高考化學(xué)（蘇教版）一輪復(fù)習(xí)《專題三非金屬及其化合物》課件

專題三非金屬及其化合物［考綱展示］1.了解氯、溴、碘的單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。3.掌握氯氣的實驗室制法（包括所用試劑、儀器，反應(yīng)原理和收集方法）。4.了解海水中氯、溴、碘的提取及海水資源的綜合利用。第一單元氯、溴、碘及其化合物一、氯氣的性質(zhì)和制法1．氯氣的物理性質(zhì)黃綠色有

氣味的氣體，比空氣密度

，

毒，易液化，能溶于水。2．化學(xué)性質(zhì)刺激性大有[主干知識](1)與金屬反應(yīng)：與變價金屬反應(yīng)生成高價金屬氯化物(3)與水反應(yīng)：離子方程式為

。(4)與堿反應(yīng)：與NaOH溶液反應(yīng)離子方程式為

。(5)與還原性無機(jī)化合物反應(yīng)：①與碘化鉀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

；②與SO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClOCl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OCl2＋2KI===2KCl＋I(xiàn)2Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl3．Cl2的制法(1)實驗室制法：藥品：

。離子方程式為：

。(2)工業(yè)制法化學(xué)方程式：

。(1)煙和霧的異同點？(2)實驗室制Cl2的反應(yīng)中濃鹽酸表現(xiàn)哪些性質(zhì)？提示：(1)煙和霧都是氣溶膠，煙是固體小顆粒分散在空氣中形成的，霧是液體小顆粒分散在空氣中形成的。(2)濃鹽酸表現(xiàn)還原性和酸性。MnO2、濃鹽酸二、次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì)1．次氯酸氯水須現(xiàn)用現(xiàn)配，保存在

，置于冷暗處。棕色瓶中(2)強(qiáng)氧化性①能將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)作漂白劑。②殺菌、消毒。(3)弱酸性NaClO溶液中通入CO2，化學(xué)方程式為：

。NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO32．漂白粉三、溴、碘的提取與性質(zhì)1．溴、碘的提取(1)海水中提取溴(2)海水中提取碘(3)寫出離子提取溴、提取碘過程中的相關(guān)離子反應(yīng)：①

；②

。Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2Cl2＋2I－===2Cl－＋I(xiàn)22．溴、碘及其化合物的性質(zhì)(1)單質(zhì)的物理性質(zhì)(2)單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)向KI溶液中滴加溴水、向NaBr溶液中滴加氯水，反應(yīng)的離子方程式分別為Br2＋2I－===I2＋2Br－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，說明鹵素單質(zhì)間的氧化性順序為：

；鹵素離子間的還原性順序為：

。(3)化合物的性質(zhì)①

具有感光性，可作感光材料；②

可用于人工降雨。能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)的一定是氯氣嗎？提示：不一定，如O3、O2等也能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)。Cl2>Br2>I2I－>Br－>Cl－AgBrAgI四、鹵族元素1．元素性質(zhì)的遞變規(guī)律包含元素為：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，原子半徑逐漸

，非金屬性逐漸

。2．單質(zhì)物理性質(zhì)的遞變規(guī)律(1)單質(zhì)顏色逐漸加深(F2：淺黃綠色氣體；Cl2：黃綠色氣體；Br2：深紅棕色液體；I2：紫黑色固體)。(2)密度逐漸增大；熔、沸點逐漸

。3．單質(zhì)及化合物的化學(xué)性質(zhì)(1)單質(zhì)(從F2至I2)：氧化性逐漸

，與氫氣化合

，與H2O反應(yīng)逐漸

。(2)化合物(從F至I)：HX穩(wěn)定性逐漸

，X－的還原性逐漸

。增大減弱升高減弱由易到難減弱減弱增強(qiáng)4．鹵素離子的檢驗方法(1)AgNO3溶液和稀硝酸——沉淀法(2)置換——萃取法有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：

，

。[點撥]

(1)含I－的溶液亦可用新制氯水(或雙氧水)和淀粉檢驗。(2)Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)，常作為推斷突破口。(3)氟的特性①氟氣與水劇烈反應(yīng)，置換出O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2。②氫氟酸是弱酸，能與SiO2反應(yīng)，用于刻蝕玻璃。實驗室里不能用玻璃瓶保存氫氟酸。③氟沒有正價。2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－2I－＋Cl2===I2＋2Cl－[自我診斷]1．氯氣有很強(qiáng)的氧化性，在反應(yīng)中只作氧化劑。(×)2．1molCl2與足量Fe反應(yīng)轉(zhuǎn)移3mol電子。(×)3．向新制氯水中滴入石蕊試液后先變紅，后又褪色。(√)4．久置的氯水中因不含次氯酸而不具有漂白性。(√)5．漂白粉和明礬都可用來凈水，二者的作用原理相同。(×)6．滴加AgNO3溶液能產(chǎn)生黃色沉淀的溶液中一定含有I－。(×)1．飽和氯水長時間放置后，下列微粒在溶液中的物質(zhì)的量減少的是(

