05级化学新教材总复习讲义2[下学期]
文档属性
| 名称 | 05级化学新教材总复习讲义2[下学期] |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 304.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2006-11-16 11:27:00 | ||
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文档简介
13.非金属元素概论（一）
教学目标
知识技能：了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系，掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。了解常见非金属元素（Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si）的单质及其化合物。
能力培养：通过对本节内容的分析讨论，使学生在掌握元素化合物知识的基础上培养学生对知识进行分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力和直觉思维能力以及灵活运用所学知识解决问题的能力。
科学思想：培养学生建立“一切客观事物本来是互相联系和具有内部规律的”辩证唯物主义的观点。
科学品质：认识本质，进行知识整理、综合、提高与拓展的方法培养。
科学方法：培养学生科学抽象、概括整理、归纳总结、准确系统地掌握知识规律的方法。
重点、难点 非金属元素的结构、性质及应用。元素化合物知识的综合应用及物质推断。
教学过程设计
教师活动
【引入】一、元素化合物的复习方法
落实存在、性质、制备、用途四要点。
学生活动
体会“位、构、性”三者关系。
【举例】（1）从位置出发，以Cs为例。位置：第六周期，IA族。→结构特点：最外层只有一个电子，原子半径大。→比Na、K更活泼的金属元素，具强的金属性。→应隔绝空气保存；与水反应剧烈，可能发生爆炸；与氧气迅速反应，主要产物肯定不是Cs2O。
（2）从结构出发：已知某元素原子有六个电子层，最外层2个电子→最外层电子数少，电子层数多，应是活泼金属，金属性大于钙→与水剧烈反应；氢氧化物是可溶性强碱；碳酸盐、硫酸盐均不溶于水。
与教师共同分析。
（3）从性质出发：某单质能从水中置换出O2。→非金属性大于氧，应为最活泼的非金属元素F→在周期表的右上角，第二周期ⅦA族→可与绝大多数金属、非金属甚至某些稀有气体直接反应；化合价只有-1价；几乎无法用氧化剂将F-氧化成F2。
分析：
归纳：
【投影】例1 BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称，若知：①在BGO中，锗处于其最高价态。②在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8个电子稳定结构。③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空：
（1）锗和铋的元素符号分别是____、____。
（2）BGO晶体的化学式是____。
（3）BGO晶体所含铋氧化物的化学式是____。
【组织讨论】请分析解题思路，归纳思维过程。
2．总结规律、串联比较，使知识系统化、网络化。
分析：Ge：第Ⅳ主族元素，最高正价+4；最高价氧化物GeO2。
Bi：第Ⅴ主族元素，最外层5个电子→满足8电子稳定结构应形成共价键数目：8-5=3→BiCl3→在BGO中铋为+3价→氧化物Bi2O3。
设BGO化学式为mGeO2·nBi2O3
有：2m=3n m∶n=3∶2
m=3 n=2
→BGO化学式为3GeO2·2Bi2O3
（或Bi4（GeO4）3）
答案：略。
归纳思维过程：
位置→最外层电子数→成键情况→实际价态→化学式
即：位置→结构→性质
【投影】例2 有A、B、C三种常见的短周期元素，它们之间两两结合成化合物X、Y、Z。X、Y、Z之间也能相互反应。已知X是A和B按原子个数比1∶1组成的化合物，其它元素形成的单质（仍用A、B、C表示）和组成的化合物间反应关系式如下：
①B+C→Y ②A+C→Z ③X+Y→M
④X+Z→C+N ⑤Y+Z→C+N
请填空：
（1）上述反应中，一定属于氧化还原反应的是____，理由是____。
（2）若M是一种无色、粘稠的油状液体化合物，则X、Y、Z分别是____。
（3）写出反应③、④的化学方程式：
③______，
④______。
【组织讨论】请分析解题思路并总结思维方法。
分析：有单质参加的化合反应和置换反应一定是氧化还原反应，故①、②、④、⑤一定是氧化还原反应。由题意知：Y、Z中均含C元素，且一为正价，一为负价，故C为非金属元素。可能是硫或氮，则Y、Z极可能一为氧化物，一为气态氢化物→N可能是H2O。
又：M由A、B、C三种元素组成；M是一种无色、粘稠的油状液体化合物。依据物质的分类→M应是酸→M是H2SO4
A—H；B—O；C—S
X—H2O2；Y—SO2；Z—H2S
答案：略。
进行思维方法总结：
对元素化合物的推断题，首先要仔细审题，把握题意，明确题目给定条件和要求。然后，在熟练的知识网络基础上，搜索扫描，确定范围。寻找切入点或突破口，最后分析求解。
【点评】只有将所学过的知识系统化、网络化，并从中找到知识规律，才能准确地找到切入点和突破口，从而培养出良好的直觉思维能力。
3．以结构为主线，以元素周期律为指导，联系类型、掌握递变。
【投影】例3 同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物PH4I是无色晶体，下列对它的描述不正确的是 [ ]
A．它是一种共价化合物
B．在加热时此化合物可以分解
C．这种化合物能跟碱发生反应
D．该化合物可以由PH3与HI化合而成
【提问】怎样求解信息题？
分析：由题意知，PH4I与NH4I结构和性质相似，而NH4I又应与NH4CI结构与性质相似。而NH4CI是一种离子化合物；受热易分解；可与强碱反应；可由NH3与HCI化合而成。故所选答案为A。
总结：对信息题，先要准确地理解、把握信息，从中理出信息要素。然后利用信息要素，结合自己所学知识来分析和解决问题。
二、非金属元素在周期表中的位置和结构特点教师与学生一起分析周期表
【提问】1．非金属元素数目？在周期表中所处区域？与周期序数的关系？
回答：
1．22种非金属元素，有6种是稀有气体；除H外均处于周期表右上方；除第一周期外，每周期非金属元素数目=8-周期序数。
2．非金属元素的结构特点？
2．除H、He、B外，最外层电子数≥4；且原子半径比同周期的金属元素小。
三、非金属单质的物理性质
【提问】非金属单质有怎样的物理性质？请归纳他们的状态、晶体类型及其溶解性。
归纳：
常温下状态：气态H2、N2、O2、F2、Cl2（稀有气体除外）；液态Br2；其余为固态。晶体类型：原子晶体B、C、Si；分子晶体：除B、C、Si外的其它（常见）非金属单质。溶解性：除F2与水发生置换反应，Cl2、Br2在水中发生自身氧化还原反应（部分）外，可以说非金属单质均难溶于水。
【投影】例4 有A、B、C、D四种短周期元素，已知A原子最外层电子数比电子层数少，常温、常压下，B2、C2、D2均为无色双原子气体分子。这四种元素的单质和化合物之间在一定条件下存在如下反应：
（1）2A+C2=2AC（3）3B2+D2=2DB3
（2）3A+D2=A3D2（4）2B2+C2=2B2C
请填空：
（1）电子式：AC____，B2C____，DB3____。
（2）DB3分子的空间构型____，是____（填极性或非极性）分子。
（3）A3D2溶于B2C中，发生复分解反应的化学方程式是______。
分析：由A原子最外层电子数比电子层数少→A可能为Li或Mg；
常温、常压下，B2、C2、D2均为无色双原子气体分子→它们可能是H2、N2、O2（五种气体中，F2、Cl2分别为浅黄绿色和黄绿色气体），再结合给定条件判断B—H；C—O；D—N；A—Mg。
所以，相应化合物：
AC—MgO；B2C—H2O；DB3—NH3；
A3D2—Mg3N2。
答案：略。
【提问】1．请分析解题思路；2．怎样把握物质的物理性质？
回答：首先要把握通性，然后根据不同物质类型，突出其代表性和特性。
四、非金属单质的制备
（一）实验室制备
制备非金属单质，要结合非金属元素及其化合物的性质、存在来考虑。
【组织讨论】实验室通常用哪些方法来制备非金属单质？请同学们通过讨论，给以归纳总结。
分小组读书讨论、归纳总结如下：
1．还原法
用还原剂还原的方法来制备，如H2：
Zn+2H+→Zn2++H2↑
2．氧化法
用氧化剂氧化非金属阴离子的方法来制备（包括用同一种非金属元素的高价态氧化该元素的低价态来制备单质。），如：Cl2、Br2、I2、（N2）等。
MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O
（或用KMnO4、KClO3等做氧化剂；Br2可类似制备）
Cl2+2X-（Br-、I-）→X2+2Cl-
3．加热分解法
在加热条件下使某些化合物发生分解反应以制备单质，如：O2
也可通过其他分解反应来制备O2：
2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑
4．分离法
将空气通过NaOH溶液、浓硫酸、灼热的铜网后，可得较纯净的N2气体。
【投影】例5 根据下图实验，填空和回答问题
（1）烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式为：______
装置（Ⅱ）的烧杯中冷水的作用是：______
装置（Ⅲ）的烧杯中液体的作用是：______
（2）进行此实验时，烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是因为______。
（3）装置（Ⅲ）的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其理由______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：由题目给定条件知，此为制取单质溴的实验装置，应该选用强氧化剂来氧化Br-成Br2。
在（Ⅰ）中，浓硫酸、二氧化锰和溴化钠发生反应生成溴单质。然后在（Ⅱ）中冷却成液态。故（Ⅲ）是用来吸收尾气中的溴化氢气体的。
由于溴蒸气的强腐蚀性，在实验过程中应避免与橡胶接触。
答案：
（1）MnO2+H2SO4+2NaBr 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2↑
冷凝：吸收未冷凝的气体。
（2）溴蒸气会腐蚀橡皮塞和橡皮管。
（3）当气体被吸收时，液体上升到漏斗中。由于漏斗的容积较大，导致烧杯中液面明显下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中液体又流回到烧杯中，从而防止了倒吸。
【提问】此反应中浓硫酸的作用？可否用浓硫酸与溴化钠反应来制取溴化氢气体，为什么？
回答：此反应中，浓硫酸首先与溴化钠反应生成溴化氢，然后，溴化氢再与二氧化锰反应制取溴单质。尽管浓硫酸具有强氧化性，过程中会把部分溴化氢氧化生成溴单质，但由于最终目的是制单质溴，故无影响。但制溴化氢就不同了，因要求最终产物是溴化氢，而浓硫酸会把部分溴化氢氧化生成溴，故此法不可用。
【小结】解题思路与方法：（1）审题，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意与前面所总结方法相联系）。
（二）非金属单质的工业制法
【组织讨论】请同学们通过讨论，给以归纳总结。
分小组读书讨论、归纳总结如下：
1．电解法
用于将还原性较弱的非金属阴离子氧化成单质。
2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
2．还原剂还原法
在高温下，用还原剂将非金属元素的高价态还原成零价。如H2、Si的制备。
C+H2O CO+H2↑
2C+SiO2 Si+2CO↑
3．氧化剂氧化法
用氧化剂将非金属阴离子氧化成非金属单质。如从海水中提取溴、碘。
4．分离法
用物理方法从混合物中分离所需要的单质。如将空气液化后气化，分离出N2、O2。
【小结】引导学生将实验室制法与工业制法相对比（原理、原料、方法）。→工业制备要考虑原料来源、操作、生产的连续性、废弃物处理、经济效益、环境保护等问题。
精选题
一、选择题
1．氮的固定是指 [ ]
A．植物从土壤中吸收含氮养分
B．植物将所吸收的含氮养分在体内转化为植物蛋白质
C．将氨转变为硝酸及其他氮的化合物
D．将空气中氮气转变为含氮化合物
2．汽车尾气中的CO、NO都是城市空气中浓度较高的严重污染物，有关它们的叙述不正确的是 [ ]
A．CO、NO的燃烧产物分别是CO2和NO2
B．NO、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐
C．化学上有一种说法：等电子体结构类似。CO与NO+（亚硝酰基阳离子）的微粒中最外层电子数之和相等，应具有类似的结构
D．在催化剂作用下，可通过反应：2CO+2NO→N2+2CO2来达到净化汽车尾气的目的
3．有A、B、C三种气体，分别是Cl2、HCl、HBr，A和B混合无反应，那么下列判断正确的是 [ ]
A．C一定不是HCl
B．不能确定A、B各是什么物质
C．C可能是HCl
D．C一定是HBr
4．密闭容器中，300℃时将100mL由H2O、CO2、H2和CO组成的混合气体与足量的Na2O2在连续电火花作用下充分反应后，容器内压强只有原来的五分之一，则原混合气体中各组分的体积比不可能是 [ ]
A．1∶1∶1∶1
B．3∶1∶2∶4
C．1∶3∶5∶1
D．2∶2∶3∶3
5．1998年，美国科学家合成出具有极强爆炸性的“N5”，但对其结构尚不十分清楚，只知“N5”实际是带正电荷的分子碎片。若“N5”的空间结构呈V型对称，5个氮原子最外电子层都达8电子结构，且含2个N≡N，将其视为“N5n+”，则n值为 [ ]
A．1 B．2 C．3 D．4
6．某种混合气体可能含有N2、HCl、CO，把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化。再通过足量的Na2O2固体，气体体积减小。最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体。以下对混合气体组分的判断，正确的是 [ ]
A．一定没有N2；CO和HCl至少有一种
B．一定含有N2、HCl和CO
C．一定有N2；CO和HCl至少有一种
D．一定有N2和HCl；没有CO
7．将1体积选项中的气体与10体积O2混合后，依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子（假设反应都进行完全），最后得到的尾气可以是 [ ]
A．Cl2 B．CO
C．CO2 D．N2
些性质来看，每组中的物质有些类似，据此判断下列反应正确的是 [ ]
A．Cu+2NH3→Cu（NH2）2+H2↑
B．2Na+2NH3→2NaNH2+H2N—NH2
C．3Mg（NH2）2 Mg3N2+4NH3↑
D．2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑
9．下列物质间发生化学反应：①H2S+O2，②Na+O2，③Cu+HNO3，④P2O5+H2O，⑤Fe+HCl。在不同条件下得到不同产物的是 [ ]
A．①②③④
B．①③⑤
C．②③④⑤
D．①②③④⑤
10．两份质量均为1g的硫粉，分别使之与足量的H2和O2完全反应，将产生的含硫化合物混合，最终可得硫的质量是 [ ]
A．0.5g B．1g
C．1.5g D．2g
二、非选择题
11．下列关系图中，A是一种正盐，D的分子量比C的式量大16，E是酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其它产物及反应所需条件均已删去）：
回答下列问题：
（1）A是____，Y是_____，Z是_____，
（2）当X是强酸时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是______，
（3）当X是强碱时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是______。
12．已知A、B、C、D是短周期中的4种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子就是一个质子。又知，①B单质在高温下可从A与D组成的某种化合物中置换出A，同时生成化合物BD，②A、C、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，③B、C均能与D组成原子数比为1∶1和1∶2的化合物。
（1）写出①中反应的化学方程式______，
（2）写出②中盐的水溶液显酸性的原因（写出离子方程式）______，
（3）这四种元素可组成原子个数比4∶1∶2∶1（按A、B、C、D顺序）的化合物，其名称为____。这四种元素又可组成原子个数比为4∶1∶1∶2（按A、B、C、D顺序）的化合物，其结构简式为______，
（4）C元素的气态氢化物能还原CuO，生成Cu、C单质及A与D形成的化合物，该反应的化学方程式为______。
13．A、B、C是中学化学常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些化合物和单质之间存在如下的关系：
据此判断：
（1）在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是____（用A、B、C字母填写）。
（2）单质乙必定是____（填“金属”或“非金属”），其理由是____
（3）单质乙的化学式可能是____，则化合物B的化学式是____。
14．在化工生产中，要用到一种无色、可溶于水的晶体：铝铵矾。该晶体是一种复盐，其主要成分是十二水合硫酸铝铵。向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓NaOH溶液，将发生一系列变化。
试回答：
（1）硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为______；
（2）在逐滴加入浓NaOH溶液的过程中，产生的现象有：①溶液中出现白色沉淀；②有刺激性气味的气体产生；③白色沉淀量逐渐增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐渐减少。
请答出各种现象由先到后出现的顺序（用序号回答）____→____→____→____→____；
（3）写出滴入NaOH溶液的过程中，有关反应的离子方程式：①____；②______；③____。
15．化合物E（含两种元素）与NH3反应，生成化合物G和H2。化合物G的式量约为81，G分子中硼元素（B的相对原子质量为10.8）和氢元素的质量分数分别为40％和7.4％，由此判断：
（1）化合物G的化学式为______。
（2）反应消耗1molNH3，可生成2molH2，组成化合物E的元素是____和____。
（3）1molE和2molNH3恰好完全反应，化合物E的分子式为______。
答 案
一、选择题
1．D 2．A 3．A、B 4．A 5．A 6．C 7．C、D 8．C、D 9．A 10．C
二、非选择题
11．（1）（NH4）2S O2 H2O（2）H2SO4 （3）HNO3
12．（1）C+H2O（气）→CO+H2（2）NH4++H2O→NH3·H2O+H+
（3）尿素H4NOOC—COONH4
（4）3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O
13．（1）A、B（2）非金属；因为A+B→乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别显正、负价，所以乙是非金属。（3）S（或N2）H2S（或NH3）
（2）①→③→②→⑤→④；
（3）①Al3++3OH-→Al（OH）3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O
③Al（OH）3+OH-→AlO2-+2H2O
15．（1）B3N3H6（2）B、H（3）B2H6
非金属元素概命（二）
教师活动
五、非金属单质的化学性质
1．氧化性
（1）与氢气反应
【组织讨论】请结合元素周期表同周期、同主族非金属元素性质递变规律，总结非金属单质与氢气反应的规律。
学生活动
总结：
结论：非金属元素的非金属性越强，其非金属单质的氧化性就越强，就越易与氢气反应；生成的气态氢化物也就越稳定。
【提问】工业上用什么方法来制备HCl？可否用光照H2、Cl2混合气的方法来制HCl？
回答：工业上用氢气在氯气中燃烧的方法来制备HCl。不能用光照H2、Cl2混合气的方法来制HCl，因为这样会产生剧烈爆炸。
（2）与金属反应
【引入】非金属单质与金属单质的反应，非金属表现出氧化性。
【投影】练习：写出Cl2、O2、S分别与Fe、Cu反应的化学方程式，指明实验现象。
写化学方程式并描述实验现象：
2Fe+3Cl2→2FeCl3剧烈反应，大量棕褐色的烟。
Cu+Cl2→CuCl2剧烈燃烧，生成棕黄色的烟。加少量水，溶液变绿色；再加水，溶液变蓝绿色。
6Fe+4O2 2Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
2Cu+O2 2CuO加热变黑。
Fe+S FeS剧烈反应，生成黑色固体。
2Cu+S Cu2S铜在硫蒸气中燃烧，有红光。
【提问】在铁过量的情况下，是否有FeCl2生成？为什么？将少量水加入反应容器中，振荡，溶液变浑浊，为什么？
回答：无FeCl2生成，因为Cl2具强氧化性，它将铁氧化成FeCl3，而固态时FeCl3与Fe不反应。当将FeCl3溶于水时，由于发生反应FeCl3+3H2O→Fe（OH）3↓+3HCl，即：FeCl3水解生成了Fe（OH）沉淀，故溶液变浑浊。
【提问】CuCl2晶体是什么颜色？（学生可能错误：无色；白色；蓝色；蓝绿色。）
回答：棕黄色。
【组织讨论】从以上几个反应来看，非金属单质与金属的反应，是否有什么规律存在？请加以分析总结。
分析：非金属单质与变价金属反应，若非金属单质的氧化性较强（如O2、Cl2、Br2等），则金属被氧化成高价态化合物；若非金属单质的氧化性较弱（如I2、S等），则金属被氧化成低价态化合物。
（3）非金属单质间的反应
【提问】哪些非金属单质间可发生相互反应，反应原则是什么？
分小组分析讨论、归纳小结：
