②相同條件下，最高價氧化物的水化物酸性強的非金屬性強。

③非金屬單質(zhì)甲可以在溶液中置換出非金屬單質(zhì)乙，則甲的非金屬性強于乙。

④同種變價金屬與不同非金屬反應時，生成高價金屬化合物時，該非金屬性強于生成低價金屬化合物對應的非金屬，如題中③。綜上所述選項A符合題意。

在理論上還有：①易得到電子的非金屬單質(zhì)，其非金屬性強。②同周期元素在右側(cè)（稀有氣體除外），同主族元素在上方非金屬性強。

例3. A、B、C是在化學中常見的三種化合物，它們各由兩種元素組成，甲、乙是兩種單質(zhì).這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關系：

據(jù)此判斷：

（1）在A、B、C這三種化合物中，必定含有乙元素的是 。（用A、B、C字母填寫）

（2）單質(zhì)乙必定是 （填&ldquo 高中語文;金屬”或“非金屬”），其理由是 。

（3）單質(zhì)乙的分子式可能是 ，則化合物B的分子式是 。

解析：（1） 根據(jù)題意，可轉(zhuǎn)化為如下三個反應① 甲＋乙→A，② 甲＋B→ A＋C， ③A＋B→乙＋C，由①可知化合物A中一定含有乙元素，由②A中含乙元素，一定來源于化合物B，所以A、B均含有乙元素。

（2）由③ 看出，該反應一定是氧化還原反應，乙為單質(zhì)，A、B中又都含有乙元素，所以乙元素在A、B中必有一個顯正價，另一個顯負價。在中學化學中只有非金屬元素顯負價，因而乙一定是非金屬元素。

（3）單質(zhì)乙可能是S，B的化學式為H2S，A的化學式為SO2，因此可寫出下列（左）反應關系，也可認為乙是N2，可以寫出如下（右）反應關系

答案：（1）A、B均含有乙元素；（2） 乙一定是非金屬元素，乙元素在A、B中必有一個顯正價，另一個顯負價，而在中學化學中只有非金屬元素顯負價。

（3）單質(zhì)乙可能是S，B的化學式H2S，A的化學式為SO2；也可以是N2、NH3和NO

例4. A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關系如下圖所示（反應條件未標出），其中反應①是置換反應。

⑴若A、D、F都是非金屬單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，則反應①的化學方程式是____________________________________。

⑵若A是常見的金屬單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，反應①在水溶液中進行，則反應②（在水溶液中進行）的離子方程式是 _________________________；已知1 g D與F反應生成B時放出92.3 kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式________________________________。

⑶若B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B有毒，③和④兩個反應中都有水生成，反應②需要放電才能發(fā)生，A、D相遇有白煙生成，則C的電子式是________________，反應③的化學方程式是 _________________________________________。

⑷若A、D為短周期元素單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，所含元素的原子核外最外層電子數(shù)D是A的2倍，③和④兩個反應中都有紅棕色氣體生成，則反應④的化學方程式是_________________________________________。

答案 ：⑴SiO2＋2C Si＋2CO↑

⑵2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ H2（g）＋Cl2（g）＝2HCl（g）；Δ N∶ 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O

⑷C＋4HNO3 CO2↑＋4NO2↑＋2H2O

例5. 為檢驗濃硫酸與木炭在加熱條件下反應產(chǎn)生的SO2和CO2氣體，設計了如圖所示實驗裝置，a、b、c為止水夾，B是用于儲氣的氣囊，D中放有用I2和淀粉的藍色溶液浸濕的脫脂棉。

請回答下列問題：

（1）實驗前欲檢查裝置A的氣密性，可以采取的操作是 ；

（2）此實驗成敗的關鍵在于控制反應產(chǎn)生氣體的速率不能過快，由此設計了虛框部分的裝置，則正確的操作順序是 （用操作編號填寫）

①向A裝置中加入濃硫酸，加熱，使A中產(chǎn)生的氣體進入氣囊B，當氣囊B中充入一定量氣體時，停止加熱；

②待裝置A冷卻，且氣囊B的體積不再變化后，關閉止水夾a，打開止水夾b，慢慢擠壓氣囊，使氣囊B中氣體慢慢進入裝置C中，待達到實驗目的后，關閉止水夾b；

③打開止水夾a和c，關閉止水夾b；

（3）實驗時，裝置C中的現(xiàn)象為 ；

（4）當D中產(chǎn)生 （多選不得分）現(xiàn)象時，可以說明使E中澄清石灰水變渾濁的是CO2，而不是SO2；

A. 進氣口一端脫脂棉藍色變淺，出氣口一端脫脂棉藍色不變

B. 脫脂棉上藍色均變淺

C. 脫脂棉上藍色褪去

裝置D的作用為 。

答案：（1）關閉分液漏斗的活塞，打開止水夾a和b，關閉止水夾c，用手捂熱（或微熱）圓底燒瓶A，若C中有氣泡冒出，移開手掌（或熱源）后，C處導管內(nèi)有水上升，則證明A裝置的氣密性良好。

