江苏小高考五非金属及其化合物二氮硫及其化合物学科导学案

江苏小高考五非金属及其化合物二氮硫及其化合物学科导学案

龙文教育学科导学案 教师: 朱士兵 学生: 马毅 日期: 2012-2-26 星期: 天 时段: 13-15 课 题 非金属及其氧化物（二）氮硫及其化合物 学习目标与 考点分析 二氧化硫的性质，硫酸的性质，一氧化氮 二氧化氮，氨水，硝酸的性质 学习重点 硫酸和硝酸的性质及其制备 氨水的性质及其制备 学习方法 先带着学生温习一遍知识点，讲解疑难点，然后讲解例题和做针对性练习 学习内容与过程 (一)知识梳理 考点一 二氧化硫的性质 SO2 的物 理性质 SO2 是一种无色有刺激性气味的有毒气体，易液化，沸点为－10℃，常温常压下， 一体积水溶解 40 体积的 SO2，难溶于有机溶剂，密度比空气大 SO2 的化 学性质 ①具有酸性氧化物的通性：SO2+H2O H2SO3 SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O CaO+SO2＝CaSO3 ②具有一定的氧化性：2H2S+SO2＝3S+2H2O ③具有较强的还原性：SO2+Br2+2H2O＝H2SO4+2HBr SO2+2HNO3(浓)＝2NO2+H2SO4 5SO2+2KMnO4+2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ④具有漂白性：与某些有色物质（如品红试液）化合生成不稳定的无色物质，受 热又恢复原来颜色，它与次氯酸、臭氧、过氧化钠的漂白性有所不同，后三者都 是因为有强氧化性而使有色物质氧化成无色物质，不能再恢复到原来的颜色。这 里需要说明的是：二氧化硫可使石蕊变红色，但不能使它褪色。二氧化硫可使酸 性高锰酸钾溶液、溴水、氯水等褪色，是因为二氧化硫具有还原性。 工业制法 实 验 室 制 法 Na2SO3+H2SO4(70%)＝Na2SO4+SO2↑+H2O 不能用稀硫酸，不能用启普发生器 SO3 的性质 通常情况下是一种无色易挥发的晶体，熔点 16.8℃，沸点 44.8℃，能溶于浓硫酸 而成发烟硫酸 SO3+H2O＝H2SO4 考点二 硫酸的性质 物理 是一种无色油状、粘稠的液体，凝固点 10℃，98.3%的浓硫酸的沸点是 338℃， 燃烧 燃烧S+O2 SO2 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2 2SO3 P2O5 Δ 采用过量空气，转化率可达 97%SO3 的制备 性质 密度是 1.84g/cm3，能与水任意比混溶，放出大量的热 化学 性质 ①稀硫酸是二元强酸，具有酸的通性；浓硫酸几乎不显酸性 ②浓硫酸的特性： [吸水性]常用作干燥剂，但不能干燥碱性或是还原性的气体（NH3、H2S、HI 等） [脱水性]将有机物中的 H、O 元素按 2：1 的比例的物质的量比以 H2O 的形式脱 去。 [强氧化性]严格地讲所有酸都是氧化性，浓硫酸的氧化性则是指＋6 价的 S 被还 原的性质，主要有以下几点内容： 2H2SO4(浓)+Cu＝CuSO4+SO2+2H2O C+2H2SO4(浓)＝CO2+2SO2+2H2O 5H2SO4(浓)+2P＝2H3PO4+5SO2+2H2O 考点三 一氧化氮和二氧化氮 一氧化氮在自然界形成条件为高温或放电：N2＋O2 高温或放电 ======== 2NO，生成的一氧化氮很不稳定，在常温下遇 氧气即化合生成二氧化氮： 2NO＋O2 ＝2NO2 一氧化氮：无色气体，是空气中的污染物，少量 NO 可以治疗心血管疾病。 二氧化氮：红棕色气体、刺激性气味、有毒、易液化，易溶于水，并与水反应： 3 NO2＋H2O ＝2HNO3＋NO 这是工业制硝酸的方法。 氮 的 氧 化 物 溶 于 水 的计算 ①NO2 溶于水时，可依据反应：3NO2+H2O＝2HNO3+NO 利用气体体积变化差 值进行计算。 ②NO2 和氧气的混合气体溶于水时，由 4NO2+O2+2H2O＝4HNO3 可知，当二者 体积比： ＝4：1，恰好完全反应，无气体剩余 >4：1，NO2 过量，剩余气体为 NO <4：1，O2 过量，剩余气体为 O2 ③NO 和 O2 同时通入水中时，由 4NO+3O2+2H2O＝4HNO3 可知，当二者体积 比： ＝4：3，恰好完全反应，无气体剩余 >4：3，NO 过量，剩余气体为 NO <4：3，O2 过量，剩余气体为 O2 考点四 硝酸的性质及应用 硝 酸 的 物 理性质 纯硝酸是无色、有刺激性气味、易挥发的液体，能与水以任意比互溶，常用 的浓硝酸的质量分数为 69%，“发烟硝酸”的浓度为 98%。 硝 酸 的 化 学性质 ①强酸性：HNO3＝H++NO3-，具有酸的通性。 ②不稳定性 ③强氧化性：4HNO3(浓)+C＝2H2O+4NO2↑+CO2↑ Cu＋4HNO3 (浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO 3 (稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO ↑＋4H 2O 3Fe2++NO3-+4H+＝3Fe3++NO↑+2H2O 有些金属如铝、铁等在冷的浓硝酸中会发生钝化现象，所以，常温下可 V(NO2) V(O2) V(NO) V(O2) 4HNO3(浓) 4NO2↑+O2↑+2H2O 光照或受热 以用铝槽车装运浓硝酸 硝 酸 的 工 业 制 法 氨的催化氧化法：4NH3+5O2＝4NO+6H2O 2NO+O2＝2NO2 3NO2+H2O＝2HNO3+NO 硝酸和硫酸都是重要的化工原料和实验室必备的重要试剂。可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸。 考点五 氨气及铵盐 一、氨气的结构和物理性质 氨 气 的 物 理性质 氨气是无色、有刺激性气味的气体；密度比空气小；易液化，沸点 -35.5℃；是一种很好的致冷剂。极易溶于水，常温、常压下 1 体积水中 能溶解 700 体积的氨气 氨气的 化学性 质 ①与水的反应（氨水） NH3 + H2O NH3·H2O NH4+ + OH— ②与酸的反应：NH3+HCl＝NH4Cl（白烟） NH3+HNO3＝NH4NO3（白烟） 2NH3+H2SO4＝(NH4)2SO4 （无白烟） ③与盐的反应： 3NH3·H2O+Al3+＝Al(OH)3↓+3NH4+ ④还原性：NH3＋5O2 4NO＋6H2O＋907KJ NH3 的 用途 氨是一种重要的化工产品．它是氮肥工业及制造硝酸、铵盐、纯碱等的 重要原料．在有机合成工业 ( 如制合成纤维、塑料、染料、尿素等 ) 中， 氨也是一种常用的原料．氨还可用作制冰机中的致冷剂。 氨 气 的 喷 泉试验、实 验 室 制 法 以 及 氨 气 的 催 化 氧 化 实 验 装 置图 2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 铵盐的 性质 ①铵盐受热易分解： NH4Cl NH3↑＋HCl↑ NH4HCO3 NH3↑＋H2O＋CO2 ↑ ②铵盐与碱的反应：(NH4)2SO4＋2NaOH Na2SO4＋2NH3↑＋ 2H2O 实验室可利用这个性质来检验 NH4 ＋ 的存在 实验室制取氨气时用向下排空气法收集，红色石蕊试纸检验是否收集满。 (二)例题讲解 1．导致下列现象的主要原因与排放二氧化硫有关的是 （ ） A. 酸雨 B. 光化学烟雾 C. 臭氧空洞 D. 温室效应 2．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降。飘尘在空气中与二氧化硫接触时，会使其转 化为三氧化硫，使空气酸度增加，飘尘所起的作用是 （ ） A. 氧化剂 B. 还原剂 C. 催化剂 D. 吸附剂 3．下列物质露置于空气中均会变质，其中不是因发生氧化还原反应而变质的是 （ ） A. 钠 B. 烧碱 C. 亚硫酸钠 D. 氯水 Δ Δ Δ Δ 4．为除去混入 CO2 中的 SO2 和 O2 并得到干燥的 CO2，下列试剂的使用顺序正确的是（ ） 1 饱和的 Na2CO3 溶液②饱和的 NaHCO3 溶液③浓 H2SO4④灼热铜网⑤碱石灰 A. ①③④ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ③④⑤ 5．