通常，非金属单质可以与O2或X2反应，生成相应的氧化物或卤化
物。
O2做氧化剂，除X2外的非金属单质均可被直接氧化；X2做氧化剂，
许多非金属单质也可被氧化，较熟悉情况为H2、P等。
原则：非金属性强的氧化非金属性弱的。
（4）非金属间的置换
【提问】非金属间的置换反应按什么原则进行？
【投影】练习：写出满足下列要求的化学方程式：①同主族非金属元素间的置换；②同周期非金属元素间的置换；③不同周期、不同主族非金属元素间的置换。
回答：非金属间的置换原则是非金属性强的置换非金属性弱的。
即：元素同周期，右边的置换左边的；元素同主族；上面的置换下面的。
写化学方程式：
①Cl2+Br-（I-）或Br2+I-；O2+H2S；C+SiO2。
②F2+H2O；Cl2+H2S；CH4+O2（不完全燃烧）。
③O2+HI；Br2+H2S；I2+H2S。
【投影】例1 由短周期元素形成的四种常见的非金属单质A、B、C、D。在室温下，它们之中有三种气体，一种固体。在这些单质中，B的式量最小，C次之。这些单质和甲、乙、丙、X、Y五种化合物之间存在如下关系：
（1）写出化合物乙的化学式______。
（2）上述图示的化学反应共有。种基本反应类型，其中化合反应有______个。
（3）上述四种单质中存在同素异形体的元素是（写元素符号）______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：由题目给定条件和前面知识知，除稀有气体外，非金属单质只有5种在常温下是气态。故三种气体应是H2、N2、O2、Cl2中的三种（F2不常见）；
A与D反应存在量的问题，A（或D）有一个可能是固体（气体间的两两反应不存在量的问题）；
由相互反应关系可推断：B——H；C——O；D——Cl。
再考虑：X是氧化物，Y是氯化物，甲是H2O，丙是HCl。可推知：乙是含氧酸；Y是一种能水解生成含氧酸和HCl的氯化物；A与CI2反应是有一个量的限制，A——P。
答案：（1）H3PO4
（2）2种（化合与复分解），5
（3）O（O2与O3）、P（红磷与白磷）
2．还原性
【提问】哪些非金属单质以还原性为主？哪些非金属单质在一定条件下显现还原性？
读书讨论并归纳小结：
以还原性为主的非金属单质，如：C、H2等；遇强氧化剂如O2、Cl2、HNO3、H2SO4（浓）等时表现出还原性的非金属单质，如：S、P等。
非金属单质的氧化性与还原性情况：
强氧化性的：F2、O2、Cl2、Br2；
以氧化性为主的：N2、I2、S；
以还原性为主的：C、Si、P；
【投影】例2 120℃、101.3kPa条件下，有2LH2O、2LCO、2LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体。将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉末的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
（1）尾气是否有可能是单一气体______？若可能，该气体是______。
（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气之中______？若有，它们（或它）是______。
（3）原气体是否有几种（或一种）肯定存在于尾气之中______？若有，它们（或它）是______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：根据题目给定条件，C、Cu均可与O2反应，而过程中却不会产生O2，所以，不管用何种排列顺序，最后一定没有O2；又依据质量守恒定律，C、H元素一定存在最后产物中，以H2O或H2、CO或CO2形式存在，但无法确定是以什么形式存在。
（1）不可能；
（2）有，O2；
（3）没有。
【启发】此题的求解可用排列、组合，依次分析的方法或同学们刚才所用的方法。请比较一下两种方法的差异，由此可得到什么启示？
回答：两种方法的差异在于：①效率。排列、组合法费时费力。②思维方式。排列、组合法的思维不敏捷，且容易使思维发生混乱（步骤太多、太繁）。
启示：对看似比较复杂的题，一定要先弄明白题目给了什么条件，要求解决什么问题，千万不要急于动手，因为“欲速则不达”。在读懂题的基础上理顺思路，剥丝抽茧，拓展思维。这样才能提高效率，培养较高层次的能力。
【投影】例3 如图：
已知：化合物E与水反应生成白色浆状物；化合物F是不能成盐的氧化物；单质D能与某些稀有气体反应。
据此，请填空：
（1）化合物F是______；化合物I是______。
（2）反应②、反应④的化学方程式是______；______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：由题目给定条件知：D为最活泼的非金属单质→F2；F为不成盐氧化物，且由单质B与化合物C发生置换反应得到→F为CO，B为碳，化合物C为氧化物，再结合G与H燃烧生成C，判断H为O2，C为H2O，G为H2，I为HF；化合物E由碳与化合物A反应得到（可能是碳化物），再考虑E与水反应生成白色浆状物，E是CaC2，A是CaO。
答案：（1）CO；HF （2）略
【总结】常用解题方法：把握类型，了解性质，直觉思维，推理结论。
六、（非金属）气态氢化物
【提问】什么叫气态氢化物？
【组织讨论】请归纳非金属气态氢化物的下列性质。
1．物理性质
2．水溶液酸碱性
3．稳定性（如前所述）、还原性
回答：非金属氢化物，都称为气态氢化物。
归纳：
物理性质：一般都是无色气体；除CH4、SiH4外，均为极性分子，都有刺激性气味；HX、NH3易溶于水，H2S可溶，其余一般不溶。
水溶液酸性：ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的水溶液一般为挥发性酸（HCl、HBr、HI为强酸，其余为弱酸）；NH3水溶液碱性，其余不溶，可视为中性。
还原性：非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物的还原性越弱；非金属元素的非金属性越弱，其气态氢化物的还原性越强。
【投影】例4 某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：（A）氯化钠，（B）硫化钠，（C）亚硫酸钠，（D）硫代硫酸钠，（E）硫酸钠，（F）碳酸钠。向此溶液中加入适量稀硫酸，有浅黄色的沉淀析出，同时有气体产生。此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红试液褪色。根据上述实验现象回答下列问题。
（1）不能使品红试液褪色，说明该气体中不含______（填分子式）。
（2）此无色溶液中至少存在哪几种钠盐？请写出全部可能的情况______（填写相应的字母）。
分析：由题意知，加酸后产生浅黄色沉淀和有臭鸡蛋气味的气体，此气体不能使品红试液褪色但能使澄清的石灰水变浑浊，则一定有硫化钠和碳酸钠，至少一定有亚硫酸钠或硫代硫酸钠中的一种（但都必须是硫化钠过量），无法判断硫酸钠是否存在。
（1）SO2
（2）B、C、F；B、D、F；B、C、D、F
七、非金属元素的含氧酸
【组织讨论】请归纳总结非金属元素含氧酸的分类、酸性强弱、化学性质及递变、特性等。
讨论归纳、总结如下：
（1）常见的含氧酸
（2）酸性强弱递变规律
同主族由上至下酸性逐渐减弱；同周期由左到右酸性逐渐增强；同种元素中，高价态酸的酸性一般大于低价态酸的酸性。
（3）氧化性酸与还原性酸
常见的强氧化性酸有：HNO3、浓H2SO4、HClO等。
常见的还原性酸有：H2SO3、H3PO3等。
HNO2既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。
（4）某些酸的特殊性质
浓H2SO4：吸水性→做干燥剂；脱水性→使晶体脱结晶水，使有机物碳化。
HClO：漂白作用。漂白原理与Na2O2同，是利用强氧化性破坏有色物质。
H2SO3：漂白作用。与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后恢复原色。
HF：与SiO2反应。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O
【提问】酸的氧化性与氧化性酸是不是一回事？为什么？
回答：酸的氧化性与氧化性酸是两个不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H+结合电子的性质，凡酸皆有此性质。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素结合电子的性质。
【投影】某学生设计实验，欲选用下列试剂证明NaNO2既有氧化性，又有还原性。
试剂：酸性高锰酸钾溶液、硝酸、硫酸、碘单质、淀粉-碘化钾试纸。
回答：欲证明NaNO2的氧化性，所选用的试剂是______，观察到的现象是______。
欲证明NaNO2的还原性，所选用的试剂是______ ，观察到的现象是______。
答案：硫酸、淀粉-碘化钾试纸淀粉-碘化钾试纸变蓝色。
酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液的紫色消失。
【投影】例5 有A、B、C、D四种单质。在一定条件下，B可以和A、C、D化合生成化合物甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙每个分子中都含有10个电子，并且甲、乙、丙、丁有如下关系：
回答：
（1）单质B的化学式。
（2）单质A与化合物乙反应的化学方程式。
（3）根据化合物丙、丁中D元素化合价判断丙、丁是否在一定条件下生成单质D，简述判断理由。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
教师注意引导学生将反应的可能性与实际能否反应加以区别。
分析：含10个电子的化合物有：CH4、NH3、H2O、HF，甲、乙、丙各为其中之一。B和A、C、D单质化合生成甲、乙、丙，B应为H2；上述四种氢化物中，能与某单质反应生成两种化合物的只有CH4和NH3，而这种单质为O2。故C为O2，A为F2（F比O非金属性强），乙为H2O，甲为HF；D可能为C或N2，则丁可能是CO2或NO；
答案：（1）H2
（2）2F2+2H2O→4HF+O2↑
（3）若D为N2，丙、丁分别是NH3和NO，在一定条件下可以反应（NH3、NO中N元素的化合价分别是-3、+2，0价居其中）；若D为C，丙、丁分别是CH4与CO2，化合价分别是-4、+4，0价居其中，故理论上也可发生反应生成碳单质。
【小结】解题思路与方法：
（1）审题，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意与前面所总结方法相联系）。
【投影】
八、重要非金属单质的性质比较表（如下表）
请同学认真思考，准确完成此表。
填表：（如下）
精 选 题
一、选择题
1．氢叠氨酸（HN3）与醋酸酸性相近，其盐稳定，但受撞击时发生爆炸生成N2，有关氢叠氮酸及其盐的叙述有：①NaN3的水溶液显碱性，②HN3的固体属于分子晶体，③NaN3的固体是离子晶体，④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是
（ ）
A．①、②、③
B．②、③、④
C．①、③、④
D．全对
2．某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的物质的量浓度之比为1∶3，则此反应中被还原的氯元素与被氧化的氯元素原子的物质的量之比是
（ ）
A．21∶5 B．11∶3 C．4∶1 D．3∶1
3．某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3、Ba（NO3）2三种杂质中的一种或二种，现将13.8g样品加入足量水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确判断是
（ ）
A．肯定有KNO3
B．肯定有KNO3，可能还含有Na2CO3
C．肯定没有Ba（NO3）2，可能有KNO3
D．肯定没有Na2CO3和Ba（NO3）2
4．两个硫酸分子可以脱去一分子水生成焦硫酸（H2S2O7）。已知硫酸分子中有四个硫氧键，则焦硫酸分子中硫氧键的数目是
（ ）
A．4 B．6 C．7 D．8
5．下列溶液中通入足量SO2后，最终一定会出现沉淀的是
（ ）
A．Na2S
B．BaCl2
C．Ba（NO3）2
D．Ca（OH）2
6．工业废气中氮的氧化物是重要的污染源，有一种治理污染的方法是通入适量氨气将其还原成无毒物质N2和H2O，现有含氮氧化物NO和NO2的混合气体3L，与同条件下的NH33.5L恰好完全反应，则混合气中NO与NO2的体积比是
（ ）
A．1∶4 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1
7．测定空气中污染物含量的一种方法是：将一定体积的空气通入吸收剂，并测定其导电能力的变化（电阻越小，电导越大）。例如测定空气中H2S的含量，若用CuSO4溶液吸收，可测得很大浓度范围内的H2S，但电导变化不大；若用浓溴水吸收，则仅限于低浓度范围内的H2S，但有高灵敏度。现要兼顾吸收容量和灵敏度，用上述方法测定空气中氯气的含量时，最佳吸收剂是
（ ）
A．Na2SO3溶液
B．KI溶液
C．NaOH溶液
D．H2O
8．下列关于砷（As）的叙述中，正确的是
（ ）
A．砷的气态氢化物AsH3很不稳定，它具有较强的还原性
B．砷的相对原子质量为74.92，由此可见砷原子核内有42个中子
C．砷酸（H3ASO4）是强酸，其酸性与HNO3相当
D．砷在ⅤA族中的位置在P和Sb之间，因此，砷既体现一定的非金属性，又体现一定的金属性
二、非选择题
9．PCl3中加入蒸馏水，微热，PCl3完全水解，产物之一是亚磷酸（H3PO3），它的结构式为：
已知：（a）H3PO3与NaOH反应能生成NaH2PO3和Na2HPO3两种盐。
（b）H3PO3与碘水反应，碘水棕黄色褪去，再加AgNO3有黄色沉淀生成。
（c）盛放H3PO3的试管中加入AgNO3溶液，有黑色沉淀生成，试管口有红棕色气体出现。
填空：（1）上述反应中有H3PO3生成的是反应（填序号）______。
（2）b反应中黄色沉淀是______。
（3）c反应中黑色沉淀是______，反应中最先生成的气体是______。
10．在一定条件下，单质X与单质Y反应，生成化合物Z，Z与水作用可生成气体G和白色沉淀P（如下框图表示），已知气体G与空气之密度比约为1.17。
请填空：
（1）组成单质X和Y的元素分别属于第______族和第______族。（2）化合物Z的化学式为______。
（3）每生成1mol的气体G，同时应得到______mol的沉淀P。
答 案
一、选择题
1．B 2．D 3．D 4．C、D
5．B 6．B、C 7．D 8．A、C
二、非选择题
9．（1）b、C （2）AgI （3）Ag、NO
10．（1）ⅢA；ⅦA。 （2）Al2S3 （3）2/3
14．卤族元素和氧族元素
第一课时
教学目标
知识技能：使学生充分认识以氯元素为核心的卤族元素的性质及其递变规律，进一步加深对“结构决定性质”的理解；掌握卤族元素的单质、卤化氢的制备方法，进一步认识氧化还原反应；认识卤族元素的单质及其重要化合物的特殊性。
能力培养：通过卤族元素及其重要化合物的转化关系的教学，培养学生的归纳能力；通过卤族元素的“结构—性质”关系的教学，培养学生分析问题的能力和归纳能力；通过卤族元素的“性质—制备”关系的教学，培养学生解决实际问题的综合能力。
科学思想：通过认识卤族元素的原子结构与其性质的关系，使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系；通过卤族元素及其重要化合物的特殊性的归纳，认识事物的一般与特殊的关系；通过分析卤单质的制备，认识事物间普遍联系与制约的观点。
科学品质：通过学生讨论、归纳、设计实验、探索结论，激发学生的学习兴趣，培养学生的严谨求实、团结、合作的精神。
科学方法：培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。
重点、难点 卤族元素的性质及其递变规律。用氧化还原的观点分析认识卤族元素的单质及其化合物的性质。
教学过程设计
教师活动
【引言】卤族元素和氧族元素是典型的非金属元素族。在复习这部分内容时建议以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。
学生活动
倾听、了解本部分内容的复习方法。
【过渡】下面我们复习卤族元素的知识。
【板书］一、卤族元素
【复习提问】请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。
回忆、再现曾经学过的卤族元素知识，建立起以氯、溴、碘为核心的知识网络图，书写相关的化学方程式。
【讲评】指导学生完成知识网络图，对学生归纳情况给予评价。最终建立如下页关系：
【板书】1．卤族元素及其重要化合物间的转化关系
【投影】
【板书】
2．卤族元素的“原子结构—性质”的关系
【投影】写出下列反应的离子方程式：
（1）在NaBr溶液中滴入氯水
（2）在FeSO4溶液中滴入溴水
（3）在FeCl3溶液中滴加KI溶液
【提问】比较Cl2、Br2、I2、Fe3+的氧化性强弱。比较I-、Br-、Fe2+的还原性强弱。
思考并书写离子方程式：
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-
2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+
思考并根据书写的离子方程式得出结
论：氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2；还原性I-＞Fe2+＞Br-。
【归纳】由此得出结论：当溶液中存在多种还原性物质时，加入氧化剂，还原性强的应先被氧化。
【投影】写出下列反应的离子方程式：
（4）在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体
（5）在FeI2溶液中加入少量溴水
（6）在FeBr2溶液中通入足量的Cl2气体
思考并书写离子方程式：
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
Br2+2I-=2Br-+I2
3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2
【提问】根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律？
思考、讨论得出结论：
①F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱。
②F-、Cl-、Br-、I-离子的还原性依次增强。
③F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱。
【讨论】如何从原子结构的角度解释卤族元素在化学性质方面的递变规律。
讨论后得出结论：卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大，得电子的能力减弱，导致其单质的氧化性逐渐减弱。【板书】
结论：结构决定性质，性质反映结构。
【引言】物质的性质决定了物质的存在形态、用途及制备方法。
【板书】
3．卤族元素的“性质—制备”的关系
【过渡】卤族元素的化学性质活泼，所以在自然界中以化合态的形态存在。
【提问】写出实验室制备氯气反应的离子方程式。说明依据的是怎样的化学原理。
回忆、再现实验室制备氯气的方法。
回答：
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
依据的原理是：利用氧化剂在酸性条件下氧化Cl-。
【板书】（1）卤素单质的制备——氧化还原法
【提问】依据实验室制备氯气的原理，还可用哪些氧化剂代替MnO2？
讨论回答：KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、次氯酸盐等。
【练习】写出分别用KMnO4、KClO3、Ca（ClO）2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。
书写化学方程式：
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O
Ca（ClO）2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
【投影】请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气，验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装置图。
【提问】
①装置应包括几部分？
依据题目要求思考、讨论。
思考回答：
①应包括四部分——气体发生装置、气体净化装置、验证其无漂白性的装置、溶解制备氯水装置。
【追问】仅这四部分吗？
噢！还有尾气吸收部分。
②根据反应物的状态和反应条件应选择何种气体发生装置？
②应选择固-液反应装置。
③制得的氯气中含有哪些杂质？应如何得到纯净干燥的氯气？
③制得的氯气中含有HCl气体和水蒸气。得到纯净干燥的氯气的方法是：先通过装有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，再通过装有浓硫酸的洗气瓶干燥除水。
④根据氯气的溶解度，应选择怎样的氯气溶解装置？尾气应怎样吸收？
④装置如图：
师生共同探讨后确定下列实验装置模型。
【投影】
饱和食盐水：除去Cl2中的HCl；浓硫酸：除去水蒸气；NaOH溶液：吸收尾气，防污染。
【投影】实验室用MnO2和浓盐酸可制备Cl2，若无浓盐酸，可用什么试剂代替？写出有关的化学方程式？
思考：MnO2在H+浓度很大的条件下，可将Cl-氧化成单质。现无浓盐酸，因此需制出HCl，联想到NaCl固体和浓硫酸反应可得HCl，因此采用MnO2、NaCl固体、浓硫酸
NaCl（固）+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑
2NaCl（固）+H2SO4（浓） Na2SO4+2HCl↑
MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
或综合写成：
MnO2+3H2SO4（浓）+2NaCl（固体） MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O
