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1_4.PDF教参电子书——知识讲解册_2024版教学资源包_2024版.新高考版化学.5·3A版_6_专题六非金属及其化合物_6_专题电子书

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文档文本内容

专题六 非金属及其化合物
基础篇
考点 一 无机非金属材料 考点 二 卤族元素 海水资源的开发利用
一、三大传统无机非金属材料 一、氯气
1. 陶瓷 主要成分为硅酸盐 主要原料为黏土 1. 物理性质 黄绿色 有刺激性气味的气体 密
: , 。 : 、 ;
2.
水泥 主要成分为硅酸盐 主要原料为石灰 度比空气大 可溶于水 时 体积水可
: , ; ,25 ℃ ,1
石 黏土 石膏 溶解 体积氯气
、 、 。 2 。
3. 玻璃 普通玻璃的主要成分为 2. 化学性质
: Na2SiO3、
原料为石英砂 纯碱 石灰石
CaSiO3、SiO2, 、 、 。
二、新型无机非金属材料
1.
硅
制备 1 800~2 000 ℃ 粗硅
1) :SiO2 +2C 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅Si( ) +
300 ℃
2CO↑,Si+3HCl 􀪅􀪅􀪅􀪅SiHCl3 +H2,SiHCl3 +
1 100 ℃
H2 􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅Si+3HCl。 注意 氯气与变价金属反应时,一般生成高价金属
①
用途 作半导体材料 用于太阳能电池
2) :① ;② ; 氯化物。 氯气有毒。
②
用于制芯片 3.
实验室制法
③ 。
2.
二氧化硅
原理 浓 △
存在形式 石英 水晶 玛瑙 沙子等 1) :MnO2 +4HCl( )􀪅􀪅MnCl2 +Cl2↑+
1) : 、 、 、 。
化学性质 2H2O。
2)
装置
酸性氧化物 2)
① :SiO2 +2NaOH 􀪅􀪅 Na2SiO3 +
盛有碱性物质的试剂瓶要用橡胶塞
H2O( ,
不能用玻璃塞
)。
注意 硅酸钠溶液与盐酸反应:
Na2SiO3+2HCl 􀪅􀪅
。
H2SiO3↓+2NaCl
注意 用 、 、 ( ) 等固体与浓盐酸
能与氢氟酸反应 KMnO4 KClO3 Ca ClO 2
② :SiO2 +4HF􀪅􀪅 SiF4↑+2H2O。
在常温下反应也可制得 。
用途 制作光导纤维 化学仪器 光学仪器 Cl2
3) : 、 、 、
4.
氯水的成分及性质
钟表部件等
。
3. 新型陶瓷 高温结构陶瓷 压电陶瓷 透明陶 新制氯水的成分 + -
: 、 、
1) :Cl2、HClO、H2O、H 、Cl 、
瓷 超导陶瓷等 碳化硅 俗称金刚砂 - - 三分子四离子 专
、 。 (SiC) , ClO 、OH ( )。 题
六
硬度大 耐高温 新制氯水的性质 所含微粒性质的综合
、 。 2) ——— 非
4. 碳纳米材料 富勒烯 碳纳米管 石墨烯等 具有氧化性 能氧化 2+ - -等 金
: 、 、 。 ①Cl2: , Fe 、Br 、I 。 属
及
其
【学术探索情境】 新型催化剂燃料电池 质子交换膜燃料电池具有放电功率大、无污染等优点。 由超小尺寸的 化
合
金属间化合物颗粒组装成的燃料电池中,位于介孔碳内部的铂基金属间化合物颗粒有利于燃料电池工 物
Pt3Co
况下的三相界面优化。 241
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋- 加入 溶液产生白色沉淀 溴 常温下唯一呈液态的非金属单质 易挥发
②Cl : AgNO3 。 : ,
