《志鸿全优设计》2013-2014学年高中化学人教版必修一目标导学:第四章 非金属及其化合物(9份,含解析)

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名称 《志鸿全优设计》2013-2014学年高中化学人教版必修一目标导学:第四章 非金属及其化合物(9份,含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2013-10-07 21:40:11

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第四节 氨 硝酸 硫酸
第3课时 硫酸和硝酸的强氧化性
课堂合作探究
问题导学
一、硫酸的性质
活动与探究1
1.向烧杯中的蔗糖里缓慢加入浓硫酸,你会观察到什么现象?与同学交流分析这一现象。
2.如下图所示,将铜片置于圆底烧瓶中,浓硫酸装入分液漏斗中,打开活塞,使少量浓硫酸滴下,点燃酒精灯,一段时间后你会观察到什么现象?熄灭酒精灯,冷却后,将烧瓶内液体慢慢倒入盛水的烧杯中,观察溶液的颜色。试解释实验现象。
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硫酸的性质
1.稀硫酸具有酸的通性:能使紫色石蕊溶液变红、能与活泼金属反应生成氢气、能与碱或碱性氧化物反应、能与某些盐反应。
2.浓硫酸的特性:吸水性(可作酸性或中性气体干燥剂)、脱水性、强氧化性。
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;C+2H2SO4(浓)CO2↑+SO2↑+2H2O
3.浓硫酸常温下使铁、铝钝化,不能与锌反应生成氢气,加热条件下可以与不活泼金属铜反应,生成的不是H2而是SO2,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。加热条件下还可以与碳反应,体现其强氧化性。
二、硝酸的性质
活动与探究2
向盛有浓硝酸和稀硝酸的两支试管中分别加入铜片。
现象:______________________________________________________________________。
分析:______________________________________________________________________。
结论:______________________________________________________________________。
硝酸的性质
1.浓硝酸和稀硝酸都能与铜反应
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
硝酸的浓度和反应条件不同时,会生成不同的还原产物,浓硝酸的氧化能力强于稀硝酸,与铜反应生成的还原产物是较高价态的NO2。
2.浓硫酸和浓硝酸都能在常温下使铁、铝表面生成致密的氧化物薄膜而钝化,因此可以使用铁、铝容器来盛放浓硫酸和浓硝酸。
3.浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫做王水,能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。
当堂检测
1.鉴别浓硫酸和稀硫酸最简单的方法是(  )
A.加酚酞溶液
B.与铜片反应
C.加BaCl2溶液和硝酸
D.用玻璃棒各蘸少许滴在纸上
2.下列各组气体中,在通常情况下既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的有(  )
A.SO2、O2、N2
B.HCl、Cl2、CO221世纪教育网
C.CH4、H2、CO21世纪教育网
D.SO2、Cl2、O2
3.下列酸在与金属发生反应时,其中S或N元素的化合价不会发生变化的是(  )
A.稀硫酸
B.稀硝酸
C.浓硫酸
D.浓硝酸
4.分别向浓硝酸和稀硝酸中滴入石蕊溶液,溶液都变红,再微热,浓硝酸中褪色,稀硝酸中没有褪色,根据现象,可作出的推论是(  )21世纪教育网
A.硝酸具有酸性
B.稀硝酸具有酸性,浓硝酸无酸性
C.浓硝酸的氧化性强于稀硝酸
D.浓、稀硝酸的氧化性一样强
5.下列关于浓硫酸和浓硝酸的说法正确的是(  )
A.浓硫酸和浓硝酸都能用来直接跟锌粒反应制氢气
B.浓硫酸和浓硝酸都能在常温下与单质碳反应
C.浓硫酸和浓硝酸加水稀释后都能与金属铜反应
D.浓硫酸和浓硝酸在常温下都能用铝或铁制容器盛放
6.工业上欲使用废铜屑和硝酸制取硝酸铜,请设计尽可能多的方案并进行评价,选择最合理的方案。
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:1.答案:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀、变成疏松多孔的海绵状固体、有刺激性气味气体产生。
产生这一现象的原因是:浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水炭化变黑,浓硫酸的强氧化性氧化了碳生成二氧化碳和有刺激性气味的二氧化硫,气体使蔗糖炭化物变得疏松多孔。
2.答案:铜片逐渐溶解,有气体生成,烧瓶内溶液颜色逐渐变黑,有白色固体产生,品红溶液褪色。液体倒入水中可观察到溶液变成蓝色。实验现象说明该反应生成了Cu2+和SO2。该实验证明了浓硫酸具有强氧化性,可将不活泼金属Cu氧化成Cu2+。
活动与探究2:答案:现象:装有浓硝酸的试管中铜片溶解,生成红棕色气体,溶液呈蓝绿色。装有稀硝酸的试管中铜片溶解,有气体生成,气体颜色比浓硝酸中的要浅一些,溶液呈蓝色
分析:浓硝酸与铜反应生成Cu(NO3)2和红棕色的NO2气体。稀硝酸与铜反应生成Cu(NO3)2和NO气体,NO与试管中的氧气化合生成红棕色的NO2
结论:浓硝酸和稀硝酸由于浓度的差别,生成的产物不同,浓硝酸浓度大,氧化能力强,只能生成NO2,稀硝酸氧化能力弱,可以生成具有一定还原性的NO
【当堂检测】
1.D 解析:稀硫酸和浓硫酸都不能使酚酞溶液变色,与BaCl2溶液和硝酸都生成白色沉淀,因此A、C都不正确;浓硫酸可与铜片反应,稀硫酸不反应,但是不符合最简单的要求;D选项中浓硫酸可使纸脱水变黑、稀硫酸不能,实验简单有效,故选D。
2.C 解析:既能用浓硫酸又能用碱石灰来干燥的气体应该是溶于水后不显酸性也不显碱性的气体。
3.A 解析:稀硫酸和金属反应表现酸性,其中的氢元素化合价由+1降到0。稀硝酸、浓硝酸、浓硫酸与金属反应时表现氧化性的都是中心元素N或S化合价降低。
4.C 解析:溶液变红说明二者具有酸性,浓硝酸褪色说明其氧化性强。
5.D 解析:A制氢气是用锌粒与稀硫酸或稀盐酸反应。B浓硫酸、浓硝酸与单质碳反应需要加热。C稀硫酸不与铜反应。
6.答案:方案一:使用浓硝酸和废铜屑反应制取。21世纪教育网
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
方案二:使用稀硝酸和废铜屑反应制取。
3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
方案三:将废铜屑在空气中加热变黑后,向其中加入稀硝酸来制取。
2Cu+O22CuO
CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O
评价:方案一、方案二都是直接用废铜屑与硝酸直接反应来制备硝酸铜,二者反应简单,但是由于硝酸在反应中兼起氧化剂和酸的作用,因此硝酸的用量较多,而且还生成了NO2、NO气体,污染空气。方案一使用的是浓硝酸,1/2的氮元素被还原成污染气体,方案二使用的是稀硫酸,1/4的氮元素被还原成污染气体,因此,方案一最不合理。方案三看似反应多,但是第一步反应比较容易发生而且成本低廉,氧气作氧化剂将铜氧化成氧化铜后,硝酸只起酸的作用,氮元素全部进入产物中,节省原料而且环保,是三者中最合理的方法。
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第四节 氨 硝酸 硫酸
第2课时 氨的实验室制法
课堂合作探究
问题导学
一、氨气的实验室制法
活动与探究1
如图,向大试管中加入NH4Cl和Ca(OH)2固体,点燃酒精灯,一段时间后,你会观察到什么样的实验现象?