书写反应方程式：
3H2SO4（浓）+2NaBr（固体） Br2↑+SO2↑+2H2O+2NaHSO4
【投影】用浓硫酸和固体NaBr反应可以生成溴单质。该反应能用于制备溴单质吗？若不能，应如何进行改进？
【提问】写出浓硫酸和NaBr固体反应的化学方程式。分析所得产物是否易于分离得到溴单质？该方法制备溴单质是否可行？
讨论得出：SO2和Br2蒸气同时逸出，除去Br2蒸气中的SO2很困难。该方法不可行。
【提问】如何改进？
讨论得出改进方案：①用浓磷酸代替浓硫酸，并加入MnO2即可。
【提示】使反应不生成SO2是解决问题的关键。
【点拨】在MnO2、NaCl固体和浓硫酸反应得到Cl2的反应中，浓硫酸是氧化剂吗？哪种物质是氧化剂？说明什么？
回答：浓硫酸不是氧化剂，MnO2是氧化剂。说明MnO2的氧化性强于浓硫酸。
【提问】结合Cl-和Br-的还原性强弱，还有其它的改进措施吗？
思考并回答：Br-的还原性强于Cl-，因此当浓硫酸和MnO2与NaBr固体共热时，
浓硫酸将不被还原。
从而得到改进方案：②使浓硫酸、NaBr固体、MnO2共热。反应后将溴蒸气冷凝即可。
【提问】写出该反应的化学方程式。
MnO2+3H2SO4（浓）+2NaBr（固体） MnSO4+2NaHSO4+Br2↑+2H2O
【板书】
【板书】（2）卤化氢的制备——难挥发酸制挥发酸
【提问】请用化学反应方程式归纳出HX的制备方法。
回忆各种卤化氢的制备方法。
CaF2+H2SO4（浓）=CaSO4+2HF↑[铅容器中]
NaCl（固）+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑
2NaCl（固）+H2SO4（浓） Na2SO4+2HCl↑
【提问】在制备HBr和HI时能否使用浓硫酸？为什么？应如何改进？
讨论得出：由于浓硫酸可将Br-、I-氧化，所以不能用浓硫酸和NaBr、NaI反应制HBr、HI。应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。
NaBr（固）+H3PO4（浓） NaH2PO4+HBr↑
NaI（固）+H3PO4（浓） NaH2PO4+HI↑
领会元素化合物知识的学习方法。
【小结】学习元素化合物知识，不能仅停留在教科书的表面内容上，应将所学知识进行综合、归纳、总结，上升到理性高度，使知识向深度和广度发展。
【板书】
4．卤族元素的“一般——特殊”的归纳
【引言】卤族元素的单质及其化合物有许多共性，但也存在诸多特殊之处，请同学们回忆、讨论并进行归纳，可查阅教材、笔记等资料。
回忆、讨论、查阅资料，进行归纳和总结。
指导学生归纳并将学生得出的结论投影如下：
【投影】卤族元素及其化合物的特殊性归纳：
1．物理性质方面
（1）常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发，保存时用水封。
（2）溴和碘易溶于有机溶剂，碘易升华。
（3）卤化银中只有AgF无色且溶于水。
（4）CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2不溶于水。
2．化学性质方面
（1）F2和水剧烈反应，水是还原剂；F2不能将溶液中的Cl-、Br-、I-氧化；F2通入NaOH溶液中先与水反应；卤素单质中只有F2可与稀有气体反应。
（2）氯水使石蕊试剂先变红后褪色。干燥的氯气和液氯无漂白性。澳水和碘水无漂白性。（3）卤化银中只有AgF见光不分解。
（4）碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成FeI2。
（5）卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸。
3．实验方面
（1）制备HF时在铅容器中进行，氢氟酸保存在塑料容器中。
（2）制备HBr和HI时用浓磷酸代替浓硫酸。
（3）除去Cl2中HCl用饱和食盐水。
【小结】在复习元素化合物知识时，要注意共性与特性的辩证关系。
【板书】
第二课时
教学目标
知识技能：通过硫及其化合物转化关系的教学，使学生掌握H2S、SO2、H2SO4的性质、制法和用途；通过实验设计的分析与讨论，使学生对硫及其化合物知识网络化、系统化。
能力培养：以硫及其化合物的性质为载体，以实验设计为核心，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。
科学思想：通过学生自己对实验方案的设计与讨论，培养学生严谨求实的科学态度。
科学品质：通过以学生为主体的探究式教学途径，激发学生的学习兴趣，尝试成功的喜悦，使学生更加喜爱化学。
科学方法：通过实验设计的讨论与分析，使学生领会化学科学研究的一般方法。
重点、难点 硫及其化合物的相互转化关系的实验设计与评价。硫及其化合物各代表物性质的综合运用。
教学过程设计
教师活动
【引言】上节课我们复习了卤族元素的知识，下面我们复习氧族元素。在复习本部分内容时，建议以掌握S、H2S、SO2、H2SO4代表物的性质为核心，用氧化还原的观点为指导思想。
学生活动
倾听、形成基本的复习思路。
【板书】二、氧族元素
【提问】请按下表要求填入你所知道的含有硫元素的物质的化学式：
再现、讨论后得到：
【提问】请根据所学的元素化合物知识，列出上面表格中的各物质之间的转化关系
讨论逐步完善后得到：
【板书】1．硫及其重要化合物间相互转化关系
【投影】
要求学生叙述各转化关系的化学方程式。
【板书】2．硫的重要化合物性质的实验设计
结合上面的硫元素的知识网络图做好进行实验设计的心理准备。
【板书】（1）SO2、H2S的制备及性质的实验设计
【投影】请设计一套实验装置生成SO2并证明SO2有氧化性、还原性和漂白性。
【提问】
①该装置应包括几部分？
②通过怎样的实验证明SO2有氧化性？写出反应的化学方程式。将观察到怎样的现象。
③请确定气体发生装置及所需药品。写出化学方程式。
④制H2S时不使用浓硫酸的原因？
⑤如何证明SO2有还原性？将观察到怎样的实验现象？写出化学方程式。
⑥如果证明SO2有漂白性？将观察到怎样的实验现象？
⑦尾气能否排入大气？应如何处理？
⑧装置的各组成部分如何连接最合理？
讨论、设计实验方案。
思考并回答：
①气体发生装置、证明还原性的装置、证明漂白性的装置、证明氧化性的装置、尾气吸收装置。
②使SO2与H2S反应。
2H2S+SO2=3S↓+2H2O，将观察到有淡黄色固体物质生成。
③
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
④浓硫酸可将-2价S元素氧化。
⑤使SO2通过装有溴水或酸性KMnO4溶液的洗气瓶。溶液将褪色。
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
⑥使SO2气体通过装有品红溶液的洗气瓶或与湿润的有色布条接触，品红溶液或布条将褪色。
⑦因SO2和H2S均污染环境，所以不能排入大气，可用碱液吸收。
⑧充分讨论后最终得出下列装置图：（见图3-5）
【投影】SO2氧化性、还原性、漂白性的验证：
【练习】将等体积的SO2和Cl2的混合气体通入品红溶液中，品红溶液是否褪色？为什么？
思考、讨论并解答：不褪色，原因是发生了如下反应：
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【板书】
自我总结与概括。
【板书】（2）浓硫酸性质的实验设计
【提问】浓硫酸有哪些特殊性质？举例说明。（要求学生口述有关反应的化学方程式）。
回忆、再现浓硫酸的特殊性质。思考并回答：①吸水性——浓硫酸在空气中放置吸水而增重，浓硫酸可做气体干燥剂。②脱水性——浓硫酸使蔗糖炭化，浓硫酸使乙醇脱水转化为乙烯。③强氧化性——浓硫酸与金属Cu、非金属C等反应。
【投影】请设计一套实验装置图，用来演示浓硫酸与木炭共热的反应及检验其生成的产物。
【提问】
①写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式。选择该反应的发生装置。
讨论、设计实验方案。
讨论、思考并确定：
①2H2SO4（浓）+C 2SO2↑+CO2↑+2H2O，依据反应物的状态和反应条件，选择如下实验装置：
②应先检验何种产物？选择实验装置。
②应先检验水，选择如下装置：
③填写下面的表格：
③
据上确定如何检验SO2和CO2，设计出实验装置图并说明实验现象及得出的结论。
回答：A中的品红溶液褪色，则证明了SO2的存在。B中的酸性KMnO4溶液或溴水用于吸收SO2，实验过程中颜色将变浅。C中的品红溶液用于证实SO2是否除净。当C中品红不褪色，D中石灰水变浑则证明了CO2的存在。
师生共同归纳后得出下面的实验装置图：
【投影】浓硫酸与木炭反应的实验设计：
【板书】
【提问】含硫元素的阴离子主要有哪些？
思考、回忆并归纳出：S2-、SO32-、S2O32-、SO42-。
【板书】
（3）S2-、SO32-、S2O32-、SO42-检验的实验设计
【提问】各种离子应如何检验？将检验方案填写在下面的表格内：
讨论、总结出各种离子的检验方案，与教师共同完成表格。
【投影】几种含硫离子的检验：
【提问】在某溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸，有白色沉淀产生，原溶液中一定有SO42-离子吗？为什么？
思考讨论在教师的引导下得出：原溶液中不一定含SO42-，原因是：
①Ag+与BaCl2产生的AgCl同样不溶于稀硝酸。
②若原溶液中含有SO32-，则加入BaCl2溶液时产生BaSO3沉淀，该沉淀遇稀硝酸会被氧化成BaSO4，仍然是白色沉淀。
【过渡】由此可见Ag+、SO32-对SO42-的检验有干扰。那么，应如何正确的检验SO42-呢？
讨论、发表不同见解。最终得出正确的检验方法是：先加稀盐酸排除Ag+、SO32-离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明原溶液含SO42-。
理解与记忆。
【板书】S2-、SO32-、S2O32-离子的检验用酸，SO42-离子的检验是先加稀盐酸，再加BaCl2溶液。
【投影】硫和氯是同周期的主族元素，通过哪些事实可以证明氯的非金属性强于硫？请从原子结构的角度给予解释。
讨论、回忆归纳得出：
①Cl2与Fe、Cu反应生成FeCl3、CuCl2，而S与Fe、Cu反应生成FeS、Cu2S。
②Cl2与H2见光可发生爆炸性反应，H2可在Cl2中燃烧，H2与Cl2
极易化合，HCl很稳定。S蒸气与H2加热才化合，H2S不稳定。
③Cl2通入H2S溶液中会置换出S，即Cl2+H2S=S↓+2HCl。
④酸性：HClO4（最强酸）＞H2SO4（强酸）。
引导学生从原子结构的角度解释这些事实并得出下面结论：
【板书】原子结构→非金属性（氧化性）：Cl＞S
精选题
一、选择题
1．将下列各种液体分别与溴水混合并振荡，静置后分成两层，溴水层几乎无色的是 （ ）
A．氯水
B．NaOH溶液
C．苯
D．碘化钾溶液
2．在NaBr与Nal的混合液中，通入过量的Cl2，把溶液蒸干后灼烧，最后残留的物质是 （ ）
A．NaCl、Br2、I2
B．NaCl、NaBr、I2
C．NaCl、I2
D． NaCI3．除去下列污物的方法正确的是 （ ）
A．做过碘升华实验的试管用酒精或CS2洗涤
B．附有硫的试管可用热NaOH溶液洗涤
C．附有AgCl固体的试管用稀硝酸洗涤
D．附有CuS的试管用稀盐酸洗涤
4．对盐酸的下列描述中，正确的是 （ ）
A．有酸性、有氧化性、无还原性
B．有酸性、有氧化性、有还原性
C．浓盐酸在空气中冒白烟
D．是一种无氧化性酸，所有不具有氧化性
5．下列反应或事实能够说明氯的非金属性比硫强的是 （ ）
A．CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl
B．Cl2+Na2S=2NaCl+S↓
C．硫在常温下是固体，Cl2通常是气体
D．盐酸是强酸，亚硫酸是中强酸
6．在反应：5KCl+KClO3+3H2SO4=3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比是 （ ）
A．5∶1 B．1∶1 C．4∶1 D．3∶1
7．已知某溶液中，Cl-、Br-、I-的物质的量之比为1∶2∶3，现要使溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为3∶2∶1，则通入的Cl2的物质的量与原溶液中I-的物质的量之比为 （ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3
8．氯仿（CHCl3）可以作为麻醉剂，常因保管不善被空气氧化，生成剧毒物质光气（COCl2）：2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2，为防止出现医疗事故，使用前要检验其是否变质，应选用的试剂是 （ ）
A．NaOH溶液
B．溴水
C．酚酞试液
D．AgNO3溶液
9．下列物质中，不能用硫蒸气与金属直接化合得到的是
（ ）
A．Cu2S B．Fe2S3 C．FeS D．Na2S
10．除去SO2中的少量HCl气体应选用 （ ）
A．NaOH溶液
B．CuSO4溶液
C．Na2S溶液
D．饱和NaHSO3溶液
11．H2S通入下列溶液中不产生浑浊的有：①溴水，②亚硫酸，③FeSO4溶液，④FeCl3溶液，⑤CuSO4溶液 （ ）
A．①、②、③
B．①、②、③、④、⑤
C．③
D．④
12．铁粉和硫粉的混合物41g，隔绝空气充分加热后，将所得固体溶于足量的稀硫酸中，可得到标准状况下的气体11.2L，则原混合物中铁粉的质量是 （ ）
A．5.6g B．2.8g
C．28g D．11.2g
13．一种盐a和酸b反应可放出有刺激性气味的气体c，c与NaOH溶液反应生成a，a可被氧化最终生成d，d溶于水可生成b。则a和b分别是 （ ）
A．Na2S和HCl
B．Na2S和H2SO4
C．Na2SO3和H2SO4
D．Na2SO3和HCl
14．向50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸是 （ ）
A．小于0.45mol
B．0.45mol
C．介于0.45mol和0.90mol之间
D．大于0.90mol
15．常温下，向20L真空容器中通入a mol H2S和b mol SO2（a和b都是不大于5的正整数），反应完毕后，容器内气体可能达到的最大密度约是 （ ）
A．14.4 g/L B．24.5g/L
C．8g/L D．5.1g/L
二、非选择题
16．某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：（A）NaCl，（B）Na2S，（C）Na2SO3，（D）Na2S2O3，（E）Na2SO4，（F）Na2CO3在此溶液中加入适量的稀硫酸，有浅黄色沉淀析出，同时有气体产生，此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清石灰水变浑浊，不能使品红溶液褪色。根据上述实验现象回答下列问题：
（1）不能使品红溶液褪色，说明该气体中不含______（填化学式）。
（2）此无色溶液中至少存在哪几种钠盐？请写出全部可能的情况（填写相应的字母）。
第一种情况是______，第二种情况是______，第三种情况是______，第四种情况是______。（可不填满，也可补填）。
17．某亚硫酸钠试剂，已部分被氧化，为确定其纯度，要进行如下实验：①称取W1g样品，②将样品溶解，③给溶液加入稍过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液，④过滤、洗涤、干燥沉淀，称其质量为W2g。回答：
（1）BaCl2要用盐酸酸化的原因是____________。
（2）BaCl2溶液要稍过量的原因是__________________。
（3）判断操作③是否完成的方法是___________________。
（4）判定沉淀是否洗涤干净的方法是___________________。
（5）Na2SO3纯度的表达式为：Na2SO3％=________________。
18．已知硫粉和亚硫酸钠共热可制得硫代硫酸钠，现以硫化亚铁为主要原料，按下图所示，制取硫代硫酸钠。图中A、B、C、D是硫单质或硫的化合物，其它不含硫的产物已被略去，各步反应可添加必要的试剂。
填写下列空白；
（1）反应I的化学方程式为_______________________。
（2）物质B的化学式为________，物质D的化学式为__________。
19．将5.000g NaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水中，通入Cl2充分反应后将溶液蒸干并灼烧，灼烧后残留物的质量为4.914g，若将此残留物再溶于水，并加入足量的Na2CO3溶液，所得沉淀经干燥后质量为0.270g。求此混合物中各化合物的质量分数。
20．1.0 L H2S气体和a L空气混合后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同（0℃，1.01×105Pa），讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V（用含a的表达式表示，假设空气中氮气和氧气的体积比为4∶1，其它成分忽略不计）。
答 案
一、选择题
1．C 2．D 3．A、B 4．B 5．B
6．A 7．D 8．D 9．B 10．D
11．C 12．C 13．B、C 14．A 15．A
二、非选择题
16．（1）SO2 （2）F、B、C F、B、D
17．（1）防止Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。（2）保证SO42-全部沉淀。
（3）充分反应后，静置，向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，若不再有沉淀生成，表示所加BaCl2溶液已过量。
（4）取洗涤沉淀所得滤液，加入稀硫酸，若无沉淀产生，表面沉淀已洗涤干净。
（5）（1—142W2/233W1）×100％
18．（1）FeS+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S↑
（2）SO2 Na2SO3
19．w（NaCl）=90％ w（NaBr）=4.0％ w（CaCl2）=6.0％
20．若 a≤2.5 V=（1+2a/5）L
若 a≥7.5 V=（a-0.5）L
若 2.5≤a≤7.5 V=（a-0.5）L
15．氮元素单质和化合物
教学目标
知识技能：通过对氮元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”关系的复习，认识非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”的依存关系。
能力培养：通过对氮元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”关系的分析与讨论，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力；通过对非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”依存关系的探索，培养学生应用已有的化学概念和原理认识新事物的能力以及设计实验的能力。
科学思想：通过对氮元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”关系的认识，使学生更加热爱科学、相信科学和崇尚科学，感悟到科学的魅力。
科学品质：通过对非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”依存关系的逐步认识，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质。
科学方法：通过对非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”依存关系的研究，指导学生用模型或假说的方法进行化学学科研究，学习对事物的现象与本质进行转化以及科学抽象的研究方法。
重点、难点 认识非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”的依存关系。培养学生分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力。激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质，使学生感悟到科学的魅力。指导学生用模型或假说的方法进行化学学科研究，学习对事物的现象与本质进行转化以及科学抽象的研究方法。
教师活动
教师活动
【复习提问】请你按下表要求填入你所知道的含有氮元素的物质的化学式：
学生活动
再现、讨论后得到：
【引入】这节课我们以氮元素单质和化合物为例，复习非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”之间的依存关系。
【板书】
一、“结构—性质—应用”的依存关系
【提问】你能否根据已有的元素化合物知识，列出上表中各物质之间的转化关系？
【要求】在建立氮元素单质化合物联系的基础上，确认物质之间的转化关系并熟练地书写能反映这些转化关系的化学方程式。
再现、讨论并逐步完善后得到：
【投影】请用上述转化关系中物质结构和性质方面的知识，探讨解决下列化学问题的方法和途径：
1．氮气约占空气体积的4/5，为什么金属镁在空气中燃烧，主要生成氧化镁？
2．“等电子体”之间具有某些相似的化学性质。化学家还常用“等电子体”来预测某些物质的结构，例如：NH4+、CH4之间即为“等电子体”的关系，请你分析一下具备什么条件，方可称为“等电子体”？
（讨论时引导学生从组成、构成与结构方面进行分析）
3．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关系，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：确定无害化过程及其产物和选择无害化试剂及反应条件等。
【思考】
（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。
思考后回答：性质方面的原因是：氧气的氧化性强于氮气；结构方面的原因是：氮分子中氮原子间具有三条共价键。
思考分析：互为“等电子体”应满足的条件是：
（1）在微粒的组成上：微粒所含原子数目相同；
