高中化學(xué)人教版第四章非金屬及其化合物單元測(cè)試 市獲獎(jiǎng)

第4章非金屬及其化合物本章重難點(diǎn)專題突破一氯水性質(zhì)的多重性1.氯水中的反應(yīng)Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2H＋＋2Cl－＋O2↑所以，保存氯水要密閉、放在冷暗處、棕色瓶中。但氯水不宜長期存放，最好是現(xiàn)用現(xiàn)配，因?yàn)椴灰姽庖矔?huì)緩慢分解。2.氯水的成分新制氯水：分子有Cl2、HClO、H2O三種，溶質(zhì)分子中以Cl2為主；離子有H＋、Cl－、ClO－、OH－(少量)四種。長期放置的氯水，由于HClO分解，Cl2全部反應(yīng)，氯水最終變?yōu)橄←}酸。3.氯水的性質(zhì)(1)表現(xiàn)Cl2的性質(zhì)氯水中含有Cl2，所以氯水呈黃綠色，由于Cl2具有強(qiáng)氧化性，當(dāng)向氯水中加入強(qiáng)還原性物質(zhì)，便可與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如：氯水能使?jié)櫇竦牡矸?KI試紙變藍(lán)(用于對(duì)Cl2收集的驗(yàn)滿)，能與Na2SO3、FeBr2等發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Na2SO3＋Cl2＋H2O=Na2SO4＋2HCl2FeBr2＋3Cl2(足量)=2FeCl3＋2Br2(2)表現(xiàn)HClO的強(qiáng)氧化性氯水中含有HClO，HClO具有強(qiáng)氧化性，能殺死水里的病菌，故常用氯氣給自來水殺菌、消毒。另外HClO還可將色素氧化而使其顏色褪去，故氯水常用于漂白。(3)表現(xiàn)H＋的性質(zhì)氯水中含有H＋，所以氯水具有H＋的性質(zhì)，如氯水能與鎂粉反應(yīng)放出氫氣，能與CaCO3反應(yīng)放出CO2。(4)具有Cl－的性質(zhì)氯水中加入硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀。反應(yīng)的離子方程式：Ag＋＋Cl－=AgCl↓?！镜淅?】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)過程或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的敘述中，正確的是()A.氯氣的水溶液可以導(dǎo)電，說明氯氣是電解質(zhì)B.漂白粉和明礬都常用于自來水的處理，二者的作用原理是相同的C.氯氣可以使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，但實(shí)際起漂白作用的物質(zhì)是次氯酸而不是氯氣D.氯水中加入有色布條，布條褪色，說明溶液中有Cl2存在解析電解質(zhì)必須是化合物，Cl2是單質(zhì)，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，A不正確；漂白粉是利用強(qiáng)氧化性殺菌消毒，而明礬是利用Al3＋和水反應(yīng)生成Al(OH)3膠體吸附雜質(zhì)，B不正確；D項(xiàng)只能說明存在HClO，不正確。答案C二比較法理解二氧化硫的重要性質(zhì)1.物質(zhì)的漂白性比較(1)漂白性分類比較漂白類型漂白原理常見代表物漂白特點(diǎn)加合型與有機(jī)色質(zhì)結(jié)合，形成不穩(wěn)定的無色化合物SO2一定條件下，SO2放出，又恢復(fù)原色氧化型將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)氯水、HClO、Ca(ClO)2、O3、H2O2、Na2O2褪色后不能恢復(fù)原色吸附型吸附作用物理變化活性炭通過一定的處理可以重復(fù)使用(2)SO2和Cl2的漂白性拓展SO2和Cl2雖都有漂白性，但漂白原理和現(xiàn)象各有不同。Cl2的漂白原理是由于Cl2溶于水生成的HClO具有強(qiáng)氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復(fù)到原來顏色；而SO2是由于它溶于水生成的H2SO3與有色物質(zhì)直接化合，形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定的條件下又能恢復(fù)原來的顏色。[特別提示]若將等物質(zhì)的量的Cl2和SO2氣體相混合，在溶液中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，從而失去漂白能力。2.二氧化硫和二氧化碳的比較SO2CO2相同點(diǎn)常溫下是氣體密度大于空氣酸性氧化物非電解質(zhì)不同點(diǎn)易溶于水(1體積水可溶40體積SO2)微溶于水具有還原性無還原性使品紅溶液褪色不能使品紅溶液褪色酸性：H2SO3>H2CO3應(yīng)用(除雜)CO2中混有少量SO2，將氣體通入飽和的NaHCO3溶液中洗氣檢驗(yàn)CO2和SO2混合氣體中存在CO2氣體的方法：【典例2】檢驗(yàn)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.