第四章非金屬及其化合物

1、高中新課標(biāo) 化學(xué)必修1 第四章 非金屬及其化合物目標(biāo)導(dǎo)航1知識(shí)目標(biāo)（1）了解硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。（2）知道水泥、玻璃和陶瓷的主要化學(xué)成分、生產(chǎn)原料及其用途。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解碳、氮、硫等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。2能力目標(biāo)（1）能正確合理的使用材料。（2）以海水等自然資源的綜合利用為例，了解化學(xué)方法在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化中的作用。3情感目標(biāo)（1）認(rèn)識(shí)化學(xué)在自然資源綜合利用方面的重要價(jià)值。（2）增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)；關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想。_第一節(jié) 無(wú)機(jī)非金屬材料的主角硅要點(diǎn)精講 一、

2、二氧化硅和硅酸 二、硅酸鹽 （1）性質(zhì)特征：性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)較高，大都難溶于水。 （2）主要原料：黏土（Al2O3·2SiO2·2H2O）、石英（SiO2）和長(zhǎng)石（鉀長(zhǎng)石K2O·Al2O3·6SiO2或鈉長(zhǎng)石Na2O·Al2O3·6SiO2）。 （3）主要制品：玻璃、水泥、陶瓷、磚瓦、水玻璃（Na2SiO3的水溶液）等。 （4）水泥和玻璃的生產(chǎn)： 水泥玻璃（普通）原料石灰石、粘土純堿、石灰石、石英設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐反應(yīng)復(fù)雜的物理化學(xué)變化Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2主要成分3

3、CaO·SiO22CaO· SiO23CaO·Al2O3Na2O·CaO· 6SiO2特性水硬性（加石膏調(diào)節(jié)硬化速度）玻璃態(tài)物質(zhì)（在一定溫度范圍內(nèi)軟化）非晶體三、硅單質(zhì) （1）物理性質(zhì)： a.硅的存在和形態(tài)：自然界中沒(méi)有游離態(tài)的硅，主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在。 b.晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體。 c.導(dǎo)電性：介于導(dǎo)體和絕緣體之間（硅和鍺是重要的半導(dǎo)體材料）。 （2）化學(xué)性質(zhì)（和碳相似）形成共價(jià)化合物，化學(xué)性質(zhì)不活潑。 常溫下，不能強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)，只能與氟氣、氫氟酸（HF）和燒堿等物質(zhì)反應(yīng)。 Si + 2F2 = SiF4

4、 Si +4HF=SiF4 +H2 Si + 2NaOH+ H2O=Na2SiO3+2H2 加熱條件下，能跟一些非金屬單質(zhì)起反應(yīng)。 Si + O2 SiO2 Si + 2H2 SiH4 （3）工業(yè)制法： SiO2 + 2C Si + 2CO（焦炭在電爐中還原二氧化硅得到粗硅）粗硅提純后，可以得到可用作半導(dǎo)體材料的高純硅。 （3）用途：作半導(dǎo)體材料晶體管、集成電路、硅整流器和太陽(yáng)能電池等；制合金：含硅4%的鋼具有良好的導(dǎo)磁性變壓器鐵芯；含硅15%左右的鋼具有良好的耐酸性耐酸設(shè)備等。注意：SiO2與CO2的比較CO2SiO2與堿性氧化物反應(yīng) CaO+CO2CaCO3CaO+SiO2 CaSiO3與

5、堿液反應(yīng)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OSiO2+2NaOH = Na2SiO3+H2O與鹽反應(yīng)Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO32Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2與碳反應(yīng)C+CO22CO2C+SiO2 Si+2CO與H2O作用CO2+H2O H2CO3不與水化合與酸反應(yīng)不反應(yīng)只與HF反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4+H2O典型題解析一、二氧化硅和硅酸例1光纖通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國(guó)正在大力建

6、設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)，即信息高速公路。光纖通信所使用的光纜，其主要部件為光導(dǎo)纖維。下列說(shuō)法正確的是 ( )制造光導(dǎo)纖維的主要原料是CaCO3；制造光導(dǎo)纖維的主要原料是SiO2；光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的全反射；光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理是光的折射A B C D【分析】本題綜合考查了新型無(wú)機(jī)非金屬材料的了解，以及物理光學(xué)的基本原理。光導(dǎo)纖維主要原料的化學(xué)成分是SiO2，而光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)的基本物理原理則是光的全反射。因而說(shuō)法、正確。【答案】B例2把26g含有SiO2和CaCO3固體在高溫下加熱至質(zhì)量不再改變，冷卻后稱(chēng)重為17.2g。 （1）寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式 （2

7、）求生成CO2的體積（標(biāo)況） （3）求原混合物中所含SiO2的質(zhì)量?！痉治觥浚?）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2 CaCO3CaO+CO2 從上述反應(yīng)也可比較出兩種鹽的熱穩(wěn)定性：CaSiO3CaCO3 在此高溫條件下，CaCO3不會(huì)過(guò)剩，故前后固體質(zhì)量減少值即為CO2質(zhì)量。m(CO2)=26g17.2g=8.8gn(CO2)=0.2mol，V(CO2)= 4.48LCaCO3 CO2100g 1mol20g 0.2molm(SiO2)=26g20g=6g【答案】（1）SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2；CaCO3CaO+CO2（2）4.48L （3）6g二、硅酸鹽例3礦泉水一般