用玻璃棒将湿润的红色石蕊试纸靠近收集氨气的小试管管口,试纸如何变化?
根据现象写出该反应的化学方程式。
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氨气的实验室制法
1.反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
2.制取装置:固—固混合加热制气。
3.装置特点:试管口稍微向下倾斜,防止水倒流到管底炸裂试管。
4.干燥:碱石灰(NaOH和CaO固体混合物)。
5.收集方法:向下排空气法。
6.收集装置的特点:试管口塞一团棉花,防止与空气发生对流。
7.验满:用湿润的红色石蕊试纸放在试管口看是否变蓝,或用蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口看是否有白烟生成。21世纪教育网
二、氮的循环
活动与探究2
认真阅读课本100页的图430,讨论并回答下列问题:
(1)氮在自然界中有哪些存在形式?
(2)植物和动物体内的氮从何而来?动植物的遗体最终又转化成什么?
(3)自然界有哪些固氮的途径?合成氨工业作为人工固氮的形式有何意义?
21世纪教育网
1.氮在自然界可以以化合态和游离态的形式存在。由游离态的氮转化成化合态的氮叫做氮的固定。
2.氮的固定包括自然固氮和人工固氮两种。雷电作用下生成NO和豆科植物的根瘤菌固氮作用属于自然固氮,合成氨工业属于人工固氮。
3.在动植物体内氮元素以蛋白质的形式大量存在,动物的排泄物和生物遗体都参与了氮的循环。
当堂检测
1.实验室制取下列气体时,可选用同一套气体发生装置的是(  )
A.NH3和Cl2
B.NH3和H2
C.NH3和CO2
D.NH3和O2
2.下列不属于氮的固定的是(  )
A.汽车发动机中氮气和氧气高温下化合生成NO
B.动物的排泄物转化成氨或铵盐
C.有些植物不需要使用氮肥,将氮气直接转化成蛋白质
D.含氮的化合物经过细菌的分解后生成氮气
3.起固定氮作用的化学反应是(  )
A.N2与H2在一定条件下反应生成NH3
B.硝酸工厂用NH3氧化制NO
C.雷雨时空气中的N2转化为NO
D.由NH3制碳酸氢铵和硫酸铵
4.下列气体不用排水集气法收集的是(  )21世纪教育网
A.NO B.O2
C.NH3 D.CO
5.1918年,德国化学家弗里茨·哈伯因为发明合成氨方法而获得诺贝尔化学奖。1931年,卡尔·博施因为改进合成氨方法获得诺贝尔化学奖。2007年10月诺贝尔化学奖授予了德国化学家格哈德·埃特尔,理由是他发现了哈伯—博施法合成氨的作用机理。某化学课外小组的学生提出实验室制氨气的以下几种方案,其中比较简便易行的是(  )
A.硝酸铵固体与消石灰共热
B.浓氨水逐滴加入到新制的生石灰中
C.在一定条件下,氮气与氢气化合
D.加热分解氯化铵固体
6.氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛。
(1)常用作食品袋中填充气的是________。常用作制冷剂的化合物是________,该物质在空气中与HCl相遇有白烟现象,产生该现象的化学反应方程式是____________________。
(2)铵盐大多在农业上用作化肥。实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应来制备氨气,其化学方程式为________________________________。
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:试管口有水珠生成;
湿润的红色石蕊试纸变蓝;
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
活动与探究2:答案:(1)氮在自然界可以以化合态和游离态的形式存在。氮气是其游离态,化合态的氮包括氮氧化物、氨或铵盐、硝酸盐和蛋白质等。
(2)豆科植物直接由根瘤菌将空气中的氮气转化成蛋白质,其余植物通过吸收含氮化合物转化成蛋白质,包括人在内的动物通过摄食植物蛋白合成自身蛋白质。动植物的遗体转化成氨或铵盐,再氧化成亚硝酸盐、硝酸盐最终被细菌分解生成氮气进入大气中。
(3)雷电作用下生成NO和豆科植物的根瘤菌固氮作用属于自然固氮。合成氨工业属于人工固氮。氮气的化学性质稳定,自然固氮不能满足人类所需的粮食作物对氮的化合物的需求,合成氨工业将氮气和氢气在高温高压催化剂条件下化合生成氨气,进而制得各种氮肥,满足了粮食作物生长的需要,可以说是合成氨工业解决了地球上60亿人口的吃饭问题,合成氨工业对人类的生存具有重要意义。
【当堂检测】
1.D 解析:选择气体的发生装置的依据是反应物的状态和反应条件,实验室制NH3和O2都是固体加热装置,可选择同一套气体发生装置。
2.BD 解析:氮的固定是指将游离态的氮转化成化合态的氮,所以A、C是氮的固定。21世纪教育网
3.AC 解析:本题考查对氮的固定的理解,要注意氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮。
4.C 解析:NH3极易溶于水,因此不能用排水法收集。
5.B 解析:A项中硝酸铵受热易分解产生其他气体,甚至引起爆炸事故(如5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O;NH4NO3N2O↑+2H2O);C项中反应的条件为高温、高压、催化剂,一般实验室并不具备此条件;D项中分解产生的气体是NH3和HCl,二者在遇冷时又重新化合成NH4Cl固体。简便易行的是B项。
6.答案:(1)氮气 氨气 NH3+HCl===NH4Cl
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