)①Cl2

②HClO

③H2O

④HCl

⑤O2A．①②

B．①②③C．①②④ D．①②⑤解析：飽和氯水長時間放置，次氯酸分解生成氯化氫和氧氣，所以氯氣分子、次氯酸分子、水分子的物質(zhì)的量將減少。答案：B氯水的成分和性質(zhì)1．氯水的成分氯水中存在三個平衡關(guān)系：故氯水中含有三種分子：H2O、Cl2、HClO；四種離子：H＋、

Cl－、ClO－、OH－(極少量)。2．氯水的性質(zhì)氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)：(1)Cl2的強(qiáng)氧化性；(2)HCl的強(qiáng)酸性；(3)HClO的強(qiáng)氧化性、弱酸性；(4)Cl－的性質(zhì)。3.Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO平衡移動的應(yīng)用[特別提醒](1)氯水中的次氯酸具有漂白性，氯水能使紫色石蕊試液、藍(lán)色石蕊試紙、pH試紙等先變紅后褪色。不能用pH試紙測定氯水的pH。(2)明確氯水和液氯的區(qū)別：氯水和液氯的區(qū)別是前者是混合物，后者是純凈物，氯水久置后，由于HClO分解，最后就成為稀鹽酸，酸性增強(qiáng)，漂白作用減弱。[典例1]某中學(xué)化學(xué)興趣小組想制取飽和氯水，并進(jìn)行氯水的性質(zhì)實驗。他們使用如圖裝置制取較多量的飽和氯水，請回答：(1)寫出儀器的名稱：A________，B________。(2)有同學(xué)提出如下改進(jìn)建議：①在乙和丙之間增加上圖中的a裝置，你認(rèn)為有無必要________(填“有”或“無”)。②在丙的長導(dǎo)管下口處，接上圖中的b裝置，可以提高氯氣的吸收效果。原因是_______________________________________________。(3)用滴管將制得的飽和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中。當(dāng)?shù)蔚阶詈笠坏螘r紅色突然褪去。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因可能有兩種(簡要文字說明)：①是由于______________________________________________；②是由于_______________________________________________。用實驗證明紅色褪去的原因是①或者②的實驗方法是_____________________________________________________。(4)為了提高氯水中次氯酸的濃度，增強(qiáng)氯水的漂白能力，可向氯水中加入的試劑是________(填序號)。A．CaCO3 B．Na2SO3

C．H2SO4 D．Ca(OH)2(5)丁的作用是________________________________________，能否將NaOH溶液改為價格更低廉的石灰水？________(填“是”或“否”)，理由是___________________________________________。[解析]

(2)乙和丙之間無需增加干燥裝置，因為還要通入水中。(3)NaOH與酚酞作用呈紅色，紅色消失的原因有兩種：一是NaOH被鹽酸中和了；二是酚酞被HClO氧化了。滴加NaOH溶液即可判斷到底是哪種原因。(4)氯水中存在平衡Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO，由于次氯酸的酸性比碳酸弱，CaCO3只與HCl反應(yīng)，不與HClO反應(yīng)，而使平衡右移，HClO的濃度增大。Na2SO3、Ca(OH)2均能與HClO反應(yīng)，盡管平衡右移，但HClO的濃度減小，加入H2SO4增大了H＋濃度，使平衡左移，c(HClO)減小。[答案]

(1)分液漏斗圓底燒瓶(2)①無②可增大Cl2與水的接觸面積(3)鹽酸中和了氫氧化鈉次氯酸將酸酞氧化了向褪色后的溶液里再滴加氫氧化鈉溶液，若溶液變紅，說明是原因①，若溶液不變紅說明是原因②(4)A(5)吸收多余的Cl2否Ca(OH)2微溶于水，石灰水濃度小；不能將多余的Cl2完全吸收1．(2014年豫南九校聯(lián)考)將氯水分別滴入下列各選項所述的溶液中，由實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論完全正確的是(

)解析：A項體現(xiàn)Cl2的氧化性；B項是Cl2與NaOH反應(yīng)，為氧化還原反應(yīng)，結(jié)論不正確；C項Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO，HCl的酸性使石蕊變紅，HClO的強(qiáng)氧化性可使溶液褪色；D項Cl2＋2I－===