下列有关物质的保存方法不正确的是 （ ） A. 浓硝酸保存在棕色带橡胶塞的试剂瓶中 B. 氢氟酸不能用玻璃塞存放 C. 烧碱溶液可保存在带玻璃塞试剂瓶中 D. 可用铝制容器存放浓硫酸 6．下列物质分离的方法不正确的是 （ ） A. 用过滤的方法分离饱和食盐水和沙子的混合物 B. 用分液的方法分离水和汽油的混合物 C. 用层析的方法分离红墨水中的溶质和溶剂 D. 用蒸馏的方法分离氯化钠和硝酸钾固体混合物 7．下列贮存药品的方法中，正确的是 ( ) A. 少量的白磷贮存在冷水中，切割时在水下进行 B. 浓 HNO3 保存在有橡皮塞的深色试剂瓶中 C. 少量钠贮存在冷水中 D. NaOH 溶液保存在有玻璃塞的细口深色瓶中 8．只用一种试剂就能鉴别 BaCl2、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4 四种溶液，此试剂是（ ） A. HCl B. NaOH C. Ba(OH)2 D. Na2CO3 9．在 1 L 1 mol / L 的氨水中 （ ） A. 含有 1 mol NH3 B. 含 NH3·H2O 1 mol C. 含 NH3、NH3·H2O、NH4+之和为 1mol D. 都不对 10 ． 氮 的 循 环 在 自 然 界 元 素 的 循 环 中 具 有 重 要 的 意 义 ， 下 列 过 程 中 属 于 人 工 固 氮 的 是 （ ） A. 雷雨天气时产生少量 NO B. 往农田中施放铵态氮肥 C. 豆科植物等根部的根瘤菌吸收空气中的氮气转变为氨 D. N2 和 H2 在高温、高压和催化剂存在下合成氨 11．（8 分）指出下列实验事实或实验现象中，硫酸所表现的性质： (1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸：____________________________； (2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气：____________________________； (3)浓硫酸露置在空气中浓度变小：__________________________________； (4)浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制取一氧化碳：______________________； (5)浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白：__________________________________； (6)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜：____________________________________； (7)浓硫酸与食盐反应制取氯化氢气体：______________________________； (8)浓硫酸使蔗糖炭化变黑：_____________________________________ 课内练习与训练 (三)课堂练习 一、选择题（本题含 10 小题，每题 5 分，共 50 分。） 1．将足量的 CO2 通入下列溶液中，能产生沉淀的是 A．硅酸钠溶液 B．石灰水 C．氯化钡溶液 D．氯化钙溶液 2．工业盐酸常呈黄色，其原因是 A．Cl-被空气中的 O2 氧化 B．混有可溶性杂质如 Fe3+ C．溶有 Cl2 D．HCl 在溶液中呈黄色 3．新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是 A．颜色相同 B．前者能使有色布条褪色 C．都含有 H+ D．加 AgNO3 溶液都能生成白色沉淀 4．漂白粉的有效成分是 A．次氯酸钙 B．氯化钙 C．次氯酸 D．次氯酸钙与氯化钙 5．患甲状腺肿大是边远山区常见的地方病，下列元素对该病有治疗作用的是 A．钠元素 B．氯元素 C．碘元素 D．铁元素 6．自来水可用氯气消毒，某学生用这种自来水去配制下列物质溶液，会产生明显的药品变质问题的是 A．