解析:了解常见物质的性质和用途。
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第一节 无机非金属材料的主角——硅
第2课时 硅酸盐和硅单质
课堂合作探究
问题导学
一、硅酸钠的性质
活动与探究1
取两张滤纸条,分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中,使之充分浸透,取出稍沥干后,同时分别放置在酒精灯外焰处,观察现象。
思考与交流21世纪教育网
阅读课本,讨论硅酸盐材料的广泛用途。
1.Na2SiO3是为数不多的可溶于水的硅酸盐,其水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。Na2SiO3可由SiO2和NaOH反应制得,也可由Na2CO3和SiO2高温下反应制得。
2.硅酸盐的结构复杂,大多不溶于水,化学性质很稳定。硅酸盐材料如:陶瓷、水泥、玻璃是使用量最大的无机非金属材料;科学家还制成了一些具有特殊功能的含硅的物质,如碳化硅、硅钢、硅橡胶、人工制造的分子筛等。21世纪教育网21世纪教育网
二、硅单质
活动与探究2
阅读课本,总结归纳硅的物理性质和用途。
1.单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅结构与金刚石类似,它是带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、硬度大、有脆性、导电性介于导体和绝缘体之间。常温下硅的化学性质不活泼。
2.硅的用途:良好的半导体材料、硅芯片、制造光电池等。
当堂检测
1.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中,错误的是(  )
A.它是一种矿物胶,既不能燃烧也不易被腐蚀
B.在建筑工业上可用做黏合剂
C.化学性质稳定,在空气中不易变质[来源:21世纪教育网]
D.木材、棉织物浸过水玻璃后,具有防腐蚀性能且不易着火
2.有关硅的叙述中,正确的是(  )
A.硅原子既不易失去电子又不易得到电子,主要形成四价的化合物
B.硅是构成矿物和岩石的主要元素,在地壳中的含量在所有元素中居第一位
C.硅的化学性质不活泼,在自然界中可以以游离态存在21世纪教育网
D.硅在电子工业中,是最重要的半导体材料
3.美国“9·11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难——石棉污染,使吸入石棉纤维者易患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物,某种石棉的化学式可表示为:Ca2MgxSiyO22(OH)2,x、y的值分别为(  )
A.8,3 B.5,8
C.3,8 D.5,5
4.下列离子方程式正确的是(  )
A.水玻璃加盐酸:SiO+2H+===H2SiO3(胶体)
B.小苏打和烧碱溶液:HCO+OH-===CO+H2O
C.石灰石溶于盐酸:CO+2H+===H2O+CO2↑
D.石英溶于NaOH溶液:Si4++2O2-+2OH-===SiO+H2O
5.下列说法正确的是(  )
A.SiO2溶于水且显酸性
B.SiO2是制造太阳能电池的常用材料
C.SiO2是酸性氧化物,它不与任何酸反应
D.向硅酸钠溶液中通入CO2气体,有白色凝胶状固体析出
6.用线段连接相关材料和用途
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:浸有蒸馏水的滤纸条一段时间后燃烧起来,而浸有Na2SiO3饱和溶液的滤纸条一直没有燃烧。
思考与交流:答案:传统硅酸盐材料如:玻璃、陶瓷和水泥是用途非常广泛的建筑材料。新型陶瓷中有的有非常特殊的用途,如耐高温的高温结构陶瓷、能实现机械能和电能的相互转化的压电陶瓷、具有优异的光学性质的透明陶瓷、高温超导陶瓷、具有生物亲和性的生物陶瓷等,此外,科学家们还制成了其他一些具有特殊功能的含硅的物质,如碳化硅、硅合金、硅橡胶、人工制造的分子筛等。
活动与探究2:答案:(1)硅的物理性质:单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是带有金属光泽、灰黑色、熔点高、硬度大、有脆性、导电性介于导体和绝缘体之间的固体。
(2)用途:良好的半导体材料、硅芯片、制造光电池等。
【当堂检测】
1.C 解析:硅酸钠是一种黏合剂,同时又是一种弱酸盐,能与比硅酸强的酸或酸性氧化物反应。
2.AD 解析:硅原子最外层有4个电子,化学性质稳定,但自然界中没有游离态的硅。氧是地壳中含量最多的元素,硅排在第二位。硅是最重要的半导体材料。
3.B 解析:将Ca2MgxSiyO22(OH)2改写成氧化物的形式,2CaO·xMgO·ySiO2·H2O,则2+x+2y+1=22+2,x+2y=21。本题也可使用化合价代数和为0的方法解决。
4.AB 解析:考查离子方程式的书写以及硅的化合物的水溶性等问题。
5.D 解析:SiO2难溶于水,也不与水发生反应,但可与HF反应。制造太阳能电池的常用材料是晶体硅。
6.答案:
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第一节 无机非金属材料的主角——硅
第1课时 二氧化硅和硅酸
课堂合作探究[来源:21世纪教育网]
问题导学
一、SiO2和CO2的性质比较
活动与探究1
根据二氧化硅的存在和应用,请与同学讨论分析以下问题:
(1)SiO2具有哪些物理性质?
(2)SiO2的化学稳定性如何?你的根据是什么?
思考与交流
SiO2和CO2的性质有何差异?这些差异是由什么决定的?