不稳定性 在光照下分解产生气泡 漂 且有毒 液封保存
③HClO: , ; , 。
白性 使湿润的有色布条或品红溶液褪色 碘 易升华 淀粉遇 变蓝 易与
, 。 : , I2 。 I2 Na2S2O3
+ 酸性 与活泼金属 碳酸盐反应产生气泡 溶液反应 2- - 2-
④H : , 、 。 :I2 +2S2O3 􀪅􀪅2I +S4O6 。
与 +共同作用使紫色石蕊溶液先变红 四、卤素离子的检验
⑤HClO H
后褪色 1. 沉淀法 向未知液中滴加 溶液和稀硝
。 : AgNO3
二、氯的化合物 酸 若生成白色沉淀 则有 - 若生成浅黄色
, , Cl ;
1. H O Cl
次氯酸( — — ) 沉淀 则有 - 若生成黄色沉淀 则有 -
, Br ; , I 。
弱酸性 弱于 2. 置换—萃取法 向未知液中加适量新制饱和
① ( H2CO3) :
强氧化性 漂白性 氯水振荡后 加入 振荡 有机层呈红棕
② ( ) , CCl4 ,
不稳定性 光照 色或橙红色 则有 - 有机层呈浅紫色或紫
, Br ;
③ (2HClO 􀪅􀪅2HCl+O2↑)
2. 次氯酸盐 色 则有 -
, I 。
3. I-
置换—淀粉法检验 向未知液中先加入淀
漂白液 有效成分
:
1) ( :NaClO)
粉溶液 不变蓝 然后加适量新制饱和氯水振
制备 通入 溶液中
, ,
:Cl2 NaOH ,Cl2 +2NaOH
荡后 溶液变蓝 则有 -
, , I 。
􀪅􀪅NaCl+NaClO+H2O。
五、海水资源的开发利用
漂白粉 有效成分
2) [ :Ca(ClO)2] 1.
氯碱工业
制备 通入冷的石灰乳中
:Cl2 ,2Cl2 +2Ca(OH)2
{ (阳极)
海 粗 精制 饱和食 电解
Cl2
􀪅􀪅CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O。 水
→
盐
→
盐水
→ 、 (阴极)
失效原因 H2 NaOH
:Ca(ClO)2 +H2O+CO2 􀪅􀪅CaCO3 +
电解
光照 反应原理
2HClO,2HClO 􀪅􀪅2HCl+O2↑。
2.
:2NaCl+2H2O􀪅􀪅2NaOH+H2↑+Cl2↑。
三、卤素单质(X )的性质 海水提溴
2
1.
相似性
都能与大多数金属反应生成金属卤化物 如
① ,
和铁反应生成 除外 生成
FeX3(I2 , FeI2);
都能与 反应生成
② H2 HX; 反应原理 - -
能与 或碱发生歧化反应 除外 :①Cl2 +2Br 􀪅􀪅2Cl +Br2;
③ H2O (F2 )。
2. 递变性 按 的顺序 ②Br2 +SO2 +2H2O 􀪅􀪅H2SO4 +2HBr;
( F2、Cl2、Br2、I2 )
颜色逐渐加深 熔 沸点逐渐升高 密度逐渐 ③2HBr+Cl2 􀪅􀪅2HCl+Br2。
① , 、 , 3. 海带提碘
增大
;
5 单质氧化性 与 反应难易程度 逐渐减
年
② ( H2 )
高 弱 -的还原性逐渐增强
考 ,X 。
3 3. 特殊性
年
模 氟 氟元素无正价 是非金属性最强的元素 反应原理 - -
拟 : , 。 :2I +Cl2 􀪅􀪅2Cl +I2。
A 单质与水反应
版 :2F2 +2H2O 􀪅􀪅 4HF+O2。
高
考 【学术探索情境】 分子盔甲 “分子盔甲”为新冠疫苗等的储运难题提供了新的解决方案。 在模拟的各种环境
化
学 下,穿上新型晶态材料保护壳———“分子盔甲”的药物仍然保持其结构和活性,而且在使用前能以极其简便的
242 方式完全去除保护壳,不会随药物进入人体。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋考点 三 硫及其化合物
浓 △
Cu+2H2SO4( )􀪅􀪅 CuSO4 +SO2↑+2H2O
一、硫单质
浓 △
1.
