高考藝考生化學(xué)復(fù)習(xí)（考點(diǎn)精析）二非金屬及其化合物

第7講非金屬及其化合物

［考綱?考向?素養(yǎng)］

考綱要求熱點(diǎn)考向核心素養(yǎng)

宏觀辨識與微觀探析：從宏觀和微觀相結(jié)合的視角

(1)了解常見非金屬元認(rèn)識C、Si、N、Cl、S原子結(jié)構(gòu)和其單質(zhì)及化合物

(1)碳、硅及其重要

素單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)、變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。

化合物的性質(zhì)

的制備方法，掌握其主科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過對非金屬單質(zhì)及其化合

(2)氯及其重要化

要性質(zhì)及其應(yīng)用。物性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計，認(rèn)識探究的目的，創(chuàng)新設(shè)計實(shí)

合物的性質(zhì)

(2)了解常見非金屬元驗(yàn)方案。

(3)硫及其重要化

素單質(zhì)及其重要化合物科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計，培養(yǎng)嚴(yán)

合物的性質(zhì)

對環(huán)境的影響。謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，通過單質(zhì)及其化合物對環(huán)境的

(4)氮及其重要化

(3)以上各部分知識的影響的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)化學(xué)與社會、生活相結(jié)合的意識

合物的性質(zhì)

綜合應(yīng)用。和參與化學(xué)實(shí)踐的能力和關(guān)心社會熱點(diǎn)問題的社會

費(fèi)任。

1|課前?自主夯實(shí)夯實(shí)教材基冊自測落實(shí)效果

1.一念對錯(正確的劃“J.錯誤的劃“X”)

(1)(2019?全國IIT9C改編)氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性：PH3<NH3(V)

(2)(2019.全國HEIB改編)常溫下pH=2的H3P溶液中以丁)=<:但2Poi)+2c(HP()r)

+3c(POi)+&OH)(V)

(3)(2019?全國IHT1ID改編)常溫下pH=2的H3P。4溶液中加入NaH2PCh固體，溶液酸性

增強(qiáng)(X)

(4)(2019?全國HT10C改編)向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸，有刺激性氣

味氣體產(chǎn)生，溶液變渾濁(J)

(5)(2019?全國HITI2A改編)將CL通入碳酸鈉溶液中制取較高濃度的次氯酸溶液(X)

(6)將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，證明原氣體是CO2(X)

(7)SiO2既能和NaOH溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物(X)

(8)除去CO中的CCh可使混合氣體通過NaOH溶液，然后再干燥(J)

(9)用CC14萃取碘水中的6應(yīng)先從分液漏斗下口放出有機(jī)層，后從上口倒出水層(J)

(10)向某食鹽溶液中滴加淀粉溶液，因?yàn)槿芤侯伾蛔儯栽撌雏}中一定沒有添加

KIO3(X)

(1。將濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條中，則產(chǎn)生紅棕色氣體(X)

(12)實(shí)驗(yàn)室用鋅粒、稀硝酸以及試管、帶導(dǎo)管的橡皮塞可制取H2(X)

(13)SO2使濱水褪色與乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(J)

(14)在未知溶液中滴加BaCb溶液出現(xiàn)白色沉淀，加稀硫酸，沉淀不溶解，說明該未知液

中存在SO1或SOM(X)

(15)SO2具有漂白性，可用于豆芽菜、銀耳等食品的漂白(X)

(16)氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可用作糧食保護(hù)氣(J)

(17)002具有還原性，可用于芻來水的殺菌消毒(X)

(18)石英用■堪耐高溫，可用來加熱熔化燒堿、純堿等固體(X)

2.下列物質(zhì)能使干燥的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色的是()

①氯氣②液氯③新制的氯水④氯氣的酒精溶液⑤鹽酸⑥鹽酸酸化的漂白粉溶

液

A.①②③B.①②??

