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第五章　化工生产中的重要非金属元素
知识导航
第一节　硫及其化合物
1．硫和二氧化硫
(1)了解硫在自然界的存在形态及物理性质、化学性质。
(2)知道硫和二氧化硫的化学性质与价态变化的关系。
2．硫酸
掌握硫酸的物理性质和化学性质，特别是三个化学特性。
3．硫酸根离子的检验
掌握硫酸根离子的检验方法。
4．不同价态含硫物质的转化
学会不同价态硫元素之间的相互转化关系，并熟练地加以应用解决问题。
第二节　氮及其化合物
1．氮气与氮的固定
(1)了解氮的结构及氮气的物理性质，运用结构学习化学性质。
(2)通过学习课本查阅资料了解在自然界中氮的循环及氮的固定的几种途径。
2．一氧化氮和二氧化氮
掌握一氧化氮、二氧化氮的物理化学性质及对环境的影响。
3．氨和铵盐
(1)熟练掌握氨气的物理和化学性质及实验室制法。
(2)了解铵盐的通性及铵根离子的检验方法。
4．硝酸
掌握硝酸具有酸的通性，特别是硝酸的强氧化性。
5．酸雨及防治
通过阅读资料知道导致酸雨的原因及酸雨的防治方法。
第三节　无机非金属材料
1．硅酸盐材料
(1)通过查阅资料，了解传统无机非金属材料的原料、成分，认识无机非金属材料在生产中的应用。
(2)通过硅、二氧化硅的结构及性质的学习，认识硅单质、二氧化硅在生产中的应用。
2．新型无机非金属材料
通过新型无机非金属材料的学习，认识新型无机非金属材料在生产中的应用。
学法指导
1．把握内涵，懂实质。
依据硫、氮的存在形态，掌握硫、氮的物理性质和化学性质。
2．由表及里，明方法。
从物质类别的视角，学习硫、氮、硅的氧化物的性质。
3．明确概念，练规范。
从化合价变化的角度掌握不同价态硫、氮的相互转化关系。
4．找到特征，析规律。
从新的角度掌握硫酸、硝酸的相关性质。
5．理解本质，重应用。
从新的角度和视野去学习酸雨及其防治方法。
6．了解特征，会判断。
以无机非金属材料的发展为例，运用发展的观点去学习新型无机非金属材料的发展过程，正确认识化学的价值。
第一节　硫及其化合物
第1课时　硫和二氧化硫
学习目标
核心素养
1．认识硫元素在物质中具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化。2．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫、二氧化硫的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。3．能说明二氧化硫的应用对环境的影响。
宏观辨识与微观探析：通过对硫单质、硫的氧化物的知识的学习，能认识到非金属元素的价态在物质变化中遵循一定规律，通过价态变化推测相关物质
新课情景呈现
火山喷发时熔岩喷涌、浓烟滚滚，不仅释放出巨大的能量，而且产生许多含有硫元素的气体，在火山口还有硫单质出现。这是硫单质及含硫化合物的来源之一。
除此之外，自然界里还有哪些含硫化合物？它们在自然界中是怎样产生和存在的？人们是怎样把它们转化成人类生产和生活所需要的物质的？在使用硫及其化合物的过程中，人们遇到了哪些问题？这些问题是如何解决的？让我们走进教材，学习硫和二氧化硫。
课前素能奠基
新知预习
一、硫
1．物理性质
俗称
颜色状态
硬度
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
__淡黄__色晶体
质__脆__，易研成粉末
__不__溶
__微__溶
__易__溶
2．化学性质
硫的化学性质比较活泼，能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。如：
3．用途：硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还用于制造黑火药、烟花爆竹等。
二、二氧化硫
1．物理性质
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
__无__色
气体
__刺激性__气味
有毒
比空气__大__
__易__溶于水(1∶40)
2．化学性质
(1)实验探究
实验操作
实验现象
__试管中液面上升__
pH试纸__变红__
振荡后__溶液红色褪去__，再加热溶液__恢复红色__
结论
__SO2易溶于水__
__SO2的水溶液显酸性__
__SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定__
(2)可逆反应
①正反应：向__生成物__方向进行的反应；
②逆反应：向__反应物__方向进行的反应；
③可逆反应：在__同一条件__下，既能向正反应方向进行，__同时__又能向逆反应方向进行的反应。
(3)SO2的“4种性质”
3．用途
制硫酸、漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等)、杀菌消毒、食品添加剂。
预习自测
1．下列说法不正确的是(　A　)
A．硫是一种淡黄色能溶于水的固体
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和地下水里
C．硫是黑火药的主要成分
D．一些动、植物体内也含有硫元素
解析：硫单质难溶于水，存在于动、植物体、火山喷出口和地下水里，常用于制黑火药，所以选A。
2．下列说法中不正确的是(　A　)
A．SO2和CO2均有毒
B．SO2和CO2均能和澄清石灰水反应，并有白色沉淀生成
C．SO2具有漂白性，但遇石蕊溶液却不能将之漂白
D．SO2和Cl2均能使品红溶液褪色
解析：CO2无毒无害，SO2有毒，A项不正确；SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，B项正确；SO2只能使品红类有机色质褪色，不能漂白指示剂，C项正确；SO2和Cl2都能使品红溶液褪色，D项正确。
3．下列说法正确的是(　D　)
A．硫质脆，微溶于酒精和二硫化碳
B．硫与氢气反应，体现了硫的还原性
C．硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
D．从硫的化合价角度分析，单质硫既具有氧化性又具有还原性
解析：硫易溶于二硫化碳，A项错误；硫与氢气发生反应，H2＋SH2S，硫的化合价降低，硫体现了氧化性，B项错误；铜与硫发生反应，2Cu＋SCu2S，铜显＋1价，C项错误；硫元素价态有－2,0、＋4、＋6，0价的单质硫既有氧化性又有还原性。
4．葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒。此酒营养丰富，保健作用明显，它能调整新陈代谢的性能，促进血液循环，防止胆固醇增加。如图是某品牌葡萄酒及说明书，我们可以看到“食品添加剂：二氧化硫”。下列说法正确的是(　B　)
A．SO2属于非法添加剂，不该添加到葡萄酒中
B．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥
D．SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性
解析：适量SO2加入葡萄酒中可防止葡萄酒氧化变质，A项错误；B项正确；SO2与浓H2SO4不反应，可用浓H2SO4干燥剂，C项错误；SO2与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，体现SO2的还原性，D项错误。
5．SO2溶于水后所得溶液的性质是(　B　)
A．有氧化性，无还原性，无酸性
B．有氧化性，有还原性，有酸性
C．有还原性，无氧化性，无酸性
D．有还原性，无氧化性，有酸性
解析：SO2溶于水发生反应，H2O＋SO2??H2SO3，所得溶液显酸性，H2SO3既有氧化性又有还原性，B项正确。
课堂素能探究
SO2和CO2性质的比较,
知识点?
问题探究
1．CO2和SO2均为酸性氧化物，在性质上具有一定的相似性，结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2，为什么？
提示：不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中，均产生白色沉淀；足量的CO2和SO2通入澄清石灰水中现象都是先变浑浊后变澄清。其中SO2与Ca(OH)2反应的离子方程式为SO2＋Ca2＋＋2OH－===CaSO3↓＋H2O，CaSO3＋SO2＋H2O===Ca2＋＋2HSO。
2．如何检验某无色气体是SO2还是CO2?
提示：将气体通入品红溶液中，若品红溶液褪为无色，加热，褪色后的溶液又恢复红色，则气体为SO2；若品红溶液不褪色，则为CO2。
知识归纳总结
SO2和CO2性质的比较
SO2
CO2
物理性质
色、味
无色、刺激性气味
无色、无味
毒性
有毒
无毒
溶解性
易溶(1∶40)
可溶(1∶1)
物理性质
与水反应
H2O＋SO2??H2SO3
H2O＋CO2??H2CO3
与碱反应
SO2＋OH－(少量)
===HSO，SO2＋2OH－(足量)===SO＋H2O
CO2＋OH－(少量)===HCO，CO2＋2OH－(足量)===CO＋H2O
氧化性
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
CO2＋C2CO
还原性
2SO2＋O22SO3，也能被酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等氧化
无还原性
漂白性
有，但不稳定
无
对环境的影响
过量排放形成酸雨
过量排放引起温室效应
┃┃典例剖析__■
典例1
实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质。
(1)盛装70%H2SO4溶液的仪器名称为__分液漏斗__。仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若__液柱高度保持不变__，则整个装置气密性良好。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢，其中的液体最好选择__c__(填代号)。
a．蒸馏水　　　　　　　
b．饱和Na2CO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液
d．饱和NaOH溶液
(3)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性，现象为__有浅黄色沉淀生成__。
(4)为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管D中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案Ⅰ：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；
方案Ⅱ：向第二份溶液中加入品红溶液，红色褪去；
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
上述方案合理的是方案__Ⅲ__(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管D中发生反应的离子方程式为__SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－__。
(5)装置E的作用是__防止倒吸__。装置F中为__NaOH(合理即可)__溶液。
解析：(1)根据仪器特点，该仪器名称为分液漏斗，液柱高度保持不变，说明气密性良好；(2)SO2易溶于水，能与NaOH溶液、Na2CO3溶液反应，但在饱和NaHSO3溶液中溶解度较小，c项正确；(3)SO2能将S2－氧化，生成硫单质，所以现象为有浅黄色沉淀生成；
(4)方案Ⅰ，氯水中加入AgNO3溶液也可得到白色沉淀；方案Ⅱ中二氧化硫和氯水均可使品红褪色；方案Ⅲ中产生沉淀可证明SO2与Cl2发生了氧化还原反应(因溶液显酸性，不会产生BaSO3沉淀，而是BaSO4沉淀)，选方案Ⅲ；(5)E为安全瓶，防止倒吸；装置F起到吸收尾气中SO2的作用，可选用NaOH溶液。
┃┃变式训练__■
1．能证明SO2具有漂白性的是(　C　)
A．酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失
B．滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失
C．品红溶液中通入SO2气体后红色消失
D．溴水中通入SO2气体后橙色消失
解析：酸性KMnO4与SO2反应时，SO2表现还原性，A项错误；NaOH溶液与SO2反应，2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，SO2表现酸性氧化物性质，B项错误；SO2使品红溶液褪色，表现漂白性，C项正确；溴水中通入SO2发生反应，SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，SO2表现还原性，D项正确。
知识点?