先通過酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水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(yàn)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(shí)，由于酸性H2SO3>H2CO3，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(shí)會(huì)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(duì)本題選項(xiàng)稍加分析，A檢驗(yàn)的是SO2而不是CO2；B中不管是否混有CO2，溶液均變渾濁；C中不管是否混有CO2，均有白色沉淀生成；唯有D項(xiàng)在通過酸性KMnO4溶液時(shí)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正確。答案D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。反應(yīng)為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＋H2SO4⑤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。三氮的氧化物溶于水的計(jì)算方法NO2和NO有如下反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO①2NO＋O2=2NO2②4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3③4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④和NO2的混合氣體NO、NO2的混合氣體溶于水時(shí)僅涉及反應(yīng)①：可利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算V剩＝V(NO)原＋eq\f(1,3)V(NO2)和O2的混合氣體NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)涉及反應(yīng)③：其計(jì)算如下表：x＝eq\f(V(NO2),V(O2))0<x<eq\f(4,1)x＝eq\f(4,1)x>eq\f(4,1)反應(yīng)情況O2過量，剩余氣體為O2恰好完全反應(yīng)NO2過量，剩余氣體為NO和O2的混合氣體NO、O2的混合氣體溶于水時(shí)涉及反應(yīng)④：其計(jì)算如下表：x＝eq\f(V(NO),V(O2))0<x<eq\f(4,3)x＝eq\f(4,3)x>eq\f(4,3)反應(yīng)情況O2過量，剩余氣體為O2恰好完全反應(yīng)NO過量，剩余氣體為NO【典例3】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________________。解析3NO2＋H2O=2HNO3＋NO①2NO＋O2=2NO2②由方程式①×2＋②得：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3③由方程式①×2＋②×3得：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3④NO2和O2的體積比不等于4∶1，則需討論NO2和O2分別過量時(shí)的兩種情況。設(shè)混合氣體的體積為1，混合氣體中NO2的體積為x，則O2為(1－x)。(1)假定原混合氣體中V(NO2)∶V(O2)<4∶14NO2＋O2＋2H2O=4HNO341xyeq\f(4,x)＝eq\f(1,y)解得y＝eq\f(x,4)，剩余的O2∶(1－x)－eq\f(x,4)＝eq\f(1,2)解得x＝eq\f(2,5)V(NO2)∶V(O2)＝eq\f(2,5)∶(1－eq\f(2,5))＝2∶3。(2)假定原混合氣體中V(NO2)∶V(O2)>4∶14NO2＋O2＋2H2O=4HNO341y(1－x)eq\f(4,y)＝eq\f(1,(1－x))解得y＝4(1－x)暫時(shí)剩余NO2：1－[4(1－x)＋(1－x)]＝5x－4由反應(yīng)式：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO可知最后剩余NO：eq\f(5x－4,3)由eq\f(5x－4,3)＝eq\f(1,2)得x＝eq\f(11,10)(不合題意，舍去)。答案2∶3四噴泉實(shí)驗(yàn)原理分析1.噴泉實(shí)驗(yàn)基本原理從原理上分析使容器內(nèi)外產(chǎn)生較大壓強(qiáng)差的情況有以下兩種：(1)容器內(nèi)氣體極易溶于水(或容器內(nèi)氣體易與溶液反應(yīng))，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)迅速降低，在外界大氣壓的作用下，外部液體快速進(jìn)入容器，通過尖嘴導(dǎo)管噴出，形成噴泉。下表列出的氣體遇相應(yīng)的吸收劑，就能形成噴泉。