金属及其化合物复习（共12篇）
金属及其化合物复习 篇1
教学设计
一、指导思想与理论依据
1.指导思想
建构主义的基本观点为:“学习不是老师向学生传递知识信息、学习者被动吸收的过程, 而是学习者主动建构知识的意义的过程。”认为学习是学习者利用感觉吸收并且建构意义活动的过程, 这一过程不是被动的接受外部知识, 而是同学习者接触的外部世界相互作用的结果。主张在教学活动中, 要以学习者为中心, 从学习者个体出发, 以人为本, 真正把发挥学习者主体能动性放在教学活动与学习活动的首位。
2.理论依据
高中化学必修1模块的“元素及其化合物”内容繁多, 易学难记。化学基本观念是学习该部分内容的“脚手架”;同时, 元素及其化合物教学内容是中学生形成和巩固化学基本观念的“物质基础”。
二、教学背景分析
1.教学内容分析
(1) 在课程与教材中的地位
义务教育阶段:初步了解金属单质的物理和化学性质, 知道活泼金属可以与酸反应置换出氢气。
高中必修阶段:人教版必修1模块系统介绍了金属单质的化学性质, 并着重介绍了钠、铁及铝化合物的内容。
(2) 核心知识的功能价值
社会的发展与我们日常生活离不开化学物质, 从化学学科的社会价值角度来说, 研究“元素及其化合物”有非常重要的实际意义;化学的主要研究内容是物质的组成、结构、性质及应用, 而这些研究内容必须以“元素及其化合物”为载体, 同时, “元素及其化合物”为后续有关化学原理和理论的学习奠定“物质基础”, 是学生在中学阶段形成元素观、分类观和变化观等重要化学观念的关键所在, 从这个角度而言, “元素及其化合物”的知识具有非常重要的学科价值。离开元素及其化合物, 化学就变为无源之水, 无本之木。
(3) 知识本身特点
实际教学中, 高中化学必修1模块的“元素及其化合物”是被普遍认为“教师难教, 学生难学”的部分, 原因是这部分知识本身特点是内容繁多, 易学难记。
2.学生情况分析
(1) 知识与能力基础
通过人教版必修1模块第二章《化学物质及其变化》的学习, 同学们已经形成基本的化学观念:分类观和变化观;经过第三章《金属及其化合物》的学习, 同学们已经认识常见金属及其化合物的性质。高中阶段的学生具有较好的分析理解和归纳能力, 但是主动构建知识网络的能力较差, 思想上存在一定的惰性与畏难情绪。
(2) 学生认识障碍点及待发展点
障碍点:有规律地记忆金属及其化合物的性质, 能较快地找到物质之间转化的途径。
待发展点:从化合价和物质类别两个角度学习化合物的性质。
(3) 教学方法
以具体元素化合物化学知识为载体, 以化学基本观念建构为主旋律, 以认识模型为教学手段, 有效促进知识向能力、素质的转化, 从而促进学生科学素养的全面发展。
三、本课教学目标设计
1.知识与技能
(1) 从化合价和物质类别两个角度分析化合物的性质。
(2) 设计物质间相互转化的路线。
2.过程与方法
以化学基本观念为核心, 构建认识模型, 有规律地学习金属及其化合物的性质。
3.情感态度与价值观
(1) 体会有序思维在学习中的重要作用。
(2) 感受金属化合物在生活中的应用, 增强对化学的热爱。
四、教学过程与教学资源设计
2.教学过程设计
五、学习效果评价设计
对本节课学生学习效果以及教师自身教学效果的评价分析, 评价方式应尽可能做到目的性和可操作性强, 灵活多样。
教学反思
元素化合物属于事实性知识, 而其中蕴含的“物质分类”和“物质变化”属于化学基本观念范畴。化学基本观念是对具体知识的概括提升, 具有超越事实知识的迁移价值。学习价值在于能促进学生学习方式的转变, 增进学生对知识的理解, 促进知识向能力的转化。事实性知识容易被忘记, 但是通过学习形成的认识事物、解决问题的思想、观点和方法会留在学生的头脑中, 通过这些方法可以帮助学生回忆起具体的化学知识, 同时指导学生的后续学习与生活。
本节课是一节复习课, 教学设计建立在学生已有的知识基础上, 以具体元素化合物化学知识为载体, 以化学基本观念建构为主旋律, 以认识模型为教学手段, 已经超越对具体化学知识本身的学习, 能够有效地促进知识向能力、素质的转化, 从而促进学生科学素养的全面发展。认识模型和建构化学基本观念巧妙结合, 对于实施有效教学具有重要意义, 不管是在复习课中, 还是新授课, 我们都应该去尝试、去创新。
本节课目的在于让学生对已经学过的金属元素及其化合物知识进行整理, 找到科学的学习方法。学生是课堂的主体, 让学生以小组为单位对金属元素及其化合物的知识从不同的角度进行整理, 然后通过实物投影仪进行展示, 小组之间进行交流, 教师再通过幻灯片投影规范完整的整理方法。在本节课中运用多媒体技术教学, 学生主动参与课堂, 学生相互交流创造反思的空间, 有利于形成新的认知结构;课堂容量大, 节约时间, 提高了教学的效率。在后续的教学中, 应继续摸索多媒体技术在教学中的合理应用, 比如手持技术、电子书包、电子白板等等, 在互联网快速发展的今天, 让多媒体技术更好地服务于我们的教学。
金属及其化合物复习 篇2
（2）写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式___________________________。
（3）写出一个由D生成B的化学方程式____________________________________。
（4）将5 mL0.10 mol·L—1的E溶液与10 mL0.10 mol·L—1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式__________________________________________；
②反应后溶液的pH ____7（填“大于”、“小于”或“等于”），理由是 ；
③加热反应后的溶液，其pH_____（填“增大”、“不变”或“减小”），理由是_______________。
答案．（8分）（1）H2+SH2S（写成可逆反应也正确）（2）H2SO3 + 2H2S=3S + 3H2O（3）C+2H2SO4（浓）CO2 ↑+2SO2 ↑+2H2O（其他合理答案也给分如Cu+ 2H2SO4（浓）CuSO4 +SO2↑+ 2H2O等）（4）①H2SO3 +2OH－ = SO32－ + 2H2O ②大于 Na2SO3溶液中SO32-发生水解使溶液显碱性 ③增大 升高温度促进Na2SO3溶液的水解 【知识动脉】 知识框架 1． 氯气及其化合物相互转化关系 2．硫及其化合物相互转化关系 3．氮及其化合物相互转化关系 4．硅及其化合物之间的相互转化关系 一、氯及化合物（一）氯气 1.氯 原子结构示意图：
核外电子排布式：
在周期表中位置：
2.氯气性质(1)物理性质：
（2）化学性质：（完成下列方程式）与非金属的反应（在氢气中燃烧）与金属的反应（Fe、Cu）与水的反应 与碱的反应（NaOH、Ca(OH)2）与盐的反应（Na2SO3、FeCl2、NaBr）3.制备及应用 工业制法：（电解饱和食盐水）实验室制法：（浓盐酸与二氧化锰加热）【例1】：(1)现有一瓶饱和氯水倒扣于水槽中，当日光照射到盛有氯水的装置时，可观察到平底烧瓶内有气泡产生，放置一段时间后，溶液颜色变浅，产生上述现象的原因是(请用相关的反应方程式和简要文字说明)。
(2)在氯水中存在多种分子和离子，也可以通过实验的方法加以确定。下列说法错误的是（）A．加入含有NaOH的酚酞试液，红色褪去，说明有H＋离子存在 B．加入有色布条后，有色布条褪色，说明有HClO分子存在 C．氯水呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有C12分子存在 D．加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl—离子存在 解析与评价：根据氯水中存在的7种微粒、溶解平衡和化学平衡的角度去分析。要注意到Cl2无漂白性，氯水有漂白性的原因是氯水中存在HClO分子。
(1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2OHCl+HClO，光照时2HClO2HCl+O2↑，产生气体，同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动，消耗Cl2，使溶液颜色变浅。(2)在氯水中加入NaOH溶液，红色褪去的原因是由于HClO的强氧化性而漂白，可以用下列实验加以验证，在褪色后的溶液中再加入NaOH溶液，发现溶液仍为无色。
答案：(1)氯气溶于水时发生反应Cl2+H2OHCl+HClO，光照时2HClO2HCl+O2↑，产生气体，同时使氯气与水反应的平衡向正反应方向移动，消耗Cl2，使溶液颜色变浅（2）、A 【变式训练1】浓H2SO4和KClO3反应生成具有爆炸性的黄绿色气体ClO2，反应的方程式如下：
KClO3+H2SO4==KHSO4+HClO3，3HClO3==HClO4+H2O+2ClO2，2ClO2==Cl2+2O2(1)ClO2也能像Cl2一样在强碱(如NaOH)溶液中发生反应，其化学方程式是____________。
(2)设计一个实验确定ClO2分解产物中O2与Cl2的体积比为2∶1：_____________________。
答案：⑴6ClO2+6NaOH==NaCl+5NaClO3+3H2O(2)用排饱和食盐水法收集一试管气体，倒扣于NaOH溶液中，振荡一会儿，观察试管中所剩气体占试管总体积的分数。
解析：此题是一道信息给予题，考查的知识点是卤素与碱的反应和实验设计。由于Cl2与NaOH反应的化学方程式是：Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O，信息提供：“ClO2也像Cl2一样在强碱溶液中反应”，但在ClO2中，氯元素为+4价，歧化后的价态变化较大。由于Cl2能与碱液反应而O2不能，可用碱液吸收法测定Cl2和O2的体积。
例2.（09年天津理综·9）（18分）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：
（1）请列举海水淡化的两种方法：
、。
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、、、或H2、。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br，其目的为。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图：
请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称：。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：。
④C中液体产生颜色为。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是。
答案：（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种（2）Cl2 NaOH NaClO（3）富集溴元素（4）Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋＋2 强酸对设备的严重腐蚀（5）①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度，并收集59℃的馏分④深红棕色 分液（或蒸馏）（二）氯的化合物（HCl、HClO）1.盐酸：物理性质：
化学性质：（具备酸的通性）能使指示剂变色：
与活泼金属反应：
与碱反应：
与盐反应：
2.次氯酸及次氯酸盐（HClO） 电子式：
性 质：弱酸性（用方程式解释）：
不稳定性（用方程式解释）：
强氧化性（漂白性）：
例3.（08年上海化学·13）已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO→2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是()A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4 【变式训练2】氯胺(NH2Cl)在中性或酸性条件下是一种有效的强力消毒剂，据此判断，氯胺在水溶液中因水解产生的物质是()A．HClO和HCl B．NH4C1和HCl C．NH4Cl和HClO D．NH4Cl和HClO3 二、硫及化合物（一）硫 1.硫 原子结构示意图：
核外电子排布式：
在周期表中位置：
2.硫性质(1)物理性质：
（2）化学性质：（完成下列方程式）与非金属的反应（在氧气、氢气中燃烧）与金属的反应（Fe、Cu）与碱的反应（热NaOH、Ca(OH)2）(二)硫的化合物 1、硫的氧化物（SO2、SO3）SO2的性质：（1）物理性质：
（2）化学性质：
与氧气的反应 与水的反应 与H2S的反应 与Cl2和H2O的反应 与氢氧化钠的反应 漂白性（注意与Cl2漂白性的区别）SO3的性质：（1）物理性质：
（2）化学性质：
与水的反应 与氢氧化钠的反应 2、硫酸 浓硫酸的性质：（1）物理性质：
（2）化学性质：
吸水性（实验）脱水性（实验）强氧化性（实验）(与C的反应、与Cu的反应)浓硫酸的制备：三设备：
三阶段：
三原理：
例4：不论以何种比例混合，将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中，一定能产生沉淀的组合是 序号 甲 乙 丙 ① CO2 SO2 石灰水 ② HCl CO2 石灰水 ③ CO2 SO2 Ba(NO3)2 ④ NO2 SO2 BaCl2 ⑤ CO2 NH3 CaCl2 A．②③④ B．②③④⑤ C．①②④ D．①②③④ 解析与评价：SO2是酸性氧化性，能和碱反应生成盐和水，SO2有较强的还原性，遇氧化性试剂易被氧化生成。本题若忽略了在酸性条件下离子的氧化性会漏选③，若未注意题干中“一定”两字会多选⑤。对于①，由于石灰水过量，因此必有CaCO3和CaSO3沉淀，对于②，同样由于石灰水过量，因此必有CaCO3沉淀生成，对于③，CO2气体与Ba(NO3)2不反应，SO2气体通入Ba(NO3)2溶液后，由于溶液酸性增强，SO2将被离子氧化生成，因此有BaSO4沉淀生成，对于④，NO2和SO2混合后，SO2将被NO2氧化成SO3，通入BaCl2溶液后有BaSO4沉淀生成，对于⑤，当NH3过量时溶液中有CaCO3沉淀生成，发生反应的化学方程式为：2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl，当NH3不足时，最终无沉淀生成，发生反应的化学方程式为：2NH3+2CO2+CaCl2+2H2O=Ca(HCO3)2+2NH4Cl 答案：D 【变式训练3】在①H2S ②SO2 ③CO ④Cl2 ⑤HI ⑥CO2六种气体中，属于酸酐的是_______；
能使品红溶液褪色的是_______；
通入石蕊试液先变红后褪色的是_______，只变红不褪色的是_______；
能使碘化钾淀粉试纸变蓝的是_______；
能与溴水反应的是_______。（填序号）答案：②⑥ ②④ ④ ①②⑤⑥ ④ ①②⑤ 解析：SO2、CO2分别是H2SO3和H2CO3的酸酐。SO2能使品红溶液褪色，而Cl2与水反应产生的HClO既能使品红褪色，又能使石蕊试液先变红色后褪色，能使石蕊试液变红的气体还有H2S、SO2、HI、CO2等酸性气体 与KI作用产生I2的气体是氯气，具有氧化性。能与溴水反应的气体是H2S、SO2、HI等 例5.（09年北京理综·28）（15分）以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下：
（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整 4 +11O2 2Fe2O3+8SO2（2）接触室中发生反应的化学方程式是。
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)。
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 b．过量空气能提高SO2的转化率 c．使用催化剂能提高SO2的反应速率和转化率 d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁（4）每160 g SO3气体与H2O化合放出260.6 kJ的热量，该反应的热化学方程式是。
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2 和铵盐。
① SO2 既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2 吸收Br2的离子方程式是。
②为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50.00 mL相同浓度的NaOH溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)，该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量 部分测定结果：
铵盐质量为10.00 g和20.00 g时，浓硫酸增加的质量相同；
铵盐质量为30.00 g时，浓硫酸增加的质量为0.68 g；
铵盐质量为40.00 g时，浓硫酸的质量不变。
计算：该铵盐中氮元素的质量分数是 ％；
若铵盐质量为l5.00 g，浓硫酸增加的质量为。（计算结果保留两位小数）解析与答案：（15分）（1）FeS2(2）2SO2＋O22SO3（3）abd（4）SO3(g)＋H2O(l)=H2SO4(l)△H=－130.3kJ·mol－1（5）①SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SO42－ ②14.56 2.31g 变式训练4、（09年全国理综卷I·27）（15分）浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2H2O＋2SO2↑ 请从下图中选用所需仪器（可重复使用）组成一套进行该感应并检验出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他、固液试剂自选（连接和固体仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
选用仪器（填字母）加入试剂 作用 答案：
C B A A A 浓硫硫和木炭 无水硫酸铜 品红 酸性KMnO4 澄清石灰水 产生反应物 检验是否有水 检验SO2 除去SO2 检验CO2的存在 三、氮及其化合物（一）氮气高考资源网 1.氮气物理性质：