8、是由巖石風(fēng)化后被地下水溶解其中可溶部分生成的，此處所措的風(fēng)化作用是指礦物與水和CO2同時(shí)作用的過(guò)程。例如鉀長(zhǎng)石（KalSi3O8）風(fēng)化生成高嶺土Al2Si2O5(OH)4，此后反應(yīng)的離子方程式為：2KalSi3O8+2H2CO3+9H2O=2K+2HCO3+4H4SiO4+Al2Si2O5(OH)4.（1）將上述復(fù)雜硅酸鹽改寫(xiě)成氧化物形成KalSi3O8_ Al2Si2O5(OH)4_（2）上述反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是_。【分析】（1）將復(fù)雜硅酸鹽化學(xué)式改寫(xiě)成氧化物時(shí)，只需將除O以外所有的元素寫(xiě)出其常見(jiàn)氧化物，并用“·”將它們合起來(lái)，但需注意各種原子個(gè)數(shù)比符合原來(lái)的組成。在某種（或幾種）

9、氧化物前加合適系數(shù)。KalSi3O8 K2O·Al2O3·6SiO2Al2Si2O5(OH4) Al2O3·2SiO2·2H2O（2）分析反應(yīng)前后物質(zhì)的種類(lèi)，可知屬于酸與鹽發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，是由于酸H2CO3H4SiO4。發(fā)生了較強(qiáng)的酸制較弱的酸反應(yīng)?！敬鸢浮浚?）K2O·Al2O3·6SiO2 Al2O3·2SiO2·2H2O（2）較強(qiáng)的酸能制較弱的酸反應(yīng)?；A(chǔ)演練一、二氧化硅和硅酸1光纖通信是以光作為信息的載體，讓光在光導(dǎo)纖維中傳播，制造光導(dǎo)纖維的基本原料是（ ） A.氧化鈣 B.銅 C.石英砂 D.鋁2下列各

10、組物質(zhì)間，不能發(fā)生反應(yīng)的是（ ） A二氧化硅與氧化鈣（高溫） B二氧化硅與氫氧化鈉（常溫）C二氧化硅與碳（高溫） D二氧化硅與濃HNO3（常溫）3在濃硝酸 水 鹽酸 氫氟酸 氫氧化鉀溶液中，能與二氧化硅起化學(xué)反應(yīng)的有（ ） A. B. C. D.4硅元素在自然界只以化合態(tài)的形式存在，如鐵礦石中的硅主要以脈石（SiO2）的形式存在。煉鐵時(shí)為了除去脈石，向煉鐵高爐中加入石灰石。該過(guò)程可能涉及的化學(xué)反應(yīng)是（ ）A.CaCO3 CaO + CO2 B.2FeO + Si 2Fe + SiO2 C.SiO2 + 3C SiC + 2CO D.CaO + SiO2 CaSiO3 5下列盛放試劑的方法正確的

11、是（ ）A氫氟酸或濃硝酸存放在帶橡皮塞的棕色玻璃瓶中B汽油或煤油放存放在帶橡皮塞的棕色玻璃瓶中C碳酸鈉溶液或氫氧化鈣溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中D氯水或硝酸銀溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中6生石灰中往往含有雜質(zhì)CaCO3和SiO2，檢驗(yàn)它是否存在著兩種雜質(zhì)的最好試劑是（ ）A.水 B.鹽酸 C.硫酸 D.燒堿溶液7熔化燒堿應(yīng)選用的坩堝應(yīng)該是（ ）A.鐵坩堝 B.玻璃坩堝 C.石英坩堝 D.瓷坩堝8接觸法制硫酸是重要的化工原理：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。現(xiàn)有1g含脈石（SiO2）的黃鐵礦（FeS2）樣品，將其在氧氣流中充分灼燒，反應(yīng)完全后得0.78g殘?jiān)?，則此黃鐵礦

12、的純度是（ ） A.33% B.66% C.78% D.88%9.碳和硅的性質(zhì)相似。碳的最簡(jiǎn)單的氫化物是甲烷，硅的最簡(jiǎn)單的氫化物稱(chēng)為甲硅烷（SiH4)。甲硅烷是一種無(wú)色無(wú)味的氣體（其密度比空氣大），不易溶于水，其化學(xué)性質(zhì)比甲烷活潑。在實(shí)驗(yàn)室里制取甲硅烷的方法是：將白凈細(xì)沙（SiO2）與鎂粉混合起來(lái)，灼燒到反應(yīng)物轉(zhuǎn)變?yōu)榛液谏墓杌V（Mg2Si）和白色的氧化鎂后冷卻到室溫；取一定量的灼燒后的殘留物，置于制取甲硅烷的裝置中，滴加稀鹽酸后立即有甲硅烷氣體逸出，并迅速地自燃。（1）寫(xiě)出以上敘述中涉及的化學(xué)方程式：_，_，_，_。（2）加入稀鹽酸之前應(yīng)向密閉裝置中通入氮?dú)庖粫?huì)兒，其目的是_。（3）為研究

13、甲硅烷的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將甲硅烷通入少量的高錳酸鉀溶液中，發(fā)現(xiàn)有二氧化錳生成，同時(shí)還生成了所有氣體中最輕的氣體，后經(jīng)測(cè)定知所得溶液為無(wú)色的硅酸鉀溶液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。將甲硅烷通入少量的硝酸銀溶液中，發(fā)現(xiàn)有沉淀生成，后經(jīng)測(cè)定知該沉淀為混合物，其中混有二氧化硅。向充分反應(yīng)后的溶液中滴入幾滴稀鹽酸，未發(fā)現(xiàn)有白色沉淀。向反應(yīng)后的原溶液中滴入幾滴碳酸鈉溶液，卻發(fā)現(xiàn)有氣泡迅速放出。將甲硅烷通入硝酸銀溶液中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。二、硅酸鹽1下列物質(zhì)有固定熔點(diǎn)的是（ ）A鋼化玻璃 B過(guò)磷酸鈣 C消石灰 D水玻璃2有一類(lèi)物質(zhì)可表示為Al2O3·2SiO2·2H2O，這

