高一化学必修1学案-第四章

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅

课时1 二氧化硅和硅酸

【知识回顾】

按要求书写下列反应方程式

（1）二氧化碳与水反应                                                        

（2）少量CO2通入氢氧化钠溶液中                                                

（3）二氧化碳与氧化钙反应                                                    

（4）二氧化碳通入碳酸钠溶液中                                                

【知识清单】

1．硅原子结构以及硅元素在自然界中存在

2．二氧化硅

3．硅酸

【典型例题】

例题1．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(  )

A．CO2、SiO2都是酸性氧化物

B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸

C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物

D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的

解析：CO2可溶于水生成H2CO3，但SiO2却不能溶于水生成H2SiO3，B错误；SiO2与CO2都是酸性氧化物，A正确，C错误；CO2是由CO2分子构成的，而SiO2则是由硅原子和氧原子构成的，SiO2中不存在分子，D错误。

答案：A

同源变式1下列说法不正确的是(  )

A．因SiO2不溶于水，故SiO2不是酸性氧化物

B．在反应SiO2＋2CSi＋2CO↑中SiO2作氧化剂

C．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大

D．氢氟酸能够刻蚀玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸

例题2．为确认HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱，某学生设计了如图所示的装置，一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答：

(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液，分液漏斗所盛试剂应为____________。

(2)装置B所盛的试剂是________________________，其作用是_________________。

(3)装置C所盛试剂是_____________________________________________________，

C中反应的离子方程式是_________________________________________________。

(4)由此可得出的结论是：酸性________>__________>________。

解析：根据强酸＋弱酸盐―→弱酸＋强酸盐分析可知，分液漏斗中盛装盐酸，A中盛放Na2CO3，根据Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑可以知道酸性HCl强于H2CO3，然后将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中，反应为Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，由此判断酸性H2CO3>H2SiO3，但需注意的是A中反应会有HCl气体逸出，故通入Na2SiO3溶液前需将HCl吸收，但不能吸收CO2，故可选用饱和NaHCO3溶液。

答案：(1)盐酸

(2)饱和NaHCO3溶液 吸收HCl气体

(3)Na2SiO3溶液

SiO＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋CO

(4)HCl H2CO3 H2SiO3

同源变式2下列关于碳酸(H2CO3)和硅酸(H2SiO3)的说法中不正确的是(  )

A．两者均为弱酸

B．两者均可使紫色石蕊试液变红色

C．CO2气体通入Na2SiO3溶液中可以制得硅酸

D．两者受热时均可以分解

【课后习题】

1．(  )关于二氧化硅，下列叙述不正确的是

A．水晶的成分是二氧化硅

B．二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大差别

C．二氧化硅不溶于水，也不能跟水起反应生成酸

D．二氧化硅是一种酸性氧化物，它不跟任何酸起反应

2．(  )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＋H2↑

D．硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO3＋2OH－===SiO＋2H2O

3．(  )下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是

A．CO2→H2CO3       B．SiO2→Na2SiO3

C．Na2O2→Na2CO3  D．SiO2→H2SiO3

4．(  )在一定条件下，下列物质不能和SiO2反应的是

①焦炭 ②纯碱 ③碳酸钙 ④氢氟酸 ⑤硝酸 ⑥氢氧化钾 ⑦氧化钙 ⑧氟气

A．③⑤⑦⑧  B．⑤⑦⑧       C．⑤⑧  D．⑤

5．指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A～D选项中选择正确答案填入括号内。

(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(  )

(2)SiO2＋2CSi＋2CO↑(  )

(3)SiO2＋3CSiC＋2CO↑(  )

(4)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O(  )

A．作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀       B．氧化性

C．酸性氧化物的通性                         D．未参加氧化还原反应

6．下表中括号内物质是杂质，试将除杂试剂及分离方法填入表内：

7．A、B、C、D、E代表单质或化合物，它们之间的相互转换关系如图所示。A为地壳中含量仅次于氧的非金属元素的单质。请填空：

(1)形成单质A的原子的结构示意图为               ，它的最高化合价为________。

(2)B的化学式为              。B和碳反应生成A和E的化学方程式是                         。

(3)C的化学式为________，D的化学式为________。

第四章 非金属及其化合物

第一节 无机非金属材料的主角——硅

课时2 硅酸盐和硅单质

【知识回顾】

按要求书写下列反应方程式

（1）二氧化硅与氢氧化钠溶液反应                                          

（2）二氧化硅与氢氟酸反应                                                  

（3）盐酸与硅酸钠溶液反应                                                  

（4）少量二氧化碳通入硅酸钠溶液中                                          

【知识清单】

1．硅酸盐

2．硅单质

【典型例题】

例题1．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是(  )

A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英

B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点

C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅

D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起

解析：普通玻璃以纯碱、石灰石和石英为原料，经混合、粉碎，在玻璃窑中熔融制得，A正确。玻璃是混合物，没有固定的熔点，B错误。普通玻璃的大致组成为：Na2O·CaO·6SiO2，C正确。二氧化硅易与碱液反应生成Na2SiO3，Na2SiO3具有很强的黏合性，因此盛NaOH等强碱性溶液的试剂瓶不得用玻璃塞。

答案：B

同源变式1下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是(  )

A．这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀

B．在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料

C．木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧

D．水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质

例题2．下列关于硅的说法不正确的是(  )

