蘇教版必修1 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 本專題重難點(diǎn)突破 課件（55張）.pptx

本專題重難點(diǎn)突破 專題4硫 氮和可持續(xù)發(fā)展 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1 學(xué)會用類比 對比的方法認(rèn)識非金屬及其化合物的共性和個性 區(qū)別和聯(lián)系 2 熟知典型物質(zhì)及應(yīng)用 3 掌握常見氣體的制備原理 4 掌握與hno3 nox相關(guān)的計算方法 內(nèi)容索引 一 利用比較法全面認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì) 二 噴泉實(shí)驗和氣體制備綜合實(shí)驗 三 nox hno3的典型計算 1 so2的重要性質(zhì) 1 物質(zhì)漂白性的比較 一 利用比較法全面認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì) 2 so2和co2性質(zhì)的比較 常溫下 例1檢驗so2氣體中是否混有co2氣體 可采用的方法是a 通過品紅溶液b 通過澄清石灰水c 先通過naoh溶液 再通過澄清石灰水d 先通過足量酸性kmno4溶液 再通過澄清石灰水 答案 解析 理解感悟 解析要正確解題必須先做到以下兩點(diǎn) 1 理解題意 本題要檢驗的是co2 且co2又是混在so2氣體中 2 要掌握so2與co2性質(zhì)上的相似點(diǎn)與不同點(diǎn) 如通過澄清石灰水都能生成白色沉淀 caso3和caco3 又如遇naoh溶液都能發(fā)生反應(yīng) 這便是它們性質(zhì)上的相似點(diǎn) 它們性質(zhì)上的不同點(diǎn)又表現(xiàn)在 如so2具有漂白性從而能使品紅溶液褪色 而co2不具備漂白性 又如在通過nahco3溶液時 由于h2so3酸性 h2co3酸性 所以so2與nahco3溶液反應(yīng)能放出co2 而co2卻無法與nahco3反應(yīng) 再如由于so2的還原性 在通過酸性kmno4溶液時會發(fā)生反應(yīng) 5so2 2kmno4 2h2o k2so4 2mnso4 2h2so4 而co2卻不具備這種還原性 若對本題選項稍加分析 a項檢驗的是so2而不是co2 b項中不管是否混有co2 溶液均變渾濁 c項中不管是否混有co2 均有白色沉淀生成 唯有d項在通過酸性kmno4溶液時混合氣體中僅so2被吸收 再通過澄清石灰水若有渾濁現(xiàn)象 說明混有co2 若無渾濁現(xiàn)象 說明不混有co2 綜上分析 d項正確 理解感悟 理解感悟so2和co2都能使澄清的石灰水變渾濁 若通入的氣體過量 則沉淀都可消失 所以不能用澄清的石灰水鑒別so2和co2 通常可用以下方法 1 用品紅溶液 使品紅溶液褪色的是so2 不能使品紅溶液褪色的是co2 2 用氫硫酸 出現(xiàn)渾濁的是so2 無明顯現(xiàn)象的是co2 2h2s so2 2h2o 3s 3 用高錳酸鉀溶液 紫色褪去的是so2 無明顯現(xiàn)象的是co2 2kmno4 5so2 2h2o k2so4 2mnso4 2h2so4 4 用溴水 使橙色褪去的是so2 無明顯現(xiàn)象的是co2 br2 2h2o so2 2hbr h2so4 5 用硝酸酸化的硝酸鋇溶液 產(chǎn)生白色沉淀的是so2 無明顯現(xiàn)象的是co2 2 濃硫酸的特性濃硫酸具有吸水性 脫水性和強(qiáng)氧化性 吸水性可用于實(shí)驗室中氫氣 二氧化碳 二氧化硫等的干燥 但不能干燥硫化氫或氨氣等 在與金屬銅反應(yīng)時 濃硫酸表現(xiàn)強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性 要注意反應(yīng)條件與硝酸的不同 反應(yīng)后硫酸與銅有可能都剩余等 例2某研究小組成員在討論鑒別濃硫酸和稀硫酸的方案時 設(shè)計了如下方案 1 其中可行的是 答案 解析 解析甲經(jīng)放置后 濃硫酸有脫水性會把木柴炭化 可以區(qū)別 乙中cu與濃硫酸在常溫下反應(yīng)很慢 現(xiàn)象不明顯 需要加熱才能區(qū)分 稀者不反應(yīng) 濃者反應(yīng) 丙可行 丁中因濃 稀硫酸都不揮發(fā) 所以不可區(qū)分 戊可行 甲 丙 戊 2 其中稍作改進(jìn)就可行的方案是 