物理性质 黄色固体 质脆 难溶于水 微溶于
C+2H2SO4( )􀪅􀪅 2SO2↑+CO2↑+2H2O
: , , , 常温下 浓硫酸可使 钝化
, Fe、Al 。
酒精 易溶于 3.
, CS2。 接触法制硫酸
2.
化学性质
反应原理及设备
:
高温
二、二氧化硫 沸腾炉
Ⅰ.4FeS2 +11O2 􀪅􀪅2Fe2O3 +8SO2
1.
物理性质 无色 有刺激性气味的气体 密度 催化剂
: 、 , 接触室
比空气大 易溶于水 体积水约溶解 体
Ⅱ.2SO2 +O2 􀜩􀜑􀜑􀜑􀜨2SO3
△
; ,1 40
吸收塔
积 Ⅲ.SO3 +H2O 􀪅􀪅H2SO4
SO2。
2. 注意 硫黄( )也是制取 的原料。
化学性质 S H2SO4
4.
硫酸根离子的检验
原理 2+ 2-
1) :Ba +SO4 􀪅􀪅BaSO4↓。
加足量 滴加
方法 待测液 取清液 有
2) : 盐酸酸化→ 溶液→
BaCl2
无白色沉淀 确定有无 2-
( SO4 )。
3. 用途 漂白剂 漂白纸浆 毛 丝等 杀 3) 加盐酸目的 : 防止 CO 2 3 - 、SO 2 3 - 、Ag +等的干扰 。
:① ( 、 、 );②
菌消毒 食品添加剂 用在红酒 干果中
;③ ( 、 考点 四 氮及其化合物
等
)。 一、氮气
总结 和 都可使澄清石灰水变浑浊,检验二
SO2 CO2 1.
结构 电子式为 结构式为
· ·
者同时存在的一般流程如下。 : ·N︙︙N·, N􀜁􀜁N 。
2.
性质 一定条件下 与 发生反应
检验
: , O2 N2 +O2
流程步骤 检验 除去 SO2 检验 放电或高温
SO2 SO2 是否除尽 CO2
􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅􀪅 2NO。
3.
品红 酸性 澄清 氮的固定 氮的化合物的过程 分为自然
选用试剂 品红溶液 :N2→ ,
溶液 溶液 石灰水 固氮和人工固氮
KMnO4 。
预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 二、氮的氧化物
1.NO NO
三、硫酸 和
2
1. 物理性质 无色油状液体 密度比水大 沸点 无色的有毒气体 不溶于水 易与 反
: , , NO: , , O2
高 难挥发 应
, 。 (2NO+O2 􀪅􀪅2NO2)。
2. 化学性质 红棕色 有刺激性气味的有毒气体 易
NO2: 、 ,
稀硫酸 具有酸的通性 与水反应 专
: 。 (3NO2 +H2O 􀪅􀪅2HNO3 +NO)。 题
2. 六
浓硫酸 三大特性 吸水性 脱水性 强氧 氮氧化物 主要有
: ——— 、 、 : N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、 非
化性 等 金
。 N2O5 。 属
及
其
【学术探索情境】 电化学合成尿素 常温下通过电化学反应将 和 转化为尿素是一种新型绿色的尿素合 化
N2 CO2 合
成途径,但由于缺乏合适的电催化剂,该途径无法大规模推广。 有科研团队研究发现 、 和 有 物
Mo2B2 Ti2B2 Cr2B2
望成为该途径尿素生产的催化剂。 243
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋3. 污染 光化学烟雾 酸雨 是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
:① ;② 。 NH3
注意 能与 相互转化: ,由 的气体 高中阶段 常用此性质检验
NO2 N2O4 2NO2 􀜩􀜑􀜨 N2O4 ( ), NH3。
于此平衡的存在,通常所说的 实际上是 和 制法
NO2 NO2 4)
的混合气体。 例如 与 充分反 实验室制法
N2O4 2 mol NO 1 mol O2
①
应,由于生成的 部分转化为 ,故实际所得的
NO2 N2O4
原 理 △
少于 。 : 2NH4Cl + Ca ( OH)2 􀪅􀪅 CaCl2 +
NO2 2 mol
三、硝酸
2NH3↑+2H2O。
1.