2Cl－＋I(xiàn)2，I2遇淀粉變藍(lán)色。答案：D氯氣的實驗室制法2．某化學(xué)小組用如圖所示的裝置制取氯氣，下列說法中不正確的是(

)A．該裝置圖中至少存在兩處明顯錯誤B．該實驗中收集氯氣的方法不正確C．為了防止氯氣污染空氣，必須進(jìn)行尾氣處理D．在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出解析：該反應(yīng)需要酒精燈加熱，并且尾氣應(yīng)處理，A項正確；向上排空氣法收集Cl2是正確的，B項錯誤；在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出，若有則變藍(lán)，反之則不變色，D項正確。答案：B1．制取2．驗滿(1)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍(lán)，則證明已集滿。(2)將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。(3)實驗室制取Cl2時，常常根據(jù)集氣瓶中氣體的顏色判斷是否收集滿。3．注意事項

(1)必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應(yīng)。(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl揮發(fā)。(3)實驗結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。(4)尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。[典例2]某?；瘜W(xué)實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl2的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，同時證明氯氣的某些性質(zhì)，甲同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺省略)，按要求回答問題。(1)下列方法中，可制得氯氣的正確組合是________。①M(fèi)nO2和濃鹽酸混合共熱②KMnO4和濃鹽酸混合③次氯酸鈉和濃鹽酸混合④K2Cr2O7和濃鹽酸混合⑤KClO3和濃鹽酸混合A．①②⑤

B．②④⑤C．①②④ D．全部可以(2)若用含有0.2molHCl的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)制取Cl2，制得的Cl2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)總是小于1.12L的原因是________________________________________________________________________。(3)①裝置B的作用是______________________，現(xiàn)象是：_____________________________________________。②裝置D和E出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是___________________________。③裝置F的作用是____________________________________。④寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實驗有缺陷，不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性，證明最終通入AgNO3溶液的氣體只有一種，乙同學(xué)提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。你認(rèn)為裝置應(yīng)加在________與________之間(填裝置字母序號)，裝置中應(yīng)放________試劑。[解析]

實驗?zāi)康氖亲C明Cl2中混有水蒸氣和HCl氣體，同時證明干燥Cl2和潮濕Cl2有無漂白性。首先從(1)題中選擇正確的組合利用A裝置制備Cl2；然后根據(jù)實驗?zāi)康模俜治銎渌總€裝置的作用。只有B裝置能夠證明水蒸氣的存在，則B裝置中的藥品為CuSO4粉末；D、E裝置用來證明干燥Cl2無漂白性，潮濕氯氣發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋H2O

HCl＋HClO，HClO具有強(qiáng)氧化性，因此潮濕Cl2具有漂白性。G裝置是用來證明HCl氣體的，因為Cl2與AgNO3溶液反應(yīng)也能生成AgCl沉淀，因此F裝置利用的是Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)除去Cl2，F(xiàn)、G裝置之間應(yīng)增加驗證Cl2被除盡的裝置。[答案]

(1)D(2)濃鹽酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃度逐漸降低，最終變?yōu)橄←}酸，反應(yīng)終止不再產(chǎn)生氯氣(3)①證明有水蒸氣產(chǎn)生白色固體變藍(lán)色②氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性③吸收氯氣④Ag＋＋Cl－===AgCl↓(4)F

G濕潤的淀粉-KI試紙(或濕潤的有色布條)2．(2014年泉州模擬)實驗室用下列兩種方法制氯氣：①用含HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣(

)A．①比②多 B．②比①多C．一樣多

D．無法比較答案：B1．性質(zhì)驗證型實驗題常見的兩種考查形式(1)已經(jīng)給出試劑或裝置(儀器)的，根據(jù)題意說明在儀器或裝置內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)及現(xiàn)象或設(shè)置該裝置的目的以及具體操作。(2)已知反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象以及操作要求，根據(jù)題意要求補(bǔ)出缺少的試劑或裝置(儀器)。2．解題策略性質(zhì)驗證型實驗題的關(guān)鍵是結(jié)合題目要求和所給的儀器、裝置以及所給的試劑，了解命題的意圖。一般思路是：明確實驗?zāi)康?該實驗要求做什么？)；明確題干、題圖含義(認(rèn)真理解實驗的設(shè)計思路、每一個裝置的設(shè)計意圖)，理解題目給我們達(dá)成實驗?zāi)康奶峁┝耸裁匆罁?jù)和有效信息；明確解答問題的落點是什么？即試題給我們設(shè)置了什么樣的問題情境，要求我們回答什么問題。突破性質(zhì)驗證型實驗題(1)已給出試劑或裝置(儀器)的實驗：該類題目的關(guān)鍵是通讀全題，結(jié)合題意或元素化合物的性質(zhì)，弄清楚在某一儀器處發(fā)生的反應(yīng)或該反應(yīng)的現(xiàn)象，同時要理解設(shè)置的儀器或裝置的目的。這樣問題就能迎刃而解。(2)已知反應(yīng)或反應(yīng)現(xiàn)象及儀器操作要求：該類題目的關(guān)鍵是根據(jù)題目的現(xiàn)象或操作要求等，通過所學(xué)元素化合物性質(zhì)或化學(xué)實驗的儀器使用和基本操作，確定此處缺少的試劑或缺少的裝置或儀器?！镜淅磕逞芯啃孕〗M用如圖所示裝置制取氯氣及探究氯氣性質(zhì)。請回答下列問題。(1)制取氯氣時，在燒瓶里加入一定量的二氧化錳，通過________(填寫儀器名稱)向燒瓶中加入適量的濃鹽酸。(2)儀器連接順序為a→(