A．硅是非金属元素，它的单质是灰黑色有金属光泽的固体

B．硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料

C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应

D．加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应

解析：硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料；硅的化学性质稳定、常温下可与F2、HF、强碱溶液反应，加热或高温下可与O2、Cl2等一些非金属发生反应。

答案：C

同源变式2单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。科学家预计，到2011年一个电脑芯片上将会集成10亿个晶体管，其功能远比我们想象的要大得多，这对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅，其化学方程式为：

①SiO2＋2CSi＋2CO↑ ②Si＋2Cl2SiCl4

③SiCl4＋2H2Si＋4HCl。下列对上述三个反应的叙述中，不正确的是(  )

A．①③为置换反应

B．②为化合反应

C．①②③均为氧化还原反应

D．三个反应的反应物中硅元素均被还原

【课后习题】

1．(  )下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是

①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 ②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 ③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维 ④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料

A．①②    B．②③          C．①④   D．③④

2．(  )用二氧化硅和金属氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中不正确的是

A．钙沸石Ca(Al2Si3O10)·3H2O表示为CaO·Al2O3·3SiO2·3H2O

B．镁橄榄石Mg2SiO4表示为2MgO·3SiO2

C．正长石KAlSi3O8表示为K2O·Al2O3·6SiO2

D．高岭石Al2(Si2O5)(OH)4表示为Al2O3·2SiO2·2H2O

3．(  )一定量的二氧化碳气体通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是

A．氯化钙溶液  B．石灰水

C．饱和碳酸钠溶液  D．硅酸钠溶液

4．课本第80页第1题

（1）                                                                                      

（2）                                                                                        

（3）                                                                                          

5．根据下图A、B、D、E的变化关系，回答下列问题：

(1)写出A、D的名称：A________，D________。

(2)写出B→A的化学方程式：________________________________________________。

(3)写出下列反应的离子方程式：A→E：____________                 __________；

E→D：                                                                  。

6．课本第81页第11题

*7．氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷，因其有硬度大、熔点高、化学性质稳定等特点而受到广泛关注。工业上普遍用下列流程进行生产：

(1)SiO2和C反应除了得到粗硅外，还有可能得到一种硬度也很大的物质，是生成粗硅还是生成该物质主要是由                        决定的。

(2) 写出反应②的化学方程式____________________________________________。

(3) A中可能的杂质有__________________________________________________。

(4)现在是用四氯化硅、氮气、氢气在稀有气体保护下加强热，得到纯度较高的氮化硅，其反应方程式为__________________________________________________________

____________________________________________________________________。

第四章 非金属及其化合物

第二节 富集在海水中的元素——氯

课时1 氯气

【知识回顾】

按要求书写下列反应的离子方程式

（1）二氧化硅与氢氧化钠溶液反应                                            

（2）盐酸与硅酸钠溶液反应                                                  

（3）FeCl2溶液中滴加氯水                                                

【知识清单】

1．氯元素在自然界中存在

   自然界中氯以化合态存在，主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中，海洋是氯的巨大资源宝库，

2．氯气的实验室制法

（1）反应原理：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（2）仪器装置

装置特点：固＋液  → 气

主要仪器：铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。装置如图所示。

说明：C装置的作用是除去Cl2中的HCl；D装置的作用是干燥Cl2；F装置的作用是吸收多余的Cl2，防止污染环境。

（3）收集方法

①向上排空气法(Cl2密度大于空气)。 ②排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。

3．氯气的物理性质：

黄绿色，有刺激性气味的气体，有毒，易液化，可溶于水（溶解度1：2）

4．氯气的化学性质

（1）与金属反应

2Na＋Cl22NaCl    （白烟）

Cu＋Cl2CuCl2 （棕黄色烟，Cl2与变价金属反应生成高价金属）

2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕色的烟,常温下不与干燥氯气反应）

（2）与非金属反应

H2＋Cl22HCl 白雾，发生爆炸 H2＋Cl22HCl（苍白色火焰，HCl工业制法）

【典型例题】

例题1．（1）实验室制取Cl2时，下列操作不正确的是________(填序号)。

①装置Ⅰ可用于制取少量Cl2      ②用装置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl

③用装置Ⅲ制取Cl2              ④用装置Ⅳ干燥Cl2

(2)实验室制取干燥、纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸外还需要____________、____________、____________。

解析：(1)①实验室制取Cl2用浓盐酸和MnO2反应，而不用稀盐酸；②除去Cl2中的HCl气体用饱和食盐水，NaHCO3溶液与Cl2反应并放出CO2气体，气体应“长进短出”；③MnO2与浓盐酸需在加热条件下反应；④干燥Cl2使用浓H2SO4洗气瓶，应“长进短出”。(2)制取纯净Cl2还需饱和食盐水除去HCl气体，浓H2SO4干燥Cl2、NaOH溶液除去多余的Cl2。

答案：(1)①②③④     (2)饱和食盐水 浓H2SO4 NaOH溶液

同源变式1实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列说法错误的是(  )

A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2

B．每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为2 mol

C．每消耗1 mol MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4 mol

D．生成的Cl2中，除含有一些水蒸气外，还含有HCl杂质

例题2．下列关于氯气的说法不正确的是(  )