常见的漂白剂和漂白原理
问题探究
1．分别将SO2及Cl2通入品红溶液中并加热，现象有何不同？若分别通入紫色石蕊试液中呢？
提示：
①
②
2．将等物质的量的SO2和Cl2同时通入同一品红溶液中，有何现象？请解释原因。
提示：等物质的量的SO2和Cl2同时通入同一品红溶液中，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白能力，品红溶液不褪色。
知识归纳总结
常见的能用于漂白的物质的比较
类型
吸附型
氧化型
化合型
物质
活性炭
氯气、漂白粉(液)、次氯酸
二氧化硫
漂白原理
吸附漂白
利用次氯酸的强氧化性进行漂白
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
变化类别
物理变化
氧化还原反应
化学变化
漂白特点
不可逆
加热恢复原色
能漂白的物质
一般用于溶液漂白
可漂白所有有机色质
具有选择性，如品红、棉、麻、草等
提示：(1)漂白是指使有机色质褪色，漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO4·5H2O等)褪色，即使能使无机色质褪色，也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。
(2)活性炭的吸附是物理变化，而化合型、氧化型漂白均为化学变化。
(3)Na2O2具有漂白性，但通常不用它作漂白剂，因为Na2O2具有较强的腐蚀性。
┃┃典例剖析__■
典例2
A、B是两种常温下有刺激性气味的气体。将A通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色；将B通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色。将A和B按1∶1的体积比充分混合，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：
(1)写出A、B的化学式：A__SO2__；B__Cl2__。
(2)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：__2NaOH＋SO2(少量)===Na2SO3＋H2O__或__NaOH＋SO2(过量)===NaHSO3__。
(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式：__2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O__。
(4)加热通入A后变为无色的品红溶液，现象是__溶液变为红色__；加热通入B后变为无色的品红溶液，现象是__无明显变化__。
┃┃变式训练__■
2．下列物质都可用于漂白，但漂白原理与其他三种物质不相同的是(　B　)
A．ClO2
B．SO2
C．H2O2
D．NaClO
解析：ClO2、H2O2、NaClO均具有强氧化性，具有漂白性，漂白的原理是与有色物质发生氧化还原反应，是永久性的和不可逆的过程；SO2具有漂白性，原理是与有色物质结合成一种无色的不稳定的物质，加热颜色又恢复，因此SO2的漂白是可逆的、非氧化还原反应的、暂时性的过程，答案选B。
名师博客呈现
SO2和CO2的鉴别方法
试剂
现象及结论
品红溶液
使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是CO2
氢硫酸
出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2
高锰酸钾溶液
使紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
溴水
使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
碘水(含淀粉)
使蓝色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2
硝酸酸化的硝酸钡溶液
产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2
〔即时训练〕
为了除去混入二氧化碳中的二氧化硫和氧气，下列试剂的使用顺序正确的是(　B　)
①饱和Na2CO3溶液；②饱和NaHCO3溶液；③浓硫酸；④灼热的铜网；⑤碱石灰
A．①③④　　　　　　
B．②③④
C．②①③
D．③④⑤
解析：因为亚硫酸酸性较碳酸强，故饱和碳酸氢钠溶液可以除去SO2，加热时Cu与O2生成CuO，故灼热铜网用于除O2，浓硫酸与CO2不反应，可除水蒸气。
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-第2课时　硫酸、酸酸根离子的检验
学习目标
核心素养
1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫酸的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫酸根离子的检验方法，认识其在粗盐提纯中的应用。
宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测硫酸的性质及转化变化观念与平衡思想：通过对硫酸的性质的学习及硫酸根离子的检验，能认识到稀硫酸具有酸的通性，但是浓硫酸具有三大特性。树立物质变化的观点，如浓度不同物质的性质就会发生变化。
新课情景呈现
我国制造硫酸的历史可以追溯到7世纪，炼丹家曾利用胆矾(CuSO2·5H2O)来制备硫酸。他们首先设法除去胆矾中的水，然后使之分解产生气体，将产生的气体溶于水便能制得硫酸。国外早期的炼金士曾用绿矾(FeSO4·7H2O)来制备硫酸。现在工业上如何生产硫酸呢？让我们走进教材，学习硫酸、硫酸根离子的检验。
课前素能奠基
新知预习
一、硫酸
1．硫酸的用途与工业制备
(1)用途：
①重要的化工原料，可用于制__化肥、农药__、炸药、染料、盐类等。
②用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
(2)工业制备：
　　　　金属冶炼产生的尾气
　　　　　　　　　　↓
硫黄或__黄铁矿__(FeS2)__SO2____SO3__H2SO4
写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式：
①制备SO2：__4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2__或S＋O2SO2；
②制备SO3：__2SO2＋O22SO3__；
③吸收SO3：__SO3＋H2O===H2SO4__。
2．稀硫酸的性质
硫酸是强酸，具有酸的通性。
写出下列反应的离子方程式：
(1)稀硫酸与活泼金属反应，如Zn：__Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑__。
(2)稀硫酸与金属氧化物反应，如CuO：__CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O__。
(3)稀硫酸与碱反应，如NaOH：__OH－＋H＋===H2O__。
(4)稀硫酸与部分盐反应，如Na2CO3：__CO＋2H＋===CO2↑＋H2O__。
3．浓硫酸的特性
(1)吸水性与脱水性
①实验探究
实验操作
实验现象
__蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体__
实验结论
__浓硫酸具有脱水性__
②对比
吸水性
脱水性
原理
浓硫酸能够吸收__气体、液体中的水分子__及固体中的结晶水
浓硫酸能把有机物中__氢、氧元素按水的组成比__脱去，剩余黑色的炭
区别
__物质中含有H2O__
__物质中不含有H2O，只含有氧元素和氧元素__
应用
__作干燥剂__
(2)强氧化性
①实验探究
实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面__有气泡产生__；b试管中的溶液__逐渐变为无色__；c试管中的__紫色石蕊溶液逐渐变为红色__；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，__溶液显蓝色__。
实验结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式：__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O__
②强氧化性的表现
二、SO的检验
1．实验探究
实验操作
实验现象
先__生成白色沉淀__，加入盐酸后__沉淀不溶解__
先__生成白色沉淀__，加入盐酸后__沉淀不溶解__
先__生成白色沉淀__，加入盐酸后__沉淀溶解，且有气泡产生__
实验结论
SO与Ba2＋反应生成不溶于盐酸的__白色沉淀__，离子方程式：__SO＋Ba2＋===BaSO4↓__
CO与Ba2＋反应生成白色沉淀BaCO3，可溶于盐酸
2．检验SO的正确操作方法：
被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。
先加稀盐酸的目的是__排除CO、SO、Ag＋干扰__。
预习自测
1．通常情况下，以下气体不能用浓硫酸干燥的是(　D　)
A．SO2　　
B．Cl2
C．HCl　　
D．H2S
解析：SO2、Cl2和HCl与浓硫酸都不反应，可用浓硫酸干燥，而浓硫酸与H2S发生氧化还原反应，不可用浓硫酸干燥，所以选D。
2．下列各物质中，常温下能持续发生反应，且产生大量气体的是(　D　)
A．铁与浓硫酸
B．碳与稀硫酸
C．铜与浓硫酸
D．铁与稀硫酸
解析：铁与浓硫酸常温下钝化，反应很快停止，A项错；碳与稀硫酸不反应，B项错；铜与浓硫酸加热条件下反应，C项错；铁与稀硫酸反应产生H2，D项正确。
3．国家为了规范管理危险品，颁布了《危险品目录》，其中硫酸是危险品，且是三类易制毒。经营硫酸，除了要有危险化学品经营许可证，还要办理非药品类易制毒化学品经营备案证明。
下列关于硫酸性质的描述中，正确的是(　D　)
A．浓硫酸有氧化性，稀硫酸无氧化性
B．由于浓硫酸具有吸水性，故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实验
C．稀硫酸与铁、铝反应，浓硫酸在常温下不与铁、铝反应
D．浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成，可能是CuO
解析：在浓硫酸中，硫元素被还原，体现其氧化性，当稀硫酸与金属反应时，氢被还原，体现其氧化性，A项错；浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖炭化，B项错；常温下，浓硫酸与铁、铝发生钝化反应，表面生成致密氧化膜，C项错；浓硫酸与铜反应时，可能生成黑色的CuO，D项正确。
4．某溶液中可能含有的阴离子有SO、CO、Cl－等。为了检验其中是否含有SO，除BaCl2溶液外，还需要的溶液是(　B　)
A．硫酸
B．盐酸
C．NaOH溶液
D．NaNO3溶液
解析：BaCl2溶液与SO和CO都反应生成白色沉淀，若在溶液中先加足量盐酸，发生反应CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，既排除了CO，又不引入SO，所以选B。
5．现在我们炒菜用的精盐又细又白，你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗？粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质，回答下列问题：
(1)粗盐中的杂质可以用什么试剂除去？
(2)上述除杂试剂会不会引入新的杂质？如何除去杂质离子？
(3)根据以上分析，写出粗盐提纯的完整流程。
答案：(1)硫酸盐——BaCl2溶液；CaCl2——Na2CO3溶液；MgCl2——NaOH溶液。
(2)
引入杂质离子
除杂试剂
BaCl2溶液
Ba2＋
Na2CO3溶液
Na2CO3溶液
CO
盐酸
NaOH溶液
OH－
盐酸
(3)
课堂素能探究
知识点?