（2）③①②

（3）品紅溶液褪色。

（4）A；除去SO2并檢驗SO2已被除凈。

例6. 設X、Y、Z、A、B分別代表五種短周期元素，已知：①Ym－和Zn－兩種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；②Y和X可以形成原子個數(shù)比為1：1的化合物甲和原子個數(shù)比為1：2的化合物乙，甲和乙都是共價化合物；③Z和X可以形成原子個數(shù)比為1：1的化合物丙，其分子與乙的分子所含質(zhì)子數(shù)相同；④Y和A是同周期相鄰的兩種元素，Y和B是同主族相鄰的兩種元素；⑤Y、A、B三種元素的原子序數(shù)之和為31。據(jù)此，請回答：

（1）Y的元素符號是 ；A的元素符號是 ; B的元素符號是 。

（2）化合物甲的結(jié)構(gòu)式是 。

（3）Z單質(zhì)與化合物乙反應的化學方程式是 。

（4）化合物丙與NaOH溶液反應的離子方程式是 。

（5）X、A、Y可組成原子個數(shù)比為4：2：3的化合物，其水溶液呈酸性，原因是（用離子方程式表示） 。

（6）若把甲看成二元弱酸，請寫出常溫下甲與乙組成的混合物中存在的帶負電荷的微粒 。

（7）化合物甲與酸性高錳酸鉀溶液反應的現(xiàn)象有

① ；② 。

NH3?H2O H＋，H2O2屬于二元弱酸，其電離方程式為：H2O2 H＋＋HO2－、HO2－ H＋＋O22－，再加上由水電離產(chǎn)生的OH－，則溶液中帶負電荷的離子有：HO2－、O22－、OH－，H2O2與酸性高錳酸鉀溶液反應的方程式為：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑，現(xiàn)象為：①有無色氣體產(chǎn)生 ②溶液紫色褪去

NH3?H2O H＋ （6）HO2－、O22－、OH－

3R2 3H2O，下列關于R元素的敘述正確的是：

A. R位于VA族 B. R的氫化物水溶液屬于強酸

C. RO3－中的R只能被還原 D. R2在常溫常壓下一定是氣體

4、固體A的化學式為NH5，它的所有原子的最外層都符合相應稀有氣體原子的最外電子層結(jié)構(gòu)。則下列有關說法中，不正確的是：

A. 1molNH5中含有5NA個N－H鍵（NA表示阿伏加德羅常數(shù)值）

B. NH5中既有共價鍵又有離子鍵，它形成的晶體是離子晶體

C. NH5受熱分解的反應是：NH5 NH3 H2↑

D. 它與水反應后的溶液顯酸性

5、某研究性小組為了探索鎂粉與溴水反應的機理，做了如下四組實驗：①將鎂粉投入冷水中未見任何明顯現(xiàn)象；②將鎂粉放入溴水中，觀察到只是開始時產(chǎn)生極少量氣泡，但溴水的顏色逐漸褪去；③將鎂粉放到液溴中，未觀察到任何明顯現(xiàn)象；④向含足量鎂粉的液溴中滴加幾滴水，觀察到溴的紅棕色很快褪去，則下列關于鎂與溴水的反應機理的論述中正確的是 （ ）

A. 鎂粉只直接與溴水中的溴反應 B. 鎂粉只與溴水中的酸反應

C. 鎂粉同時與溴水中的溴和酸反應 ` D. 鎂粉在水的催化下與溴發(fā)生反應

6、原硅酸的結(jié)構(gòu)為 ，若去掉氫原子后的剩余部分即SiO44－為原硅酸根，其構(gòu)型為正四面體，四面體頂角上的氧原子叫“角氧”。有關敘述正確的是 （ ）

