2020高考化学通用版一轮学案：4.10归纳拓展 非金属的氢化物和含氧酸

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ⅡT26考查陌生氢化物(N2H4)、2015全国卷ⅠT26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)H2－＋H＋，HS－＋＋S2－(H2S2.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①弱碱性：联氨是一种二元弱碱，其电离方程式为N2H4＋H2O N2H＋5＋OH－、N2H＋5＋H2O N2H2＋6＋OH－。

②具有较强的还原性，能被X2(X代表Cl、Br、I)、H2O2、AgNO3等氧化。

肼与Cl2反应的化学方程式：2Cl2＋N2H4===N2＋4HCl；肼与H2O2反应的化学方程式：N2H4＋2H2O2===N2＋4H2O；肼被AgNO3氧化的离子方程式：N2H4＋4Ag＋===4Ag＋N2＋4H＋。

(3)制备联氨可用NaClO溶液氧化过量的NH3制取，离子方程式为2NH3＋ClO－===N2H4＋Cl －＋HO。

2(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。

(2)化学性质①与酸的反应：PH 3与HI 反应的化学方程式：PH 3＋HI===PH 4I 。

②较强的还原性：PH 3能被某些金属盐(如Cu 2＋、Ag ＋等)氧化得到金属单质，如PH 3与CuSO 4溶液反应的化学方程式为4CuSO 4＋PH 3＋4H 2O===H 3PO 4＋4Cu ＋4H 2SO 4。

③在一定温度下，PH 3能与O 2反应生成H 3PO 4： 反应的化学方程式为PH 3＋2O 2△,H 3PO 4。

(3)制备原理①磷化钙水解：Ca 3P 2＋6H 2O===3Ca(OH)2＋2PH 3↑。

②PH 4I 与碱反应：PH 4I ＋NaOH===NaI ＋H 2O ＋PH 3↑。

③单质磷溶于碱：P 4＋3NaOH ＋3H 2O===3NaH 2PO 2＋PH 3↑。

4.砷化氢(AsH 3) (1)分子结构砷化氢(AsH 3)又称胂，其电子式为 。

(2)化学性质 ①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2AsH 3=====△2As ＋3H 2。

②还原性：AsH 3具有较强的还原性，能被酸性KMnO 4、K 2Cr 2O 7、AgNO 3溶液等氧化，其中胂还原AgNO 3溶液就是古代试砷法：2AsH 3＋12AgNO 3＋3H 2O===As 2O 3＋12HNO 3＋12Ag ↓。

③室温下，在空气中能自燃，反应方程式为2AsH 3＋3O 2===As 2O 3＋3H 2O 。

(3)制备①金属砷化物水解：Na 3As ＋3H 2O===3NaOH ＋AsH 3↑。

②用强还原剂还原砷的氧化物：As 2O 3＋6Zn ＋6H 2SO 4===2AsH 3＋6ZnSO 4＋3H 2O 。

[对点训练]1．在氢硫酸中通入或加入下列物质：①O 2、②Cl 2、③SO 2、④CuSO 4溶液，能使溶液pH 降低的是( )A．①③B．②④C．②③④D．①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：①2H2S＋O2===2S↓＋2H2O溶液pH升高；②Cl2＋H2S===S↓＋2HCl溶液pH降低；③SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O溶液pH升高；④H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4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()A．H2S是一种弱电解质B．可用石灰乳吸收H2S气体C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2SD．H2S在空气中燃烧可以生成SO2解析：选C H2S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，CuCl2与H2S反应生成CuS，没有发生氧化还原反应，C错误；H2S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，N2H4，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H 2SO 4反应生成酸式盐的化学式为N 2H 6(HSO 4)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N 2，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，并有气泡产生。

