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课件网) 第五章 化工生产中的重要非金属元素 章末知识整理 学业要求 1. 能依据物质类别和元素价态分别列举硫元素、氮元素的典型代表物质。 2. 能从物质类别和元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测硫及其化合物、氮及其化合物的化学性质和变化。 3. 能从物质类别和元素价态变化的角度,设计含硫物质、含氮物质的转化路径。 4. 能根据实验目的和假设设计实验方案,选择适当的实验试剂,探究不同价态含硫物质的转化;能观察并如实记录实验现象和数据,进行分析和推理,得出合理的结论。 5. 能利用二氧化硫、氨、硫酸根和铵根的性质和反应,选择适当的实验试剂,设计检验二氧化硫、检验溶液中硫酸根和铵根等离子及实验室制取氨的实验方案。 6. 能根据硫酸、硝酸和氨的性质,分析实验室、工业生产及环境保护中的某些常见问题。 7. 能说明硫及其化合物、氮及其化合物(如二氧化硫、氨等)的应用对社会发展的价值和对环境的影响,能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题(如酸雨及防治)的讨论。 8. 能从材料组成的角度对生活中常见的无机分金属材料进行分析,能根据使用需求选择适当的材料,能解释其使用注意事项,并能科学合理地使用。 硫及其化合物 硫单质 结构 最外层有6个电子,容易得到2个电子,化合价为-2价 含硫化合物中常显+4价和+6价 物理性质 (淡)黄色固体, 难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2) 化学性质 与非金属 与金属 S + O2 SO2 点燃 S + H2 H2S △ S + Fe FeS △ S + 2Cu Cu2S △ S + Hg = HgS 应用:去除洒落的汞 与NaOH 溶液 3S + 6NaOH == 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O △ 应用:清洗试管壁残留的硫 硫 (1)从物质分类的方面分析SO2性质 SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓ + H2O SO2 + CaO == CaSO3 二氧化硫 SO2 + H2O H2SO3 (2)从元素化合价变化角度分析SO2性质 H2SO4 + 2HX SO3 3S + 2H2O (3)SO2的特性—漂白性 可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质,若加热恢复原来的颜色。 注:SO2不能使指示剂褪色 硫酸的工业制法 (1)写出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式: ①4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2; ② ; ③ 。 (2)工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是 。 SO3与水反应为放热反应, 易产生水雾,影响SO3的吸收 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 SO3 + H2O=H2SO4 ①浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中和物质表面的水,还能夺取结晶水合物中的结晶水。 前者是物理变化,后者是化学变化。 ②浓硫酸具有脱水性,能使木炭碳化、白纸变黑、蔗糖变黑等。 ③浓硫酸具有强氧化性 浓硫酸的特性 a. 与非金属反应 b. 加热与金属反应(除Pt、Au) → 金属的最高价硫酸盐 + SO2 → 非金属的最高价氧化物 + SO2 d. 常温下,与铁和铝等接触发生钝化。因此可以用铁、铝制容器来盛装储运浓硫酸。 c. 与还原性物质反应,如H2S、HBr、HI等。 C + 2H2SO4(浓) == Cu + 2H2SO4(浓) == CuSO4+ SO2↑+ 2H2O CO2↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O 硫酸根离子的检验方法 实验操作:取未知溶液于试管中,滴入盐酸酸化,无明显现象,继续滴入BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,说明该溶液中含有SO42-。 离子方程式:SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ 除去粗盐中可溶性杂质的原理 为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知碳酸钠溶液要在_____之后加入。 最后加入盐酸的目的是_____。 氯化钡溶液 除去溶液中过量的OH-和CO32- 硫及其化合物转化关系 氮及其化合物 结构 化学性质 与非金属 与金属 氮 氮单质 最外层有5个电子,既不容易得到电子,也不容易失去电子 两个氮原子之间共价三键,化学性质很稳定 放电或高温 N2 + O2 ==== ... ...