（通用版）2020高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物4.10归纳拓展非金属的氢化物和含氧酸学案（含解析）.doc

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1、1第 10 课时 归纳拓展非金属的氢化物和含氧酸高考“源于教材而又高于教材” ，在元素化合物部分表现最为突出，如 2016 全国卷T 26考查陌生氢化物(N 2H4)、2015 全国卷T 26考查陌生含氧酸(草酸)。怎样才能使考生遇“新”而不慌。本课时在不偏离考纲的基础上，适当地拓宽一些教材外的非金属氢化物和含氧酸，旨在让考生达到学一物通一类，提高考生的迁移运用能力。拓展一 重要的非金属氢化物 1.硫 化 氢 (H2S)物理性质 无色、有臭鸡蛋气味的气体；1 体积的水能溶解 2.6 体积的 H2S毒性 有毒电离方程式H2SHS H ， HS H S 2 (H2S的酸性弱于 H2SO3的酸性)与

2、碱溶液反应1 时，反应方程式：n(NaOH)n(H2S)H2SNaOH= =NaHSH 2O2 时，反应方程式：n(NaOH)n(H2S)H2S2NaOH= =Na2S2H 2O水溶液是二元弱酸与某些盐溶液反应与 CuSO4溶液反应的方程式：H2SCuSO 4=CuSH 2SO4与(CH 3COO)2Pb 溶液反应的方程式：H2S(CH 3COO)2Pb= PbS2CH 3COOH强还原性能被酸性 KMnO4溶液、Fe 3 、氯水、溴水、碘水、硝酸、浓硫酸、O 2、SO 2等氧化2MnO 5H 2S6H =2Mn2 5S8H 2O 42Fe3 H 2S=2Fe2 S2H X2H 2S=2X 2

3、H S(X 代表Cl、Br、I)H2S 气体不完全燃烧的化学方程式：2H2SO 2 2S2H 2O= = = = =点 燃 H2S 气体完全燃烧的化学方程式：2H 2S3O 22SO22H 2O= = = = =点 燃 2H2SSO 2=3S2H 2O化学性质制备 实验室用 FeS 与稀 H2SO4或稀盐酸反应制备2H2S：FeS2H =Fe2 H 2S用途常用作废水处理中的沉淀剂，使某些重金属离子以硫化物的形式沉淀2.联 氨 (N2H4)(1)分子结构联氨又称为肼，其电子式为 ，结构式为 。(2)化学性质弱碱性：联氨是一种二元弱碱，其电离方程式为N2H4H 2O N2H OH 、 5N2H

4、H 2O N2H OH 。 5 26具有较强的还原性，能被 X2(X 代表 Cl、Br、I)、H 2O2、AgNO 3等氧化。肼与 Cl2反应的化学方程式：2Cl2N 2H4=N24HCl；肼与 H2O2反应的化学方程式：N2H42H 2O2=N24H 2O；肼被 AgNO3氧化的离子方程式：N2H44Ag =4AgN 24H 。(3)制备联氨可用 NaClO 溶液氧化过量的 NH3制取，离子方程式为2NH3ClO =N2H4Cl H 2O。(4)用途作还原剂、作喷气式发动机和火箭的燃料等。3.磷 化 氢 (PH3)(1)分子结构PH3的电子式为 ，结构式为 ，与 NH3的结构类似，呈三角锥形

5、。(2)化学性质与酸的反应：3PH3与 HI 反应的化学方程式：PH 3HI= =PH4I。较强的还原性：PH3能被某些金属盐(如 Cu2 、Ag 等)氧化得到金属单质，如 PH3与 CuSO4溶液反应的化学方程式为4CuSO4PH 34H 2O=H3PO44Cu4H 2SO4。在一定温度下，PH 3能与 O2反应生成 H3PO4：反应的化学方程式为 PH32O 2,H 3PO4。(3)制备原理磷化钙水解：Ca 3P26H 2O=3Ca(OH)22PH 3。PH 4I 与碱反应：PH4INaOH= =NaIH 2OPH 3。单质磷溶于碱：P43NaOH3H 2O=3NaH2PO2PH 3。4.

