高中化学新教材必修二课件讲义 (2)

本章知识体系构建与核心素养提升

一、硫及其化合物

二、氮及其化合物

三、无机非金属材料

一、硫及其化合物的转化关系

完成上图标号的化学方程式：

①Fe ＋S=====△FeS ；

②SO 2＋2H 2S===3S ＋2H 2O ；

③2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3；

④SO 2＋Br 2＋2H 2O===H 2SO 4＋2HBr ；

⑤Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△

CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O ；

⑥2NaOH ＋SO 2===Na 2SO 3＋H 2O ；

⑦Na 2SO 3＋H 2SO 4(浓)===Na 2SO 4＋SO 2↑＋H 2O ；

⑧H 2SO 4＋BaCl 2===BaSO 4↓＋2HCl 。

例1某工厂的一个生产工艺流程如图所示，下列叙述正确的是()

A.该工艺流程是用来制备Fe 2(SO 4)3的

B.气体M 是SO 3

C.气体M 参加的反应是化合反应

D.SO 2参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1

答案

D 解析由工艺流程的箭头指向可知，该过程中硫酸亚铁和硫酸铁可循环使用，气体M 和SO 2为反应物，指向流程之外的箭头只有硫酸(部分硫酸又参与循环)，即硫酸铁和二氧化硫作用生成硫酸和硫酸亚铁。气体M 和硫酸、硫酸亚铁作用生成硫酸铁。根据上述分析知该工艺流程是用来制备硫酸的，A 项错误；根据反应关系知气体M 、H 2SO 4和FeSO 4作用生成Fe 2(SO 4)3，所以M 是具有氧化性的气体，如O 2等，B 项错误；气体M 、FeSO 4溶液和硫酸溶液作用生成Fe 2(SO 4)3，气体M 参加的反应是氧化还原反应，C 项错误；SO 2参加反应时的化学方程式为SO 2＋Fe 2(SO 4)3＋2H 2O===2FeSO 4＋2H 2SO 4，参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1，D 项正确。

例2(2019·丹江市一中期末)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：

(1)从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有_______________________________________________________________(填化学式)。

(2)将X 与Y 混合，可生成淡黄色固体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

(3)Z 的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

(4)Na 2S 2O 3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na 2S 2O 3的方案理论上可行的是________(填字母)。

a.Na 2S ＋S

b.Na 2SO 3＋S

c.SO 2＋Na 2SO 4

d.Na 2SO 3＋Na 2SO 4

(5)已知Na 2SO 3能被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4，则24mL 0.05mol·L －1的Na 2SO 3溶液与20mL

0.02mol·L －1的K 2Cr 2O 7溶液恰好反应时，Cr 元素在还原产物中的化合价为________。答案(1)SO 2、H 2SO 3、Na 2SO 3

(2)1∶2

(3)Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△

CuSO 4＋2H 2O ＋SO 2↑

(4)b

(5)＋3

解析S 元素的化合价有－2价、0价、＋4价、＋6价。(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性，所以化合物SO 2、H 2SO 3、Na 2SO 3既有还原性又有氧化性。

(2)将H 2S 与SO 2混合，SO 2氧化H 2S 生成淡黄色沉淀S 和水，反应的化学方程式为2H 2S ＋SO 2===3S ＋2H 2O ，则该反应的氧化剂SO 2与还原剂H 2S 的物质的量之比为1∶2。

(4)Na 2S 2O 3中S 元素化合价为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S 元素化合价必须一种物质中的大于＋2，另一种物质中的小于＋2，选项a 中S 元素化合价都小于＋2，选项c 、d 中S 元素化合价都大于＋2，所以只有选项b 符合题意。

(5)假设Cr 元素在生成物中的化合价为＋a 价，根据电子转移守恒，则24×10－3L ×0.05mol·L －1×(6－4)＝20×10－3L ×0.02mol·L －1×2×(6－a )，解得a ＝3。

二、氮及其化合物的转化关系

氮及其化合物的“价—类”二维图：

根据上图，写出下列反应的化学方程式：

(1)自然界中产生硝酸

①N 2＋O 2=====放电2NO(自然固氮)；

②2NO ＋O 2===2NO 2；

③3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

(2)工业上制备硝酸

①N 2＋3H 2高温、高压催化剂

2NH 3(人工固氮)；②4NH 3＋5O 2=====催化剂△

4NO ＋6H 2O ；③2NO ＋O 2===2NO 2；

④3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 。

(3)硝酸在反应中只表现酸性

2HNO 3＋Na 2CO 3===2NaNO 3＋CO 2↑＋H 2O(其他合理答案也可)。

(4)浓硝酸在反应中只表现氧化性

C ＋4HNO 3(浓)=====△

CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

(5)稀硝酸在反应中既表现氧化性，又表现酸性

3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O 。

(6)氯化铵与消石灰混合加热

2NH 4Cl ＋Ca(OH)2=====△CaCl 2＋2NH 3↑＋2H 2O 。

例3如图，根据图示回答：

(1)A 的分子式为________；B 的分子式为________；C 的分子式为________。

(2)将E 溶于水，配制成0.1mol·L －1的溶液，滴入酚酞，显________色。

(3)写出NH 4Cl 溶液与NaOH 溶液共热反应的离子方程式：________________________________________________________________________。

