非金属元素及其化合物文档格式.docx
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2.下列叙述正确的是( )
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质硫反应的方程式为:
S+2H2S4(浓)=====△3S2↑+2H2,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
.把足量铜粉投入到含H2S42l的浓硫酸中,得到气体体积在标准状况下为224L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2S4,是因为浓H2S4的强氧化性使其钝化
规律方法 浓硫酸具有极强的氧化性,主要是构成酸根的中心原子S+6易获得电子,显示出稀硫酸不同的强氧化性。
而稀H2S4具有氧化性是电离出的H+得到电子,如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。
3.盐酸、硝酸都是用途相当广泛的两种酸。
(1)瑞典科学家舍勒在研究软锰矿(主要成分为n2)时,将浓盐酸与软锰矿混合加热,产生了一种黄绿色气体。
写出该反应的化学方程式,并用单线桥方法表示电子转移方向和数目:
______________________________________________。
(2)某校合作学习探究小组学习科学家探究精神对氯气性质进行了探究,设计了以下一些实验。
实验序号实验内容实验现象
A收集一集气瓶气体,观察颜色,然后向瓶内倒入约占瓶容积1/的蒸馏水,充分振荡蒸馏水呈浅黄绿色,瓶内气体仍呈黄绿色
B取出瓶内部分溶液,滴入紫色石蕊试液中直至过量紫色石蕊试液先变红色,后红色褪去
取出瓶内剩下的部分溶液,滴入硝酸银溶液中产生大量白色沉淀
D最后向瓶内倒入少量浓氢氧化钠溶液,振荡瓶内黄绿色气体立即消失
①能说明氯气与水发生化学反应的实验是____________(填实验序号)。
②写出实验D中所发生反应的离子方程式:
_____。
题型二 非金属元素化合物之间的相互转化
4.下图中A是气体单质,根据下图所示的A、B、、D、E五种物质的相互转化关系,按如下要求填写相应的物质和有关反应的化学方程式。
A是________________,B是________________,________________,D是________________,E是________________。
有关反应的化学方程式分别为_____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
规律方法
非金属元素化合物之间的相互转化关系.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――→2B――→2――→H2D
(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B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境。
(2)若A在常温下为气体,是红棕色的气体。
①A、的化学式分别是:
A________;
________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成气体,请写出该反应的化学方程式:
____________________。
该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
规律方法 推断题考查元素及化合物的性质和相互转化关系。
特别要抓住特征现象、特征性质、特性转化和特征条等。
(1)特征性质:
如颜色、状态、气味等。
如:
①焰色反应:
Na+(黄色)、+(紫色)
②有色气体:
l2(黄绿色)、N2(红棕色)
③有色溶液:
Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、u2+(蓝色)、n-4(紫色)
④有色固体:
红色(u、u2、Fe23)、红褐色[Fe(H)3],浅黄色:
S或Na22,蓝色[u(H)2]、黑色(u、Fe、Fe34)、白色[Fe(H)2、a3、BaS4、Agl]
⑤使品红溶液褪色的气体:
S2(加热后又恢复红色)、l2(加热后不恢复红色)
⑥特征反应现象:
白色沉淀[Fe(H)2]―→红褐色[Fe(H)3]。
(2)特征转化:
要熟练掌握无机物之间的衍变关系(见知识网络),在物质之间按照一定规律反应时,会形成一定的特征转化关系。
金属――→2碱性氧化物――→H2碱――→酸盐
非金属――→2酸性氧化物――→H2酸――→碱盐
A――→2B――→H2――→碱D
Na――→2Na2――→H2NaH――→HlNal
NH3――→2N――→2N2――→H2HN3
――→2――→22――→H2H23。
题型三 非金属元素化合物的典型计算
6.将充满N2和2的混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的一半处停止了,则原混合气体中N2和2的体积比是________。
规律方法 氮的氧化物溶于水的计算
(1)N和N2的混合气体
N、N2的混合气体溶于水时仅涉及反应①:
可利用气体体积变化差值进行计算
V剩=V(N)原+13V(N2)
(2)N2和2的混合气体
N2和2的混合气体溶于水时涉及反应③:
其计算如下表:
x=V&
#61480;
N2&
#61481;
V&
2&
0&
lt;
x&
41
x=41
gt;
反应情况2过量,剩余气体为2恰好完全反应N2过量剩余N
(3)N和2的混合气体
N、2的混合气体溶于水时涉及反应④:
N&
43
x=43
反应情况2过量,剩余2恰好反应,无气体剩余N过量,剩余N
7.将3264g铜与140L一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的N和N2混合气体在标准状况下的体积为112L。
请回答:
(1)N的体积为________L,N2的体积为________L。
(2)参加反应的HN3的物质的量是__________________________________________。
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VLal&
L-1的NaH溶液,恰好使溶液中的u2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________l&
L-1。
规律方法 对于硝酸与金属(g、Zn、Fe、u、Ag等)的反应,有四点特别重要:
一是从离子方程式的角度把握反应的实质和关系式(如u与HN3、H2S4的混酸反应);
二是要注意反应中硝酸扮演两种角色;
氧化剂(被还原为Nx)和酸(生成硝酸盐);
三是把握原子守恒、电子得失守恒等关系列等式;
四是当条不足时要运用极限法、讨论法等数学思维方法灵活处理问题。
8.将一定质量的铁粉加入到装有100L某浓度的稀硝酸溶液中充分反应。
(1)容器中剩有g的铁粉,收集到N气体448L(标准状况下)。
①所得溶液中的溶质的化学式为________________________。
②原溶液中的溶质的物质的量浓度为____________________。
(2)向上述固液混合物中逐渐滴加稀硫酸直至刚好不再产生气体为止,该气体遇空气变成红棕色,此时容器中有铁粉ng。
①此时溶液中的溶质的化学式为______________________。
②-n的值为________(精确到01)
第3时 非金属元素及其化合物
堂活动区
1. [本题通过一个陌生的化学反应方程式,考查氨气和氯气的性质及氧化还原知识。
当NH3过量时会与Hl反应生成NH4l白烟,故A对;
又反应中氮和氯两元素的化合价发生了变化,因而属于氧化还原反应,故错;
氯气化合价从0价变为-1价,化合价降低,氯气为氧化剂,NH3中的一个氮由-3价升高至0价(得到3个电子)为还原剂,生成1lN2需2l氮原子失去6l电子,D对。
]
2.D [A项浓硫酸具有吸水性,但由于其具有强氧化性和酸性,故不能用干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3);
B项金属与浓硫酸反应时,生成相应的盐和S2,此时浓硫酸显酸性和强氧化性,而与S、等非金属单质作用时,由于没有盐生成,故只显强氧化性;
项u与浓H2S4反应过程中,浓H2S4浓度逐渐降低,当稀到一定程度变为稀H2S4时,反应自行停止,故产生的S2不足224L;
D项利用浓H2S4强氧化性而使Fe、Al钝化的反应,可以用铁、铝容器盛放浓H2S4,D正确。
3.
(1)
(2)①B、 ②l2+2H-===l-+l-+H2
4.N2 NH3 N N2 HN3 N2+3H22NH3,N2+2=====放电2N,4NH3+2=====催化剂△4N+6H2,2N+2===2N2,3N2+H2===2HN3+N,3u+8HN3(稀)===3u(N3)2+2N↑+4H2
解析 根据一系列的转化关系,进行有关物质成分的推断,必须找到合适的突破点。
已知A是气体单质,气体单质有:
氢气、氮气、氧气、氟气、氯气和稀有气体,A既能与2反应,又能与H2反应,A不可能是稀有气体。
A经两步与2的反应,产物D应为最高价氧化物。
该氧化物对应的水化物E能与位于金属活动顺序表中H之后的金属u反应,E应是强氧化性酸,如浓H2S4或HN3。
和HN3对应的单质A是气体N2;
和浓H2S4对应的单质A是固体S,因此A是氮气。
.
(1)①H2S4 ②酸雨
(2)①N2 N2 ②u+4HN3(浓)===u(N3)2+2N2↑+2H2 属于
解析
(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是S2,是S3,D是H2S4;
若大量排放S2,则会形成酸雨。
(2)若是红棕色气体,则为N2,B为N,A为N2,D为HN3,浓HN3可与u反应:
4HN3(浓)+u===u(N3)2+2N2↑+2H2
此反应有化合价升降变化,属于氧化还原反应。
6.2∶3 [3N2+H2===2HN3+N①
2N+2===2N2②
由方程式①×
②+②得:
4N2+2+2H2===4HN3③
2+②×
3得:
4N+32+2H2===4HN3④
N2和2的体积比不等于4∶1,则需讨论N2和2分别过量时的两种情况。
设混合气体的体积为1,混合气体中N2的体积为x,则2为(1-x)。
(1)假定原混合气体中V(N2)∶V
(2)&
4∶1
4N2+2+H2===4HN3
41
x
4x=1
解得=x4,剩余的2∶(1-x)-x4=12
解得x=2
V(N2)∶V
(2)=2∶(1-2)=2∶3
(2)假定原混合气体中V(N2)∶V
(2)&
(1-x)
4=1&
1-x&
解得:
=4(1-x)
暂时剩余N2:
1-[4(1-x)+(1-x)]=x-4
由反应式:
3N2+H2===2HN3+N可知最后剩余N:
x-43
由x-43=12得x=1110(不合题意,舍去)。
7.
(1)8 4
(2)12l (3)aV×
10-3+0014
解析
(1)n(u)=3264g64g&
l-1=01l,设混合气体中N的物质的量为x,N2的物质的量为。
根据气体的总体积为112L,有:
x+=0l。
根据“得失电子守恒”,有:
3x+=01l×
2。
(重要的隐含条!