浓硫酸的强氧化性
问题探究
1．过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，硫酸能否全部参加反应？
提示：不能。Cu是不活泼金属，只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应，在过量Cu与一定量浓硫酸反应时，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，反应进行到一定程度时，浓硫酸将变为稀硫酸，反应停止，H2SO4不可能全部参加反应。
2．如果用过量的锌代替铜与一定量的浓硫酸反应，生成气体的成分有哪些？
提示：锌首先与浓硫酸发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，锌还会与稀硫酸进一步反应，Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，故生成的气体为SO2和H2的混合气体。
知识归纳总结
1．浓硫酸强氧化性的本质
浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。
2．浓硫酸强氧化性的体现
反应物
变化或反应
表现性质
活泼金属
铁、铝
常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化
强氧化性
加热时，反应生成硫酸盐和SO2
强氧化性和酸性
锌等其他活泼金属
与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2
较不活泼金属(如：铜、银等)
金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O
碳、硫、磷等非金属
非金属单质＋浓硫酸高价态氧化物或含氧酸＋SO2↑＋H2O
还原性物质
能将还原性物质(如H2S、HI)氧化，如：H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O
强氧化性
3．区分浓硫酸和稀硫酸的方法
方法
操作
结论
脱水法
用玻璃棒蘸取两种酸分别涂在纸上
变黑者是浓硫酸
稀释法
分别加入盛水的试管中
放热者是浓硫酸
吸水法
分别滴到硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)上
蓝色晶体变白者是浓硫酸
钝化法
常温下，取已去氧化膜的两块铝片(或铁片)分别放入盛有浓、稀硫酸的试管中
有大量气泡冒出的是稀硫酸，无明显现象的是浓硫酸
生雾法
分别滴到浓盐酸中
有白雾产生的是浓硫酸
黏度法
分别用玻璃棒蘸取两种酸
黏稠状的是浓硫酸
密度法
分别称量相同体积的两种酸
质量大的是浓硫酸
氧化法
分别取两支试管，加入铜片后再分别加入两种酸，加热
溶液变蓝，有刺激性气味气体产生的是浓硫酸
┃┃典例剖析__■
典例1
根据如图所示装置，回答下列问题。
(1)开始加热后，产生的现象是
a处__有气泡产生，溶液变蓝__；b处__纸条褪色__。
(2)停止反应后，用酒精灯在b处微微加热，产生的现象是__纸条由无色恢复为红色__。
(3)写出a处发生反应的化学方程式：__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O__。
(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是__吸收多余的SO2，以防止污染环境__。
(5)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18
mol·L－1的浓硫酸放在试管中共热，直到反应完毕，发现试管中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是__反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应__。
②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是__a、d__(填字母)。
a．铁粉　　　　　　　　
b．BaCl2溶液
c．银粉
d．NaHCO3溶液
解析：(1)浓硫酸与铜片反应生成SO2气体，SO2能使品红褪色，生成的CuSO4使溶液变蓝色。(2)被SO2漂白的品红纸条加热时会重新变红。(4)SO2有毒，不能直接排放在空气中，用Na2CO3溶液可以吸收多余的SO2。(5)随着反应的进行，H2SO4被不断消耗，且反应生成水，使硫酸的浓度逐渐减小，当变为稀硫酸时，反应将会停止，因为铜与稀硫酸不反应，可向反应结束后的试管中加入铁粉或NaHCO3溶液，若有气泡产生则可证明确有余酸。
┃┃变式训练__■
1．浓硫酸在下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是(　A　)
A．Cu―→CuSO4
B．C―→CO2
C．蔗糖―→“黑面包”
D．Fe2O3―→Fe2(SO4)3
解析：铜与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2，浓硫酸表现酸性和氧化性，A项正确；碳和浓硫酸反应生成CO2和SO2，浓硫酸只表现强氧化性，B项错误；蔗糖与浓硫酸发生脱水反应，生成碳，碳与浓硫酸反应生成CO2和SO2，浓硫酸表现脱水性和强氧化性，B项错；氧化铁与硫酸的反应生成Fe2(SO4)3，表现硫酸的酸性，D项错。
SO的检验及粗盐的提纯,
知识点?
问题探究
1．向某溶液中只加可溶性钡盐，不酸化，产生白色沉淀能否说明溶液中含有SO？
提示：不能。若溶液中含有CO、SO会与钡盐反应产生BaCO3、BaSO3白色沉淀。
2．若向待测液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不溶解，能否说明溶液中含有SO？
提示：不能。若溶液中含有Ag＋，也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)。
3．向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，能否说明溶液中含有SO？(已知：酸性环境中NO具有强氧化性)
提示：不能。在酸性环境中NO具有强氧化性，可将SO氧化为SO。
知识归纳总结
1．SO的检验
(1)检验方法：
—稀盐酸和BaCl2溶液
↓
—先加过量稀盐酸，后加BaCl2溶液
↓
—开始无明显现象，后来出现白色沉淀
↓
—溶液中含SO
(2)原理：
①先加稀盐酸的目的：防止CO、SO、Ag＋的干扰。
②过程中可能发生反应的离子方程式：
CO＋2H＋===H2O＋CO2↑、SO＋2H＋===H2O＋SO2↑、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、SO＋Ba2＋===BaSO4↓。
2．粗盐的提纯
(1)除去粗盐中不溶性杂质——过滤
(2)除去粗盐中可溶性杂质
①原理：
②加试剂的先后顺序
原则：Na2CO3溶液加入顺序在BaCl2溶液之后；加入盐酸在过滤之后。通常顺序可以为
BaCl2溶液―→NaOH溶液―→Na2CO3溶液―→盐酸；
NaOH溶液―→BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→盐酸；
BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→盐酸。
┃┃典例剖析__■
典例2
同学们都喜欢照相，在照相机底片的处理过程中，照相显影剂(或称显影剂)是一种让感光产生的隐藏影像或印记在底片上显现的化学用剂。亚硫酸钠是照相显影剂中的一种成分。
某亚硫酸钠试剂已部分被氧化，为确定它的纯度，要进行如下实验：
试回答：
(1)BaCl2要用盐酸酸化的原因是什么？
__防止BaSO3沉淀的产生而引起误差。__
(2)BaCl2溶液要稍过量的原因是什么？
__使试样中的SO完全转化为BaSO4沉淀。__
(3)判断操作③是否完成的方法是什么？
__将混合液静置，向上层清液中继续滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则操作③完成。__
(4)判断沉淀是否洗净的方法是什么？
__取最后一次洗涤液少许，滴加AgNO3溶液，若无沉淀出现，则已洗净，反之则未洗净。__
(5)列式计算Na2SO3的纯度。
__n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝
mol，m(Na2SO3)＝W1g－m(Na2SO4)＝W1g－×142，则Na2SO3纯度为(1－)×100%。__
解析：(1)BaCl2与Na2SO3反应也会生成BaSO3白色沉淀，干扰实验。(2)加入稍过量的BaCl2目的是使SO完全沉淀。(3)操作③是为了使SO沉淀完全，只要检验溶液中有无SO即可。(4)沉淀可以吸附溶液中的Cl－，若沉淀洗涤干净，则检验不出Cl－。(5)最后沉淀为BaSO4，由硫元素守恒可知n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝
mol，m(Na2SO3)＝W1g－m(Na2SO4)＝W1g－×142，则Na2SO3纯度为(1－)×100%。
┃┃变式训练__■
2．向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴入稀盐酸，沉淀不溶解，则该溶液中(　B　)
A．一定有SO
B．可能有SO或Ag＋
C．一定无Ag＋
D．可能有CO
解析：根据现象判断，这种溶液中不一定含有SO，也可能含有Ag＋，A项错误；这种溶液一定至少含有SO或Ag＋中的一种，B项正确；C项错误；这种溶液可能含有SO，不可能含有CO，因CO与BaCl2反应生成的BaCO3能溶解于盐酸，D项错误。
名师博客呈现
金属与硫酸的反应情况分析
稀硫酸
与位于金属活动性顺序中H之前的金属反应生成H2
冷的浓硫酸
使铁、铝发生钝化(金属表面形成致密的氧化膜，属于化学变化)
热的浓硫酸
能与大多数金属(金、铂除外)反应生成SO2
硫酸溶液的浓度变化引起反应改变
浓硫酸与活泼金属(如Mg、Zn等)反应
刚开始时生成的气体是SO2，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，若金属过量，则继续反应，生成的气体是H2
加热时，浓硫酸与不活泼金属(如Cu)反应
刚开始时生成的气体是SO2，当浓硫酸变为稀硫酸时，反应不再进行
〔即时训练〕
用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　D　)
A．上下移动①中铜丝可控制反应生成SO2的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认有CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
解析：上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触与分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液褪色，B项正确；SO2有毒，能与NaOH溶液反应，C项正确；铜与浓硫酸反应后①中仍残留浓硫酸，易造成液体飞溅，应将①中溶液倒入水中，观察溶液颜色，D项错误。
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1
-第3课时　不同价态含硫物质的转化
学习目标
核心素养
1．认识硫元素在物质中具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化。2．通过实验探究，了解不同价态含硫物质的转化关系。
宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测不同价态含硫物质的转化科学态度与社会责任：能主动关心与保护环境，结合不同价态含硫物质间的转化，合理利用自然资源
新课情景呈现
通过化学反应在化工厂里也可以实现硫及其化合物的转化，让我们走进教材，学习不同价态含硫物质的转化。
课前素能奠基
新知预习
自然界中硫的存在和转化
1．自然界中不同价态硫元素间的转化
2．硫元素不同化合价之间的相互转化
(1)硫的化合价与性质的关系
低价态高价态
(2)设计实验实现不同价态含硫物质的转化
序号
转化目标
转化前的含硫物质
选择试剂
转化后的含硫物质
①
－2→0
H2S
__O2(不足)__
S
__SO2__
②
0→－2
S
__H2__
H2S
__Fe或Cu__
FeS或Cu2S
③
－2→＋4
H2S
__O2(足量)__
SO2
④
0→＋4
S
__O2__
SO2
⑤
＋4→0
SO2
__H2S__
S
⑥
＋4→＋6
SO2
__O2__
SO3
__Cl2__
H2SO4
⑦
＋6→＋4
H2SO4
__Cu__
SO2
书写有关化学方程式：
①__2H2S＋O22S＋2H2O，
SO2＋2H2S===3S＋2H2O__；
②__H2＋SH2S，Fe＋SFeS或2Cu＋SCu2S__；
③__2H2S＋3O22SO2＋2H2O__；
④__S＋O2SO2__；
⑤__SO2＋2H2S===3S＋2H2O__；
⑥__2SO2＋O22SO3，
