2020新教材高中化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素章末共享课件 新人教版第二册

第五章章末共享微专题一常见非金属元素特征转化关系1．直线转化关系A――→O2B――→O2C――→H2O酸或碱，符合此条件的常见A物质有：NH3、H2S、S、CH4、C、Na等，如NH3――→O2催化剂，△NO――→O2NO2――→H2OHNO3；H2S(S)――→O2SO2――→O2催化剂，△SO3――→H2OH2SO4；CH4(C)――→O2不完全燃烧CO――→O2CO2――→H2OH2CO3。2．三角转化关系3．交叉转化关系[微训练一]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，请回答下列问题：A――→O2B――→O2C――→H2OD(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，大量排放的B气体被雨水吸收后形成了________而污染环境。H2SO4酸雨(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：_____________________________。N2NO2Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O解析：依据图示中的连续氧化转化关系和D为含氧酸、强酸，可确定D为H2SO4或HNO3。2．A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系如下：请完成下列问题：(1)若A通常状态下为固态单质，则A→E分别为(写化学式)A________，B________，C________，D________，E________。SH2SSO2SO3H2SO4(2)若A通常状态下为气态单质，则A→E分别为(写化学式)A________，B________，C________，D________，E________。(3)写出(2)中E→C转化的离子方程式________________________________________________________________________。N2NH3NONO2HNO33Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O解析：由题目中各物质间的相互转化关系可知，A为非金属单质，B为其氢化物。A和B能发生两步连续氧化反应，且E――→CuC，D――→H2OE，因此若A为固态非金属单质，则A为S，B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为浓H2SO4；若A为气态非金属单质，则A为N2，B为NH3，C为NO，D为NO2，E为稀HNO3。3．下图中A～J分别代表相关反应中的一种物质，已知A分解得到等物质的量的B、C、D，B、D为常温下的气态化合物，C为常温下的液态化合物，图中有部分生成物未标出。请填写以下空白：(1)A的化学式为_________________________________________________。NH4HCO3(2)写出下列反应的化学方程式：D＋G―→H：___________________________________。F＋J―→B＋C＋I：_______________________________。(3)0.3molI与足量C反应转移电子的物质的量为________mol。(4)容积为10mL的试管中充满I和G的混合气体，倒立于盛水的水槽中，水全部充满试管，则原混合气体中I与G的体积分别为________mL，________mL。4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2OC＋4HNO3(浓)=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O0.282解析：根据A分解得到等物质的量的B、C、D，知A是NH4HCO3，已知B、D为常温下的气态化合物，A与NaOH反应生成D，则D是NH3，B是CO2，C为常温下的液态化合物，则C是H2O，根据框图中的转化关系可知G为O2，H为NO，I为NO2，J为HNO3，结合2Mg＋CO2=====点燃2MgO＋C，可知E、F分别是MgO和C。(1)A的化学式为NH4HCO3。(2)氨催化氧化得到一氧化氮和水：4NH3＋5O2=====催化剂△4NO＋6H2O；碳和浓硝酸发生氧化还原反应：C＋4HNO3(浓)=====△CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。(3)根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，0.3molNO2与足量水反应转移电子的物质的量为0.2mol。(4)水最终充满试管说明NO2和O2恰好完全反应，根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知，NO2的体积是10mL×45＝8mL，O2的体积是10mL×15＝2mL。微专题二环境污染与防治1．常见的环境污染环境污染形成原因主要危害温室效应大气中CO2含量不断增加全球变暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蚀建筑物光化学烟雾氮氧化物和碳氢化合物的排放危害人体健康和植物生长臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烃的排放地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧赤潮和水华含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丢弃破坏土壤结构和生态环境2.SO2和氮的氧化物的吸收、转化(1)NaOH溶液吸收SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O(2)氨气吸收2NH3＋H2O＋SO2===(NH4)2SO38NH3＋6NO2=====一定条件7N2＋12H2O4NH3＋6NO=====一定条件5N2＋6H2O(3)汽车尾气转换器2CO＋2NO=====催化剂2CO2＋N2(4)石灰吸收CaO＋SO2=====△CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4特别提醒(1)氮的氧化物是造成酸雨和臭氧层空洞的共同污染物。