（2）在微粒的构成上：微粒所含电子数目相同；
（3）在微粒的结构上：微粒中原子的空间排列方式相同。
讨论并确定：
（1）无害化过程应为：
①CO→CO2；
②NO→N2；
③NO2、N2。
（2）分析：对①应加入氧化剂；对②、③应加入还原剂。
（3）讨论：选择氧化剂和还原剂的原则：
①尾气中的其他成分；
②无毒无害、成本适度的其他物质。
（4）对反应条件进行选择：
①反应条件最好应为常温、常压。
②对常温、常压不能进行的反应，应适当地选择催化剂，使其在常温、常压下进行。
（5）经反复探讨确定下列理论构想：
①2CO+2NO 2CO2+N2；
（选NO是因为：它是初级有害物质）
②6NO+4NH3 6H2O+5N2；
③6NO2+8NH3 12H2O+7N2。
4．硝酸与金属反应的还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有密切的关系，可以是N2O、NO2（N2O4）等，又已知这些氮氧化物均可与铜发生反应：
你能否设计一个可以确定硝酸与金属反应的还原产物的实验装置模型？
【设问】此装置系统应包含几个大部分？
思考回答：应该包含三个大部分——金属与硝酸反应的部分、氮氧化物与铜反应的部分和氮气体积的确定部分。
【追问】根据金属与硝酸反应物的状态及反应条件，应选择何种装置？
若反应速率太小，应采取什么对策？
应选择固-液反应的装置。
给反应容器加热。
加热应考虑什么因素？选择什么方式？
加热应防止硝酸分解；所以，加热方式应是微热，如水浴加热。
如果反应产物中含有NO，你认为此装置的设计有没有问题，应该如何完善？
如果反应产物中含有NO，会与装置中空气里的氧气发生反应，导致测定结果错误。应该在金属与硝酸反应之前排净装置中的空气。
用什么方法排净空气？怎样改进装置的设计？
可以用CO2排净装置中的空气，在金属与硝酸反应的装置前添加一个CO2发生器。
根据金属与硝酸反应的反应物的性质及反应条件，判断产物气体的成分除氮的氧化物以外还可能有什么？其对后续反应有无干扰？应如何净化？净化装置的位置是什么？
还可能有水蒸气和CO2。水蒸气的存在可能干扰氮氧化物与铜的反应（如：NO2与H2O反应生成HNO3，HNO3会和Cu反应，再生成氮氧化物）；CO2的存在可能使氮气体积的测量产生误差。可以用浓硫酸干燥除去水蒸气，其装置应放在氮氧化物与铜的反应的装置之前；用NaOH溶液除去CO2，其装置放在氮气体积测量的装置之前。
选择什么装置完成氮氧化物与铜的反应？
用加热的硬质试管。
铜选择什么形态？原因何在？怎样防止铜粉被气流扬起？
用铜粉，反应接触面积大，使氮氧化物与铜的反应更为完全。在硬质试管两端填入玻璃棉。
如何测量N2的体积？
用量气装置。
师生共同探讨后确定下列实验装置模型：
【引导】通过上述化学问题的探讨，能否归纳“结构—性质—应用”的依存关系？
归纳：
【过渡】不仅“结构—性质—应用”有这样的依存关系，而且“性质—存在—制备”也有依存关系。
【板书】二、“性质—存在—制备”依存关系
【投影】请用物质结构和性质方面的知识，探讨解决下列化学问题的方法和途径：
1．空气的成分在一定时期内基本上是固定不变的。其中N2与O2含量基本稳定的实质是否相同？
（讨论中引导学生联系其它学科的知识内容）
讨论后回答：实质是不同的。N2是由于分子中三个共价键，结构稳定，导致性质稳定，通常不易与其他物质发生化学反应的缘故；O2是化学性质比较活泼的物质，其在通常状况下，也可与许多物质发生反应。而自然界的一些其他变化中又可产生O2，如光合作用等。在自然界O2的消耗速率和O2的生成速率大致相等，达成动态平衡，导致空气中O2的含量基本保持不变。
2．如果实验室想获得少量纯净的N2，有哪些可能的途径？
（提示学生用空气并不方便）。
思考后可提出三种方案：
用气体备气体，会使制得的气体不纯）；
【讨论】在这些途径中，最可行的途径是哪一种？
讨论后得出结论：
铵盐。
NO2，而很少得到N2。
途径。
【追问】具体应选择什么物质之间的反应合适？
判断：
铵盐选择NH4Cl最保险（因为，如果为了提高反应速率需要加热，其受热分解的产物不复杂）。
酸盐，最简单的是NaNO2。
【追问】此反应的原料应是什么状态？
回答：应用溶液之间的反应，而不用固体之间的反应（防止在反应需要加热时铵盐分解）。
【介绍】实验室制取少量纯净的氮气，确实使用的是饱和NaNO2与NH4Cl之间的反应。此反应需加热，但反应开始后要立即移开酒精灯。请写出化学方程式（启发学生考虑此反应是放热反应）。
【设问】请从N2的结构和性质方面解释此反应为什么是放热反应？
思考并书写：
NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O+Q
【启发】通过以上化学问题的讨论与解决，你认为“性质”、“存在”、“制备”三方面有什么关系？
讨论并解释：生成N2时要形成三个共价键，所以N2的能量要低于NaNO2与NH4Cl，多余的能量以热的形式释放出来，所以，此反应为放热反应。
讨论后归纳：
【作业】北京练习册，化学总复习非金属部分的练习。
精选题
1．试应用“等电子体”的知识，写出下列微粒的“等电子体”的化学式______。
（1）N2H62+
（2）CO32-
（3）NO2+
（4）C2O42-
（5）N2
2．实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净的氮气，实验装置如图3-11所示：试回答：
（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是______（填写编号）。
A．防止NaNO2饱和溶液蒸发
B．保证实验装置不漏气
C．使NaNO2饱和溶液容易滴下
（2）B部分的作用是______。
A．冷凝
B．冷却氮气
C．缓冲氮气流
（3）加热前必须进行的一个操作步骤是______；加热片刻后，即应移去酒精灯，以防止反应物冲出，其原因是______。
（4）收集N2前必须进行的步骤是（用文字说明）______，收集最适宜的方法是（填写编号）______。
A．用排气法收集在集气瓶中
B．用排水法收集在集气瓶中
C．直接收集在排净空气的球胆或塑料袋中
3．实验室合成氨装置如右图所示：
试回答：
（1）装置甲的作用是：
①__________________________；
②__________________________；
③__________________________。
（2）从乙处导出的气体是______，检验产物的简单化学方法是_____________。
4．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似原子量，反应的化学方程式为：
3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O
（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量（mCuO、mH2O）的方法进行测定，请用如图3-13所示的仪器设计一个简单的实验方案，并回答下列问题：
①仪器的连接顺序为______（用字母编号表示，仪器可重复使用）。（D）中浓硫酸的作用是______。实验完毕时，观察到（A）中的现象是______。
②列出计算Cu的原子量的表达式______________。
③下列情况使测定结果偏大的是______________。
A．CuO未全部还原为Cu
B．部分CuO受潮
C．CuO中混有Cu
D．部分CuO被还原为Cu2O
（2）如果仍采用上述仪器装置，其它方案可选用测定的物理量有________。
A．m（CuO）、m（Cu）
B．m（N2）、m（H2O）
C．m（Cu）、m（H2O）
D．m（H2O）、m（NH3）
答 案
1．（1）C2H6 （2）NO3-
（3）CO2 （4）N2O4 （5）CO或C22-
2．（1）C （2）A （3）检查系统的气密性；此反应为放热反应。（4）排净系统中的空气；C
3．（1）①干燥气体；②使两种气体充分混合；③观察气泡，以调节H2、N2的气流速度（注：只要求在三项中写出任意两项）。
（2）NH3、H2、N2的混合物；用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在导管口，有白烟生成。
4．（1）①（B）（C）（A）（C）（D）；吸收未反应的NH3，防止空气中的水蒸气进入（C）中；固体由黑色变为亮红色。
③A C D
（2）A C
16．金属元素单质的性质和制法
教学目标
知识技能：根据金属元素在周期表中的位置和原子结构特征，归纳、整理金属单质的性质和制法内在规律。
能力培养：通过分析和讨论，培养学生对金属单质性质和制法进行归纳重组，统摄整理和综合演绎能力，并能做“意义记忆”和“逻辑记忆”的能力。
科学思想：通过对金属活动性顺序和原子结构的理解，进行“结构决定性质与制法”的辩证唯物主义教育。
科学方法：通过问题的分析、讨论，引导学生掌握实践归纳、总结、探究式学习方法，逐步形成学习方法的新模式。
重点、难点
重点：金属单质的性质：金属活动性顺序的理解和应用。
难点：金属活动性顺序的理解和应用。
教学过程设计
教师活动
【板书】一、金属元素在周期表中的位置和原子结构特征
【讲解】在已发现的109种元素中，除22种非金属元素外，其余87种都属于金属元素。它们位于周期表中的位置如下所示（见右侧）。
【提问】金属元素原子结构特征是什么？
学生活动
记笔记，开始回忆标题中的相关内容。
【板书】
①原子最外层电子：一般≤3个。
②价电子：主族——最外层电子；
副族——最外层+次外层电子。
③半径：
同一周期原子r金属＞r非金属；
同一元素的原子和阳离子r原子＞r阳离子
【板书】二、金属的晶体结构和物理性质
1．金属晶体
【讲述】金属晶体是由金属阳离子通过自由电子的强烈相互作用（即金属键）形成的晶体。这一结构特征决定了金属具有的通性。
回忆笔记：
【投影】
例题1 下列说法正确吗？为什么？
（1）含有金属阳离子的晶体一定含有阴离子。
（2）在离子晶体中既有阴离子，又有金属阳离子。
（3）离子晶体的化合物其熔点一定高于金属晶体。
引导学生思考、回答。
回答：（1）不正确。在金属晶体内就不存在阴离子。
（2）不正确。由铵根离子形成的离子晶体所含的阳离子不是金属阳离子。
（3）不正确。不同金属晶体熔点高低有的相差较大，如钨的熔点3410℃，而离子晶体的熔点一般在800℃左右。
【板书】
2．金属的物理性质
【讲述】金属都具有金属光泽、良好的导电、导热性和延展性。而密度、颜色、硬度、熔点等，不同金属之间存在一定的差别。
【投影】
例题2 判断、填空题：
（1）金属可分为重金属和轻金属，其中密度大于______的叫做重金属，如（举5种）_______。
（2）金属又可分为黑色金属和有色金属，其中Fe、Cr、Mn常称为______。
（3）在金属中，熔点最低的是______，硬度最大的是______。
引导学生思考、回答。
回答：（1）4.5g·cm-3，Cu、Hg、Ag、Pb、Ba
（2）黑色金属
（3）Hg、Cr
【板书】三、金属的化学性质
【讲述】金属原子易失去价电子成为阳离子，因而表现出较强的还原性。由于不同的金属原子结构、原子半径的不同，表现的还原性也有强弱不同。
【提问】请写出金属活动性顺序，并按它们的活动性顺序把有关反应的难易条件总结出来。
（指导学生讨论回答，并填表整理）
讨论回答（并列表投影展示）
金属活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属活动性（还原性）：由强→弱
与O2：
与Cl2：
与水：
与酸：
与盐：
【投影】下图表示物质之间的相互转化关系：
（1）若单质甲为金属，单质乙为非金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。
（2）若单质甲为非金属，单质乙为金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。
分析、讨论：
①X+甲→Y+丙，是置换反应。
②X与Z都是含Z、丙两种元素的化合物，则：X+丙→Z，为相同元素的不同价态的转化，可以考虑下列化合物转化的有：
CO2 CO；
FeBr2 FeBr3； FeCl2 FeCl3；
FeCl3 FeCl2； SO2 SO3；
NO NO2等。
③若甲为金属，乙为非金属，能形成X与甲置换关系的可能有：
由于单质丙的不一致性，后者可以删去，答案只有前者。
④若甲为非金属，乙为金属，能形成X与甲置换关系的只有：
答案：（1）X：二氧化碳；Z：一氧化碳；Y：氧化镁
甲：镁；乙：氧气；丙：碳（化学方程式从略）。
（2）X：溴化铁；Y：氯化亚铁；Z：溴化铁；
甲：氯气；乙：铁；丙：溴。（化学方程式从略）
【投影】有 A、B、C、D、E五种金属。已知：①E的氧化产物比D的氧化产物氧化能力强；②A投入E的盐溶液中可得E单质；③在以A、D为极板形成的原电池中，D极上发生还原反应；④电解含有A、B、C、E离子的盐溶液时，B离子最先在电极上放电，其次是
E离子，而A、C离子则不能在电极上放电；⑤C的碳酸盐的溶解度大于它的酸式碳酸盐。推出五种金属的活动顺序是______。
判断金属活动性强弱顺序，也就是判断出金属在反应中失去电子的难易。可以根据金属活动性顺序和金属元素在周期表中位置结合试题进行分析、判断。
由①：氧化性E离子＞D离子，说明金属性D＞E。
由②：A能从盐溶液置换出E，说明金属性A＞E。
由③：根据原电池工作原理，活泼金属为负极，发生氧化反应；不活泼金属为正极，发生还原反应，说明A＞D。
由④：根据金属离子在溶液中放电顺序一般恰好与金属活动性顺序相反，说明金属性强弱A（或C）＞E＞B。
由⑤：只有碱金属元素才具有碳酸盐的溶解度大于相应酸式碳酸盐的溶解度。
总结分析，金属的活动性顺序为：C＞A＞D＞E＞B。
【答案】C＞A＞D＞E＞B。
【小结】本节只对金属单质化学性质规律进行了总结，不同的金属特性，将在以后的课中复习。
【板书】四、金属的冶炼
【提问】什么是金属的冶炼？其本质上是怎样的一个过程？
引导学生分析，回答，并进行笔记整理（见右侧内容）。
原理：将金属化合物或矿石通过还原反应的方法使金属阳离子还原成金属单质的过程。
【投影】设计化学方法怎样实现Ag+→Ag。
要求写出各方案的原理，并写相应反应的离子方程式。
学生分析、讨论：
方案A：置换法。用铁置换出银：
2Ag++Fe=Fe2++2Ag↓
方案B：银氨溶液还原法。先使Ag+转化成银氨溶液，然后用葡萄糖溶液去还原：
2Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+
AgOH+2NH3·H2O=Ag（NH2）2++OH-+2H2O
方案C：电解法：粗Ag为阳极，精Ag为阴极，NO3-溶液为电解液。
4AgNO3+2H2O 4Ag↓+O2↑+4HNO3
【提问】在溶液中能实现Mg2+→Mg；Al3+→Al和Na+、Na吗？为什么？
学生：Na+、Mg2+、Al3+的得电子能力比溶液中的H+强，所以很难被还原成金属。
【讲解】
由此可以看出，随着不同金属的阳离子的氧化能力不同，主要有：电解法、还原剂法、加热法等，我们可以根据金属活动顺序把金属冶炼的方法规律总结如下：
学生思考、记笔记：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au、
熔融电解法 高温还原剂法 加热法 溶液电解法
金属阳离子：得电子（氧化性）：弱→强
【投影——内容见右】
【提问】请同学通过Na、Al、Fe、Hg的生成冶炼的方法，写出化学方程式。
学生回答：
①Na和Al用熔融电解法冶炼：
2NaCl 2Na+Cl2↑
2Al2O3 4Al+3O2↑
②Fe用高温还原剂法：
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑
③Hg用加热法或溶液电解法：
2HgO 2Hg+O2↑
2Hg（NO3）2+2H2O 2Hg↓+O2↑+4HNO3
精选题
一、选择题
1．下列质量相同的各组金属混合物，分别与足量的盐酸反应，在相同状况下产生H2的体积也相同。其中含铝的质量最少的金属混合物是
（ ）
A．Fe和Al
B．Zn和Al
C．Mg和Al
D．Na和Al
2．下表中的各组元素的单质，将0.02 mol甲放入1L 0.01 mol· L-1的盐酸中，完全反应后过滤，再往溶液中（假设无损耗）加入0.01 mol乙，整个过程中放出氢气的量最多的是 （ ）
3．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是
（ ）
A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C．甲能跟稀硫酸反应放出氢气，而乙则不能
D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲溶解了，乙放出H2
4．a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：①a、C都能跟稀硫酸反应放出气体；②b跟d的硝酸盐溶液反应，会有单质d析出；③C跟强碱溶液反应放出气体；④c、e在冷浓硝酸中发生钝化。由此可判断a、b、c、d、e依次为
（ ）
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg
B．Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C．Mg、Cu、Al、Ag、Fe
D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
5．某单质X能从盐的溶液中置换出单质Y。由此可知 （ ）
A．当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼
B．当X、Y都是非金属时，Y一定比X活泼
C．当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
D．当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
6．相等物质的量的短周期金属元素单质A和B，分别加入足量的酸，其中A中加入的是盐酸，B中加入的是稀硫酸，二者完全反应后生成的H2体积分别为VA和VB（同温、同压下），并且VA≠VB。若要确定反应生成物中A和B的阳离子电荷数，至少还需要给出的数据有
（ ）
A．VA和VB的比值（即VA/VB）
B．VA的值或VB的值
C．A和B的摩尔质量
D．盐酸和稀硫酸物质的量浓度
7．14.0g的铜、银金属混合粉末，跟足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L标准状况下的氧气混合，通过水中恰好完全被吸收。则原金属混合粉末中铜的质量分数为 （ ）
A．68.86％ B．45.71％
C．22.86％ D．11.43％
8．将8.4g铁粉和3.2g硫粉均匀混合加热至红热时，停止加热后使反应进行完全，冷却后，向所得固体加入足量的盐酸，在标准状况下得到的气体体积是 （ ）
A．1.12L B．2.24L
C．3.36L D．4.48L
9．相等物质的量的钠、镁、铝分别与相等质量且过量的稀硫酸反应，反应完全后三种溶液的质量（用m金属表示）大小关系为 （ ）
A．mNa＞mMg＞mAl
B．mNa=mMg=mAl
C．mNa=mMg＜mAl
D．mNa＜mMg＜mAl
10．铊（Tl）是硼族元素，是超导体材料的组成元素之一，下列关于铊的叙述可能不正确的是 （ ）
①是易导电的银白色金属；②反应后能生成+3价的化合物；③Tl（OH）3是两性氢氧化物；④Tl3+的氧化能力比Al3+氧化能力强；⑤金属铊能跟稀HNO3反应生成硝酸盐。
A．①、② B．②、③
C．④、⑤ D．③、④
二、非选择题
11．如果1 mol金属投入含1 mol酸的溶液中产生1 mol H2，下列哪种情况是可能的____。
①一价金属和二元酸 ②二价金属和二元酸
③三价金属和二元酸 ④三价金属和一元酸
⑤二价金属和三元酸 ⑥一价金属和一元酸
12．用钠、镁、铝分别与盐酸反应，填写下面几种情况的空白。
（1）称取相同质量的钠、镁、铝，然后再分别与足量的盐酸反应，产生的氢气在通常条件下的体积比为______________。
（2）取相同物质的量的钠、镁、铝，后再分别与足量的盐酸反应，产生的氢气的质量比为________________________。
（3）如果要制取相同体积的氢气（同温、同压下），与足量盐酸分别反应时所消耗的钠、镁、铝的质量比为_____________；物质的量之比为__________。
13．X、Y、Z是主族元素的单质，U、V的化合物。它们会有如下反应（式中的反应系数和条件均已略去）：
①X+U→V+Y ②X+Z→V ③Y+Z→U
（1）若X、Y的组成元素不是同一族，请写出符合①式的3个不同的化学方程式，并要求3个式子中的3种X和3种Y，分别由不同族的元素组成。
_____________________________________________。
（2）今有某化合物W，它跟化合物U或CO2反应，都能生成单质Y。符合题设的3个反应式关系的单质X是______，单质Y是______，单质Z是______，化合物W为______。
14．在标准状况下进行下列实验，甲、乙、丙各取30.0mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金粉末产生气体，有关数据列表如下：
（1）盐酸的物质的量浓度为______mol·L-1，在表中可作为计算依据的是（填写实验序号，要求全部写出）：___________________________________。
（2）根据实验序号______中的数据，可计算出镁、铝合金中镁和铝的物质的量之比为___________________。
15．11.5g铝、铜、镁合金溶于足量盐酸中，直到反应无气体放出，收集到的气体在标准状况下体积为5.6L。将反应的不溶物溶于足量稀硝酸中时，被还原的HNO3的质量为4.2g。试计算合金中各金属成分的质量分数。
答 案
一、选择题
1．C 2．B 3．C、D 4．C 5．A、C
6．A 7．C 8．C 9．C 10．D
二、非选择题
11．②③⑤
12．（1）23∶12∶9
（2）1∶2∶3
（3）23∶12∶9 6∶3∶2
13．（1）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Mg+CO2=2MgO+C
2F2+2H2O=4HF+O2↑
（2）F2 O2 H2 Na2O2
14．（1）1 mol·L-1 乙、丙
（2）甲1∶1
15．Al：23.48％；Cu：55.65％；Mg：20.87％