改進(jìn)方法是 3 完全錯誤的是 因為 答案 乙 加熱 丁 硫酸是難揮發(fā)性酸 4 請給出另外兩種鑒別方法 答案 理解感悟 答案以下任意兩種 或其他可行方案均可 理解感悟濃 稀硫酸的判斷方法各取少量試樣 做以下實(shí)驗 都可區(qū)分出來 1 稱量 取等體積 重者為濃硫酸 用手掂掂也能分辨出來 2 放出h2 分別加入到有fe片的試管中 放出氣體者為稀硫酸 3 脫水性 用玻璃棒分別蘸取試樣在紙上寫字 在常溫下 一會兒變黑者為濃硫酸 也可用鋸末 蔗糖等做相似的實(shí)驗 4 吸水性 加到cuso4 5h2o晶體中 使晶體變白者為濃硫酸 得藍(lán)色溶液者為稀硫酸 5 吸水性 各取等質(zhì)量試樣 敞口放置一段時間后稱量 增重者為濃硫酸 6 氧化性 分別加入到有cu片的試管中 加熱 放出刺激性氣味氣體者為濃硫酸 7 酸堿指示劑 在藍(lán)色石蕊試紙上滴1 2滴待測溶液 變紅色者為稀硫酸 先變紅再變黑者為濃硫酸 1 噴泉實(shí)驗 1 形成噴泉的原理形成噴泉最根本的原因是瓶內(nèi)外存在壓強(qiáng)差 當(dāng)燒瓶內(nèi)氣體溶于液體或與之反應(yīng)時 瓶內(nèi)氣體大量減少 壓強(qiáng)降低 外界的大氣壓將液體壓入燒瓶內(nèi) 如此持續(xù) 最后液體將充滿燒瓶 二 噴泉實(shí)驗和氣體制備綜合實(shí)驗 減小內(nèi)壓法 如圖 所示 燒瓶內(nèi)氣體與液體接觸 氣體溶解或發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小 外部液體迅速進(jìn)入形成噴泉 增大外壓法 如圖 所示 錐形瓶內(nèi)液體揮發(fā)或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體 錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大 錐形瓶內(nèi)液體迅速流入燒瓶形成噴泉 2 常見噴泉的形成主要有以下兩類 極易溶于水的氣體 nh3 hcl so2等 與水可形成噴泉 酸性氣體 hcl so2 no2 co2 h2s等 與naoh aq 也能形成噴泉 3 噴泉實(shí)驗成功的關(guān)鍵 盛氣體的燒瓶必須干燥 氣體要充滿燒瓶 燒瓶不能漏氣 實(shí)驗前應(yīng)先檢查裝置的氣密性 所用氣體能大量溶于所用液體或氣體與液體快速反應(yīng) 4 常見的噴泉實(shí)驗裝置噴泉實(shí)驗的本質(zhì)是形成壓強(qiáng)差而引發(fā)液體上噴 為此可設(shè)計多種不同的裝置和采用不同的操作 如使氣體溶于水 熱敷 生成氣體 發(fā)生氣體體積減小的反應(yīng)等 來使噴泉產(chǎn)生 1 圖甲為化學(xué)教學(xué)中常用的噴泉實(shí)驗裝置 在燒瓶中充滿干燥氣體 膠頭滴管及燒杯中盛有液體 下列組合中不可能形成噴泉的是 填字母 a hcl和h2ob o2和h2oc nh3和h2od co2和naoh溶液e no2和h2o 例3噴泉是一種常見的自然現(xiàn)象 其產(chǎn)生原因是存在壓強(qiáng)差 答案 解析 b 解析o2難溶于水 不能使燒瓶中的壓強(qiáng)減小 若用d組合做噴泉實(shí)驗 燒杯中的液體一定是naoh溶液嗎 答案 解析 不一定 只要膠頭滴管中盛有的濃堿溶液足以把燒瓶中的co2吸收即可 解析只要膠頭滴管中的物質(zhì)能把co2幾乎完全吸收 使燒瓶中的壓強(qiáng)減小即可形成噴泉 2 某學(xué)生積極思考產(chǎn)生噴泉的其他辦法 并設(shè)計了如圖乙所示的裝置 在圖乙的錐形瓶中 分別加入足量的下列物質(zhì) 反應(yīng)后可能產(chǎn)生噴泉的是 填字母 a cu與稀鹽酸b nahco3與naoh溶液c caco3與稀硫酸d nh4hco3與稀鹽酸這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是 答案 解析 解析nh4hco3與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生co2氣體 使錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)增大 d 錐形瓶中發(fā)生反應(yīng) nh4hco3 hcl nh4cl co2 h2o 隨著co2氣體的產(chǎn)生 錐形瓶中的壓強(qiáng)增大而產(chǎn)生 噴泉 在圖乙錐形瓶外放一水槽 瓶中加入酒精 水槽中加入水后 