A．氯气化学性质很活泼，但是干燥的液氯能用钢瓶贮存

B．氯气和液氯是两种不同物质

C．可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气

D．氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹

解析：在通常状况下，干燥的液氯可以用钢瓶储运，所以A是正确的。氯气和液氯是同一种物质的不同状态，所以B选项不正确。除去氯气中混有的水蒸气应选用不能和氯气反应的干燥剂，因为氯气气体呈酸性，不宜选用碱性干燥剂，如碱石灰等，常选用酸性或中性干燥剂，如：浓硫酸、无水氯化钙等，因此C选项是正确的。氯气有毒，对人体有害，曾用于制造毒气弹应用于战争中。

答案：B

同源变式2下列说法正确的是(  )

①Cl2的性质活泼，与H2混合后立即发生爆炸

②实验室制取Cl2时，为了防止环境污染，多余的Cl2可以用Ca(OH)2溶液吸收

③若Cl2发生泄漏，应立即向上风地区转移

④检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入AgNO3溶液中

⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中

A．①②③      B．②③④     C．③    D．③⑤

【课后习题】

1．(  )下列关于氯气的叙述正确的是

A．钠在氯气中燃烧产生白色烟雾

B．红热的铜丝在氯气中燃烧生成CuCl

C．纯净的氢气可以在氯气中安静地燃烧，发出黄色火焰

D．向田鼠洞里通入氯气杀灭田鼠，利用了氯气有毒和密度较大的性质

2．(  )下列各种叙述中，正确的是

①Cl－和Cl2的性质相同 ②ClO－ 中氯元素的化合价为+1 ③Cl－比Cl多一个电子 ④盐酸兼有酸性、氧化性、还原性 ⑤Cl－具有酸性 ⑥Cl2的氧化性比MnO2的强 ⑦Cl2只有氧化性而没有还原性

A．①②⑤⑥   B．仅②④⑥    C．仅②③④   D．②③④⑥

3．(  )课本第87页第5题

4．(  )下列各化合物不能直接由两种单质直接化合制取的是

A．FeCl3       B．CuCl2       C．AlCl3          D．FeCl2

5．如图所示涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C为O2、D为Cl2、E为Fe单质，其余为化合物。它们存在如下转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。

(1)写出有关物质的化学式：B________，F________，H________。

(2)指出MnO2在相关反应中的作用：反应①中是________剂，反应②中是________剂。

(3)若反应①在加热条件下进行，则A是________；若反应①在常温条件下进行，则A是________。

(4)写出B与MnO2共热生成D的化学方程式                                  。

写出D与E反应生成H的化学方程式                                       。

6．将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积是________L(标准状况)；被氧化的HCl的质量是________g。（写出计算过程）

第四章 非金属及其化合物

第二节 富集在海水中的元素——氯

课时2 氯水

【知识回顾】

按要求书写下列反应的化学方程式

（1）舍勒发现氯气的反应                                            

（2）铁在氯气中燃烧                                                

（3）氢气在氯气中燃烧                                              

【知识清单】

4．氯气的化学性质

（3）氯气与水反应

Cl2＋H2O ===HCl＋HClO    氯气的水溶液叫氯水

  ① HClO基本性质

a．弱酸性；一元弱酸，比H2CO3弱

   b．不稳定；2HClO = 2HCl + O2↑

c．强氧化性：①杀菌能力，故氯水可用作自来水消毒；②漂白性，使色布、品红溶液等褪色。

②液氯与氯水的区别

③几种漂白剂的比较

（3）氯气与碱反应

Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O (制漂白液，制氯气尾气处理)

2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（工业制漂白粉制法）

漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O = CaCO3↓＋2HClO

【典型例题】

例题1．下列说法中，正确的是(  )

A．液氯和氯水都含有氯离子

B．氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色

C．盐酸和氯水都含有氯离子

D．盐酸和氯水都能使湿润的有色布条褪色

解析：A项，液氯中不含有Cl－；B项，Cl2和液氯均不能使干燥的有色布条褪色；D项，盐酸不能使有色布条褪色。

答案：C

同源变式1在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出各自的性质。下列实验现象和结论一定正确的是(  )

A．加入有色布条，一会儿有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在

B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在

C．加入盐酸酸化，再加入硝酸银溶液产生白色沉淀，说明氯水中有Cl－存在

D．加入NaOH溶液，氯水黄绿色消失，说明有HClO分子存在

例题2． 如图所示，在A处通入氯气，关闭B阀时，C处的红色布条看不到明显现象；当打开B阀后，C处的红色布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是(  )

A．浓硫酸    B．NaOH溶液

C．H2O  D．饱和氯化钠溶液

解析：解决本题的关键是要明确装置的特点及起漂白作用的是HClO(或潮湿的Cl2)。根据打开B阀后，C处的红色布条逐渐褪色，说明A处通入的Cl2为潮湿的，潮湿的Cl2在关闭B阀时通过了D瓶，看不到C试管中红色布条有明显变化，说明D瓶吸收了Cl2或吸收了Cl2中的水蒸气。

答案：AB

同源变式2有关漂白粉和漂白液的说法正确的是(  )