氮气的电子式：________，两个氮原子间通过_______个共用电子对形成共价键，并且破坏这种共价键，需要_________，因此氮气化学性质不活泼很难和其他物质发生化学反应。
2.氮气的化学性质（完成下列方程式）和H2反应 和O2反应 和Mg反应 [思考题]：
①Mg在空气燃烧，主要固体产物有? ② 相同质量的镁，分别在纯氧中、空气中、纯氮气中燃烧，得到的固体产物质量分别为W1、W2、W3，这三者的大小关系为？ 3、氮的固定 将游离态的N2转变为化合态氮的方法，统称为氮的固定 氮的固定有三种途径：
（1）生物固氮：
（2）自然固氮：
（3）人工固氮：
（二）、氮的化合物 1、氨及铵盐（1）氨气：分子结构：
电子式 结构式 分子极性 物理性质：
化学性质：
与水反应 与酸作用生成铵盐（硫酸、硝酸、盐酸的反应方程式）：
与盐溶液 NH3 + H2O + Fe3+ —— NH3 + H2O + Al3+ —— Ag+ + NH3 + H2O —— NH3 + H2O + CO2 + NaCl—— 与非金属的反应（O2、Cl2）实验室制NH3 1.实验原理（实验室制法）：
（溶液还是固体？）2.实验装置：
，与制取 完全相同。
3.收集：
NH3 应使用 法，要得到干燥的NH3可选用 ___做干燥剂。
4.检验：
小结：①氨水中存在哪些微粒： ②什么能在浓氨水中加入NaOH固体可制取NH3？ ③氨水成分与液氨是否相同？给氨水加热，[]、电离度如何变化？若煮沸呢 例6.试回答制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）图1 图2 ⑴收集氨气应使用 法，要得到干燥的氨气可选用 做干燥剂。
⑵用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥氨气，引发水上喷的操作是。该实验的原理是。
⑶如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法。
解析与评价：本题以氨气的物理性质中极易溶于水为考察背景是常考容易题。（1）由于氨气极易溶于水，收集时通常采用向下排气方法，干燥氨气宜选用碱石灰；
（2）喷泉实验主要原理是容器的内外产生压强差，1中是通过氨气溶于水使烧瓶内压强减小而出现喷泉；
（3）中要想产生喷泉，可以将烧瓶内的氨气压入烧杯中，先增大烧瓶内压强使氨气与水接触，进而使烧瓶内压强减少而出现喷泉。
答案：（1）向下排气方，碱石灰；
（2）将胶头滴管内的水挤入烧瓶内；
（3）用热毛巾覆于烧瓶顶部。
【变式训练5】下列气体与对应的液体不能进行喷泉实验的是()A．NH3和水 B．HCl和水 C．Cl2和水 D．CO2和NaOH溶液 【变式训练6】有关氨的说法不正确的是（）A.NH3是4核10电子极性分子，三角锥型，具有还原性 B.NH3极易溶于水，可做喷泉实验，氨气易液化，液氨可用作制冷剂 C.氨气是非电解质，氨水是电解质 D.蘸有浓盐酸玻璃棒遇氨气可产生白烟 例7.（09年全国理综Ⅱ·28）（15分）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
（1）A中加入的物质是，发生反应的化学方程式是。
（2）B中加入的物质是，其作用是。
（3）实验时在C中观察到得现象是，发生反应的化学方程式是。
（4）实验时在D中观察到得现象是，D中收集到的物质是，检验该物质的方法和现象是。
解析与评价：本题以氨气的制备，氨气的性质为考察要点，属于中档题。（1）、制备氨气的药品NH4Cl和Ca(OH)2，（2）干燥氨气用碱石灰（或CaO），（3）主要描述固体粉末的颜色变化，方程式见答案。（4）、描述D中的现象重点强调出现无色液体，氨气检验方法。
答 案：（1）固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（2）碱石灰（或CaO）除去NH3气流中的水汽（3）黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu（4）出现无色液体 氨水 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝 【变式训练7】（09年上海化学·4）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是 ①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加 ③氯化铵分解吸收热量，降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气 A．①② B．③④ C．③④ D．②④ 答案：B（2）铵盐高考资源网 物理性质：
[思考]：写出电子式：
NH4Cl(NH4)2S 化学性质：（完成下列方程式）水 解：请写出NH4+在D2O中水解的离子方程式 与碱反应：铵盐与碱反应离子反应 △ 不稳 定性：热稳定性差，受热易分解：
△ NH4Cl—— NH4HCO3—— 铵根检验：
例8.用加热方法可分离的一组物质是（）A.氯化铵和消石灰 B.碳铵和过氧化钠 C.碘和食盐 D.硝酸铵和硫酸钠 【变式训练8】(05上海)对于某些离子的检验及结论一定正确的是（）A.加入盐酸产生无色气体，将气体通入石灰水中，溶液变浑浊，一定有 B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 C.加入氢氧化钠并加热，产生气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有 D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2+ 3.氮的氧化物及其性质 ①氮的氧化物的种类、、、、、其中HNO3的酸酐是、HNO2的酸酐是 ②NO、NO2的性质、制法 物理性质 NO通常为、的气体，微溶于水。
NO2、气味 气体。
化学性质 NO和氧气的反应：
NO2和水反应：
NO2和N2O4的相互转化：
NO2和NaOH溶液反应：
NO2具有较强的氧化性，能______SO2；
能使湿润的淀粉KI试纸______。
NO、NO2的制取 实验室制取NO的方程式为 ；
用______法收集。
实验室制取NO2的方程式为 ；
用______法收集。
氮的氧化物溶于水的计算 计算依据(用方程式表示)例9.（1）标况下，盛有NO2和N2以1:1混合气体的试管倒扣在水中，充分反应后余气体积占原体积的多少。
（2）将10mLNO和NO2混合气体缓慢通入倒立于水槽中的盛满水的试管中，充分反应后，有5mL剩余气体，求原混合气体NO和NO2的体积比。
解析与评价：（1）、假设试管体积为V,VNO2=0.5V,VN2=0.5V,由于3NO2+H2O=2HNO3+NO,剩余气体总体积为：V剩余=0.5V+1/6V=2/3V。
（2）、剩余气体应为NO,设10ml气体中NO体积为V1, NO2体积为V2，则有V1+V2=10,V1+1/3V2=5，求解得V1=2.5，V2=7.5,V1:V2=1:3.答 案：（1）2/3V,（2）、V1:V2=1:3.【变式训练9】（1）一定条件下，16mlNO和O2混合充满试管倒扣水中余气为2ml求NO占原气体的多少（2）将12mlNO2和O2的混合气体通入足量的水中，充分反应后余气2ml（气体均在相同状态下测定）求原各气体的体积 答案：（1）分为两种情况讨论：当2ml为NO时，NO占原气体的5/8, 当2ml为O2时，NO占原气体的1/2.(2)分为两种情况讨论：当2ml为NO时，VNO2=10.8 VO2=1.2 当2ml为O2时，VNO2=8 VO2=4 ③氮的氧化物对空气的污染与防治 4.硝酸的性质（一）物理性质：
（二）化学性质：
●不稳定性：在常温下见光或受热就会分解，硝酸越浓就越，反应方程式：
[思考]久置的试剂颜色变化的较多。
①.如：Na2O2、、Fe2+ 化合物、AgX、AgNO3等。为什么？ ②下列呈现黄色的原因是 ①久置的硝酸常呈黄色，如何去掉浓硝酸的黄色？ ②碘化钾溶液和氢碘酸溶液久置均变黄 ③工业盐酸呈现黄色 ④纸张变黄 ⑤硝酸沾在皮肤上，皮肤变黄 ●强酸性（具有酸的通性）思考、如何只用蓝色石蕊试纸鉴别三瓶失去标签的液体：浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3？ ①浓硝酸：现象： 原因 ②浓硫酸：现象： 原因 ③浓盐酸：现象： 原因 [讨论]只用铜丝鉴别三瓶失去标签的液体：浓HCl、浓H2SO4、浓HNO3。
●强氧化性（完成下列反应方程式）①Cu＋HNO3(浓)②Cu＋HNO3(稀)③Mg＋HNO3（极稀）—Mg(NO3)2+ N2O + H2O(配平，且标明电子转移方向和数目)Mg＋HNO3（极稀）— Mg(NO3)2+ NH4NO3 + H2O(配平，且标明电子转移方向和数目)④Fe＋HNO3(稀，过量)⑤Fe(过量)＋HNO3(稀)⑥C＋HNO3(浓)⑦FeO＋HNO3(稀)⑧Na2SO3＋HNO3(稀)⑨SO2＋HNO3(稀)●与有机物的反应（完成下列反应方程式）①与甲苯硝化反应 ②与丙三醇酯化反应 ③遇某些蛋白质显色反应 思考：现有稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3、浓硝酸，请问如何除去附在试管壁上的银？ 那么用浓硝酸好？还是稀硝酸好？（从污染和消耗酸的量来考虑）（三）、硝酸的用途 是一种重要的化工原料：
制炸药、染料、塑料、硝酸盐等。
【规律总结】高考资源网 ①除Pt、Au等少数金属外，其余金属几乎都能与硝酸反应。
②常温下，浓硝酸对铁、铝等金属有钝化作用。故用 运输浓硝酸。
③硝酸与金属反应时，硝酸的还原产物与硝酸的浓度和金属的还原性有关，一般来说，浓硝酸还原为，稀硝酸还原为。
④硝酸与非金属反应时，非金属单质被氧化为相应的。
⑤王水：
混合后所得溶液，可以溶解所有金属包括Pt、Au 四、无机非金属材料----硅（一）硅 1.存在：自然界中仅有 态存在，地壳里硅的含量居第 位。
2.晶体结构：晶体硅与金刚石结构相似：属于 晶体，该晶体中每个硅原子以 键与 个硅原子相连构成一个小正四面体，以此为单元向空间无限延伸构成空间网状结构。由于，晶体硅的熔沸点或硬度均低于或小于金刚石。
3.物理性质：
【例10】下列物质：①H3O+②晶体硅 ③金刚石 ④CH4 ⑤NH4+ ⑥CHCl3 ⑦NH3，其中晶 体或分子的空间结构均不属于正四面体的是（）A.①③⑤ B.②④⑥ C.①⑥⑦ D.①⑤⑦ 4.化学性质：（完成下列方程式）常温下（F2、HF和强碱）加热或高温下（O2、Cl2反应）5.工业制备：
思考与交流：硅和铝有哪些相同点、不同点？（二）二氧化硅 1.二氧化硅的晶体结构 在SiO2晶体中一个Si原子跟四个O原子形成 个共价键，即每1个Si原子周围结合 个O原子，同时每个O原子跟 个Si原子相结合。二氧化硅晶体中Si原子与O原子以 的比率组成立体网状结构的原子晶体。晶体中1个Si原子与周围的4个O原子形成 结构 2.物理性质：
3.化学性质：
a.弱氧化性：
b.具有酸性氧化物的通性：
c.与酸反应：SiO2+HF---4.用途：_______________________________________________ 例11.下列说法正确的是（）A．二氧化硅溶于水显酸性，所以二氧化硅属于酸性氧化物 B．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸 C．二氧化碳通入水玻璃可能得到原硅酸 D．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强（三）硅酸、原硅酸 1.硅酸（H2SiO3)、原硅酸（H4SiO4)的性质：
2.硅酸（H2SiO3)的制备：高考资源网 （四）硅酸盐 1.硅酸钠水溶液叫水玻璃。在空气中会变质，反应式为：。
2.硅酸盐氧化物表示法：金属氧化物·SiO2·H2O 硅酸钠（Na2SiO3）可表示为：
；
正长石（KAlSi3O8)可表示为：。
高岭石［Al2(Si2O5)(OH)4］可表示为：
；
3.硅酸盐的用途：
a.土壤保肥 b.硅酸盐产品：
硅酸盐产品 主要原料 设备 反应原理 主要成分 特性 水泥 玻璃 陶瓷 不作要求 不作要求 例12.不能用磨口玻璃瓶贮存的一组物质是（）A．溴水 氯水 碘水 B．氢溴酸 盐酸 氢硫酸 C．浓硫酸 浓硝酸 浓盐酸 D．NaOH溶液 Na2CO3溶液 水玻璃 【高考真题】.（09年江苏化学·3）下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是 a b c A Al AlCl3 Al（OH）3 B HNO3 NO NO2 C Si SiO2 H2SiO3 D CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO 答案：B 2.（09年全国理综Ⅱ·6）物质的量之比为2︰5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 A．1︰4 B．1︰5 C．2︰3 D．2︰5 答案：A 3.（09年全国理综Ⅱ·28）（15分）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：
（1）A中加入的物质是，发生反应的化学方程式是。
（2）B中加入的物质是，其作用是。
（3）实验时在C中观察到得现象是，发生反应的化学方程式是。
（4）实验时在D中观察到得现象是，D中收集到的物质是，检验该物质的方法和现象是。
答案：（15分）（1）固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O（其他合理答案也给分）（2）碱石灰（或CaO）除去NH3气流中的水汽（3）黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu（4）出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝 用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝 4.（09年浙江理综·28）[15分]单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450~500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解；
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；
③有关物质的物理常数见下表：
物质 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5 沸点/℃ 57.7 12.8 — 315 — 熔点/℃ －70.0 －107.2 — — — 升华温度/℃ — — 180 300 162 请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式。
（2）装置A中g管的作用是 ；
装置C中的试剂是 ；
装置E中的h瓶需要冷却的理由是。
（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是（填写元素符号）。
（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：
5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O ①滴定前是否要滴加指示剂？（填“是”或“否”），请说明理由。
②某同学称取5.000g残留物后，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10－2 mol/L KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是 答案：[15分]（1）MnO2＋4H＋＋2Cl―Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；
（2）平衡压强，使液体顺利流出并防止漏气；
浓硫酸；
产物SiCl4沸点低，需要冷凝收集；
（3）Al、P、Cl；
（4）①否；
KMnO4溶液的紫红色可指示反应终点；
②4.480%；
【感 悟】非金属相关考察题目广泛，有选择题，填空题（实验，推断，工业流程图题，元素化合物综合题，计算题等），从09高考试题看多属于中等难度试题，在做题时必须兼顾知识与技能的统一，灵活使用所学知识，审清题意。
【课后练习】 1．下图是年世界环境日主题宣传画《啊！地球出汗了》，这幅宣传画所揭示的全球主要环境问题是 A．酸雨 B．臭氧层空洞 C．温室效应 D．光化学烟雾 2．为了探索月球上是否存在生命的痕迹，首先要分析月球岩中是否包藏有碳氢化合物。科学家用氘盐酸即DCl的D2O溶液处理岩石样品，收集放出的气体加以分析，结果只发现有一些气态碳氘化合物。试推断该碳氘化合物是 A．岩石中的碳酸盐与氘盐酸反应的产物 B．岩石中的碳酸氢盐与氘盐酸反应的产物 C．岩石中的碳化物与氘盐酸反应的产物 高考资源网 D．岩石中的碳氢化合物与氘盐酸反应的产物 3．下面对氯气的叙述正确的是 A．氯气可使湿的红布条褪色，所以氯气具有漂白性 B．氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，品红褪色 C．过量的铁在氯气中燃烧可生成氯化亚铁 D．闻其气味时要小心，将集气瓶放在鼻孔下直接闻 4．烧瓶中放入铜片和稀硝酸，用酒精灯加热来制取较纯净的一氧化氮，反应开始后发现烧瓶中充满棕红色气体，这时的操作应是 A．立即接上收集容器，用向上排空气法收集 B．待烧瓶中红棕色消失后，用向上排空气法收集 C．立即用排水法收集 D．待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 5．下列说法中不正确的是 A．普通玻璃呈淡绿色是由于含Fe2+ B．坩埚、蒸发皿都属于陶瓷制品 C．唐“三彩”是一种玻璃制品 D．高温下硅酸钙比碳酸钙稳定 6．含FeS2A%的黄铁矿W吨，在用接触法硫酸的过程中，损失硫C%，可制得浓度为B%的硫酸为 A．吨 B．吨 C．吨 D．吨 7．下列对溴化钠的描述中，正确的是 A．是一种可溶于水的晶体，熔点较高 B．跟AgNO3溶液反应将生成白色沉淀 C．跟浓硫酸反应是制取溴化氢气体的常用方法 D．其工业制法之一是将金属钠跟单质溴反应 8．下列各组物质中，每一种物质都能使溴水褪色的是 A．AgNO3溶液、CCl4、碘水 B．Na2SO3溶液、FeCl3溶液、H2S溶液 C．FeCl2溶液、KOH溶液、镁粉 D．NaOH溶液、CO气体、氯水 9．O2-由于离子半径较小，且带2个负电荷，在水中会强烈地吸引并结合水中的H+而生成OH-，下列反应中不包含此步变化的是 A．Na2O+H2O=2NaOH B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ C．12Fe2++3O2+6H2O=8Fe3++4Fe(OH)3↓ D．Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O 10．向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是 A．NaCl Na2SO4 B．NaCl NaBr Na2SO4 C．NaCl Na2SO4 I2 D．NaCl NaI Na2SO4 11．次氯酸盐最大的用途是漂白和消毒。这类漂白剂氧化能力是以“有效氯”的含量来标志。“有效氯”的含量定义为：从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定化合物的质量之比，常以百分数表示。请问纯LiClO的“有效氯”为 A．121% B．100% C．89% D．21% 12．用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4•SO3。用mg98%的H2SO4充分吸收SO3后再进行稀释，可得到98%的硫酸的质量为 A．2.42mg B．2.22mg C．2.02mg D．1.98mg 13．下列离子方程式不正确的是 A．银氨溶液中加入足量盐酸产生沉淀：