C.③⑥D(zhuǎn).②④@@

答案：C

3.下列環(huán)境問題與NO?的排放有關(guān)的是。

A.酸雨B.臭氧空洞

C.溫室效應(yīng)D.光化學(xué)煙霧

E.PM2.5F.水體富營養(yǎng)化

答案：ABDF

4.(2017?北京理綜，10)根據(jù)SCh通入不同溶液中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所得結(jié)論不正確的是()

溶液現(xiàn)象結(jié)論

含HC1、BaCL的FeCb

A產(chǎn)生白色沉淀SCh有還原性

溶液

BH2s溶液產(chǎn)生黃色沉淀SO2有氧化性

C酸性KMnCh溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性

DNazSiCh溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性：H2so3AH2siO3

答案：C

課堂?核心突破深研熱點(diǎn)考向突破技法指導(dǎo)

考點(diǎn)一碳、硅及其重要化合物

［真題引領(lǐng)］

1.(高考組合)下列關(guān)于硅及其化合物說法正確的是()

①(2018.江蘇)SiOz熔點(diǎn)高、硬度大，可用于制光導(dǎo)纖維

②Q016?全國I1I)HF與SiOz反應(yīng)，故可用氯氟酸在玻璃器皿上刻蝕標(biāo)記

③(2016?江蘇)各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)：SiCh些㈣SiCkTrSi

④(2016?四川)硅膠作袋裝食品的干燥劑沒有發(fā)生化學(xué)變化

⑤（2016?海南）石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅

⑥（2016.上海）氧化鐵中混有二氧化硅，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑能分離

⑦（2016?上海悶匕的沸點(diǎn)高于CH4,推測H2Se的沸點(diǎn)高于H2s

A.①②④??B.⑥⑦

C.③④D.②???⑦

解析：D［①SiOz傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)，可用于制光導(dǎo)纖維，SiCh用于制光導(dǎo)纖維與SiCh

熔點(diǎn)高、硬度大沒有對應(yīng)關(guān)系，錯誤；②玻璃中含有SiCh,HF能與SiCh反應(yīng)，因此氫鼠酸可

以刻蝕玻璃，正確；③SiCh不與HC1溶液反應(yīng)，錯誤；④硅膠能吸水，吸水時沒有發(fā)生化學(xué)

變化，正確；⑤石英砂的主要成分是二氧化硅，可以用焦炭在高溫下還原二氧化硅得到粗硅，

再生產(chǎn)單晶硅，正確；⑥先加入過量氫氧化鈉溶液，過濾、洗滌、干垛得氧化鐵固體，向?yàn)V

液中加入適量鹽酸，過濾、洗滌、灼燒固體，可得到二氧化硅，可以分離，正確；⑦組成和

結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，其相對分子質(zhì)量越大，物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)越高，正確。D項(xiàng)正確。］

2.（2018?江蘇化學(xué)，T1）CO2是自然界碳循環(huán)中的重要物質(zhì)。下列過程會引起大氣中CO2

含量上升的是（）

A.光合作用B.自然降雨

C.化石燃料的燃燒D.碳酸鹽的沉積

解析：C［化石燃料燃燒產(chǎn)生大量CO2,會引起大氣中CO2含量上升。］

3.（2019?天津理綜）多晶硅是制作光伏電池的關(guān)鍵材料。以下是由粗硅制備多晶硅的簡易

過程。

粗硅黑部夠a維

回答下列問題：

I.硅粉與HC1在300°C時反應(yīng)生成1molSiHCb氣體和田，放出225kJ熱量，該反應(yīng)的

熱化學(xué)方程式為oSiHCh的電子式為

H.將SiCL氫化為SiHCh有三種方法，對應(yīng)的反應(yīng)依次為:

①SiCL?(g)+H2(g)SiHCh(g)+HCl(g)AH,>0

②3SiCL(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)AH2Vo

③2SiCL(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCh(g)Mh

（1）氫化過程中所需的高純度比可用惰性電極電解KOH溶液制備：寫出產(chǎn)生H2的電極名

稱（填“陽極”或“陰極”），該電極反應(yīng)方程式為

6308001000120040()4404805

溫度汽：溫度汽

圖1圖2

（2）已知體系自由能變AG=△月一TAS,AGV0時反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。三個氫化反應(yīng)的AG與溫

度的關(guān)系如圖1所示，可知：反應(yīng)①能自發(fā)進(jìn)行的最低溫度是;相同溫度下，反應(yīng)

②比反應(yīng)①的AG小，主要原因是<,

（3）不同溫度下反應(yīng)②中SiCL轉(zhuǎn)化率如圖2所示。下列敘述正確的是________（填序號）。

a.B點(diǎn)：。正逆

b.vd：：A點(diǎn)>E點(diǎn)

c.反應(yīng)適宜溫度：480~520℃

（4）反應(yīng)③的A“3=（用AHi，Zh表示）。溫度升高，反應(yīng)③的平衡常數(shù)