A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物

B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2

C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉

D．漂白液的有效成分是Na2O2

【课后习题】

1．(  )在空气中能稳定存在的物质是

A．石灰水       B．氯水        C．次氯酸钠             D．食盐水

2．(  )下列说法正确的是

A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色

B．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可将此混合气体通入盛有饱和食盐水的洗气瓶

C．漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2，应密封保存

D．实验室用MnO2和稀HCl加热法制取Cl2时，若有14.6 gHCl参加反应，则可制得3.55 g Cl2

3．(  )将一盛满氯气的试管倒立在水槽中，经日光照射相当一段时间后，试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的

A．1/4         B．1/3            C．1/2             D．2/3

4．(  ) 课本第87页第4题

5．(  ) 课本第87页第6题

6．(  )已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。如图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置，实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上，并用表面皿盖好。如表中由实验现象得出的结论完全正确的是

*7．(  )某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO－与ClO的浓度之比为1:3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为

A．21:5          B．11:3             C．3:1           D．4:1

8．氯水成分复杂，可发生多种不同的反应：

(1)向氯水中加入金属Mg，发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

(2)向氯水中加入FeCl2溶液，发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

(3)向氯水中加入Na2CO3，发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

(4)向氯水中加入AgNO3溶液，发生反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

第四章 非金属及其化合物

第二节 富集在海水中的元素——氯

课时3 氯离子的检验

【知识回顾】

按要求书写下列反应的化学方程式

（1）氯气与水反应                                                    

（2）制备漂白粉的反应                                                  

（3）制备漂白液的反应                                                  

【知识清单】

5．Cl2的检验

2KI＋Cl2 = 2KCl + I2 （ 湿润的淀粉KI试纸变蓝,可用于氯气的检验)

6．检验Cl－的方法

先滴加AgNO3溶液后滴加少量稀HNO3，或滴加经稀HNO3酸化的AgNO3溶液。

注意：检验Cl－时，滴加AgNO3后还要滴加稀HNO3，目的是排除CO等离子的干扰。

涉及到的有关化学方程式

NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3；

Na2CO3＋2AgNO3===Ag2CO3↓＋2NaNO3，

Ag2CO3＋2HNO3===CO2↑＋H2O＋2AgNO3；

【典型例题】

例题1．在未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断水溶液中含有

                                                                   (  )

A．Cl－、SO      B．Cl－、NO      C．Cl－、CO       D．Cl－、OH－

解析：根据题给现象，生成的白色沉淀部分溶于稀硝酸，且产生使石灰水变浑浊的气体，则原溶液中存在CO和Cl－。

答案：C

同源变式1下列检验Cl－的方法正确的是(  )

A．在某溶液中滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀说明该溶液中有Cl－

B．在某溶液中先滴加盐酸，再滴加AgNO3，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－

C．在某溶液中先滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，再滴加盐酸，沉淀不消失，说明溶液中有Cl－

D．在某溶液中滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明溶液中有Cl－

例题2．下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4固体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。

已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O

对实验现象的“解释或结论”正确的是(  )

解析：A项，由现象得，氧化性：Cl2＞Br2、Cl2＞I2，但无法比较Br2与I2的氧化性强弱；B项，由现象可知在此过程中有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质；C项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有无漂白性物质生成；D项，此时Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，而Cl2被还原为Cl－，还原剂Fe2＋的还原性强于还原产物Cl－的还原性。

答案：D

同源变式2检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是(  )

A．用干燥的蓝色石蕊试纸

B．用干燥有色布条

C．将气体通入硝酸银溶液

D．用湿润的淀粉碘化钾试纸

【课后习题】

1．(  )检验Cl－时所用试剂HNO3的作用是

A．防止CO等的干扰      B．防止Cl－的干扰

C．生成Ag2CO3沉淀  D．防止NO的干扰

2．(  )自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是

A．酚酞试液     B．氯化钡溶液

C．氢氧化钠溶液     D．硝酸银溶液

3．(  )在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是

A．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有Cl2

B．加入石蕊溶液，溶液变红，说明该溶液一定不含HClO

C．将KHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClO

D．光照新制氯水有气泡逸出，该气体一定是O2[来源:学.科.网

4．(  )能证明某溶液中含有NaCl的是

A．焰色反应是黄色

B．溶液有咸味

C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀

D．焰色反应是黄色，同时又能与稀硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀

5．(  ) 课本第87页第7题

6．(  )某化学小组用下图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是

A．该装置图中至少存在两处明显错误

B．该实验中收集氯气的方法不正确

C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理

D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉­碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出

7．课本第88页第12题

（1）                                                                

（2）                                                              

8．常温下，A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体，A、B、C、D、E都含X元素，其转化关系如图所示。

（1）请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)：

A              、B              、D              。

（2）写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件)：

A＋H2O(离子方程式)：                                                      

A＋NaOH(离子方程式)：                                                  

D→A(化学方程式)：                                                      

9．(  ) 课本第107页第3题

（1）                                                                      

（2）                                                                    

第四章 非金属及其化合物

第三节 硫和氮的氧化物

课时1  二氧化硫和三氧化硫

【知识回顾】

按要求书写下列反应的化学方程式

（1）氯气与铁反应                                              

（2）硫粉在氧气中燃烧                                          

【知识清单】

一、硫  

1．存在

主要是化合态：          

少量游离态：天然硫（火山喷口附近或地壳的岩层里）

2．物理性质： 淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2, 熔点112.8℃，沸点444.6℃