)→(

)→d→e→(

)→(

)→(

)→(

)→l寫出濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)產(chǎn)生氯氣的化學(xué)方程式：___________________________。(3)實驗中可觀察到③的錐形瓶里溶液的顏色變化情況是：________________________________________________。(4)取出④中的集氣瓶進(jìn)行氯氣與銅的反應(yīng)實驗，應(yīng)該進(jìn)行的操作是________________后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中。實驗中有同學(xué)提出應(yīng)該在集氣瓶底先放少量的水或細(xì)沙，你認(rèn)為是否需要放：(填“是”或“否”)；理由是_________________________________。(3)紫色→紅色→無色→淡黃綠色(4)用坩堝鉗夾住一束細(xì)銅絲，燒熱否實驗中生成的是煙而不是溫度較高的固體熔融物，不會使瓶底炸裂本小節(jié)結(jié)束請按ESC鍵返回［考綱展示］1.了解碳、硅元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解碳、硅元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。第二單元含硅礦物與信息材料一、碳和硅的單質(zhì)1．元素在自然界的存在形態(tài)(1)碳既有游離態(tài)又有化合態(tài)。其單質(zhì)主要有金剛石、石墨、C60互為

。(2)硅只有化合態(tài)，硅元素在自然界中含量占第二位，主要存在形式有

和硅酸鹽。同素異形體SiO2[主干知識]2．碳、硅單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途(1)碳單質(zhì)①

具有高熔點，是自然界中硬度最大的物質(zhì)。用于制飾品和切削工具。②石墨質(zhì)軟，有滑膩感，能導(dǎo)電，用于

。③C60具有特殊結(jié)構(gòu)，可能成為新型催化劑或催化劑載體。(2)硅單質(zhì)晶體硅熔點高，是

材料，用于制造半導(dǎo)體元件和光電池。金剛石作固體潤滑劑和電極半導(dǎo)體3．碳、硅的化學(xué)性質(zhì)(1)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)——還原性寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：(2)硅的化學(xué)性質(zhì)——還原性①與氫氟酸反應(yīng)：

；②與NaOH溶液反應(yīng)：

；③與O2反應(yīng)：

。Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑提示：不能。因碳在反應(yīng)中失電子被氧化。二、碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性質(zhì)：

色氣體，

毒，

溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)①可燃性：

，火焰呈

色。②還原性：與Fe2O3反應(yīng)

。無劇難淡藍(lán)2．二氧化碳和二氧化硅的比較提示：不能。該反應(yīng)不是在溶液中的反應(yīng)，但能說明熱穩(wěn)定性CaSiO3>CaCO3。三、硅酸(H2SiO3)、硅酸鹽、無機(jī)非金屬材料1．硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化學(xué)性質(zhì)——弱酸性，酸性比

還弱。(3)制備：可用硅酸鈉與鹽酸反應(yīng)制得：

。(4)用途：硅膠可用作催化劑的載體和袋裝食品、瓶裝藥品等的干燥劑。H2CO3Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓2．硅酸鹽(1)硅酸鹽：是由

元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的重要成分。(2)硅酸鈉①Na2SiO3水溶液俗稱

，常用于制作黏合劑、防腐劑和耐火材料。②硅酸鈉溶液在空氣中易變質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。③硅酸鹽組成的表示通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成：如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為

，石棉(CaMg3Si4O12)可表示為：

。長石(KAlSi3O8)可表示為：

。硅、氧和金屬水玻璃Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3Na2O·SiO2CaO·3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO23．無機(jī)非金屬材料(1)硅酸鹽材料——傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料(2)特殊功能的含硅物質(zhì)①