14、類(lèi)物質(zhì)是一種（ ）A.混合物 B.含氧酸 C.硅酸鹽 D.鋁酸鹽3過(guò)量的泥沙、純堿和生石灰熔化后生成（ ）水泥、玻璃、瓷器、混凝土、一種硅酸鹽產(chǎn)品。A. B. C. D.42MgO·SiO2中的酸根離子是（ ）A.SiO32- B.Si2O64- C.SiO44- D.SiO22- 5綠柱石又稱(chēng)為綠寶石，其主要成分為，也可以用二氧化硅和金屬氧化物的形式表示，則n為（ ）A1 B2 C3 D46下列說(shuō)法正確的是（ ）A.我國(guó)從唐代時(shí)期就能生產(chǎn)陶瓷B.化學(xué)實(shí)驗(yàn)的坩堝、蒸發(fā)皿是陶瓷制品C.水泥、陶瓷的生產(chǎn)過(guò)程都需要混合、成型、干燥、冷卻D.敲打一塊石英之后，使之失去天然面而變成沒(méi)有規(guī)則幾何

15、外型，但它仍是晶體7關(guān)于硅及其化合物的敘述中，不正確的是（ ）A.水玻璃可作粘合劑及耐火材料 B.硅可做半導(dǎo)體材料C.二氧化硅是光導(dǎo)纖維的原料 D.氮化硅陶瓷是做電子元件的材料8新型無(wú)機(jī)材料碳化鈦（TiC）、碳化硼（B4C）、氮化硅（Si3N4）等稱(chēng)為非氧化物陶瓷，合成這些物質(zhì)需在高溫下進(jìn)行，在合成工藝中必須注意（ ） A 通入充足的氧氣 B 避免與氧氣接觸C 可在氮?dú)鈿夥罩泻铣?D 通入少量氧氣9人造骨是一種具有生物功能的新型無(wú)機(jī)非金屬材料。它類(lèi)似于人骨和天然牙的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。人造骨可以依靠從人體液中補(bǔ)充某些離子形成新骨?？稍诠趋澜雍辖缑娈a(chǎn)生分解、吸收、析出等反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)與骨骼牢固結(jié)合。人遺骨植

16、入人體內(nèi)需要吸收人體中（ ）離子形成新骨。 A Ca2 B Cl C Na D Cl10普通玻璃中Na2O占13%，CaO占11.7%，SiO275.3%用氧化物的形式表示普通玻璃的是（ ）A.Na2O·2CaO·6SiO2 B.2Na2O·CaO·6SiO2C.Na2O·CaO·6SiO2 D.2Na2O·3CaO·6SiO211用名稱(chēng)或化學(xué)式填寫(xiě)，普通硅酸鹽水泥的主要成分是_和_，生產(chǎn)的主要原料是_。制普通玻璃的原料是_，玻璃的主要成分是_。12氫氧化鋁膠囊、碳酸氫鈉粉劑都因能同胃酸反應(yīng)，曾用來(lái)治療胃酸過(guò)多。三

17、硅酸鎂（Mg2Si3O8·nH2O）和氫氧化鋁膠囊一樣，在治療時(shí)作用更持久。將三硅酸鎂改寫(xiě)成氧化物形式_，寫(xiě)出它中和胃酸（主要成分為HCl）的化學(xué)方程式_。13氮化硅陶瓷（Si3N4）是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300反應(yīng)獲得。（1）寫(xiě)出工業(yè)上普遍制取氮化硅時(shí)的化學(xué)方程式_。（2）下列有關(guān)氮化硅陶瓷的說(shuō)法正確的是（ ） A氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等都屬于結(jié)構(gòu)高溫陶瓷 B氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性及良好的導(dǎo)電性 C氮化硅陶瓷可以用來(lái)制作發(fā)動(dòng)機(jī)中的部件 D氮化硅陶瓷具有抗化學(xué)侵蝕性和壓電效應(yīng)（3）現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡?/p>

18、護(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。三、硅單質(zhì)1有關(guān)碳、硅兩種元素的說(shuō)法中，不正確的是（ ） A.碳、硅的氫化物都很穩(wěn)定，都易溶于水B.它們的單質(zhì)都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)C.碳、硅與其它元素化合時(shí)肯定都發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.它們的單質(zhì)在空氣中加熱時(shí)都可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)2下列說(shuō)法摘自某科普雜志，你認(rèn)為無(wú)科學(xué)性錯(cuò)誤的是（ ）A鉛筆芯的原料是重金屬鉛，兒童在使用時(shí)不可能用嘴吮咬鉛筆，以免引起鉛中毒B一氧化碳有毒，生有煤爐的居室，可放置數(shù)盆清水，這樣可有效地吸收一氧化碳，防止煤氣中毒C“汽水”澆灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的緩釋?zhuān)欣谧魑锏墓夂献饔肈硅的提純與應(yīng)用，促進(jìn)

