新教材2023版高中化學(xué)微專題大素養(yǎng)1第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素課件新人教版必修第二冊(cè)

微專題·大素養(yǎng)①第五章章末共享微專題一常見非金屬元素的特征轉(zhuǎn)化關(guān)系與應(yīng)用1.直線轉(zhuǎn)化關(guān)系2.三角轉(zhuǎn)化關(guān)系3.交叉轉(zhuǎn)化關(guān)系[微訓(xùn)練一]1.合成氨及其相關(guān)工業(yè)中，部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：下列說法不正確的是（）A．甲、乙、丙三種物質(zhì)都含有氮元素B．反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的氧化劑一定相同C．Ⅵ的產(chǎn)物可在上述流程中被再次利用D．丁為NaHCO3答案：B解析：由圖可知，甲是氮?dú)?，與氫氣化合生成氨氣。反應(yīng)Ⅴ是侯氏制堿法，故丁是碳酸氫鈉。氨氣發(fā)生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，故乙是一氧化氮，丙是二氧化氮。由上述分析可知，甲、乙、丙三種物質(zhì)中都含有氮元素，A正確。反應(yīng)Ⅱ?yàn)榘睔獾拇呋趸磻?yīng)，氧化劑為氧氣；反應(yīng)Ⅲ為一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，氧化劑為氧氣；反應(yīng)Ⅳ為二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，氧化劑和還原劑均是二氧化氮，B錯(cuò)誤。碳酸氫鈉受熱分解生成的二氧化碳可以在反應(yīng)Ⅴ中循環(huán)利用，C正確。由上述分析可知，丁為NaHCO3，D正確。2.CuSO4是一種重要的化工原料，其制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是

（）A．相對(duì)于途徑①，途徑②更好地體現(xiàn)了“綠色化學(xué)”思想B．Y在反應(yīng)中起到還原劑的作用C．將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌可制得膽礬晶體D．CuSO4在1100℃分解所得氣體X可能是SO2和SO3的混合氣體答案：D解析：途徑①，銅和濃硫酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化硫氣體污染空氣，途徑②，制取等質(zhì)量膽礬需要的硫酸少且無污染性氣體產(chǎn)生，更好地體現(xiàn)了“綠色化學(xué)”思想，故A正確。硫酸銅和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，氫氧化銅和Y反應(yīng)生成氧化亞銅，銅元素化合價(jià)降低，得到電子，被還原，則Y在反應(yīng)中起到還原劑的作用，故B正確。將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾洗滌可制得膽礬晶體，故C正確。硫酸銅分解生成Cu2O、氧氣、SO3和SO2，根據(jù)2CuSO4Cu2O＋

SO2↑＋SO3↑＋O2↑知，X可能是O2、SO2和SO3的混合氣體，若只是二氧化硫和三氧化硫，銅元素、硫元素化合價(jià)只有降低，無元素化合價(jià)升高，不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，故D錯(cuò)誤。3.非金屬單質(zhì)A經(jīng)如圖所示的過程轉(zhuǎn)化為含氧酸D，已知D為強(qiáng)酸，請(qǐng)回答下列問題：若A在常溫下為氣體，C是紅棕色的氣體。（1）A、C的化學(xué)式分別是：A

；C

。（2）D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________。解析：依據(jù)圖示中的連續(xù)氧化轉(zhuǎn)化關(guān)系和D為含氧酸、強(qiáng)酸，可確定D為H2SO4或HNO3。A在常溫下為氣體非金屬單質(zhì)，C是紅棕色的氣體，則A為N2，C為NO2，D為HNO3。N2

NO2Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O4.A、B、C、D、E五種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：請(qǐng)完成下列問題：（1）若A通常狀態(tài)下為固態(tài)單質(zhì)，則A→E分別為（寫化學(xué)式）A

，B

，C

，D

，E

。（2）若A通常狀態(tài)下為氣態(tài)單質(zhì)，則A→E分別為（寫化學(xué)式）A

，B

，C

，D

，E

。（3）寫出（2）中E→C轉(zhuǎn)化的離子方程式______________________________。SH2SSO2SO3H2SO4N2NH3NONO2HNO3

5.下圖中A～J分別代表相關(guān)反應(yīng)中的一種物質(zhì)，已知A分解得到等物質(zhì)的量的B、C、D，B、D為常溫下的氣態(tài)化合物，C為常溫下的液態(tài)化合物，圖中有部分生成物未標(biāo)出。請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝海?）A的化學(xué)式為___________。（2）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：D＋G―→H：______________________________________________。F＋J―→B＋C＋I(xiàn)：________________________。NH4HCO3（3）0.3molI與足量C反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

mol。（4）容積為10mL的試管中充滿I和G的混合氣體，倒立于盛水的水槽中，水全部充滿試管，則原混合氣體中I與G的體積分別為

mL、

mL。0.2826.晶體硅是信息科學(xué)和能源科學(xué)的一種重要材料，可用于制芯片和太陽(yáng)能電池等。下列流程圖是工業(yè)上制取純硅的一種方法：請(qǐng)回答下列問題：（1）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為

；在上述生產(chǎn)過程中除反應(yīng)Ⅰ屬于置換反應(yīng)外還有

（填反應(yīng)的代號(hào)“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”）。Ⅱ、Ⅲ（2）A、B、C三種氣體中，在“節(jié)能減排”中作為減排目標(biāo)的一種氣體是

。（寫化學(xué)式）（3）純硅可與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氫氣，其化學(xué)方程式為

。（4）工業(yè)上制取合成氨的原料H2是先將焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣，再提純水煤氣，從而得到純凈的H2，則工業(yè)上制得純凈H2的化學(xué)方程式為