(2)NO在破坏臭氧层的过程中可发生如下反应：NO＋O3―→NO2＋O2①NO2＋O―→NO＋O2②总反应方程式为2O3===3O2，从整个反应来看NO作催化剂。(3)NO使人中毒的原理与CO相似，被人吸入后与血红蛋白结合生成一氧化氮血红蛋白，从而使血红蛋白失去运输O2的能力。[微训练二]1．人们认识和应用物质常从两方面入手，一是从物质的类别认识该物质可能跟哪些物质发生反应；二是从物质所含元素的化合价分析该物质是否具有氧化性或还原性。如下图所示是硫元素的各个价态与物质类别的对应关系：(1)写出指定物质的化学式：A________，B________。SO3H2S(2)D转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一，写出其反的化学方程式________________________________________。(3)若C是铜盐，试写出由H2SO4―→C的化学方程式_________________________________________________。(4)为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式____________________________________。2H2SO3＋O2===2H2SO4Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O2CO＋SO2=====一定条件S＋2CO2解析：A中S的化合价为＋6价且可以转化为硫酸，又可以和二氧化硫互相转化，因此A为三氧化硫；B中的硫的化合价为－2价且为气态氢化物，因此B为硫化氢；C为铜盐且由硫酸得到，因此为硫酸铜；由于D是由二氧化硫转化得到，且D转化为硫酸是形成酸雨的重要过程之一，因此D为亚硫酸，E为亚硫酸盐。2．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。(固定装置略去)(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____________。检查装置气密性(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2mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是_______________________________________________。再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是______________________________________________。Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反应变缓，气体颜色变浅(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______________________________________________。方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3丙耗酸量最少，无污染(4)该小组同学向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是______________________________________________；该小组同学实验目的是______________________________________________，但此实验的不足之处是______________________________________________。c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为橙色证明氧化性KMnO4Cl2Br2没有处理尾气解析：(1)形成封闭系统的气体在热胀冷缩作用下压强发生变化，可用于检查装置封闭是否完好。(2)铜与浓硝酸反应较剧烈，生成NO2气体呈红棕色，铜与稀硝酸反应相对平稳，放出无色气体NO，即混合气体颜色变浅。(3)铜直接与浓、稀HNO3反应都有对环境有危害的污染物NOx产生，而Cu先与O2化合生成CuO后，再与HNO3发生复分解反应，生成Cu(NO3)2时不产生对环境有危害的物质，且消耗HNO3量较少。(4)KMnO4在常温下与浓盐酸反应生成氯气，氯气置换KBr溶液中的溴使溶液显橙色，同时反应现象证明有氧化还原反应发生，证明给定物质氧化性(或还原性)强弱；氯气有毒，实验装置中还应该有尾气处理部分。3．利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：(1)一定条件下，NO与NO2可以生成一种新的氧化物，试写出该反应的化学方程式：________________________________________________。NO＋NO2=====一定条件N2O3(2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是_______________________________________；滤渣可循环使用，滤渣的主要成分是________(填化学式)。(3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1:1。若n(NO):n(NO2)1:1，则会导致______________________________________________；若n(NO):n(NO2)1:1，则会导致______________________________________________。(4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为__________________________________________________。使尾气中的NO、NO2被充分吸收Ca(OH)2排放气体中NO含量升高产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高3NO－2＋2H＋===NO－3＋2NO↑＋H2O解析：(1)若NO与NO2反应生成新的氧化物，必然是NO中N的化合价升高被氧化，NO2中N的化合价降低被还原，生成的新的氧化物中N的化合价应该介于＋2和＋4之间，为＋3价，据此写出反应方程式：NO＋NO2=====