19、了半導(dǎo)體元件與集成芯片業(yè)的發(fā)展，可以說(shuō)“硅是信息技術(shù)革命的催化劑”3下列關(guān)于硅的說(shuō)法中不正確的是（ ）A.硅是非金屬元素，它的單質(zhì)晶體是灰黑色有金屬光澤的固體B.硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體C.硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D.加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)4在室溫下，下列物質(zhì)不能與晶體硅反應(yīng)的是( )A.F2 B.HF C.KOH溶液 D.Cl2 5石英砂和焦炭在高溫電爐中，可以合成金剛砂，金剛砂硬度很大，工業(yè)上用來(lái)作磨料，以下說(shuō)法不正確的是（ ） A金剛砂的化學(xué)成分是SiO2B反應(yīng)方程式是SiO2+2CSiC+CO2C反應(yīng)方程式是SiO2+3

20、CSiC+COD金剛砂的結(jié)構(gòu)可能類(lèi)似金剛石6純凈的碳酸氫鈣試樣在高溫下分解，當(dāng)剩余固體質(zhì)量為原試樣質(zhì)量的一半時(shí)，碳酸氫鈣的分解率是 （ ）A50% B75% C92.7% D100%7工業(yè)上制取金剛砂的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：SiO2+3CSiC+2CO。在這個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為（ ）A1：2 B2：1 C5：3 D3：58下列敘述中的四種非金屬元素，所形成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性最差的是（ ）A構(gòu)成礦物質(zhì)和巖石的主要元素B形成化合物種類(lèi)最多的元素C空氣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的元素D單質(zhì)在常溫下呈液態(tài)的元素9硅晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)似于類(lèi)金剛石，低溫下單質(zhì)硅不活潑，與空氣、水、酸均無(wú)作用，但可以

21、與強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑在適當(dāng)濕度下作用，如硅能與鹵素在加熱或高溫下生成四鹵化硅，高價(jià)態(tài)硅的化合物可在高溫下被碳、鎂、氫氣等還原劑單質(zhì)硅；工業(yè)上也可用硅石與焦炭在高溫下制金剛砂（SiC），某高純硅煉制廠利用食鹽、石英、水、焦炭為原料制取用作半導(dǎo)體材料的高純硅。（1）假設(shè)根據(jù)每步反應(yīng)建立一個(gè)生產(chǎn)車(chē)間，該高純硅廠家需要幾個(gè)車(chē)間（ ）A3個(gè) B4個(gè) C5個(gè) D6個(gè)（2）生產(chǎn)原理中沒(méi)有涉及到的反應(yīng)是（ ）A置換反應(yīng) B復(fù)分解反應(yīng) C化合反應(yīng) D電解反應(yīng)（3）該廠家不采用石英與焦炭直接制高純硅的主要原因是（ ）A產(chǎn)量太低 B產(chǎn)品中含SiCC產(chǎn)品中含有過(guò)量的硅石和焦炭 D耗能太大10在半導(dǎo)體工業(yè)中，有一道工序叫燒

22、氫。燒氫的工藝流程如圖所示。工作時(shí)，是將石英管D出口處氫氣點(diǎn)燃。半導(dǎo)體硅片、焊片和金屬零件從石英管口送入加熱區(qū)，在氫氣還原氣氛中加熱使焊片熔化，將單晶硅與金屬零件焊接在一起。焊接后再將零件拉至冷卻區(qū)，冷卻后取出。燒氫工藝中的氫氣純度要求極高，工業(yè)氫氣雖含氫量達(dá)99.9%，但仍含有極微量的水蒸氣和氧氣，所以點(diǎn)燃?xì)錃馇皯?yīng)檢驗(yàn)氫氣的純度。試回答下列問(wèn)題。（1）裝置B的作用是_；B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（2）裝置C中的物質(zhì)是_；C的作用是_。（3）點(diǎn)燃?xì)錃馇皩（帶導(dǎo)管膠塞）接在D的出口處，目的是_。（4）裝置A是安全瓶，可以防止氫氣燃燒回火，引起爆炸，其中填充大量純銅屑的作用是_。綜合應(yīng)用1試

23、依據(jù)下列事實(shí)，作出有關(guān)的結(jié)論。（1）硅的非金屬性特征大于金屬性特征，而鍺的金屬性特征大于非金屬性特征，_。（2）金剛石是電的絕緣體，石墨可以導(dǎo)電，而C60可作為制超導(dǎo)體材料，_。（3）在常溫下硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，但自然界中卻沒(méi)有單質(zhì)硅存在，_。（4）硅酸鈉溶液中通入CO2氣體時(shí)，可生成難溶于水的酸硅酸，_。（5）碳單質(zhì)的三種同素異形體：骨架型的金剛石、層型的石墨及球形的球碳分子，試確定那一種物質(zhì)易在火山噴發(fā)口附近發(fā)現(xiàn)，_。2圖中每一方格表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物。已知B是一種單質(zhì)，其余物質(zhì)都是含有B元素的化合物；C是一種鈉鹽；E是C對(duì)應(yīng)的酸；B和D的晶體都是高熔點(diǎn)、堅(jiān)硬的固體，且D為B的氧化