。CO2Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑

微專題二環(huán)境污染與防治1.常見的環(huán)境污染環(huán)境污染形成原因主要危害溫室效應(yīng)大氣中CO2含量不斷增加全球變暖，冰川融化酸雨SO2和氮氧化物的排放土壤酸化，腐蝕建筑物光化學(xué)煙霧氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧盼：θ梭w健康和植物生長(zhǎng)臭氧空洞氮氧化物和氟氯代烴的排放地球上的生物受太陽(yáng)紫外線的傷害加劇赤潮和水華含磷洗衣粉的大量使用及其廢水的任意排放使藻類過度繁殖，水質(zhì)惡化，發(fā)生在海水中為赤潮，淡水中為水華白色污染聚乙烯塑料的大量使用，任意丟棄破壞土壤結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境2.SO2和氮的氧化物的吸收、轉(zhuǎn)化（1）NaOH溶液吸收SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2ONO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O特別提醒

（1）氮的氧化物是造成酸雨和臭氧層空洞的共同污染物。（2）NO在破壞臭氧層的過程中可發(fā)生如下反應(yīng)：NO＋O3―→NO2＋O2①NO2＋O―→NO＋O2②總反應(yīng)方程式為O3＋O===2O2，從整個(gè)反應(yīng)來看NO作催化劑。（3）NO使人中毒的原理與CO相似，被人吸入后與血紅蛋白結(jié)合生成一氧化氮血紅蛋白，從而使血紅蛋白失去運(yùn)輸O2的能力。[微訓(xùn)練二]1.SO2屬于嚴(yán)重的大氣污染物，可用H2與SO2高溫反應(yīng)消除SO2的污染，其反應(yīng)原理可分為兩步，過程如圖所示：下列說法正確的是（）A．SO2排放到空氣中會(huì)形成pH≈5.6的酸雨B．可用CuSO4溶液檢驗(yàn)是否有X氣體生成C．在100～200℃時(shí)發(fā)生的是置換反應(yīng)D．工業(yè)上可用濃硝酸處理工業(yè)尾氣中的SO2答案：B2.某興趣小組設(shè)計(jì)出下圖所示裝置來改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化。（固定裝置略去）（1）實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞b，向試管d中加水至浸沒長(zhǎng)導(dǎo)管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，其目的是________________。（2）在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸，c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。再由a向c中加2mL蒸餾水，c中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________。檢查裝置氣密性Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O反應(yīng)變緩，氣體顏色變淺（3）下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是

，理由是__________________。（4）該小組同學(xué)向d中加入KBr溶液，c中加入固體KMnO4，由a向c中加入濃鹽酸。觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___________________________；該小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_______________________________，但此實(shí)驗(yàn)的不足之處是_______________________________。方案反應(yīng)物甲Cu、濃HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3丙耗酸量最少，無污染c中有黃綠色氣體產(chǎn)生，d中溶液變?yōu)槌壬C明氧化性KMnO4>Cl2>Br2沒有處理尾氣解析：(1)形成封閉系統(tǒng)的氣體在熱脹冷縮作用下壓強(qiáng)發(fā)生變化，可用于檢查裝置封閉是否完好。(2)銅與濃硝酸反應(yīng)較劇烈，生成NO2氣體呈紅棕色，銅與稀硝酸反應(yīng)相對(duì)平穩(wěn)，放出無色氣體NO，即混合氣體顏色變淺。(3)銅直接與濃、稀HNO3反應(yīng)都有對(duì)環(huán)境有危害的污染物NOx產(chǎn)生，而Cu先與O2化合生成CuO后，再與HNO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成Cu(NO3)2時(shí)不產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有危害的物質(zhì)，且消耗HNO3量較少。(4)KMnO4在常溫下與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，氯氣置換KBr溶液中的溴使溶液顯橙色，通過反應(yīng)現(xiàn)象證明有氧化還原反應(yīng)發(fā)生，證明給定物質(zhì)氧化性(或還原性)強(qiáng)弱；氯氣有毒，實(shí)驗(yàn)裝置中還應(yīng)該有尾氣處理部分。3.氮的氧化物（用NOx表示）是大氣污染物，必須進(jìn)行處理。（1）汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。①汽車尾氣中的CO來自于

，NO來自于

。汽車尾氣對(duì)環(huán)境的危害主要有________________________________________（至少填兩種）。②在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理汽車尾氣中的CO、NOx，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無毒氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為_____________________________________。汽油的不完全燃燒N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應(yīng)形成硝酸型酸雨、導(dǎo)致光化學(xué)煙霧、產(chǎn)生溫室效應(yīng)等（2）用氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體。同溫同壓下，3.5`L`NH3恰好將3.0`L`NO和NO2的混合氣體完全轉(zhuǎn)化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積比是______。（3）工業(yè)尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理，若NO與NO2按物質(zhì)的量之比為1∶1混合時(shí)被足量NaOH溶液完全吸收后得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學(xué)式是_________。1∶3NaNO2

4.煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測(cè)其含量，選用如下采樣和檢測(cè)方法。回答下列問題：采樣步驟：①檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性；②加熱器將煙道氣加熱至140℃；③打開抽氣泵置換系統(tǒng)內(nèi)空氣；④采集無塵、干燥的氣樣；⑤關(guān)閉系統(tǒng)，停止采樣。（1）A中裝有無堿玻璃棉，其作用為__________。（2）C中填充的干燥劑是___（填序號(hào)）。a．堿石灰b．無水CuSO4c．P2O5除塵c（3）用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用與D（裝有堿液）相同，在虛線框中畫出該裝置的示意圖，標(biāo)明氣體的流向及試劑。（4）采樣步驟②加熱煙道氣的目的是_________________________。

防止NOx溶于冷凝水解析：(1)