具有金剛石結(jié)構(gòu)，可用作磨料。②含硅元素4%的硅鋼具有

。③硅橡膠具有

的性質(zhì)。碳化硅導(dǎo)磁性既耐高溫又耐低溫[自我診斷]1．水晶、玻璃、陶瓷、水泥都屬于硅酸鹽。(×)2．熔融燒堿或純堿時不能用瓷坩堝、石英坩堝和氧化鋁坩堝。(√)3．二氧化硅的分子式為SiO2，是生產(chǎn)光纖制品的基本原料。(×)4．Si、SiO2、H2SiO3可以滿足一步轉(zhuǎn)化。(×)5．1molSiO2中有4NA個Si—O鍵。(√)6．SiO2不與任何酸反應(yīng)，因此可用石英制作耐酸容器。(×)1．常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是(

)①硅與NaOH溶液②硅與鹽酸③硅與氫氟酸④二氧化硅與碳酸鈉⑤二氧化硅與NaOH溶液⑥二氧化硅與濃硝酸A．①②④

B．③④⑥C．②⑤⑥ D．②④⑥解析：①Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，③Si＋4HF===SiF4＋2H2↑，⑤SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。答案：D硅及其化合物的特性及應(yīng)用[特別提醒](1)工業(yè)上用焦炭和石英制取粗硅的反應(yīng)生成的是CO而不是CO2。(2)常見與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成H2的固體單質(zhì)有Al和Si，能夠置換出H2O中氫的非金屬單質(zhì)為碳，這些特征反應(yīng)常作為推斷題的突破口。(3)不要混淆常見含硅物質(zhì)的成分①計算機(jī)芯片的成分是晶體硅而不是SiO2。②水晶、石英、瑪瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸鹽。③傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸鹽。[典例1]下列說法正確的是(

)A．二氧化硅與酸堿都不反應(yīng)B．單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿某Ｓ貌牧螩．因為SiO2有導(dǎo)電性，SiO2可用于制備光導(dǎo)纖維D．向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀，說明H2SiO3酸性比H2CO3強(qiáng)[解析]二氧化硅與強(qiáng)堿和氫氟酸都能反應(yīng)，A不正確；單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料，B正確；SiO2可用于制備光導(dǎo)纖維，是因為其具有很好的導(dǎo)光性能，C不正確；Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體，出現(xiàn)白色沉淀，說明H2CO3酸性比H2SiO3強(qiáng)，D不正確。[答案]

B1．硅及其化合物是重要的無機(jī)材料，下列有關(guān)說法正確的是(

)B．光纖的主要成分是硅單質(zhì)，它質(zhì)量輕且對光的傳輸能力強(qiáng)C．光纖可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，是制造光電池的最佳材料D．陶瓷、水泥、金剛砂及所有的玻璃都是硅酸鹽產(chǎn)品解析：分析反應(yīng)前后化合價的變化，可知A說法正確；光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，其主要成分是二氧化硅，B說法錯誤；制造光電池的材料是晶體硅，C說法錯誤；金剛砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸鹽產(chǎn)品，故D說法錯誤。答案：A2．將CO2氣體通入下列溶液中，一定不會出現(xiàn)渾濁的是(

)A．CaCl2溶液

B．石灰水C．飽和Na2CO3溶液

D．水玻璃解析：CO2與B、C、D項中的物質(zhì)反應(yīng)分別生成CaCO3、NaHCO3、H2SiO3。答案：A1．CO2與堿溶液的反應(yīng)(1)反應(yīng)原理(2)反應(yīng)后溶質(zhì)成分的判斷也可用數(shù)軸來表示：(3)CO2與Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液反應(yīng)的現(xiàn)象：CO2不足時，生成白色沉淀；CO2過量時，生成的白色沉淀消失，溶液變澄清。2．CO2與鹽溶液的反應(yīng)(1)飽和Na2CO3溶液Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，有白色固體析出。(2)Na2SiO3溶液CO2不足：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓；CO2過量：Na2SiO3＋2H2O＋2CO2===2NaHCO3＋H2SiO3↓。兩種情況均生成白色膠狀沉淀。(3)NaAlO2溶液CO2不足：2NaAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋Na2CO3CO2過量：NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3兩種情況均生成白色膠狀沉淀。

(5)漂白粉溶液CO2少量：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；CO2足量：Ca(ClO)2＋2CO2＋2H2O===Ca(HCO3)2＋2HClO。[典例2]將足量的CO2不斷通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀與通入CO2的量的關(guān)系可表示為(

)[解析]

CO2通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，發(fā)生如下反應(yīng)：CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2OCO2＋2KOH===K2CO3＋H2OCO2＋2KAlO2＋3H2O===K2CO3＋2Al(OH)3↓K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2對比圖像可知C正確。[答案]