17．重要金属化合物的性质
教学目标
知识技能：进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。
能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。
科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。
科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。
重点、难点
重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。
难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。
教学方法：启发、讨论、对比、归纳。
教学过程设计
教师活动
【板书】一、金属的氧化物
【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。
（老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记）
学生活动
学生思考，填写在笔记里。
元素
白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO
淡黄色粉末：Na2O
红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO
黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O
【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规
律？可从下面几点去考虑：
（1）加热是否分解
（2）与水反应
（3）与强酸（H+）反应
（4）与强碱（OH-）反应
（5）与氨水反应
（6）与H2或CO反应
并写出相应反应的化学方程式。
学生讨论、分析、整理笔记。
（1）热稳定性
2Ag2O 4Ag+O2↑ 2HgO 2Hg+O2↑
4Cu 2Cu2O+O2↑
规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。
（2）与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
教学目标
知识技能：了解元素核外电子排布的周期性与元素性质递变关系，掌握典型非金属在周期表中的位置及其性质的关系。了解常见非金属元素（Cl、Br、I、F、H、O、S、N、P、C、Si）的单质及其化合物。
能力培养：通过对本节内容的分析讨论，使学生在掌握元素化合物知识的基础上培养学生对知识进行分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力和直觉思维能力以及灵活运用所学知识解决问题的能力。
科学思想：培养学生建立“一切客观事物本来是互相联系和具有内部规律的”辩证唯物主义的观点。
科学品质：认识本质，进行知识整理、综合、提高与拓展的方法培养。
科学方法：培养学生科学抽象、概括整理、归纳总结、准确系统地掌握知识规律的方法。
重点、难点 非金属元素的结构、性质及应用。元素化合物知识的综合应用及物质推断。
教学过程设计
教师活动
【引入】一、元素化合物的复习方法
落实存在、性质、制备、用途四要点。
学生活动
体会“位、构、性”三者关系。
【举例】（1）从位置出发，以Cs为例。位置：第六周期，IA族。→结构特点：最外层只有一个电子，原子半径大。→比Na、K更活泼的金属元素，具强的金属性。→应隔绝空气保存；与水反应剧烈，可能发生爆炸；与氧气迅速反应，主要产物肯定不是Cs2O。
（2）从结构出发：已知某元素原子有六个电子层，最外层2个电子→最外层电子数少，电子层数多，应是活泼金属，金属性大于钙→与水剧烈反应；氢氧化物是可溶性强碱；碳酸盐、硫酸盐均不溶于水。
与教师共同分析。
（3）从性质出发：某单质能从水中置换出O2。→非金属性大于氧，应为最活泼的非金属元素F→在周期表的右上角，第二周期ⅦA族→可与绝大多数金属、非金属甚至某些稀有气体直接反应；化合价只有-1价；几乎无法用氧化剂将F-氧化成F2。
分析：
归纳：
【投影】例1 BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称，若知：①在BGO中，锗处于其最高价态。②在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层8个电子稳定结构。③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空：
（1）锗和铋的元素符号分别是____、____。
（2）BGO晶体的化学式是____。
（3）BGO晶体所含铋氧化物的化学式是____。
【组织讨论】请分析解题思路，归纳思维过程。
2．总结规律、串联比较，使知识系统化、网络化。
分析：Ge：第Ⅳ主族元素，最高正价+4；最高价氧化物GeO2。
Bi：第Ⅴ主族元素，最外层5个电子→满足8电子稳定结构应形成共价键数目：8-5=3→BiCl3→在BGO中铋为+3价→氧化物Bi2O3。
设BGO化学式为mGeO2·nBi2O3
有：2m=3n m∶n=3∶2
m=3 n=2
→BGO化学式为3GeO2·2Bi2O3
（或Bi4（GeO4）3）
答案：略。
归纳思维过程：
位置→最外层电子数→成键情况→实际价态→化学式
即：位置→结构→性质
【投影】例2 有A、B、C三种常见的短周期元素，它们之间两两结合成化合物X、Y、Z。X、Y、Z之间也能相互反应。已知X是A和B按原子个数比1∶1组成的化合物，其它元素形成的单质（仍用A、B、C表示）和组成的化合物间反应关系式如下：
①B+C→Y ②A+C→Z ③X+Y→M
④X+Z→C+N ⑤Y+Z→C+N
请填空：
（1）上述反应中，一定属于氧化还原反应的是____，理由是____。
（2）若M是一种无色、粘稠的油状液体化合物，则X、Y、Z分别是____。
（3）写出反应③、④的化学方程式：
③______，
④______。
【组织讨论】请分析解题思路并总结思维方法。
分析：有单质参加的化合反应和置换反应一定是氧化还原反应，故①、②、④、⑤一定是氧化还原反应。由题意知：Y、Z中均含C元素，且一为正价，一为负价，故C为非金属元素。可能是硫或氮，则Y、Z极可能一为氧化物，一为气态氢化物→N可能是H2O。
又：M由A、B、C三种元素组成；M是一种无色、粘稠的油状液体化合物。依据物质的分类→M应是酸→M是H2SO4
A—H；B—O；C—S
X—H2O2；Y—SO2；Z—H2S
答案：略。
进行思维方法总结：
对元素化合物的推断题，首先要仔细审题，把握题意，明确题目给定条件和要求。然后，在熟练的知识网络基础上，搜索扫描，确定范围。寻找切入点或突破口，最后分析求解。
【点评】只有将所学过的知识系统化、网络化，并从中找到知识规律，才能准确地找到切入点和突破口，从而培养出良好的直觉思维能力。
3．以结构为主线，以元素周期律为指导，联系类型、掌握递变。
【投影】例3 同主族元素所形成的同一类型的化合物，其结构和性质往往相似，化合物PH4I是无色晶体，下列对它的描述不正确的是 [ ]
A．它是一种共价化合物
B．在加热时此化合物可以分解
C．这种化合物能跟碱发生反应
D．该化合物可以由PH3与HI化合而成
【提问】怎样求解信息题？
分析：由题意知，PH4I与NH4I结构和性质相似，而NH4I又应与NH4CI结构与性质相似。而NH4CI是一种离子化合物；受热易分解；可与强碱反应；可由NH3与HCI化合而成。故所选答案为A。
总结：对信息题，先要准确地理解、把握信息，从中理出信息要素。然后利用信息要素，结合自己所学知识来分析和解决问题。
二、非金属元素在周期表中的位置和结构特点教师与学生一起分析周期表
【提问】1．非金属元素数目？在周期表中所处区域？与周期序数的关系？
回答：
1．22种非金属元素，有6种是稀有气体；除H外均处于周期表右上方；除第一周期外，每周期非金属元素数目=8-周期序数。
2．非金属元素的结构特点？
2．除H、He、B外，最外层电子数≥4；且原子半径比同周期的金属元素小。
三、非金属单质的物理性质
【提问】非金属单质有怎样的物理性质？请归纳他们的状态、晶体类型及其溶解性。
归纳：
常温下状态：气态H2、N2、O2、F2、Cl2（稀有气体除外）；液态Br2；其余为固态。晶体类型：原子晶体B、C、Si；分子晶体：除B、C、Si外的其它（常见）非金属单质。溶解性：除F2与水发生置换反应，Cl2、Br2在水中发生自身氧化还原反应（部分）外，可以说非金属单质均难溶于水。
【投影】例4 有A、B、C、D四种短周期元素，已知A原子最外层电子数比电子层数少，常温、常压下，B2、C2、D2均为无色双原子气体分子。这四种元素的单质和化合物之间在一定条件下存在如下反应：
（1）2A+C2=2AC（3）3B2+D2=2DB3
（2）3A+D2=A3D2（4）2B2+C2=2B2C
请填空：
（1）电子式：AC____，B2C____，DB3____。
（2）DB3分子的空间构型____，是____（填极性或非极性）分子。
（3）A3D2溶于B2C中，发生复分解反应的化学方程式是______。
分析：由A原子最外层电子数比电子层数少→A可能为Li或Mg；
常温、常压下，B2、C2、D2均为无色双原子气体分子→它们可能是H2、N2、O2（五种气体中，F2、Cl2分别为浅黄绿色和黄绿色气体），再结合给定条件判断B—H；C—O；D—N；A—Mg。
所以，相应化合物：
AC—MgO；B2C—H2O；DB3—NH3；
A3D2—Mg3N2。
答案：略。
【提问】1．请分析解题思路；2．怎样把握物质的物理性质？
回答：首先要把握通性，然后根据不同物质类型，突出其代表性和特性。
四、非金属单质的制备
（一）实验室制备
制备非金属单质，要结合非金属元素及其化合物的性质、存在来考虑。
【组织讨论】实验室通常用哪些方法来制备非金属单质？请同学们通过讨论，给以归纳总结。
分小组读书讨论、归纳总结如下：
1．还原法
用还原剂还原的方法来制备，如H2：
Zn+2H+→Zn2++H2↑
2．氧化法
用氧化剂氧化非金属阴离子的方法来制备（包括用同一种非金属元素的高价态氧化该元素的低价态来制备单质。），如：Cl2、Br2、I2、（N2）等。
MnO2+4HCl→MnCl2+Cl2↑+2H2O
（或用KMnO4、KClO3等做氧化剂；Br2可类似制备）
Cl2+2X-（Br-、I-）→X2+2Cl-
3．加热分解法
在加热条件下使某些化合物发生分解反应以制备单质，如：O2
也可通过其他分解反应来制备O2：
2Na2O2+2H2O→4NaOH+O2↑
4．分离法
将空气通过NaOH溶液、浓硫酸、灼热的铜网后，可得较纯净的N2气体。
【投影】例5 根据下图实验，填空和回答问题
（1）烧瓶中所发生的主要反应的化学方程式为：______
装置（Ⅱ）的烧杯中冷水的作用是：______
装置（Ⅲ）的烧杯中液体的作用是：______
（2）进行此实验时，烧瓶内的橡皮塞最好用锡箔包住，用橡皮管连接的两玻璃管口要相互紧靠，这是因为______。
（3）装置（Ⅲ）的烧杯中使用倒置漏斗可防止液体倒吸，试简述其理由______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：由题目给定条件知，此为制取单质溴的实验装置，应该选用强氧化剂来氧化Br-成Br2。
在（Ⅰ）中，浓硫酸、二氧化锰和溴化钠发生反应生成溴单质。然后在（Ⅱ）中冷却成液态。故（Ⅲ）是用来吸收尾气中的溴化氢气体的。
由于溴蒸气的强腐蚀性，在实验过程中应避免与橡胶接触。
答案：
（1）MnO2+H2SO4+2NaBr 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Br2↑
冷凝：吸收未冷凝的气体。
（2）溴蒸气会腐蚀橡皮塞和橡皮管。
（3）当气体被吸收时，液体上升到漏斗中。由于漏斗的容积较大，导致烧杯中液面明显下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中液体又流回到烧杯中，从而防止了倒吸。
【提问】此反应中浓硫酸的作用？可否用浓硫酸与溴化钠反应来制取溴化氢气体，为什么？
回答：此反应中，浓硫酸首先与溴化钠反应生成溴化氢，然后，溴化氢再与二氧化锰反应制取溴单质。尽管浓硫酸具有强氧化性，过程中会把部分溴化氢氧化生成溴单质，但由于最终目的是制单质溴，故无影响。但制溴化氢就不同了，因要求最终产物是溴化氢，而浓硫酸会把部分溴化氢氧化生成溴，故此法不可用。
【小结】解题思路与方法：（1）审题，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意与前面所总结方法相联系）。
（二）非金属单质的工业制法
【组织讨论】请同学们通过讨论，给以归纳总结。
分小组读书讨论、归纳总结如下：
1．电解法
用于将还原性较弱的非金属阴离子氧化成单质。
2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH
2．还原剂还原法
在高温下，用还原剂将非金属元素的高价态还原成零价。如H2、Si的制备。
C+H2O CO+H2↑
2C+SiO2 Si+2CO↑
3．氧化剂氧化法
用氧化剂将非金属阴离子氧化成非金属单质。如从海水中提取溴、碘。
4．分离法
用物理方法从混合物中分离所需要的单质。如将空气液化后气化，分离出N2、O2。
【小结】引导学生将实验室制法与工业制法相对比（原理、原料、方法）。→工业制备要考虑原料来源、操作、生产的连续性、废弃物处理、经济效益、环境保护等问题。
精选题
一、选择题
1．氮的固定是指 [ ]
A．植物从土壤中吸收含氮养分
B．植物将所吸收的含氮养分在体内转化为植物蛋白质
C．将氨转变为硝酸及其他氮的化合物
D．将空气中氮气转变为含氮化合物
2．汽车尾气中的CO、NO都是城市空气中浓度较高的严重污染物，有关它们的叙述不正确的是 [ ]
A．CO、NO的燃烧产物分别是CO2和NO2
B．NO、NO2的混合气可与水反应生成一些HNO2，但NO、NO2都不是HNO2的酸酐
C．化学上有一种说法：等电子体结构类似。CO与NO+（亚硝酰基阳离子）的微粒中最外层电子数之和相等，应具有类似的结构
D．在催化剂作用下，可通过反应：2CO+2NO→N2+2CO2来达到净化汽车尾气的目的
3．有A、B、C三种气体，分别是Cl2、HCl、HBr，A和B混合无反应，那么下列判断正确的是 [ ]
A．C一定不是HCl
B．不能确定A、B各是什么物质
C．C可能是HCl
D．C一定是HBr
4．密闭容器中，300℃时将100mL由H2O、CO2、H2和CO组成的混合气体与足量的Na2O2在连续电火花作用下充分反应后，容器内压强只有原来的五分之一，则原混合气体中各组分的体积比不可能是 [ ]
A．1∶1∶1∶1
B．3∶1∶2∶4
C．1∶3∶5∶1
D．2∶2∶3∶3
5．1998年，美国科学家合成出具有极强爆炸性的“N5”，但对其结构尚不十分清楚，只知“N5”实际是带正电荷的分子碎片。若“N5”的空间结构呈V型对称，5个氮原子最外电子层都达8电子结构，且含2个N≡N，将其视为“N5n+”，则n值为 [ ]
A．1 B．2 C．3 D．4
6．某种混合气体可能含有N2、HCl、CO，把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO，气体体积都没有变化。再通过足量的Na2O2固体，气体体积减小。最后通过灼热的铜网，经充分反应后气体体积又减小，但还有剩余气体。以下对混合气体组分的判断，正确的是 [ ]
A．一定没有N2；CO和HCl至少有一种
B．一定含有N2、HCl和CO
C．一定有N2；CO和HCl至少有一种
D．一定有N2和HCl；没有CO
7．将1体积选项中的气体与10体积O2混合后，依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子（假设反应都进行完全），最后得到的尾气可以是 [ ]
A．Cl2 B．CO
C．CO2 D．N2
些性质来看，每组中的物质有些类似，据此判断下列反应正确的是 [ ]
A．Cu+2NH3→Cu（NH2）2+H2↑
B．2Na+2NH3→2NaNH2+H2N—NH2
C．3Mg（NH2）2 Mg3N2+4NH3↑
D．2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑
9．下列物质间发生化学反应：①H2S+O2，②Na+O2，③Cu+HNO3，④P2O5+H2O，⑤Fe+HCl。在不同条件下得到不同产物的是 [ ]
A．①②③④
B．①③⑤
C．②③④⑤
D．①②③④⑤
10．两份质量均为1g的硫粉，分别使之与足量的H2和O2完全反应，将产生的含硫化合物混合，最终可得硫的质量是 [ ]
A．0.5g B．1g
C．1.5g D．2g
二、非选择题
11．下列关系图中，A是一种正盐，D的分子量比C的式量大16，E是酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系（其它产物及反应所需条件均已删去）：
回答下列问题：
（1）A是____，Y是_____，Z是_____，
（2）当X是强酸时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是______，
（3）当X是强碱时，A、B、C、D、E均合同一种元素，E是______。
12．已知A、B、C、D是短周期中的4种非金属元素，它们的原子序数依次增大。A元素原子形成的离子就是一个质子。又知，①B单质在高温下可从A与D组成的某种化合物中置换出A，同时生成化合物BD，②A、C、D三种元素组成的某种盐水溶液显酸性，③B、C均能与D组成原子数比为1∶1和1∶2的化合物。
（1）写出①中反应的化学方程式______，
（2）写出②中盐的水溶液显酸性的原因（写出离子方程式）______，
（3）这四种元素可组成原子个数比4∶1∶2∶1（按A、B、C、D顺序）的化合物，其名称为____。这四种元素又可组成原子个数比为4∶1∶1∶2（按A、B、C、D顺序）的化合物，其结构简式为______，
（4）C元素的气态氢化物能还原CuO，生成Cu、C单质及A与D形成的化合物，该反应的化学方程式为______。
13．A、B、C是中学化学常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些化合物和单质之间存在如下的关系：
据此判断：
（1）在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是____（用A、B、C字母填写）。
（2）单质乙必定是____（填“金属”或“非金属”），其理由是____
（3）单质乙的化学式可能是____，则化合物B的化学式是____。
14．在化工生产中，要用到一种无色、可溶于水的晶体：铝铵矾。该晶体是一种复盐，其主要成分是十二水合硫酸铝铵。向该复盐的浓溶液中逐滴加入浓NaOH溶液，将发生一系列变化。
试回答：
（1）硫酸铝铵在水溶液中的电离方程式为______；
（2）在逐滴加入浓NaOH溶液的过程中，产生的现象有：①溶液中出现白色沉淀；②有刺激性气味的气体产生；③白色沉淀量逐渐增多；④白色沉淀完全消失；⑤白色沉淀量逐渐减少。
请答出各种现象由先到后出现的顺序（用序号回答）____→____→____→____→____；
（3）写出滴入NaOH溶液的过程中，有关反应的离子方程式：①____；②______；③____。
15．化合物E（含两种元素）与NH3反应，生成化合物G和H2。化合物G的式量约为81，G分子中硼元素（B的相对原子质量为10.8）和氢元素的质量分数分别为40％和7.4％，由此判断：
（1）化合物G的化学式为______。
（2）反应消耗1molNH3，可生成2molH2，组成化合物E的元素是____和____。
（3）1molE和2molNH3恰好完全反应，化合物E的分子式为______。
答 案
一、选择题
1．D 2．A 3．A、B 4．A 5．A 6．C 7．C、D 8．C、D 9．A 10．C
二、非选择题
11．（1）（NH4）2S O2 H2O（2）H2SO4 （3）HNO3
12．（1）C+H2O（气）→CO+H2（2）NH4++H2O→NH3·H2O+H+
（3）尿素H4NOOC—COONH4
（4）3CuO+2NH3→3Cu+N2+3H2O
13．（1）A、B（2）非金属；因为A+B→乙+C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别显正、负价，所以乙是非金属。（3）S（或N2）H2S（或NH3）
（2）①→③→②→⑤→④；
（3）①Al3++3OH-→Al（OH）3↓②NH4++OH-→NH3↑+H2O
③Al（OH）3+OH-→AlO2-+2H2O
15．（1）B3N3H6（2）B、H（3）B2H6
非金属元素概命（二）
教师活动
五、非金属单质的化学性质
1．氧化性
（1）与氢气反应
【组织讨论】请结合元素周期表同周期、同主族非金属元素性质递变规律，总结非金属单质与氢气反应的规律。
学生活动
总结：
结论：非金属元素的非金属性越强，其非金属单质的氧化性就越强，就越易与氢气反应；生成的气态氢化物也就越稳定。
【提问】工业上用什么方法来制备HCl？可否用光照H2、Cl2混合气的方法来制HCl？
回答：工业上用氢气在氯气中燃烧的方法来制备HCl。不能用光照H2、Cl2混合气的方法来制HCl，因为这样会产生剧烈爆炸。
（2）与金属反应
【引入】非金属单质与金属单质的反应，非金属表现出氧化性。
【投影】练习：写出Cl2、O2、S分别与Fe、Cu反应的化学方程式，指明实验现象。
写化学方程式并描述实验现象：
2Fe+3Cl2→2FeCl3剧烈反应，大量棕褐色的烟。
Cu+Cl2→CuCl2剧烈燃烧，生成棕黄色的烟。加少量水，溶液变绿色；再加水，溶液变蓝绿色。
6Fe+4O2 2Fe3O4剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。
2Cu+O2 2CuO加热变黑。
Fe+S FeS剧烈反应，生成黑色固体。
2Cu+S Cu2S铜在硫蒸气中燃烧，有红光。
【提问】在铁过量的情况下，是否有FeCl2生成？为什么？将少量水加入反应容器中，振荡，溶液变浑浊，为什么？
回答：无FeCl2生成，因为Cl2具强氧化性，它将铁氧化成FeCl3，而固态时FeCl3与Fe不反应。当将FeCl3溶于水时，由于发生反应FeCl3+3H2O→Fe（OH）3↓+3HCl，即：FeCl3水解生成了Fe（OH）沉淀，故溶液变浑浊。
【提问】CuCl2晶体是什么颜色？（学生可能错误：无色；白色；蓝色；蓝绿色。）