化学式 SiO2 CO2
晶体类型 原子晶体(熔、沸点很高) 分子晶体(熔、沸点很低)[来源:21世纪教育网]
化学性质 (1)酸性氧化物可与碱、碱性氧化物反应,但不能溶于水形成硅酸(2)与氢氟酸反应 (1)酸性氧化物①可与碱、碱性氧化物反应②能溶于水形成碳酸(2)与盐在水溶液中反应如CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3(3)不与酸反应
制法与用途 (1)水晶可用于制造电子仪器的重要部件、光学仪器和工艺品(2)纯净二氧化硅可制造光导纤维(3)制玻璃、作建筑材料 (1)工业制法CaCO3CaO+CO2↑(2)实验室制法CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O
二、硅酸的性质
活动与探究2
1.如图在试管中加入3~5 mL Na2SiO3溶液,加入1~2滴酚酞试液,观察实验现象________________________________________________________________________。[来源:21世纪教育网]
2.用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,现象是_______________________________,
原因是_____________________________________________________________________。
3.根据以上实验现象和实验观察,分析盐酸和硅酸酸性的相对强弱:硅酸________盐酸(填“大于”“小于”或“等于”)。
1.硅酸是一种白色的固体,溶解度很小。其酸性很弱,比碳酸还弱,具有酸的通性,加热时可以分解生成SiO2和水。
2.硅酸一般可由可溶性的硅酸盐与其他酸反应制得:Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3(胶体);Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3(胶体)。它们都符合“强酸制弱酸”的原理。
当堂检测
1.下列关于二氧化硅的说法中错误的是(  )
A.二氧化硅分子是由一个硅原子和两个氧原子构成
B.二氧化硅与二氧化碳结构不同,物理性质有很大差异
C.二氧化硅是硅酸的酸酐
D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
2.把过量CO2气体通入下列溶液中,溶液始终保持澄清的是(  )
A.Na2SiO3溶液
B.澄清的石灰水
C.CaCl2溶液
D.Ca(ClO)2溶液
3.下列说法中正确的是(  )
A.二氧化硅是酸性氧化物,它可以跟强碱反应,但不能跟任何酸反应
B.根据SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑的反应,可推知硅酸酸性比碳酸强
C.CO2气体通入Na2SiO3溶液中可制得硅酸
D.SiO2与水反应可得到硅酸21世纪教育网
4.下列离子方程式,正确的是(  )
A.澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
B.碳酸钠溶液中加入二氧化硅:CO+SiO2===SiO+CO2↑
C.二氧化硅与烧碱溶液反应:SiO2+2OH-===SiO+H2O
D.硅酸与烧碱溶液中和:H2SiO3+2OH-===SiO+2H2O
5.下列关于二氧化硅的叙述中,不正确的是(  )
A.二氧化硅是一种坚硬难溶的固体,化学性质不活泼
B.二氧化硅不溶于水,也不能跟水起反应生成酸
C.二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别
D.二氧化硅是酸性氧化物,不跟任何酸反应
6.判断下列说法的正误,并加以解释。在括号中填“正确”或“错误”,横线上填解释原因。
(1)二氧化硅溶于水显酸性。(  )________。
(2)二氧化碳通入水玻璃可得到硅酸。(  )____________________。
(3)已知高温时有CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强。(  )______________________________。
(4)因为二氧化硅属于酸性氧化物,所以它不溶于任何酸。(  )____________________。
答案:
课堂·合作探究
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活动与探究1:答案:(1)纯净的SiO2晶体是无色透明的固体,熔点高,硬度大,不溶于水。
(2)SiO2的化学性质十分稳定,判断的根据是自然界中大量存在以SiO2为主要成分的矿物:如水晶、玛瑙、石英砂等。
思考与交流:答案:CO2熔、沸点低,常温下是气体,可溶于水。SiO2是熔、沸点很高的固体,不溶于水。物理性质的差异是结构的不同造成的。CO2以分子形式存在,而SiO2中不存在SiO2分子。二者化学性质相似,因为都是酸性氧化物,所以都可与碱发生反应。SiO2与HF发生反应是SiO2的特性,因为产物中的SiF4是气体,所以该反应可以发生。
活动与探究2:答案:1.溶液呈红色
2.红色变浅直至消失,溶液中出现白色胶状沉淀 生成了白色不溶于水的硅酸
3.小于
【当堂检测】
1.AD 解析:在二氧化硅晶体中,没有二氧化硅的“分子”,所以A是错误的;B是正确的;酸酐与相应的酸中成酸元素的化合价相同,C正确;氢氟酸可与二氧化硅反应,D项错。
2.C 解析:Na2SiO3溶液与CO2气体反应生成H2SiO3胶状沉淀,澄清的石灰水与CO2气体先反应生成白色沉淀然后白色沉淀溶解,CaCl2溶液与CO2气体不能反应,Ca(ClO)2溶液与CO2气体先反应生成白色沉淀后沉淀溶解。
3.C 解析:SiO2与氢氟酸反应:SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,A项错;B项反应是在高温条件下进行的,由于CO2是气体,生成后脱离反应体系使反应得以继续进行,但这不能说明硅酸的酸性比碳酸强,要比较硅酸和碳酸的酸性强弱必须比较它们在水溶液中电离出H+的难易程度,由于C的非金属性较Si强,所以H2CO3的酸性较H2SiO3强,B项错;由于H2CO3的酸性比H2SiO3强,所以Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3(胶体)+Na2CO3,C项正确;二氧化硅不溶于水,也不能与水反应,D项错误。
4.CD 解析:此题考查离子方程式的书写,其中A应生成HCO,B中此反应在溶液中不能发生,C、D是正确的。
5.D 解析:SiO2可与HF反应生成SiF4和H2O。
6.答案:(1)错误 二氧化硅不溶于水,也不与水反应
(2)正确 碳酸的酸性比硅酸的酸性强
(3)错误 只能说高沸点的二氧化硅可制取低沸点的二氧化碳
(4)错误 二氧化硅溶于氢氟酸
解析:本题考查二氧化硅的性质。
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第三节 硫和氮的氧化物
第2课时 氮和氮的氧化物 大气污染
课堂合作探究
问题导学
一、二氧化氮和一氧化氮
活动与探究1
(1)请你设计实验,将试管中的NO2尽可能多地被水吸收。
(2)参考上述实验设计,分析在工业上生产硝酸可以采取什么措施充分利用原料并减少污染物的排放?