6、砷 化 氢 (AsH3)(1)分子结构砷化氢(AsH 3)又称胂，其电子式为 。(2)化学性质不稳定性：在缺氧的条件下，胂受热分解为单质，反应的化学方程式为2AsH3 2As3H 2。= = = = = 还原性：AsH3具有较强的还原性，能被酸性 KMnO4、K 2Cr2O7、AgNO 3溶液等氧化，其中胂还原AgNO3溶液就是古代试砷法：2AsH312AgNO 33H 2O=As2O312HNO 312Ag。室温下，在空气中能自燃，反应方程式为 2AsH33O 2=As2O33H 2O。(3)制备金属砷化物水解：Na 3As3H 2O=3NaOHAsH 3。用强还原剂还原砷的氧化物：As2O

7、36Zn6H 2SO4=2AsH36ZnSO 43H 2O。对点训练1在氢硫酸中通入或加入下列物质：O 2、Cl 2、SO 2、CuSO 4溶液，能使溶液pH 降低的是( )4A BC D解析：选 B 向氢硫酸中通入或加入四种物质，发生的反应分别为：2H 2SO 2=2S2H 2O 溶液 pH 升高；Cl 2H 2S=S2HCl 溶液 pH 降低；SO 22H 2S=3S2H 2O 溶液 pH 升高；H 2SCuSO 4=CuSH 2SO4 溶液 pH 降低。2硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题，下列关于硫化氢的说法错误的是( )AH 2S 是一种弱电解质B可用石灰乳吸收 H2S

8、气体C根据如图可知 FeCl3、CuCl 2均能氧化 H2SDH 2S 在空气中燃烧可以生成 SO2解析：选 C H 2S 在溶液中不能完全电离，是一种弱电解质，A 正确；硫化氢具有酸性，可与石灰乳反应，可用石灰乳吸收 H2S 气体，B 正确；根据题图可知 FeCl3能氧化H2S，CuCl 2与 H2S 反应生成 CuS，没有发生氧化还原反应，C 错误；H 2S 具有还原性，在空气中完全燃烧可以生成 SO2，如氧气不足，可生成 S，D 正确。3联氨(又称肼，N 2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：(1)联氨分子的电子式为_，其中氮元素的化合价为_。(2)联

9、氨是二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似，联氨与硫酸反应形成酸式盐的化学式为_。(3)联氨是一种常用的还原剂，向装有少量 AgBr 的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_，联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，反应的化学方程式为_。解析：(1)联氨是共价化合物，其电子式为 ；根据化合物中各元素化合价代数和为零的原则可知氮元素的化合价为2。(2)联氨是二元弱碱，与 H2SO4反应生5成酸式盐的化学式为 N2H6(HSO4)2。(3)联氨是一种还原剂，能将 AgBr 中的 Ag 还原为 Ag，自身被氧化为 N2，则向装有少量 AgBr 的试管中加入联氨溶液，可观察到固体逐渐变黑，并有气泡

10、产生。联氨与 O2发生的反应为 N2H4O 2=N22H 2O。答案：(1) 2 (2)N 2H6(HSO4)2(3)固体逐渐变黑，并有气泡产生N2H4O 2=N22H 2O拓展二 重要的非金属含氧酸1.草 酸 (H2C2O4)(1)分子结构草酸是二元酸，其电离常数为 Ka15.910 2 、 Ka26.410 5 ，其键线式为。(2)化学性质具有酸的通性，能与碱发生中和反应，能使指示剂变色，能与碳酸盐反应放出CO2。如：与 Na2CO3反应的化学方程式：Na 2CO3H 2C2O4=Na2C2O4H 2OCO 2。较强的还原性：草酸具有很强的还原性，与氧化剂作用易被氧化成 CO2和水，可以使