K（填“增大”、“減小”或“不變”）。

（5）由粗硅制備多晶硅過程中循環(huán)使用的物質(zhì)除SiCL、SiHCb和Si外，還有（填

分子式）。

解析：I.參加反應(yīng)的物質(zhì)是固態(tài)的Si、氣態(tài)的HC1,生成的是氣態(tài)的SiHCb和氫氣，反

應(yīng)條件是300°C,配平后發(fā)現(xiàn)SiHCb的化學(xué)計量數(shù)恰好是1mol,由此可順利寫出該條件下的

300*C

熱化學(xué)方程式：Si（s）+3HCI（g）三三SiHC13（g）+H2（g）A/7=-225kJmor1:SiHCh中硅與1

：ci：

：ci：si：ci：

個H、3個。分別形成共價單鍵，由此可寫出其電子式為：'H,注意別漏標(biāo)3個氯原

子的孤電子對；11.（1）電解KOH溶液，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)而產(chǎn)生02、陰極發(fā)生還原反應(yīng)才產(chǎn)

生Hz;陰極的電極反應(yīng)式可以直接寫成2H++2e.=H2t,或?qū)懗捎砷L得電子也可以：2H2。

+2e~=H21+20HZ（2）由題目所給的圖1可以看出，反應(yīng)①（最上面那條線,）當(dāng)AG=O時，

對應(yīng)的橫坐標(biāo)溫度是1000'C;從反應(yīng)前后氣體分子數(shù)的變化來看，反應(yīng)①的靖變化不大，而

反應(yīng)②中炳是減小的，可見焙變對反應(yīng)②的自發(fā)更不利，而結(jié)果反應(yīng)②的AG更負(fù)，說明顯然

是蛤變產(chǎn)生了較大的影響，即導(dǎo)致反應(yīng)②的AG小（兩個反應(yīng)對應(yīng)的一個為正

值，一個為負(fù)值，大小比較很明顯）：（3）圖2給的是不同溫度下的轉(zhuǎn)化率，注意依據(jù)控制變量

法思想，此時所用的時間一定是相同的，所以圖示中A、B、C點(diǎn)反應(yīng)均正向進(jìn)行，D點(diǎn)剛好

達(dá)到平衡，D點(diǎn)到E點(diǎn)才涉及平衡的移動。a項(xiàng)正確，B點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆

反應(yīng)速率：b點(diǎn)錯誤，溫度越高，反應(yīng)速率越快，所以E點(diǎn)的正（或逆）反應(yīng)速率均大于A點(diǎn)；

C項(xiàng)正確，C到D點(diǎn)，SiHCb的轉(zhuǎn)化率較高，選擇此溫度范圍比較合適，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中還

要綜合考慮催化劑的活性溫度。(4)將反應(yīng)①反向，并與反應(yīng)②直接相加可得反應(yīng)③，所以AH3

=A〃2-AM,因A〃2V0、AWI>0,所以必小于0,即反應(yīng)③正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而放熱

反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)隨著溫度的升高而減小；(5)反應(yīng)①生成的HC1可用于流程中粗硅提純的

第1步，三個可逆反應(yīng)中剩余的Hz也可循環(huán)使用。

300*C

答案：I.Si(s)+3HCl(g)^=SiHCb(g)+H2(g)

△〃=一225kJmol

11.(1)陰極2H2O4-2e-=H2t+20H-Wc2H*+2e-=H2t

(2)1000℃AH2<AWI導(dǎo)致反應(yīng)②的AG小

(3)a、c(4)A“2—AM減小

(5)HCkH2

4.(2017?課標(biāo)II,26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiCh,并含

有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：

工化鍍

鹽酸、硝酸氨水

濁液'pH4-5

:加絡(luò)

KMnO4法測定*^-ggg

回答下列問題:

(1)在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化鉉為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入

硝酸的目的是,還可使用________代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是,其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方

程式為___________________________________________________________________________

(3)加氨水過程中加熱的目的是o沉淀B的主要成分為、

(寫化學(xué)式)。

(4)草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2s04處理后，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲

知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：MnOI+fT+H2c2O4-M/++CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400g水

泥樣品，滴定時消耗了0.0500mol「的KMnCh溶液36.00mL,則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分

數(shù)為。

解析：(l)Fe3+容易在pH較小時轉(zhuǎn)換為沉淀，所以需要將Fe?.氧化為Fe3+。

雙氧水可以將Fe?+氧化為Fe3+且不會引入雜質(zhì)。

(2)二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2+4HF=SiF4t+2H2O

2+

(3)加熱可以促進(jìn)Fe3+、AP+水解轉(zhuǎn)換為Fe(OH)3、Al(OH)3o在pH=4?5時Ca?+、Mg

3+

不沉淀，F(xiàn)e>AF+沉淀，所以沉淀B為Fe(0H)3、AI(OH)3<.

(4)5Ca?+?5H2c2O4?2KMnCh

-3-3

7z(KMnO4)=0.0500mol/LX36.00X10L=1.80X10mol

/i(Ca2+)=^n(KMnO4)=4.50XJO-3mol

水泥中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.50X10-3moix40.0g/mol/0.400gX100%=45.0%。

答案：(1)將樣品中可能存在的Fe2-氧化為Fe3+雙氧水(H2O2)

(2)SiCh(或H2SiO3)SiO2+4HF=SiF4t+2比0(或H2SiO3+4HF=SiF4t+3H2O)

(3)防止膠體生成，易沉淀分離FC(OH)3

A1(OH)3(4)5Ca?’?5H2c2O4?2KMnO4

33

zz(KMn04)=0.0500mol/LX36.00X10~L=1.80X10-mol

2+3

n(Ca)=^(KMnO4)=4.50X10-mol

水泥中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.50X10-3molX40.0g/mol/0.400gXl(X)%=45.0%

［知能必備］

一、重要知識

1.碳及其氧化物的性質(zhì)

⑴碳的化學(xué)性質(zhì)

（）2（足量）

f與。2反應(yīng)一（（）2（不足）

Fe,(%

H()

碳?與氧化物2

Si()

-A2

濃H2s(%

與強(qiáng)氧化

性酸反應(yīng)△

濃HNO3C+4HN°3(濃)一

---------?

C()2t+4NO2t+2H2()

占燃

答案：C+O2^=CO2

點(diǎn)燃

2c+O22CO

3C+Fe2O3^=3COt+2Fe

C+H2O（g）^^=CO+H2

2C+SiO2=^=Si+2COt

C+2H2so4（濃）=^=CO2t+2SOit+2H2O

（2）CO2的通性

C02可以與①H2O、②堿（如NaOH）、③堿性氧化物（如Na2O）.④某些鹽（如Na2co3）、

⑤NazCh等反應(yīng)。

寫出①CO2與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：

②C6與少量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：

答案：①CO2+2OH==COr+2H2。

?CCh+OH=HCO3

2.硅及其化合物的性質(zhì)

（1）硅的性質(zhì)

常溫F.與F2、氫氟酸、

不能被濃硫?NaOH溶液反應(yīng)

一因—

酸、濃硝酸等加熱或高溫片/、的G-

強(qiáng)鈍化劑鈍化-----------?與（）2、C12寺反應(yīng)

寫出硅與NaOH溶液反應(yīng)的方程式：

答案：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H21

（2）硅的制備與提純（利用容器和狀態(tài)變化提純）

SiO2+2C=^=Si+2COt

Si+2C12=^=SiCl4

SiCl4+2H2=^=Si+4HC1

（3）二氧化硅的性質(zhì)

與H()

2A不反應(yīng)

HF

(只與酸中____________________

的HF反應(yīng))

堿(NaOH)

SQ-^7----------------------------

Na2c(%

與鹽~"______________

(高溫)1CaC()3,

堿性氧化物i-*CaC)

(高溫)

Na2()