物理性质 无色 有刺激性气味的液体 易 装置
: 、 , :
挥发
。
2.
化学性质
注意 可用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻
璃棒验满。 欲快速制取 可将浓氨水滴到 固
NH3 NaOH
体或生石灰上。
高温 高压
3. 工业制法 、
制法 ② :N2 +3H2 􀜑􀜩􀜑催化􀜑􀜑剂􀜨2NH3。
喷泉实验
① ② ③
5)
NH3 →NO →NO2 →HNO3
原理 短时间内 烧瓶内外产生较大的压
① : ,
催化剂
反应原理 强差
:①4NH3 +5O2 􀪅􀪅􀪅􀪅 4NO+6H2O; 。
△
常见形成喷泉的气体和液体组合
②
②2NO+O2 􀪅􀪅2NO2;
气体和水 溶液 和水 酸溶
③3NO2 +H2O 􀪅􀪅2HNO3 +NO。
HCl /NaOH ,NH3 /
液 酸性气体和 溶液 和水
四、氨及铵盐
, NaOH ,NO2 。
2.
1.NH 铵盐
3
物理性质 一般为白色 易溶于水的晶体
结构 电子式为 ·· 分子空间结构为三 1) : 、 。
· ·
1) : H·N·H, 化学性质
·· 2)
H
角锥形 与碱反应 + - △
。 :NH4 +OH 􀪅􀪅NH3↑+H2O
物理性质 无色 有刺激性气味的气体 密度
2) : 、 ; 受热分解 △
比空气小 易液化 极易溶于水 体积水约
:NH4Cl 􀪅􀪅NH3↑+HCl↑
, , (1
△
溶解 体积氨气 NH4HCO3 􀪅􀪅 NH3↑+CO2↑+H2O
700 )。
化学性质 水解反应 + +
5 3)
:NH4 +H2O 􀜩􀜑􀜨NH3·H2O+H
检验 样品与 溶液共热 用湿润的红色
年
3) : NaOH ,
高
考 石蕊试纸检验 观察试纸是否变蓝
, 。
3
年
模
拟
A
版
高
考 【化学史料情境】 青黛的提取 李白的《对酒》中“青黛画眉红锦靴”中的青黛也称靛花、青蛤粉,古代常用作颜
化
学 料,也是一味中药。 其加工提取的过程是将大青叶收集起来,然后泡到缸里至茎叶分离,再加入石灰充分搅
244 拌,待液面出现浮起的泡沫,将泡沫捞出晒干即可。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋综合篇
综合 氯、硫、氮及其化合物间的转化 注意 没有氧化性。
Na2SO4
2.
一、氯及其化合物间的转化 硫及其化合物间的转化关系及规律
1.