1.空气中的氮气和氧气在高温或放电情况下能够化合生成NO。
2.NO是一种无色、难溶于水的气体,容易与空气中的氧气反应生成NO2。
NO2是一种红棕色、有刺激性气味、密度大于空气、易液化、易溶于水生成NO的气体。
3.NO气体不能用排空气法收集,否则NO与氧气反应,收集到的是NO2。NO2气体不能用排水法收集,否则NO2与水反应,收集到的是NO。[来源:21世纪教育网]
4.NO2和足量O2的混合气体通入水中,NO2可以被完全吸收生成HNO3。
3NO2+H2O===2HNO3+NO①[来源:21世纪教育网]
2NO+O2===2NO2②
①×2+②:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3
二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
活动与探究2
(1)请你分析人们的日常生活和生产活动中对空气可能造成污染的做法,并与其他同学交流。
(2)查阅资料,分析解决空气污染问题的方法。21世纪教育网
1.二氧化硫主要来自煤、石油的燃烧和含硫金属矿物的冶炼。工业尾气排放前用碱性溶液吸收处理既可以减少二氧化硫的排放,又可以变废为宝,提高社会效益和经济效益。[来源:21世纪教育网]
2.氮氧化物(NO、NO2)主要是机动车内燃机燃料产生的高温使空气中的氧气和氮气化合生成的。严格控制汽车尾气的排放标准是减少氮氧化物排放的有效措施。
3.二氧化硫和二氧化氮可导致酸雨现象的发生,直接破坏植被、建筑、交通工具、工业设备和电信电缆等。
当堂检测
1.最新的研究表明,NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。病毒学研究同时证实,NO对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于NO的叙述中正确的是(  )
A.NO是红棕色气体21世纪教育网
B.常温常压下,NO不能与空气中的氧气直接化合
C.含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等
D.NO易溶于水,不能用排水法收集
2.导致下列现象的主要原因和SO2有关的是(  )
A.酸雨
B.光化学烟雾
C.臭氧空洞
D.温室效应
3.下列污染现象主要与NO2有关的是(  )
A.臭氧空洞
B.水体富营养化
C.光化学烟雾
D.温室效应
4.酸雨给人类带来了种种灾祸,严重地威胁着地球生命生存的生态环境,下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是(  )
①对燃煤进行脱硫 ②对含SO2、NO2等的工业废气进行无害处理后,再排放到大气中 ③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物 ④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料,如天然气、甲醇等
A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
5.常见的污染物分为一次污染物和二次污染物,二次污染物是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或微生物的作用下,发生变化所生成的新污染物。如反应2NO+O2===2NO2中,二氧化氮为二次污染物。试分析下列物质会不会导致二次污染:①SO2 ②NO ③NO2 ④HCl ⑤CO2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:(1)向试管中通入氧气,可以使NO2与水反应生成的NO再与氧气反应生成NO2,反应持续发生,只要氧气的量充足,会使NO2完全转化成硝酸。
(2)工业上生产硝酸的时候,NO2与水反应生成的尾气不经处理就排入大气,会造成酸雨等环境问题,而通过实验设计我们可以发现,向NO2气体中加入适量的氧气,可以使NO2尽可能多地转化成硝酸。
活动与探究2:答案:(1)①大量燃烧煤和石油等化石燃料,尾气不经处理就排入大气中;②含硫金属矿石的冶炼;③春节期间烟花爆竹的大量燃放;④大量汽车尾气的排放;⑤垃圾焚烧。
(2)①改变能源结构、推广清洁燃料、使用清洁生产工艺,减少污染物排放;②强化节能,提高能源利用率、区域集中供暖供热;③强化环境监督管理和污染源的治理,实施总量控制和达标排放;④严格控制机动车尾气排放等;⑤绿化造林。
【当堂检测】
1.C 解析:本题考查的是NO的性质,要注意分清NO与NO2性质的差异。
2.A 解析:造成光化学烟雾的主要是氮氧化物,造成臭氧空洞的主要是氟利昂和氟氯烃,造成温室效应的主要是CO2。
3.C 解析:NO2主要造成酸雨和光化学烟雾两方面的环境问题。
4.C
5.答案:SO2能污染空气,在空气中能缓慢氧化生成SO3,SO3能形成酸雨,因此可以造成二次污染。NO和NO2本身都是污染物,NO被氧气氧化生成NO2,NO2与水反应生成NO和HNO3,NO和NO2都会造成二次污染。而HCl和CO2在空气中都比较稳定,不会形成新的有害物质
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第二节 富集在海水中的元素——氯
第2课时 氯离子的检验
课堂合作探究
问题导学
一、氯离子的检验21世纪教育网
活动与探究1
(1)如图,向稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水和蒸馏水中分别滴加AgNO3溶液后,再逐滴滴入稀硝酸,你会观察到什么样的实验现象?根据以上实验现象,分析思考:实验室中如何检验氯离子?
(2)如果上述实验中没有加入稀硝酸,出现白色沉
淀能否说明溶液中一定有氯离子?
氯离子的检验
21世纪教育网 实验现象 解释或离子方程式[来源:21世纪教育网]
加入硝酸银溶液 加入稀硝酸
稀盐酸 白色沉淀 沉淀不消失 Ag++Cl-===AgCl↓
NaCl溶液 白色沉淀 沉淀不消失 Ag++Cl-===AgCl↓
Na2CO3溶液 白色沉淀 沉淀消失,生成气体 2Ag++CO===Ag2CO3↓Ag2CO3+2H+===2Ag++CO2↑+H2O
自来水 白色沉淀 沉淀不消失 Ag++Cl-===AgCl↓
蒸馏水 无明显现象 无明显现象 蒸馏水中没有Cl-
用稀硝酸酸化的AgNO3溶液可以检验溶液中的卤素阴离子。如果产生白色沉淀,说明溶液中含有氯离子;如果产生淡黄色沉淀,说明溶液中含有溴离子;如果产生黄色沉淀,说明含有碘离子。
二、卤族元素的性质
活动与探究2
(1)向盛有2 mL KI溶液的两支试管中分别滴入几滴氯水和溴水,然后滴入少许淀粉溶液,观察溶液颜色的变化。
现象:______________________________________________________________________。
分析:______________________________________________________________________。
结论:______________________________________________________________________。
(2)向盛有2 mL NaBr溶液中,滴入几滴氯水,观察溶液颜色的变化。
现象:______________________________________________________________________。
分析:______________________________________________________________________。
结论:______________________________________________________________________。
综合上述结论:______________________________________________________________。
按照氟、氯、溴、碘的顺序,原子半径逐渐增大,因此单质及其化合物的性质有规律性的变化。
1.卤素单质的氧化性强弱顺序:F2>Cl2>Br2>I2。
2.卤素阴离子的还原性强弱顺序:I->Br->Cl->F-。
