知

识

结

构

与

板

书

设

计 一、本章知识结构梳理

一、本章知识结构梳理

(一) 硅及其化合物

1、二氧化硅和二氧化碳比较

2、硅以及硅的化合物的用途

(二) 氯

3、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较

4、氯气的性质

(三) 硫、氮

5、二氧化硫的性质

6、浓硫酸和浓硝酸的性质

7、氨气、氨水与铵盐的性质

二、本章典型题剖析

1、与氯气相关的过量计算

2、关于浓硫酸的计算

3、关于HNO3的计算 教学过程 教学步骤、内容 ［板书］一、本章知识结构梳理

(一) 硅及其化合物

1、二氧化硅和二氧化碳比较

［投影小结］

二氧化硅 二氧化碳 类别 酸性氧化物 _酸性氧化物 晶体结构 原子晶体 分子晶体 熔沸点 ____高_____ 低 与水反应方程式 不反应 CO2+H2O H2CO3 与酸反应方程式 SiO2 + 4HF==SiF4↑+2H2O 不反应 与烧碱反应方程式 SiO2+2NaOH == Na2SiO3+H2O 少：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O

过：NaOH+CO2==NaHCO3 与CaO反应方程式 SiO2+CaOCaSiO3 CaO+CO2==CaCO3 存在状态 水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子 人和动物排放 ［板书］2、硅以及硅的化合物的用途

［投影小结］

物质 用途 硅单质 半导体材料、光电池（计算器、人造卫星、登月车、探测器） SiO2 饰物、仪器、光导纤维、玻璃 硅酸钠 矿物胶 SiC 砂纸、砂轮的磨料 ［板书］(二) 氯

3、液氯、新制的氯水和久置的氯水比较

［投影小结］

液氯 新制氯水 久置氯水 分类 纯净物 混合物 混合物 颜色 黄绿色 黄绿色 无色 成分 Cl2 Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl―、ClO―、极少量的为OH― H＋、Cl―、H2O、

极少量的OH―

稀盐酸 性质 氧化性 氧化性、酸性、漂白性 酸性 ［板书］4、氯气的性质

［投影小结］

与金属钠反应方程式 2Na+Cl2 2NaCl 与金属铁反应方程式 2Fe+3Cl2 2FeCl3 与金属铜反应方程式 Cu+Cl2 CuCl2 与氢气反应方程式 H2+Cl2 2HCl；H2+Cl2 2HCl 与水反应方程式 H2O +Cl2 ==HCl+HClO 制漂白液反应方程式 Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O 制漂白粉反应方程式 2Cl2 +2Ca(OH)2==CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O 实验室制法 MnO2＋4HCl（浓）MnCl2 +Cl2 ↑+2H2O 氯离子的检验试剂以及反应方程式 AgNO3溶液

Ag＋+Cl―==AgCl ［板书］(三) 硫、氮

5、二氧化硫的性质

［投影小结］

物理性质 颜色状态 密度 毒性 黄绿色 比空气___大___ 有毒 化学性质 酸性 与水反应方程式 SO2+H2O H2SO3 与烧碱反应方程式 SO2+2NaOH==Na2SO3 +H2O

Na2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3

SO2+NaOH==NaHSO3 漂白性 漂白原理：由于它能跟某些有色物质生成：无色物质 曾学过的具有漂白性的物质 吸附漂白：活性炭

氧化漂白：HClO、O3、Na2O2 还原性 与氧气反应方程式 2SO2 + O2 === 2SO3 与氯水反应方程式 SO2 + Cl2 +2H2O == H2SO4+2HCl 氧化性 与硫化氢反应方程式 SO2+2H2S == 3S↓+2H2O ［板书］6、浓硫酸和浓硝酸的性质

［投影小结］

浓硫酸 浓硝酸 相同点 与Cu反应 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2 ↑+2H2O Cu+4HNO3 (浓)==Cu(NO3)2 +2NO2 ↑+2H2O　