氯元素的“价—类”二维图 相同价态硫的化合物间的转化
1)
①H2O ②NaOH ④SO2
SO2 →H2SO3 →Na2SO3 →NaHSO3
↑
③H2SO4
化学方程式
:
①SO2 +H2O 􀜩􀜑􀜨H2SO3
2. ②H2SO3 +2NaOH􀪅􀪅Na2SO3 +2H2O
氯及其化合物间的转化关系及规律
歧化反应 ③Na2SO3 +H2SO4 􀪅􀪅Na2SO4 +H2O+SO2↑
1)
④Na2SO3 +H2O+SO2 􀪅􀪅2NaHSO3
不同价态含硫物质的转化
2)
当硫元素的化合价变化时 一般升高或降低
,
至其相邻的价态 即台阶式升降 可用下图
, ,
- - - 稀碱 常温
①Cl2 +2OH 􀪅􀪅Cl +ClO +H2O( , ) 表示
。
- 浓 △ - - 浓
②3Cl2 +6OH ( )􀪅􀪅5Cl +ClO3 +3H2O(
碱 加热
, )
归中反应
2)
催化剂
部分化学方程式
:2SO2 +O2 􀜩􀜑􀜑􀜑􀜨2SO3,S+
△
+ - - 与 △
①2H +Cl +ClO 􀪅􀪅Cl2↑+H2O(NaClO H2 􀪅􀪅H2S,SO2 +2H2S 􀪅􀪅3S+2H2O。
酸性条件
NaCl, ) 三、氮及其化合物间的转化
- - + 与
②5Cl +ClO3 +6H 􀪅􀪅3Cl2↑+3H2O(KClO3 1. 氮元素的“价—类”二维图
酸性条件
KCl, )
二、硫及其化合物间的转化
1.
硫元素的“价—类”二维图
专
题
六
非
金
属
及
其
【生产环保情境】 氯化锂的制备 氯化锂( )常用于玻璃、瓷釉和医治痛风上,可采用以下方法制备:先将锂 化
LiCl 合
辉石精矿转化为硫酸锂,再由硫酸锂制得氢氧化锂或碳酸锂,然后与盐酸反应生成氯化锂,最后经分离、浓缩、 物
结晶、干燥等工序得到无水氯化锂产品。 245
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋2. 氮及其化合物间的转化关系及规律 的浓溶液和 反应生成
A.a f b
的电子式为 ·····
· · ·
B.c H Cl·O·
····
的水溶液呈碱性
C.d
相同质量的 的消毒效率比 高
D. e b
解题导引 先根据题图中横坐标的物质类别及
纵坐标的氯元素价态,推出各物质的化学式,
再根据各物质的具体性质进行分析。 注意酸
性条件下 或 与 倾向于发生归中
- - -
ClO3 ClO Cl
歧化反应
反应生成氯气。 另外,二氧化氯( )是一种
1)
ClO2
如
常用的饮用水消毒剂,考试中常有涉及。
:3NO2 +H2O 􀪅􀪅2HNO3 +NO
解析 项, 的浓溶液为浓盐酸, 为
2NO2 +2NaOH􀪅􀪅NaNO3 +NaNO2 +H2O A a f
归中反应 ,二者发生归中反应生成 ( ),正确;
2)
NaClO3 b Cl2
如 △
项, 为 ,电子式应为 ·
·
··
·
··
·
,错误;
:6NO+4NH3 􀪅􀪅5N2 +6H2O B c HClO H
·
O
·
·
·
C
·
l· C
项, 为 , - 水解使溶液显碱性,正确;
NO2 +NO+2NaOH􀪅􀪅2NaNO2 +H2O d NaClO ClO
例 ( 福建三明二模, )氯及其化合物的 项, 为 , 为 ,消毒时 中的
2021 3 D e ClO2 b Cl2 ClO2 Cl
“价—类”二维图体现了化学变化之美。 下列 由 价变为 价, 中的 由 价变为
+4 -1 Cl2 Cl 0 -1
说法错误的是 ( ) 价,设 、 的质量都为 m ,则两者转移电
ClO2 Cl2 g
m m
子的物质的量分别为( ) 、( ) ,
×5 mol ×2 mol
67.5 71
转移的电子总数较多,故消毒效率比
ClO2 Cl2
高,正确。
答案
B
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【化学史料情境】 伏打电池的发现 年,意大利科学家伏特把锌板和银板浸在盐水里,发现连接金属的导
化 1799
学 线有电流通过,于是将许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布平叠起来,用手触摸两端,发现有强烈的电流
246 刺激,由此发明了“伏打电池”。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
应用篇
应用 环境保护与绿色化学 续表
环境问题 污染物 防治措施
一、环境污染与保护
汽车尾气催化转
光化学烟雾 氮氧化物
环境问题 污染物 防治措施
化等
酸雨 氮氧化物 烟气脱硫脱硝等 二 氧 化 碳 甲 倡导低碳生活 增
SO2、
温室效应 、 ,
臭氧层空洞 氟氯代烃 使用无氟制冷剂 烷等 加植被面积
水体富营养化 含磷洗涤剂 使用无磷洗涤剂
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋续表 性质 用 溶液吸收
, NaOH ,2NaOH+SO2 􀪅􀪅
环境问题 污染物 防治措施
Na2SO3 +H2O。
可吸入颗粒物
氧化吸收法 利用 的还原性 用软锰矿
、
大气污染 碳氢化 立法 综合治理
③ : SO2 ,
SO2、NOx、 、 作脱硫剂除
合物等 SO2,MnO2 +SO2 􀪅􀪅MnSO4。
催化氧化法 采用新型催化剂 通过催化氧
重金属 难降解 ④ : ,
、 控制污水排放 综
水污染 物质 洗涤剂 耗 、 化将 转化为硫酸
、 、 合治理 SO2 。
氧物质等 2.