答案：SiO2+4HF=SiF4I+2H2O

SiCh+2NaOH=Na2SiCh+H2O

高媼

SiO2+Na2CO3=^=Na2SiO3+CO2t

SiO2+CaCO3=^=CaSiO3+CO21

SiO2+CaO=^=CaSiO3

SiO2+Na2O=^Na2SiO3

二、易錯易混

1.碳的同素異形體結(jié)構(gòu)不同物理性質(zhì)不同，但化學(xué)性質(zhì)相似。

2.將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，不能證明原氣體是CO?。

3.硅元素位于元素周期表中金屬與非金屬的分界線附近，具有部分金屬性，如①晶體硅

具有金屬光澤和特殊導(dǎo)電性；②單質(zhì)主要表現(xiàn)出還原性；③單質(zhì)能和堿溶液反應(yīng)生成氫氣。

4.工業(yè)上制備粗硅，是用過量的C和Si6在高溫下反應(yīng)，由于C過量，生成的是CO

而不是CO2,該反應(yīng)必須在隔絕空氣的條件下進(jìn)行。

5.氫氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃試劑瓶盛放，但不能使用玻璃塞。

6.硅、二氧化硅和硅酸鹽的億學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，廣泛用于制造各種材料，如硅一半導(dǎo)

體材料、太陽能電池帆板等；二氧化硅——光導(dǎo)纖維、其他光學(xué)材料、耐高溫材料、耐磨材

料、飾品等，并用于生產(chǎn)新型陶瓷；硅酸鹽——陶瓷、玻璃、水泥等傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料的

主要成分，作耐高溫材料、防火材料，制造硅膠等。

三、知識拓展

1.錫及其化合物

⑴錫(Sn)

常溫下錫表面形成保護(hù)膜，錫在空氣和水中是穩(wěn)定的，如馬口鐵

錫能與鹽酸、硝酸、濃H2s04等反應(yīng)

Sn+2HCl=SnC12+H21

Sn+8HNO3(稀)=3Sn(NO3)2+2NOf+4H2O

Sn+4HNO3(^)=H2SnO3+4NO2t+H2O

Sn+2H2SO4(^)=SnSO4+S02t+2H2O

(2)錫的氯化物(SnCb、SnCl4)

①SnCb：SnCh的水溶液具有還原性及水解性

6SnCl2+5+2H2O=2SnCl4-4Sn(OH)CI

SnCl2+H2O=Sn(OH)ClI+HC1

②SnCL

SnCh極易水解：SnCl4+3H2O=H2SnO3+4HC1

(3)Sn(OH>2：兩性氫氧化物，可發(fā)生反應(yīng)Sn(OH)2+2HG=SnC12+2H2O,

Sn(OH)2+2NaOH=Na2SnO2+2H2O

2.鉛及其化合物

(l)Pb

①常溫時Pb在空氣中穩(wěn)定存在,但表面易形成PbO和Pb2(OH)2c6保護(hù)膜而不易被腐蝕。

②Pb在02存在時可與醋酸反應(yīng)：

2Pb+O24-4CH3COOH=2Pb(CH3COO)2+2H2Oo

③Pb在加熱條件下與濃鹽酸反應(yīng)：

Pb+4HCl(iS)^=H2［PbC14］+H2t<>

(2)鉛的氧化物——PbO、PbO2>Pb3O4

PbO+2HCl=PbCh+H2O；

PbO2+4HCl=PbCl2+Cl21+2H2O；

Pb3O4+8HCl=3PbCI2+Cl2t+4H2O；

PbO?具有氧化性：

+

PbO2+H2O2+2H=Pb^+O2t+2H2Oo

(3)Pb(CH3co0)2

實(shí)驗(yàn)室里用醋酸鉛試紙檢驗(yàn)H>s：

H2S+Pb(CH3COO)2=PbSI(黑色)+2CH3coOH。

［題組訓(xùn)練］

［題組11碳及其化合物

1.我國著名化學(xué)家侯德榜研究的侯氏制堿法的主要反應(yīng)原理：NaCl+CO2+NH3+

H2O=NaHCO3I+NH4CI0有關(guān)信息：①CO2+H2OH2CO3H*+HCOLK|=4.2X10

一7;②常溫常壓下，CO2在1L水中的溶解度為0.75L。對該反應(yīng)的分析不正確的是()

A.溶解度：S(NaCl)>S(NaHCO3)

B.要用飽和的氯化鈉溶液

C.通入NH3的主要目的是獲得錢鹽

D.兩種氣體，先通入N%后通入CO2且通入的CO?要過量

解析：C［A.因?yàn)橄蝻柡褪雏}水中通入過量氮?dú)?，再通入過量的二氧化碳，即可析出

NaHCCh固體，說明NaHCCh常溫下的溶解度較小，所以溶解度：5(NaCl)>5(NaHCO3),A正

確；B.由反應(yīng)的化學(xué)方程式NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3I+NH4cl可知，用飽和的氯

化鈉溶液，可以使生成的NaHCCh濃度增大，有利于NaHCCh析出，B正確：C.由于氨氣極易

溶于水，先通入NH3使溶液呈堿性，有利于吸收二氧化碳，生成更多的HC03,C錯誤；D.