3Cu＋8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O 与木炭反应 C + 2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O　 C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 与铁铝反应 发生钝化现象，所以可以用铁制或铝制容器来存放冷的浓硫酸和浓硝酸 异同点 ① 吸水 性--干燥剂

②脱水性--蔗糖变黑 王水：浓硝酸和浓盐酸（__1__：3___） ［板书］7、氨气、氨水与铵盐的性质

［投影小结］

氨气的物理性质 颜色状态 密度 水溶性 无色有刺激性气味的气体 比空气__小___ 易溶（1：_700_）可以形成喷泉，水溶液呈_碱_性。 氨气的化学性质 与水反应方程式 NH3+H2O NH3·H2O NH4＋+OH― 与盐酸反应方程式 NH3 + HCl == NH4Cl 实验室制法 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2 +2NH3 ↑+2H2O 氨水成分 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　NNH3 、NH3·H2O 、H2O 、NH4＋、OH―、极少量的H＋ 铵盐 物理性质：铵盐都是_无色_色晶体，____能_____溶于水 化学性质 氯化铵分解反应方程式 NH4ClNH3 + HCl 碳酸氢铵分解反应方程式 NH4HCO3 NH3 ↑+ H2O +CO2 ↑ ［板书］二、本章典型题剖析

1、与氯气相关的过量计算

［讲］进行物质的量应用于化学方程式的计算，须按以下步骤进行：1、写出有关反应方程式；2、找出相关物质的计量数之比；3、对应计量数，找出相关物质的物质的量；4、进行计算。

［过］下面，我们就在掌握上述各物理量间关系的基础上，来系统、全面地学习物质的量应用于化学方程式的计算。

［投影］例1、将30g MnO2 的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量12 mol/L浓盐酸完全反应(杂质不参加反应)。计算：(1) 参加反应的浓盐酸的体积

(2) 生成氯气的体积(标准状况下)

解：(1) 设参加反应的HCl的物质的量为 X mol

n( MnO2 ) == 30*76.6%/87=0.26 mol

MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O

1 4

0.26 X X=1.04 mol

V(HCl)== 1.04/12=86.7 mL

(2) n(Cl2)==n(MnO2 )=0.26 mol

V(Cl2)== 22.4*0.26== 5.824L

［讲］本题的解题过程不止一种，说明解答同一问题可通过不同途径，希望大家在以后的学习中能多动脑筋，多想些方法，以促使自己的思维能力更上一层楼。请大家根据以上内容，做如下练习。

［点击试题］400 mL 某浓度的NaOH溶液恰好与5.6L Cl2(标准状况下)完全反应，计算(1) 生成NaClO的物质的量 (2) 该溶液中NaOH的物质的量浓度

解：n(Cl2)==5.6/22.4 == 0.25 mol

设生成NaClO的物质的量为X mol ,消耗NaOH的物质的量为y mol

2 NaOH + Cl2== NaCl + NaClO + H2O

　　2 1 1

　　y 0.25 x

　　x= 0.25 mol y= 0.5 mol

　　NaClO的物质的量为0.25mol

　　c(NaOH )==1.25 mol/L

［讲］刚才的练习题的已知条件是两种反应物恰好完全反应，故计算时可直接利用所给反应物的量进行计算，若两种反应物的量都已给出，但却不知它们是否恰好完全反应，这时，计算应已哪一种反应为标准呢？这就要涉及到过量计算。

［投影］例2、用8.7克 MnO2 与100克36.5%的浓盐酸反应，消耗盐酸的物质的量是多少？产生氯气在标况下的体积是多少？未参加反应的HCl的质量是多少？

［讲］在化学反应中，反应物间是按化学反应方程式所确定的质量比或物质的量比进行反应的，如果某一反应中两种反应物的量都已给出，此时存在两种可能，一种是两种反应物恰好完全反应；二是两种反应物不是恰好完全反应，而是一种反应物过量。这时就首先确定哪种反应物的量是过量的，然而根据不足的物质，即完全反应的物质的量进行有关计算，下面请解决例2。