[Ag(NH3)2]＋＋＋3H＋＋＝AgCl↓＋2＋H2O B．在亚硫酸钡沉淀中加入稀硝酸后，沉淀不溶解：
3BaSO3＋2H＋＋2＝3BaSO4↓＋2NO↑＋H2O C．碳酸钠溶液中通入少量SO2：
2＋SO2+H2O＝2＋ D．氧化铁可溶于氢碘酸：Fe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O 14．NH3和O2混合气体100mL通过红热的铂丝，充分反应后的混合气体再通过足量水最终收集到10mL残留气体，则原混合气体中O2体积不可能是(气体体积在相同条件下测定)A．12.5mL B．21.5mL C．64.2mL D．70.0mL 15．(1)少量的Mn2+可以催化分解H2O2，其反应的机理可简单解释为：
试写出上述2步反应的离子方程式_________________(2)对于CO中毒、心肌梗塞、冠心病或小儿肺炎等危重患者都要采用吸氧治疗。普通医务室中没有氧气瓶，但一般都有消毒用的30%的H2O2溶液。同时还有可选用的试剂为：KMnO4、HCl、H2SO4、MnO2、Mg、CuSO4、NaCl、葡萄糖。请写出一种使H2O2中氧完全释放出来的理想反应方程式______________________________。
16．氰(CN)2 的结构式为N≡C—C≡N，其化学性质与卤素（X2）很相似，化学上称之为拟卤素。(CN)2 和水反应可生成HCN和HCNO；
(CN)2 的氧化性比Br2弱，比I2强。
(1)下列有关反应的化学方程式不正确的是(填选项标号)。
A．(CN)2 和NaOH溶液反应：(CN)2 +2NaOH==NaCN+NaCNO+H2O B．MnO2和HCN反应：MnO2+4HCNMn(CN)2+(CN)2 ↑+2H2O C．向KCN溶液中加入碘水：I2+2KCN==2KI+(CN)2 D．在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2：Cl2+2NaBr==2NaCl+Br2(2)HCN的电子式为，按电子云重叠方式分类分子内化学键类型为_________________，碳原子的杂化类型为____________。
(3)处理含(其中C为+2价)的工业废水常用氧化，生成的（其中C 为+4价）元素，反应的离子方程式如下：
a+b+c=dCNO－+eN2↑+f+b+cH2O 上述化学方程式可能的配平系数有多组，请回答：
①方程式中e : f的值为（填选项标号）。
A．1 B．1/2 C．2 D．不能确定 ②若d=e=1, 则b=。
17．试依据下列事实，作出有关的结论。
(1)硅的非金属性特征大于金属特征，而锗的金属特征大于非金属特征，_____。(2)金刚石是电的绝缘体，石墨可以导电，而C60可作为制超导体材料，____________。
(3)在常温下硅的化学性质不活泼，但自然界中却没有单质硅存在，__ _。
(4)硅酸钠溶液中通入CO2气体时，可生成难溶于水的酸—硅酸，_ ___。
(3)碳单质的三种同素异形体：骨架型的金刚石、层型的石墨及球形的球碳分子，试确定那一种物质易在火山喷发口附近发现，_________________________________。
18．已知A、B、C、D、E为中学化学常见物质，A、B、C、D、E中均含有同一种元素，A、C均为气体，E为液体，下图中箭头上的反应物和反应条件均已略去(1)当A与E反应生成B和C时，则A、E共同含有乙元素。生成的C气体易液化。常温常压下D是气体，冰水冷却D时变成无色晶体，此无色晶体的化学式是。根据所学的氧化还原反应知识判断：在A~E各物质中，在一定条件下能与D发生氧化还原反应的物质有(填字母)。D溶于纯净的E时，能按物质的量比1:1化合，生成物的化学式可表示为(写成化合物、复合物或氧化物形式均可)。试描述气体C的物理性质_____________。
(2)当A与E发生化合反应时，能观察到空气中形成大量的白烟，则A、E共同含有甲元素。通过上述描述可知：A的化学式为，E的化学式为。当小心加热A与E化合时的生成物F时，可得到一种无色无味的气体G(G和CO2具有相同的原子数目和电子数目)和一种无色无味的液体H，写出F分解生成的G+H的化学方程式。
19．某课外小组欲通过实验证明方铅矿分解所得白色粉末中含有氧元素，设计以下的实验装置：
在实验或改进实验中，可能发生的化学反应如下：
PbO+CPb+CO↑，2 PbO+C2Pb+CO2↑，Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O [Cu(NH3)2]Ac+CO+2NH3 [Cu(NH3)4]Ac·CO △H<0。请回答以下问题：
(1)在装置A中不断鼓入氮气的作用是，能否用空气代替氮气？，其理由是。
(2)在实验过程中，未见B装置中有白色沉淀生成，说明在装置A中发生反应的化学方程式是，证明氧化铅里含有氧元素的实验事实是。
(3)若使实验更具有说服力，通过增添设备和药品，设计一个更加严密的改进实验方案是。
(4)若没有木炭粉和氮气，改用氢气行吗？，实验的装置和药品又将做怎样的调整？____________。
20．将23.9 g表面已锈蚀成铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕的铜片投入120 mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，硝酸被还原成NO2和NO，反应后溶液中H+为0.160 mol。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，洗涤，干燥后得到29.4 g蓝色固体。求：(1)铜片中单质铜的质量分数；
(2)铜片与硝酸充分反应后，溶液中NO3-的物质的量浓度(假设反应前后溶液的体积不变)【参考答案】 1．C 2．C 3．C 4．D 5．C 6．A 7．A 8．C 9．B 10．AB 11．A 12．B 13．D 14．B 15．(1)H2O2 + Mn2+ = MnO2 + 2H+ H2O2 +MnO2 + 2H+ = H2O + Mn2+ +O2↑(2)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑ 16．(1)CD(2)sp 2个σ键和2个π键(3)①B ②6 17．(1)表明同主族元素性质是递变的。(2)表明C60与石墨具有某种类似的结构。(3)说明在自然条件下，硅不如其化合物稳定。(4)表明硅酸的酸性比碳酸弱。(5)三种物质中金刚石在火山口易被发现，因为该处温度高、压力大，有利于破坏石墨中的化学键，有条件形成金刚石。
18．(1)SO3 A和B H 2S2O7或H2SO4·SO3或2SO3·H2O SO2是无色有刺激性气味的气体，密度比空气大，易溶于水，有毒(2)NH3 HNO3 NH4NO3N2O↑+2H2O。
19．(1)N2可将实验装置内的空气排净，并作为动力源将PbO与C反应生成的气体，赶入B、C两个实验装置处。不可用空气体代替N2，空气中的O2可与灼热的炭反应，且空气中还含有CO2、H2O等含氧化合物，均可导致实验失败。
(2)PbO+CPb+CO↑，在装置C处可见一氧化碳燃烧产生的淡蓝色火焰。(3)可在装置B后串联一个内盛[Cu(NH3)2]Ac溶液的洗气装置，吸收一氧化碳，反应完毕，取出吸收液加热解吸，用排水取气法收集放出的气体，通过进一步实验证明该气体是一氧化碳。
(4)可用H2代替N2和木炭，PbO+H2Pb+H2O，用无水CuSO4吸收生成的水，证明氧化铅中含有氧元素。装置B应改用内盛CuSO4白色粉末的干燥管。
非金属及其化合物（四） 篇3
1.下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是（ ）
A.浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色
B.硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2
C.硝酸可与Na2S反应制得H2S气体
D.浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色
2.汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2→2NO+2O；②2NO+O2→2NO2；③O+O2→O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是（ ）
A.NO2起催化剂作用
B.NO起催化剂作用
C.NO2只起氧化剂作用
D.O3与O2互为同分异构体
3.现有等体积混合而成的4组气体：①NO2+NO、②NO2+O2、③HCl+N2、④Cl2+SO2。现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是（ ）
A.h4>h2>h3>h1 B.h4>h3>h2>h1
C.h2>h3>h1>h4 D.h3>h2>h1>h4
4.把3体积NO2气体依次通入饱和NaHCO3溶液、浓硫酸、Na2O2后（假设每一步反应都充分），再用排水法收集残留气体，则收集到的气体是（ ）
A.1体积NO B.1体积NO2和[12]体积O2
C.[14]体积O2 D.[13]体积NO
非金属及其化合物复习概要 篇4
非金属元素及其化合物知识, 在中学化学中占有较大的篇幅和比重, 不仅介绍的内容多, 而且知识点较零碎, 推理少、叙述多。若不对这些散乱的知识进行压缩、处理, 使其减量、有序, 就会感到杂乱无章, 没有规律可循, 难记易忘。同时在高考中, 以元素及其化合物知识为载体, 结合氧化还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识, 对学生的各种能力进行综合考查的试题不断增加, 因此搞好非金属元素及其化合物知识的复习显得至关重要。现就非金属元素及其化合物专题的复习方法趋势探讨如下, 希望对考生的第一轮复习有所帮助。
一、复习方法指导
1. 重视周期表的应用
在化学复习中, 一定要重视元素周期表的应用。应用周期表对零乱的元素及其化合物知识进行条理化、纲领化, 使其变成有序的可推理的知识, 便于学生采用逻辑推理的方法记忆和掌握, 才能取得事半功倍的复习效果。现以非金属单质的化学性质为例, 谈谈如何应用元素周期表进行复习。
(1) 与单质反应。
(1) 与金属单质反应。主要掌握与活泼金属Na、较活泼金属Fe (也是变价元素) 、不活泼金属Cu的反应情况。如:ⅦA族元素X与Na反应生成NaX, 与Fe反应生成FeX3 (I2生成FeI2) , 与Cu反应生成CuX2 (I2生成CuI) ;ⅥA族元素中的O2与Na反应生成Na2O和Na2O2, 与Fe反应生成Fe3O4, 与Cu反应生成CuO;S与Na反应生成Na2S, 与Fe反应生成FeS (不是Fe2S3) , 与Cu反应生成Cu2S (不是CuS) ;ⅤA族元素中的N2与Na反应生成Na3N;磷与Na反应生成Na3P, 与Fe、Cu的反应中学不介绍。ⅣA族、ⅢA族元素与金属反应, 中学不介绍。ⅡA族没有非金属元素。ⅠA族中H2与Na反应生成NaH, 与Fe、Cu不直接反应。在上述基础上, 需要补充的是:S在常温下能与Hg反应生成HgS, 实验室用于除去洒落的水银;Al2S3不能用湿法制取, 必须在干态时用S与Al加热制取;Mg可在N2中燃烧生成Mg3N2等。
(2) 与非金属单质反应。在掌握与ⅠA族中的H2反应 (ⅡA族中无非金属, ⅢA族中的B元素的性质中学不介绍) 的基础上, 主要是掌握ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素间的反应;并从周期表角度, 把非金属元素之间反应的主要产物列入下表, 以便学生推断、理解和记忆。
表格中是不同主族元素之间相互反应的产物, 同族元素之间也可以相互反应, 如ⅦA族中的卤素互化物, ⅥA族中O2与S反应生成SO2、SO3, ⅣA族中的SiC等。
在掌握非金属单质间反应关系的基础上, 还要掌握它们之间发生反应的条件和反应现象, 所得产物的结构和性质, 并配合化学方程式的书写, 才能全面、准确地掌握它们的性质。
(2) 与化合物反应。
非金属单质还可与酸、碱、盐、氧化物等化合物反应, 以非金属元素中代表元素的单质为例, 说明推理的过程。
(1) 与酸反应。Cl2可与酸中的H2S、H2SO3 (有水参与) 、HBr、HI等反应, O2可与酸中的H2S、H2SO3等反应, S可与酸中的浓H2SO4、浓HNO3反应, N2不与酸反应, P可与浓HNO3反应, 碳可与浓H2SO4、浓HNO3反应, Si可与HF反应。
(2) 与碱反应。Cl2可与NaOH、Ca (OH) 2发生歧化反应, 还可与NH3反应;O2可与Fe (OH) 2 (有水参与) 反应;S可与NaOH、Ca (OH) 2发生歧化反应;N2不与碱反应;P可与NaOH、KOH发生歧化反应;碳不与碱反应;Si与NaOH发生氧化还原反应 (水是氧化剂, NaOH不是氧化剂) 。
(3) 与盐反应。Cl2可与盐中的亚铁盐、Na2S (NaHS) 、Na2SO3 (NaHSO3) (有水参与) 、NaBr、KI等反应, O2可与盐中的Na2S (NaHS) 、Na2SO3 (NaHSO3) 、亚铁盐等反应, S可与盐中的Na2SO3、KNO3+C (组成黑火药) 反应, N2、P不与盐反应, 碳可与KNO3+S (组成黑火药) 反应, Si不与盐反应。
(4) 与氧化物反应。Cl2可与氧化物中的H2O、SO2 (有水参与) 等反应, O2可与CO、NO、NO2、SO2、Na2O等反应, S、N2、P不与氧化物反应, 碳与CO2、H2O、CaO、SiO2等反应, Si不与氧化物反应。
同时, 在掌握上述物质之间反应关系的基础上, 还要掌握这些单质与化合物之间发生反应的条件和现象, 配合化学方程式和离子方程式的书写, 掌握产物的差别和异同等。
综上可以看出, 应用元素周期表, 对非金属单质的化学性质进行系统归类, 把元素及其化合物的性质变成可推理的, 有一定的逻辑关系的程序性知识, 可以把数十页的课本浓缩成千余字的一页纸, 把教材厚重的知识内容转化成单薄的知识纲要, 学生掌握和记忆元素化合物的知识就会轻松方便些。
2. 重视知识网的建设
复习元素及其化合物知识行之有效的方法是构建知识网络, 采用“知识点—知识线—知识网”的方式, 将元素及其化合物知识结构化、条理化、系统化、整体化, 这样才能收到事半功倍的复习效果。
知识点是知识线中一个一个的具体物质。中学化学中常见非金属元素, 以H、C、N、O、Si、S、Cl为代表, 代表元素及其化合物具有典型性和代表性。掌握代表元素及其化合物的性质是学好同族其他元素化合物的前提和基础, 所谓“以点带面”, 就是说有了“知识点”才能串成“知识线”, 才能结出“知识网”。在掌握重点代表元素的单质、氧化物、氢化物、酸和盐性质的基础上, 还要根据“非金属元素在元素周期表中的位置及性质”的关系, 掌握同族其他元素及其化合物性质的相似性、递变性和差异性, 这是培养学生知识类比和迁移能力的保证。
知识线是指“气态氢化物←单质→氧化物→氧化物对应的水化物→相应的含氧酸盐”这条物质之间的衍生线。非金属元素的重要特征之一是变化多, 各种单质和化合物间容易发生氧化还原反应。复习时要以氧化还原反应为主线, 把单质和化合物知识串起来, 抓住价态变化的规律去理解元素化合物的性质。如复习氧族元素硫时, 按价态由低到高把其单质和化合物排成一行:H2S→S→SO2 (H2SO3及亚硫酸盐) →SO3 (H2SO4及硫酸盐) 。引导学生讨论:单质硫有氧化性又有还原性的原因是什么?举例说明。二氧化硫中硫元素既有氧化性又有还原性, 表现在哪些反应中?通过价态变化规律来把握硫元素在不同价态之间的相互转化关系, 并探讨对应反应中的电子转移情况, 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么物质等。
知识网是把各知识点、知识线进行网络化, 得到整体的、相互联系的、结构化的知识, 使单质及其化合物的相互转化关系形成一个完整的知识网络。复习时以知识点、知识线为线索, 配合周期表、周期律中的“位置-结构-性质”, 通过讨论、回忆和联想, 把各族单质和化合物知识串起来, 并做到元素及其化合物知识与物质结构和化学键理论相结合, 与实验设计和化学计算相联系, 与生活实际和化工生产相融合。然后再通过练习巩固, 就能达到熟能生巧、运用自如的程度。
二、考情分析与命题预测
1. 考情分析