由于CO?在水中的溶解度較小，所以要先通入NH3后通入CCh且通入的CO?要過量，有利于

NaHCCh的生成，D正確。］

2.寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法：

(1)CO(CO2)：o

(2)CO2(CO)：o

(3)CO2(OZ)：o

(4)CO2(SO2)：。

(5)CO2(HC1)：o

答案：(1)通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶

(2)通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管

(3)通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管

(4)通過盛有飽和NaHCCh溶液或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶

(5)通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶

［題組2］硅及其化合物

3.硅及其化合物在材料領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，下列敘述正確的是()

A.硅單質(zhì)是制造玻璃的主要原料

B.CaSQ可用來制造太陽能電池

C.水泥的主要成分是NazSiCh、CaSiCh和SiCh

D.二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的材料

解析：D［生產(chǎn)玻璃的主要原料是純堿、石英砂和石灰石，故A項(xiàng)錯誤；硅單質(zhì)可用來

制造太陽能電池，而CaSiCh不能，故B項(xiàng)錯誤；水泥的主要成分是硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁

酸三鈣等，故C項(xiàng)錯誤；制造光導(dǎo)纖維的主要材料是SiOz,故D項(xiàng)正確。］

4.甲、乙、丙三種不同物質(zhì)有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，則甲不可能是()

田N史暨爻3竺丙)^

A.AI2O3B.SiO2

C.NH4CID.CO2

解析：C［C項(xiàng)，氯化鐵和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成一水合氮，一水合氮和鹽酸反應(yīng)生成氯

化鎂，加熱時氯化核分解生成氨氣和氯化氫，故不符合題中轉(zhuǎn)化關(guān)系。］

［題組3］拓展應(yīng)用

5.鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。

I.(1)鉛能形成多種氧化物，如堿性氧化物PbO、酸性氧化物PbCh、類似Fe3O4的Pb?』,

Pb5O4與HNO3發(fā)生非氧化還原反應(yīng)生成一種鹽和一種鉛氧化物，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

n.以含鉛廢料(主要含Pb、PbO、PbO2>PbSO。為原料制備高純PbO,其主要流程如下:

FeS(%H2s(%10%Na()H溶液/△

含鉛t酸過叫」冷卻、

廢料T渡一粗品PbOf…高純Pb()

溶硫f過濾

濾液B

(2)“酸溶，，時，在Fe?.催化下，Pb和PbOi反應(yīng)生成PbSCU,生成1molPbSCU轉(zhuǎn)移電

子的物質(zhì)的量為molo

⑶已知：①PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),

其溶解度曲線如圖所示：

20

00

80

60

40

20

°20406080100120溫度/C

②粗品PbO中所含雜質(zhì)不溶于NaOH溶液。

結(jié)合上述信息，完成由粗品PbO得到高純PbO的操作：將粗品PbO溶解在一定量

(填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中，加熱至110℃,充分溶解后，(填“趁

熱過濾”或“蒸發(fā)濃縮”)，將濾液冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體。

(4)將PbO粗品溶解在HC1和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbeL的電解液，電解Na2PbeL

溶液生成Pb的裝置如圖所示。

①陰極的電極反應(yīng)式為。

②電解一段時間后，Na2Pbe14濃度極大地減小，為了恢復(fù)其濃度且實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用，

陰極區(qū)應(yīng)采取的方法是o

解析：I.(1)由題目信息可知Pb3O4中鉛的化合價有+2、+4兩種價態(tài)，其組成可寫作

2PbOPbO2,由于PbOz是酸性氧化物，故它不能與硝酸反應(yīng)，PbO是堿性氧化物，可與硝酸

發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，則Pb的化合價不變，生成Pb(NO3)2,由此可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為Pb3O4

+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O。

II.(2)根據(jù)題中信息可寫出“酸溶”時的化學(xué)方程式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+