)
上式中,左边为N得电子数,右边为u失电子数,得失电子数相同。
解方程组得:
x=026l,=024l。
则:
V(N)=026l×
224L&
l-1≈8L,
V(N2)=112L-8L=4L。
(2)参加反应的HN3分两部分:
一部分没有被还原,显酸性,生成u(N3)2;
另一部分被还原成N2和N,所以参加反应的HN3为:
0.1l×
2+0l=12l。
(3)HN3在反应中一部分变成气体,一部分以N-3的形式留在溶液中。
变成气体的HN3的物质的量为0l。
加入NaH溶液至正好使溶液中u2+全部转化为沉淀,则溶液中只有NaN3,其物质的量为10-3aVl,也就是以N-3形式留在溶液中的HN3的物质的量为10-3aVl。
所以,(HN3)=aV×
10-3+0014l&
8.
(1)①Fe(N3)2 ②08l/L
(2)①FeS4 ②0
后练习区
1. [Si2不能直接生成H2Si3,H2Si3也不能直接生成Si。
2.B [液氨汽化时要吸收大量的热,故液氨常用作制冷剂;
判断氧化性强弱不能根据得到电子数目的多少,即被还原的价态高低,而是根据得到电子的难易程度,越易得到电子,其氧化性越强,故B项错;
项正确;
硝酸与金属反应,没有氢气产生。
3.B [由题意说明D处的液体能吸收l2,A、、D选项中的溶液都不吸收l2,故B项正确。
4.D [自然界中存在游离态的硫;
排放二氧化硫会污染空气,形成酸雨,但不会导致光化学烟雾产生;
二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质;
浓硫酸具有吸水性,可干燥S2、、l2等气体。
.D [S2通入Bal2溶液不会生成沉淀;
而S3通入Bal2溶液中会有BaS4沉淀产生。
6.A [气体通过浓H2S4时,NH3被吸收;
通过Na22时2被吸收,放出2,产生的2与N恰好完全反应生成和N等体积的N2;
当N2通过Na23溶液时,N2与水反应生成了硝酸和N,硝酸跟Na23反应产生2。
7.B [192g铜失去的电子,等于2得到的电子,即2u~4e-~2,n(e-)=192g64g&
l-1×
2=006l
V
(2)=006l4×
l-1
=0336L=336L。
8.
(1)004l&
L-1
(2)004l&
L-1 (3)004l&
L-1 (4)0036l&
L-1
解析
(1)由于Hl气体极易溶于水,最终所得溶液的体积和原Hl气体的体积相等,即相当于VL溶液中溶解了Hl气体:
V224l(设烧瓶体积为VL),溶液的物质的量浓度为V224lVL=1224l&
L-1=004l&
(2)由于NH3也极易溶于水,最终所得溶液的体积和原NH3的体积是相等的。
故所得溶液的物质的量浓度也为1224l&
L-1,约为004l&
(3)由反应方程式3N2+H2===2HN3+N知,N2气体有2/3被氧化成HN3,喷泉实验结束后所得溶液的体积亦为原N2气体体积的2/3,故该溶液的物质的量浓度为1224l&
(4)由反应方程式4N2+2+2H2===4HN3知,N2与HN3的物质的量相等,N2的体积占混合气体总体积的4/,即相当于1L溶液中溶有的HN3为:
1224×
4l=128l,约为0036l,其(HN3)=0036l&
9.
(1)比较l2与Hl的漂白性(或验证l2的漂白性)
(2)干燥l2气体(或吸收A气体中的水) B中布条不褪色,中布条褪色
(3)l2污染空气,使生物中毒 所选尾气处理装置如图解析 l2本身无漂白性,l2的漂白是因为l2与水反应生成Hl;
l2有毒,l2的尾气要经处理,l2易与NaH溶液反应,尾气吸收一般用NaH溶液。
本题对l2性质的考查比较全面、基础。
10.
(1)(NH4)2S 2 H2
(2)H2S4 2H2S+32=====点燃2S2+2H2 (3)HN3 4NH3+2=====催化剂△4N+6H2
解析 A是正盐,并且既可以与强酸反应,又可以与强碱反应,A应是弱酸的铵盐;
、D的相对分子质量差16,分子组成上恰好相差一个氧原子,因此,、D为氧化物,且组成它们的元素应有多个价态,应为2,E为酸,Z应为水。
11.
(1)0448L
(2)u2+:
3l&
L-1 H+:
1l&
N-3:
L-1 S2-4:
解析 依题意得,
3u+8H++2N-3===3u2++2N↑+4H2
化学计量数382
初始投入量&
l&
003009003
分析知H+和N-3过量,u的量不足,应用u的量进行计算。
(1)由3u ~ 2N↑
192g448L
192gV(N)
192g∶192g=448L∶V(N),
V(N)=0448L。
(2)由离子方程式可知192gu为003l,反应中消耗H+008l,消耗N-3002l,生成u2+003l,可得:
(u2+)=003l001L=3l&
L-1(H+)=
001L×
&
L-1+2×
L-1&
-008l001L
=1l&
L-1,
(N-3)=001L×
L-1-002l001L=1l&
因为S2-4没有参加反应,故S2-4的离子浓度仍为3l&
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- 非金属元素 及其 化合物