3．化学性质：

（1）与非金属反应：S + O2 SO2  H2 + S H2S

（2）与金属反应：2Na + S == Na2S  Fe + S FeS   2Cu + S  Cu2S

二、二氧化硫

1．物理性质：无色有刺激性有毒气体，易溶于水（1:40），易液化。

2．化学性质：

（1）漂白性：SO2 使某些有色物质褪色，但不能漂白酸碱指示剂。

（2）酸性氧化物的通性

H2O + SO2 H2SO3  （亚硫酸是二元弱酸，不稳定，易分解，易被氧化）

SO2 + 2NaOH == Na2SO3 + H2O       SO2 + NaOH == NaHSO3

（3）还原性：2SO2 + O2 2SO3   SO2 + Cl2 +2 H2O ==H2SO4 + 2HCl

(以还原性为主，与O2、氯水、溴水、FeCl3溶液、酸性高锰酸钾溶液反应)

（4）氧化性：SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O

三、三氧化硫

1．物理性质：白色的晶体，熔点12.8℃。

2．化学性质：具有酸性氧化物的通性

SO3 + H2O == H2SO4（工业上生产硫酸的原理）

SO3 + CaO == CaSO4      SO3 + Ca(OH)2== CaSO4+H2O

【典型例题】

例题1．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是(  )

A．紫色石蕊溶液变蓝色

B．品红溶液褪色

C．溴水橙色褪去

D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅

解析：SO2的水溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，故A错误；SO2有漂白性，能使品红溶液褪色，B正确；SO2有强还原性，与溴水发生反应：Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，使溴水褪色，C正确；SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3，使红色变浅或褪色，D正确。

答案：A

同源变式1检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是(  )

A．通过品红溶液

B．先通过足量NaOH溶液，再通入澄清石灰水

C．通过澄清石灰水

D．先通过KMnO4酸性溶液，再通过澄清石灰水

例题2．下列有关三氧化硫的说法中，正确的是(  )

A．三氧化硫极易溶于水，且与水反应生成H2SO4

B．SO3不属于酸性氧化物

C．硫粉在过量的氧气中燃烧生成SO3

D．SO2、SO3均具有漂白性，能使石蕊试液褪色

解析：因SO3＋H2O===H2SO4，A正确。SO3和SO2都属于酸性氯化物，B错误。不管氧气量的多少，硫在氧气中燃烧的产物都是SO2，C错。SO2具有漂白性，但SO3不具有漂白性，且SO2不能使石蕊试液褪色。

答案：A

同源变式2下列对SO2和SO3的叙述正确的是(  )

A．通常条件下，都是无色气体，都易溶于水

B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸

C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现

D．都能跟碱溶液反应

【课后习题】

1．(  )下列说法不正确的是

A．由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物

B．化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体

C．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3

D．硫是一种淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精

2．(  )下列说法正确的是

A．SO2能使KMnO4水溶液褪色

B．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2

C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3

D．少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀

3．(  )课本第96页第5题

4．(  )课本第96页第8题

*5．(  )为除去混入CO2中的SO2和O2，下列试剂的使用顺序正确的是

①饱和Na2CO3溶液 ②饱和NaHCO3溶液 ③浓H2SO4溶液 ④灼热的铜网 ⑤碱石灰

A．①③④           B．③④⑤        C．②④③  D．②③④

6．课本第96页第10题

7．已知X、Y为有刺激性气味的气体，有以下转化关系，部分产物未标出。

试回答：

(1)写出下列物质的化学式

X______________、Y______________、A____________、B__________、C__________。

(2)反应①的化学方程式为__________________________________________________，

*反应②的离子方程式为                                                   。

第四章 非金属及其化合物

第三节 硫和氮的氧化物

课时2  二氧化氮和一氧化氮

【知识回顾】

按要求书写下列反应的化学方程式

（1）二氧化硫的催化氧化                                            

（2）二氧化硫与水反应                                              

（3）三氧化硫与氢氧化钙反应                                          

【知识清单】

1、氮气的性质

（1）物理性质：无色无味的气体，难溶于水，是空气的主要成分。

（2）化学性质：

   ①通常情况氮气的性质比较稳定，常用作保护气

   ②放电条件下与氧气反应：N2 + O2 2NO

③与H2反应：N2 + 3H2 2NH3 (工业合成氨的主要反应,也是人工固氮的方法。）

自然固氮主要是雷雨和豆科植物的根瘤菌的固氮。

④与金属反应：3Mg + N2 Mg3N2

（3） 用途：合成氨、保护气

2、NO性质

（1）物理性质：无色、有毒、不溶于水的气体

（2）化学性质

① 在空气中容易被氧化为NO2      ②不与碱作用生成盐

3、NO2的性质：

(1)物理性质：红棕色、刺激性味有毒气体，溶于水

（2）化学性质：

① 与水反应：3NO2 + 2H2O == 2HNO3 + NO

*②有氧气的条件下：4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3

*③NO和NO2的混和气体也可以被碱液吸收：NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O

4. NO、NO2的污染：

大气中的氮的氧化物主要来源于汽车的尾气和工业生产的尾气的排放等，大气中的NO、NO2不仅可以形成酸雨（pH小于5.6），也能形成光化学烟雾，还能破坏臭氧层。因此要严格控制氮的氧化物的排放。

