《本章整合》物质的性质与转化PPT

本章整合第3章物质的性质与转化一、铁及其化合物的转化二、硫及其化合物的转化三、氮及其化合物的转化突破一突破二突破三酸的氧化性和氧化性酸概念辨析酸的氧化性实质上指氢离子的氧化性,任何酸都有不同程度电离出H+的能力,H+在一定条件下获得电子生成H2。因此在某些反应中酸做氧化剂其实质上是H+做氧化剂,如锌与盐酸或稀硫酸的反应,都可以用离子方程式Zn+2H+===Zn2++H2↑表示此类反应的实质。突破一突破二突破三氧化性酸是酸根离子中心原子显示氧化性的酸,酸根离子获得电子后,中心原子化合价降低,形成相应的低价含氧化合物甚至是单质。如浓硫酸与Cu反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。浓硫酸与木炭反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。硝酸与锌反应:4Zn+10HNO3(很稀)4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O,4Zn+10HNO3(极稀)4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O。浓硝酸与木炭、单质硫、磷的反应等。作为氧化性酸,不仅能氧化金属而且还能氧化某些非金属单质。而酸的氧化性即H+的氧化能力较弱,只能氧化较活泼的金属(即金属活动性顺序中氢前面的金属)。突破一突破二突破三典例剖析典例1室温下,某兴趣小组用下图所示装置在通风橱中进行如下实验:实验现象试管Ⅰ中开始无明显现象,逐渐有微小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色。试管Ⅱ中剧烈反应,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色,之后向绿色溶液中持续通入N2,溶液变为蓝色。突破一突破二突破三下列说法不正确的是()A.试管Ⅱ中红棕色气体为NO2,由硝酸被还原生成B.等质量的Cu完全溶解时,Ⅱ试管中消耗的HNO3多C.将Cu换成Fe之后重复实验,依然是试管Ⅱ中反应更剧烈D.试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2答案:C解析:试管Ⅰ中Cu与稀硝酸反应生成NO,然后NO与氧气反应生成红棕色气体NO2。试管Ⅱ中红棕色气体为NO2,由硝酸被还原生成,A正确;铜与稀硝酸反应时,3molCu消耗8mol硝酸,铜与浓硝酸反应时,1molCu消耗4mol硝酸,则等质量的Cu完全溶解时,Ⅱ中消耗的HNO3更多,B正确;常温下Fe遇浓硝酸发生钝化,则将Cu换成Fe之后,试管Ⅱ中反应不明显,C错误;二氧化氮为红棕色气体,则试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2,D正确。突破一突破二突破三对点训练1-1对于下列事实的解释错误的是()A.纸张上滴上浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性B.浓硝酸在光照下颜色变黄,可以通过通入O2消除黄色C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应D.浓硫酸常温下与铜不反应,加热时才能发生反应答案:C解析:浓硝酸在光照下颜色变黄,是由于浓硝酸在光照下分解生成NO2,通入O2可以发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,B正确;常温下,铝在浓硝酸中发生钝化,所以浓硝酸可以用铝罐贮存,但钝化属于化学变化,C不正确。突破一突破二突破三对点训练1-2下列有关浓硝酸的说法不正确的是()A.实验室常用浓硝酸与金属锌反应制备氢气B.常温下浓硝酸能使金属铝钝化C.浓硝酸不稳定,见光易分解,需要避光保存D.浓硝酸易挥发,打开瓶塞,瓶口有白雾产生答案:A解析:因硝酸具有强氧化性,与金属反应不生成氢气,实验室常用金属锌与稀硫酸反应制取氢气,A错误;浓硝酸具有强氧化性,常温下与铝反应在铝的表面形成致密的氧化膜,从而使铝钝化,B正确;浓硝酸具有不稳定性,见光分解4HNO34NO2↑+2H2O+O2↑,所以要避光保存,C正确;浓硝酸易挥发,打开瓶塞,挥发出的硝酸易与空气中的水蒸气结合,所以瓶口有白雾(硝酸液滴)产生,D正确。突破一突破二突破三非金属单质及其化合物推断题的解题思路和方法元素及其化合物的推断是将分散的知识点连成线、织成网,可有效地考查抽象、求异、发散和收敛等思维能力。1.解题“五步曲”①审:审清题意,从题干→问题→框图迅速浏览一遍,尽量在框图中把相关信息表示出来,明确求解要求。②找:找“题眼”即找到解题的突破口,此步非常关键。③析:从题眼出发,联系新信息及所学的旧知识,大胆猜测,顺藤摸瓜,应用正逆向思维、发散和收敛思维、横向纵向思维等多种思维方式,进行综合分析、推理,初步得出结论。④验:验证确认,将结果代入原题检验,完全符合才算正确。⑤答:按题目的要求写出答案。突破一突破二突破三2.破题最关键:寻找解题“突破口”,抓“特”字(1)特征现象①有颜色的气体:Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)和溴蒸气(红棕色)等。②有漂白作用的气体:Cl2(有水时)、SO2等。③在空气中点燃后火焰呈淡蓝色的气体:CH4、CO、H2等。④通常可作为保护气的气体:N2和Ar等。⑤溶于水显碱性的气体只有NH3。⑥在空气中迅速由无色变为红棕色的气体只有NO。⑦能与盐酸作用产生无色无味的气体,且将气体通入澄清石灰水中能产生白色浑浊的物质必含⑧能与盐酸作用产生有刺激性气味的无色气体,且将该气体通入品红溶液中能使之褪色,加热后又恢复原来颜色的物质必含CO32-或HCO3-。SO32-或HSO3-。突破一突破二突破三(2)特征转化关系①连续转化:②三角转化:ABC酸或碱,符合此条件的常见物质A有:NH3、N2、S、H2S、Na等。如NH3NONO2HNO3。突破一突破二突破三典例剖析典例2下列框图涉及的物质所含元素中,除一种元素外,其余均为1~18号元素。已知:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,化学家哈伯因合成B获得1918年的诺贝尔化学奖。C为黑色氧化物,E为红色金属单质,I为蓝色沉淀(部分反应的产物未列出)。请填写下列空白。突破一突破二突破三(1)常温下铝遇到G的浓溶液后表面形成一层致密的保护膜,该现象称为。(2)E与G的稀溶液反应的离子方程式为。(3)在25℃和101kPa的条件下,将VL的B气体溶于100mL水中,得到密度为ρg·cm-3的溶液M,则M溶液的物质的量浓度为mol·L-1。(已知25℃、101kPa条件下气体摩尔体积为24.5L·mol-1,不必化简)(4)分别蘸取M的浓溶液和G的浓溶液的玻璃棒,相互接近后的现象是。