再加入足量的下列物質(zhì) 結(jié)果也產(chǎn)生噴泉 水槽中加入的物質(zhì)可能是 填字母 a 濃硫酸b 食鹽c 硝酸鉀d 硫酸銅這種方法產(chǎn)生噴泉的原理是 答案 解析 解析濃硫酸溶于水放出大量的熱使酒精揮發(fā) 使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大 a 濃硫酸溶于水放出大量的熱 溫度升高使錐形瓶中的酒精揮發(fā)加快 錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大 從而形成噴泉 2 實(shí)驗室氣體的制備 1 制備裝置的選擇 分析反應(yīng)原理 主反應(yīng)與副反應(yīng) 分析反應(yīng)試劑固體 塊狀 粒狀還是粉末狀 溶液 稀還是濃 催化劑 有還是無 分析反應(yīng)條件 加熱還是不加熱 2 反應(yīng)裝置的安裝 組裝儀器的一般原則 先零后整 先主后輔 從下到上 從左到右 組裝順序 制備氣體 凈化 集氣 尾氣處理 在裝入藥品前要檢查裝置的氣密性 其基本方法 一般先把導(dǎo)氣管插入盛水的水槽中 把有關(guān)活塞關(guān)閉 微熱主發(fā)生器 有氣泡從水中冒出 停止微熱后 水倒吸進(jìn)入導(dǎo)氣管中形成一段穩(wěn)定的水柱 方可表示氣密性良好 3 常見氣體的發(fā)生裝置依據(jù)所用藥品的狀態(tài)和反應(yīng)時是否需要加熱 可把氣體的發(fā)生裝置歸納為三類 如圖 4 氣體的凈化干燥裝置結(jié)合氣體雜質(zhì)的性質(zhì) 如果想用液體試劑來除雜就選用下圖a裝置 如果想用固體試劑來除雜就選用下圖b c裝置 5 常見氣體的收集裝置根據(jù)氣體的溶解性及氣體的密度確定氣體的收集方法 排水集氣法條件 氣體難溶或微溶于水 且與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 如h2 o2 no co ch4等 排空氣集氣法條件 氣體不與空氣發(fā)生反應(yīng) 且密度與空氣密度相差較大 向上排空氣集氣法 適用于密度大于空氣的氣體的收集 如co2 cl2 hcl o2等 向下排空氣集氣法 適用于密度小于空氣的氣體的收集 如nh3 h2等 收集裝置排空氣法 排液 水 法 6 尾氣的處理 吸收 方法常用方法 點(diǎn)燃法 如co h2 ch4等易燃性氣體 可用此法 吸收法 如cl2 so2 hcl h2s等可用水或其他液體吸收 用液體吸收氣體的兩種方法 如圖所示 a裝置 用于吸收易溶于水的氣體 如cl2 h2s co2等 b裝置 用于吸收極易溶于水的氣體 如hcl hbr nh3等 倒扣漏斗的作用是防止倒吸 轉(zhuǎn)化法 采用一定的方法 使有毒氣體轉(zhuǎn)化成無毒氣體即可排放 如no no2轉(zhuǎn)化為n2即可排放 導(dǎo)入室外法 如h2是無毒氣體 可將其尾氣導(dǎo)入室外 以防在實(shí)驗室達(dá)到爆炸極限發(fā)生危險 例4某課外活動小組利用下列化學(xué)反應(yīng)在實(shí)驗室中制備氯氣 并進(jìn)行有關(guān)氯氣性質(zhì)的研究 mno2 4hcl 濃 mncl2 cl2 2h2o 1 該小組同學(xué)欲用圖1所示儀器及試劑 不一定全用 制備并收集純凈 干燥的氯氣 圖1 應(yīng)該選擇的儀器是 填字母 答案 解析 解析mno2與濃鹽酸的反應(yīng)屬于 固 液加熱型 應(yīng)選擇a作為反應(yīng)裝置 acdbe 將各儀器按先后順序連接起來 應(yīng)該是 a接 接 接 接h 用導(dǎo)管口處的字母表示 答案 解析 解析生成的cl2中含有hcl氣體和水蒸氣 將該cl2依次通過儀器c d口進(jìn)氣 e口出氣 d f口進(jìn)氣 g口出氣 可獲得純凈 干燥的cl2 cl2的密度比空氣大 應(yīng)選擇儀器b b口進(jìn)氣 c口出氣 用向上排空氣法收集cl2 cl2有毒 易與naoh溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 故選擇儀器e吸收尾氣 d e f g b c 濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)的離子方程式為 答案 解析 解析濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)的離子方程式為mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o