11、酸性 KMnO4溶液褪色，反应的离子方程式为 2MnO 5H 2C2O46H =2Mn2 10CO 28H 2O。 4该反应在定量分析中被用作测定 KMnO4浓度的方法，草酸还可以被 NaClO 溶液氧化，反应的离子方程式为 H2C2O4ClO =Cl 2CO 2H 2O。不稳定性：草酸在 189.5 或遇浓 H2SO4会分解生成 CO2、CO 和 H2O，反应的化学方程式为 H2C2O4COCO 2H 2O。实验室里可以利用此反应制取 CO 气体。= = = = =浓 H2SO4 2.亚 硝 酸 (HNO2)(1)化学性质不稳定性：亚硝酸仅存在于稀的水溶液中，不稳定，易分解成 NO2和 NO

12、。弱酸性：6HNO2是一种一元弱酸，能与碱发生中和反应，与 NaOH 溶液反应的化学方程式为HNO2NaOH= =NaNO2H 2O。强氧化性：HNO2具有氧化性，能氧化 I 、Fe 2 等还原性物质，反应的离子方程式分别为4HNO22I =I22NO2NO 2H 2O， 2Fe2 2HNO 2=Fe3 NONO H 2O。 2(2)制备将 NO2和 NO 混合物溶解在接近零度的水中，即生成亚硝酸的水溶液，反应的化学方程式为 NO2NOH 2O=2HNO2。亚硝酸盐溶液中加入酸，可得到亚硝酸溶液：NaNO2HCl= =HNO2NaCl。3.磷 酸 与 次 磷 酸(1)磷酸磷酸易溶于水、难挥发，

13、属于三元非氧化性中强酸(可当作弱酸对待)，具有酸的通性。电离方程式H3PO4H H 2PO ； 4H2PO H HPO ； 4 24HPO H PO 。24 34与碱反应(写出反应方程式)生成磷酸二氢盐：NaOHH 3PO4=NaH2PO4H 2O；生成磷酸一氢盐：2NaOHH 3PO4=Na2HPO42H 2O；生成磷酸盐：3NaOHH 3PO4=Na3PO43H 2O。(2)次磷酸(H 3PO2)次磷酸是一种无色的晶体，熔点 26.5 ，易溶解，它是中强酸，又是一元酸，并依下式电离：H 3PO2H H 2PO 。次磷酸是一元酸的原因是结构中有两个氢原子直接与磷 2原子相连，不能电离，其电子

14、式和结构式分别是：次磷酸和它的盐都有较强的还原性，次磷酸盐一般易溶于水，其中碱土金属次磷酸盐的溶解度较小。74砷的含氧酸亚砷酸(H 3AsO3)、砷酸(H 3AsO4)(1)亚砷酸(H 3AsO3)两性氢氧化物：H3AsO33NaOH= =Na3AsO33H 2O；H3AsO33HCl= =AsCl33H 2O。还原性：亚砷酸被 I2氧化的离子方程式为H3AsO3I 25OH =AsO 2I 4H 2O。34(2)砷酸(H 3AsO4)H 3AsO4是三元弱酸，能与碱(如 NaOH)发生中和反应：H3AsO43NaOH= =Na3AsO43H 2O。氧化性：在酸性介质中，砷酸能将 I 氧化成

15、I2，反应方程式为H3AsO42HI= =H3AsO3I 2H 2O。对点训练1次磷酸(H 3PO2)是一元中强酸，具有较强还原性。下列有关说法正确的是( )A次磷酸的电离方程式为 H3PO2=H H 2PO 2BNaH 2PO2是次磷酸的正盐，其水溶液呈中性C白磷与氢氧化钠溶液反应可得次磷酸盐，反应的化学方程式为P49NaOH= =3Na3PO2PH 3 3H2OD利用(H 3PO2)进行化学镀银反应中，1 mol H 3PO2最多还原 4 mol Ag解析：选 D 中强酸的电离方程式应用可逆号，则次磷酸的电离方程式为H3PO2H H 2PO ，故 A 错误；NaH 2PO2属于强碱弱酸盐，