(5)B和C反应的化学方程式为。(6)J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀。写出SO2还原J生成K的离子方程式:。突破一突破二突破三答案:(1)钝化(2)3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O(3)𝑉24.5×100017𝑉+245024.5𝜌(4)冒白烟(5)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O(6)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-突破一突破二突破三解析:A、F为无色气体单质,B为具有刺激性气味的气体,化学家哈伯因合成B获得1918年的诺贝尔化学奖,则B是氨气,A是氧气,D是NO,F是氮气。C为黑色氧化物,E为红色金属单质,I为蓝色沉淀,则C是氧化铜,与氨气发生氧化还原反应生成铜、氮气和水,E是铜,与硝酸G反应生成硝酸铜,I是氢氧化铜,J是氯化铜。(1)常温下铝遇到浓硝酸后表面形成一层致密的保护膜,该现象称为钝化。(2)铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O。突破一突破二突破三(3)氨气的物质的量是𝑉24.5mol,溶液质量是17𝑉24.5g+100g,溶液体积为17𝑉24.5g+100g𝜌g·mL-1=17𝑉+245024.5𝜌mL,所以溶液的物质的量浓度为𝑉24.5×100017𝑉+245024.5𝜌mol·L-1。(4)浓硝酸、浓氨水均易挥发,分别蘸取浓硝酸和浓氨水溶液的玻璃棒,相互接近后产生硝酸铵,因此实验现象是冒白烟。(5)B和C反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。(6)J、K是同种金属的不同氯化物,K为白色沉淀,则K是CuCl,SO2还原氯化铜生成氯化亚铜的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-。突破一突破二突破三对点训练2-1非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请填写下列空白。(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。①D的化学式是;②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了而污染了环境。(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。①A、C的化学式分别是A,C。②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式:。该反应(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。ABCD突破一突破二突破三答案:(1)①H2SO4②酸雨(2)①N2NO2②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O属于解析:(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,A是单质S,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓硝酸可与Cu反应:4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,此反应有化合价升降变化,属于氧化还原反应。突破一突破二突破三对点训练2-2已知常温下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的化学式(或分子式)是,E的化学式(或分子式)是。(2)A和B反应生成C的化学方程式是。(3)E和F反应生成D、H和G的化学方程式是。突破一突破二突破三答案:(1)NH3NH4Cl(2)H2+Cl22HCl(3)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2解析:气体D与气体C反应生成固体E,由两种气体反应生成一种固体,常见的就是HCl与NH3反应生成NH4Cl,可假定E是NH4Cl,则D为NH3,由NH4Cl与F反应生成NH3、CaCl2和H,可联想实验室制NH3的反应原理,则可得F是Ca(OH)2,而H是H2O,而C(HCl)可由两种气体H2、Cl2化合得到,则A、B为H2或Cl2。全部推导符合流程图和题设条件。突破一突破二突破三常见气体的制备1.有关气体制备实验的分析思路突破一突破二突破三2.常见气体的制备突破一突破二突破三制取物质试剂反应原理(化学方程式)发生装置(如上图)氯气MnO2、浓盐酸MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑⑤氢气Zn、稀硫酸Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑②、③或④二氧化碳CaCO3、稀盐酸CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O②、③或④氨气NH4Cl、Ca(OH)22NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O①突破一突破二突破三制取物质试剂反应原理(化学方程式)发生装置(如上图)氧气KClO3、MnO22KClO32KCl+3O2↑①KMnO42KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑H2O2、MnO22H2O22H2O+O2↑②突破一突破二突破三3.气体的干燥液态干燥剂固态干燥剂装置常见的干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等H2、O2、Cl2、SO2、N2、CO、CO2、CH4等H2、O2、N2、CH4、NH3等不可干燥的气体HBr、HI等还原性气体及碱性气体(如NH3)NH3等Cl2、SO2、CO2、NO2等突破一突破二突破三4.气体的净化杂质气体易溶于水的可用水来吸收,酸性气体杂质可用碱性物质吸收,碱性气体杂质可用酸性物质吸收,能与杂质气体发生反应生成沉淀或可溶性物质的物质也可作为吸收剂,水为杂质时可用干燥剂吸收。突破一突破二突破三气体所含杂质净化剂净化装置O2Cl2氢氧化钠溶液H2H2S硫酸铜溶液CO2HCl饱和碳酸氢钠溶液CO2SO2饱和碳酸氢钠溶液Cl2HCl饱和食盐水SO2HCl饱和亚硫酸氢钠溶液突破一突破二突破三气体所含杂质净化剂净化装置COCO2或H2O碱石灰N2O2灼热的铜网突破一突破二突破三5