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋2H2SO4__；
⑦__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑__。
预习自测
1．判断下列说法是否正确(正确的打“√”，错的打“×”)
(1)硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO3。(　×　)
(2)将SO2通入氢硫酸中，若出现淡黄色浑浊，则证明SO2具有氧化性。(　√　)
(3)在反应H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O中，氧化产物为SO2，还原产物为S。(　×　)
解析：(1)硫与O2反应的产物是SO2而不是SO3。(2)将SO2通入氢硫酸中，发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，SO2表现氧化性。(3)根据氧化还原反应规律分析反应H2S＋H2SO4(浓)===S失2e－↓＋S得2e－O2↑＋2H2O，氧化产物为S，还原产物为SO2。
2．下列转化不能一步实现的是(　B　)
A．S→H2S　　　　　　　
B．S→SO3
C．H2SO4→SO2
D．Na2SO3→SO2
解析：H2＋SH2S，A不选；S和O2反应只能生成SO2，选B；浓硫酸和还原性物质反应生成SO2，C不选；Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2，D不选。
3．下列离子方程式或化学方程式正确的是(　A　)
A．SO2通入少量NaClO溶液中：SO2＋ClO－＋H2O===SO＋Cl－＋2H＋
B．足量的SO2通入Na2CO3溶液中：CO＋SO2===CO2＋SO
C．铁与硫混合加热：2Fe＋3SFe2S3
D．浓硫酸与FeS混合：FeS＋H2SO4(浓)===FeSO4＋H2S↑
解析：SO2通入少量NaClO溶液中，发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：SO2＋ClO－＋H2O===SO＋Cl－＋2H＋，A项正确；足量SO2通入Na2CO3溶液中，离子方程式为：CO＋H2O＋2SO2===CO2↑＋2HSO，B项错误；铁与硫混合加热生成FeS，C项错误；浓硫酸与FeS混合，二者发生氧化还原反应，正确的化学方程式为：2FeS＋10H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋10H2O＋9SO2↑，D项错误。
4．在古代中国，稀硫酸被称为“绿矾油”。《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。绿矾油是一种无色黏稠液体，可用于除掉兵器上的铁锈。实验室模拟此过程：可以用FeSO4·7H2O加强热，用加冰水混合物的U形管冷凝即可，用NaOH吸收SO2理论可得29.5%的H2SO4。
(1)上述过程硫的化合价如何变化？你能预测生成的含铁化合物是什么吗？__反应中有硫酸和SO2生成，故硫的化合价降低；由氧化还原反应的规律可知铁的化合价一定升高，故产物为Fe2O3。__
(2)试写出反应的化学方程式。__2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，SO3＋H2O===H2SO4。__
5．大型节日时，人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来很大的空气污染，近几年，越来越多的城市全年全区域禁止燃放烟花爆竹。
(1)燃放爆竹时的主要反应是S＋2KNO3＋3C===K2S＋3CO2↑＋N2↑，S发生了什么变化？表现什么性质？__反应中S的化合价降低，发生还原反应，表现氧化性。__
(2)燃放爆竹时会闻到强烈的刺激性气味，你知道其中的原因吗？
__燃放爆竹时S与空气中的氧气反应生成有刺激性气味的SO2气体。__
课堂素能探究
不同价态含硫物质的转化,
知识点
问题探究
把SO2气体通入BaCl2溶液中，产生了白色沉淀，该沉淀的成分是什么？请解释原因。
提示：白色沉淀为BaSO4。SO2气体通入BaCl2溶液中，不会直接与BaCl2反应，SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3被氧气氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。
知识归纳总结
1．常见含硫的物质的转化
2．不同价态硫的化合物的转化
(1)价态与性质
①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S；
②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性；
③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。
注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。
(2)价态变化规律
当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，如：
H2
O2
O3
(3)含硫物质的连续氧化
硫元素
┃┃典例剖析__■
典例
亚硫酸钠中＋4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂：氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性，应选用什么试剂？会观察到什么现象？写出反应的离子方程式。
__氯水　氯水褪色　H2SO3＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋4H＋__
(2)要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性，应选用什么试剂？会观察到什么现象？写出反应的离子方程式。
__硫化钠溶液、稀硫酸　有淡黄色沉淀生成　6H＋＋SO＋2S2－===3S↓＋3H2O__
(3)如何通过实验证明亚硫酸钠已被氧化？
实验操作步骤
实验操作和实验现象
①
__取少量亚硫酸钠溶液于试管中，加足量盐酸酸化，未见白色沉淀产生__
②
__再加少量BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，则亚硫酸钠已被氧化__
解析：根据氧化还原反应的特点，要证明Na2SO3有氧化性，则应加入还原性试剂，反之，要加入氧化性试剂。Na2SO3与Na2S在酸性条件下反应生成单质S，碱性条件下不反应。通过验证亚硫酸钠溶液中是否含有SO，即可确定其是否被氧化。
┃┃变式训练__■
已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是(　D　)
A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到有白色沉淀产生
D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
解析：X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性，A项错误；若A是铁，常温下，铁与浓硫酸发生钝化现象，所以铁不能完全溶解，B项错误；若A是碳，浓硫酸和碳反应生成CO2、SO2和H2O，CO2和少量澄清石灰水可能生成易溶于水的Ca(HCO3)2，而观察不到白色沉淀C项错误；工业上，SO2转化成SO3的反应条件为高温、常压、使用催化剂，D项正确。
名师博客呈现
巧用转化关系模型图进行物质之间连续转化的推断
1．直线型转化关系
S(固体)SO2SO3H2SO4
或H2SS(固体)SO2SO3H2SO4
2．交叉型转化关系图
3．三角型转化关系
〔即时训练〕
在下列反应中硫元素只表现氧化性的是(　A　)
A．2Al＋3SAl2S3
B．S＋2H2SO4(浓)2H2O＋3SO2↑
C．H2SH2＋S
D．3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
解析：A项，该反应中S元素的化合价由0价变为－2价，只体现氧化性，正确；B项，该反应中S元素的化合价由0价、＋6价变为＋4价，S元素体现了氧化性和还原性，错误；C项，该反应中S元素的化合价由－2价变为0价，S元素只体现还原性，错误；D项，该反应中S元素的化合价由0价变为－2价、＋4价，S元素体现氧化性和还原性，错误。
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1
-第1课时　氮气与氮的固定　一氧化氮和二氧化氮
学习目标
核心素养
1．结合真实情境中的应用实例，了解氮的固定及其类型，认识其在生产中的意义。2．结合真实情境并通过实验探究，了解氮气的主要性质，认识合成氨在氮的循环及农业生产中的重要意义。3．通过实验探究，了解氮的氧化物的主要性质，结合真实情境认识氮的氧化物在生产中的应用和对生态环境的影响。
宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测氮气及氮的氧化物的性质及转化科学探究与创新意识：能根据文献和实际需要提出综合性的探究课题，根据假设提出多种探究方案，评价和优化方案，能用数据、图表、符号等处理实验信息
新课情景呈现
闪电是大家非常熟悉的自然现象。你知道在雷电交加的时候，空气里的氮气和有关的含氮化合物发生了哪些化学反应，产生了哪些物质？这些化学反应和所产生的物质对于人类的生产和生活有什么意义？
让我们走进教材，学习氮气与氮的固定、NO2、NO。
课前素能奠基
新知预习
一、氮气与氮的固定
1．氮气
(1)氮元素的存在
①氮原子的结构
原子结构示意图：____，一般通过__共用电子对__与其他原子结合。
②自然界中，氮元素主要以氮气的形式存在于空气中，
(2)氮气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
__无色__
气体
__无味__
密度与空气接近
__难__溶于水
(3)氮气的化学性质
氮气的化学性质__稳定__，通常很难与其他物质发生化学反应。
①还原性__N2＋O22NO__
②氧化性
a．N2与H2反应生成NH3，反应的化学方程式为__N2＋3H22NH3__。
b．在点燃条件下与金属镁反应，化学方程式为__N2＋3MgMg3N2__。
2．氮的固定
(1)含义：将大气中__游离态__的氮转化为__含氮化合物__的过程叫做氮的固定。
(2)分类：
3．自然界中氮的循环
二、NO和NO2
1．物理性质
物质
颜色
状态
气味
毒性
水溶性
NO
__无色__
气体
__无味__
有毒
__不__溶于水
NO2
__红棕色__
气体
__刺激性__
有毒
__易__溶于水
2．化学性质
(1)实验探究：
实验装置
实验操作
在一支50
mL的注射器里充入20
mL
NO，然后吸入5
mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器
打开弹簧夹，快速吸入10
mL空气后夹上弹簧夹，观察现象，然后再振荡注射器
现象
__无明显现象__
__无色气体变红棕色__，振荡后__红棕色气体变为无色__
(2)结论：在一定条件下，NO与NO2可以相互转化，反应的化学方程式为
①NO→NO2：__2NO＋O2===2NO2__；
②NO2→NO：__3NO2＋H2O===2HNO3＋NO__(工业制取硝酸)。
预习自测
1．下列反应起到了固氮作用的是(　A　)
A．工业上N2与H2在一定条件下合成NH3
B．NO与O2反应生成NO2
C．NH3被O2氧化成NO和H2O
D．由NH3制备化肥NH4HCO3
解析：氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，只有A项符合题意。
2．大家在吃薯条等膨化食品时，会发现袋子里东西并不多却鼓鼓囊囊的，袋子里填充的是食品级的氮气而非空气。主要作用有三个方面：①延长食品的保质期；②可以抵御外界潮气的侵入；③保护食品不被压碎。
下列关于N2性质的叙述中错误的是(　A　)
A．氮气在氢气中能燃烧
B．氮气既具有氧化性，又具有还原性
C．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定
D．氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮
解析：N2与H2在高温、高压、催化剂作用下发生反应，A项错误；N2的化合价为0价，既可升高又可降低，N2既有氧化性又有还原性，B项正确；根据氮的固定的定义，C项正确；N2与O2在放电条件下反应生成NO，D项正确。
3．下列关于氮气的说法中错误的是(　C　)
A．通常情况下N2性质很稳定，所以N2可以在电焊时作保护气
B．N2＋O22NO，该反应是汽车尾气造成污染的主要因素之一
C．N2在空气中约占质量比的
D．在反应3Mg＋N2Mg3N2中N2作氧化剂
解析：N2的化学性质很稳定，常用作保护气，A项正确；N2与O2在高温或放电条件下生成NO，NO易被O2氧化成NO2，故汽车尾气会造成环境污染，B项正确；N2在空气中的体积分数约为，C项错误；N2与Mg的反应中N2的化合价降低做氧化剂，D项正确。