【典型例题】

例题1．将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽中盛满水的试管中，充分反应后试管中剩下20 mL气体，则原混合气体中NO2和NO的体积比为(  )

A．2∶1         B．1∶3

C．3∶1  D．1∶1

解析：NO不溶于水，也不与水反应，NO2与水的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以混合气体中NO2的体积为(40 mL－20 mL)×3÷2＝30 mL，NO的体积为40 mL－30 mL＝10 mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比为3∶1，C正确。

答案：C

同源变式1标准状况下将盛满NO2的大试管倒扣在盛水的水槽中，充分吸收后，试管内溶液的物质的量浓度为(  )

A．0.045 mol/L  B．0.036 mol/L

C．0.033 mol/L  D．0.018 mol/L

例题2．下列有关环境污染的说法正确的是(  )

A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量

B．光化学烟雾的形成主要与NOx和碳氢化合物有关

C．pH在5.6～7之间的降水通常称为酸雨

D．含磷洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染

解析：燃煤时加入石灰石发生的反应有CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2===CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4(炉渣)，因此能减少SO2的排放；pH<5.6的雨水被称为酸雨，C项错误；含磷的洗涤剂会造成水体富营养化而引起赤潮、水华等现象。

答案：AB

同源变式2以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(  )

【课后习题】

1．(  )关于氮气的性质的说法中，错误的是

A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在

B．通常情况下，氮气性质很不活泼

C．可在氧气中燃烧生成一氧化氮

D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环

2．(  )下列关于一氧化氮的叙述正确的是

A．一氧化氮是一种红棕色的气体

B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合

C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到

D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集

3．(  )关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是

A．两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染

B．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸

C．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色

D．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸

4．(  )下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是

①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO

⑤N2→NH3

A．①  B．②⑤

C．④  D．③④

5．(  )课本第95页第3题

6．(  )课本第96页第6题

7．(  )课本第96页第7题

8．(  )除去混入NO中的少量NO2应将气体通过下列试剂中的

A．Na2CO3(溶液)              B．NaHCO3(溶液)

C．H2O                      D．浓H2SO4

9．课本95页第1题

10．课本95页第2题

（1）                                                                          

（2）                                                                        

（3）                      

11．课本96页第9题

（1）                                                                          

（2）                                                                        

（3）                                                                      

第四章 非金属及其化合物

第四节 氨  硝酸  硫酸

课时1  氨  铵盐

【知识回顾】

按要求书写下列反应的化学方程式

（1）一氧化氮与氧气反应                                                

（2）二氧化氮与水反应                                                  

（3）氮气与氧气在一定条件下反应                                          

【知识清单】

“工业合成氨”因发明用氮气和氢气直接合成氨气的方法，德国化学家哈伯1918年获诺贝尔化学奖。

      N2 + 3H2             2NH3 （工业合成氨，人工固氮）

一、氨

1．物理性质

氨气是一种无色、有刺激性气味、比空气轻、极易溶于水(1:700)、易液化的气体。

2．化学性质

（1）与水反应：NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH-,

氨溶于水后，大部分氨分子与水反应生成一水合氨分子，一小部分一水合氨分子电离成铵根和氢氧根，因此氨水显碱性。可用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气的存在。

（2）易与酸反应：NH3 + H+ == NH4+          

浓氨水与浓盐酸反应有白烟产生

（3）氨的催化氧化：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O(是工业生产硝酸的基础反应)。

3．氨气的实验室制法

（1）反应原理：加热铵盐与碱的混合物

2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O

（2）发生装置：固＋固 气(与加热高锰酸钾 制氧气相同)

（3）收集装置：向下排空气法

注意：收集时在管口要塞一团棉花，目的是减缓气体流动，防止对流。

（4）干燥：碱石灰（不能用酸性干燥剂和CaCl2干燥，易形成CaCl2·8NH3）

（5）尾气处理：水（注意防止倒吸）

4．用途：工业原料（生产氮肥、硝酸、铵盐等），有机合成，致冷剂

二、铵盐

铵盐都易溶于水，受热易分解，与碱反应时放出氨。

1．受热易分解

NH4ClNH3↑ + HCl↑               NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑

(NH4)2SO4、NH4NO3等分解产物复杂

2．与碱共热生成氨气

NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O

3．NH4＋的检验方法

加入强碱溶液共热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体

NH4＋  +  OH－NH3↑+H2O

【典型例题】

例题1．某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气，并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。请回答：

(1)实验室制备氨气的化学方程式为________________________________________。

(2)用装置B收集氨气时，应选择氨气的进气口是________(选填“a”或“b”)，并说明选择的理由是：_______________________________________________________________。

(3)打开装置B中的止水夹C，若观察到烧瓶内产生了红色喷泉，则说明氨气具有的性质是____________，____________________________________。

(4)为防止环境污染，以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是________(填序号)。

解析：(1)实验室制取氨气的方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

(2)氨气比空气的密度小，可用向下排空气法收集，导气管要伸入烧瓶底部。

(3)能形成喷泉，证明氨气极易溶于水，酚酞变红，说明水溶液显碱性。

(4)①不利于氨气的吸收，②、④能防止倒吸，③会发生倒吸。

答案：(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

(2)a 氨气密度比空气密度小

(3)极易溶于水 与水反应生成碱

(4)②、④

同源变式1下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是  (  )