16、其水溶液显碱性，故 B 错误； 2白磷(P 4)与 NaOH 溶液反应生成 PH3和 NaH2PO2，反应的化学方程式为P43NaOH3H 2O=3NaH2PO2 PH3，故 C 错误；次磷酸(H 3PO2)中 O 为2 价，H 为1 价，则 P 为1 价，其氧化产物为 H3PO4，磷酸中 P 的化合价为5 价，故 1 mol H3PO2最多还原4 mol Ag ，故 D 正确。2查资料得：HNO 2是一种弱酸且不稳定，易分解生成 NO 和 NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把 Fe2 氧化成 Fe3 ，AgNO 2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列

17、问题：(1)下列方法中，不能用来区分 NaNO2和 NaCl 的是_(填字母)。A测定这两种溶液的 pHB分别在两种溶液中滴加甲基橙8C在酸性条件下加入 KI淀粉溶液来区别D用 AgNO3和 HNO3两种试剂来区别(2)人体正常的血红蛋白含有 Fe2 ，若误食亚硝酸盐(如 NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2 转化为 Fe3 而中毒，服用维生素 C 可解毒，下列叙述不正确的是_(填字母)。A亚硝酸盐被还原B维生素 C 是还原剂C维生素 C 将 Fe3 还原为 Fe2D亚硝酸盐是还原剂(3)Fe 与过量稀硫酸反应可以制取 FeSO4，若用反应所得的酸性溶液，将 Fe2 转化为Fe3 ，要求产物

18、纯净，可选用的最佳试剂是_(填字母)。ACl 2 BFeCH 2O2 DHNO 3(4)某同学把酸性高锰酸钾溶液滴入 NaNO2溶液中，观察到紫色褪去，同时生成 NO和 Mn2 ，请写出反应的离子方程式： 3_。(5)已知 FeSO4在一定条件下可转变为高铁酸钾(K 2FeO4)，高铁酸钾是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体，高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_。解析：(1)NaNO 2是强碱弱酸盐其水溶液呈碱性，NaCl 是强酸强碱盐其水溶液呈中性，相同物质的量浓度的两种溶液的 pH 不同，所以可以用测定这两种溶液的 pH 鉴别，A 项不符合题意；甲基橙的变色范围是

19、3.14.4，所以 NaNO2和 NaCl 溶液加入甲基橙后溶液都呈黄色，现象相同，所以不能用甲基橙鉴别，B 项符合题意；在酸性条件下，NaNO 2和 I 反应方程式为 2NO 2I 4H =2NOI 22H 2O，碘遇淀粉变蓝色，Cl 和 I 不反应， 2现象不同，所以可以用酸性条件下的 KI淀粉溶液来区别，C 项不符合题意；在 H 条件下，NO 不与 Ag 反应，Cl 和 Ag 反应生成不溶于硝酸的白色沉淀，现象不同，所以可以用 2AgNO3和 HNO3两种试剂来区别，D 项不符合题意。(2)服用维生素 C 可以解毒，说明在维生素 C 作用下 Fe3 又转化为 Fe2 ，Fe 元素化合价降

20、低，被还原，则维生素具有还原性，而亚硝酸盐会导致 Fe2 转化为 Fe3 ，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中为氧化剂，维生素C 是还原剂。(3)由于 Cl2、HNO 3都能氧化 Fe2 ，但能引入新的杂质，铁不能氧化Fe2 ，H 2O2的还原产物是 H2O，不引入杂质，所以最佳试剂为 H2O2。(4)酸性高锰酸钾溶液滴入到 NaNO2溶液中，观察到紫色褪色，同时生成 NO 和 Mn2 ，反应的离子方程式为 36H 5NO 2MnO =5NO 2Mn 2 3H 2O。(5)高铁酸钾(K 2FeO4)中 Fe 的化合价是6 2 4 3价，具有强氧化性，能杀菌消毒，其还原产物 Fe3 水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质，所以高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是净水、消毒。9答案：(1)B (2)D (3)C (4)6H 5NO 2MnO =5NO 2Mn 2 3H 2O (5)净水、 2 4 3消毒