第10課時高考題中常涉及的重要非金屬物質性質探究[課型標簽:拓展課提能課]拓展一重要的非金屬氫化物知識拓展1.H2S(通過對比HCl掌握)(1)HCl、H2S的制取方法

(2)HCl、H2S的性質比較3.砷的氫化物(AsH3)(1)物理性質標準狀態下,AsH3是一種無色劇毒氣體,密度高于空氣,可溶于水及多種有機溶劑的氣體。(3)制取砷化氫一般由As與Zn合成Zn3As2,然后再與H2SO4反應生成ZnSO4和AsH3,再經幾步純化、液化而得到。(2)物理性質肼又稱聯氨,是一種無色發煙的、具有腐蝕性和強還原性的無色油狀液體。有刺激性氣味,劇毒,易溶于水、醇等極性溶劑中。(3)化學性質①還原性:肼是強還原劑,能夠被氧氣氧化,并放出大量熱;在堿性溶液中能將銀、鎳等金屬離子還原成金屬。(4)制取:實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備。(5)用途:肼是一種良好的火箭燃料,與適當的氧化劑配合,可組成比沖最高的可貯存液體推進劑。典例精練題型一雙氧水的結構與性質[典例1]

過氧化氫(H2O2)是一種無色黏稠液體,它的水溶液俗稱雙氧水,呈弱酸性,醫療上用作外科消毒劑。(1)H2O2的電子式為

。

(2)H2O2是一種二元弱酸,請寫出它的第二步電離方程式:

，

向H2O2溶液中加入過量Ba(OH)2溶液,反應的化學方程式為

。

(3)將H2O2溶液加入酸性FeCl2溶液中,溶液由淺綠色變為棕黃色,寫出該反應的離子方程式:

。

(4)某廠工業廢水中含有一定量氯氣,為了除去氯氣,常加入H2O2作脫氯劑,寫出該反應的化學方程式:

。(5)為探究H2O2是否能夠氧化指示劑,某學生向3mL30%H2O2溶液中滴入2滴品紅指示劑,充分振蕩并放置約3min,溶液紅色無明顯改變。再加入少量0.5mol·L-1NaOH溶液后,可看到溶液中產生許多小氣泡,且溶液紅色迅速褪去。該現象表明H2O2自身

(填“能”或“不能”)氧化指示劑,產生氣泡的化學方程式為

。

[對點精練1]雙氧水(H2O2)是一種極弱的電解質,也是一種“綠色氧化劑”,請回答下列問題:(1)向含有酚酞的NaOH溶液中滴加雙氧水,溶液由紅色褪至無色,主要原因是雙氧水的

性。

(2)將雙氧水加入經酸化的高錳酸鉀溶液中,溶液的紫紅色褪去,此時雙氧水表現出

性。答案:(1)漂白(強氧化)(2)還原(3)久置的油畫,白色部位(PbSO4)常會變黑(PbS),用雙氧水揩擦后又恢復原貌,有關反應的化學方程式為

。

(4)過氧化氫(H2O2)常被稱為“綠色氧化劑”,它和水都是極弱的電解質,但它比水易電離。水電離生成H3O+和OH-叫做水的自偶電離。同水一樣,過氧化氫也有極弱的自偶電離,其自偶電離的電離方程式為

。

題型二肼及其水合物[典例2](2016·全國Ⅱ卷節選)聯氨(又稱肼,N2H4,無色液體)是一種應用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。回答下列問題:(1)聯氨分子的電子式為

,其中氮的化合價為

。

(2)實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯氨,反應的化學方程式為

。

答案:(3)8.7×10-7

N2H6(HSO4)2(4)聯氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯氨溶液,觀察到的現象是

。

聯氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯氨可除去水中溶解的O2

kg;與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比,聯氨的優點是

。

答案:(4)固體逐漸變黑,并有氣泡產生1

N2H4的用量少,不產生其他雜質(還原產物為N2和H2O,而Na2SO3產生Na2SO4)B拓展二重要的無機含氧酸及其鹽知識拓展1.兩大含氧酸的工業制取(二)工業制硫酸——接觸法(1)造氣①設備:沸騰爐(2)接觸氧化①設備:接C觸室(3)三氧化硫的吸收①設備:吸收塔(4)工業處理:①爐氣要凈化,以防催化劑中毒。②常壓下(400～500℃)轉化率已經很高,反應沒必要采用高壓操作。③為了防止形成酸霧,提高吸收率,吸收SO3時不用水而用98.3%的濃H2SO4。2.氯的重要含氧酸及其對應的鹽(1)含氧酸①氯的含氧酸的種類氯的含氧酸有:HClO(次氯酸)、HClO2(亞氯酸)、HClO3(氯酸)、HClO4(高氯酸)。②氯的含氧酸的性質酸性:HClO4>HClO3>HClO2>HClO氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4(2)氯的含氧酸鹽①NaClO2(亞氯酸鈉)性質:黃綠色液體,呈堿性,是一種強氧化劑,遇酸放出ClO2氣體。用途:是一種高效氧化劑、漂白劑。主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。②氯酸鉀(KClO3)性質:是一種白色晶體,有毒,在冷水中溶解度較小,易溶于熱水,是強氧化劑。用途:可用作制造炸藥,也可用來制造火柴、煙火。3.硫的重要含氧酸及其對應的鹽(1)硫的含氧酸正酸系列:次硫酸H2SO2、亞硫酸H2SO3、硫酸H2SO4過酸系列:過硫酸H2SO5、過二硫酸H2S2O8焦酸系列:焦亞硫酸H2S2O5、焦硫酸H2S2O7硫代硫酸系列:硫代亞硫酸H2S2O2、硫代硫酸H2S2O3連酸系列:連二亞硫酸H2S2O4、連多硫酸H2SxO6(x=2～6)