当堂检测
1.常温常压下,下列溶液中含有大量氯离子的是(  )
A.NaCl饱和溶液 B.新制氯水
C.AgCl饱和溶液 D.KClO3溶液
2.证明某白色固体中含有Cl-的正确操作方法是(  )
A.加入AgNO3溶液和稀硝酸,看是否有白色沉淀生成
B.溶于水后加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
C.加入AgNO3溶液,看是否有白色沉淀生成
D.溶于水后再加入AgNO3溶液和稀硝酸,看是否有白色沉淀生成
3.鉴别Cl-、Br-、I-三种离子,宜选用的试剂是(  )
A.溴水和淀粉溶液 B.AgNO3溶液和稀硝酸
C.氯水和CCl4溶液 D.氯水和碘化钾淀粉溶液
4.随着卤素原子半径的增大,下列递变规律正确的是(  )
A.单质的熔、沸点逐渐降低
B.卤素离子的还原性逐渐增强
C.气态氢化物稳定性逐渐增强
D.单质的氧化性逐渐增强
5.某溶液中的Cl-、Br-、I-物质的量比为1∶2∶3,欲使这些离子的物质的量比变成3∶2∶1,那么要通入Cl2的物质的量与反应的I-物质的量比为(  )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
6.实验室中用足量的MnO2和含有4 mol溶质的浓盐酸充分反应制氯气,下列说法正确的是(  )
A.该实验中共消耗1 mol MnO2,生成1 mol氯气
B.为了除去氯气中混有的杂质气体,可以依次通过饱和食盐水和碱石灰
C.在该反应中MnO2作氧化剂,浓盐酸作还原剂
D.氯气可以用向上排空气法或排水法收集
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:(1)稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水中加入AgNO3溶液出现白色沉淀,蒸馏水中没有明显现象。加入稀硝酸后,Na2CO3溶液中白色沉淀消失并有气体生成,稀盐酸、NaCl溶液、自来水中白色沉淀没有消失。
实验室中可用硝酸酸化的AgNO3溶液来检验氯离子,如果出现白色不溶于稀硝酸的沉淀,说明溶液中含有氯离子。
(2)不能说明一定含有氯离子,因为Ag2CO3也是白色沉淀,如果不加入硝酸,就不能排除CO的干扰。
活动与探究2:答案:(1)现象:溶液中变成棕黄色,加入淀粉溶液后变成蓝色
分析:Cl2和Br2都将溶液中的I-氧化成I2
结论:单质的氧化性Cl2>I2,Br2>I2
(2)现象:溶液中变成橙黄色
分析:Cl2将溶液中的Br-氧化成Br2
结论:单质的氧化性Cl2>Br2
综合上述结论:卤素单质的氧化性强弱顺序:F2>Cl2>Br2>I2。卤素阴离子的还原性强弱顺序:I->Br->Cl->F-
【当堂检测】
1.A 解析:氯水的浓度不大,因此氯离子不是大量的,AgCl饱和溶液中由于AgCl难溶于水,所以氯离子的量是少量的。KClO3溶液中存在的是ClO没有Cl-。
2.D 解析:本题考查Cl-的检验,其中A选项中没有将白色固体溶于水配成溶液,所以不正确。
3.BC 解析:A项不选,溴水和淀粉只能鉴别出I-,不能区分Cl-、Br-;B项可选,可利用卤化银沉淀颜色的不同区分出Cl-、Br-、I-(AgCl白色沉淀、AgBr浅黄色沉淀、AgI黄色沉淀);氯水能将Br-、I-氧化为Br2、I2,经CCl4萃取后有机层一个呈橙色,一个呈紫红色,故C项可选;D项中因淀粉碘化钾中的I-也被氧化,干扰了实验,故不合适。其实Br-、I-经氯水氧化后的现象并不是差别很大,故往往需通过萃取后有机层的颜色来进一步确定。
4.B 解析:卤素单质的状态是气—气—液—固,其熔、沸点是逐渐升高的,故A错。单质的氧化性逐渐减弱,离子的还原性逐渐增强,故B是正确的,D错误。气态氢化物的稳定性逐渐减弱,水溶液的酸性增强,C错。
5.A 解析:Cl2先与I-反应,由于反应后溶液中I-仍然存在,所以Br-没有发生反应,因此就是一份Cl2与两份I-反应达到上述的比值。
6.C 解析:该反应需要的是浓盐酸,虽然含有4 mol的溶质,但是由于反应进行到一定程度后,盐酸浓度降低,反应停止,生成的氯气少于1 mol,消耗的MnO2也不足1 mol,所以A错;碱石灰的成分是CaO和NaOH,氯气可以与之发生反应,所以不能用碱石灰干燥氯气,B错;氯气可溶于水,不能用排水法收集,可以用排饱和食盐水的方法,但不能收集到干燥的氯气,D错。
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第四节 氨 硝酸 硫酸
第1课时 氨和铵盐
课堂合作探究
问题导学
一、NH3的性质
活动与探究1
1.如图在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯中(预先在水中滴入少量酚酞溶液)。轻轻挤压滴管使少量水进入烧瓶。
(1)请你描述看到的实验现象。
(2)分析出现这种实验现象的原因。
(3)根据实验现象推断氨气可能有什么化学性质?你推测氨气可能还有什么性质?
2.将蘸有浓盐酸和浓氨水的两根玻璃棒相互接近,有何实验现象?将浓盐酸换成浓硫酸,是否有相同现象?
1.氨气的物理性质
氨气是无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的密度小,易液化,极易溶于水,1体积水可以溶解700体积的氨气。
2.氨气的化学性质
(1)与水反应溶液呈碱性:NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-,氨气是中学阶段涉及的唯一一种碱性气体,可以使用湿润的红色石蕊试纸来检验。氨水是氨气溶于水后形成的混合物,其中含有NH3、NH3·H2O、H2O三种分子和NH、OH-与极少量的H+。液氨是液态的氨气,其中只有NH3分子。
(2)与酸反应:NH3+HCl===NH4Cl
(3)被氧气氧化:4NH3+5O24NO+6H2O
(4)NH3·H2O不稳定,受热容易分解:NH3·H2ONH3↑+H2O
二、铵盐的性质
活动与探究2
如图:在试管中加入少量NH4Cl固体,用酒精灯对其进行加热,观察试管内固体的变化
________________________________________________________________________,
原因是_____________________________________________________________________。21世纪教育网
21世纪教育网
1.铵盐受热容易分解。
2.铵盐都易溶于水,铵盐溶液与碱溶液或铵盐固体与碱固体共热都可以生成氨气。
3.铵盐可以用加碱后加热,再用湿润的红色石蕊试纸来检验。氨气是唯一可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
当堂检测
1.在下图装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是(  )
a(干燥气体) b(液体)
A NO2 水
B CO221世纪教育网 4 mol·L-1NaOH溶液
C Cl2 饱和NaCl水溶液
D NH3 1 mol·L-1HCl
2.氨水呈弱碱性的原因是(  )
A.通常状况下,氨气的溶解度较大
B.氨水中的NH3·H2O电离出少量的OH-
C.溶于水的氨气生成的少量NH3·H2O全部电离生成OH-
D.氨气本身的碱性弱
3.下列不是铵盐所共有的性质是(  )
A.都易溶于水
B.都是无色晶体21世纪教育网
C.受热都易分解,生成氨和相应的酸
D.其溶液和NaOH溶液共热时,放出使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
4.下列操作不能用于检验NH3的是(  )
A.气体使湿润的酚酞试纸变红
B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝21世纪教育网
C.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近
D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
5.试分析液氨泄漏时应该采取怎样的防范措施?