24、物（其他不含B元素的反應(yīng)物以及各步反應(yīng)添加的必要試劑和反應(yīng)條件均被略去）。（1）寫(xiě)出A、D、E的化學(xué)式：A_；B_；C_。（2）在工業(yè)上，用碳在高溫下還原D的方法可制得含少量雜質(zhì)的B，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)；A和B的互變?cè)诠I(yè)上的實(shí)際意義是_。（3）寫(xiě)出DC反應(yīng)的離子方程式_。第二節(jié) 富集在海水中的元素氯要點(diǎn)精講 一、活潑的黃綠色氣體氯氣1氯氣的物理性質(zhì)（1）氯氣是黃綠色的氣體。氯氣的密度比空氣大。能溶于水。（2）有刺激性氣味的氣體。氯氣有毒。（聞氣體方法：用手輕輕在瓶口扇動(dòng)，使極少量的氯氣飄進(jìn)鼻孔。）2預(yù)測(cè)氯氣的化學(xué)性質(zhì)并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)之。氧氣、氫氣等都是非金屬單質(zhì)，由此推測(cè)：非金屬一般都能跟金屬

25、反應(yīng)生成鹽，非金屬單質(zhì)間也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（1）氯氣與金屬的反應(yīng) 2Fe+3Cl22FeCl3（Fe絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙） Cu+Cl2CuCl2（Cu絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕色煙，溶于水后，溶液呈藍(lán)綠色） 2Na+Cl22NaCl（產(chǎn)生大量白煙）（2）氯氣與非金屬的反應(yīng) H2+Cl22HCl（H2在Cl2中能安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧） 2P+3Cl22PCl3（在空氣中形成白霧）；2P+5Cl22PCl5（在空氣中形成白煙）（3）氯氣與水的反應(yīng) Cl2+H2O=HCl+HClO（次氯酸） 氯氣溶于水，在該溶液中：滴加酚酞溶液呈紅色，說(shuō)明生成了酸（H+）；加入鎂條，可觀察到

26、鎂條表面有少量氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明產(chǎn)生了酸（H+）；放入紅紙條，紅色褪去，說(shuō)明產(chǎn)生了一種具有漂白性的物質(zhì)（HClO）。滴加AgNO3溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中產(chǎn)生了Cl-。次氯酸不穩(wěn)定，見(jiàn)光易分解：2HClO2HCl+O2（4）氯氣與堿的反應(yīng) 工業(yè)上制漂粉精：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 工業(yè)上制漂白粉：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O （漂白粉的主要成分為：CaCl2、Ca(ClO)2，其有效成分為：Ca(ClO)2） 次氯酸鹽跟稀酸或空氣里的二氧化碳和水反應(yīng)，生成次氯酸，起到漂白和消毒的作用。 NaClO+HCl=NaCl+HClO或Na

27、ClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO二、氯離子（Cl-）的檢驗(yàn)(1)常見(jiàn)陰離子的特性及檢驗(yàn)離子檢驗(yàn)試劑主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式及說(shuō)明ClAgNO3溶液，稀硝酸生成的白色沉淀不溶于稀HNO3AgCl=AgCl(白色)SO可溶性鋇鹽溶液，稀鹽酸生成不溶于稀HCl的白色沉淀Ba2SO=BaSO4(白色)COBaCl2溶液、稀鹽酸鹽酸、石灰水生成的白色沉淀能溶于稀HCl生成能使石灰水變渾濁的無(wú)色氣體Ba2CO=BaCO3(白色)BaCO32H=Ba2CO2H2OCO2H=CO2H2OC

28、a(OH)2CO2=H2OCaCO3(白色)OH無(wú)色酚酞試液紫色石蕊溶液甲基橙溶液pH試紙變紅色變藍(lán)色變黃色顯藍(lán)至深藍(lán)色OH表現(xiàn)堿性(2)常見(jiàn)陽(yáng)離子的特性及檢驗(yàn)離子檢驗(yàn)試劑主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式及說(shuō)明Ba2硫酸或硫酸鹽溶液，稀硝酸加SO生成白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶解Ba2SO=BaSO4(白色)Mg2NaOH溶液生成白色沉淀，當(dāng)NaOH過(guò)量時(shí)沉淀不溶解Mg22OH=Mg(OH)2(白色)Al3NaOH溶液氨水加氨水或適量NaOH溶液，有絮狀白色沉淀生成，沉淀能溶于NaOH溶液，不溶于氨水Al33OH=Al(OH)3(白色)Al(OH)3OH=AlO2H2OFe3(黃色)NaOH溶液KS

29、CN溶液生成紅褐色沉淀溶液呈血紅色Fe33OH=Fe(OH)3(紅褐色)Fe3SCN=Fe(SCN)2(血紅色)Fe2(淡綠色)NaOH溶液KSCN溶液，氯水生成白色沉淀，在空氣中迅速變灰綠色，最后變成紅褐色無(wú)明顯現(xiàn)象，加氯水呈血紅色Fe22OH=Fe(OH)2(白色)4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 (紅褐色)2Fe2Cl2=2Fe32ClFe3SCN=Fe(SCN)2H紫色石蕊溶液橙色甲基橙溶液鋅片pH試紙變紅色變紅色生成無(wú)色氣體變紅色H表現(xiàn)酸性Zn2H=Zn2H2Ag鹽酸或氯化物溶液，稀硝酸NaOH溶液生成白色沉淀，此沉淀不溶于稀硝酸，溶于氨水生成白色沉淀，迅速轉(zhuǎn)變成棕色，