高考考试说明指出:中学化学阶段的常见非金属元素包括H、C、N、O、Si、S、Cl等, 要求考生:了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用;了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响;以上各部分知识的综合应用。因此在历年的高考中都是围绕这些常见的非金属元素及其化合物的性质及应用进行命题的, 其考查的内容可能是元素及其化合物的性质、鉴别、制法、用途, 也可能是以此类知识为载体, 考查化学实验知识和实验技能、元素化合物之间的转化关系。题型以选择题、实验题和无机推断题的形式出现, 也有以环境保护为主题形式设计试题。
2. 命题预测
非金属元素及其化合物在保持原有考点的基础上, 弱化了对磷的考查, 淡化单纯考查元素化合物知识中的记忆与简单应用的试题。其命题形式在保留传统的以物质 (元素) 推断、检验、计算、实验等为主要形式的试题的基础上, 逐步向以实际情境为依托, 以元素化合物知识为载体, 融化学基本概念和理论、元素化合物知识、实验和计算能力于一体的试题转化。
(1) 试题仍以主要元素及其化合物的主要性质为考查核心, 但具有一定的综合性、整体性, 知识覆盖面广、思维跨度大。预计融合“位置→结构→性质”、元素周期表和元素周期律、电化学、反应热等知识的综合性试题可能要增多。
(2) 试题往往以生产 (生活) 实际、温室效应、环境保护、光合作用、碳捕捉技术等热点问题作为考查的切入点, 在化工生产、科技前沿信息的真实背景下寻找中学化学可以解释或解决的疑难问题, 考查考生利用元素及其化合物知识, 解决化学实际问题的能力。预计融实验探究过程、方法和技能为一体的开放性实验探究题、化工流程题等应用型试题可能要增多。
(3) 试题的情景更加新颖, 探讨的问题字面内容是陌生的, 但涉及应用的知识是课本中熟悉的, 这就保证了高考的公平性, 让考生在同一起跑线上竞争。试题起点高落点低, 在不弱化知识考查的前提下, 更加注重能力考查。预计考查考生灵活运用所学的化学知识, 处理化学现实问题的能力型试题要增加。
3. 复习对策
(1) 要注意常见非金属元素中的重点元素及其化合物。随着新材料、新能源、新科技的发展, 以往高考中的不被看好的硅元素及其化合物, 在新高考中的地位得到相对突显。要注意碳、硅、氮元素在材料科学中的重要作用, 注意氮、硫元素涉及的环境保护问题。这能体现考生对新信息的接受能力, 促使考生关心社会, 热爱生活, 学有用化学。
(2) 试题趋向综合型方向发展, 复习时就要关注各类物质之间的转化, 注重知识的发散和迁移, 关注学科间的联系、渗透和综合, 并与氧化还原、盐类水解、化学平衡、电化学、实验的设计与评价等知识相整合, 提升了学生的知识综合应用能力。在遵循“化抽象为具体, 从一般到特殊, 从无机到有机”的解题思路的基础上, 提高学生审题、分析问题、解决问题的能力。
(3) 试题趋向应用型方向发展, 因此实验复习就不能纸上谈兵, 应在掌握基本实验操作的基础上, 关注物质之间的分离、除杂, 沉淀的洗涤以及相关操作的过程和效果检验方法。注意物质的量浓度配制、中和滴定等实验的过程、细节、注意事项和误差讨论, 引导学生从定性和定量两个角度研讨化学问题。
(4) 试题趋向能力型方向发展, 因此提升学生的各种能力就成为高考复习的关键。复习时要轻题海战术, 重能力培养。注意试题的变式、延伸、迁移, 既要注意一题多法解, 也要注意一法解多题。让学生从不同角度、多方位考虑问题, 以训练学生思维的发散性、收敛性和变通性, 拓展思维的深广度, 提高学生的思维能力和品质。
三、典型例题解析
例1. (1) 为防治酸雨, 降低煤燃烧时向大气排放的SO2, 工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时, 有关“固硫” (不使硫化合物进入大气) 反应的化学方程式:、。
(2) 化学上曾有人发明一种固氮方法, 该法以石灰石、焦炭、空气为原料。第一步反应是石灰石分解;第二步是用第一步反应产物和焦炭反应, 在电炉中的高温下制得第三步反应起始物;第三步反应中另一反应物是空气, 该反应也是在电炉中完成的, 生成一种固体;第四步是使该固体和水蒸气反应制得氨气。又知该固体中有与N3-互为等电子体的离子。试写出四步反应的化学方程式:、、、。
解析: (1) 酸性氧化物SO2能与碱性氧化物CaO反应生成固体CaSO3, 从而达到“固硫”的作用。又因为亚硫酸盐容易被氧化, 生成硫酸盐 (这点易被考生疏忽) 。故反应的化学方程式为
反思:随着新材料、新能源的广泛应用, 人们环境意识的提高, 合成和制造的新物质也会增加, 所以应用原有元素化合物知识, 分析、类推、迁移书写有关信息方程式、离子方程式、电极反应式的试题可能要增多。如2012年高考上海化学卷第5题、全国新课标试卷第36题等。
例2. (2012年高考天津理综试卷第7题) X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期, 且原子序数依次增大。X、Z同主族, 可形成离子化合物ZX;Y、M同主族, 可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
(1) Y在元素周期表中的位置为。
(2) 上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (写化学式, 下同) , 非金属气态氢化物还原性最强的是。
(3) Y、G的单质或两元素之间形成的化合物中可作水消毒剂的有 (写出其中两种物质的化学式) 。
(4) X2M的燃烧热ΔH=-akJ·mol-1, 写出X2M燃烧反应的热化学方程式:。
(5) ZX的电子式为;ZX与水反应放出气体的化学方程式为。
解析:由X、Z同主族, 可形成离子化合物ZX, 可知X是H元素, Z是Na元素。由Y、M同主族, 可形成MY2、MY3两种分子, 可知M为S元素, Y为O元素。因五种元素分属三个短周期, 且原子序数依次增大, 故G是Cl元素。由此得出答案。
反思:受理综试卷中试题总量的限制, 化学试题只有11题左右, 要想利用这么少的试题覆盖中学化学的主干内容, 试题必须要有一定的综合度, 即把多个知识点串联、糅合起来进行综合考查。因此, 将化学基本概念和基本理论、实验能力、计算技巧、推理能力, 渗透到元素化合物的组成、结构、性质、变化与制备中进行考查的综合型试题可能要增多。如2012年高考安徽理综试卷第25题、全国理综试卷第27题等。
例3. (2012年高考全国大纲卷第29题) 氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾, 先将样品溶于适量水中, 充分搅拌后过滤, 再将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1) 起始滤液的pH7 (填“大于”、“小于”或“等于”) , 其原因是。
(2) 试剂Ⅰ的化学式为, (1) 中发生反应的离子方程式为。
(3) 试剂Ⅱ的化学式为, (2) 中加入试剂Ⅱ的目的是。
(4) 试剂Ⅲ的名称是, (3) 中发生反应的离子方程式为。
(5) 某同学称取提纯的产品0.7759g, 溶解后定容在100mL容量瓶中, 每次取25.00mL溶液, 用0.1000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定, 三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL, 该产品的纯度为 (列式并计算结果) 。
反思:实验探究题、无机流程题、物质分离与提纯题, 这些来自生产生活实际的实验题, 能考查考生灵活运用所学的化学知识与理论, 处理化学现实问题的能力, 因而这类试题以后会逐渐增多。如2012年高考福建理综试卷第24题、浙江理综试卷第26题等。
四、常见易错点归纳
在化学学习中, 要善于揭示、总结化学反应的规律和本质。但化学规律与其他规律一样, 有其相对性, 常有例外或特殊的例子。俗话说:“规律是学习的主线, 特性是高考的考点”。复习时除要总结元素及其化合物有关规律的共性外, 还应注意搜集、整理一些特性。忽视了化学规律的特殊性, 就易犯以偏概全的错误, 解答出错也就在所难免了。现列举部分容易造成学生解题出错的特性, 供参考。
1. 碳、硅及其化合物的“易错点”
(4) 非金属氧化物一般为分子晶体, 以为SiO2也是分子晶体。
(5) 酸性氧化物一般不与酸作用, 以为SiO2不能与HF作用。
(6) 以为CO2 (或SO2) 通入CaCl2 (或BaCl2) 溶液中均可产生白色沉淀。
(7) 硅酸钠水溶液称为泡花碱或水玻璃, 就以为泡花碱属于碱溶液。
(10) SiO2既能与NaOH又能与HF反应, 以为SiO2是两性氧化物。
2. 氮、磷及其化合物的“易错点”
(1) NH4Cl中氯元素是-1价, 以为NH2Cl中氯元素也为-1价。
(2) 浓HNO3与铜反应生成NO2, 稀HNO3与铜反应生成NO, 氮元素价态变化前者小于后者, 以为稀HNO3的氧化性大于浓HNO3。
(3) 以为标准状况下22.4L的NO2, 含有NO2的分子数为NA。
(4) 以为用浓HNO3与足量铜反应, 能收集到纯NO2气体。
(5) NO2能与水反应生成HNO3, 以为NO2是HNO3的酸酐。
(6) 以为不能与碱反应的氧化物NO、CO, 一定能与酸反应。
(8) FeO与盐酸反应生成FeCl2和H2O, 以为FeO、Fe3O4与HNO3反应也有Fe (NO3) 2和H2O生成。
(9) 以为PO43-与H2PO4-可共存。
(10) 以为只有金属与非金属元素之间才能形成离子化合物, 其实遗忘了铵盐。
3. 氧、硫及其化合物的“易错点”
(1) 浓硫酸能作干燥剂, 以为浓硫酸可干燥H2S、NH3。
(4) 以为向浓H2SO4中加入足量的铜, 加热充分反应后, 硫酸没有剩余。
(5) 以为用Ba (NO3) 2和盐酸作试剂检验SO42-时, 就可以防止SO32-的干扰。
(6) 向浓H2SO4中加入足量的铁, 加热充分反应后, 以为能收集到纯SO2气体。
(8) 在有SO42-存在的情况下, 直接用AgNO3和HNO3溶液检验Cl-。
(9) 把SO2通入氯水中, 认为所得的混合液漂白能力增强。
(10) 因SO2有漂白性, 以为SO2通入紫色石蕊溶液, 溶液先变红后褪色。
4. 卤素及其化合物的“易错点”
(1) 以为裂化汽油可作为溴水或碘水的萃取剂。
(4) Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O, 以为Fe2O3、Fe3O4与HI反应也有FeI3和H2O生成。
(8) 活泼的非金属单质可把不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来, 以为F2能从氯化钠水溶液中置换出Cl2。
(9) 向Fe (NO3) 2中加入盐酸, 以为相互之间不发生反应。
(10) NH4Cl加热分解生成NH3和HCl, 以为NH4I加热分解生成NH3和HI。
总之, 在非金属元素及其化合物的复习过程中, 要抓住“位—构—性”三者的关系, 抓住非金属元素化合物知识与化学基本理论的结合点, 充分利用基本理论对非金属元素及其化合物学习的指导作用, 使知识规律化、网络化。并注意物质的特性, 全面、准确地认识反应规律。同时要顺应试题的变化和发展, 对解题的切入方法和突破技巧及时加以筛选、改进, 高考复习就一定能取得良好的效果。
碱金属及其化合物的性质教案 篇5
1、通过让学生亲自做钠及化合物性质的实验，使学生加强对碱金属及其化合物的性质的认识。
2、使学生初步学会利用焰色反应检验钠和钾及其化合物。
3、培养学生的发散思维能力。
实验重点
1、通过实验巩固对钠及化合物性质的认识。
2、对实验现象的.分析与思考。
实验难点
提高学生的思维能力并初步培养其设计实验和评价实验的能力。
实验用品
试管、试管夹、烧杯、胶头滴管、铁架台、酒精灯、药匙、滤纸、粗玻璃管(10mm×10mm)，带导管的橡皮塞、铂丝、蓝色钴玻璃、铝箔、火柴、小刀、水槽、镊子、蒸发皿、细长玻璃管、脱脂棉、气球。
钠、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、CuSO45H2O、KCl的固体及溶液、BaCl2溶液、稀盐酸、酚酞试液、澄清的石灰水。
实验形式
单人单组
实验过程
专题十一 非金属元素及其化合物 篇6
例1 某合作学习小组在学完非金属知识后，归纳出以下规律。以下说法中，不正确的是（ ）
A. 现有的元素周期表中，所有非金属元素原子的最外层电子数都大于或等于其核外电子层数
B. 除稀有气体外的非金属元素全部在元素周期表的主族中
C. 所有的非金属元素在化合物中都既能显正价，又能显负价
D. 若元素周期表第七周期可以排满，则第七周期第ⅦA族的元素应为非金属元素
解析 现有元素周期表中，除H元素的最外层电子数等于其原子核外电子层数外，其他元素最外层电子数都大于其原子核外电子层数，A项正确；除零族元素外的非金属元素均存在于主族中，B项正确；一般来讲，O、F元素只有负价，没有正价，C项错误；按照元素周期表排列的规律来看，第七周期第ⅦA族的元素应为非金属元素，D项正确。
答案 C
点拨 考查非金属元素在周期表中的位置和其原子结构特点，除了对常见非金属元素的位置、结构要熟知外，还要注意某些元素的特殊性。此外，对元素周期表的规律性变化也要熟悉，例如金属和非金属交界线的位置、最后一个非金属（除稀有气体外）的位置等。
考点2 常见非金属单质的结构、性质、制法及其重要化合物
例2 用如图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量某酸的反应。下列实验不合理的是（ ）
A．①中将铜丝弯成螺旋状以增大反应速率
B．①中盛浓硫酸，②中选用酸性KMnO4溶液可验证SO2的漂白性
C．①中盛稀硝酸，②中选用KI淀粉溶液，该环境下溶液会变蓝色
D．无论①中盛浓硫酸还是稀硝酸，③中都选用NaOH溶液吸收尾气
解析 Cu+2H2SO4（浓）[△]CuSO4+2H2O+SO2↑，3Cu+8HNO3（浓）[△]3Cu（NO3）2+4H2O+2NO↑，①中铜丝弯成螺旋状可增大铜丝与浓硫酸的接触面积，从而增大化学反应速率，A项正确；SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化还原反应，体现了SO2的还原性，B项错误；该环境下装置中有大量空气残留，生成的NO与O2、H2O反应生成HNO3，氧化KI生成I2使淀粉溶液变蓝色，C项正确；SO2、NO能污染大气造成酸雨，因此不能直接排放，可用NaOH溶液吸收，NO与O2混合后也可用NaOH溶液吸收，D项正确。
答案 B
点拨 浓硫酸、稀硝酸都具有较强的氧化性，能够将铜单质氧化，自身被还原生成SO2和NO。SO2具有漂白性，是因为SO2能和有机色素发生化合反应生成无色化合物，这种化合物不稳定，加热后又能恢复原色。NO尾气也可以用NaOH溶液吸收，4NO+3O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。
考点3 重要非金属单质及其化合物之间的转化
例3 下列推断，正确的是（ ）
A. 向Ba（NO3）2溶液中通入CO2没有沉淀生成，所以向Ba（NO3）2溶液中通入SO2也没有沉淀生成
B. 向FeI2溶液中通入少量Cl2没有Fe3+生成，所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2也没有Fe3+生成
C. 因为新制氯水显酸性，所以向其中滴加少量紫色石蕊试液并充分振荡后，溶液会呈红色
D. 因为SiO2的沸点很高，所以在高温条件下它能与Na2CO3反应生成CO2
解析 SO2通入Ba（NO3）2溶液中将被氧化而生成BaSO4沉淀，A项错误；还原性：I-＞Fe2+＞Br-，所以少量Cl2通入FeI2溶液中会先将I-氧化而生成I2，但少量Cl2通入FeBr2溶液中会先将Fe2+氧化而生成Fe3+，B项错误；新制氯水中含有HCl和HClO，HClO具有强氧化性，故滴入少量紫色石蕊试液的现象是先变红，后褪色，C项错误；SiO2在高温下与Na2CO3反应生成CO2是高沸点的酸酐制低沸点的酸酐，D项正确。
答案 D
点拨 对常见非金属元素C、Si、O、S、N、Cl及其化合物的结构、性质、制法都要能熟练掌握，尤其要熟悉重点物质（如SiO2、SO2、Cl2、氯水、NH3、HNO3、H2SO4等）的相关性质和反应。
1. 下列对非金属元素（稀有气体除外）的相关判断正确的是（ ）
①非金属元素都是主族元素 ②单质在反应中都只能做氧化剂 ③氢化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物 ④氧化物常温下都可以与水反应生成酸 ⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐（MaROb）中的R元素必定呈现正价
A. ②⑤ B. ①③ C. ①⑤ D. ②③④
2. 下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
A. NO2通入FeSO4溶液中
B. CO2通入CaCl2溶液中
C. NH3通入AlCl3溶液中
D. SiO2加入到KOH溶液中
的棉花][氢氧化钠
溶液]3. 右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列说法，错误的是（ ）
A. 烧瓶中立即出现白烟
B. 烧瓶中立即出现红棕色
C. 烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性
D. 烧杯中的溶液是为了吸收有害气体
4. 下列实验能达到预期目的的是（ ）
A. 检验溶液中是否含有CO32-：滴加稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水
B. 从含I-的溶液中提取碘：加入适量稀硫酸与3%的H2O2溶液，再用酒精萃取
C. 检验溶液中是否含有SO42-：先滴加稀硝酸，再滴加BaCl2溶液
D. 分离NaCl和NH4Cl：将固体直接加热
5. 现有等体积混合而成的四组气体：①NO2+NO；②NO2+O2；③HCl+N2；④NO+N2。将其分别通入体积相同的试管，并立即倒立于水槽中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，其关系是（ ）
A. h2＞h3＞h1＞h4 B. h3＞h2＞h1＞h4
C. h1=h2=h3=h4 D. h1＞h2＞h3＞h4
6. 将足量NH3通入HNO3和AgNO3的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量（n）和通入NH3的体积（V）的关系正确的是（ ）