4．工业上常用原理：NOx＋NH3―→N2＋H2O，使其转化为无毒的N2，现有NO、NO2的混合气体3.0
L，可与3.5
L相同状况的NH3恰好完全反应，全部转化为N2，则在原混合气体中NO和NO2的物质的量之比是(　D　)
A．1∶1
B．2∶1
C．3∶1
D．1∶3
解析：相同状况下，气体的体积比等于物质的量之比，则3.0
mol
NO、NO2混合气体与3.5
mol
NH3恰好反应生成N2，设NO为x
mol，则NO2为(3－x)mol，由得失电子守恒可知2x＋4(3－x)＝3×3.5，x＝0.75，故原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为1∶3。
5．某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加，但树木、灌木、草等植被非常茂密，但很少有人敢进入这个山谷。你能解释该山谷植被茂密的原因吗？
__雷雨天时在闪电的作用下，空气中氮气与氧气反应生成NO，然后发生NO→NO2→HNO3，HNO3随雨水进入土壤，为植被提供了丰富的氮肥。__
课堂素能探究
知识点
氮的氧化物的性质及有关计算,
问题探究
1．要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中，让水充满试管，必须按什么样的体积比混合？
提示：由3NO2＋H2O===2HNO3＋NO和2NO＋O2===2NO2得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，即当NO2和O2的体积比为4∶1时可完全溶于水。
2．将10
mL充满NO2和O2的混合气体的试管，倒置在水槽中，反应停止后试管内剩余2
mL的无色气体，则原混合气体中O2为多少毫升？
提示：①若剩余的是NO，由反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，得NO2体积为2
mL×3＝6
mL。则原有O2体积为(10
mL－6
mL)×＝0.8
mL。②若剩余的是O2，则有10
mL－2
mL＝8
mL
NO2和O2的混合气体按反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3进行。所以NO2的体积为8
mL×＝6.4
mL，O2体积为10
mL－6.4
mL＝3.6
mL。
知识归纳总结
1．NO和NO2性质的对比
NO
NO2
色、态、味、毒性
无色、无味
红棕色、刺激性气味
有毒气体
水溶性
不溶
易溶且与水反应
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
与H2O反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与O2、H2O共同反应
4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
氧化性
6NO＋4NH35N2＋6H2O
6NO2＋8NH37N2＋12H2O，NO2＋SO2===SO3＋NO，NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
2．氮的氧化物溶于水的计算
(1)原理
解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理，无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不能是NO2。
(2)方法——加合式法
①NO2和O2混合气体溶于水的计算
由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知：
V(NO2)∶V(O2)
③NO与O2同时通入水中
2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
总的化学方程式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
可知：
V(NO)∶V(O2)
③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中：
a．可先将NO和O2转化为NO2，再按上述各种情况分别处理。
b．也可先将NO2和H2O反应转化为NO，再按4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3情况处理。
┃┃典例剖析__■
典例
将盛有1
mol
NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中，再通入0.4
mol
O2，充分反应后，整个试管充满水。
(1)则原混合气体中NO与NO2体积比为多少？__3∶7__。
(2)1
mol
NO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4
mol，则NO与NO2体积比为多少？__1∶9__。
(3)1
mol
NO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1，试管倒立于盛满水的水槽中，为使整个试管充满水，需通入多少O2？__0.5_mol__。
解析：(1)设1
mol
NO和NO2的混合气体中有a
mol
NO和(1－a)mol
NO2，根据4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3和4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可得：a＋＝0.4，所以a＝0.3，V(NO)∶V(NO2)＝3∶7。
(2)设n(NO2)＝a
mol
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　　气体减少
3
mol
1
mol
2
mol
a
mol
(1－0.4)mol
a＝0.9
故NO与NO2体积比为1∶9。
(3)通入的氧气的物质的量为×0.5
mol＋
mol＝0.5
mol。
┃┃变式训练__■
　下列对NO、NO2的描述，不正确的是(　B　)
A．NO2是红棕色气体，易溶于水，不是酸性氧化物
B．NO可以用排水法收集，但不能由N2和O2直接化合而得到
C．NO、NO2在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物
D．NO、NO2都有毒，且NO是汽车尾气的有害成分之一
解析：NO2是红棕色气体，易溶于水，与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，由于反应前后元素的化合价发生了变化，因此NO2不是酸性氧化物，A正确；NO不溶于水，可以用排水法收集，由于N2性质稳定，室温下不容易反应，但在放电时可由N2和O2直接化合而得到，B错误；NO与氧气发生反应会产生NO2；NO2溶于水反应产生硝酸和NO，因此二者在一定条件下可相互转化，且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物，C正确；NO、NO2都有毒，且在汽车发动时，在电火花作用下N2和O2化合产生NO，NO是汽车尾气的有害成分之一，D正确。
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1
-第2课时　氨和铵盐
学习目标
核心素养
1．结合真实情境并通过实验探究，了解氨气的主要性质及制备，认识氨气在工业和农业生产中的重要意义。2．通过实验探究，了解铵盐的主要性质，认识铵盐在农业生产中的应用和对生态环境的影响。
宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测氨气及铵盐的性质及转化科学态度与社会责任：1．具有理论联系实际的观念，能依据实际条件并运用所学的化学知识的方法提出解决合理施用氮肥的措施，逐步形成循环利用、保护环境的观念2．能主动关心与环境保护有关的氮肥的合理施用等社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念
新课情景呈现
课前素能奠基
新知预习
一、氨
1．物理性质
颜色状态
气味
密度
溶解性
特性
__无色__气体
__刺激性__气味
__小于__空气
__极易__溶于水，1体积水能溶解__700__体积的氨气
易液化
2．化学性质
(1)实验探究：
实验装置
操作
打开止水夹，并挤压胶头滴管的胶头
将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近
现象
烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶，__形成红色喷泉，瓶内液体呈红色__
__产生大量白烟__
结论
__氨极易溶于水，水溶液呈碱性__
__氨气与氯化氢气体反应生成白色晶体__
(2)氨气的性质
氨的催化氧化是工业__制硝酸__的基础。
(3)氨水的性质
二、铵盐
1．用途与物理性质
(1)用途：农业上常用作化肥，如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。
(2)物理性质：
颜色
溶解性
状态
白色
__易溶于__水
晶体
2．化学性质
(1)铵盐的化学性质
易错提醒：并不是所有的铵盐受热分解都产生氨气，如硝酸铵。
(2)实验探究
实验装置
铵盐溶液
NH4Cl溶液
NH4NO3溶液
(NH4)2SO4溶液
现象
__试管中有气泡产生，试纸变蓝__
结论
__铵盐与强碱反应生成氨气__，离子方程式为__NH＋OH－NH3↑＋H2O__
应用
①__检验铵根离子的存在__②__制取氨__
三、氨气的实验室制法
预习自测
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)向某溶液中加入稀NaOH溶液，湿润的红色石蕊试纸不变蓝，则原溶液中一定无NH。(　×　)
(2)NH4Cl受热分解，所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl。(　√　)
(3)氨气的制备实验中可以采用碱石灰干燥氨气。(　√　)
解析：(1)某溶液中加入稀NaOH溶液，即使生成NH3·H2O，没有加热，也不会放出氨气。(2)NH4Cl受热分解生成NH3和HCl脱离固体，到达温度低的部位两者再反应生成NH4Cl，达到分离NH4Cl和NaCl的目的。(3)氨气溶于水溶液显碱性，不与碱石灰反应，故可用碱石灰干燥氨气。
2．下列关于氨的叙述中，错误的是(　C　)
A．氨易液化，因此可用作制冷剂
B．氨易溶解于水，因此可用来作喷泉实验
C．氨极易溶解于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)
D．氨溶于水显弱碱性，因此可使酚酞试剂变为红色
解析：氨易液化，液氨挥发为气体吸热，因此可用来做制冷剂，A项正确；氨易溶于水，减小容器中的压强形成喷泉，B项正确；氨极易溶于水，和氨水的稳定性无关，氨水不稳定，C项错误；氨气溶于水反应生成一水合氨在溶液中电离生成OH－离子，溶液显碱性，使酚酞试剂变红色，D项正确。
3．关于铵盐的叙述：①铵盐易溶于水；②铵盐中氮元素均为－3价；③铵盐受热易分解；④铵盐只能跟碱反应，不能跟酸反应；⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合使用。其中正确的是(　B　)
A．①②③④⑤　　　　
B．①③⑤
C．③④⑤
D．①②④
解析：①铵盐易溶于水，②在NH4NO3中，NH中氮为－3价，NO中氮为＋5价，③铵盐受热易分解，④含有碳酸根或碳酸氢根的铵盐，[如(NH4)2CO3和NH4HCO3]既可与碱反应也可以与酸反应，⑤铵态氮肥不宜跟碱性物质如草木灰混合使用，铵盐遇碱生成氨气，降低肥效，所以选B。
4．试管中盛有白色晶体，检验它是否是铵盐的方法中不可行的是(　A　)
A．加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
B．加浓氢氧化钠溶液，加热，将湿润的pH试纸放在试管口
C．加浓氢氧化钠溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口
D．加浓氢氧化钠溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
解析：若铵盐为NH4Cl，NH4Cl在试管底部受热分解，在试管口重新反应生成NH4Cl，无法检验NH3，A项错误；加入NaOH溶液加热，将湿润的pH试纸放在试管口，试纸变蓝，B项正确；加NaOH溶液加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒放在试管口，若产生大量白烟(NH4Cl)，证明固体为铵盐，C项正确；加NaOH溶液加热，将湿润的红色石蕊试纸放在管口，若试纸变蓝，证明含有铵盐，D项正确。
5．有一位农民伯伯看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受潮了，就放在太阳下面晒，下午取的时候发现少了许多。请解释相关原因？
__在太阳光的照射下，碳酸氢铵受热分解生成NH3、CO2、水蒸气，故固体减少。__
课堂素能探究
喷泉实验,
知识点?