2H2O,分析Pb元素的化合價變化可知，每生成2moiPbSCh轉(zhuǎn)移電子2mol,則生成1molPbSO4

轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1molo

(3)根據(jù)PbO的溶解度曲線可知，在濃度較高的NaOH溶液及較高的溫度下，PbO的溶解

度較大，因此將粗品PbO溶解在一定量35%的NaOH溶液中，加熱至110°C,充分溶解后，

在高溫下趁熱過濾除去雜質(zhì)，將濾液冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌并干燥即可得到高純PbO固體。

(4)①電解池中陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，則PbQ廠得到電子生成Pb,電極反應(yīng)式為

PbClZ-+2e—=Pb+4C「。

②根據(jù)第①問可知，陰極是PbClF轉(zhuǎn)化為Pb,溶液中少了Pb元素：陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，

電極反應(yīng)式為2H20—41=02f+4H+,溶液中少了O元素，根據(jù)少什么加什么的原則，溶

液中減少了Pb元素和O元素，應(yīng)該在陰極區(qū)加PbO粗品。

答案：I.(l)Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbC>2+2H2O

II.(2)1(3)35%趁熱過濾(4)①PbCl/+2e-=Pb+4C[②繼續(xù)向陰極區(qū)加入PbO

粗品

6.楮是重要的稀缺戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于眾多國防軍工及民用領(lǐng)域，屬于我國戰(zhàn)略收儲

金屬。某科研課題采用的提取錯的技術(shù)路線如下。

低品位鉛精礦(Ge：O.3%?1.5%)

(1)在周期表中金屬元素與非金屬元素的分界處，可以找到半導(dǎo)體材料，如Si、

等，半導(dǎo)體器件的研制正是開始于,后來發(fā)展到研制與它同族的。上述三

種元素依次是(填序號)。

a.GeSiGe

b.GeGeSi

c.CSiGe

(2)請配平次亞磷酸鈉熱還原反應(yīng)的化學(xué)方程式并在括號內(nèi)注明反應(yīng)條件：

NaH2P02H2。+GeO2(-)Na4P2O7+H2Ot+

GeOt+H3PO4a

(3)高品位還原楮精礦堿氧化預(yù)處理過程的產(chǎn)物是餡酸鈉，請寫出該過程的化學(xué)方程式：

(4)高純二氧化錯的含量采用碘酸鉀滴定法進(jìn)行分析。稱取3.600g高純二氧化錯樣品，采

用氫氧化鈉在電爐上溶樣，次亞磷酸鈉加熱還原，然后以淀粉為指示劑，用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液

(0.600OmoLL-i)滴定，消耗的碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為19.00mL(20℃以下，次亞磷酸鈉不會被

碘酸鉀和碘氧化)。

①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是o

②此樣品中二氧化錯的含量是o(保留四位有效數(shù)字)

(5)用氫氣還原GeO?可制得金屬錯。其反應(yīng)如下：

GeO2+H2=CeO+H2O①

GeO+H2=Ge+H2O②

GeO2+2H2=Ge+2H2O③

反應(yīng)③的AH=+13750kJmor1,AS=+15600J(Kmol)-1,則還原反應(yīng)的溫度一般控

制在℃范圍內(nèi)。[己知GeO在70(TC會升華，7IK)=z(0C)+273]

(6)錯在硝酸中的溶解速度受硝酸濃度、攪拌速度、溫度等因素影響。如圖，錯的溶解速

度有一最大值，硝酸的濃度小于某一定值時，隨濃度增加錯的溶解速度增加，反之降低，這

是由于硝酸濃度高時加劇所致。

褚

的

溶

解

速

度

解析：(l)Si和Ge位于金屬與非金屬元素的交界處，由于Ge是金屬元素，是最早應(yīng)用于

半導(dǎo)體材料的元素，后來逐漸研究Si,所以選b。

⑵由鈉元素和璘元素質(zhì)量守恒可知4NaH2PChHO?Na4P2O7?2H3Po4,再由氫元素質(zhì)量

守恒可知H2O的化學(xué)計量數(shù)是5,再由得失電子守恒和質(zhì)量守恒可知GeCh和GeO的化學(xué)計

量數(shù)都是8,所以發(fā)生的反應(yīng)為4NaH2PO2?H2O+8GeO2=Na4P2O+5H20f+8GeOt+

2H3PO4t,由流程圖可知反應(yīng)條件為直氣、900?1000℃。

(3)由信息可知發(fā)生的是GeO在堿性條件下被H2O2氧化為NazGeCh的反應(yīng)：GeO+H2O2

+2NaOH=Na2GeO3+2H2O<?