30、此沉淀溶于氨水，形成無(wú)色溶液AgCl=AgCl(白色)AgCl2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl2H2OAgOH=AgOH(白色)2AgOH=H2OAg2O(棕色)AgOH2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH2H2O注意：（1）辨清液氯和氯水的區(qū)別：液氯：氯氣在加壓或冷卻時(shí)變成液氯，液氯是純凈物，由Cl2分子組成，具有Cl2的化學(xué)性質(zhì)；氯水：即氯氣的水溶液，屬于混合物。氯氣不但能溶于水，還能與水反應(yīng)，氯水中的溶質(zhì)有Cl2、HCl和HClO，因此氯水兼有Cl2、HCl、HClO的性質(zhì)。氯水中含有的粒子包括：分子：Cl2（未反應(yīng)）、H2O、HClO；離子：H+、Cl-、C

31、lO-（HClO為弱電解質(zhì)，要發(fā)生部分電離）、OH-（水電離產(chǎn)生的，極少量）。久置的氯水，因?yàn)镠ClO分解，可視為稀鹽酸。（2）干燥的氯氣沒(méi)有漂白性，潮濕的氯氣有漂白性，這是因?yàn)镃l2與H2O反應(yīng)生成的次氯酸（HClO）具有漂白性。事實(shí)上，次氯酸鹽也都具有漂白性。典型題解析例1下列物質(zhì)中呈淺黃綠色的是（ ） A常溫時(shí)的氯氣 B新制的濃氯水 C氯化銅溶液 D氯化氫【分析】結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察，可知：A選項(xiàng)：常溫時(shí)氯氣的顏色為黃綠色，不是淺黃綠色。 B選項(xiàng)：氯氣溶于水制成氯水時(shí)，其顏色為淺黃綠色。C選項(xiàng)：氯化銅溶液的顏色，濃度大時(shí)為綠色，濃度小時(shí)為藍(lán)色。D選項(xiàng)：氯化氫氣體為無(wú)色?！敬鸢浮緽例2氯氣是一種重

32、要的化工原料，除了用于消毒、制備鹽酸和漂白劑外，還用于制備有機(jī)溶劑和農(nóng)藥。請(qǐng)你通過(guò)對(duì)氯氣性質(zhì)的研究回答下列問(wèn)題。（1）下列有關(guān)氯氣的敘述中，不正確的是（ ）。 A.氯氣是一種黃綠色、有刺激性氣味的氣體 B.氯氣、液氯和氯水是同一種物質(zhì) C.氯氣能溶于水 D.氯氣是一種有毒的氣體（2）下列化合物中，不能通過(guò)單質(zhì)間化合直接制取的是（ ）。 A.FeCl3 B.CuCl2 C.HCl D.FeCl2（3）把氯氣通入紫色石蕊溶液后，可以觀察到的現(xiàn)象是_。請(qǐng)你解釋其中的原因?！痉治觥勘绢}考查氯氣及其化合物的有關(guān)性質(zhì)與變化。（1）通過(guò)觀察可知，氯氣是一種黃綠色的有刺激性氣味的氣體，A選項(xiàng)正確；氯氣、液氯和

33、氯水中都含同一種物質(zhì)Cl2，氯氣和液氯是Cl2的不同狀態(tài)，是純凈物，屬于同一種物質(zhì)，但氯水中除了Cl2以外，還有H2O，以及Cl2與H2O反應(yīng)生成的HCl和HClO，因此B選項(xiàng)的敘述不正確；氯氣能溶于水，通常狀況下，1體積水約能溶解2體積的Cl2，C選項(xiàng)正確；氯氣有毒，D選項(xiàng)也正確。（2）由氯氣的化學(xué)性質(zhì)可知，Cl2和Fe、Cu、H2等在一定條件下都能反應(yīng)，分別生成FeCl3、CuCl2、HCl。因此不能通過(guò)單質(zhì)間化合直接制取的是FeCl2。（3）氯氣通入紫色石蕊溶液后，溶液顏色應(yīng)先變紅，后逐漸褪為無(wú)色。這是因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸：Cl2+H2O=HCl+HClO，溶液此時(shí)呈酸性使

34、紫色石蕊溶液變紅；因?yàn)樯傻膬煞N酸中有一種（次氯酸）具有漂白性，HClO把石蕊這種有機(jī)色質(zhì)漂白，溶液紅色又褪去?！敬鸢浮浚?）B （2）D （3）溶液顏色應(yīng)先變紅，后逐漸褪為無(wú)色。因?yàn)槁葰馀c水反應(yīng)生成了鹽酸和次氯酸：Cl2+H2O=HCl+HClO，溶液此時(shí)呈酸性使紫色石蕊溶液變紅；因?yàn)樯傻膬煞N酸中有一種（次氯酸）具有漂白性，HClO把石蕊這種有機(jī)色質(zhì)漂白，溶液紅色又褪去。例3.漂白粉在社會(huì)生活、工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，漂白粉除了具有漂白作用外，還能殺菌消毒。2003年抗“非典”期間，各商場(chǎng)漂白粉及其他漂白產(chǎn)品曾一度脫銷(xiāo)。（1）1998年，我國(guó)長(zhǎng)江流域和松花江流域都發(fā)生了百年不遇的特大洪水。災(zāi)區(qū)

35、人們的飲用水，必須用漂白粉等藥品消毒后才能飲用，以防傳染病發(fā)生，但瓶裝漂白粉久置空氣中會(huì)呈稀粥狀而失效。試用化學(xué)方程式表示漂白粉在空氣中易失效的原因是_；_。（2）已知濃鹽酸和次氯酸鈣能發(fā)生如下反應(yīng)： Ca(ClO)2+4HCl(濃)=CaCl2+2Cl2+2H2O 用貯存很久的漂白粉與濃鹽酸制得的氯氣中，可能含有的雜質(zhì)氣體是（ ） CO2 HCl H2O O2 A. B. C. D.【分析】（1）漂白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2，而能起漂白作用的是Ca(ClO)2，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，它在空氣中失效的化學(xué)方程式為： Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+