问题探究
喷泉，指由地下喷射出地面的泉水，是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。某同学组装了一套喷泉实验装置(如下图所示)。
(1)如何操作才能引发该喷泉实验？
提示：打开止水夹，用手(或热毛巾等)焐热烧瓶，氨气受热膨胀，使氨气通过导管与水接触，即产生喷泉。(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶，烧瓶内氨气溶于水)
(2)某同学做课本中喷泉实验时，打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内，可并未产生喷泉，试分析实验失败可能的原因是什么？
提示：①装置气密性不好；②收集的NH3纯度较低；③烧瓶不干燥等。
知识归纳总结
1．原理和装置
(1)氨气喷泉实验
形成原理
当气体接触外部的水或溶液时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应，从而使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。
引发操作
打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。
(2)实验成功的关键——“三要”
①装置气密性——要好。
②烧瓶和气体——要干。
③烧瓶内的氨气——要满。
2．喷泉的常见类型
方法
减小内压法
增大外压法
装置
原理
减小烧瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象
增大锥形瓶内气体压强，形成压强差，产生喷泉现象
3．常见产生喷泉实验的组合
气体
NH3
HCl
SO2、CO2、NO2、Cl2
NO2和O2
吸收剂
水或盐酸
水或氢氧化钠溶液
浓氢氧化钠溶液
水
┃┃典例剖析__■
典例1
喷泉是一种常见的现象，其产生的原因是存在压强差。
(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是__D__。
A．SO2和H2O　　　　
B．CO2和NaOH溶液
C．NH3和H2O
D．NO和H2O
(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置，从产生喷泉的原理来分析，图Ⅰ是__减小__上部烧瓶内气体压强；图Ⅱ是__增大__下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小”)。
(3)某学生积极思考喷泉原理的应用，设计了如图Ⅲ所示的装置。
①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，则可能出现的现象为__HCl气体进入盛有NH3的集气瓶，产生大量的白烟__。
②在①操作的基础上，打开活塞c，产生的现象是__两烧瓶同时产生喷泉__。
解析：(1)极易溶于水或气体与溶液易发生化学反应可形成图Ⅰ中喷泉，A、C利用气体的溶解性形成喷泉，B中发生化学反应形成喷泉，而D中NO不溶于水，不能形成喷泉；(2)图Ⅰ和图Ⅱ两套装置，均产生压强差，形成喷泉，图Ⅰ是减小上部烧瓶内气体压强，而图Ⅱ是增大下部锥形瓶内气体压强；(3)①如果关闭活塞c，打开活塞a、b，再挤压胶头滴管，有氨气的烧瓶内气压减小，移动到指定处，则观察到HCl气体进入盛有NH3的烧瓶，HCl与氨气结合生成氯化铵，产生大量的白烟；②在①操作的基础上，打开活塞c，烧瓶内气体减少，外压大于内压，形成喷泉，则现象为①②两烧瓶同时产生喷泉。
┃┃变式训练__■
1．如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(　A　)
A．Cl2(饱和食盐水)　无色喷泉
B．NH3(H2O含石蕊)　蓝色喷泉
C．HCl(H2O含石蕊)　红色喷泉
D．CO2(NaOH溶液)　无色喷泉
解析：氯气在饱和食盐水中溶解度很小，不会形成压强差，不会产生喷泉，A项不符；氨气极易溶于水，可形成喷泉，又因氨水溶液显碱性，石蕊遇碱变蓝，所以形成蓝色喷泉，B项符合；HCl极易溶于水，可形成喷泉，又因盐酸溶液显酸性，石蕊遇酸变红，C项符合；CO2与NaOH反应，形成压强差而产生喷泉，Na2CO3溶液无色，所以喷泉颜色为无色，D项符合。
氨气的实验室制法和NH的检验,
知识点?
问题探究
1．实验室制取氨气时，碱不选用NaOH、KOH，其原因是什么？
提示：消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因是NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生氨气，在加热条件下还会腐蚀试管。
2．某同学根据铵盐受热分解的性质，认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气，你怎么看？
提示：不行。NH4Cl分解得到NH3和HCl，两种气体在试管口遇冷反应又生成NH4Cl，得不到氨气。
知识归纳总结
1．氨气的实验室制法
(1)反应原理：
2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O
(2)装置：
(3)氨气制备实验各部分装置的选择：
装置
选择
选择原因
制备装置
固＋固气
反应原理
净化装置
装有碱石灰的干燥管
NH3具有碱性，不与碱石灰反应
不用浓硫酸和无水氯化钙
NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收
收集装置
向下排空气法
NH3的密度远小于空气，且常温下不与空气成分反应
不采用排水法
NH3极易溶于水
验满方法
将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色
氨水显碱性
将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生
氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒
尾气处理
试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球
NH3极易溶于水，与酸反应
2．氨气的其他制法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
NH3·H2ONH3↑＋H2O
浓氨水＋固体NaOH
NaOH溶于水放热，促使氨水分解，且OH－浓度的增大有利于NH3的放出
浓氨水＋固体CaO
NH3·H2O＋CaO===NH3↑＋Ca(OH)2，CaO的作用：①吸水后放热促进NH3的放出；②增加溶液中的OH－浓度，减小NH3的溶解度
3．NH的检验方法
(1)原理：
(2)方法：
―→
―→
特别提醒：实验室制备氨气的几个注意事项
(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。
(2)发生装置的试管口略向下倾斜。
(3)由于氨气的密度比空气小，因此收集氨气时，导管口应插入试管的底部。
(4)棉花团上蘸有稀硫酸，既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。
(5)干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂，也不能用CaCl2干燥，原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。
┃┃典例剖析__■
典例2
实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：
(1)实验室用B装置制取氨气，通常使用的药品是__NH4Cl和Ca(OH)2固体__。
(2)某研究性学习小组对实验室制取NH3进行了如下设计：
①甲同学拟用浓氨水和固体NaOH制取NH3，并用图C装置作为NH3的发生装置。固体NaOH的作用为__加入NaOH使浓氨水中c(OH－)增大，促进NH3逸出，NaOH固体溶解放热，使NH3的溶解度降低，NH3逸出__。
②乙同学建议，将实验室制取氨气装置B的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上来收集氨气，并确定不污染环境，请根据其设想回答：若用排空气法收集NH3，请在图D的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置，标出所用的试剂(自选)名称。若用排液取集气法收集NH3，可选用的试剂是__C__(填序号)。
A．H2O
B．浓硫酸
C．CCl4
D．饱和食盐水
____
解析：(1)利用装置B的特点，需要加热来制取氨气，则可选用NH4Cl和Ca(OH)2固体；(2)①加入NaOH使浓氨水中c(OH－)增大，促进NH3逸出，且NaOH固体溶解放热，降低NH3的溶解度，NH3逸出；②氨气的密度比空气小，所以应该用向下排空气法收集，故瓶口向上来收集时应短进长出，还应注意尾气吸收，氨气易溶于水、浓硫酸、饱和食盐水，故用排液法收集氨气只能选择CCl4。
┃┃变式训练__■
2．关于实验室制取氨气的说法中正确的是(　D　)
A．虽然氨水受热分解可产生氨气，在实验室也不能用加热浓氨水的方法制得氨气
B．通常可选择浓硫酸为干燥剂，除去氨气中的水蒸气
C．既可用向下排空气法收集NH3，又可用排水法收集NH3
D．用碱石灰代替消石灰与NH4Cl固体加热制取NH3，可使反应速率加快
解析：可以用加热浓氨水的方法制得氨气，A项错误；浓硫酸与氨气反应生成(NH4)2SO4，不能用浓硫酸干燥氨气，B项错误；氨气易溶于水，不能用排水法收集氨气，C项错误；碱石灰中的CaO与H2O反应，可加快生成氨气的速率，D项正确。
名师博客呈现
1．氨气和氨水性质小结
(1)NH3是中学阶段所学的唯一的碱性气体，也是中学阶段唯一一种能与酸反应生成盐、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，这在推断题中经常用到。
(2)NH3·H2O是一种弱碱，氨的水溶液(俗称氨水)显弱碱性，能使酚酞溶液变红或使红色石蕊试纸变蓝。
(3)氨水中溶质是NH3·H2O，但在计算时，将NH3视为溶质，注意氨水浓度越大，其密度越小。
(4)NH3还能与其他具有氧化性的物质反应，如氯气、氧化铜、氮氧化物等。2NH3(少量)＋3Cl2===N2＋6HCl,8NH3(过量)＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，可用于检验输送Cl2的管道是否泄漏；2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O，可用于实验室制备氮气；2xNH3＋3NOxN2＋3xH2O，是治理氮氧化物污染的原理。
2．尾气处理时注意防倒吸
多余的氨气要吸收(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在用水吸收氨气时要防止倒吸，常采用的装置有：
〔即时训练〕
氨(NH3)是重要的含氮化合物。为了在实验室制取干燥的氨气，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验装置：
(1)实验装置和所用药品都正确的是__丙__(填“甲”“乙”或“丙”)。
(2)写出实验室制取氨气的化学方程式__2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O__。
(3)该实验装置与实验室制备__氧气__的装置相同。
解析：实验室制取氨气反应的原理是2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O，是固体与固体需要加热的反应，故与实验室制取O2的装置相同，制取的氨气应用碱石灰干燥，而不能用浓硫酸干燥。
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-第3课时　硝酸　酸雨及防治
学习目标
核心素养
1．结合真实情境并通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识硝酸在工业和农业生产中的重要意义。2．结合真实情境，认识硫、氮的化合物对生态环境的影响，了解酸雨及防治。
宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测硝酸的性质及转化科学探究与创新意识：能根据教材中给出的硝酸性质的探究问题，设计简单的实验方案，完成操作，观察现象，对实验现象作出解释科学态度与社会责任：能主动关心与环境保护有关的酸雨等社会热点问题，形成与环境和谐共处、合理利用自然资源的观念
新课情景呈现
常温下，浓硝酸或浓硫酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不再与酸反应，所以可以用铝质或铁质容器盛放浓硝酸。为什么常温下浓硫酸或浓硝酸使铝、铁钝化，让我们走进教材，学习硝酸和酸雨及防治。
课前素能奠基
新知预习
一、硝酸的性质
1．物理性质
2．化学性质
(1)酸性：
在水中的电离方程式为__HNO3===H＋＋NO__。
(2)不稳定性：
浓硝酸见光或受热会发生分解，化学方程式为__4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O__。
(3)强氧化性：
①实验探究：
实验装置
稀硝酸
浓硝酸
实验现象
反应缓慢，有少量气泡产生，__溶液变蓝__试管口有红棕色气体产生
反应剧烈，有__大量气泡__产生，__溶液变蓝__，液面上有__红棕色__气体产生
实验结论
铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成__NO__气体
铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成__NO2__气体
②强氧化性的表现：
写出下列有关反应的化学方程式：
a．与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
__3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O__。
浓硝酸与铜反应：
__Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O__。
b．与非金属反应：
浓硝酸与红热的碳(被氧化为CO2)的反应为
__C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O__。
3．硝酸的用途与工业制法
(1)用途：
(2)工业制法：
①工业流程：
②写出有关化学方程式：
N2→NH3：__N2＋3H22NH3__。
NH3→NO：__4NH3＋5O24NO＋6H2O__。
NO→NO2：__2NO＋O2===2NO2__。
NO2→HNO3：__3NO2＋H2O===2HNO3＋NO__。
二、酸雨及防治
1．SO2与NO2的主要来源、危害和防治
(1)来源
(2)危害
(3)防治
2．酸雨
(1)概念：pH<__5.6__的降水。正常雨水由于溶解了CO2，其pH约为5.6。
(2)成因：主要是大气中的__SO2__与__NO2__溶于水形成的。
(3)危害：
①直接损伤农作物、破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化。
②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。
预习自测
1．判断下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)硝酸的浓度越大，其氧化性越强。(　√　)
(2)铜与浓硝酸反应只能生成二氧化氮气体。(　×　)
(3)在铜与硝酸的反应中硝酸只表现氧化性。(　×　)
解析：(1)由铜与浓、稀硝酸反应的剧烈程度可知，硝酸的浓度越大氧化性越强。(2)铜与浓硝酸反应开始生成NO2气体，但随硝酸浓度减小，会生成NO气体。(3)铜与硝酸反应中有NO2(或NO)生成，又有硝酸铜生成，硝酸既表现氧化性又表现酸性。
2．下列因果关系不正确的是(　A　)
选项
原因
结果
A
大量植树造林
温室效应
B
SO2和NO2气体的大量排放
酸雨
C
含氮、磷等生活废水的大量排放
水华、赤潮
D
汽车尾气的排放
光化学烟雾
解析：植物光合作用会吸收CO2，大量植树造林可防止温室效应，A项错误；SO2和NO2气体大量排放，最终会转变成硫酸和硝酸，造成酸雨，B项正确；磷、氮是植物的营养元素，含氮、磷等生活废水的大量排放，会导致水体富营养化，藻类疯长，引发水华、赤潮，C项正确；汽车尾气的排放会产生氮氧化物，从而造成光化学烟雾，D项正确。
3．建材厂家常常在铝质材料的表面镀铜，提高材料的美观程度。某兴趣小组为除去镀在铝表面的铜镀层，可选用的试剂是(　B　)
A．稀硝酸
B．浓硝酸
C．稀硫酸
D．浓盐酸
解析：稀硝酸与Al、Cu均反应，A项错；铜与浓硝酸反应，铝在浓硝酸中钝化，则可除去Cu，B项正确；Cu与稀硫酸不反应，不能除去Cu，C项错误；Cu与浓盐酸不反应，不能除去Cu，D项错误。
4．公元八世纪，阿拉伯炼金术士贾比尔·本·哈扬在干馏硝石的时候发现并制得了硝酸，这是人类关于硝酸最早的记录。下列关于硝酸的叙述正确的是(　C　)
A．NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物
B．硝酸可与活泼金属反应生成盐和氢气
C．浓硝酸见光或受热易分解，必须保存在棕色瓶中
D．硝酸与铜的反应只表现出氧化性
解析：HNO3中氮元素是＋5价，NO2中氮元素是＋4价，NO2不是酸性氧化物，A项错误；金属与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO，不生成H2，B项错误；浓硝酸见光或受热易分解，所以应该保持在棕色、避光阴凉处，C项正确；硝酸与铜反应时，生成氮的氧化物和硝酸盐，则硝酸既表现出氧化性又表现酸性，D项错误。
5．中办、国办在第二轮中央生态环保督察启动之际印发了《中央生态环境保护督察工作规定》。可见国家对环境保护的重视程度。
下列环境问题与产生的主要原因不相符的是(　D　)
①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的
②“酸雨”主要是由空气中CO2的浓度增大引起的
③“温室效应”主要是由空气中CO2浓度增大引起的
④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高而引起的
A．只有①②
B．只有②③
C．全部
D．只有②
解析：①“光化学烟雾”主要是由汽车排放的氮氧化物所引起的；②“酸雨”主要是由空气中SO2和氮的氧化物的浓度增大引起的；③“温室效应”主要由空气中CO2浓度增大引起的；④“赤潮”主要是由于水体中N、P等元素含量过高引起的；所以只有②不相符，故D项正确。
课堂素能探究
硝酸的强氧化性,
知识点?