【课后习题】

1．(  )能用如图装置进行喷泉实验的一组气体是

A．HCl和CO2   B．NH3和CO

C．O2和CO2     D．NO2和NO

2．(  )课本第103页第2题

3．(  )有关氨气的实验较多，下面对这些实验原理的分析中，正确的是

A．氨气极易溶于水，可以用来做喷泉实验

B．氨气的还原性可以解释氨气与氯化氢的反应实验

C．NH3·H2O不稳定，实验室可用NH4Cl和石灰水制取氨气

D．NH3液化时放出大量的热，因而，不能用氨作制冷剂

4．(  )课本第103页第4题

5．(  )课本第103页第5题

6．(  )能鉴别Na2SO4、NH4NO3、KCl、(NH4)2SO4四种溶液(可以加热)的试剂是

A．BaCl2溶液   B．Ba(NO3)2溶液       C．Ba(OH)2溶液  D．AgNO3溶液

7．已知A、B、C、D为气体，E、F为固体，G是氯化钙，它们之间的转换关系如图所示：

(1)D的分子式是            ，E的化学式是                   。

(2)A和B反应生成C的化学方程式是_________________________________________。

(3)C和D反应的化学方程式是_____________________，现象是___________________。

8．已知氨可以与热的氧化铜反应得到N2和金属铜，用下图装置可以实现该反应。

回答下列问题：

(1)A中加入的物质是          ，发生反应的化学方程式是                      。

(2)B中加入的物质是          ，其作用是                                    。

*(3)实验时在C中观察到的现象是                                            ，发生反应的化学方程式是                                                       。

* (4)实验时在D中观察到的现象是____________，D中收集到的物质是________，检验该物质的方法和现象是

________________________________________________________________________。

第四章 非金属及其化合物

第四节 氨  硝酸  硫酸

课时2  硫酸

【知识回顾】

按要求书写下列反应的化学方程式

（1）实验室制备氨气                                              

（2）碳酸氢铵受热分解                                            

（3）二氧化硫的催化氧化                                            

（4）三氧化硫与水反应                                              

（5）铁与稀硫酸反应                                                

【知识清单】

1．物理性质

无色粘稠状液体，沸点338℃，难挥发，质量分数高于98％的又称“发烟硫酸”。

2．化学性质

（1）稀硫酸的性质：酸的通性。

（2）浓硫酸的特性

①吸水性：硫酸具有很强的吸水性，常作为部分气体的干燥剂。

②脱水性：浓硫酸能按水的组成脱去有机物中的氢氧元素。如蔗糖炭化。

③强氧化性：常温下，能使Fe 、Al钝化；加热时能溶解大多数金属（除Au、Pt外）。

Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2↑+ 2H2O

C+H2SO4（浓） CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O

3．硫酸的用途：用于化肥、农药、医药、金属矿的处理等生产中。

【典型例题】

例题1．下列对浓硫酸的叙述正确的是(  )

A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸

B．浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖碳化

C．浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性

D．浓H2SO4可做H2、O2等气体的干燥剂表现其脱水性

解析：A项，发生钝化，生成了致密氧化膜，并不是不反应；B项，表现脱水性；C项，Cu与浓H2SO4反应生成CuSO4和SO2，既表现酸性，又表现出氧化性；D项，表现吸水性。

答案：C

同源变式1区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是(  )

A．与铜片反应                      B．与石蕊溶液反应

C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上        D．加入锌片看是否有气体生成

例题2．将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。请回答：

(1)生成的黑色(单质)物质是________(填化学式)。

(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________(填名称)，实验室经常用________溶液进行吸收，这两个反应的化学方程式分别为：___________________________

________________________________________________________________________。

(3)据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有___________________(填序号)。

A．酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性

(4)将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液，可以看到品红溶液________，加热后                           。

(5)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？____________(填“能”或“不能”)若不能填写两种能鉴别的试剂是________________________________。

解析：(1)浓H2SO4具有脱水性，使蔗糖脱水成炭；(2)化学反应方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，经常用NaOH溶液吸收SO2，化学方程式为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O；(3)这些实验现象体现了浓H2SO4的脱水性和强氧化性；(4)SO2通入品红可使之褪色，加热后又恢复原来的颜色；(5)SO2和CO2均使澄清石灰水变浑浊，不能用它鉴别，可用溴水、酸性KMnO4溶液或品红溶液鉴别。

答案：(1)C (2)二氧化硫 NaOH C＋2H2SO42SO2↑＋CO2↑＋2H2O，SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O

(3)CD (4)褪色 恢复红色

(5)不能 溴水、酸性KMnO4溶液或品红溶液任两种均可

同源变式2(  )下列物质的转化中，浓H2SO4既表现了氧化性，又表现了酸性的是

A．Cu→CuSO4       B．C→CO2  C．CuO→CuSO4      D．Fe2O3→Fe2(SO4)3

【课后习题】

1．(  )下列关于浓硫酸的叙述正确的是

A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化

B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体

C．浓硫酸是一种干燥剂，能干燥氨气、氢气等气体

D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属“钝化”

2．(  )向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾，下列叙述不属于产生该现象的原因的是

A．浓硫酸具有脱水性                    B．浓硫酸具有吸水性

C．盐酸具有挥发性                      D．气体的溶解度随温度升高而降低

3．(  )下列各组气体通常情况下能大量共存，并且既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是

A．SO2、O2、HBr                     B．NH3、O2、N2

C．NH3、CO2、HCl                    D．H2、CH4、O2

4．(  )课本第103页第3题

5．(  )用20 mL 18.4 mol/L的浓H2SO4与铜共热一段时间后，冷却，过滤除去多余的铜，将滤液加水稀释到100 mL，所得溶液中SO的浓度为3.18 mol/L，则此时溶液中CuSO4的物质的量浓度为

A．0.50 mol/L  B．0.75 mol/L      C．1.00 mol/L  D．3.18 mol/L

6．课本第103页第1题

（1）                                  

（2）                                  

（3）                                  

（4）                                  

（5）                                  

7．为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：

(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：________接________，________接________，________接________。

(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?