36、2HClO2HClO2HCl+O2所以，漂白粉應(yīng)密閉保存，避免與空氣接觸。（2）漂白粉久置后可能會(huì)失去漂白作用，因?yàn)榘l(fā)生以下反應(yīng)：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO；2HClO2HCl+O2因此當(dāng)貯存很久的漂白粉與濃鹽酸反應(yīng)時(shí)會(huì)有CO2氣體發(fā)生，而反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的水及濃鹽酸中氯化氫的外逸，也是不可避免的。因此本題答案選A?！敬鸢浮浚?）Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO2HClO2HCl+O2（2）A例4將一盛滿Cl2的試管倒立在水槽中，當(dāng)日光照射相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間后，試管中最后剩余氣體的體積占試管容積的（ ） A1/4 B.1/3 C.1/2 D.2/

37、3【分析】氯氣和水反應(yīng)：Cl2+H2O=HCl+HClO，當(dāng)氯水受日光照射發(fā)生反應(yīng)2HClO2HCl+O2速度加快，至完全分解。由上述兩條化學(xué)反應(yīng)方程式，找到關(guān)系：2Cl2O2，由此可知產(chǎn)生的O2的體積約為Cl2體積的1/2。O2難溶于水，故試管中最后剩余的氣體約占試管容積的1/2?！敬鸢浮緾例5實(shí)驗(yàn)證實(shí)：H2可以在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口產(chǎn)生大量白霧：H2+Cl22HCl；Fe絲可以在氯氣中燃燒時(shí)，產(chǎn)生棕黃色煙：2Fe+3Cl22FeCl3 。（1）白霧、棕黃色的煙是怎樣形成的？（2）聯(lián)系生活實(shí)際，探討一下霧與煙的區(qū)別。（3）若制取并收集一瓶干燥的氯氣、另制取并收集一瓶干燥的

38、氫氣，將兩集氣瓶口（相同規(guī)格的兩集氣瓶）對(duì)接，充分混合兩瓶氣體，迅速在兩瓶口間插入一片塑料片（涂凡士林），取出其中一瓶。用坩堝鉗夾住一根鎂條，點(diǎn)燃鎂條并靠近盛有H2和Cl2混合氣體的集氣瓶，注意觀察現(xiàn)象，并思考：產(chǎn)物是什么，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么？（本實(shí)驗(yàn)需注意安全）【思路分析】霧是小液滴分散到空氣中形成的。H2與Cl2反應(yīng)生成HCl氣體，HCl氣體極易溶于水，HCl與空氣中的水蒸氣相遇形成鹽酸小液滴，這是該實(shí)驗(yàn)中白霧生成的緣故；煙是固體小顆粒分散到空氣中形成的。 H2+Cl22HCl，在光照條件下該反應(yīng)非常劇烈，會(huì)發(fā)生爆炸，這和H2在Cl2中安靜地燃燒形成鮮明的對(duì)比。本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：物質(zhì)之間的反應(yīng)，反

39、應(yīng)條件不同，會(huì)引起反應(yīng)現(xiàn)象的差異。人們可以控制反應(yīng)條件，使化學(xué)反應(yīng)為人類(lèi)造福，使化學(xué)合成有利于化工生產(chǎn)?；A(chǔ)演練1下列物質(zhì)屬于純凈物的是（ ） A.液氯 B.氯水 C.漂白粉 D.碘酒2下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述中，正確的是（ ） A硫在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰，生成無(wú)色無(wú)味的氣體 B銅在氯氣中燃燒，生成藍(lán)色的氯化銅顆粒 C紅熱的鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射D氫氣在氯氣中燃燒產(chǎn)生大量的白霧3氯水用于消毒是因?yàn)椋?） A氯水中含有氯分子 B氯水中含有次氯酸分子C氯水中含有氯離子 D氯水中含有氫離子4足量的氯氣或鹽酸分別跟下列金屬反應(yīng),均有MCl2型化合物生成的是（ ） A.Al B.Mg C.F

40、e D.Na5下列物質(zhì)能使紫色石蕊試液由紫變紅又褪色的是（ ） Cl2 鹽酸 氯水 鹽酸酸化的漂白粉溶液 木炭A B C D6下圖A處通入Cl2當(dāng)關(guān)閉B閥時(shí)，C處濕潤(rùn)的紅布條沒(méi)有明顯變化，當(dāng)打開(kāi)B閥時(shí)，C處的濕潤(rùn)紅布條逐漸褪色。則D瓶中裝的溶液是（ ）  A.濃H2SO4 B.NaOH溶液 C.水 D.飽和食鹽水 7氯氣通入石灰乳制得漂白粉。其主要成份是Ca(OH)2·3CaCl(ClO)·nH2O,貯存過(guò)久的漂白粉與濃鹽酸制得的Cl2中，可能含有的雜質(zhì)氣體是（ ） AO2 BCO2 CHCl DH28有不純的氯化銅粉末13.5g（內(nèi)含一種雜質(zhì)）。當(dāng)與足量的AgN