(4)D ―→B 的化学方程式为______________________________________________________。答案

(1)NH 3NO NO 2(2)无

(3)NH ＋4＋OH －=====△

NH 3↑＋H 2O (4)3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O

例4氮的氧化物(NO x )是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH 3将NO x 还原生成N 2，某同学在实验室中对NH 3与NO x 反应进行了探究。回答下列问题：氨与二氧化氮的反应：将收集到的NH 3充入注射器X 中，硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂，充入NO 2(两端用夹子K 1、K 2夹好)。在一定温度下按图示装置(部分装置已略去)

进行实验。操作步骤

实验现象解释原因打开K 1，推动注射器活塞，

使X 中的气体缓慢通入Y

管中

(1)Y 管中________________(2)反应的化学方程式为_____________________________将注射器活塞退回原处并

固定，待装置恢复到室温

Y 管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K 2(3)__________(4)__________

答案(1)红棕色气体颜色慢慢变浅

(2)8NH 3＋6NO 2=====催化剂△

7N 2＋12H 2O (3)Z 中NaOH 溶液产生倒吸现象

(4)反应后气体分子数减少，Y 管中气体压强小于外界大气压

解析将X 中NH 3缓慢通入盛有少量催化剂和NO 2的Y 管中，在一定温度和催化剂条件下NH 3将NO 2还原生成N 2，观察到Y 管中气体的红棕色逐渐变浅，反应的化学方程式为8NH 3＋6NO 2=====催化剂

△

7N 2＋12H 2O 。反应过程中体系的压强减小，打开K 2，烧杯Z 中NaOH 溶液被倒吸到玻璃管Y 中，其中NaOH 溶液用于吸收尾气，防止环境污染。

三、非金属及其化合物对环境的影响

通过本章学习，充分认识某些化学过程对人类健康和社会发展带来的双重影响，既了解硫、氮及其化合物和无机非金属材料对人类社会发展的贡献：如无机非金属材料在生活、生产、科技(航空、航天、信息、新能源等领域)有着广泛的应用；二氧化硫常用作漂白剂；工业上合成氨用于制造氮肥和生产硝酸；硫酸和硝酸都是重要的化工原料等。又熟知硫、氮及其化合物对环境的影响：工业生产和日常生活中大量使用化石燃料产生的二氧化硫、氮氧化物都是大气污染物，都能形成酸雨，严重威胁自然生态环境和人类生存环境，氮氧化物还是形成光化学烟雾、雾霾的重要原因；工业废水、生活污水、农业上过量使用氮肥、水产养殖使用饵料等，造成水体污染，使水体富营养化。

例5为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH＋4废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如图所示流程：

下列说法不正确的是()

A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3

B.X可以是空气，且需过量

C.捕获剂所捕获的气体主要是CO

D.处理含NH＋4废水时，发生反应的离子方程式为

NH＋4＋NO－2===N2↑＋2H2O

答案B

解析A项，根据题中的流程，可以得出固体1为CaCO3、CaSO3和过量的Ca(OH)2的混合物，正确；B项，气体1为N2、NO、CO的混合物，通入X，然后再与NaOH溶液反应生成的产物为NaNO2，若X为过量空气，则反应后的产物中没有NaNO2，这与题图流程不符，错误；C项，气体2为N2、CO，因“无污染气体”为N2，故捕获的气体主要是CO，正确；D项，NH＋4与NO－2能够发生归中反应生成氮气，离子方程式为NH＋4＋NO－2===N2↑＋2H2O，正确。

例6气候条件独特，空气质量优良的新疆阿勒泰市，已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可日常监测二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等大气污染物。(1)汽车尾气(含CO、SO2、NO等)是城市空气的污染源之一，治理方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂)，它能使一氧化碳跟一氧化氮反应生成可参与大气循环的无毒气体。

①汽车尾气中导致酸雨形成的主要物质是____________________________________________ ________________________。

②请写出形成硝酸型酸雨的主要反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________。

③在汽车排气管上加装“催化转化器”，可使CO 和NO 反应产生可参与大气循环的无毒气体，请写出该反应的化学方程式：________________________________________________。④下列选项中，控制城市空气污染的合理措施有______(填字母)。

A.充分利用太阳能，减少化石燃料的燃烧

B.使用电动车，减少汽油消耗

C.禁止人们出行

D.带上呼吸面具

(2)实验室里，处理含氮氧化物的尾气一般用NaOH 溶液来吸收。

①若用NaOH 溶液吸收NO 2，可生成2种含氮元素的钠盐，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。②NO 2和NO 的混合气体也可用NaOH 溶液吸收，只生成一种盐，请写出化学方程式：________________________________________________________________________。答案(1)①SO 2和NO

②2NO ＋O 2===2NO 2、3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ③2CO ＋2NO=====催化剂2CO 2＋N 2

④AB (2)①2NO 2＋2NaOH===NaNO 3＋H 2O ＋NaNO 2

②NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O

解析(1)③根据题给信息可知，CO 与NO 反应，生成的可参与大气循环的无毒气体是CO 2

和N 2，所以该反应的化学方程式为2CO ＋2NO=====催化剂2CO 2＋N 2。(2)①NO 2与NaOH 溶液反应

生成的2种含氮的钠盐为NaNO 2和NaNO 3，化学方程式为2NO 2＋2NaOH===NaNO 2＋NaNO 3＋H 2O 。②NO 2(N 元素＋4价)、NO(N 元素＋2价)与NaOH 溶液反应只生成一种盐，根据氧化还原反应规律，可知该盐为NaNO 2(N 元素＋3价)，化学方程式为NO ＋NO 2＋2NaOH===2NaNO 2＋H 2O 。