乙中________________________，丙中________________________。

(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是__________________________________________。

(4)写出甲中反应的化学方程式____________________________________________。

*8．已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2。使一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体A 33.6 L。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中氢离子的浓度为0.1 mol/L。

(1)写出锌跟浓硫酸反应的化学方程式：______________________________________

________________________________________________________________________。

(2)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是________。

(3)气体A的成分是_______________________________________________________，各成分的体积比是__________________。

(4)反应过程中消耗的锌的质量是______________。

第四章 非金属及其化合物

第四节 氨  硝酸  硫酸

课时3  硝酸

【知识回顾】

按要求书写下列反应的化学方程式

（1）铜和浓硫酸反应                                                

（2）木炭和浓硫酸反应                                              

（3）二氧化氮和水反应                                                

【知识清单】

1．物理性质

纯的硝酸是无色，易挥发的液体，常见的浓硝酸浓度一般是69％左右，浓硝酸久置变黄色，是因为硝酸见光分解产生的二氧化氮溶在其中。

2．化学性质

（1）见光分解：4HNO3       4NO2 ↑+ O2 ↑+ 2H2O.

（2）酸的通性：但是金属与硝酸反应无氢气放出。

（3）强氧化性

①常温下，浓硝酸能使Fe、Al钝化

②与金属反应：Cu + 4HNO3 (浓)== Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O

3Cu + 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O

③C与非金属反应：C + 4HNO3(浓) == CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O

3．硝酸的工业制法：

流程：氨气的催化氧化NO进一步氧化生成NO2用水吸收生成硝酸。

涉及到的反应：①4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O      ②2NO + O2 == 2NO2

③3NO2 +H2O == 2HNO3+NO

王水：1体积浓硝酸和3体积浓盐酸的混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如金、铂等溶解。（课本第102页资料卡片）

例题1．下列关于硝酸的认识中，正确的是(  )

A．浓硝酸和稀硝酸都具有氧化性

B．浓硝酸与金属反应不产生氢气，而稀硝酸与金属反应可置换出氢气

C．因常温下铝和铁不与浓硝酸反应，所以浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中

D．硝酸与金属反应时，只表现出氧化性

解析：浓、稀硝酸都有氧化性，可与除Au、Pt之外的所有金属反应，且不产生氢气；在与金属反应时，硝酸既表现氧化性又表现酸性；浓硝酸可盛放在铝制或铁制容器中，因为铝和铁在冷浓硝酸中钝化。

答案：A

同源变式1将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是(  )

A．反应速率：两者相同

B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少

C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深

D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少

*例题2．有某硫酸和硝酸的混合溶液20 mL，其中含有硫酸的浓度为2 mol/L，含有硝酸的浓度为1 mol/L，现向其中加入0.96 g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为(  )

A．89.6 mL  B．112 mL       C．168 mL  D．224 mL

解析：铜粉溶解于稀硝酸的离子方程式为：

3Cu ＋ 8H＋ ＋ 2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O

 0.015 mol  0.1 mol  0.02 mol

经比较可知Cu的量不足，所以可由Cu的量求得生成NO为0.01 mol，即标准状况下气体的体积为224 mL。

答案：D

*同源变式2对于1LH2SO4和HNO3的混合溶液，若H2SO4和HNO3物质的量浓度存在如下关系：c（H2SO4）+c（HNO3）=1.2mol?L-1，则理论上最多能溶解铜的物质的量为（  ）

A．0.80mol                  B．0.72mol

C．0.45mol                  D．0.40mol

【课后习题】

1．(  )课本第103页第6题

2．(  )课本第103页第7题

3．(  )课本第103页第8题

4．(  )将铜粉放入稀H2SO4中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该物质是

A．Fe2(SO4)3  B．Na2SO4

C．KNO3  D．FeSO4

*5．(  )某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原的HNO3的物质的量之比为2:1时。还原产物为

A．NO2  B．NO

C．N2O  D．N2

6．将红热的固体单质甲放入显黄色的溶液乙中剧烈反应产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，有如下变化关系：

气体A

(1)写出下列物质的化学式：乙_________丙________B________C________D________。

(2)写出甲跟乙反应的化学方程式：___________________________________________。

7．某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”的实验，以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前，关闭活塞b，向试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_________________________________________________。

(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是____________________________________________。再由a向c中加2 mL蒸馏水，c中的实验现象是_________________________________。

(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是______，理由是________________________________________________________________________。

8．将1.92 g铜粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12 L(标准状况)，则所消耗的硝酸的物质的量是                    。（请写出计算过程）