烟气脱硝
城市污水 生活
、 控制 减少污染物 湿法 液体吸收法 烟气脱硝 水吸收法 碱
垃 圾 化 肥 农 、 1) ( ) : 、
土壤污染 、 、 的排放 加强废物 中和吸收法等 其中 碱中和吸收法是利用
药 大 气 沉 降 , 。 ,
、 处理利用
物等 可与碱性物质反应的性质 用
NOx , NaOH、
二、绿色化学 氨水等碱性溶液吸收
Ca(OH)2、 。
1.
核心 利用化学原理从源头上减少或消除工 干法烟气脱硝
: 2)
业生产对环境造成的污染 选择性非催化还原 法 不用催化剂
。 ① (SNCR) : ,
2.
原子经济性目标 原子利用率达 原子 在 用还原剂 如氨水或尿素
: 100%( 850~1 100 ℃, (
期望产物的总质量 溶液 将烟气中的 还原为 的脱硝
利用率 ) NOx N2
= 生成物的总质量 ×100%)。
方法
。
3.
原子经济性特点 最大限度地利用原料
:① ; 选择性催化还原 技术 利用还原剂
② (SCR) :
最大限度地减少废物的排放
② 。 如 尿素 在金属催化剂作用下 选择
( NH3、 ) ,
三、工业上脱硫脱硝的常用方法
性地与 反应生成 和 而不被
NOx N2 H2O, O2
脱硫脱硝是指去除工业废气中的硫氧化物
氧化的方法
。
大多指的是 和氮氧化物 如一氧化氮
3.
( SO2) ( 、 电子束脱硫脱硝
二氧化氮等有害气体 的一种燃煤烟气处理
) 利用电子加速器产生的等离子体氧化烟气中
手段
。 的硫氧化物和氮氧化物 并与加入的 反
1.