C2．向下列溶液中通入足量的CO2，最終無沉淀生成的是(

)①Ca(OH)2溶液②Na2SiO3溶液③飽和Na2CO3溶液④CaCl2溶液⑤漂白粉溶液⑥NaAlO2溶液A．①③⑤

B．①④⑤C．②④⑥ D．①④⑥解析：最終②有H2SiO3沉淀，③有NaHCO3晶體，⑥有Al(OH)3沉淀且不溶解。答案：B有關(guān)硅及其化合物的制備，是前幾年高考實驗題的常規(guī)出題點。隨著當(dāng)今社會對能源需求的不斷增多，與新能源有關(guān)的多晶硅會再次成為今后命題的熱點。教材只在習(xí)題中簡單介紹了粗硅及高純硅制備的反應(yīng)原理，而高考命題者卻把這一知識點遷移到高純硅制備的工藝流程，制備過程中，往往涉及氯氣的制備、氣體的凈化及物質(zhì)的分離提純等操作，有時還會用化學(xué)平衡理論解釋實驗過程中遇到的具體問題，在考查元素化合物的同時，滲透了化學(xué)基本理論的考查。半導(dǎo)體材料——Si制備的實驗探究

三氯甲硅烷還原法制備高純度硅(常用方法)(1)工藝流程：(2)操作步驟：①高溫下用焦炭在電爐中隔絕空氣還原二氧化硅制得粗硅。②粗硅與干燥的HCl氣體在300℃以上反應(yīng)生成SiHCl3。③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應(yīng)制得純硅。(3)反應(yīng)原理：【典例】(2014年威海模擬)晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：①高溫下用過量的碳與二氧化硅反應(yīng)制得粗硅；②粗硅與干燥的HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3(Si＋3HCl===SiHCl3＋H2)；③SiHCl3與過量的H2在1000～1100℃反應(yīng)制得純硅，已知SiHCl3能與水劇烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請回答：(1)第一步制取粗硅的反應(yīng)中碳作________劑(填“氧化”或“還原”)。(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點57.6℃)和HCl(沸點－84.7℃)，提純SiHCl3可采用________的方法。(3)實驗室用SiHCl3與過量的H2反應(yīng)制取純硅的裝置如下圖所示(加熱器和夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是________，裝置C需水浴加熱，目的是

___________________________________________________________。②反應(yīng)一段時間后，裝置D中可觀察到有晶體硅生成，D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。③為保證實驗的成功，操作的關(guān)鍵除題中已告知的以外，你認(rèn)為最重要的還有________________________________________________

________________________________________________________________________(說出三點即可)。[解析]

(2)因為題設(shè)中給出的信息為SiHCl3、SiCl4、HCl的沸點不同，應(yīng)用沸點差異進(jìn)行分離，采用分餾法；(3)③依據(jù)題設(shè)信息(SiHCl3能與水劇烈反應(yīng)，在空氣中易自燃)可知加熱前要先排盡裝置中的空氣及C、D裝置中的水蒸氣。本小節(jié)結(jié)束請按ESC鍵返回［考綱展示］1.了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解硫元素單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。第三單元含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用一、硫1．自然界中的硫[主干知識]2．硫的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)：

，俗稱

。溶解性：

溶于水，微溶于酒精，易溶于

。3．硫的化學(xué)性質(zhì)黃色固體硫磺不CS2(1)汞蒸氣有毒，實驗室里不慎灑落了一些汞，應(yīng)如何處理？(2)試管壁上的硫可用什么洗去？提示：(1)盡可能將汞收集起來，然后向灑落汞的地方撒一些硫粉，使其生成HgS，來消除汞的污染。(2)用CS2洗。二、硫的氧化物1．二氧化硫(1)物理性質(zhì)“兩有兩易”：無色有

氣味的有毒氣體，密度比空氣

，易

，易溶于水。(2)化學(xué)性質(zhì)刺激性大液化①具有酸性氧化物的通性(填化學(xué)方程式)與足量石灰水：

；與少量石灰水：

；通入NaHCO3溶液：

。②具有較強(qiáng)還原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化劑氧化。SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O2SO2＋Ca(OH)2===Ca(HSO3)2SO2＋NaHCO3===NaHSO3＋CO2↑③具有氧化性與H2S反應(yīng)：

(填化學(xué)方程式)。④具有漂白性(3)SO2對大氣的污染與防治①來源：

的燃燒及

的冶煉。②危害：污染空氣、危害人體健康，形成

(pH小于

)。形成酸雨的過程：③治理：開發(fā)新能源、燃煤除硫、處理工業(yè)廢氣。SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O化石燃料硫礦石酸雨5.62．三氧化硫(1)物理性質(zhì)熔點16.8℃，沸點44.8℃，常溫下為