回答：棕黄色。
【组织讨论】从以上几个反应来看，非金属单质与金属的反应，是否有什么规律存在？请加以分析总结。
分析：非金属单质与变价金属反应，若非金属单质的氧化性较强（如O2、Cl2、Br2等），则金属被氧化成高价态化合物；若非金属单质的氧化性较弱（如I2、S等），则金属被氧化成低价态化合物。
（3）非金属单质间的反应
【提问】哪些非金属单质间可发生相互反应，反应原则是什么？
分小组分析讨论、归纳小结：
通常，非金属单质可以与O2或X2反应，生成相应的氧化物或卤化
物。
O2做氧化剂，除X2外的非金属单质均可被直接氧化；X2做氧化剂，
许多非金属单质也可被氧化，较熟悉情况为H2、P等。
原则：非金属性强的氧化非金属性弱的。
（4）非金属间的置换
【提问】非金属间的置换反应按什么原则进行？
【投影】练习：写出满足下列要求的化学方程式：①同主族非金属元素间的置换；②同周期非金属元素间的置换；③不同周期、不同主族非金属元素间的置换。
回答：非金属间的置换原则是非金属性强的置换非金属性弱的。
即：元素同周期，右边的置换左边的；元素同主族；上面的置换下面的。
写化学方程式：
①Cl2+Br-（I-）或Br2+I-；O2+H2S；C+SiO2。
②F2+H2O；Cl2+H2S；CH4+O2（不完全燃烧）。
③O2+HI；Br2+H2S；I2+H2S。
【投影】例1 由短周期元素形成的四种常见的非金属单质A、B、C、D。在室温下，它们之中有三种气体，一种固体。在这些单质中，B的式量最小，C次之。这些单质和甲、乙、丙、X、Y五种化合物之间存在如下关系：
（1）写出化合物乙的化学式______。
（2）上述图示的化学反应共有。种基本反应类型，其中化合反应有______个。
（3）上述四种单质中存在同素异形体的元素是（写元素符号）______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：由题目给定条件和前面知识知，除稀有气体外，非金属单质只有5种在常温下是气态。故三种气体应是H2、N2、O2、Cl2中的三种（F2不常见）；
A与D反应存在量的问题，A（或D）有一个可能是固体（气体间的两两反应不存在量的问题）；
由相互反应关系可推断：B——H；C——O；D——Cl。
再考虑：X是氧化物，Y是氯化物，甲是H2O，丙是HCl。可推知：乙是含氧酸；Y是一种能水解生成含氧酸和HCl的氯化物；A与CI2反应是有一个量的限制，A——P。
答案：（1）H3PO4
（2）2种（化合与复分解），5
（3）O（O2与O3）、P（红磷与白磷）
2．还原性
【提问】哪些非金属单质以还原性为主？哪些非金属单质在一定条件下显现还原性？
读书讨论并归纳小结：
以还原性为主的非金属单质，如：C、H2等；遇强氧化剂如O2、Cl2、HNO3、H2SO4（浓）等时表现出还原性的非金属单质，如：S、P等。
非金属单质的氧化性与还原性情况：
强氧化性的：F2、O2、Cl2、Br2；
以氧化性为主的：N2、I2、S；
以还原性为主的：C、Si、P；
【投影】例2 120℃、101.3kPa条件下，有2LH2O、2LCO、2LCO2、0.5LO2和1LH2组成的混合气体。将混合气体通过分别放有足量Cu粉、C粉和CuO粉末的三个灼热的反应管。假设气体通过每个反应管都能充分反应，且不论三个反应管以何种顺序排列，问：
（1）尾气是否有可能是单一气体______？若可能，该气体是______。
（2）原气体中是否有几种（或一种）不可能再存在于尾气之中______？若有，它们（或它）是______。
（3）原气体是否有几种（或一种）肯定存在于尾气之中______？若有，它们（或它）是______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：根据题目给定条件，C、Cu均可与O2反应，而过程中却不会产生O2，所以，不管用何种排列顺序，最后一定没有O2；又依据质量守恒定律，C、H元素一定存在最后产物中，以H2O或H2、CO或CO2形式存在，但无法确定是以什么形式存在。
（1）不可能；
（2）有，O2；
（3）没有。
【启发】此题的求解可用排列、组合，依次分析的方法或同学们刚才所用的方法。请比较一下两种方法的差异，由此可得到什么启示？
回答：两种方法的差异在于：①效率。排列、组合法费时费力。②思维方式。排列、组合法的思维不敏捷，且容易使思维发生混乱（步骤太多、太繁）。
启示：对看似比较复杂的题，一定要先弄明白题目给了什么条件，要求解决什么问题，千万不要急于动手，因为“欲速则不达”。在读懂题的基础上理顺思路，剥丝抽茧，拓展思维。这样才能提高效率，培养较高层次的能力。
【投影】例3 如图：
已知：化合物E与水反应生成白色浆状物；化合物F是不能成盐的氧化物；单质D能与某些稀有气体反应。
据此，请填空：
（1）化合物F是______；化合物I是______。
（2）反应②、反应④的化学方程式是______；______。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
分析：由题目给定条件知：D为最活泼的非金属单质→F2；F为不成盐氧化物，且由单质B与化合物C发生置换反应得到→F为CO，B为碳，化合物C为氧化物，再结合G与H燃烧生成C，判断H为O2，C为H2O，G为H2，I为HF；化合物E由碳与化合物A反应得到（可能是碳化物），再考虑E与水反应生成白色浆状物，E是CaC2，A是CaO。
答案：（1）CO；HF （2）略
【总结】常用解题方法：把握类型，了解性质，直觉思维，推理结论。
六、（非金属）气态氢化物
【提问】什么叫气态氢化物？
【组织讨论】请归纳非金属气态氢化物的下列性质。
1．物理性质
2．水溶液酸碱性
3．稳定性（如前所述）、还原性
回答：非金属氢化物，都称为气态氢化物。
归纳：
物理性质：一般都是无色气体；除CH4、SiH4外，均为极性分子，都有刺激性气味；HX、NH3易溶于水，H2S可溶，其余一般不溶。
水溶液酸性：ⅥA、ⅦA族元素的气态氢化物的水溶液一般为挥发性酸（HCl、HBr、HI为强酸，其余为弱酸）；NH3水溶液碱性，其余不溶，可视为中性。
还原性：非金属元素的非金属性越强，其气态氢化物的还原性越弱；非金属元素的非金属性越弱，其气态氢化物的还原性越强。
【投影】例4 某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：（A）氯化钠，（B）硫化钠，（C）亚硫酸钠，（D）硫代硫酸钠，（E）硫酸钠，（F）碳酸钠。向此溶液中加入适量稀硫酸，有浅黄色的沉淀析出，同时有气体产生。此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红试液褪色。根据上述实验现象回答下列问题。
（1）不能使品红试液褪色，说明该气体中不含______（填分子式）。
（2）此无色溶液中至少存在哪几种钠盐？请写出全部可能的情况______（填写相应的字母）。
分析：由题意知，加酸后产生浅黄色沉淀和有臭鸡蛋气味的气体，此气体不能使品红试液褪色但能使澄清的石灰水变浑浊，则一定有硫化钠和碳酸钠，至少一定有亚硫酸钠或硫代硫酸钠中的一种（但都必须是硫化钠过量），无法判断硫酸钠是否存在。
（1）SO2
（2）B、C、F；B、D、F；B、C、D、F
七、非金属元素的含氧酸
【组织讨论】请归纳总结非金属元素含氧酸的分类、酸性强弱、化学性质及递变、特性等。
讨论归纳、总结如下：
（1）常见的含氧酸
（2）酸性强弱递变规律
同主族由上至下酸性逐渐减弱；同周期由左到右酸性逐渐增强；同种元素中，高价态酸的酸性一般大于低价态酸的酸性。
（3）氧化性酸与还原性酸
常见的强氧化性酸有：HNO3、浓H2SO4、HClO等。
常见的还原性酸有：H2SO3、H3PO3等。
HNO2既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。
（4）某些酸的特殊性质
浓H2SO4：吸水性→做干燥剂；脱水性→使晶体脱结晶水，使有机物碳化。
HClO：漂白作用。漂白原理与Na2O2同，是利用强氧化性破坏有色物质。
H2SO3：漂白作用。与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后恢复原色。
HF：与SiO2反应。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O
【提问】酸的氧化性与氧化性酸是不是一回事？为什么？
回答：酸的氧化性与氧化性酸是两个不同的概念。酸的氧化性就是指酸中H+结合电子的性质，凡酸皆有此性质。而氧化性酸是指含氧酸的中心元素结合电子的性质。
【投影】某学生设计实验，欲选用下列试剂证明NaNO2既有氧化性，又有还原性。
试剂：酸性高锰酸钾溶液、硝酸、硫酸、碘单质、淀粉-碘化钾试纸。
回答：欲证明NaNO2的氧化性，所选用的试剂是______，观察到的现象是______。
欲证明NaNO2的还原性，所选用的试剂是______ ，观察到的现象是______。
答案：硫酸、淀粉-碘化钾试纸淀粉-碘化钾试纸变蓝色。
酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液的紫色消失。
【投影】例5 有A、B、C、D四种单质。在一定条件下，B可以和A、C、D化合生成化合物甲、乙、丙，C和D化合生成化合物丁。已知甲、乙、丙每个分子中都含有10个电子，并且甲、乙、丙、丁有如下关系：
回答：
（1）单质B的化学式。
（2）单质A与化合物乙反应的化学方程式。
（3）根据化合物丙、丁中D元素化合价判断丙、丁是否在一定条件下生成单质D，简述判断理由。
【组织讨论】请分析解题思路并求解。
教师注意引导学生将反应的可能性与实际能否反应加以区别。
分析：含10个电子的化合物有：CH4、NH3、H2O、HF，甲、乙、丙各为其中之一。B和A、C、D单质化合生成甲、乙、丙，B应为H2；上述四种氢化物中，能与某单质反应生成两种化合物的只有CH4和NH3，而这种单质为O2。故C为O2，A为F2（F比O非金属性强），乙为H2O，甲为HF；D可能为C或N2，则丁可能是CO2或NO；
答案：（1）H2
（2）2F2+2H2O→4HF+O2↑
（3）若D为N2，丙、丁分别是NH3和NO，在一定条件下可以反应（NH3、NO中N元素的化合价分别是-3、+2，0价居其中）；若D为C，丙、丁分别是CH4与CO2，化合价分别是-4、+4，0价居其中，故理论上也可发生反应生成碳单质。
【小结】解题思路与方法：
（1）审题，（2）分析，（3）思考，（4）求解（注意与前面所总结方法相联系）。
【投影】
八、重要非金属单质的性质比较表（如下表）
请同学认真思考，准确完成此表。
填表：（如下）
精 选 题
一、选择题
1．氢叠氨酸（HN3）与醋酸酸性相近，其盐稳定，但受撞击时发生爆炸生成N2，有关氢叠氮酸及其盐的叙述有：①NaN3的水溶液显碱性，②HN3的固体属于分子晶体，③NaN3的固体是离子晶体，④NaN3可用于小汽车防撞保护气囊。其中正确的是
（ ）
A．①、②、③
B．②、③、④
C．①、③、④
D．全对
2．某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的物质的量浓度之比为1∶3，则此反应中被还原的氯元素与被氧化的氯元素原子的物质的量之比是
（ ）
A．21∶5 B．11∶3 C．4∶1 D．3∶1
3．某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3、Ba（NO3）2三种杂质中的一种或二种，现将13.8g样品加入足量水，样品全部溶解，再加入过量的CaCl2溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确判断是
（ ）
A．肯定有KNO3
B．肯定有KNO3，可能还含有Na2CO3
C．肯定没有Ba（NO3）2，可能有KNO3
D．肯定没有Na2CO3和Ba（NO3）2
4．两个硫酸分子可以脱去一分子水生成焦硫酸（H2S2O7）。已知硫酸分子中有四个硫氧键，则焦硫酸分子中硫氧键的数目是
（ ）
A．4 B．6 C．7 D．8
5．下列溶液中通入足量SO2后，最终一定会出现沉淀的是
（ ）
A．Na2S
B．BaCl2
C．Ba（NO3）2
D．Ca（OH）2
6．工业废气中氮的氧化物是重要的污染源，有一种治理污染的方法是通入适量氨气将其还原成无毒物质N2和H2O，现有含氮氧化物NO和NO2的混合气体3L，与同条件下的NH33.5L恰好完全反应，则混合气中NO与NO2的体积比是
（ ）
A．1∶4 B．1∶3 C．1∶2 D．1∶1
7．测定空气中污染物含量的一种方法是：将一定体积的空气通入吸收剂，并测定其导电能力的变化（电阻越小，电导越大）。例如测定空气中H2S的含量，若用CuSO4溶液吸收，可测得很大浓度范围内的H2S，但电导变化不大；若用浓溴水吸收，则仅限于低浓度范围内的H2S，但有高灵敏度。现要兼顾吸收容量和灵敏度，用上述方法测定空气中氯气的含量时，最佳吸收剂是
（ ）
A．Na2SO3溶液
B．KI溶液
C．NaOH溶液
D．H2O
8．下列关于砷（As）的叙述中，正确的是
（ ）
A．砷的气态氢化物AsH3很不稳定，它具有较强的还原性
B．砷的相对原子质量为74.92，由此可见砷原子核内有42个中子
C．砷酸（H3ASO4）是强酸，其酸性与HNO3相当
D．砷在ⅤA族中的位置在P和Sb之间，因此，砷既体现一定的非金属性，又体现一定的金属性
二、非选择题
9．PCl3中加入蒸馏水，微热，PCl3完全水解，产物之一是亚磷酸（H3PO3），它的结构式为：
已知：（a）H3PO3与NaOH反应能生成NaH2PO3和Na2HPO3两种盐。
（b）H3PO3与碘水反应，碘水棕黄色褪去，再加AgNO3有黄色沉淀生成。
（c）盛放H3PO3的试管中加入AgNO3溶液，有黑色沉淀生成，试管口有红棕色气体出现。
填空：（1）上述反应中有H3PO3生成的是反应（填序号）______。
（2）b反应中黄色沉淀是______。
（3）c反应中黑色沉淀是______，反应中最先生成的气体是______。
10．在一定条件下，单质X与单质Y反应，生成化合物Z，Z与水作用可生成气体G和白色沉淀P（如下框图表示），已知气体G与空气之密度比约为1.17。
请填空：
（1）组成单质X和Y的元素分别属于第______族和第______族。（2）化合物Z的化学式为______。
（3）每生成1mol的气体G，同时应得到______mol的沉淀P。
答 案
一、选择题
1．B 2．D 3．D 4．C、D
5．B 6．B、C 7．D 8．A、C
二、非选择题
9．（1）b、C （2）AgI （3）Ag、NO
10．（1）ⅢA；ⅦA。 （2）Al2S3 （3）2/3
14．卤族元素和氧族元素
第一课时
教学目标
知识技能：使学生充分认识以氯元素为核心的卤族元素的性质及其递变规律，进一步加深对“结构决定性质”的理解；掌握卤族元素的单质、卤化氢的制备方法，进一步认识氧化还原反应；认识卤族元素的单质及其重要化合物的特殊性。
能力培养：通过卤族元素及其重要化合物的转化关系的教学，培养学生的归纳能力；通过卤族元素的“结构—性质”关系的教学，培养学生分析问题的能力和归纳能力；通过卤族元素的“性质—制备”关系的教学，培养学生解决实际问题的综合能力。
科学思想：通过认识卤族元素的原子结构与其性质的关系，使学生感悟到事物的现象与本质的辩证关系；通过卤族元素及其重要化合物的特殊性的归纳，认识事物的一般与特殊的关系；通过分析卤单质的制备，认识事物间普遍联系与制约的观点。
科学品质：通过学生讨论、归纳、设计实验、探索结论，激发学生的学习兴趣，培养学生的严谨求实、团结、合作的精神。
科学方法：培养学生研究事物和探究事物规律的科学方法。
重点、难点 卤族元素的性质及其递变规律。用氧化还原的观点分析认识卤族元素的单质及其化合物的性质。
教学过程设计
教师活动
【引言】卤族元素和氧族元素是典型的非金属元素族。在复习这部分内容时建议以元素周期律和氧化还原理论为指导思想。
学生活动
倾听、了解本部分内容的复习方法。
【过渡】下面我们复习卤族元素的知识。
【板书］一、卤族元素
【复习提问】请画出卤素及其重要化合物之间的转化关系网络图，并完成有关的化学方程式。
回忆、再现曾经学过的卤族元素知识，建立起以氯、溴、碘为核心的知识网络图，书写相关的化学方程式。
【讲评】指导学生完成知识网络图，对学生归纳情况给予评价。最终建立如下页关系：
【板书】1．卤族元素及其重要化合物间的转化关系
【投影】
【板书】
2．卤族元素的“原子结构—性质”的关系
【投影】写出下列反应的离子方程式：
（1）在NaBr溶液中滴入氯水
（2）在FeSO4溶液中滴入溴水
（3）在FeCl3溶液中滴加KI溶液
【提问】比较Cl2、Br2、I2、Fe3+的氧化性强弱。比较I-、Br-、Fe2+的还原性强弱。
思考并书写离子方程式：
Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-
2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+
思考并根据书写的离子方程式得出结
论：氧化性Cl2＞Br2＞Fe3+＞I2；还原性I-＞Fe2+＞Br-。
【归纳】由此得出结论：当溶液中存在多种还原性物质时，加入氧化剂，还原性强的应先被氧化。
【投影】写出下列反应的离子方程式：
（4）在FeBr2溶液中通入少量Cl2气体
（5）在FeI2溶液中加入少量溴水
（6）在FeBr2溶液中通入足量的Cl2气体
思考并书写离子方程式：
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
Br2+2I-=2Br-+I2
3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2
【提问】根据以上内容可得出卤族元素在化学性质方面有怎样的变化规律？
思考、讨论得出结论：
①F2、Cl2、Br2、I2氧化性依次减弱。
②F-、Cl-、Br-、I-离子的还原性依次增强。
③F、Cl、Br、I元素的非金属性依次减弱。
【讨论】如何从原子结构的角度解释卤族元素在化学性质方面的递变规律。
讨论后得出结论：卤族元素按F、Cl、Br、I的次序原子半径依次增大，得电子的能力减弱，导致其单质的氧化性逐渐减弱。【板书】
结论：结构决定性质，性质反映结构。
【引言】物质的性质决定了物质的存在形态、用途及制备方法。
【板书】
3．卤族元素的“性质—制备”的关系
【过渡】卤族元素的化学性质活泼，所以在自然界中以化合态的形态存在。
【提问】写出实验室制备氯气反应的离子方程式。说明依据的是怎样的化学原理。
回忆、再现实验室制备氯气的方法。
回答：
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
依据的原理是：利用氧化剂在酸性条件下氧化Cl-。
【板书】（1）卤素单质的制备——氧化还原法
【提问】依据实验室制备氯气的原理，还可用哪些氧化剂代替MnO2？
讨论回答：KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、次氯酸盐等。
【练习】写出分别用KMnO4、KClO3、Ca（ClO）2与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式。
书写化学方程式：
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O
Ca（ClO）2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
【投影】请设计一个用漂白粉和浓盐酸反应制得氯气，验证干燥的氯气无漂白性并制备氯水的实验装置图。
【提问】
①装置应包括几部分？
依据题目要求思考、讨论。
思考回答：
①应包括四部分——气体发生装置、气体净化装置、验证其无漂白性的装置、溶解制备氯水装置。
【追问】仅这四部分吗？
噢！还有尾气吸收部分。
②根据反应物的状态和反应条件应选择何种气体发生装置？
②应选择固-液反应装置。
③制得的氯气中含有哪些杂质？应如何得到纯净干燥的氯气？
③制得的氯气中含有HCl气体和水蒸气。得到纯净干燥的氯气的方法是：先通过装有饱和食盐水的洗气瓶除去HCl，再通过装有浓硫酸的洗气瓶干燥除水。
④根据氯气的溶解度，应选择怎样的氯气溶解装置？尾气应怎样吸收？
④装置如图：
师生共同探讨后确定下列实验装置模型。
【投影】
饱和食盐水：除去Cl2中的HCl；浓硫酸：除去水蒸气；NaOH溶液：吸收尾气，防污染。
【投影】实验室用MnO2和浓盐酸可制备Cl2，若无浓盐酸，可用什么试剂代替？写出有关的化学方程式？
思考：MnO2在H+浓度很大的条件下，可将Cl-氧化成单质。现无浓盐酸，因此需制出HCl，联想到NaCl固体和浓硫酸反应可得HCl，因此采用MnO2、NaCl固体、浓硫酸
NaCl（固）+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑
2NaCl（固）+H2SO4（浓） Na2SO4+2HCl↑
MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
或综合写成：
MnO2+3H2SO4（浓）+2NaCl（固体） MnSO4+2NaHSO4+Cl2↑+2H2O
书写反应方程式：
3H2SO4（浓）+2NaBr（固体） Br2↑+SO2↑+2H2O+2NaHSO4
【投影】用浓硫酸和固体NaBr反应可以生成溴单质。该反应能用于制备溴单质吗？若不能，应如何进行改进？
【提问】写出浓硫酸和NaBr固体反应的化学方程式。分析所得产物是否易于分离得到溴单质？该方法制备溴单质是否可行？
讨论得出：SO2和Br2蒸气同时逸出，除去Br2蒸气中的SO2很困难。该方法不可行。
【提问】如何改进？
讨论得出改进方案：①用浓磷酸代替浓硫酸，并加入MnO2即可。
【提示】使反应不生成SO2是解决问题的关键。
【点拨】在MnO2、NaCl固体和浓硫酸反应得到Cl2的反应中，浓硫酸是氧化剂吗？哪种物质是氧化剂？说明什么？
回答：浓硫酸不是氧化剂，MnO2是氧化剂。说明MnO2的氧化性强于浓硫酸。
【提问】结合Cl-和Br-的还原性强弱，还有其它的改进措施吗？
思考并回答：Br-的还原性强于Cl-，因此当浓硫酸和MnO2与NaBr固体共热时，
浓硫酸将不被还原。
从而得到改进方案：②使浓硫酸、NaBr固体、MnO2共热。反应后将溴蒸气冷凝即可。
【提问】写出该反应的化学方程式。
MnO2+3H2SO4（浓）+2NaBr（固体） MnSO4+2NaHSO4+Br2↑+2H2O
【板书】
【板书】（2）卤化氢的制备——难挥发酸制挥发酸
【提问】请用化学反应方程式归纳出HX的制备方法。
回忆各种卤化氢的制备方法。