NaNO3 B．FeCl2 C．Na2SO4 D．AlCl3 7．亚硝酸（HNO2）参加反应时，既可作氧化剂，也可作还原剂。当它作还原剂时，可能生成的产物是 A．NH3 B．N2 C．N2O3 D．HNO3 8．已知反应①2BrO3- + Cl2 =Br2 +2ClO3- ②5Cl2 + I2 +6H2O=2HIO3 +10HCl ③ClO3- +5Cl-+6H+=3Cl2 +3H2O,下列物质氧化能力强弱顺序正确的是 A．ClO3-＞BrO3-＞IO3-＞Cl2 B．BrO3- ＞Cl2＞C1O3-＞IO3- C．BrO3-＞ClO3-＞Cl2＞IO3- D．Cl2＞BrO3-＞C1O3-＞IO3- 9．SO2 和 Cl2 都具有漂白性，若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质 A．立刻褪色 B．慢慢褪色 C．先褪色，后复原 D．颜色不褪 10．下列关于 SO2 的叙述，正确的是 A．SO2 既可以是含硫物质的氧化产物，又可以是含硫物质的还原产物 B．SO2 是硫酸的酸酐 C．大气中 SO2 的主要来源是汽车排出的尾气 D．SO2 具有漂白性，因而可以使石蕊试液褪色 二．填空题（14 分） 11．防治碘缺乏病的碘添加剂是 KIO3(如加碘盐)，可用盐酸酸化的 KI 淀粉混合液检验食盐 是否加碘，其反应的离子方程式为： 12．甲、乙两相邻的化工厂，排放的污水经处理后，仍然各溶有以下八种离子（Ag+、Fe3+、Ba2+、Na+、Cl-、 SO42-、NO3-、OH-）中各不相同的 4 种，若单独排放，则造成环境污染，如果将甲、乙两厂的污水按适当比 例充分混合，再经沉淀后，排放的污水转变为无色澄清的 NaNO3 溶液，污染程度大为降低，又经测定，甲 厂污水的 pH 大于 7，试推断： （l）甲厂污水中含有的 4 种离子是 ； （2）乙厂污水中含有的 4 种离子是 . 三．实验题（20 分） 13．实验室制取 SO2 的反应原理为： Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。请用下列装置设计一个实验，以测定 SO2 转化为 SO3 的 转化率： （1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向）是 → → → → → → → （填各接口的编号）。 （2）实验时甲仪器的作用与原理是 。 （3）从乙处均匀通入 O2，为使 SO2 有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序 是 。 （4）Ⅳ处观察到的现象是 。 （5）在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO2 的转化率会 （填“增大”“不变”或“减小”）。 （6）用 n mol Na2SO3 粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入 O2 一段时间后，称得Ⅲ处增重 m g，则本实验中 SO2 的转化率为 。 四．计算题（16 分） 14．在室温下，向 100mL Cu(IO3)2 饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的 KI 溶液，发生如下反应： 、 ， 反 应 完 全 后 ， 用 0.1 mol/L 的 Na2S2O3 溶 液 滴 定 ， ，消耗了 40 mL Na2S2O3 溶液，计算： （1）原饱和溶液中 Cu(IO3)2 的物质的量浓度； （2）若 Cu(IO3)2 饱和溶液的密度为 1.0 g/cm3，室温时 Cu(IO3)2 的溶解度是多少？ 本次课后作业： 学生对于本次课的评价： ○ 特别满意 ○ 满意 ○ 一般 ○ 差 学生签字： 教师评定： 1、 学生上次作业评价： ○ 非常好 ○好 ○ 一般 ○ 需要优化 2、 学生本次上课情况评价：○非常 好 ○好 ○ 一般 ○ 需要优化 教师签字： 教务主任签字： ___________ 龙文教育教务处 龙文教育南通训导部