態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為

態(tài)。(2)化學(xué)性質(zhì)(酸性氧化物)把SO2和Cl2分別通入紫色石蕊試液中，現(xiàn)象是否相同？為什么？提示：把SO2和Cl2分別通入到紫色石蕊試液中，現(xiàn)象不同，其原因是：SO2溶于水生成H2SO3，使石蕊試液變紅，但不能使石蕊試液褪色；Cl2溶于水生成了HCl和HClO，酸使石蕊試液變紅，又由于HClO的強(qiáng)氧化性，所以最終使石蕊試液褪色。固液1．硫酸的物理性質(zhì)濃硫酸為無色、黏稠的油狀液體，難揮發(fā)。能以任意比與水互溶，稀釋濃硫酸的方法是：

。2．濃硫酸的特性并用玻璃棒不斷攪拌將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入水中，三、硫酸四、硫酸鹽(1)蔗糖與濃硫酸攪拌混合后，除觀察到蔗糖膨脹變黑外，還可聞到刺激性氣味，該氣體是什么？怎么生成的？(2)在濃硫酸與金屬Cu、非金屬C的反應(yīng)中，分別體現(xiàn)了濃硫酸的什么性質(zhì)？提示：(1)SO2。蔗糖在濃硫酸中脫水生成C和水蒸氣，同時放出大量熱，C與熱硫酸反應(yīng)生成CO2和SO2。(2)與Cu反應(yīng)時濃硫酸表現(xiàn)氧化性和酸性，與C反應(yīng)時濃硫酸只表現(xiàn)氧化性。[自我診斷]1．CO2與SO2可通入澄清石灰水鑒別。(×)2．含2molH2SO4的濃硫酸與足量Cu共熱可生成1molCuSO4。(×)3．濃硫酸使膽礬晶體變?yōu)榘咨勰?，表現(xiàn)了濃硫酸的吸水性。(√)4．SO2與氯水均具有漂白性，將SO2通入氯水，漂白性更強(qiáng)。(×)6．SO2有強(qiáng)還原性，濃硫酸有強(qiáng)氧化性，但二者并不反應(yīng)。(√)1．將SO2通入下列溶液中，一定有沉淀生成的是(

)A．溴水

B．H2S溶液C．CaCl2溶液

D．澄清的石灰水解析：SO2可使溴水褪色，但無沉淀產(chǎn)生，A選項不正確。H2S可與SO2反應(yīng)，在溶液中生成單質(zhì)S沉淀，B選項正確。CaCl2不與SO2反應(yīng)，C選項不正確。當(dāng)SO2過量時，可與石灰水生成可溶性的Ca(HSO3)2，D選項不正確。答案：BSO2的性質(zhì)及檢驗1．SO2與CO2性質(zhì)的比較(1)與石灰水反應(yīng)的現(xiàn)象相同：先生成白色沉淀，氣體過量時沉淀又溶解。Ca(OH)2＋RO2===CaRO3↓＋H2O，(R代表S或C)CaRO3＋RO2＋H2O===Ca(HRO3)2(2)CO2只有氧化性，沒有還原性；SO2既有氧化性又有強(qiáng)還原性。二者與Na2O2、Ca(ClO)2溶液反應(yīng)的形式不同：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClONa2O2＋SO2===Na2SO4Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋HCl＋HClO(3)通入Ba(NO3)2溶液時現(xiàn)象不同：(4)水溶液的酸性不同：H2SO3>H2CO3NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2↑(5)對環(huán)境的影響不同：①SO2是大氣污染物，危害人體健康，形成酸雨，破壞環(huán)境。②CO2會引起溫室效應(yīng)。2．SO2與CO2的常用鑒別法3.常見的具有漂白性的物質(zhì)比較[特別提醒]

(1)SO2不漂白酸堿指示劑(2)漂白是指使有機(jī)色質(zhì)褪色，使無機(jī)色質(zhì)褪色(如溴、KMnO4、CuSO4·5H2O)不稱為漂白作用。(3)注意除去CO2中SO2氣體方法的選擇將CO2和SO2混合氣體通過溴水、酸性高錳酸鉀溶液或飽和NaHCO3溶液均能除去SO2。(4)SO2、CO2混合氣體的檢驗混合氣體―→品紅(檢驗SO2)―→酸性KMnO4溶液(除去SO2)―→品紅(檢驗SO2是否除凈)―→石灰水(檢驗CO2)[典例1]某同學(xué)用如圖一所示的裝置來探究CO2、SO2與澄清石灰水的反應(yīng)，結(jié)果通入CO2可以看到先渾濁后澄清的現(xiàn)象，但通入SO2沒有看到渾濁現(xiàn)象。經(jīng)過思考分析，該同學(xué)改用圖二的裝置，將氣體收集在注射器中，緩慢地將氣體一個氣泡一個氣泡地通入澄清石灰水中，結(jié)果都能看到石灰水先變渾濁再澄清的現(xiàn)象，且通入SO2產(chǎn)生的現(xiàn)象明顯比通入CO2快。(1)若錐形瓶內(nèi)裝的是亞硫酸鈉，寫出錐形瓶內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