A. 兩分子原硅酸脫去一分子水得到的H6Si2O7分子中有6個 Si?DO鍵

B. 兩個硅氧四面體，彼此用一個角氧相連后，形成的Si2O76－，離子中各鍵角均為109º28′

C. 3個硅氧四面體彼此用2個角氧相連后，形成的Si3O96－離子呈鏈狀

D. n個硅氧四面體彼此用4個角氧連接后的晶體是二氧化硅

7、在10mL0.01mol/L的純堿溶液中，不斷攪拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L鹽酸，完全反應后在標準狀況下生成二氧化碳的體積為（ ）

13、0.8mol鋅跟稀硝酸反應，消耗2molHNO3，則還原產(chǎn)物可能是：

A. NO B. NO2 C. N2O D. NH4NO3

14、在FeCl3和AlCl3的混合溶液中，先加入過量的NaI溶液，再加入足量的Na2S溶液，則所得的沉淀是：

A. FeS、S和Al（OH）3 B. Fe2S3和I2

C. Al2S3和I2 D. Fe（OH）3和Al（OH）3

15、Cl2、SO2均能使品紅溶液褪色。后者因為品紅分子結(jié)構(gòu)中的發(fā)色團遇到亞硫酸后結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，生成不穩(wěn)定的無色化合物。其漂白原理可用下面的反應方程式表示：下列說法正確的是：

試填寫下列空白：

⑴N的化學式為： ；

⑵寫出反應①的化學方程式： ；

⑶由K溶液經(jīng)如何處理才能制得N？

。

19、一定量的石灰乳中通入一定量的氯氣，兩者恰好完全反應，生成物中有三種含氯元素的離子，其中兩種離子的物質(zhì)的量（n）與反應時間（t）的曲線圖如圖所示。試回答：

（1）t2時Ca（ClO）2與Ca（ClO3）2的物質(zhì)的量之和為____________mol，該石灰乳中Ca（OH）2的質(zhì)量是________g。

（2）據(jù)分析，生成Ca（ClO3）2的反應是由溫度升高引起的，通氣速率不同，ClO－和ClO3－的比例也不同，若在原石灰乳中通入氯氣速率加快，則反應后 將______（填“>”“<”或“=”）2，若 ，則n（Cl－）=_______mol（用a的代數(shù)式表示）。

20、現(xiàn)有含NH3為1.7mg?L-1的廢水300m3（密度為1g?cm-3），可采用如下兩種方法進行處理。

（1）方法一：把甲醇加入含氨的廢水中，在一種微作用下發(fā)生反應：

2O2 NH3 === NO3－ H H2O， 6NO3?D 6H 5CH3OH→ 3N2↑ 5CO3↑ 13H2O.

若用此方法處理，假設每步的轉(zhuǎn)化率為100%，需要甲醇多少克？

（2）方法二：對廢水進行加熱蒸發(fā)（假設NH3全部蒸發(fā)出來），所得NH3用一定量空氣氧化（設空氣中氧氣的體積分數(shù)為20%，氮氣的體積分數(shù)為80%），發(fā)生的主要反應有：

4NH3 5O2 4NO 6H2O ， 4NO 3O2 2H2O === 4HNO3，

副反應有：4NH3 3O2 === 2N2 6H2O.產(chǎn)生的混合物的組成為：NO27mol， O218mol， N2225mol和少量的HNO3（高溫下NO和O2不反應），求NH3轉(zhuǎn)化為NO和HNO3的轉(zhuǎn)化率各是多少。

【試題答案

1、D 2、A 3、B 4、B 5、D 6、D 7、D 8、B 9、AC 10、CD

11、A 12、C 13、CD 14、A 15、BD

16、⑴Na2S2O3 SO2 S BaSO4 ⑵S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋10H＋＋8Cl－

⑶2KMnO4＋5SO2＋2H2O＝2MnSO4＋K2SO4＋2H2SO4

17、（1）F Mg（2）2Na2O2＋2CO2＝4NaOH＋O2

（3）2F2＋2NaOH＝2NaF＋OF2＋H2O （4）c（Na＋）＞c（OH－）＞

設每天處理廢水需x kg甲醇

根據(jù)關系式 6NH3 ?D?D 5CH3OH

6mol 5×32×10－3

x

x=0.8kg

所以需甲醇0.8kg.

（2）NH3轉(zhuǎn)化為NO的轉(zhuǎn)化率為：根據(jù)得失電子守恒有： ②

聯(lián)合方程①、②，解得Z=5/3

故NH3轉(zhuǎn)化為HNO3的轉(zhuǎn)化率為5.6%

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