问题探究
1．少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋2价还是＋3价？过量的Fe与稀硝酸反应呢？
提示：硝酸的氧化性较强，可将Fe氧化为Fe3＋，故少量的Fe与足量稀硝酸反应，Fe被氧化为＋3价；由于Fe可与Fe3＋生成Fe2＋，故过量的Fe与稀硝酸反应得到＋2价铁。
2．铜投入稀硫酸中不会溶解，再向溶液中投入KNO3固体，铜会不会溶解？为什么？
提示：会溶解。由离子方程式8H＋＋2NO＋3Cu===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，只要溶液中同时有H＋和NO，铜就会发生反应而溶解。
知识归纳总结
1．规律
(1)硝酸的浓度越大，反应温度越高，其氧化性越强。
(2)浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。
(3)还原剂一般被氧化为最高价态。
2．表现
(1)硝酸与金属的反应
①除Au、Pt等少数金属外，硝酸几乎可以氧化所有的金属，如3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O；
②活泼金属与硝酸反应不生成H2，硝酸的浓度不同，还原产物不同；
NO2N2O、N2、NH4NO3等NO
③常温下浓硝酸能使Fe、Al钝化，加热时反应。
(2)硝酸与非金属的反应
①反应规律：非金属单质＋浓硝酸→最高价氧化物或其含氧酸＋NO2↑＋H2O；
②实例：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
(3)硝酸与还原性化合物的反应
硝酸的强氧化性还表现在可以氧化具有还原性的化合物或离子，如HI、HBr、SO2、Fe2＋、FeO、Br－、I－、S2－、SO等均能被HNO3氧化。
┃┃典例剖析__■
典例1
某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO设计了实验方案。
(1)甲同学设计如图实验(实验过程中活塞2为打开状态)。
①组装好装置检验气密性后，如何加入稀硝酸？__打开活塞1，加入稀硝酸至液面a处__。
②如何控制反应的进行？如何加快反应速率？__通过关闭或开启活塞1可以控制反应的进行；在装置左侧稍加热可以加快稀硝酸与铜的反应速率__。
③如何操作验证产生的气体为NO？__反应开始后，胶塞下方有无色气体生成，打开活塞1，漏斗中有红棕色气体，证明该气体为NO__。
(2)乙同学设计了如图所示装置(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。
①设计装置A的目的是__产生CO2，赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰__。
②装置E和F的作用是__验证NO的生成__。
为实现此作用，操作是__将注射器F中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO__。
③装置D的作用是__吸收多余的氮氧化物，防止污染空气，防止倒吸__。
解析：(1)①打开活塞1使左右大气相通，加入硝酸时，液面才能达到液面a处；②关闭或开启活塞1能控制U形管内产生气体的压强，当关闭活塞1，左侧压强大时能使铜和稀硝酸分离从而停止反应；加热可加快反应速率；③一氧化氮是无色气体，如果证明反应产生的气体是一氧化氮，需要将活塞1打开，将气体放入分液漏斗中，气体在分液漏斗中变为红棕色，则证明反应所产生的气体是一氧化氮。(2)①装置中含有氧气，对NO的检验有干扰，A产生的CO2可以排除装置中的空气；②将注射器F中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO；③氮的氧化物是大气污染物，可以被氢氧化钠溶液吸收，干燥管可以防止倒吸。
┃┃变式训练__■
1．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　D　)
①
②
③
A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体
B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
解析：A对，①中灼热碎玻璃不与浓HNO3反应，仍有红棕色气体NO2生成，说明浓硝酸受热发生了分解反应，生成NO2、O2和H2O；B对，由于浓硝酸受热分解生成NO2，则②中红棕色气体可能来源于浓硝酸的分解，故不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应；C对，③中木炭未与浓硝酸接触，生成的红棕色气体只能是挥发出的HNO3与红热木炭发生反应，或挥发出的HNO3受热分解生成NO2，说明浓硝酸具有挥发性，NO2是还原产物；D错，由于空气中含有O2，则红热的木炭可能与O2反应产生了CO2，故不能说明木炭与浓硝酸发生了反应。
硝酸与金属反应的有关计算,
知识点?
问题探究
1．铜与足量稀硝酸反应时，表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比是多少？
提示：Cu与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。当有8
mol
HNO3参加反应时，有2
mol
HNO3表现氧化性，6
mol
HNO3表现酸性，故表现酸性的HNO3与作氧化剂的HNO3物质的量之比为3∶1。
2．m
g
Cu与足量的一定浓度的硝酸充分反应，生成V
L
NO、NO2混合气体(标准状况下)，则参加反应的HNO3的物质的量是多少？
提示：被还原的硝酸无论生成NO还是NO2，均有氮原子与被还原，NO和NO2的总物质的量与被还原HNO3的物质的量相等；末被还原(起酸性作用)的硝酸等于Cu(NO3)2物质的量的2倍，故参加反应的硝酸的物质的量为(＋)mol。
知识归纳总结
1．硝酸与金属反应的规律
硝酸与金属单质反应时一部分被还原，一部分生成硝酸盐，故硝酸既表现了酸性又表现了氧化性，但硝酸与金属反应一般不生成H2。
(1)硝酸与铜的反应：
在反应中硝酸的作用可用如图表示：
可以看出，随HNO3浓度的降低，还原产物会由NO2变为NO。
①由氮原子守恒可知，无论是NO2还是NO，被还原的硝酸与被还原生成气体的物质的量总是相等的；
②未被还原的NO与Cu2＋构成Cu(NO3)2，NO的物质的量为Cu2＋物质的量的2倍；
③运用电子守恒、原子守恒，便可顺利求解参加反应的Cu、HNO3以及产物NO2、NO之间量的关系。
(2)稀硝酸与铁的反应：
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O①
3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②
反应物的量与生成物的关系如图所示：
上述反应首先发生反应①，若Fe剩余再发生反应③Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2，合并①③即可得反应②。所以，无论反应①还是反应②，被还原的HNO3皆占参与反应的HNO3的。
2．金属与硝酸反应常用的计算方法
(1)原子守恒法：HNO3与金属反应时，反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量等于显酸性的HNO3(以硝酸盐的NO形式存在于溶液中)的物质的量与显氧化性的HNO3(以NOx的形式存在)的物质的量之和。
(2)电子守恒法：HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
(3)电荷守恒：HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)有：c(NO)＝c(H＋)＋n×c(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。
┃┃典例剖析__■
典例2
在标准状况下将1.92
g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12
L，则
(1)混合气体中NO的体积为__112__mL；
(2)上题参加反应的硝酸的物质的量是__0.11__mol；
(3)上题反应中起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比是__6∶5__。
解析：(1)混合气体的总物质的量为1.12
L÷22.4
L·mol－1＝0.05
mol,1.92
g铜粉的物质的量为0.03
mol。设NO的物质的量为n1
mol，则NO2的物质的量为(0.05－n1)mol，根据得失电子守恒得3n1＋(0.05－n1)×1＝0.03×2，解得n1＝0.005，V(NO)＝0.005
mol×22.4
L·mol－1＝0.112
L＝112
mL。(2)由氮原子守恒知参加反应的硝酸的物质的量n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NOx)＝2n(Cu)＋n(NOx)＝0.03
mol×2＋0.05
mol＝0.11
mol。(3)起酸性作用与作氧化剂的硝酸的物质的量之比＝2n[Cu(NO3)2]∶n(NOx)＝(0.03×2)mol∶0.05
mol＝6∶5。
┃┃变式训练__■
2.9.7
g
Cu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应，还原产物只有NO气体，其体积在标准状况下为2.24
L。将溶液稀释为1
L，测得溶液的c(H＋)＝0.1
mol·L－1，此时溶液中NO的浓度为(　B　)
A．0.3
mol·L－1
B．0.4
mol·L－1
C．0.2
mol·L－1
D．0.6
mol·L－1
解析：n(NO)＝＝0.1
mol，转移电子的物质的量＝0.1
mol×(5－2)＝0.3
mol；Cu、Zn分别与稀硝酸反应中生成＋2价阳离子，则每个金属原子生成金属阳离子间失去2个电子，根据金属和电子转移关系式得：n(Cu)＋n(Zn)＝n(e－)＝×0.3
mol＝0.15
mol，溶液中根据电荷守恒得：c(NO)＝c(H＋)＋2c(Cu2＋)＋2c(Zn2＋)＝0.1
mol·L－1＋2×0.15
mol＝0.4
mol·L－1，故选B。
名师博客呈现
1．解答有关金属与硝酸反应的思维流程
2．计算方法
原子守恒法
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中，另一部分HNO3作为氧化剂转化为还原产物，这两部分HNO3中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量