[n][V][O] [A B C D] [n][V][O] [n][V][O] [n][V][O]
7. 向100 mL pH=0的硫酸和硝酸的混合溶液中投入3.2 g铜粉，微热使充分反应后，生成448 mL（标准状况）NO气体。则反应前的混合溶液中硝酸的物质的量浓度为（ ）
A. 0.2 mol·L-1 B. 0.25 mol·L-1
C. 0.4 mol·L-1 D. 0.8 mol·L-1
8. 某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）。
nlc202309030734
塑料板][氢氧化钠溶液][a][b][c][A B C D E]
请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有 （写出两种即可）。
（2）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入石蕊试液，实验过程中溶液发生的颜色变化为：
[紫色] [红色] [无色] [黄绿色]
请在方框内填写出导致该阶段颜色变化的粒子符号。
（3）B、D、E装置相连后在B中盛装浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为 ；
②欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹 ，再打开止水夹 ，使烧杯中的水进入试管丁的操作是 ；
③试管丁中的NO2与水充分反应后，若向试管内缓缓通入一定量的O2，直至试管全部充满水，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是 （气体按标准状况计算）。
9. 下表为部分短周期元素化合价及相应氢化物沸点的数据：
[元素性质&元素编号&A&B&C&D&E&F&G&H&氢化物的
沸点(℃)&-60.7&-33.4&-111.5&100&-87.7&19.54&-84.9&-161.5&最高化合价&+6&+5&+4&&+5&&+7&+4&最低化合价&-2&-3&-4&-2&-3&-1&-1&-4&]
已知：①A与D可形成化合物AD2、AD3，可用于制备强酸甲；②B与D可形成化合物BD、BD2，可用于制备强酸乙。请回答：
（1）表中属于第三周期元素的是 （用表中元素编号填写）。
（2）写出H的最高价氧化物的电子式： ,比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小：
r（ ）＞r（ ）＞r（ ）（用实际的元素符号表示）。
（3）由表中D元素和氢元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号） 。
a．MnO2 b．FeCl3 c．Na2SO3 d．KMnO4
（4）分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸。该反应的化学方程式是： 。
（5）工业生产强酸乙时可用纯碱溶液处理尾气，该反应如下：BD+BD2+Na2CO3=2 +CO2
①横线上某盐的化学式应为 ；
②每产生44.8 L（标准状况）CO2，被吸收尾气的质量是 g。
（6）请设计一个实验方案，使得铜和稀的强酸甲反应，得到蓝色溶液和氢气，绘出实验装置图，作出必要的说明即可。
10. 某同学设计的制取氯气和验证氯气部分化学性质的实验装置如下图甲所示：
其中D处放有干燥的紫色石蕊试纸，E处放有湿润的紫色石蕊试纸， F、G处依次放有喷上少量淀粉KI溶液、浓NaOH溶液的棉球。回答下列问题：
（1）在装置A中放入有关药品后，打开活塞K，将分液漏斗中的液体加入烧瓶中，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯，写出A处反应的离子方程式 。
（2）B处饱和食盐水是为了除去 ，C处浓硫酸的作用是 。
（3）实验中可观察到颜色的变化：D处 ，E处 ，F处 ，G处棉球的作用 。
（4）当F处棉球变色，立即关闭活塞K，可看到I瓶中液面上升，H瓶中充满黄绿色气体。则H瓶中加入的液体一般为 ，甲中H—I装置的作用为 。若将甲中的H—I装置置换为乙装置，是否可行（填“是”或“否”） ，理由是 。
11. 硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：
（1）以N2和H2为原料合成氨气，反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g） ΔH＜0。
①下列措施可以提高H2的转化率是（填选项序号） 。
a．选择适当的催化剂 b．增大压强
c．及时分离生成的NH3 d．升高温度
②一定温度下，在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生反应。若容器容积恒定，达到平衡状态时，气体的总物质的量是原来的[1516]，则N2的转化率[α1]= ；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为[α2]，则[α2] [α1]（填“＞”“＜”或“=”）。
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸。
①NH3被氧气催化氧化生成NO的反应的化学方程式是 。
②在容积恒定 [v(正)][v][t][t0][t1][t2][t3][t4][t5][v(正)][v(正)][v(逆)][v(逆)][v(逆)]的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g） [ΔH＞0]该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如右图所示。若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号） 。
a．在t1~t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施可以是升高温度
c．在t3~t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t5时，容器内NO2的体积分数是整个过程中的最大值
（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气。
①催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g） [ΔH=]-483.6 kJ·mol-1； N2（g）+2O2（g）=2NO2（g） [ΔH=]+67.7 kJ·mol-1。则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是 。
②碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若每9.2 g NO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1 mol，则反应的离子方程式是 。
非金属元素及其化合物 篇7
一、碳、硅及其化合物
1.碳、硅及其重要化合物的性质与相互转化关系
2.CO2和SiO2的性质比较
例1. (2015·北京卷) 研究CO2在海洋中的转移和归宿, 是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1) 溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在, 其中HCO3-占95%。写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式:___。
(2) 在海洋碳循环中, 通过下图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式:___。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自H2O。用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下, 将其补充完整:
(3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上, 其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳, 可采用如下方法:
①气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收 (装置示意图如下) 。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3, 再用x mol·L-1HCl溶液滴定, 消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度为___mol·L-1。
(4) 利用下图所示装置从海水中提取CO2, 有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理:____。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水, 合格后排回大海。 处理至合格的方法是____。
解析: (1) 溶于海水的CO2, 一部分以CO2的形式存在, 另一部分与水反应生成H2CO3, 而H2CO3为弱酸, 极少部分发生电离生成HCO3-和H+, 故溶于海水的CO2主要以CO2、H2CO3、HCO3-和CO32-等4种无机碳形式存在, 化学方程式分别为。 (2) ① 由海洋碳循环的固碳图示可知, HCO3-参与固碳, 生成CaCO3和CO2, 结合质量守恒和电荷守恒写出离子方程式:2HCO3-+Ca2+=CaCO3↓ +CO2↑+H2O。②植物进行光合作用的原理是吸收CO2和H2O, 生成有机物、O2和H2O。由“同位素示踪法证实光合作用释放的O2只来自H2O”可知, 该反应的反应物中, H2O含有18O, CO2不含18O, 结合质量守恒定律补充完整化学方程式。 (3) ①试剂瓶中盛有未酸化的海水, 而题目要求“用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收”, 故应在虚线框中补充分液漏斗, 用于滴加酸来酸化海水, 这里最好选用H2SO4溶液, 不能选用盐酸或硝酸, 其原因是二者都具有挥发性, 易挥发出HCl或HNO3气体, 对测量海水中溶解无机碳的含量产生影响。②HCl溶液滴定NaHCO3的反应原理为NaHCO3+HCl =NaCl + CO2↑ + H2O, 则有n (NaHCO3) =n (HCl) =xy×10-3mol, 海水的体积为z mL=z×10-3L, 从而可得。 (4) ①a室中电极与电源的正极相连, 作电解池的阳极, H2O发生氧化反应, 电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+, 生成的H+通过阳离子膜进入b室, 发生反应HCO3-+ H+=CO2↑ + H2O, 从而提取CO2。②c室中电极与电源的负极相连, 作电解池的阴极, H2O发生还原反应, 电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-, 因此c室排出的海水呈碱性, 用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH, 再排回大海。
(3) ① 答案见右图
(4) ①a室:2H2O-4e-=O2↑ +4H+。H+通过阳离子膜进入b室, 发生反应HCO3-+ H+=CO2↑+H2O ②c室的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-, 用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH
二、氯、溴、碘及其化合物
1.氯、溴、碘及其重要化合物的性质与相互转化关系
2.从海水中提取溴的基本原理
(1) 流程示意图:
(2) 化学反应原理:
①苦卤制取Br2:用Cl2将Br-氧化生成Br2, 离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-, 所得Br2的浓度较小;
②Br2的富集:先用SO2吸收Br2, 再用Cl2氧化生成的HBr, 化学方程式为Br2+SO2+2H2O =H2SO4+2HBr, 2HBr+Cl2=r2+2HCl, 离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++ SO42-+ 2Br-, 2Br-+ Cl2= Br2+2Cl-;
③分离Br2:
3.从海带中提取碘的基本原理
(1) 流程示意图:
(2) 化学反应原理:
①浸泡海带灰, 获得含I-的溶液;
②I2的获得:通入Cl2将I-氧化成I2:2I-+Cl2=2Cl-+I2;
③分离I2。
例2. (2015·重庆卷) ClO2与Cl2的氧化性相近, 在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置 (夹持装置略) 对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1) 仪器D的名称是___。安装F中导管时, 应选用图2中的____。
(2) 打开B的活塞, A中发生反应:2NaClO3+4HCl ——2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收, 滴加稀盐酸的速度宜____ (填 “快”或“慢”) 。
(3) 关闭B的活塞, ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2, 此时F中溶液的颜色不变, 则装置C的作用是____。
(4) 已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2, 该反应的离子方程式为____。在ClO2释放实验中, 打开E的活塞, D中发生反应, 则装置F的作用是。
(5) 已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ, 加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示, 若将其用于水果保鲜, 你认为效果较好的稳定剂是____, 原因是___。
解析: (1) 仪器D是锥形瓶。装置F左侧连接气体发生装置, 右侧连接尾气处理装置, 应遵循“长进短出”的原则, 故选择装置b。 (2) 使ClO2在D中被稳定剂充分吸收, 必须控制A中生成ClO2的速率, 因此滴加盐酸的速度应较慢。 (3) F中溶液的颜色不变, 说明没有Cl2进入F溶液, 从而推知Cl2被装置C吸收。 (4) 参加反应的离子有ClO2-和H+, 生成的微粒有Cl-和ClO2, 根据化合价升降总数守恒及质量守恒配平该离子方程式。由于ClO2的性质与Cl2相似, 都具有强氧化性, 故能使淀粉-KI溶液变蓝, 利用此性质可验证是否有ClO2生成。 (5) 由图可知, 稳定剂Ⅱ相对于稳定剂Ⅰ, 可以缓慢释放ClO2, 能较长时间维持保鲜所需的浓度。
答案: (1) 锥形瓶b
(2) 慢
(3) 吸收Cl2
(5) 稳定剂 Ⅱ 稳定剂 Ⅱ 可以缓慢释放ClO2, 能较长时间维持保鲜所需的浓度
三、硫及其化合物
1.硫及其重要化合物的性质与相互转化关系
2.从转化规律角度认识硫及其化合物之间的转化
不同价态的含硫物质之间通过氧化还原反应规律来转化, 相同价态的含硫物质之间通过非氧化还原反应规律来转化。
(1) 相同价态的含硫化合物之间, 通过酸、碱、盐之间的反应规律来转化。
①实验室制取H2S:FeS+H2SO4 (稀) =FeSO4+H2S↑;
②实验室制取SO2:Na2SO3+H2SO4 (浓) =Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2) 不同价态的含硫化合物之间, 通过氧化还原反应规律来转化。
①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, 常见转化关系为例如,
②相邻价态的含硫物质之间不发生氧化还原反应。例如, S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。
3.浓H2SO4的“三大特性”
(1) 浓H2SO4具有吸收现成的水 (如气体、液体中的水分子, 以及固体中的结晶水等) 的性质。可用浓硫酸作干燥剂进行干燥的物质有H2、CO、CO2、N2、NO2、NO、O2、SO2、Cl2、HCl等;常见的不能用浓硫酸作干燥剂的物质有H2S、NH3、HBr、HI等。
(2) 浓H2SO4具有脱水性, 可将许多有机物中的氢、氧原子按水分子的组成 (H2O) 比例脱去, 在蔗糖中滴入浓H2SO4, 蔗糖逐渐变黑, 体积膨胀, 形成疏松多孔的海绵状的炭。
(3) 浓H2SO4具有强氧化性, 在加热条件下, 能与大多数金属、非金属单质反应。
例3.下列有关说法中正确的是 ( )
A.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
B.SO2、SO3混合气体通入Ba (NO3) 2溶液可得到BaSO3和BaSO4
C.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀, 加稀硝酸, 沉淀不溶解, 说明该未知液中存在SO42-或SO32-
D.在酒精灯加热条件下, Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
解析:A项, 浓硫酸具有较强的吸水性, 常用作干燥剂, 可干燥酸性气体 (SO2、CO2) 、中性气体 (H2) 等;B项, SO2气体通入Ba (NO3) 2溶液中, 发生氧化还原反应, 生成BaSO4沉淀, 得不到BaSO3;C项, 未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀, 加稀硝酸, 沉淀不溶解, 该沉淀可能为AgCl或BaSO4, 则该未知液中存在SO42-或SO32-或Ag+;D项, NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O, 而Na2CO3受热不易分解。