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:1.答案:(1)实验现象:打开止水夹后水从烧杯中进入烧瓶中,形成美丽的红色喷泉。
(2)氨气迅速溶于水,造成烧瓶内压强大大降低,水被压入烧瓶中,生成碱性溶液,使酚酞溶液变红。
(3)氨气在水中的溶解度很大而且溶解的速度很快,氨气溶于水生成碱。推测氨气还可能:与酸反应生成盐,能被氧化剂氧化生成氮的较高价化合物。
2.答案:两根玻璃棒之间出现白烟,浓盐酸和浓氨水都易挥发,生成白色的氯化铵颗粒。换成浓硫酸没有相同的现象,因为浓硫酸不挥发。
活动与探究2:答案:试管内固体减少,管口出现白色固体 NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,NH3和HCl在管口遇冷重新化合生成NH4Cl固体
【当堂检测】
1.BD 解析:产生喷泉的条件:气体在液体中的溶解度很大,产生足够的压强差(负压)。CO2在水中溶解度不大,不能产生喷泉,但在NaOH溶液中因发生CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,其溶解度显著增大,此时形成喷泉。题干要求液体充满烧瓶。
2.B 解析:本题考查氨水的成分和化学性质,氨气是非电解质,氨水之所以导电是因为氨气溶于水生成的NH3·H2O部分电离生成NH和OH-,NH3·H2O是弱电解质,所以氨水的碱性较弱。
3.C
4.C 解析:浓硫酸不易挥发,氨气与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近时无明显现象。
5.答案:氨气的溶解度极高,且极易挥发,所以被吸附在皮肤黏膜或眼黏膜上,会产生刺激和炎症,所以液氨泄漏时应采取一定的防范措施,如利用氨气密度小的性质,向地势较低、逆风的方向撤离事故区。
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第三节 硫和氮的氧化物
第1课时 硫和硫的氧化物
课堂合作探究
问题导学
一、硫在自然界中的存在和单质的性质
活动与探究1
根据硫的存在形式的学习,请与同学讨论分析:
(1)为什么化石燃料的大量燃烧造成了温室效应的同时,也加剧了酸雨现象的发生?
(2)观察硫黄的色、态、水溶性,总结其物理性质。
1.硫可以以游离态和化合态的形式广泛地存在于自然界中。
2.硫是一种黄色的晶体,质脆,易研为粉末。不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
3.硫或含硫的物质在空气中燃烧时首先生成二氧化硫。
二、二氧化硫的性质
活动与探究2
(1)如图将盖有胶塞、盛有二氧化硫气体的试管倒立在水中,在水面下打开胶塞,观察试管内水面________。待水面不再变化时,在水下用胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定溶液呈________性。在试管中保留1/3的溶液,滴入1~2滴品红试液,振荡,观察到的实验现象是_____________。加热试管,又观察到______________________________________。
(2)根据上述实验现象分析,二氧化硫是________(填“酸”或“碱”)性氧化物。某同学将制得的SO2通入澄清石灰水中,发现澄清石灰水先变浑浊后变澄清,请你用化学方程式解释这一现象,并分析能否用澄清石灰水鉴别SO2 和CO2。
(3)由于化石燃料的大量使用和含硫矿石的冶炼等因素,全球酸雨问题日益严重。二氧化硫是造成酸雨的罪魁祸首之一,根据上述结果分析,在工业生产中可以选用什么原料减少二氧化硫的排放和污染?
(4)从氧化还原的角度来看,二氧化硫和二氧化碳有何差异?
二氧化硫的化学性质
1.漂白性:与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质,这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。[21世纪教育网
2.酸性氧化物的性质:与水反应生成亚硫酸:SO2+H2OH2SO3;
与碱或碱性氧化物反应生成亚硫酸盐:SO2+CaO===CaSO3;SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
3.还原性:与氧气反应生成三氧化硫:2SO2+O22SO3。
当堂检测21世纪教育网
1.全社会都在倡导诚信,然而总是有个别不法商贩却背道而驰。如有些商贩为了使银耳增白,就用硫黄(燃烧硫黄)对银耳进行熏制,用这种方法制取的洁白的银耳对人体是有害的。这些不法商贩所制取的增白银耳利用的是(  )
A.S的漂白性
B.S的还原性
C.SO2的漂白性
D.SO2的还原性[21世纪教育网
2.为除去CO2中混有的少量SO2杂质,应选用的试剂是(  )
A.饱和Na2CO3溶液
B.饱和NaHCO3溶液21世纪教育网
C.饱和NaOH溶液
D.饱和NaHSO3溶液
3.飘尘是物质燃烧时产生的粒状飘浮物,颗粒很小,不易沉降。它与空气中的SO2和O2接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气的酸度增加,环境污染更为严重。其中飘尘所起的作用可能是(  )
A.氧化剂 B.还原剂
C.催化剂 D.载体
4.下列叙述正确的是(  )
A.SO2能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色是因为SO2有漂白性
B.可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C.SO2溶于水能导电,所以SO2是电解质[来源:21世纪教育网]
D.SO2通入BaCl2溶液中无沉淀生成
5.Cl2和SO2都具有漂白作用,若将等物质的量的这两种气体混合通入品红与BaCl2的混合液,能观察到的现象是(  )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
6.硫有一些特殊的化学性质,从而决定了在生活中特殊的用途。例如硫单质易与不活泼金属汞、银化合,在家庭、医务室等场所不小心有水银温度计打碎而有汞撒落的时候,可用硫粉处理。请试着写出硫粉与汞的反应方程式:____________________;某次实验后在试管内壁上粘附有一些硫晶体,怎样洗掉这些硫呢________________。
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:(1)化石燃料的大量燃烧生成大量的二氧化碳,造成了温室效应。化石燃料来自远古时代的生物,其蛋白质中含有硫元素,所以化石燃料燃烧时生成SO2,加剧了酸雨现象的发生。
(2)硫是一种黄色的晶体,质脆,易研为粉末。不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
活动与探究2:答案:(1)上升 酸 品红褪色 溶液又恢复红色
(2)酸 SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O; CaSO3+H2O+SO2===Ca(HSO3)2 不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,因为二者都能使澄清石灰水先变浑浊后变澄清。
(3)因为二氧化硫是酸性氧化物,可以选用碱液来吸收二氧化硫,如NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O,也可以使用碱性氧化物,如CaO;亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强,所以还可以使用相对廉价的石灰石粉(主要含碳酸钙)来消除二氧化硫。
(4)SO2中硫元素处在中间价态,既有氧化性又有还原性,而CO2只有氧化性。
【当堂检测】
1.C 解析:本题结合社会上不法商贩的恶劣行为,考查二氧化硫的漂白性。
2.B 解析:H2SO3酸性比H2CO3强,因此可使用饱和NaHCO3溶液除去SO2杂质气体,反应方程式为2NaHCO3+SO2===Na2SO3+2CO2+H2O。Na2CO3溶液和NaOH溶液既能吸收SO2又能吸收CO2,饱和NaHSO3溶液不能吸收SO2。
3.C 解析:飘尘在SO2转化为SO3的过程中加快了反应速率,使环境污染更为严重,所以飘尘起的是催化剂的作用。
4.D 解析:A项,SO2能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色是因为SO2有还原性,A项错;SO2和CO2通入澄清石灰水中现象相同,B项错;SO2是非电解质,C项错;D项正确。
5.C 解析:尽管潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用,但Cl2具有强的氧化性,而SO2具有还原性,若同时使用,它们将会发生如下反应:Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl。这样两者等物质的量混合,会完全丧失漂白作用,溶液不会褪色,而生成的H2SO4会和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色BaSO4沉淀。
6.答案:Hg+S===HgS 用CS2进行清洗
解析:借此题让学生了解硫的特性及应用。
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第二节 富集在海水中的元素——氯
第1课时 活泼的黄绿色气体——氯气
课堂合作探究
问题导学
一、氯气的发现和确认
活动与探究1
阅读“科学史话”栏目,请与同学讨论分析以下问题:
1.从氯气的发现到确认氯是一种新元素,时间跨越了三十多年,从这一史实中我们可以得到什么启示?