烟气脱硫
, NH3
应生成 和 脱硫 脱硝同
燃烧前脱硫 如利用煤的气化和液化将煤转
(NH4)2SO4 NH4NO3, 、
1) : 时完成 达到净化烟气的目的
, 。
化为气体 液体燃料 从而减少 的排放
、 , SO2 。 例 ( 江苏单科, , 分)吸收工厂烟气
燃烧中脱硫 如钙基固硫 2020 16 12
2) : ,2CaO+2SO2 +O2 中的 ,能有效减少 对空气的污染。 氨
高温 SO2 SO2
􀪅􀪅 2CaSO4。
水、 水悬浊液吸收烟气中 后经 催
ZnO SO2 O2
燃烧后脱硫 化氧化,可得到硫酸盐。
3)
石灰 石膏法 已知:室温下, 微溶于水, ( ) 易 专
① — : 2CaCO3 + 2SO2 + O2 􀪅􀪅 ZnSO3 Zn HSO3 2 题
六
溶于水;溶液中 、 -、 2- 的物质的量
2CaSO4 +2CO2。 H2SO3 HSO3 SO3
非
碱性溶液吸收法 如利用 酸性氧化物的 分数随 的分布如下图所示。 金
② : SO2 pH 属
及
其
【日常生活情境】 葡萄酒里的二氧化硫 葡萄酒中有丰富的多酚,二氧化硫具有还原性,加入二氧化硫能抑制 化
合
多酚的氧化,从而“护色”和保持口味。 二氧化硫也具有一定的杀菌能力,可以避免杂菌生长,起到防腐作用。 物
另外,二氧化硫还可以让葡萄酒的酸度和色泽保持稳定。 247
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋低
2-
生成速率越大,其主要原因是
SO4
;随着氧化的进行,溶液的 将
pH
(填“增大”“减小”或“不变”)。
解题导引 分析第( )小题时需借助题干中的
2
已知信息“ 微溶于水, ( ) 易溶
ZnSO3 Zn HSO3 2
于水”,从两者的溶解性和亚硫酸氢盐的酸性
入手进行分析,并从题图中挖掘出“ 吸收
( )氨水吸收 。 向氨水中通入少量 ,主 SO2
1 SO2 SO2
率迅速降低时 也在迅速降低”这一信息,从
要反应的离子方程式为
pH
而分析出前后两个阶段的主要产物。
;当通入 至溶液 时,溶液
SO2 pH=6
解析 ( )向氨水中通入少量 ,对应产物
中浓度最大的阴离子是 (填化
1 SO2
学式)。 为(
NH4
)
2SO3
。
pH=6
时,题图中
HSO
-
3
的物质
的量分数最大,故浓度最大。 ( )起始发生的
( ) 水悬浊液吸收 。 向 水悬浊液
2
2 ZnO SO2 ZnO
反应为 ,亚硫酸锌微溶于
中匀速缓慢通入
SO2
,在开始吸收的
40 min
ZnO+SO2 􀪅􀪅 ZnSO3
水,溶液 变化不大。 继续通入 ,生成的
内, 吸收率、溶液 均经历了从几乎不变
SO2 pH
pH SO2
与 反 应 生 成 ( ) ,
到迅速降低的变化(见下图)。 溶液 几乎不
pH ZnSO3 SO2 Zn HSO3 2
( ) 易溶于水且显酸性,所以 下降
变阶段,主要产物是 (填化学式);
SO2 Zn HSO3 2 pH
较快。 ( )由题图可知, 在 范围内,
吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式
3 pH 4.5~6.5
为 。
越低,c( -)越大,反应速率越快。
-
pH HSO3 HSO3
被氧化的离子方程式为
-
2HSO3 + O2 􀪅􀪅
2- +,c( +)增大, 减小。
2SO4 +2H H pH
答案 ( ) + 2- 或
1 2NH3 +H2O+SO2 􀪅􀪅 2NH4 +SO3
· + 2- -
2NH3 H2O+SO2 􀪅􀪅 2NH4 +SO3 +H2O HSO3
( ) 2+
2 ZnSO3 ZnSO3 + SO2 + H2O 􀪅􀪅 Zn +
或
- 2+ -
2HSO3 ZnO+2SO2 +H2O 􀪅􀪅 Zn +2HSO3
( ) 催化氧化。 其他条件相同时,调节吸收 ( )随着 降低, - 浓度增大 减小
3 O2 3 pH HSO3
得到溶液的 在 范围内, 越
SO2 pH 4.5~6.5 pH
5
年
高
考
3
年
模
拟
A
版
高
考 【日常生活情境】 探秘管道疏通剂 管道疏通剂主要成分为氢氧化钠和铝粉,其工作原理是利用氢氧化钠的强
化
学 腐蚀性来溶解毛发、纤维等有机物。 氢氧化钠溶解使温度升高,促使铝粉同氢氧化钠溶液强烈反应,生成大量
248 的氢气,使堵塞物在下水道中上下翻动,从而疏通管道。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