答案:A
例4. (2015· 安徽卷) 某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba (NO3) 2溶液中, 得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2, 该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO3-;
假设二:溶液中溶解的O2。
(1) 验证假设一:
该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。
(2) 为深入研究该反应, 该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如右图。实验1 中溶液pH变小的原因是___;V1时, 实验2中溶液pH小于实验1的原因是____ (用离子方程式表示) 。
(3) 验证假设二:
请设计实验验证假设二, 写出实验步骤、预期现象和结论。
(4) 若假设二成立, 请预测:在相同条件下, 分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液 (溶液体积变化忽略不计) , 充分反应后两溶液的pH前者____ (填“大于”或“小于”) 后者, 理由是____。
解析: (1) 除BaCl2溶液、Ba (NO3) 2溶液外, 实验1和实验2中所用试剂均相同, 故可通过实验2生成白色沉淀, 实验1未生成白色沉淀, 证明假设一正确。 (2) SO2溶于水时, 与水反应生成中强酸H2SO3, 故使得溶液的pH减小。在实验2中, NO3-将SO2氧化生成SO42-, 而NO3-则被还原为NO, 同时生成H+, 故溶液的pH减小。 (3) 在验证假设二时, 不能使用Ba (NO3) 2溶液, 可使用BaCl2溶液等, 向含有O2的BaCl2溶液中缓慢通入SO2, 若有白色沉淀生成, 则证明假设二成立。 (4) O2和KNO3分别与H2SO3反应的离子方程式为O2+2H2SO3=4H++2SO42-和3H2SO3+2NO3-=3SO42-+4H++2NO↑+H2O, 故被O2氧化后溶液的pH小。
答案: (1) 无明显现象有白色沉淀
(3) 见下表
(4) 小于反应的离子方程式表明, 足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3, 生成H+的物质的量前者多余后者 (或其他合理答案)
四、氮及其化合物
1.氮及其重要化合物的性质与相互转化关系
2.实验室制取NH3的方法
(1) 加热铵盐和碱石灰法:
①反应原理: (装置如右图) ;
②收集方法:由于NH3极易溶于水, 且密度小于空气, 故常采用向下排空气法收集NH3;
③检验方法:湿润的红色石蕊试纸遇NH3变成蓝色。
(2) 加热浓氨水法:
在氨水中存在, 加热过程中, 使NH3· H2O不断分解生成NH3, 同时温度越高, NH3的溶解度减小, 所以NH3不断挥发出来。
(3) 浓氨水加碱法:
如右图所示, 将浓氨水滴到NaOH固体上, 不断放出NH3。其原理是:在氨水中存在固体溶于浓氨水放出热量, 且使氨水中c (OH-) 增大, 上述平衡逆向移动, 不断放出NH3。
3.硝酸与金属反应的规律
(1) 硝酸与不活泼金属的反应:
硝酸与金属活动性顺序表中氢以后的金属作用时, 可以看成硝酸先将金属氧化成氧化物, 而后金属氧化物与硝酸反应生成硝酸盐。浓硝酸的还原产物主要是NO2, 稀硝酸的还原产物主要是NO。 例如, Ag+2HNO3 (浓) =AgNO3+NO2↑ + H2O;3Ag+4HNO3 (稀) =3AgNO3+NO↑+2H2O。
注意:HNO3与金属反应时通常起两个作用:一是作氧化剂, 得电子, 被还原;二是提供硝酸根离子, 起酸的作用 (起酸的作用, 提供H+的同时必提供NO3-) 。如铜与稀HNO3的反应:3Cu+8HNO3 (稀) =3Cu (NO3) 2+2NO↑+4H2O, 其中2mol HNO3为氧化剂, 6mol HNO3起酸的作用。
(2) 硝酸与活泼金属的反应:
硝酸与金属活动性顺序表中氢以前的金属作用时, 除生成相应的硝酸盐外, 同时可能生成NO2、NO、N2O、N2、NH3、NH4NO3 (NH3+HNO3=NH4NO3) 等物质。例如, 不同浓度的硝酸与镁的反应:Mg+4HNO3 (16mol/L) =Mg (NO3) 2+2NO2↑ +2H2O, 3Mg+8HNO3 (6mol/L) =3Mg (NO3) 2+2NO↑+4H2O, 4Mg + 10HNO3 (2mol/L) =4Mg (NO3) 2+N2O↑+5H2O。
(3) 钝化现象:
铁、铝等金属虽易溶于稀硝酸, 却不溶于冷的浓硝酸。这是因为在冷的浓硝酸中, 这些金属表面生成了一层致密的、不溶于硝酸的氧化物保护膜, 阻止了金属的进一步氧化。
例5. (2015· 北京卷) 下列关于自然界中氮循环 (如下图) 的说法不正确的是 ( )
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
解析:A项, N2=→NH3过程中, N元素由0价降低为-3价, N元素被还原;B项, 人工固氮是指将N2转化为含氮化合物的过程, 工业合成氨的反应原理为属于人工固氮;C项, 1828年, 德国化学家维勒首次利用无机物氰酸铵合成尿素, 实现了无机物向有机物的转化, 含氮有机物 (如蛋白质) 可发生分解, 最终转化为无机物 (如铵盐) ;D项, 雷电发生时涉及的反应有进入土壤, 并与矿物质作用生成硝酸盐, 豆科植物的根瘤菌可将N2转化为氮肥, 而生物体内含有碳元素, 故碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环。
答案:A
例6. (2015· 广东卷) NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1) 用NH4Cl和Ca (OH) 2制备NH3, 反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为___。
(2) 按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1, B瓶中的现象是____, 原因是____。稳定后, 关闭旋塞1。
②再打开旋塞2, B瓶中的现象是___。
(3) 设计实验, 探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
限选试剂与仪器:固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽 (可调控温度) 。
①实验目的:探究____对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
②设计实验方案。拟定实验表格, 完整体现实验方案[列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据, 数据用字母表示;表中“V (溶液) ”表示所配制溶液的体积]。
③按实验序号1所拟数据进行实验, 若读取的待测物理量的数值为Y, 则NH4Cl水解反应的平衡转化率为____ (只列出算式, 忽略水自身电离的影响) 。
解析: (1) 利用NH4Cl和Ca (OH) 2制备NH3, 加热固体药品时, 试管口要略低于试管底部, 防止试管炸裂, 则制备装置选A。NH3的密度小于空气, 应选用向下排空气法收集NH3, 则收集装置选C。NH3极易溶于水, 进行尾气处理时, 导管末端连接一倒扣漏斗, 且漏斗边缘与水面刚好接触, 可防止发生倒吸, 则尾气处理装置选G。 (2) 由图可知, A瓶中HCl气球的压强大于B瓶中NH3的压强, 打开旋塞1后, HCl气体进入B瓶, 并与NH3发生反应生成NH4Cl晶体, 故观察到B瓶中产生白烟。由于HCl和NH3发生生成NH4Cl晶体, 导致B瓶中气体压强减小, 显然A瓶中HCl相对过量。打开旋塞2后, 右侧烧杯中石蕊水溶液被倒吸入B瓶, HCl气体溶于其中而使溶液显酸性, 溶液变成红色。 (3) 利用所给试剂和仪器, 可以探究温度 (或浓度) 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。若探究温度对溶液中NH4Cl水解程度的影响, 可以测定不同温度下溶液的pH。若探究浓度对溶液中NH4Cl水解程度的影响, 可测定不同浓度下溶液的pH。故实验表格可以为 (温度的影响) :
也可以为 (浓度的影响) :
所读取的数值Y为溶液的pH。氯化铵的物质的量为, 故NH4Cl的物质的量浓度为, 从而可知, NH4+离子水解的平衡转化率为
答案: (1) A、C、G
(2) ①有白烟生成A瓶中的HCl移动到B瓶中, 与B瓶中的NH3反应生成NH4Cl, 能观察到白烟生成 ②液体进入B瓶中, 溶液的颜色变为红色
(3) ① 温度 (或浓度) ② 见解析
【专项训练】
1.为探究Na2SO3溶液的性质, 在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液, 再分别滴加下图所示的试剂。对实验现象的“解释或结论”错误的是 ( )
2.高纯硅晶体是信息技术的重要材料。
(1) 在周期表的以下区域中可以找到类似硅的半导体材料的是____ (填字母) 。
A.过渡元素区域
B.金属和非金属元素的分界线附近
(2) 工业上用石英和焦炭可以制得粗硅。已知:
写出用石英和焦炭制取粗硅的热化学方程式:___。
(3) 某同学设计下列流程制备高纯硅:
①Y的化学式为___。
②写出反应Ⅰ的离子方程式:___。
③写出反应Ⅳ的化学方程式:___。
④步骤Ⅵ中硅烷 (SiH4) 分解生成高纯硅, 已知甲烷分解的温度远远高于硅烷, 用原子结构解释其原因是____。
(4) 将粗硅转化成三氯硅烷 (SiHCl3) , 进一步反应也可以制得粗硅。其反应为, 不同温度下, SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比 (反应初始时各反应物的物质的量之比) 的变化关系如上图所示。下列说法正确的是 (填字母) 。
A.该反应是放热反应
B.横坐标表示的投料比应该是
C.该反应的平衡常数随温度升高而增大
D.实际生产中为提高SiHCl3的利用率, 可以适当增大压强
3.某小组设计如下图装置 (部分夹持装置已略去) , 以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。
(1) 试剂X的化学式为___。A中制取Cl2的离子方程式为___。
(2) 试剂Y的名称为___。
(3) 通入一定量潮湿的Cl2反应后, 经检测, D中只有Cl2O一种气体, C中只含一种氯盐外, 同时含有NaHCO3等, 某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和___;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和___、___。
②设计方案, 进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
(4) 已知, Cl2O与水反应生成次氯酸, 则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为___。
4.含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系:
(1) 工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏。
①氨气溶于水的过程中存在的平衡有 (用离子方程式表示) ___。
②向固体氧化钙中滴加浓氨水, 可用于实验室制取少量氨气, 简述原理:___。
(2) 转化Ⅱ中发生的系列反应, 在工业上可以用来制备硝酸, 写出①中反应的化学方程式:____。
(3) 现代工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。转化Ⅲ中部分反应如下:
①转化Ⅲ中有NaHCO3沉淀析出的原因是____。
②欲测定某工业纯碱样品中Na2CO3的质量分数, 某同学设计方案如下:
准确称取10.00g样品, 加入过量的盐酸, 充分反应, 蒸干、冷却后称量。反复加热、冷却、称量, 直至所称量的固体质量几乎不变为止, 此时所得固体的质量为10.99g。样品中碳酸钠的质量分数为___。
(4) 以氨作为燃料的固体氧化物 (含有O2-) 燃料电池, 具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点。工作原理如下图所示:
①固体氧化物作为电池工作的电解质, O2-移向____ (填字母) 。
A.电极a B.电极b
②该电池工作时, 电极a上发生的电极反应为____。
【参考答案】
1.D
2. (1) B
(3) ④周期表中, 硅和碳属于同主族, 原子半径Si大于C, 硅元素的非金属性弱于碳元素, 硅烷的热稳定性弱于甲烷
(4) BC
(2) 饱和食盐水
(3) ①NaCl NaCl Na2CO3②答案见下表
(4) Cl2O+2NaOH =2NaClO+H2O
4. (1) ②氧化钙与水反应放热, 生成氢氧化钙溶于水, 增大了OH-离子浓度, 氨水中的离子平衡向左移动, 使氨气挥发出来
(3) ①混合液中NaHCO3的溶解度最小, 溶液达过饱和时会有NaHCO3晶体析出②95.4%
金属及其化合物复习 篇8
随着纳米材料的深入研究, 人们认识到纳米材料的性质与形貌、尺寸和结构有着非常紧密的联系, 控制纳米材料的形貌和结构可以得到性能优良的纳米材料, 所以合成高纯度、大小和形貌可控的纳米材料是研究先进材料和高性能材料的重要方向。
纳米金属及金属化合物作为纳米材料的一个组成部分, 在光学、电磁、催化、信息存储和化学传感等领域有着广泛的用途和应用前景, 因而引起了研究者的广泛兴趣。三维花状结构的纳米材料具有高表面积、高反应活性等优于其他形状的纳米金属和纳米金属化合物材料的性质, 如花状结构Cu2S具有很高的光催化活性[1]、CuO纳米花薄膜具有超疏水性[2]、CuO/Ni花状结构薄膜[3]应用于电极提高了电极的电化学活性。此外, 一些纳米金属粒子在实际应用中会有严重的团聚和粒子架桥现象, 从而限制了其纳米效应和比表面积大的优势的发挥, 而控制合成花状结构后可以避免这些团聚现象并依然具有纳米颗粒的纳米效应结构稳定性好的优势。
1 制备方法
花状纳米金属及金属化合物的合成方法按照前驱物的状态, 可以分为液相法、气相法、固相法3大类, 其中液相法又包括水热法、溶剂热法、化学液相沉积法、电沉积法等, 气相法主要指化学气相沉积法, 固相法包括直接氧化法、热解法等。
1.1 液相法
1.1.1 水热法
水热合成法操作简单, 成本低廉, 创造高温高压环境能使晶体在非受限的条件下充分生长, 晶体形貌、尺寸可控, 结晶完好, 可以通过调节反应温度、压力、溶液成分和pH值等来达到有效控制反应和晶体的生长, 通常分为模板辅助法和无模板辅助法。有模板辅助法的优点是形貌易于控制, 但除去模板较复杂。无模板辅助法可以省去去除模板这一复杂步骤。Wei等[4]将钼酸铵、连二硫酸钠以及硫代乙酰胺混合液保持在180℃下, 通过控制陈化时间得到花状形貌的MoS2纳米晶体, 其大小为100nm～1μm。纳米花是由花瓣自组装构成的, 这些纳米花瓣的边缘宽且薄, 而且具有很高的稳定性, 在长时间的超声下不破坏结构。Zhang等[5]用Co (NO3) 2 和CO (NH2) 2作为前驱体溶液在 90℃下反应10h, 将得到的沉淀在300℃下热处理3h得到直径为500～1000 nm的具有多孔结构、高表面积的花状纳米结构的Co3O4。Guo等[6]将洁净的Si基板浸入到钼酸溶液中, 在微波辅助下保持90℃2h, MoO3在Si基板上沉积, 反应完全后在350℃下煅烧5h得到花状结构的MoO3纳米花, 发现在软模板表面活性剂辅助作用下形貌便于控制生长。Azam等[7]在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB) 和十二烷基硫酸钠 (SDS) 辅助下在水热条件下合成花状结构的SnO2, 通过控制这两种阳离子和阴离子表面活性的比例得到控制形貌的目的, 当同时使用两种表面活性剂CTAB和SDS并且物质的量比为1.0∶1.0时才得到花状结构SnO2。 杨永强等[8]以[Zn (OH) 4]2- 为前驱体在低温45℃水浴加热1h条件下合成了形态规整的多瓣花状ZnO 纳米结构。
1.1.2 溶剂热
溶剂热法是将有机溶剂或非水溶媒作为溶剂, 在较低温度下实现多种纳米材料的制备方法。通过对溶剂和络合物的选择, 控制所生成的纳米材料的尺寸和形貌, 成功地获得花状形貌。孙燕丽等[9]将钼酸钠 (Na2MoO4·2H2O) 溶解在乙醇-水溶液中, 以盐酸羟胺 (NH2OH·HCl) 作为还原剂, 硫脲[CS (NH2) 2]为硫源, 将所得的产物于50℃真空干燥6h后在氮气保护下于500℃煅烧5h, 得到纳米花状结构的MoS2。纳米花是由成百个花瓣自组装构成的, 平均花径为200～300nm。边缘厚度约10nm 的薄片花瓣从一个中心向各个方向放射性生长, 具有特殊的花状结构和较大的比表面积。Hu等[10]以环己醇为溶剂, W18O49纳米线为模板, 改变FeCl3和WCl6混合液中二者的比例得到FeWO4铁钨矿纳米花, 在反应过程中通过增加FeCl3的浓度使产物向三维花状结构转化, 当Fe浓度在溶液中的计量数与FeWO4相同时, 由初始形成的钨铁矿晶体引发纳米片的成核和竞争自组装形成花状结构。Qiying Liu等[11]以Ru为异相成核剂、十六铵为结构导向剂, 在多元醇溶液中合成由纳米棒组成的分层Co纳米花。在初级阶段产生的固体醇钴调节Co纳米花的生长速率, 然后以分层生长模式生长;先形成晶核, 再以各向异性的方式生长成小麦条纹进一步生长成纳米花;通过改变十六铵的浓度来调节纳米花和花瓣的大小, 得到清晰可见的约为500nm的纳米花结构, 其由长度为500nm、直径为50nm的花瓣构成。
1.1.3 化学液相沉积法