__________________________________________________________________________________。(2)對比分析兩組實驗，你認(rèn)為用圖一裝置實驗時，通入SO2不能出現(xiàn)渾濁的原因可能是______________________。寫出此時試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式：_____________________________________。(3)用圖二裝置實驗時，以相同速率通入CO2或SO2，SO2產(chǎn)生渾濁再變澄清的現(xiàn)象比CO2快，其原因是____________________________

___________________________。(4)用圖一進(jìn)行SO2與石灰水反應(yīng)的實驗時，為防止SO2污染空氣，應(yīng)用盛有過量濃燒堿溶液的容器吸收SO2，寫出容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________________________。[思維點撥]注意SO2溶解性強(qiáng)于CO2對實驗現(xiàn)象的影響。[解析]

CO2跟石灰水反應(yīng)生成白色沉淀CaCO3，SO2跟石灰水反應(yīng)生成白色沉淀CaSO3，當(dāng)氣體過量時白色沉淀又溶解，所以，一般認(rèn)為不能用石灰水來區(qū)別CO2和SO2。然而本題給出的結(jié)論是：通入SO2沒有看到渾濁現(xiàn)象。這要從CO2和SO2性質(zhì)的區(qū)別上來分析原因，二者在水中的溶解度及對應(yīng)酸的酸性不同。防止SO2污染空氣，要增加尾氣吸收裝置，燒堿過量時生成的鹽為Na2SO3。[答案]

(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑(2)反應(yīng)時直接生成了酸式鹽而看不到沉淀Ca(OH)2＋2SO2===Ca(HSO3)2(3)SO2溶解度大，且對應(yīng)的亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，通入的SO2與石灰水反應(yīng)快1．下列溶液中，不能區(qū)別SO2和CO2氣體的是(

)①澄清石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④溴水⑤酸化的Ba(NO3)2溶液⑥品紅溶液⑦CaCl2溶液A．①②③⑤

B．②③④⑤C．①⑤ D．①⑦解析：SO2與H2S溶液生成S沉淀，CO2與H2S不反應(yīng)，故②能區(qū)別二者，故不選A、B；SO2與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀，CO2通入后無沉淀，⑤能區(qū)別二者，故不選C。答案：D2．下列關(guān)于濃硫酸與稀硫酸的說法，不正確的是(

)A．濃硫酸有脫水性，稀硫酸沒有脫水性B．濃硫酸有氧化性，稀硫酸沒有氧化性C．濃硫酸和稀硫酸都有酸性D．常溫下，濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應(yīng)解析：濃硫酸有氧化性，稀硫酸也有氧化性，只不過濃硫酸的氧化性是＋6價的S體現(xiàn)出來的，而稀硫酸的氧化性是＋1價的H體現(xiàn)出來的，B錯。答案：B1．濃硫酸與金屬的反應(yīng)[特別提醒](1)濃硫酸與Cu、Ag等金屬反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性，而與C、S等非金屬反應(yīng)時只表現(xiàn)氧化性。(2)注意“量變”引起的“質(zhì)變”濃硫酸參加的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，因水的生成和硫酸的消耗會造成硫酸濃度的減小進(jìn)而引起“質(zhì)變”。如濃硫酸與Zn、Cu的反應(yīng)。故足量的Cu與濃硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生的SO2的物質(zhì)的量要小于濃硫酸的一半。2．稀H2SO4和濃硫酸的氧化性比較[典例2]某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用下圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實驗。請回答：實驗中甲同學(xué)將agCu片和12mL8mol/L的濃硫酸放入圓底燒瓶中加熱，直到反應(yīng)完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有一定量的H2SO4和Cu剩余。(1)請寫出Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

___________________________________________________________________________________。裝置E中D內(nèi)盛品紅溶液，當(dāng)C中氣體集滿后，D中有可能觀察到的現(xiàn)象是________。實驗裝置D有可能造成環(huán)境污染，試用最簡單方法加以解決(實驗用品自選)________。裝置B的作用是貯存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯現(xiàn)象后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是____________________________。B中應(yīng)放置的液體：________(