41、O3溶液反應(yīng)時(shí)，生成29gAgCl沉淀，則粉末中的雜質(zhì)可能是（ ） A.FeCl3 B.KCl C.ZnCl2 D.BaCl29(CN)2和Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似,完成下面化學(xué)方程式：(CN)2+H2O_；(CN)2+NaOH_。10某地自來(lái)水廠用一定量氯氣通入自來(lái)水的方法進(jìn)行消毒殺菌。（1）當(dāng)?shù)貙W(xué)校有學(xué)生在配制AgNO3溶液時(shí)，得到的是渾濁溶液，在其他操作均規(guī)范的情況下，請(qǐng)分析該渾濁也產(chǎn)生的可能原因，并寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式。（2）當(dāng)?shù)仞B(yǎng)金魚(yú)的愛(ài)好者在用自來(lái)水養(yǎng)魚(yú)時(shí)，應(yīng)將自來(lái)水怎樣處理后才能養(yǎng)魚(yú)？請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。11實(shí)驗(yàn)室制取Cl2通常利用下面的反應(yīng)原理：MnO2+4HCl（濃） MnC

42、l2+Cl2+2H2O在下面的裝置中，A是Cl2發(fā)生裝置，C、D為氣體的凈化裝置，C中裝有飽和食鹽水，D中裝有濃H2SO4，E是硬質(zhì)玻璃管中裝有細(xì)鐵絲網(wǎng)；F為干燥的廣口瓶，燒杯G為尾氣吸收裝置。試回答：（1）A、B、G中各裝有什么藥品：A_；B_；G_。（寫(xiě)化學(xué)式）（2）分析A中生成的Cl2中可能含有那些雜質(zhì)氣體？_（3）為什么從A中生成的氣體一定要通過(guò)C、D兩個(gè)裝置？ （4）E中的現(xiàn)象為 ；生成的物質(zhì)是 。（5）寫(xiě)出G中和E中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。綜合應(yīng)用1信息：將氯氣溶于水得到氯水，其中有一部分氯氣跟水發(fā)生以下反應(yīng)：Cl2H2O=HClHClO（次氯酸），HClO具有很強(qiáng)的氧化性，能夠氧化酚

43、酞而使酚酞永久失效。實(shí)驗(yàn)：用滴管把新制的氯水逐滴加到含有酚酞的氫氧化鈉溶液中，當(dāng)加到最后一滴時(shí)，溶液的紅色突然消失。對(duì)產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因有兩種推測(cè)，其中一種是正確的。是氯水中的次氯酸氧化了酚酞使它由紅色變成無(wú)色是 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)以上推測(cè)的對(duì)錯(cuò)作出判斷所用的實(shí)驗(yàn)用品 要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 2.工業(yè)上生產(chǎn)鹽酸，必須先合成氯化氫氣體，生產(chǎn)中得到的氯化氫氣體中或多或少都會(huì)含有生成氯化氫的一種反應(yīng)物，將該混合物用蒸水吸收可得一定濃度的純鹽酸，此過(guò)程中逸出的氣體可以循環(huán)利用。(1)寫(xiě)出工業(yè)電解食鹽水制取H2和Cl2的化學(xué)方程式：_。(2)工業(yè)上要得到純鹽酸并保障工人工作安全，如

44、何合成氯化氫是關(guān)鍵的一步。則下列合成氯化氫氣體的方法能達(dá)到生產(chǎn)目的的是_。A.點(diǎn)燃H2和Cl2的混合物，二者體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)比為11最合適。B.點(diǎn)燃H2和Cl2的混合物，二者體積(同溫同壓下測(cè)定)比不應(yīng)為11。C.純凈的H2在過(guò)量的Cl2中安靜地燃燒。D.純凈的Cl2在過(guò)量的H2中安靜地燃燒。第三節(jié) 硫和氮的氧化物要點(diǎn)精講 一、二氧化硫（1）物理性質(zhì)：無(wú)色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水(1：40)，是大氣的主要污染物，來(lái)源于含硫燃料(如煤)的燃燒。（2）化學(xué)性質(zhì)酸性氧化物通性：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+H2O=H2SO3(可逆反應(yīng)，H2SO3

45、為中強(qiáng)酸)SO2+CaO=CaSO3(煤中加生石灰防大氣污染)SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2氧化性：SO2+2H2S=3S+2H2O還原性：2SO2+O2=2SO3(工業(yè)制H2SO4) SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X2包括Cl2、Br2、I2) 2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42-+4H+ SO2使KMnO4(H+)、Br2水，褪色也是SO2還原性表現(xiàn)，不是漂白性。SO2的漂白性SO2與某些有色物質(zhì)(如品紅)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無(wú)色化合物。加熱又恢復(fù)原來(lái)的顏色。二、二氧化氮和一氧化氮放電化合：N2 +O2 2NO（無(wú)色，有毒，與血紅蛋白結(jié)合）NO易被氧化：2 NO + O2 = 2 NO2（紅棕色，有毒，刺激呼吸器官）NO2易溶于水：3NO2 + H2O =2HNO3 + NO（NO2不是HNO3的酸酐）NO、NO2是大氣污染物，NO2能造成光化學(xué)煙霧。三、SO2和NO2對(duì)大氣的污染酸雨及其防治：（1）成因：含硫化石燃料的燃燒以及化工廠排放出的尾氣中含有二氧化硫，在氧氣和水蒸氣的共同作用下，形成酸霧，隨雨水降落就成為酸雨。（2）危害：使湖泊的水質(zhì)變酸，導(dǎo)致水生生物死亡；酸雨浸漬土壤、會(huì)使土壤變得貧瘠；長(zhǎng)期的酸雨侵蝕會(huì)造成森林大面