氣體HClNH3CO2、Cl2、SO2NO2＋O2吸收劑水或堿溶液水或酸溶液堿溶液水或堿溶液(2)容器內(nèi)的液體由于受熱揮發(fā)或由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使容器內(nèi)部產(chǎn)生了大量的氣體，使容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大，促使容器內(nèi)的氣體迅速向外流動(dòng)，也能形成噴泉。噴霧器、火山噴發(fā)就是此原理。2.噴泉實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵首先瓶內(nèi)外壓強(qiáng)差要足夠大，其次還要注意以下幾個(gè)方面：(1)盛氣體的燒瓶必須干燥，否則瓶中有液體，會(huì)使氣體在實(shí)驗(yàn)前已有大量溶解，造成壓強(qiáng)差不大，形成的噴泉現(xiàn)象不明顯。(2)氣體要充滿燒瓶。(3)燒瓶不能漏氣(實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先檢查裝置氣密性)。【典例4】如圖所示的裝置中，干燥燒瓶中盛有某種氣體，燒杯和滴管內(nèi)盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不相符的是()(NaHCO3溶液)無色噴泉(H2O含酚酞)紅色噴泉(CuSO4溶液)黑色噴泉(AgNO3溶液)白色噴泉解析CO2在水中的溶解度為1∶1，在碳酸氫鈉溶液中溶解度更小，不能形成噴泉，A錯(cuò)；選項(xiàng)B中NH3極易溶于水，形成NH3·H2O，溶液呈堿性，能形成紅色噴泉；選項(xiàng)C中發(fā)生反應(yīng)：H2S＋CuSO4=H2SO4＋CuS↓，CuS為黑色沉淀，能形成黑色噴泉；選項(xiàng)D中，HCl氣體極易溶于水，且發(fā)生反應(yīng)HCl＋AgNO3=HNO3＋AgCl↓，AgCl為白色沉淀，故能形成白色噴泉。答案A五硝酸與金屬反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算方法1.依據(jù)守恒規(guī)律計(jì)算(1)電子守恒：硝酸與金屬反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，N原子得到的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)，由此可求出氮元素被還原后的價(jià)態(tài)，根據(jù)價(jià)態(tài)確定反應(yīng)產(chǎn)物。(2)原子守恒：硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分以NOeq\o\al(－,3)的形式存在，一部分轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中N的物質(zhì)的量與反應(yīng)消耗的HNO3中N的物質(zhì)的量相等。(3)電荷守恒：Mn＋和H＋所帶正電荷總數(shù)應(yīng)等于NOeq\o\al(－,3)所帶負(fù)電荷總數(shù)(因?yàn)檫@種溶液中OH－濃度很小，可被忽略)。2.利用離子方程式計(jì)算HNO3與H2SO4混合液跟金屬的反應(yīng)，當(dāng)金屬足量時(shí)，不能用HNO3與金屬反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算，應(yīng)用離子方程式計(jì)算，因?yàn)樯傻南跛猁}的NOeq\o\al(－,3)借助H＋仍能繼續(xù)與金屬反應(yīng)?！镜淅?】將g銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為L。請(qǐng)回答：(1)NO的體積為________L(保留一位有效數(shù)字，下同)，NO2的體積為________L。(2)參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量是_________________________________________。(3)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入VmLamol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為________mol·L－1。解析(1)n(Cu)＝eq\fg,64g·mol－1)＝mol，設(shè)混合氣體中NO的物質(zhì)的量為x，NO2的物質(zhì)的量為y。根據(jù)氣體的總體積為L，有：x＋y＝mol①。根據(jù)“得失電子守恒”，有：3x＋y＝mol×2②。(重要的隱含條件！)②式中，左邊為N原子得電子數(shù)，右邊為Cu原子失電子數(shù)，得失電子數(shù)相同。解方程組得：x＝mol，y＝mol。則：V(NO)＝mol×L·mol－1≈L，V(NO2)＝L－L＝L。(2)參加反應(yīng)的HNO3分兩部分：一部分沒有被還原，顯酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被還原成NO2和NO，所以