2.舍勒最早发现了氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法,写出该反应的化学方程式。
1.1774年,瑞典化学家舍勒最早发现了氯气,化学方程式是MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
2.1810年,英国化学家戴维确认了氯气的组成。
二、氯气与水的反应
活动与探究2
1.在新制的氯水和干燥的氯气中分别加入红色的布条,观察布条能否褪色?
2.试分析布条褪色的原因。
1.氯气溶于水得到的溶液叫做氯水。Cl2+H2OHCl+HClO
氯水中含OH-有的微粒:H2O、Cl2 、H+、Cl-、HClO、ClO-、OH-。
2.干燥的氯气不能使有色布条褪色,能够使布条褪色的是具有强氧化性的HClO, HClO具有较强的氧化性,可以漂白有色物质,也可以杀菌消毒。但是HClO是一种不稳定的酸,在光照条件下容易分解生成HCl和O2,因此,久置的氯水没有漂白的作用,成分上相当于是稀盐酸。
三、氯气与碱的反应
活动与探究3
与同学们讨论并完成下列问题:
1.氯气溶于水后可生成酸,如果向新制的氯水中加入Ca(OH)2,会进一步反应吗?试写出总的化学方程式。
2.漂白粉的有效成分Ca(ClO)2可与空气中的CO2、H2O反应生成HClO,试写出化学方程式。21世纪教育网
3.通过Ca(ClO)2与CO2、H2O反应生成HClO的事实,比较HClO和H2CO3酸性的相对强弱并指出保存漂白粉的注意事项。______________________________________________。
1.氯气与碱的反应可以看成是氯气先与水反应生成的酸又与碱反应生成盐。
Cl2+H2OHCl+HClO
HCl+NaOH===NaCl+H2O
HClO+NaOH===NaClO+H2O
综合可得:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
2.漂白粉的漂白原理是Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
反应之所以可以发生是由于HClO的酸性弱于H2CO3,因此在空气中放置漂白粉可与空气中的CO2和H2O反应生成HClO,HClO见光分解而使漂白粉失效,漂白粉应该密封并置于干燥处保存。
当堂检测[来源:21世纪教育网]
1.下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(  )
A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂
B.每生成1 mol氯气,就要转移2 mol电子
C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的
2.饱和氯水长期放置后,下列微粒在溶液中不减少的是(  )
A.Cl2 B.HClO[来源:21世纪教育网]
C.Cl- D.H2O
3.下列关于漂白粉的叙述中正确的是(  )
A.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B.漂白粉在空气中久置会变质
C.漂白粉是氯气和澄清的石灰水反应制得的
D.漂白粉是纯净物
4.湿润的蓝色石蕊试纸接触氯气后,其颜色变化为(  )
A.变红
B.变白
C.先变红再变白
D.不变色
5.氯水的下列性质是由氯水中的什么成分决定的?
(1)向氯水中加入紫色石蕊溶液,先变红后褪色___________________________________。
(2)向氯水中加入少量Na2CO3固体产生能够使澄清石灰水变浑浊的气体________________________________________________________________________。
(3)向氯水中滴加AgNO3产生白色不溶于硝酸的沉淀
________________________________________________________________________。
(4)新制的氯水呈黄绿色____________________________________________________。
6.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,向漂白粉溶液中通入CO2,会有什么现象发生,试写出有关的化学方程式;请据此推测保存漂白粉应注意什么问题?
答案:21世纪教育网
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:1.从这一史实中我们可以得到启示:(1)错误的理论往往束缚人的思维。(2)科学应该尊重实验事实,科学需要质疑精神。
2.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
活动与探究2:答案:1.在新制的氯水中的布条褪色了。而干燥氯气中的布条没有褪色。
2.布条褪色不是由于Cl2,而是因为Cl2与水反应生成的新物质使布条褪色了,因为产物中的HCl没有漂白能力,所以是强氧化性的HClO使布条褪色。
活动与探究3:答案:(1)会进一步反应, 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(2)Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
(3)HClO酸性弱于H2CO3,漂白粉应该密封并置于干燥处保存,防止与H2O和CO2接触
【当堂检测】
1.C 解析:实验室至今常用的制备氯气的方法是瑞典化学家舍勒发现的。该反应是氧化还原反应。根据化合价的变化可以看出,每生成1 mol氯气,就要转移2 mol电子,4 mol浓盐酸中有2 mol被氧化成氯气,因此盐酸在反应中只有一半作还原剂,还有一半起酸的作用。所以A是正确的,B和D也是正确的。C项中MnCl2是可溶于水的强电解质,因此应该拆开写,正确的写法应该是MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑。
2.C 解析:饱和氯水长期放置,HClO分解为O2、H+和Cl-,Cl2逐渐溶于水生成HClO,水会蒸发减少,所以不会减少的只有Cl-。
3.B 解析:漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2,漂白粉是混合物,因此A、D都是错误的。漂白粉在空气中久置会变质,B是正确的。澄清的石灰水浓度太小,漂白粉是由氯气和石灰乳反应制得的,所以C是错误的。21世纪教育网
4.C 解析:氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,先变红后褪色。
5.答案:(1)石蕊溶液变红是H+的作用,褪色是HClO的作用 (2)H+的作用 (3)Cl-的作用 (4)单质Cl2的颜色
解析:氯水中含有:H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO、ClO-等,因此,氯水兼有上述所有离子的性质。
6.答案:先生成白色沉淀,然后又逐渐溶解;Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2;漂白粉应该密封并置于干燥处保存,防止与H2O和CO2接触。
解析:次氯酸是比碳酸还弱的酸。
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