联氨与O 2发生的反应为N 2H 4＋O 2===N 2＋2H 2O 。

答案：(1)－2 (2)N 2H 6(HSO 4)2(3)固体逐渐变黑，并有气泡产生 N 2H 4＋O 2===N 2＋2H 2O拓展二 重要的非金属含氧酸1.草酸(H 2C 2O 4) (1)分子结构草酸是二元酸，其电离常数为K a1＝5.9×10－2、K a2＝6.4×10－5，其键线式为。

(2)化学性质①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CO 2。

如：与Na 2CO 3反应的化学方程式：Na 2CO 3＋H 2C 2O 4===Na 2C 2O 4＋H 2O ＋CO 2↑。

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CO 2和水，可以使酸性KMnO 4溶液褪色，反应的离子方程式为2MnO －4＋5H 2C 2O 4＋6H ＋===2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2O 。

该反应在定量分析中被用作测定KMnO 4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H 2C 2O 4＋ClO －===Cl －＋2CO 2↑＋H 2O 。

③不稳定性：草酸在189.5 ℃或遇浓H 2SO 4会分解生成CO 2、CO 和H 2O ，反应的化学方程式为H 2C 2O 4=====浓H 2SO 4△CO ↑＋CO 2↑＋H 2O 。

实验室里可以利用此反应制取CO 气体。

2.亚硝酸(HNO2)(1)化学性质①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。

②弱酸性：HNO2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HNO2＋NaOH===NaNO2＋H2O。

③强氧化性：HNO2具有氧化性，能氧化I－、Fe2＋等还原性物质，反应的离子方程式分别为4HNO2＋2I－===I2＋2NO↑＋2NO－2＋2H2O，Fe2＋＋2HNO2===Fe3＋＋NO↑＋NO－2＋H2O。

(2)制备①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NO2＋NO＋H2O===2HNO2。

②亚硝酸盐溶液中加入酸，可得到亚硝酸溶液：NaNO2＋HCl===HNO2＋NaCl。

3.磷酸与次磷酸(1)磷酸磷酸易溶于水、难挥发，属于三元非氧化性中强酸(可当作弱酸对待)，具有酸的通性。

①电离方程式H3PO4＋＋H2PO－4；H2PO－4＋＋HPO2－4；HPO2－4＋＋PO3－4。

②与碱反应(写出反应方程式)生成磷酸二氢盐：NaOH＋H3PO4===NaH2PO4＋H2O；生成磷酸一氢盐：2NaOH＋H3PO4===Na2HPO4＋2H2O；生成磷酸盐：3NaOH＋H3PO4===Na3PO4＋3H2O。

(2)次磷酸(H3PO2)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：H3PO2＋＋H2PO－2。

次磷酸是一元酸的原因是结构中有两个氢原子直接与磷原子相连，不能电离，其电子式和结构式分别是：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。

4．砷的含氧酸——亚砷酸(H3AsO3)、砷酸(H3AsO4)(1)亚砷酸(H3AsO3)①两性氢氧化物：H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O；H3AsO3＋3HCl===AsCl3＋3H2O。

②还原性：亚砷酸被I2氧化的离子方程式为H3AsO3＋I2＋5OH－===AsO3－4＋2I－＋4H2O。

(2)砷酸(H3AsO4)①H3AsO4是三元弱酸，能与碱(如NaOH)发生中和反应：H3AsO4＋3NaOH===Na3AsO4＋3H2O。

②氧化性：在酸性介质中，砷酸能将I－氧化成I2，反应方程式为H3AsO4＋2HI===H3AsO3＋I2＋H2O。

[对点训练]1．次磷酸(H3PO2)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＋＋H2PO－2B．NaH2PO2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P4＋9NaOH===3Na3PO2＋PH3↑＋3H2OD．利用(H3PO2)进行化学镀银反应中，1 mol H3PO2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＋＋H2PO－2，故A错误；NaH2PO2属于强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，故B错误；白磷(P4)与NaOH溶液反应生成PH3和NaH2PO2，反应的化学方程式为P4＋3NaOH＋3H2O===3NaH2PO2＋PH3↑，故C错误；次磷酸(H3PO2)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：HNO2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＋，AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。