解：n(MnO2)== 0.1 mol n(HCl)== 1 mol

　　由上可知，盐酸过量

设消耗HCl x mol ,产生Cl2 y mol

MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O

1 4 1

　　0.1 x y

　　x= 0.4 mol y=0.1 mol

(1) 消耗盐酸物质的量是0.4 mol

(2) 标况下氯气的体积为2.24L

(3) 未参加反应的HCl：36.5*(1-0.4)== 21.9 g

［点击试题］将8.7克MnO2与100 mL 6 mol/L 的浓盐酸共热，所得氯气的体积为多少？被还原的物质的量为多少？

［讲］过量计算一个重要的应用是在氧化还原反应方面。即一种氧化剂多种还原剂的问题，氯气也是一种强氧化剂，因此，我们来练习一道综合这两个方向的过量计算问题

［点击试题］已知：2Fe3＋+2I― == 2Fe2＋+I2 ；2Fe2＋+Br2 == 2Fe3＋+2Br―

(1) 向含有1 mol FeI2 和2 mol FeBr2 的溶液中通入2 mol 氯气，此时被氧化的离子是_____

(2) 如果向(1)的溶液中通入3 mol 氯气，则对应的氧化产物及其物质的量分别是_____

(3) 若向含a mol Fe2＋和 b mol FeBr2的溶液中通入c mol 氯气，当I―、Fe2＋、Br―完全被氧化时，c为_______(用含a b 的代数式表示)

(4) 若向均含有a mol Fe2＋、a mol Br― 、a mol I― 且等体积的2份稀溶液，分别通入一定量的氯气，当第一份溶液中有一半的I― 被氧化成I2、第二份溶液中有一半的Br―被氧化成Br2时，向2份溶液中通入氯气的物质的量之比是______

［板书］2、关于浓硫酸的计算

［讲］浓硫酸能与不活泼的金属在加热条件下发生反应，但随着反应的不断进行，H2SO4溶液降低，当变成稀H2SO4时反应即停止，而活泼的金属Fe和Al在常温下会发生钝化，而Zn与浓稀硫酸都能发生反应，与浓H2SO4反应生成SO2，与稀H2SO4反应生成H2

［投影］例3、使一定质量的Zn和100 mL 18. 5 mol/L 浓H2SO4充分反应，Zn完全溶解，同时生成标准状况下的气体33.6L，将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液c(H＋) = 0.1 mol/L,求气体A中各组分和各组分的体积比。

解：由题意可知，A气体的成分是SO2和H2

设SO2的物质的量为 x mol ,H2的物质的量为y mol

　　x + y == 33.6/22.4 = 1.5 mol

　　Zn+2H2SO4(浓) == ZnSO4 +SO2 ↑+2H2O

　　 2 1

　　 2x x

　　Zn+H2SO4 == ZnSO4 +H2↑

1 1

y y

　2x + y == 18.5*0.1-0.1/2 == 1.8

　解之得，x == 0.3 mol y == 1.2 mol

　V(SO2):V(H2)== 1:4

［点击试题］将铜片加入到150 mL 某浓度的浓硫酸中，加热使之反应，待铜片完全溶解后，冷却、稀释、定容至1.00L，取出50.0 mL 稀释后的溶液，加入足量铁粉20.00克。充分反应后，收集到1.68L(标准状况)气体，残余固体经过滤、洗涤、干燥后称量，质量减少为16.04 克，试计算原H2SO4溶液的物质的量浓度。

［投影］例4、向铜片中加入115 mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500 mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到2.24L(标准状况下)气体。过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7.5克，求在H2SO4的物质的量浓度