CaF2+H2SO4（浓）=CaSO4+2HF↑[铅容器中]
NaCl（固）+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑
2NaCl（固）+H2SO4（浓） Na2SO4+2HCl↑
【提问】在制备HBr和HI时能否使用浓硫酸？为什么？应如何改进？
讨论得出：由于浓硫酸可将Br-、I-氧化，所以不能用浓硫酸和NaBr、NaI反应制HBr、HI。应用难挥发的浓磷酸代替浓硫酸。
NaBr（固）+H3PO4（浓） NaH2PO4+HBr↑
NaI（固）+H3PO4（浓） NaH2PO4+HI↑
领会元素化合物知识的学习方法。
【小结】学习元素化合物知识，不能仅停留在教科书的表面内容上，应将所学知识进行综合、归纳、总结，上升到理性高度，使知识向深度和广度发展。
【板书】
4．卤族元素的“一般——特殊”的归纳
【引言】卤族元素的单质及其化合物有许多共性，但也存在诸多特殊之处，请同学们回忆、讨论并进行归纳，可查阅教材、笔记等资料。
回忆、讨论、查阅资料，进行归纳和总结。
指导学生归纳并将学生得出的结论投影如下：
【投影】卤族元素及其化合物的特殊性归纳：
1．物理性质方面
（1）常温下溴是唯一的液态非金属单质，极易挥发，保存时用水封。
（2）溴和碘易溶于有机溶剂，碘易升华。
（3）卤化银中只有AgF无色且溶于水。
（4）CaCl2、CaBr2溶于水，但CaF2不溶于水。
2．化学性质方面
（1）F2和水剧烈反应，水是还原剂；F2不能将溶液中的Cl-、Br-、I-氧化；F2通入NaOH溶液中先与水反应；卤素单质中只有F2可与稀有气体反应。
（2）氯水使石蕊试剂先变红后褪色。干燥的氯气和液氯无漂白性。澳水和碘水无漂白性。（3）卤化银中只有AgF见光不分解。
（4）碘单质遇淀粉变蓝。碘单质与铁反应生成FeI2。
（5）卤化氢的水溶液中只有氢氟酸是弱酸。
3．实验方面
（1）制备HF时在铅容器中进行，氢氟酸保存在塑料容器中。
（2）制备HBr和HI时用浓磷酸代替浓硫酸。
（3）除去Cl2中HCl用饱和食盐水。
【小结】在复习元素化合物知识时，要注意共性与特性的辩证关系。
【板书】
第二课时
教学目标
知识技能：通过硫及其化合物转化关系的教学，使学生掌握H2S、SO2、H2SO4的性质、制法和用途；通过实验设计的分析与讨论，使学生对硫及其化合物知识网络化、系统化。
能力培养：以硫及其化合物的性质为载体，以实验设计为核心，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问题的能力。
科学思想：通过学生自己对实验方案的设计与讨论，培养学生严谨求实的科学态度。
科学品质：通过以学生为主体的探究式教学途径，激发学生的学习兴趣，尝试成功的喜悦，使学生更加喜爱化学。
科学方法：通过实验设计的讨论与分析，使学生领会化学科学研究的一般方法。
重点、难点 硫及其化合物的相互转化关系的实验设计与评价。硫及其化合物各代表物性质的综合运用。
教学过程设计
教师活动
【引言】上节课我们复习了卤族元素的知识，下面我们复习氧族元素。在复习本部分内容时，建议以掌握S、H2S、SO2、H2SO4代表物的性质为核心，用氧化还原的观点为指导思想。
学生活动
倾听、形成基本的复习思路。
【板书】二、氧族元素
【提问】请按下表要求填入你所知道的含有硫元素的物质的化学式：
再现、讨论后得到：
【提问】请根据所学的元素化合物知识，列出上面表格中的各物质之间的转化关系
讨论逐步完善后得到：
【板书】1．硫及其重要化合物间相互转化关系
【投影】
要求学生叙述各转化关系的化学方程式。
【板书】2．硫的重要化合物性质的实验设计
结合上面的硫元素的知识网络图做好进行实验设计的心理准备。
【板书】（1）SO2、H2S的制备及性质的实验设计
【投影】请设计一套实验装置生成SO2并证明SO2有氧化性、还原性和漂白性。
【提问】
①该装置应包括几部分？
②通过怎样的实验证明SO2有氧化性？写出反应的化学方程式。将观察到怎样的现象。
③请确定气体发生装置及所需药品。写出化学方程式。
④制H2S时不使用浓硫酸的原因？
⑤如何证明SO2有还原性？将观察到怎样的实验现象？写出化学方程式。
⑥如果证明SO2有漂白性？将观察到怎样的实验现象？
⑦尾气能否排入大气？应如何处理？
⑧装置的各组成部分如何连接最合理？
讨论、设计实验方案。
思考并回答：
①气体发生装置、证明还原性的装置、证明漂白性的装置、证明氧化性的装置、尾气吸收装置。
②使SO2与H2S反应。
2H2S+SO2=3S↓+2H2O，将观察到有淡黄色固体物质生成。
③
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
④浓硫酸可将-2价S元素氧化。
⑤使SO2通过装有溴水或酸性KMnO4溶液的洗气瓶。溶液将褪色。
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
⑥使SO2气体通过装有品红溶液的洗气瓶或与湿润的有色布条接触，品红溶液或布条将褪色。
⑦因SO2和H2S均污染环境，所以不能排入大气，可用碱液吸收。
⑧充分讨论后最终得出下列装置图：（见图3-5）
【投影】SO2氧化性、还原性、漂白性的验证：
【练习】将等体积的SO2和Cl2的混合气体通入品红溶液中，品红溶液是否褪色？为什么？
思考、讨论并解答：不褪色，原因是发生了如下反应：
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【板书】
自我总结与概括。
【板书】（2）浓硫酸性质的实验设计
【提问】浓硫酸有哪些特殊性质？举例说明。（要求学生口述有关反应的化学方程式）。
回忆、再现浓硫酸的特殊性质。思考并回答：①吸水性——浓硫酸在空气中放置吸水而增重，浓硫酸可做气体干燥剂。②脱水性——浓硫酸使蔗糖炭化，浓硫酸使乙醇脱水转化为乙烯。③强氧化性——浓硫酸与金属Cu、非金属C等反应。
【投影】请设计一套实验装置图，用来演示浓硫酸与木炭共热的反应及检验其生成的产物。
【提问】
①写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式。选择该反应的发生装置。
讨论、设计实验方案。
讨论、思考并确定：
①2H2SO4（浓）+C 2SO2↑+CO2↑+2H2O，依据反应物的状态和反应条件，选择如下实验装置：
②应先检验何种产物？选择实验装置。
②应先检验水，选择如下装置：
③填写下面的表格：
③
据上确定如何检验SO2和CO2，设计出实验装置图并说明实验现象及得出的结论。
回答：A中的品红溶液褪色，则证明了SO2的存在。B中的酸性KMnO4溶液或溴水用于吸收SO2，实验过程中颜色将变浅。C中的品红溶液用于证实SO2是否除净。当C中品红不褪色，D中石灰水变浑则证明了CO2的存在。
师生共同归纳后得出下面的实验装置图：
【投影】浓硫酸与木炭反应的实验设计：
【板书】
【提问】含硫元素的阴离子主要有哪些？
思考、回忆并归纳出：S2-、SO32-、S2O32-、SO42-。
【板书】
（3）S2-、SO32-、S2O32-、SO42-检验的实验设计
【提问】各种离子应如何检验？将检验方案填写在下面的表格内：
讨论、总结出各种离子的检验方案，与教师共同完成表格。
【投影】几种含硫离子的检验：
【提问】在某溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸，有白色沉淀产生，原溶液中一定有SO42-离子吗？为什么？
思考讨论在教师的引导下得出：原溶液中不一定含SO42-，原因是：
①Ag+与BaCl2产生的AgCl同样不溶于稀硝酸。
②若原溶液中含有SO32-，则加入BaCl2溶液时产生BaSO3沉淀，该沉淀遇稀硝酸会被氧化成BaSO4，仍然是白色沉淀。
【过渡】由此可见Ag+、SO32-对SO42-的检验有干扰。那么，应如何正确的检验SO42-呢？
讨论、发表不同见解。最终得出正确的检验方法是：先加稀盐酸排除Ag+、SO32-离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明原溶液含SO42-。
理解与记忆。
【板书】S2-、SO32-、S2O32-离子的检验用酸，SO42-离子的检验是先加稀盐酸，再加BaCl2溶液。
【投影】硫和氯是同周期的主族元素，通过哪些事实可以证明氯的非金属性强于硫？请从原子结构的角度给予解释。
讨论、回忆归纳得出：
①Cl2与Fe、Cu反应生成FeCl3、CuCl2，而S与Fe、Cu反应生成FeS、Cu2S。
②Cl2与H2见光可发生爆炸性反应，H2可在Cl2中燃烧，H2与Cl2
极易化合，HCl很稳定。S蒸气与H2加热才化合，H2S不稳定。
③Cl2通入H2S溶液中会置换出S，即Cl2+H2S=S↓+2HCl。
④酸性：HClO4（最强酸）＞H2SO4（强酸）。
引导学生从原子结构的角度解释这些事实并得出下面结论：
【板书】原子结构→非金属性（氧化性）：Cl＞S
精选题
一、选择题
1．将下列各种液体分别与溴水混合并振荡，静置后分成两层，溴水层几乎无色的是 （ ）
A．氯水
B．NaOH溶液
C．苯
D．碘化钾溶液
2．在NaBr与Nal的混合液中，通入过量的Cl2，把溶液蒸干后灼烧，最后残留的物质是 （ ）
A．NaCl、Br2、I2
B．NaCl、NaBr、I2
C．NaCl、I2
D． NaCI3．除去下列污物的方法正确的是 （ ）
A．做过碘升华实验的试管用酒精或CS2洗涤
B．附有硫的试管可用热NaOH溶液洗涤
C．附有AgCl固体的试管用稀硝酸洗涤
D．附有CuS的试管用稀盐酸洗涤
4．对盐酸的下列描述中，正确的是 （ ）
A．有酸性、有氧化性、无还原性
B．有酸性、有氧化性、有还原性
C．浓盐酸在空气中冒白烟
D．是一种无氧化性酸，所有不具有氧化性
5．下列反应或事实能够说明氯的非金属性比硫强的是 （ ）
A．CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl
B．Cl2+Na2S=2NaCl+S↓
C．硫在常温下是固体，Cl2通常是气体
D．盐酸是强酸，亚硫酸是中强酸
6．在反应：5KCl+KClO3+3H2SO4=3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比是 （ ）
A．5∶1 B．1∶1 C．4∶1 D．3∶1
7．已知某溶液中，Cl-、Br-、I-的物质的量之比为1∶2∶3，现要使溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为3∶2∶1，则通入的Cl2的物质的量与原溶液中I-的物质的量之比为 （ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．3∶1 D．1∶3
8．氯仿（CHCl3）可以作为麻醉剂，常因保管不善被空气氧化，生成剧毒物质光气（COCl2）：2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2，为防止出现医疗事故，使用前要检验其是否变质，应选用的试剂是 （ ）
A．NaOH溶液
B．溴水
C．酚酞试液
D．AgNO3溶液
9．下列物质中，不能用硫蒸气与金属直接化合得到的是
（ ）
A．Cu2S B．Fe2S3 C．FeS D．Na2S
10．除去SO2中的少量HCl气体应选用 （ ）
A．NaOH溶液
B．CuSO4溶液
C．Na2S溶液
D．饱和NaHSO3溶液
11．H2S通入下列溶液中不产生浑浊的有：①溴水，②亚硫酸，③FeSO4溶液，④FeCl3溶液，⑤CuSO4溶液 （ ）
A．①、②、③
B．①、②、③、④、⑤
C．③
D．④
12．铁粉和硫粉的混合物41g，隔绝空气充分加热后，将所得固体溶于足量的稀硫酸中，可得到标准状况下的气体11.2L，则原混合物中铁粉的质量是 （ ）
A．5.6g B．2.8g
C．28g D．11.2g
13．一种盐a和酸b反应可放出有刺激性气味的气体c，c与NaOH溶液反应生成a，a可被氧化最终生成d，d溶于水可生成b。则a和b分别是 （ ）
A．Na2S和HCl
B．Na2S和H2SO4
C．Na2SO3和H2SO4
D．Na2SO3和HCl
14．向50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸是 （ ）
A．小于0.45mol
B．0.45mol
C．介于0.45mol和0.90mol之间
D．大于0.90mol
15．常温下，向20L真空容器中通入a mol H2S和b mol SO2（a和b都是不大于5的正整数），反应完毕后，容器内气体可能达到的最大密度约是 （ ）
A．14.4 g/L B．24.5g/L
C．8g/L D．5.1g/L
二、非选择题
16．某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：（A）NaCl，（B）Na2S，（C）Na2SO3，（D）Na2S2O3，（E）Na2SO4，（F）Na2CO3在此溶液中加入适量的稀硫酸，有浅黄色沉淀析出，同时有气体产生，此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清石灰水变浑浊，不能使品红溶液褪色。根据上述实验现象回答下列问题：
（1）不能使品红溶液褪色，说明该气体中不含______（填化学式）。
（2）此无色溶液中至少存在哪几种钠盐？请写出全部可能的情况（填写相应的字母）。
第一种情况是______，第二种情况是______，第三种情况是______，第四种情况是______。（可不填满，也可补填）。
17．某亚硫酸钠试剂，已部分被氧化，为确定其纯度，要进行如下实验：①称取W1g样品，②将样品溶解，③给溶液加入稍过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液，④过滤、洗涤、干燥沉淀，称其质量为W2g。回答：
（1）BaCl2要用盐酸酸化的原因是____________。
（2）BaCl2溶液要稍过量的原因是__________________。
（3）判断操作③是否完成的方法是___________________。
（4）判定沉淀是否洗涤干净的方法是___________________。
（5）Na2SO3纯度的表达式为：Na2SO3％=________________。
18．已知硫粉和亚硫酸钠共热可制得硫代硫酸钠，现以硫化亚铁为主要原料，按下图所示，制取硫代硫酸钠。图中A、B、C、D是硫单质或硫的化合物，其它不含硫的产物已被略去，各步反应可添加必要的试剂。
填写下列空白；
（1）反应I的化学方程式为_______________________。
（2）物质B的化学式为________，物质D的化学式为__________。
19．将5.000g NaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水中，通入Cl2充分反应后将溶液蒸干并灼烧，灼烧后残留物的质量为4.914g，若将此残留物再溶于水，并加入足量的Na2CO3溶液，所得沉淀经干燥后质量为0.270g。求此混合物中各化合物的质量分数。
20．1.0 L H2S气体和a L空气混合后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同（0℃，1.01×105Pa），讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V（用含a的表达式表示，假设空气中氮气和氧气的体积比为4∶1，其它成分忽略不计）。
答 案
一、选择题
1．C 2．D 3．A、B 4．B 5．B
6．A 7．D 8．D 9．B 10．D
11．C 12．C 13．B、C 14．A 15．A
二、非选择题
16．（1）SO2 （2）F、B、C F、B、D
17．（1）防止Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。（2）保证SO42-全部沉淀。
（3）充分反应后，静置，向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，若不再有沉淀生成，表示所加BaCl2溶液已过量。
（4）取洗涤沉淀所得滤液，加入稀硫酸，若无沉淀产生，表面沉淀已洗涤干净。
（5）（1—142W2/233W1）×100％
18．（1）FeS+H2SO4（稀）=FeSO4+H2S↑
（2）SO2 Na2SO3
19．w（NaCl）=90％ w（NaBr）=4.0％ w（CaCl2）=6.0％
20．若 a≤2.5 V=（1+2a/5）L
若 a≥7.5 V=（a-0.5）L
若 2.5≤a≤7.5 V=（a-0.5）L
15．氮元素单质和化合物
教学目标
知识技能：通过对氮元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”关系的复习，认识非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”的依存关系。
能力培养：通过对氮元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”关系的分析与讨论，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力；通过对非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”依存关系的探索，培养学生应用已有的化学概念和原理认识新事物的能力以及设计实验的能力。
科学思想：通过对氮元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”关系的认识，使学生更加热爱科学、相信科学和崇尚科学，感悟到科学的魅力。
科学品质：通过对非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”依存关系的逐步认识，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质。
科学方法：通过对非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”依存关系的研究，指导学生用模型或假说的方法进行化学学科研究，学习对事物的现象与本质进行转化以及科学抽象的研究方法。
重点、难点 认识非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”的依存关系。培养学生分析综合、归纳演绎的逻辑思维能力。激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质，使学生感悟到科学的魅力。指导学生用模型或假说的方法进行化学学科研究，学习对事物的现象与本质进行转化以及科学抽象的研究方法。
教师活动
教师活动
【复习提问】请你按下表要求填入你所知道的含有氮元素的物质的化学式：
学生活动
再现、讨论后得到：
【引入】这节课我们以氮元素单质和化合物为例，复习非金属元素单质和化合物“结构—性质—应用”及“性质—存在—制备”之间的依存关系。
【板书】
一、“结构—性质—应用”的依存关系
【提问】你能否根据已有的元素化合物知识，列出上表中各物质之间的转化关系？
【要求】在建立氮元素单质化合物联系的基础上，确认物质之间的转化关系并熟练地书写能反映这些转化关系的化学方程式。
再现、讨论并逐步完善后得到：
【投影】请用上述转化关系中物质结构和性质方面的知识，探讨解决下列化学问题的方法和途径：
1．氮气约占空气体积的4/5，为什么金属镁在空气中燃烧，主要生成氧化镁？
2．“等电子体”之间具有某些相似的化学性质。化学家还常用“等电子体”来预测某些物质的结构，例如：NH4+、CH4之间即为“等电子体”的关系，请你分析一下具备什么条件，方可称为“等电子体”？
（讨论时引导学生从组成、构成与结构方面进行分析）
3．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关系，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：确定无害化过程及其产物和选择无害化试剂及反应条件等。
【思考】
（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。
思考后回答：性质方面的原因是：氧气的氧化性强于氮气；结构方面的原因是：氮分子中氮原子间具有三条共价键。
思考分析：互为“等电子体”应满足的条件是：
（1）在微粒的组成上：微粒所含原子数目相同；
（2）在微粒的构成上：微粒所含电子数目相同；
（3）在微粒的结构上：微粒中原子的空间排列方式相同。
讨论并确定：
（1）无害化过程应为：
①CO→CO2；
②NO→N2；
③NO2、N2。
（2）分析：对①应加入氧化剂；对②、③应加入还原剂。
（3）讨论：选择氧化剂和还原剂的原则：
①尾气中的其他成分；
②无毒无害、成本适度的其他物质。
（4）对反应条件进行选择：
①反应条件最好应为常温、常压。
②对常温、常压不能进行的反应，应适当地选择催化剂，使其在常温、常压下进行。
（5）经反复探讨确定下列理论构想：
①2CO+2NO 2CO2+N2；
（选NO是因为：它是初级有害物质）
②6NO+4NH3 6H2O+5N2；
③6NO2+8NH3 12H2O+7N2。
4．硝酸与金属反应的还原产物与硝酸的浓度和金属的活泼性有密切的关系，可以是N2O、NO2（N2O4）等，又已知这些氮氧化物均可与铜发生反应：
你能否设计一个可以确定硝酸与金属反应的还原产物的实验装置模型？
【设问】此装置系统应包含几个大部分？
思考回答：应该包含三个大部分——金属与硝酸反应的部分、氮氧化物与铜反应的部分和氮气体积的确定部分。
【追问】根据金属与硝酸反应物的状态及反应条件，应选择何种装置？
若反应速率太小，应采取什么对策？
应选择固-液反应的装置。
给反应容器加热。
加热应考虑什么因素？选择什么方式？
加热应防止硝酸分解；所以，加热方式应是微热，如水浴加热。
如果反应产物中含有NO，你认为此装置的设计有没有问题，应该如何完善？
如果反应产物中含有NO，会与装置中空气里的氧气发生反应，导致测定结果错误。应该在金属与硝酸反应之前排净装置中的空气。
用什么方法排净空气？怎样改进装置的设计？
可以用CO2排净装置中的空气，在金属与硝酸反应的装置前添加一个CO2发生器。
根据金属与硝酸反应的反应物的性质及反应条件，判断产物气体的成分除氮的氧化物以外还可能有什么？其对后续反应有无干扰？应如何净化？净化装置的位置是什么？
