人教版 (新课标)必修1第四章 非金属及其化合物综合与测试教案设计

一、非金属及其化合物的性质及其应用

二、非金属及其化合物间的转化关系

1．硅及其化合物的转化关系

2．氯及其化合物的转化关系

3．硫及其化合物的转化关系

4．氮及其化合物的转化关系

5．不同非金属之间的转化关系

1.硅及其化合物

(1)Si、SiO2与碱、氢氟酸的反应。

(2)H2SiO3的弱酸性及其制备。

2．氯及其化合物

(1)Cl2与变价金属(Fe、Cu)、H2O、碱的反应。

(2)次氯酸的弱酸性、强氧化性等。

3．硫的化合物

(1)SO2酸性氧化物的性质、漂白性、还原性、氧化性等。

(2)H2SO4的三大特性等。

4．氮的化合物

(1)NO、NO2的性质及制备。

(2)NH3与H2O、O2、酸的反应。

(3)铵盐的不稳定性和铵盐与碱的反应。

(4)HNO3的强氧化性。

1．实验室检验SO2中混有CO2的装置如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．①、②、③中可依次盛放饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水

B．②的主要作用是除去SO2

C．③中观察到的现象是先有白色沉淀产生，当沉淀量达最大后再不断溶解

D．该装置也可用于检验NO2中混有NO

C　[SO2与NaHCO3反应会生成CO2，无法判断CO2的来源，A错误；①是用来除去SO2的，②是用来检验SO2是否除尽的，B错误；③中澄清石灰水与CO2反应，先生成碳酸钙，CO2过量后生成碳酸氢钙，观察到的现象是先有白色沉淀产生，当沉淀量达最大后再不断溶解，C正确；NO2与水反应会生成NO，无法检验NO2中混有NO，D错误。]

2．甲和乙两种物质混合反应(反应可加热)，将所得气体通入适量的丙中，丙中没有明显现象产生的是    (　　)

B　[A项，C与浓硫酸在加热条件下反应生成CO2、SO2和H2O，澄清石灰水能与CO2、SO2反应产生白色沉淀；B项，MnO2与稀盐酸不反应，加热时也得不到Cl2，所以品红溶液不褪色；C项，浓氨水与碱石灰作用可得NH3，NH3溶于水与AlCl3溶液反应产生白色沉淀；D项，Cu与浓硝酸反应产生NO2，NO2溶于水生成HNO3和NO，HNO3能将HSO氧化为SO，从而产生BaSO4白色沉淀。]

气体的制备与性质探究是化学试题的重要题型，综合考查化学的核心素养，是近几年高考试题的热点内容。其主要命题点有：

(1)常见气体(H2、O2、CO2、Cl2、NH3、SO2等)的制备原理。

(2)常见气体制备的发生装置类型

固＋固气，固＋液―→气，固＋液气。

(3)常见气体的干燥，除杂试剂及其装置。

(4)常见气体的性质探究装置。

(5)常见气体的收集和尾气处理装置或方法。

3．钌(Ru)是一种硬而脆的多价稀有金属，性质很稳定。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度

B．洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去HCl

C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热

D．启普发生器不可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气

C　[可燃性气体加热前必须验纯，可通过爆鸣声判断氢气的纯度，A正确。盐酸具有挥发性，洗气瓶的作用是除去挥发出的HCl气体，可以盛装NaOH溶液，B正确。结束反应时，应先停止加热，再关闭活塞K，否则产生的金属容易再次被氧化，C错误。二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，故启普发生器不可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，D正确。]

4．漂白粉在工业上有着重要的应用，某同学利用下列仪器在实验室中进行制备漂白粉的实验。请回答下列问题：

Ⅰ.氯气的制备

(1)装置C的名称为        。

(2)实验室选择图中的装置制备并收集干燥的氯气，其连接顺序为        (填字母)。

(3)装置F的作用为        。

Ⅱ.漂白粉的制备

(4)已知：氯气和石灰乳在反应的过程中会放热，当温度较高时会生成Ca(ClO3)2。为了制得纯度较高的漂白粉并提高产率，实验中可采取的措施有        、        (不改变石灰乳的浓度和体积)。

(5)若将100 mL 12.0 mol·L－1盐酸与3.48 g MnO2反应制得的氯气全部通入足量的石灰乳中，理论上最多可制得Ca(ClO)2        g。

[解析]　(2)实验室利用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制备Cl2，因为浓盐酸易挥发，所以制得的Cl2中混有HCl和水蒸气两种杂质气体，要收集干燥的Cl2，则要先用饱和食盐水除去其中的HCl气体，再用浓硫酸除去其中的水蒸气，最后用向上排空气法收集Cl2，多余的Cl2用碱石灰吸收，故仪器的连接顺序为BFEDC。

(3)根据(2)中分析可知，饱和食盐水用来除去Cl2中混有的HCl杂质。

(4)为了制得纯度较高的漂白粉并提高产率，则应减少副产物的生成，根据题意知，温度较高时会生成Ca(ClO3)2，故可采用冷却反应装置、缓慢通入氯气让反应物充分接触等措施。

(5)n(MnO2)＝＝0.04 mol，n(HCl)＝12.0 mol·L－1×100×10－3 L＝1.2 mol，由MnO2与浓盐酸反应的化学方程式：

MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

　       1　　　　　4

　     0.04 mol　  1.2 mol

可判断出浓盐酸远远过量，故要用MnO2的量进行计算。设生成Ca(ClO)2的质量为x。根据反应方程式可得出如下关系式：

2MnO2～2Cl2～Ca(ClO)2

2 mol　　　　　143 g

0．04 mol　　　　x

解得x＝2.86 g。

[答案]　(1)球形干燥管　(2)BFEDC

(3)除去Cl2中混有的HCl杂质

(4)缓慢通入氯气　充分冷却反应装置(其他合理答案也可)　

(5)2.86