得失电子守恒法
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量
电荷守恒法
HNO3过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)有c(NO)＝c(H＋)＋xc(Mx＋)(Mx＋代表金属离子)
离子方程式计算法
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒
〔即时训练〕
在某100
mL混合酸中，HNO3物质的量浓度为0.4
mol·L－1，H2SO4物质的量浓度为0.2
mol·L－1。向其中加入1.92
g铜粉微热，待充分反应后，溶液中Cu2＋物质的量浓度约为(　B　)
A．0.15
mol·L－1
B．0.3
mol·L－1
C．0.225
mol·L－1
D．无法计算
解析：溶液中n(H＋)＝0.1
L×0.4
mol·L－1＋0.1
L×0.2
mol·L－1×2＝0.08
mol，n(NO)＝0.1
L×0.4
mol·L－1＝0.04
mol，n(Cu)＝＝0.03
mol，根据反应的离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知此时氢离子与Cu恰好完全反应，NO过量。故充分反应后，溶液中c(Cu2＋)约为＝0.3
mol·L－1。
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-第三节　无机非金属材料
学习目标
核心素养
1．通过查阅资料，了解传统无机非金属材料的原料、成分，认识无机非金属材料在生产中的应用。2．通过硅、二氧化硅的结构及性质的学习，认识硅单质、二氧化硅在生产中的应用。3．通过新型无机非金属材料的学习，认识新型无机非金属材料在生产中的应用。
宏观辨识与微观探析：能从二氧化硅、二氧化碳的结构的角度分析两者性质的差异，形成“结构决定性质”的观念科学态度与社会责任：能通过无机非金属材料的学习，认识化学对社会发展的重要贡献，具有可持续发展意识，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断
学习目标
核心素养
新课情景呈现
看到计算机的芯片，传导电话的光缆，化学实验的玻璃仪器，你能想象得出它们都是以硅或硅的化合物材料制成的吗？除了以硅酸盐为主要成分的传统无机非金属材料外，你还知道其他无机非金属材料吗？让我们走进教材一起学习无机非金属材料。
课前素能奠基
新知预习
一、硅酸盐材料
1．无机非金属材料
2．传统无机非金属材料
产品
原料
主要成分
应用
陶瓷
__黏土__(含水的铝硅酸盐)
生产建筑材料、绝缘材料、日用器皿、卫生洁具
普通玻璃
__纯碱、石灰石和石英砂(SiO2)__
__Na2SiO3、CaSiO3、SiO2__
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿，还可制造玻璃纤维用于高强度复合材料
水泥
__黏土和石灰石__少量石膏
水泥、沙子和碎石等与水混合可以得到混凝土
二、新型无机非金属材料
1．硅和二氧化硅
(1)硅元素的存在与结构
存在
原子结构示意图
周期表中位置
含量
存在形态
地壳中居第__二__位
__氧化物和硅酸盐__
__第三周期、第ⅣA族__
(2)单质硅的制备：
粗硅的制取
反应化学方程式：
(3)硅和二氧化硅的用途
2．新型陶瓷
3．碳纳米材料
碳纳米材料在__能源、信息、医药__等领域有着广阔的应用前景。
结构特点
应用
富勒烯
由碳原子构成的一系列笼形分子的总称
代表物C60开启碳纳米材料研究和应用的新时代
碳纳米管
由石墨片层卷成的管状物，具有纳米尺度的直径
用于生产__复合材料__、电池和传感器
石墨烯
只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
应用于光电器件、超级电容器、电池和复合材料
预习自测
1．下列试剂中，能用带玻璃塞的试剂瓶贮存的是(　C　)
A．氢氟酸　　　　　　　　　
B．氢氧化钠溶液
C．盐酸
D．水玻璃
解析：氢氟酸与SiO2反应生成SiF4气体，A项错误；NaOH溶液与SiO2反应中生成Na2SiO3，Na2SiO3溶液是一种黏合剂，B项错误；盐酸与玻璃中成分不反应，C项正确；水玻璃是Na2SiO3的溶液具有黏性，D项错误。
2．下列反应不能一步完成的是(　B　)
A．SiO2→Na2SiO3
B．SiO2→H2SiO3
C．Na2SiO3→H2SiO3
D．H2SiO3→SiO2
解析：SiO2难溶于水，不能一步实现，B项符合题意。
3．宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10公斤重的航天服，我国宇航员的航天服是由我国科学家研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成的，主要由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。
下列相关叙述错误的是(　B　)
A．它耐高温、抗氧化
B．它比钢铁轻，但质地较脆
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型无机非金属材料
解析：碳化硅、陶瓷和碳纤维具有耐高温抗氧化性能，A项正确；“连续纤维增韧”航空材料比钢铁轻、硬，该材料具有良好韧性，B项错误；此材料是混合物，没有固定熔点，C项正确；该材料由无机物复合而成，为新型无机非金属材料，D项正确。
4．《天工开物》记载：“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无沙黏土而为之”，“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”。下列说法错误的是(　A　)
A．沙子和黏土的主要成分为硅酸盐
B．“燃薪举火”使黏土发生复杂的物理、化学变化
C．烧制后自然冷却成红瓦，浇水冷却成青瓦
D．黏土是制作砖瓦和陶瓷的主要原料
解析：沙子的主要成分为二氧化硅，二氧化硅是氧化物，不属硅酸盐，A项错误；黏土烧制成瓦的过程为复杂的物理化学变化过程，B项正确；青瓦和红瓦是在冷却时区别的，C项正确；由“凡埏泥造瓦，掘地二尺余，择取无砂粘土而为之”可知，D项正确。
课堂素能探究
知识点
二氧化碳与二氧化硅的性质比较
问题探究
1．盛NaOH溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡胶塞，你知道这是为什么吗？
提示：试剂瓶的瓶塞一般是毛玻璃，易与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠溶液，从而使瓶塞与瓶壁黏合在一起而难以打开，所以盛NaOH溶液的试剂瓶一般是玻璃瓶、橡胶塞。
2．SiO2既能与NaOH溶液反应，也能与氢氟酸反应，能认为SiO2属于两性氧化物吗？
提示：SiO2不属于两性氧化物。两性氧化物指既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。SiO2能与氢氟酸反应，但并不生成盐和水。
知识归纳总结
二氧化碳与二氧化硅的性质比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
存在
存在于岩石、沙子、石英、水晶、硅藻土中
空气，燃料的燃烧产物
物理性质
固体，难溶于水，熔、沸点高，硬度大
通常情况下为无色无味气体，密度比空气大，微溶于水
化学性质
①与水反应
不反应
CO2＋H2O??H2CO3
②与酸反应
只与氢氟酸反应SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
不反应
③与碱液(NaOH)反应
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡皮塞)
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O或CO2＋NaOH===NaHCO3
④与碱性氧化物反应
如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3
如与Na2O反应：CO2＋Na2O===Na2CO3
⑤与碳反应
SiO2＋2CSi＋2CO↑
CO2＋C2CO
用途
制饰品、坩埚、光导纤维
干冰用于人工降雨
┃┃典例剖析__■
典例
下列叙述正确的是(　C　)
A．CO2和SiO2都是酸性氧化物，所以两者物理性质相似
B．因为CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑，所以硅酸的酸性比碳酸强
C．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
D．SiO2既能和NaOH反应，又能和HF反应，所以二氧化硅属于两性氧化物
解析：CO2和SiO2都是酸性氧化物、化学性质相似，但物理性质差别很大，A项错误；硅酸的酸性比H2CO3弱，反应之所以发生，是因为CO2为气体，可以脱离反应体系，B项错误；CO2和SiO2与C反应时都作氧化剂，C项正确；SiO2与HF反应时生成的SiF4不是盐，所以SiO2不是两性氧化物，D项错误。
┃┃变式训练__■
　2018年11月5日至7日，世界光纤光缆大会在杭州举行。本次大会以“一个光纤连接的智能世界”为主题，围绕“全球光纤光缆供需走势”、“5G和物联网带来的需求展望”、“一带一路”倡议和“智能制造”等热点议题展开深入讨论与交流。光缆的主要成分为SiO2。
下列叙述正确的是(　C　)
A．CO2与SiO2都能跟H2O反应生成相应的酸
B．SiO2与CO2都不能与酸反应
C．SiO2与CO2(干冰)都能够与氢氧化钠溶液反应
D．水晶的主要成分是SiC
解析：SiO2与H2O不反应，A项错误；SiO2与HF反应，B项错误；SiO2和CO2都与NaOH溶液反应生成盐和H2O，C项正确；水晶的主要成分是SiO2，D项错误。
名师博客呈现
高纯硅的制备原理
其中涉及的主要化学反应：
SiO2＋2CSi＋2CO↑
Si＋3HClSiHCl3＋H2
SiHCl3＋H2Si＋3HCl
〔即时训练〕
单晶硅是制作电子集成电路的基础材料，其功能远比我们想象的要大得多，这对硅的纯度要求很高。用化学方法可制得高纯度硅，其化学方程式为
①SiO2＋2CSi＋2CO↑　②Si＋2Cl2SiCl4
③SiCl4＋2H2Si＋4HCl
下列对上述三个反应的叙述中，错误的是(　D　)
A．①③为置换反应
B．②为化合反应
C．①②③均为氧化还原反应
D．三个反应的反应物中硅元素均被还原
解析：反应①③中硅元素被还原，反应②中硅元素被氧化，D项错误。
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