化学液相沉积法是在溶液中通过氧化、还原、水解、重结晶或者选择适合的模板作为晶核集合位点沉积过程, 得到纯的、独立花状结构的纳米材料。邹光龙[12]以金属镁为前驱体, 用生物分子氨基乙酸辅助化学液相沉积方法在室温下合成了具有复杂三维花状的纳米结构的氢氧化镁, 纳米花状形貌的氢氧化镁是由超薄的纳米壁构成。Peng Lu[13]采用化学液相沉积法在功能性烷基硫醇自组装单分子膜上合成了ZnS纳米花。在自组装单分子膜-COOH端上有两种结晶方式, 500nm左右的纳米花以离子连接离子的形式生长, 而约为2μm的花状晶体是以团簇连接团簇沉积。Zn2+先与端位羧基形成微弱的络合物, 这些络合物作为ZnS以离子连离子形式生长成核位点。而在端基-CH3和-OH上是以团簇连团簇形式生长, 导致沉积了2μm花状晶体吸附在表面。在自组装单分子膜的-OH和-CH3上, 只有大的花状晶体形成。这些并没有很紧密地吸附在自组装单分子膜表面上, 可以轻易地移除。结果表明, 在适当的实验条件下, ZnS选择性地沉积在自组装单分子膜的-COOH上形成纳米级的花床。Yong-Jin Kim等[14]在掺氟氧化锡导电玻璃衬底上沉积得到ZnO纳米花。ZnO纳米花阵列由许多带有锐利的尖端的纳米针构成, 选择性地生长在导电玻璃衬底上。ZnO纳米花的形貌和位置通过编写聚甲基丙烯酸甲酯亚微粒子模式电子束光刻技术控制, 而在没有这种技术辅助下得到的是直立纳米针任意高密度地排列在衬底上。
1.1.4 电沉积法
Lei Qian等[15]在树枝状大分子聚酰胺改性的表面通过电沉积法合成新型Au-Pt双金属纳米花结构。这些稳定的树枝状聚酰胺 (PAMAM) 在电沉积过程中辅助合成Au-Pt双金属纳米花。双金属纳米花包括两个部分——明亮的部分和苍白的部分, 这两部分由许多小的双金属纳米粒子构成, 明亮部分包括更多的双金属纳米粒子。双金属纳米花的形貌受电沉积时间、电势和组装树枝状结构层数的影响。分析显示, 纳米花中Au的成分比Pt的成分高, 且具有特殊的电化学和电催化性能。Hao Zhang等[16]利用碳纳米管阵列 (CNTA) 具有规则的孔结构和大的孔径、能与前驱体溶液充分接触而通过电沉积在表面得到蒲公英状纳米花结构的氧化锰, 其由许多长度和厚度分别大约为50nm和3nm的滑板状的纳米片从同一中心核生长出来。Bai等[17]用恒电位沉积技术在KCl、ZnCl2和H2O2混合液中、多壁碳纳米管 (MWNTs) 膜上沉积得到直径约为350nm的ZnO纳米花。
1.2 气相法
气相法指直接利用气体或者通过各种手段将物质变为气体, 使之在气态下发生化学或物理反应, 最后冷却沉积在衬底上凝聚形成纳米微粒组装成花状形貌。方晓生等[18]以金属镁粉作为原材料, 硅片作为衬底, 以液-固 (VL) 生长机理在硅衬底上沉积了规则分布的新奇的氧化镁纳米花结构。该纳米花由直径大约为80nm、长度达到几微米的纤维组成。Ning Zhang等[19]以化学气相沉积法在SiC衬底上合成了由纳米片层叠形成的玫瑰花状ZnO。由于在不同区域Zn蒸气的浓度不同, 造成在衬底不同区域上沉积得到微盘状、毛毛虫状、纳米片状等不同形貌的ZnO。Xuelian Yu等[20]以气相沉积法通过控制反应物的蒸气压在硅衬底上沉积了形状优美的Bi2S3纳米花, 纳米花的大小约为1μm并且由许多表面光滑的花瓣构成, 具有很好的结晶度, 而且晶格缺陷也比普通纳米棒的低;研究了生长温度、加热速率、气流速度和反应物浓度对Bi2S3纳米花形成的影响。Santanu Karan等[21]在室温、超真空下 (～133.322×10-6Pa) 用蒸汽沉积法合成了不同金属酞箐 (如铜、镍、锡、镁和锌) 的纳米花, 介绍了在镀金石英衬底上衬底条件对酞箐分子组织的影响, 认为纳米结构的粒子尺寸和形貌主要受模板金的性质控制。初始阶段是在金的表面上酞箐分子成核, 然后通过自组装生长成花状结构, 整个过程比较符合V-S生长机理。
1.3 固相法
1.3.1 直接氧化法
直接氧化法制备纳米花是通过强氧化剂直接氧化金属而在金属表面得到花状结构。Wu等[22]用直接氧化法在含有乌洛托品 (HMT) 和硝酸的过氧化氢溶液中80℃反应72h得到顶层为金红石纳米花、底层为锐钛矿层的双重结构的氧化钛薄膜, 在反应60h前, 多孔无水氧化钛层沉积在金属钛衬底上, 反应时间延长至70h后顶层沉积得到金红石纳米花;在60～72h之间, 微小的金红石纳米棒从溶液中沉积出来, 排列成束状最后以定向连接机理形成大的纳米棒, 在结构导向剂氨水和硝酸根离子的作用下这些大的纳米棒自组装形成花状形貌。Song等[23]将铜箔浸入到NaOH和 (NH4) 2S2O8的混合溶液中, 在100℃下保持12h, 在铜箔表面得到高密度的花状形貌的CuO纳米晶体, CuO花是由许多长度为100～500nm、厚度约为50nm的薄单晶花瓣构成。钱柏太等[2]把铜表面在 K2S2O8 和KOH的水溶液中60℃氧化反应30min, 然后于空气中180℃加热2h, 在表面上均匀地生长了一层“纳米花”, 其数密度约为105朵/mm2。每朵纳米花由数十个“纳米花瓣”自组装而成, 花瓣间有大量的孔隙, 大多数花瓣趋向于垂直基体表面, 只有最外层边缘部分的花瓣较倾斜, 趋向于中心, 形成花朵状结构, 这些花瓣是长度约为2μm、宽度约为120nm、厚度约为12nm的纳米片。
1.3.2 热解法
Xia等[24]在无催化剂存在下, 室温下通过热解醋酸锌迅速在Si衬底上合成得到新型ZnO花状结构。反应在一端开口的卧式石英管炉中进行, 以商业纯度为99.999%的Zn- (CH3COO) 2·2H2O粉末作为原料, 并放置在石英管的封口端, 石英管的另外一端开口通向空气, 洁净的硅薄片作为产物收集板放置在反应物上方, 当石英管式炉的温度达到700℃时, 把小石英管迅速插入到管式炉中, 保持15min后, 石英管从炉子中拿出在室温下自然冷却, 在Si衬底上得到由细尖端结构的多层花瓣构成的清晰可见的花状形貌的ZnO。
2 花状结构的形成机理
金属及金属化合物纳米花的形成是一个相当复杂的过程, 受到晶体形成速率、生长速率、空间位阻、磁性相互作用、静电力以及其他动力学因素的影响。不同的金属及金属化合物纳米花的形成受不同因素的影响, 在制备花状形貌的金属及金属化合物的过程中就有不同的机理来解释其形成过程。李浩等[25]在考察络合剂与表面活性剂对钴纳米花制备的影响时提出, 络合剂EDTA与金属离子形成稳定的络合物降低了金属离子的浓度, 减缓了还原反应的速率;同时络合剂也作为形貌导向剂被选择性地吸附在晶体不同晶面上造成空间位阻, 在空间位阻、钴的板状微晶之间磁力的共同作用下, 使金属沿中心发散生长, 最终形成花状结构。韦斐等[26]在研究花状纳米NiO 形成机理时讨论了两种常见的机制:一是纳米晶体本身性质边缘带有不同的电性, 在金属原子富集的地方呈现正电性而另外一端呈现负电性, 为了降低整个体系的能量, 二维的纳米棒或者纳米片等最终自组装成花状结构;二是在前驱体溶液中的成核阶段, 纳米粒子开始形成时就是花状形貌, 在反应中随着前驱体溶液中的粒子不断地释放, 纳米花不断地生长, 直到一定的体积;他们通过实验证实该NiO纳米花的形成是以第二种机制形成的。杨永强等[8]合成ZnO纳米花也是按上述的第二种机制, 并且结合ZnO是极性晶体等因素阐明了ZnO晶体沿[001]面生长最终导致花瓣晶体的长大, 形成花状结构。
3 电磁性能的研究及应用
由于花状结构的纳米晶体金属或者金属化合物的结构复杂性和特殊的形貌及表面使其具有许多特殊的性质, 在催化、传感、电化学等领域都体现出巨大的应用前景, 特别是其电磁性能在电池、储能、场发射以及电化学传感器等方面都有非常重要的应用。
3.1 电池方面的应用研究
3.1.1 锂离子电池
金属化合物纳米花可应用于锂离子电池, 如Xiang等[3]合成花状结构CuO, 并将其作为锂离子电池的阳极材料, 由于花状结构中构成纳米花瓣的纳米片提供较大的表面积供插入锂离子, 使其具有高稳定性和可逆电容, 而进一步在CuO表面沉积Ni形成花状CuO/Ni混合膜后, 因为Ni既是导体又是氧化锂分解的催化剂, 大大减弱了极化作用, 提高了电极的库仑效率, 使混合膜具有更好的循环稳定性、更高的初始库仑效率和电容稳定性。Ning等[27]合成了SnO2纳米花, 并将其作为锂离子可充电电池的阳极材料, 在充放电测试过程中发现, 其最大充电电容可以达1350mAh/g然后衰减至900mAh/g左右, 最高的放电容量约为800mAh/g, 与理论值875mAh/g非常接近。
Zeng等[28]合成了多孔花状纳米结构α-Fe2O3, 并将其应用于锂离子电池研究, 同样是由于具有高表面积和多孔结构所以具有更多的吸附和容纳锂离子的空间, 使花状结构α-Fe2O3用于锂离子电池多次充放电后仍然具有很高的容量, 即有很高的循环性质。
3.1.2 燃料电池
花状结构纳米金属具有高电催化活性, 可应用于燃料电池的催化体系, 如Lei Qian等[15]合成的双金属Au-Pt纳米花用于修饰电极在硫酸溶液中的循环伏安曲线与裸金电极和铂电极非常类似, 在40圈扫描之后峰电流也没有明显改变说明具有相当高的稳定性。与双金属纳米粒子相比, 花状结构的表面比较粗糙而且具有较高的表面积, 使双金属纳米花具有更高的氧还原活性。这种形貌可控合成简单的双金属纳米花在电极材料、燃料电池、催化以及化学传感器方面具有很高的应用价值。Zhen Yin等[29]合成了新型多孔结构的Pd纳米花, 并在三电极体系中用循环伏安法和计时安培法测试其电化学活性和稳定性, 结果显示新型多孔Pd纳米花具有比单分散Pd纳米粒子高60%的活性, 在碱性溶液中对甲醇的氧化具有更高的稳定性, 所以Pd纳米花是直接甲醇燃料电池的良好催化剂。
3.2 能量存储及场发射
利用金属或者金属化合物的花状结构和本身的性质在能量存储、场发射方面的研究应用, Zhang等[16]在碳纳米管阵列 (CNTA) 上沉积得到花状结构氧化锰, 其由于具有分层多孔结构, 具有许多优良性质如高电容、循环寿命长, 这种纳米花与CNTA混合体可用于电极测试电化学性能, 具有高电容和良好的离子响应性质。此混合电极的充放电测试显示在20000圈的循环之后容量损失只有3%, 说明具有非常高的电化学稳定性。由于纳米花直接在纳米结构的集电器即CNTA上生长, 具有电子传导路径, 这种高效的电荷传导增强了电导率, 所以这种材料可以用于研制能量存储材料。Wei等[6]合成的MoO3纳米花具有相对低的场发射开启电压和高稳定发射电流, 发射电流超过3h时波动幅小于10%。形成这些特性的原因是纳米花是由纳米带构成的, 电子更易于从边缘和面中发射出来, 而且与纳米带杂乱的散布在基板上相比, 构成纳米花的纳米带具有很高的纵横比。对于场发射材料, 开启电压是非常重要的参数, 开启电压的值越低场发射材料越好, 所以MoO3纳米花是场发射良好的应用材料。
3.3 电化学传感器
花状结构表面积大, 缺陷密度高, 活性点多, 使其在电化学传感器方面的研究甚为广泛, 这也是其电化学性能的另一个重要的应用领域。Azam[7]合成的花状结构SnO2可用于CO和乙醇的气体传感器, 基于纳米花状SnO2的传感器在探测CO和乙醇气体时显示出非常高的响应;275℃时在自动化的传感系统中基于SnO2纳米花的传感器对CO和乙醇的传感反应最灵敏, 响应值分别是1217和4070, 并且在 (50～1000) ×10-6范围内, 随着CO浓度的增加, 响应值不断增加。Song等[23]合成的CuO花状纳米结构作为活性电极用于无酶安培型H2O2传感器, 由于其花状的形貌具有高表面积和高电子迁移速率, 将其作为电极材料制备的H2O2传感器有很高的灵敏度和宽的线性响应范围、低的检出限等良好性质, 所以是研制用于食品工业、临床和环境分析等领域的H2O2浓度的安全可靠和微型传感器设备的良好材料。Bai等[17]在多壁碳纳米管上电沉积得到ZnO纳米花, 用于修饰玻碳电极制备传感器, 具有优良性能, 电极在-0.11V下对过氧化氢的线性响应范围为9.9×10-7～2.9×10-3mol/L, 相关系数为0.991, 响应时间小于5s。制得的生物传感器具有快速响应、宽线性响应范围以及良好的稳定性。
3.4 磁性能研究
Zeng等[28]除了研究多孔花状纳米结构α-Fe2O3在锂离子方面的应用外, 还对其磁性能进行了研究, 发现花状结构α-Fe2O3除继承了纳米管和纳米带的磁性质外, 在5K时的残余磁化和矫顽力比300K时大了许多, 而且两种情况都未达到饱和磁化, 可能原因是花状结构表面多孔结构自旋无序, 在相对低的温度下, 粒子交换占主导地位, 表面自旋变得有序, 使得相应的磁化增加。Hao Li 等[30]对合成的由纳米片构成的花状Co微晶的磁性能测试发现, 花状Co微晶的矫顽力高达407.3Oe, 比块状Co金属高出许多, 此性能可以用于高密度的磁记录材料和永久性磁体。
4 结束语
比较法学习金属及其化合物 篇9
一、金属单质
1. 钠、镁、铝的比较(见表1)
2. 铁与铜的比较(见表2)
注意:(1)金属与氧气反应生成的氧化物一般为普通氧化物(如Li2O、MgO、Al2O3等),有些金属与氧气反应还可能生成过氧化物(如Na2O2)、超氧化物(如KO2).
条件不同,有些金属与氧气反应的产物也不同,如钠在常温下与点燃条件下生成的氧化物分别为Na2O、Na2O2,铁与氧气在不同条件下可以生成FeO、Fe3O4等.
(2)金属与卤素反应一般生成高价态的金属卤化物,但碘与铁反应生成低价态的FeI2,金属与硫反应一般生成低价态的金属硫化物.
(3) K、Ca、Na等活泼金属与冷水剧烈反应,生成碱和H2,故这些金属投入碱、盐等溶液中,实际上是金属先与水反应,生成的物质再与溶质发生反应,因此这些金属不能在溶液置换其它金属.如将钠投入硫酸铜溶液中,可以理解为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,
(4)金属与酸反应时,金属越活泼,反应越剧烈.当酸为强酸时,其反应的通式为:R+xH+=Rx++H2↑(式中R代表金属元素,x代表金属元素在生成物中的化合价),由此可知,当酸足量时,金属与H2的关系为:1 mol R～molH2,利用这一关系可以快速解题.
大多数金属(除铂、金)与氧化性酸(如硝酸、浓硫酸)之间也能发生反应,但一般情况下不生成H2.铁、铝在常温下遇浓硫酸、浓硝酸会在表面形成一层致密的氧化膜而发生钝化,故可用铁制或铝制容器来盛装浓硫酸、浓硝酸.
(5)等量的铝分别与非氧化性酸和NaOH溶液反应,生成同条件下的氢气的量相等.
(6)通常根据金属的活泼性来选择制备的方法.金属活动性顺序表中:K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属一般采用电解法制备,Zn～Cu等金属一般采用热还原法(还原剂为C、CO、H2、Al)制备,Hg、Ag采用热分解法制备.
二、金属氧化物
1. Na2O与Na2O2的比较(见表3)
注意:(1) Na2O2可拆成Na2O·O,则它在与水、酸、CO2等反应时,可以理解为Na2O与这些物质反应,“过”的氧释放出来,形成氧气.
(2) Na2O2与水反应放热,可以使棉花着火.
(3) Na2O2与H2O和CO2混合物的反应中,存在着三个规律:
①反应的先后规律.一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2混合物的反应,若Na2 O2先与H2O(g)反应,则有:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,而后发生反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,故可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应.
②气体体积规律.若CO2与H2O(g)的混合气体通过足量的Na2O2固体,生成氧气的体积或气体的减少量都为原混合气体的一半.
③质量增加规律.根据反应方程式可知,Na2O2固体与CO2和H2O(g)的反应,相当于Na2O2只吸收了CO2中的“CO”和H2O中的“H2”,故:
Ⅰ.固体的增加量△m=28 g·mol-1·n(CO2)+2 g·mol-1·n(H2O).
Ⅱ.CO、H2以及可以写成(CO)n·(H2)m的物质的燃烧产物通入足量的Na2O2固体完全反应后,固体质量的增加量等于原物质的质量.
2. MgO与Al2O3的比较(见表4)
注意:Al2O3既能与酸反应,又能与碱反应生成盐和水,是两性氧化物.这里的酸、碱一般指强酸、强碱,即Al2 O3不溶于弱酸(H2CO3等)和弱碱(NH3·H2O).
3. 铁的氧化物的比较(见表5)
注意:(1)铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O,Fe2O3可用于工业制取铁,也可以用作颜料.
(2)铁表面的致密的氧化膜是Fe3O4,它可以表示为FeO·Fe2O3.
三、金属氢氧化物
1. Mg(OH)2与Al(OH)3的比较(见表6)
注意:氢氧化铝还有其它制备方法:
(1)铝盐与强碱反应:这种方法应特别注意严格控制加入碱的用量,因为强碱过量会使制得的Al(OH)3溶解:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.所以,一般不采用这种方法制备Al(OH)3.
(2)偏铝酸盐与强酸反应:这种方法会因强酸的量控制不当使制得的Al(OH)3溶解:Al(OH)3+3H+=A13++3H2O.所以,一般不采用这种方法制备Al(OH)3.
(3)偏铝酸盐与碳酸反应:因为Al(OH)3不溶于碳酸,故实验室常用这种方法制备
(4)偏铝酸盐与铝盐反应制备:
2. 铁的氢氧化物的比较(见表7)
注意:按一般方法操作很难得到Fe(OH)2沉淀.要制得Fe(OH)2沉淀必须注意以下四点:①赶尽空气,最好在惰性或还原性气氛下反应(如N2、H2等);②隔绝空气,用苯或汽油覆盖在液面上;③采用新制备的亚铁盐溶液,溶解亚铁盐时要先将蒸馏水煮沸除去氧气;④向亚铁盐溶液中滴加碱溶液时,将胶头滴管的尖嘴插入亚铁盐溶液中再慢慢挤出碱液,以防止带入氧气.
四、盐
1. Na2 CO3与NaHCO3的比较(见表8)
注意:NaHCO3与Na2 CO3的性质差别在于前者的“氢”.
①NaHCO3能电离出“H”,故其碱性比同浓度的Na2CO3弱.
②NaHCO3中存在着未反应完全的“H”,故其还可以继续与OH-反应.
我们还可以将NaHCO3拆成Na2CO3·H2CO3进行理解.如:
③因为结构中存在着“H2CO3”,故其不会与比H2CO3弱的酸(包括碳酸)发生反应.
④因为结构中存在着“H2CO3”,故其不稳定,容易发生分解,生成CO2和水.
⑤由于CaCO3能溶于H2CO3,因此即使NaHCO3中的Na2 CO3能与CaCl2中的Ca2+结合成CaCO3,它也会溶解于H2CO3,这也就容易理解NaHCO3与CaCl2不反应的原因了.