还可能有水蒸气和CO2。水蒸气的存在可能干扰氮氧化物与铜的反应（如：NO2与H2O反应生成HNO3，HNO3会和Cu反应，再生成氮氧化物）；CO2的存在可能使氮气体积的测量产生误差。可以用浓硫酸干燥除去水蒸气，其装置应放在氮氧化物与铜的反应的装置之前；用NaOH溶液除去CO2，其装置放在氮气体积测量的装置之前。
选择什么装置完成氮氧化物与铜的反应？
用加热的硬质试管。
铜选择什么形态？原因何在？怎样防止铜粉被气流扬起？
用铜粉，反应接触面积大，使氮氧化物与铜的反应更为完全。在硬质试管两端填入玻璃棉。
如何测量N2的体积？
用量气装置。
师生共同探讨后确定下列实验装置模型：
【引导】通过上述化学问题的探讨，能否归纳“结构—性质—应用”的依存关系？
归纳：
【过渡】不仅“结构—性质—应用”有这样的依存关系，而且“性质—存在—制备”也有依存关系。
【板书】二、“性质—存在—制备”依存关系
【投影】请用物质结构和性质方面的知识，探讨解决下列化学问题的方法和途径：
1．空气的成分在一定时期内基本上是固定不变的。其中N2与O2含量基本稳定的实质是否相同？
（讨论中引导学生联系其它学科的知识内容）
讨论后回答：实质是不同的。N2是由于分子中三个共价键，结构稳定，导致性质稳定，通常不易与其他物质发生化学反应的缘故；O2是化学性质比较活泼的物质，其在通常状况下，也可与许多物质发生反应。而自然界的一些其他变化中又可产生O2，如光合作用等。在自然界O2的消耗速率和O2的生成速率大致相等，达成动态平衡，导致空气中O2的含量基本保持不变。
2．如果实验室想获得少量纯净的N2，有哪些可能的途径？
（提示学生用空气并不方便）。
思考后可提出三种方案：
用气体备气体，会使制得的气体不纯）；
【讨论】在这些途径中，最可行的途径是哪一种？
讨论后得出结论：
铵盐。
NO2，而很少得到N2。
途径。
【追问】具体应选择什么物质之间的反应合适？
判断：
铵盐选择NH4Cl最保险（因为，如果为了提高反应速率需要加热，其受热分解的产物不复杂）。
酸盐，最简单的是NaNO2。
【追问】此反应的原料应是什么状态？
回答：应用溶液之间的反应，而不用固体之间的反应（防止在反应需要加热时铵盐分解）。
【介绍】实验室制取少量纯净的氮气，确实使用的是饱和NaNO2与NH4Cl之间的反应。此反应需加热，但反应开始后要立即移开酒精灯。请写出化学方程式（启发学生考虑此反应是放热反应）。
【设问】请从N2的结构和性质方面解释此反应为什么是放热反应？
思考并书写：
NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O+Q
【启发】通过以上化学问题的讨论与解决，你认为“性质”、“存在”、“制备”三方面有什么关系？
讨论并解释：生成N2时要形成三个共价键，所以N2的能量要低于NaNO2与NH4Cl，多余的能量以热的形式释放出来，所以，此反应为放热反应。
讨论后归纳：
【作业】北京练习册，化学总复习非金属部分的练习。
精选题
1．试应用“等电子体”的知识，写出下列微粒的“等电子体”的化学式______。
（1）N2H62+
（2）CO32-
（3）NO2+
（4）C2O42-
（5）N2
2．实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净的氮气，实验装置如图3-11所示：试回答：
（1）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是______（填写编号）。
A．防止NaNO2饱和溶液蒸发
B．保证实验装置不漏气
C．使NaNO2饱和溶液容易滴下
（2）B部分的作用是______。
A．冷凝
B．冷却氮气
C．缓冲氮气流
（3）加热前必须进行的一个操作步骤是______；加热片刻后，即应移去酒精灯，以防止反应物冲出，其原因是______。
（4）收集N2前必须进行的步骤是（用文字说明）______，收集最适宜的方法是（填写编号）______。
A．用排气法收集在集气瓶中
B．用排水法收集在集气瓶中
C．直接收集在排净空气的球胆或塑料袋中
3．实验室合成氨装置如右图所示：
试回答：
（1）装置甲的作用是：
①__________________________；
②__________________________；
③__________________________。
（2）从乙处导出的气体是______，检验产物的简单化学方法是_____________。
4．实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似原子量，反应的化学方程式为：
3CuO+2NH3 N2+3Cu+3H2O
（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量（mCuO、mH2O）的方法进行测定，请用如图3-13所示的仪器设计一个简单的实验方案，并回答下列问题：
①仪器的连接顺序为______（用字母编号表示，仪器可重复使用）。（D）中浓硫酸的作用是______。实验完毕时，观察到（A）中的现象是______。
②列出计算Cu的原子量的表达式______________。
③下列情况使测定结果偏大的是______________。
A．CuO未全部还原为Cu
B．部分CuO受潮
C．CuO中混有Cu
D．部分CuO被还原为Cu2O
（2）如果仍采用上述仪器装置，其它方案可选用测定的物理量有________。
A．m（CuO）、m（Cu）
B．m（N2）、m（H2O）
C．m（Cu）、m（H2O）
D．m（H2O）、m（NH3）
答 案
1．（1）C2H6 （2）NO3-
（3）CO2 （4）N2O4 （5）CO或C22-
2．（1）C （2）A （3）检查系统的气密性；此反应为放热反应。（4）排净系统中的空气；C
3．（1）①干燥气体；②使两种气体充分混合；③观察气泡，以调节H2、N2的气流速度（注：只要求在三项中写出任意两项）。
（2）NH3、H2、N2的混合物；用蘸有浓盐酸的玻璃棒放在导管口，有白烟生成。
4．（1）①（B）（C）（A）（C）（D）；吸收未反应的NH3，防止空气中的水蒸气进入（C）中；固体由黑色变为亮红色。
③A C D
（2）A C
16．金属元素单质的性质和制法
教学目标
知识技能：根据金属元素在周期表中的位置和原子结构特征，归纳、整理金属单质的性质和制法内在规律。
能力培养：通过分析和讨论，培养学生对金属单质性质和制法进行归纳重组，统摄整理和综合演绎能力，并能做“意义记忆”和“逻辑记忆”的能力。
科学思想：通过对金属活动性顺序和原子结构的理解，进行“结构决定性质与制法”的辩证唯物主义教育。
科学方法：通过问题的分析、讨论，引导学生掌握实践归纳、总结、探究式学习方法，逐步形成学习方法的新模式。
重点、难点
重点：金属单质的性质：金属活动性顺序的理解和应用。
难点：金属活动性顺序的理解和应用。
教学过程设计
教师活动
【板书】一、金属元素在周期表中的位置和原子结构特征
【讲解】在已发现的109种元素中，除22种非金属元素外，其余87种都属于金属元素。它们位于周期表中的位置如下所示（见右侧）。
【提问】金属元素原子结构特征是什么？
学生活动
记笔记，开始回忆标题中的相关内容。
【板书】
①原子最外层电子：一般≤3个。
②价电子：主族——最外层电子；
副族——最外层+次外层电子。
③半径：
同一周期原子r金属＞r非金属；
同一元素的原子和阳离子r原子＞r阳离子
【板书】二、金属的晶体结构和物理性质
1．金属晶体
【讲述】金属晶体是由金属阳离子通过自由电子的强烈相互作用（即金属键）形成的晶体。这一结构特征决定了金属具有的通性。
回忆笔记：
【投影】
例题1 下列说法正确吗？为什么？
（1）含有金属阳离子的晶体一定含有阴离子。
（2）在离子晶体中既有阴离子，又有金属阳离子。
（3）离子晶体的化合物其熔点一定高于金属晶体。
引导学生思考、回答。
回答：（1）不正确。在金属晶体内就不存在阴离子。
（2）不正确。由铵根离子形成的离子晶体所含的阳离子不是金属阳离子。
（3）不正确。不同金属晶体熔点高低有的相差较大，如钨的熔点3410℃，而离子晶体的熔点一般在800℃左右。
【板书】
2．金属的物理性质
【讲述】金属都具有金属光泽、良好的导电、导热性和延展性。而密度、颜色、硬度、熔点等，不同金属之间存在一定的差别。
【投影】
例题2 判断、填空题：
（1）金属可分为重金属和轻金属，其中密度大于______的叫做重金属，如（举5种）_______。
（2）金属又可分为黑色金属和有色金属，其中Fe、Cr、Mn常称为______。
（3）在金属中，熔点最低的是______，硬度最大的是______。
引导学生思考、回答。
回答：（1）4.5g·cm-3，Cu、Hg、Ag、Pb、Ba
（2）黑色金属
（3）Hg、Cr
【板书】三、金属的化学性质
【讲述】金属原子易失去价电子成为阳离子，因而表现出较强的还原性。由于不同的金属原子结构、原子半径的不同，表现的还原性也有强弱不同。
【提问】请写出金属活动性顺序，并按它们的活动性顺序把有关反应的难易条件总结出来。
（指导学生讨论回答，并填表整理）
讨论回答（并列表投影展示）
金属活动性顺序：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属活动性（还原性）：由强→弱
与O2：
与Cl2：
与水：
与酸：
与盐：
【投影】下图表示物质之间的相互转化关系：
（1）若单质甲为金属，单质乙为非金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。
（2）若单质甲为非金属，单质乙为金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。
分析、讨论：
①X+甲→Y+丙，是置换反应。
②X与Z都是含Z、丙两种元素的化合物，则：X+丙→Z，为相同元素的不同价态的转化，可以考虑下列化合物转化的有：
CO2 CO；
FeBr2 FeBr3； FeCl2 FeCl3；
FeCl3 FeCl2； SO2 SO3；
NO NO2等。
③若甲为金属，乙为非金属，能形成X与甲置换关系的可能有：
由于单质丙的不一致性，后者可以删去，答案只有前者。
④若甲为非金属，乙为金属，能形成X与甲置换关系的只有：
答案：（1）X：二氧化碳；Z：一氧化碳；Y：氧化镁
甲：镁；乙：氧气；丙：碳（化学方程式从略）。
（2）X：溴化铁；Y：氯化亚铁；Z：溴化铁；
甲：氯气；乙：铁；丙：溴。（化学方程式从略）
【投影】有 A、B、C、D、E五种金属。已知：①E的氧化产物比D的氧化产物氧化能力强；②A投入E的盐溶液中可得E单质；③在以A、D为极板形成的原电池中，D极上发生还原反应；④电解含有A、B、C、E离子的盐溶液时，B离子最先在电极上放电，其次是
E离子，而A、C离子则不能在电极上放电；⑤C的碳酸盐的溶解度大于它的酸式碳酸盐。推出五种金属的活动顺序是______。
判断金属活动性强弱顺序，也就是判断出金属在反应中失去电子的难易。可以根据金属活动性顺序和金属元素在周期表中位置结合试题进行分析、判断。
由①：氧化性E离子＞D离子，说明金属性D＞E。
由②：A能从盐溶液置换出E，说明金属性A＞E。
由③：根据原电池工作原理，活泼金属为负极，发生氧化反应；不活泼金属为正极，发生还原反应，说明A＞D。
由④：根据金属离子在溶液中放电顺序一般恰好与金属活动性顺序相反，说明金属性强弱A（或C）＞E＞B。
由⑤：只有碱金属元素才具有碳酸盐的溶解度大于相应酸式碳酸盐的溶解度。
总结分析，金属的活动性顺序为：C＞A＞D＞E＞B。
【答案】C＞A＞D＞E＞B。
【小结】本节只对金属单质化学性质规律进行了总结，不同的金属特性，将在以后的课中复习。
【板书】四、金属的冶炼
【提问】什么是金属的冶炼？其本质上是怎样的一个过程？
引导学生分析，回答，并进行笔记整理（见右侧内容）。
原理：将金属化合物或矿石通过还原反应的方法使金属阳离子还原成金属单质的过程。
【投影】设计化学方法怎样实现Ag+→Ag。
要求写出各方案的原理，并写相应反应的离子方程式。
学生分析、讨论：
方案A：置换法。用铁置换出银：
2Ag++Fe=Fe2++2Ag↓
方案B：银氨溶液还原法。先使Ag+转化成银氨溶液，然后用葡萄糖溶液去还原：
2Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+
AgOH+2NH3·H2O=Ag（NH2）2++OH-+2H2O
方案C：电解法：粗Ag为阳极，精Ag为阴极，NO3-溶液为电解液。
4AgNO3+2H2O 4Ag↓+O2↑+4HNO3
【提问】在溶液中能实现Mg2+→Mg；Al3+→Al和Na+、Na吗？为什么？
学生：Na+、Mg2+、Al3+的得电子能力比溶液中的H+强，所以很难被还原成金属。
【讲解】
由此可以看出，随着不同金属的阳离子的氧化能力不同，主要有：电解法、还原剂法、加热法等，我们可以根据金属活动顺序把金属冶炼的方法规律总结如下：
学生思考、记笔记：
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au、
熔融电解法 高温还原剂法 加热法 溶液电解法
金属阳离子：得电子（氧化性）：弱→强
【投影——内容见右】
【提问】请同学通过Na、Al、Fe、Hg的生成冶炼的方法，写出化学方程式。
学生回答：
①Na和Al用熔融电解法冶炼：
2NaCl 2Na+Cl2↑
2Al2O3 4Al+3O2↑
②Fe用高温还原剂法：
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2↑
③Hg用加热法或溶液电解法：
2HgO 2Hg+O2↑
2Hg（NO3）2+2H2O 2Hg↓+O2↑+4HNO3
精选题
一、选择题
1．下列质量相同的各组金属混合物，分别与足量的盐酸反应，在相同状况下产生H2的体积也相同。其中含铝的质量最少的金属混合物是
（ ）
A．Fe和Al
B．Zn和Al
C．Mg和Al
D．Na和Al
2．下表中的各组元素的单质，将0.02 mol甲放入1L 0.01 mol· L-1的盐酸中，完全反应后过滤，再往溶液中（假设无损耗）加入0.01 mol乙，整个过程中放出氢气的量最多的是 （ ）
3．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是
（ ）
A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多
B．同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
C．甲能跟稀硫酸反应放出氢气，而乙则不能
D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲溶解了，乙放出H2
4．a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：①a、C都能跟稀硫酸反应放出气体；②b跟d的硝酸盐溶液反应，会有单质d析出；③C跟强碱溶液反应放出气体；④c、e在冷浓硝酸中发生钝化。由此可判断a、b、c、d、e依次为
（ ）
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg
B．Al、Cu、Mg、Ag、Fe
C．Mg、Cu、Al、Ag、Fe
D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
5．某单质X能从盐的溶液中置换出单质Y。由此可知 （ ）
A．当X、Y都是金属时，X一定比Y活泼
B．当X、Y都是非金属时，Y一定比X活泼
C．当X是金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
D．当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属
6．相等物质的量的短周期金属元素单质A和B，分别加入足量的酸，其中A中加入的是盐酸，B中加入的是稀硫酸，二者完全反应后生成的H2体积分别为VA和VB（同温、同压下），并且VA≠VB。若要确定反应生成物中A和B的阳离子电荷数，至少还需要给出的数据有
（ ）
A．VA和VB的比值（即VA/VB）
B．VA的值或VB的值
C．A和B的摩尔质量
D．盐酸和稀硫酸物质的量浓度
7．14.0g的铜、银金属混合粉末，跟足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L标准状况下的氧气混合，通过水中恰好完全被吸收。则原金属混合粉末中铜的质量分数为 （ ）
A．68.86％ B．45.71％
C．22.86％ D．11.43％
8．将8.4g铁粉和3.2g硫粉均匀混合加热至红热时，停止加热后使反应进行完全，冷却后，向所得固体加入足量的盐酸，在标准状况下得到的气体体积是 （ ）
A．1.12L B．2.24L
C．3.36L D．4.48L
9．相等物质的量的钠、镁、铝分别与相等质量且过量的稀硫酸反应，反应完全后三种溶液的质量（用m金属表示）大小关系为 （ ）
A．mNa＞mMg＞mAl
B．mNa=mMg=mAl
C．mNa=mMg＜mAl
D．mNa＜mMg＜mAl
10．铊（Tl）是硼族元素，是超导体材料的组成元素之一，下列关于铊的叙述可能不正确的是 （ ）
①是易导电的银白色金属；②反应后能生成+3价的化合物；③Tl（OH）3是两性氢氧化物；④Tl3+的氧化能力比Al3+氧化能力强；⑤金属铊能跟稀HNO3反应生成硝酸盐。
A．①、② B．②、③
C．④、⑤ D．③、④
二、非选择题
11．如果1 mol金属投入含1 mol酸的溶液中产生1 mol H2，下列哪种情况是可能的____。
①一价金属和二元酸 ②二价金属和二元酸
③三价金属和二元酸 ④三价金属和一元酸
⑤二价金属和三元酸 ⑥一价金属和一元酸
12．用钠、镁、铝分别与盐酸反应，填写下面几种情况的空白。
（1）称取相同质量的钠、镁、铝，然后再分别与足量的盐酸反应，产生的氢气在通常条件下的体积比为______________。
（2）取相同物质的量的钠、镁、铝，后再分别与足量的盐酸反应，产生的氢气的质量比为________________________。
（3）如果要制取相同体积的氢气（同温、同压下），与足量盐酸分别反应时所消耗的钠、镁、铝的质量比为_____________；物质的量之比为__________。
13．X、Y、Z是主族元素的单质，U、V的化合物。它们会有如下反应（式中的反应系数和条件均已略去）：
①X+U→V+Y ②X+Z→V ③Y+Z→U
（1）若X、Y的组成元素不是同一族，请写出符合①式的3个不同的化学方程式，并要求3个式子中的3种X和3种Y，分别由不同族的元素组成。
_____________________________________________。
（2）今有某化合物W，它跟化合物U或CO2反应，都能生成单质Y。符合题设的3个反应式关系的单质X是______，单质Y是______，单质Z是______，化合物W为______。
14．在标准状况下进行下列实验，甲、乙、丙各取30.0mL同浓度的盐酸，加入同一镁、铝合金粉末产生气体，有关数据列表如下：
（1）盐酸的物质的量浓度为______mol·L-1，在表中可作为计算依据的是（填写实验序号，要求全部写出）：___________________________________。
（2）根据实验序号______中的数据，可计算出镁、铝合金中镁和铝的物质的量之比为___________________。
15．11.5g铝、铜、镁合金溶于足量盐酸中，直到反应无气体放出，收集到的气体在标准状况下体积为5.6L。将反应的不溶物溶于足量稀硝酸中时，被还原的HNO3的质量为4.2g。试计算合金中各金属成分的质量分数。
答 案
一、选择题
1．C 2．B 3．C、D 4．C 5．A、C
6．A 7．C 8．C 9．C 10．D
二、非选择题
11．②③⑤
12．（1）23∶12∶9
（2）1∶2∶3
（3）23∶12∶9 6∶3∶2
13．（1）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Mg+CO2=2MgO+C
2F2+2H2O=4HF+O2↑
（2）F2 O2 H2 Na2O2
14．（1）1 mol·L-1 乙、丙
（2）甲1∶1
15．Al：23.48％；Cu：55.65％；Mg：20.87％
17．重要金属化合物的性质
教学目标
知识技能：进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。
能力培养：培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力，能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”，并逐步提高解决化学问题的能力。
科学思想：培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。
科学方法：通过问题的讨论和分析，引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。
重点、难点
重点：总结比较常见金属氧化物，氢氧化物的性质规律和应用。
难点：常见金属的化合物中氧化性，还原性反应的规律和应用。
教学方法：启发、讨论、对比、归纳。
教学过程设计
教师活动
【板书】一、金属的氧化物
【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。
（老师巡视，指点答疑，并指导学生整理笔记）
学生活动
学生思考，填写在笔记里。
元素
白色固体：Na2O、MgO、Al2O3、ZnO
淡黄色粉末：Na2O
红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO
黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O
【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规
律？可从下面几点去考虑：
（1）加热是否分解
（2）与水反应
（3）与强酸（H+）反应
（4）与强碱（OH-）反应
（5）与氨水反应
（6）与H2或CO反应
并写出相应反应的化学方程式。
学生讨论、分析、整理笔记。
（1）热稳定性
2Ag2O 4Ag+O2↑ 2HgO 2Hg+O2↑
4Cu 2Cu2O+O2↑
规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。
（2）与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
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