解：n(H2)== 2.24/22.4 == 0.1mol ,

设Cu的物质的量为 x mol ,

　　Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 +SO2 ↑+2H2O

　　1 2 1

　　x 2x x

　　Zn+H2SO4 == ZnSO4 +H2↑

　　1 1 1

　　0.1 0.1 0.1

　　Zn+CuSO4 == Cu + ZnSO4

　　1 1 1

　　x x x

　　65(0.1+x)-64x == 6.5+x== 7.5 x= 1

n(H2SO4) == 2x+0.1==2.1 mol

c(H2SO4) == 2.1/0.115 == 18.26 mol/L

［点击试题］将Cu和CuO的混合物3.40 g，加入13.0 mL浓H2SO4（过量）中加热，当混合物完全溶解后，冷却，加水至500 mL。向此溶液中加入24.1 g细铁粉，直至反应放出3.36 L气体（标准状况），滤出不溶物，洗涤、干燥称量，质量为16.1 g。求：　　（1）最后所的溶液中的溶质及物质的量浓度；（2）原混合物中Cu和CuO的质量； （3）原浓硫酸的物质的量浓度。

［板书］3、关于HNO3的计算

［讲］金属与浓、稀HNO3都能反应，但产物不同，浓硝酸对应生成NO2，稀HNO3对应生成NO，但浓、稀HNO3没有明确的界限，这就要求我们在解决这类问题时要采用守恒法

［投影］例5、为测定某Cu-Ag 合金的成份，将30.0克该合金溶于80 mL 13.5 mol/L的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L，并测得溶液的C(H＋ )== 1 mol/L，假设反应后，溶液的体积仍为80 mL ，试计算：(1) 被还原的HNO3的物质的量 (2) 合金中银的质量分数。

解：(1) n (HNO3) == n(NO2) == 6.72/22.4 == 0.3 mol

(2) 参加反应的 n (HNO3) == (13.5-1)*0.08 == 1 mol

其中参加氧化还原反应的 n (HNO3) == 0.3 mol

起酸性作用的 n (HNO3) == 1-0.3 == 0.7 mol

设Ag的物质的量为X mol，Cu的物质的量为 Y mol

Ag ---- HNO3 ---- AgNO3 Cu ---- 2HNO3 ---- Cu(NO3)2

X X X Y 2Y Y

由合金质量可知 108X+64Y == 30

由起酸性作用的酸可得，X + 2Y == 0.7 mol

解之得，X = 0.1 mol Y = 0.3 mol

w(Ag)% == 36%

［讲］解决此类问题不要企图依靠方程式或分析气体成份，而要着眼于HNO3的守恒，在整个过程中消耗的HNO3分别起氧化剂与酸的作用，而起氧化剂作用的HNO3的物质的量等于气体的物质的量，起酸性作用的酸的量与金属成盐有关，抓住这两条物料守恒的线路，是解决这类问题的关键。

［点击试题］38.4 mg Cu 跟适量的浓HNO3反应，Cu全部作用后，共收集到气体22.4 mL，反应消耗的HNO3的物质的量可能是多少？

［讲］解这类问题，除了抓住物料守恒外，还要根据氧化还原反应，适度运用电子守恒法

［投影］例6、14克Cu、Ag合金与足量的某浓度的HNO3的反应，将放出气体与1.12LO2混合通入H2O中，恰好完全吸收，求合金中Cu的质量

解：Cu、Ag先与HNO3反应生成NO或NO2，生成的氮氧化物再与氧气反应生成HNO3，因此整个反应过程中，得电子的物质是氧气，而失电子的物质的Cu和Ag。

即1.12L 氧气所得电子数与14克Cu、Ag合金失去电子数相等。

设合金中Cu的物质的量为X mol，Ag的物质的量为 Y mol

n(O2) == 1.12/22.4 == 0.05 mol

由质量可知 64X +108Y == 14

由得失电子守恒可知，2X + Y == 0.05*4

解之得，X == 0.05mol Y == 0.1 mol

合金中Cu的质量为3.2克

［点击试题］将32.64克Cu与140 mL 一定浓度的HNO3反应，Cu完全溶解产生NO和NO2，混合气体在标准状况下气体体积为11.2L，请回答：

(1) NO的体积为_____L，NO2的体积为____L

(2) 待产生的气体全部释放后，向溶液加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，则原HNO3溶液的浓度为____ mol/L

(3) 欲使Cu与HNO3反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的H2O2 ______克