2. Fe2+与Fe3+的比较(见表9)
五、图象比较(见表10)
金属及其化合物复习 篇10
运用分子设计和晶体工程中的有关原理和方法,对金属有机骨架化合物材料实现分子剪裁和分子组装,使之具有新颖结构和优良性能,已成为配位化学和无机化学领域的研究热点之一。穿插金属有机骨架化合物由于其自身结构的特殊性使金属有机骨架化合物材料具备了更独特的性质,引起了人们的广泛关注。穿插现象在宏观世界中普遍存在,但是在微光世界中并不常见。穿插网金属有机骨架化合物的设计思想来源于艺术与建筑的巧妙结合[1],正如Joel S.Miller在其发表的论文中这样描述到:“在无法追查的过去时代里,艺术和建筑的融合已经引起了人们广泛的研究兴趣,这个好奇心被应用到了分子的拓扑结构和功能材料上,它们通过对称和紧密堆积型的分子有目的地合成。”
近年来,已有不少的资料报道了穿插网金属有机骨架化合物,它们从基于刚性配体与过渡金属构筑的化合物发展到柔性配体(柔性脂肪羧酸和芳香环柔性羧酸类配体)和“刚柔并济”的有机配体与过渡金属构筑的化合物[2,3,4,5],同时也初步探索了其合成规律和结构与性能之间的构效关系,促进了金属有机骨架化合物材料的迅速发展。
1 穿插网金属有机骨架化合物的特点
随着穿插网金属有机骨架化合物结构的陆续报道,不仅丰富了金属有机骨架网的结构类型,也为人们对金属有机骨架化合物的认识提供了借鉴和帮助。许多有趣的网络单元以不同的方式交织在一起,形成结构更为复杂的网络图,穿插体系比起单一的网络图其结构更具有复杂性,具有周期性的网络骨架至少在一维方向上相互锁套或相互交织,很大体系则可以被认为是有限分子网的规则重复排列。值得注意的是穿插网并非是分子网简单的重叠,而是必须通过打破开网连接环才能将其分开的才属于穿插网,反之为非穿插结构。例如图1中的分子只是简单的落在一起,并不需要打破开网连接环就能将其分开,所以此结构并未构成穿插结构。
然而要描述一个穿插结构,就要对每个拓扑网进行分析,然后再分析整个拓扑网[6,7]。首先,分析每个拓扑网的维数(1D,2D或3D);如果该拓扑网是一维或者二维,它们可能有两种相互穿插方式,即,平行穿插和倾斜穿插(塌陷穿插)。网之间相互穿插可以形成更高维数的穿插结构,比如1D拓扑网通过穿插可以形成1D,2D或3D拓扑网,2D拓扑网通过倾斜穿插可以形成3D网(如果相互穿插的网络平均平面有高度的错位,可通过平行穿插形成3D骨架网)。常见的拓扑网穿插类型[8]有:0D→0D,1D→1D,1D→2D,1D→3D,2D→2D,2D→3D,3D→3D,1D+2D→3D等。其次,要用一个图示符号来完成穿插网的描述;如对以上1D或2D穿插网为例可描述为mD(/nD)→pD(m,n≤p)。如果相互穿插网络维数不同,则mD被mD/nD取代;如果相互穿插的维数相同但拓扑不同,则mD被mD/mD取代。如图2是低维网络通过穿插后形成的高维网络示意图。
此外,还需用拓扑符号来标记所形成的穿插网。拓扑方法使得晶体结构变得简化,而合理的选取点是拓扑学表达结构的关键,常见的选取点有三种:以金属离子作为点;以配体作为点;以金属离子和配位原子为点。所选取的节点不同,得到的拓扑图也就不同。得到拓扑图后,要用拓扑标记来表达结构。拓扑的符号标记常见的有简单标记、Schlafli标记以及顶点标记[9],这三种标记中最常使用的为Schlafli标记,即AaBbCc,A/B/C表示各类回路的大小,a/b/c表示各类回路的数目,但是对于某些不同结构具有相同的Schlafli标记,如103可以表示为103-a,103-b,103-c等,这里的回路是指只从角的顶点沿其中一边起始,途中经过若干个点,最后回到原点处,在这个过程所形成的最短路径。其大小由回路的点的数目来决定,如2D结构:三元、四元、六元环等;3D结构:三元、四元、六元、八元、十元和十二元环等。但是若通过连接对的最小回路含有捷径,该回路就不叫环,而且所有最小的环是最小的回路,但最小的回路不一定是最小的环。如图3是一个2D的TiS2拓扑网,Schlafli标记为(43)2(46·66·83)。
2 穿插网金属有机骨架化合物的设计合成
刚性配体由于其在配位过程中,配位构型和配位点的间距不易发生明显的变化,减少了与金属组装过程中的不确定因素,易于对整个骨架网络预测和调控,因此是合成金属有机骨架化合物的良好载体。近年来通过研究发现,柔性配体的配点的间距、夹角和配位基团的形状在反应过程中会随着反应体系和金属中心的改变而变化,这个特点更加激起了配位化学家的研究兴趣,并受到化学家们的青睐。如西北大学的王尧宇课题组最近报道的一个V型柔性羧酸配体4,4'-氧化二苯甲酸(H2oba)与柔性含氮辅助配体1,3-二(4-吡啶基)丙烷(bpp)和铜离子自组装形成了一个2D→2D的二重平行穿插拓扑网(如图4所示)。在这个反应体系中,柔性芳香羧酸配体4,4'-氧化二苯甲酸(H2oba)具有如下特点:ⅰ)构型都可以改变,其中的两个苯环不处于同一平面,存在一定的角度,因此与金属离子配位易于形成螺旋链,而且配体的尺寸比较长,便于形成穿插结构。ⅱ)自身的苯环具有刚性与金属离子连接易于形成高维且有空洞的结构;ⅲ)苯环中共轭体系的存在便于电子之间的传递,使得化合物具有特殊的性能;ⅳ)羧基的配位模式丰富,可以以单齿、螯合、桥连等模式配位;ⅴ)羧酸容易全部脱质子或部分脱质子,可以作为氢键的给体或受体以稳定化合物结构;ⅵ)辅助配体柔性和尺寸也有利于形成穿插结构。
3 合成穿插结构的影响因素
合成影响因素一直是我们研究和探索的重点和难点。选择合适的有机配体对合成穿插结构的配合物具有重要的作用,如有机配体的配位模式、构型、柔韧程度和尺寸、形状等都可以影响到最终网络结构类型;另外还有金属离子(配位几何类型、半径)、辅助配体(柔韧性、尺寸、形状)、抗衡离子、PH值、溶剂、反应摩尔比、反应温度与时间等。其中最明显的是辅助配体的变化导致结构的迥异。如图5是4,4'-氧化二苯甲酸(H2oba)与尺寸较小的刚性辅助配体1,2-二(4-吡啶基)乙烷(bpe)形成2D→3D的三重穿插结构,比较图4和图5可以看出,辅助配体的不同造成最终结构也不同。可见,柔性配体与辅助配体的结合也是构筑穿插金属有机骨架化合物材料的良好途径。
(上)及其拓扑网图(下)
4 应用前景
具有穿插结构的化合物晶体已经报道过不少,除了它们在结构上的新颖外,通过格子间穿插堆积成的晶体材料在性能上更具有独特性,主要表现如下几个方面:ⅰ)化合物密度的增加;ⅱ)化合物磁耦合增强;ⅲ)导电性增强;ⅳ)多孔性增大和吸附能力增强;ⅴ)非线性光学性增强;ⅵ)热稳定性增强和具有骨架柔性动态可塑性[1,10,11]等。因此,这些特点使得穿插结构的化合物晶体在光、电、磁、吸附、分离、催化等领域有潜在的应用并能够带来更大的商业价值。
参考文献
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金属及其化合物复习 篇11
关键词：高中化学；非金属；化合物教学；实例分析
在高中化学的教学过程中，现代的物质结构理论是化学教学中十分重要的内容。本文主要是结合高中化学必修一中的第四章内容，将硅、硫、氯和氮等作为代表性的元素，进而对于“非金属元素及其他化合物”的知识结构、元素研究方法和性质等方面进行探索，进而对于化学研究的物质性质的实际实验方法和设计构想等方面进行分析。
1、教学设计
1.1教学目标的设定
在高中化学的教学目标设定上主要是从三个方面入手，分别是知识技能上的掌握、过程方法上的指导和情感价值上的树立，进而实现对于硫酸等化学物质的物理知识方面的利用来实现硫酸用途和特性上的掌握。此外，在课堂实践过程中，通过实验演示和实验探究的方式来为学生的学习进行正确的价值观引导，实现学生思考能力和探究能力的不断提高，最终实现课堂实用性的不断提高。
1.2教材分析与重难点的分析
在初中的化学教学中曾经介绍过硫酸的通行，但是对于浓硫酸所具有的氧化性只是一带而过，因此本章节的设立就是为了对其基础知识的深入，进而通过实验教学来实现浓硫酸所具有的强氧化性来进行分析。因此，本章教学中的重点就是对于浓硫酸所具有的特性来进行分析，而其教学中的实际重点则是通过浓硫酸教学内容的深入来实现其强氧化性的阐述。在实际的教学过程中需要对于实验的器材来进行准备和教学课件和多媒体等方面的准备。
2、教学流程
2.1复习环节
由于学生在初中阶段就已经学过硫酸的相关知识，但是却只是浅显的了解其为一种重要的工业化学原料，但是对于深层次的内容却没有充分的了解。因此，教师首先需要带领学生复习中学过的知识，诸如，活泼金属的特性以及如何利用酸反应原理来制取氢气，进而对于稀释后的硫酸特想来进行分析。之后就可以得出诸如在酸碱性测试实验中会出现变色、与碱性的氧化物发生反应并且出现中和反应、与活泼金属发生反应和某些成分的盐类发生反应等等。
2.2新课程的设计
教师在实际的教学过程中需要认识到学生在课堂学习之中的主体地位，进而对老师提出的问题进行思考，教师可以提出，诸如“在化学实验室制取氢气的过程中为什么必须使用稀释后的硫酸？”、“为什么硫酸的浓度不同就会有不同的性质？”等等之类的问题，进而让学生在思考和解决这两个问题时候能对于硫酸所表现出来的特性进行更加深入的了解，进而使得课堂学习效率的不断提高。
2.3多媒体手段的应用
在实验开始之前，教师还需要借助多媒體手段来对硫酸的物理性质进行展示，进而为学生的实验提供理论基础和注意事项，例如，针对硫酸无色粘稠的状态需要对其进行辨别。此外由于硫酸的沸点大概在338摄氏度左右，因此在实验的过程中一定需要注意温度的掌握，因此如果温度过高的话其酸性会出现挥发的现象，进而影响整个实验的效果。值得注意的是，在实验的过程中需要考虑到硫酸具有高密度性和溶解性强的特点，再加上其溶解的过程中会释放出大量的热，因此在实验过程中，将水与硫酸进行融和的过程中需要不断的搅拌，进而让其产生的热量快速的散去。
2.4教学实验设计
为了能够验证硫酸具有脱水性，进而就可以通过实验来实现更加生动的解释，实际实验可以参照课本一百零一页中的内容来进行验证，通过蔗糖中加入浓硫酸，进而使得蔗糖出现体积膨胀，表面呈黑色并且出现刺激性气味，进而对其实验原理利用学过的知识来进行解释；而对于其所具有的强氧化性就可以利用某些金属与浓硫酸的实验来进行验证，通过加热使得金属铜的表面颜色变化并且溶液的颜色也发生了变化。因此教师根据几个简单的实验来对硫酸的用途进行生动的解释，进而实现课堂教学效率的不断提高，之后教师还可以做几个更加具有针对性的课堂练习，进而让学生对于已经学过的知识进行夯实，实现学习效率不断提高。
3、结语
高中学生在实际的学习过程中具有一定的阶段性，也就是说高中化学教材在编写过程中不可能面面俱到的将所有的内容全部都写入到教材之中，而其编写的重要原则就是根据教学对象和教学内容来实现一种相对性的、发展式的教学，由于学生的学习情况是一种逐步的深化过程，因此在教学过程中需要根据教材中的编写特点来进行更加具有针对性的教学，进而提高学生知识掌握的效率，同时还要给予学生足够的时间和空间来进行思考和探究，最终实现学习效率的不断提高。
参考文献
[1]苑守峰.导学案在高中化学教学中的实施——以《无机非金属的材料主角—硅（2）》一课为例[J].延边教育学院学报.2014.06.（03）.
金属配位聚合物及其应用 篇12
关键词：聚合物,应用,金属
金属聚合物的性能主要取决于金属中心的种类和它在聚合物中的分布, 如何设计和合成结构可控的金属聚合物在推动功能高分子材料的发展和应用方面具有重要的作用。
金属配位聚合物是超分子化合物在晶体工程应用的具体表现之一。金属聚合物因为整合了金属中心的导电、荧光、氧化还原和催化特性以及高分子材料良好的柔性、溶解性能和成型性能而引起人们的广泛重视, 可用作于生物传感器、生物酶燃料电池、半导体、智能响应材料和催化剂等。
1 壳聚糖金属配位聚合物
壳聚糖金属配位聚合物是壳聚糖与金属离子经过鳌合作用形成的一种产物, 是现在研究广泛的一类新型高分子生物材料。因为有金属离子引入到了壳聚糖结构中, 因此壳聚糖金属配合物具有了许多特殊的性能。经过研究发现壳聚糖金属配合物具有良好的成膜、固化、抗菌等作用。近期, 研究学者发现壳聚糖及壳聚糖金属配合物在木材工业中也具有良好的发展前景, 目前此方面研究主要集中体现在木材染色, 木材保护等方面。通过对木材、竹材等生物材料进行改良是有效利用木质资源, 缓解我国木材供需矛盾的一个重要手段。
2 席夫碱金属配合物
席夫碱 (Schiff base) 是指由含有活泼羰基和氨基的两类物质通过缩水形成的含亚氨基 (HCN) 或烷亚氨基 (RCN) 的一类有机化合物。因为席夫碱中含有CN键, 并且杂化轨道上的N原子具有孤对电子, 所以具有非常重要的化学与生物学意义。我们可以灵活的选择各种胺类和带有羰基的醛和酮类进行合成反应制备席夫碱, 而且通过改变取代基给予体基团和它的化学环境, 就容易衍生出一系列性能不同、结构多变的席夫碱配体;在一定条件下还可以使席夫碱与大部分金属元素合成稳定性不同的金属配合物, 使得其在分子设计和应用上与众不同。从人们发现席夫碱与其金属配合物具有生物活性开始, 从事该领域的研究的人非常多, 并且在抗菌、抗肿瘤、抗氧化等方面取得了非常大的进展, 所以越来越受到人们的重视。席夫碱及其金属配合物所具有的较好的抑菌、抗氧化、抗肿瘤活性, 除了在催化、分析、材料等方面应用广泛外, 在医药方面也有广阔的应用前景。三、环糊精金属聚合物
环糊精是由D-吡喃型葡萄糖单元通过α- (1, 4) 糖苷键连接而成的一类环状化合物[。在聚合物分子的主链或侧链中引入环糊精分子, 可以组成各类环糊精聚合物, 这类聚合物不但将母体环糊精分子的包合性保持下来, 还具有独特的协同效应、邻基效应等高分子效应等。环糊精聚合物的应用非常范围, 如荧光识别、手性化合物拆分及作为气相色谱固定相等, 而且近年来在食品、医药和化妆品等方面的应用也在不断扩大。最近有报道, 将环糊精聚合物制成脲酶抑制剂, 它可以通过堵塞脲酶分子中促进尿素水解的活性部位, 使之活性降低, 从而达到抑制尿素分解的目的。
3 含肟金属配合物
肟 (Oxime, R1R2C=N-OH) 是醛或酮与羟胺的缩合产物。它是一类重要的、含有两性基团的有机化合物, 即它既含有微碱性的氮原子也含有弱酸性的羟基。由于肟基具有二齿配位功能, 它可通过N原子或/和O原子与金属原子配位形成各种键合异构体。所以, 肟配合物已成为化学家感兴趣的研究对象之一。
自从Hantzch和Werner于1890年、Chugaev于1905年和Hieber and Leutert于1927年开展了肟和肟的金属配合物的研究工作以来, 肟在促进配位化学的发展方面起着重要作用。随后, 肟和肟的金属配合物得到了蓬勃发展。含肟金属化合物在制备具有磁性、生物活性、光学性质和催化性能等新材料以及分析测试等方面有着潜在的应用前景。同时, 在分子的结构、稳定性和反应性, 生物化学模型, 分析和有机金属化学, 具有不寻常电性的分子合成等领域还起着重要作用。例如肟可作为组氨酸咪唑部分的模型, 因此是一个非常有用的生物无机模型;多核肟-Zn (Ⅱ) 配合物可作为Ca2+和Ba2+选择接受器;金属离子-肟体系可有效催化有机腈的水解;肟的配位聚合物还具有有趣的磁性, 例如单分子磁性和单链磁性等。
4 磺胺类金属配合物
磺胺类药物 (Sulfonamides) 是指结构中有对氨基苯磺酰胺的一类药物, 其抑菌作用的机理是干扰细菌的酶系统对氨基苯甲酸的利用, 使细菌生长的必需物质叶酸无法生成。磺胺类药物具有抑菌性能, 药理活性往往是与金属离子形成配合物后才加强。但是同时也面临着另一个问题, 具有治疗作用的金属离子因为毒性大, 刺激性强, 难吸收等特点, 不能直接在临床上应用。但也不是没有解决的办法, 只要将它们与磺胺类药物形成配合物, 就可以在降低其毒性及刺激性, 并且有利于吸收。随着人们对金属配合物的药理作用越来越深入的认识, 许多高效、低毒、具有抗菌抗癌活性的新金属配合物不断地被合成出来。
参考文献
[1]M.Eddaoudi, D.B.Moler, H.L.Li.et al.“Modular Chemistry:Secondary Building Units as a Basis for the Design of Highly Porous and Robust Metal-Organic Carboxylate Frameworks”Acc.Chem.Res., 2001, 34:319-330.[1]M.Eddaoudi, D.B.Moler, H.L.Li.et al.“Modular Chemistry:Secondary Building Units as a Basis for the Design of Highly Porous and Robust Metal-Organic Carboxylate Frameworks”Acc.Chem.Res., 2001, 34:319-330.
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[3]陈玉红, 丁克强, 王庆飞等.河北师范大学学报 (自然科学版) , 2003, 27 (1) :71～74.[3]陈玉红, 丁克强, 王庆飞等.河北师范大学学报 (自然科学版) , 2003, 27 (1) :71～74.
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