mno2 4h 2cl mn2 cl2 2h2o 解析cl2有強(qiáng)氧化性 i 有較強(qiáng)的還原性 在g中 cl2與溶液中的ki發(fā)生反應(yīng) cl2 2ki i2 2kcl 淀粉遇i2顯藍(lán)色 2 該小組同學(xué)設(shè)計并分別利用圖2和圖3所示裝置探究氯氣的氧化性 答案 解析 g中的現(xiàn)象是 原因是 用化學(xué)方程式表示 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色 cl2 2ki i2 2kcl h中的現(xiàn)象是 答案 解析 解析cl2有強(qiáng)氧化性 so2有較強(qiáng)的還原性 在h中 cl2將so2氧化為so so與ba2 反應(yīng)生成baso4白色沉淀 產(chǎn)生白色沉淀 1 硝酸的強(qiáng)氧化性及其典型計算硝酸是常見的氧化性酸 具有強(qiáng)氧化性 強(qiáng)酸性和不穩(wěn)定性 在試題中側(cè)重強(qiáng)酸性和強(qiáng)氧化性的應(yīng)用 比如與金屬銅反應(yīng)時隨著濃度的不同產(chǎn)物也會不同 計算時通常使用氮原子守恒和電子守恒法解決問題 1 依據(jù)守恒規(guī)律計算 四個守恒a 得失電子守恒 金屬失電子數(shù) n no2 3n no b 氮原子守恒 n hno3 總 xn m no3 x n no2 n no c 電荷守恒 反應(yīng)后溶液中c no x c mx c h 三 nox hno3的典型計算 d 若向反應(yīng)后所得溶液中加入naoh恰好使mx 沉淀完全 此時溶質(zhì)為nano3 則存在n na n no n hno3 總 n no n no2 一個關(guān)系起酸性作用的hno3的物質(zhì)的量是金屬的物質(zhì)的量和金屬所帶電荷數(shù)的乘積 可表示為n hno3 酸性 xn mx n 轉(zhuǎn)移電子 2 利用離子方程式計算hno3與h2so4混合液跟金屬的反應(yīng) 當(dāng)金屬足量時 不能用hno3與金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式計算 應(yīng)用離子方程式計算 因為生成的硝酸鹽的no借助h 仍能繼續(xù)與金屬反應(yīng) 例519 2gcu加入到100ml一定濃度的hno3溶液中 假定兩者恰好完全反應(yīng) 同時產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下8 96lno和no2的混合氣體 忽略氣體的溶解及轉(zhuǎn)化 求 1 混合氣體中no和no2的體積比 答案 解析 答案v no v no2 1 3 解析設(shè)no2的物質(zhì)的量為xmol no的物質(zhì)的量為 解得x 0 3mol y 0 1mol 故v no v no2 1 3 2 hno3溶液的物質(zhì)的量濃度 解析根據(jù)n原子守恒有 答案10mol l 1 答案 解析 例6足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng) 得到硝酸銅溶液和no2 n2o4 no的混合氣體 這些氣體與1 68lo2 標(biāo)準(zhǔn)狀況 混合后通入水中 所有氣體完全被水吸收生成硝酸 若向所得硝酸銅溶液中加入5mol l 1naoh溶液至cu2 恰好完全沉淀 則消耗naoh溶液的體積是a 60mlb 45mlc 30mld 15ml 答案 解析 2 氮的氧化物溶于水的計算方法no2和no有如下反應(yīng) 3no2 h2o 2hno3 no 2no o2 2no2 4no2 o2 2h2o 4hno3 4no 3o2 2h2o 4hno3 1 no和no2的混合氣體no no2的混合氣體溶于水時僅涉及反應(yīng) 可利用氣體體積變化差值進(jìn)行計算 2 no2和o2的混合氣體no2和o2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng) 其計算如下表 3 no和o2的混合氣體no o2的混合氣體溶于水時涉及反應(yīng) 其計算如下表 例7將充滿no2和o2的混合氣體的量筒倒置于水中 充分反應(yīng)后 保持氣體壓強(qiáng)不變 水進(jìn)入至量筒體積的一半處停止了 則原混合氣體中no2和o2的體積比是 答案 解析 2 3 解