(2)常見硫的含氧酸鹽①硫代硫酸鈉硫代硫酸鈉,又名大蘇打、海波。它是常見的硫代硫酸鹽,無色、透明的結晶或結晶性細粒,無臭、味咸。硫代硫酸鈉易溶于水,遇強酸反應產生硫和二氧化硫。在干燥空氣中有風化性,在濕空氣中有潮解性;水溶液顯微弱的堿性。②連二亞硫酸鈉連二亞硫酸鈉屬于一級遇濕易燃物品,又名低亞硫酸鈉。有含結晶水(Na2S2O4·2H2O)和不含結晶水(Na2S2O4)兩種。前者為白色細粒結晶,后者為淡黃色粉末。受熱時分解,能溶于冷水,在熱水中分解,不溶于乙醇。其水溶液性質不穩定,有極強的還原性,屬于強還原劑。4.磷的含氧酸(1)亞磷酸(H3PO3)性質和結構:純凈的亞磷酸是一種無色固體,在水中有較大溶解度;亞磷酸是一種中強二元酸,它的電離常數是K1=1.6×10-2,K2=7×10-7。其電子式和結構式分別是:典例精練題型一兩大強酸的工業制取[典例1]某化學課外小組模擬工業生產制取HNO3,設計如圖所示裝置,其中a為一個可持續鼓入空氣的橡皮球。請回答下列問題:(1)寫出裝置A中主要反應的化學方程式:

。(2)已知1molNO2與液態水反應生成HNO3溶液和NO氣體放出熱量45.5kJ,寫出該反應的熱化學方程式:

,

該反應是一個可逆反應,欲要提高NO2的轉化率,可采取的措施是

。

A.升高溫度 B.降低溫度C.增大壓強 D.減小壓強(3)實驗結束后,關閉止水夾b、c,將裝置D浸入冰水中,現象是

。

答案:(3)混合氣體顏色變淺(4)裝置C中濃H2SO4的作用是

。

解析:(4)濃硫酸具有吸水性,可以干燥與之不反應的氣體,同時吸收過量的氨氣。答案:(4)干燥氣體、吸收多余的氨氣(5)請你幫助該化學小組設計實驗室制取NH3的另一方案:

.

(用化學反應方程式表示)。

[對點精練1]在硫酸工業生產中,為了有利于SO2的轉化,且能充分利用熱能,采用了中間有熱交換器的接觸室(如圖)。下列說法錯誤的是(

)A.a、b兩處的混合氣體成分含量相同,溫度不同B.c、d兩處的混合氣體成分含量相同,溫度不同C.熱交換器的作用是預熱待反應的氣體,冷卻反應后的氣體D.c處氣體經熱交換后再次催化氧化的目的是提高SO2的轉化率B解析:根據裝置圖可知,從a進入的氣體是含有SO2、O2、N2等的冷氣,經過熱交換器后從b處出來的是熱的氣體,成分與a處相同,故A正確;從c處出來的氣體是SO2、O2在催化劑表面發生反應產生的含有SO3及未反應的SO2、O2等氣體,該反應是放熱反應,當經過熱交換器后被冷卻,SO3變為液態,故兩者含有的氣體的成分不相同,故B錯誤;熱交換器的作用是預熱待反應的氣體,同時冷卻反應產生的氣體,為SO3的吸收創造條件,故C正確;c處氣體經過熱交換器后再次被催化氧化,目的就是使未反應的SO2進一步反應產生SO3,從而可以提高SO2的轉化率,故D正確。題型二重要的非金屬含氧酸及其對應鹽回答下列問題:(1)b中反應的離子方程式為

;

c中試劑為

。

(2)反應開始后,c中先有渾濁產生,后又變澄清;此渾濁物是

。(3)d中的試劑為

。

解析:(2)因為SO2具有氧化性,溶液中存在S2-,所以兩者能發生氧化還原反應生成單質S。(3)d裝置的作用是吸收二氧化硫和硫化氫等酸性氣體,故d中的試劑為NaOH溶液。答案:(2)硫(或S)

(3)NaOH溶液(4)實驗中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有