(4)①由于KIO3被還原為廣，所以達(dá)到滴定終點(diǎn)時，103與「反應(yīng)生成I2,即溶液變?yōu)樗{(lán)

色，且半分鐘內(nèi)不褪色。

②由質(zhì)量守恒和得失電子守恒可知3GeO2-3GeO-KIO3,所以n(GeO2)=37/(KIO3)=

-,-3-

3X0.6000molLX19.00mLXlOLmL'=0.0342mol,則樣品中GeO2的含量為

0.0342molX105gmo「

X100%=99.75%?

3.600g

,L-、~AH13750X1000

(5)當(dāng)AG=△”-7AsV0時，反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，所以7>西=-[5600—K^881K=

608℃,再由題中信息可知，GeO在700c會升華，所以控制的溫度范圍為608?700°C。

(6)濃硝酸具有強(qiáng)氧化性而會使某些金屬表面發(fā)生鈍化。

答案：(l)b(2)481582反應(yīng)條件：氮?dú)狻?00-1()00℃

(3)GeO+H2O2+2NaOH=Na2GeO3+2H2O

(4)①溶液變?yōu)樗{(lán)色，且30s內(nèi)不褪色②99.75%

(5)608?700(6)鈍化

考點(diǎn)二氯及其化合物

I真題引領(lǐng)］

1.下列關(guān)于氯及其化合物的說法正確的是（）

A.（2017?高考北京卷改編）氯氣使KBr溶液變黃，氯氣被氧化

B.（2017.高考天津卷）用氯氣處理水中的CM+、Hg?*等重金屬離子

C.（2017.高考江蘇卷）CIO2具芍還原性，可用于自來水的殺菌消毒

D.（2017?高考海南卷）鋁箔在氯氣中燃燒可制備無水三氯化鋁

答案：D

2.（2016?高考上海卷）向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能增強(qiáng)溶液漂白能力的是（）

A.碳酸鈣粉末B.稀硫酸

C.氯化鈣溶液D.二氧化硫水溶液

答案：A

3.（2017.上海化學(xué)）海洋是一個巨大的寶庫，期待著人們的開發(fā)和利用。下列物質(zhì)不經(jīng)過

化學(xué)變化就能從海水中獲得的是（）

A.單質(zhì)濱B.單質(zhì)鎂

C.燒堿D.食鹽

答案：D

4.（2019?江蘇，T6）下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是（）

A.Fe在稀硝酸中發(fā)生鈍化

B.MnO2和稀鹽酸反應(yīng)制取CL

C.SO2與過量氨水反應(yīng)生成（NHO2SO3

D.室溫下Na與空氣中Ch反應(yīng)制取Na2O2

解析：C［A.常溫下，F(xiàn)e在與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，故A錯誤；B.二氧化鎰與濃鹽酸在

加熱條件下反應(yīng)制取氯氣，故B錯誤；C.二氧化琉與過量氨水反應(yīng)生成硫酸蛟，故C正確；

D.常溫下，Na與空氣中的氧氣反應(yīng)生成NazO:加熱條件下，鈉與氧氣反應(yīng)生成NazO2,故D

錯誤。］

［知能必備］

一、重要知識

1.氯水的成分和性質(zhì)

新制氯水中存在下列三個平衡關(guān)系：CI2+H2OH'+C「+HCI。、HC1OH++CIO

+

一、H2OH+OH0氯水中存在三種分子：比0、C12、HC1O,四種離子：H\cr>CIO

一、OHo所以，新制的氯水呈淺黃綠色，有刺激性氣味，屬于混合物，其所含的多種微粒使

氯水的化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出多重性，主要體現(xiàn)在：①C12的強(qiáng)氧化性；②HC1的強(qiáng)酸性；③HC1O

的強(qiáng)氧化性（漂白性）；④C1的性質(zhì)等。

2.幾種重要的氯酸鹽

⑴次氯酸鹽(NaCIO、Ca(ClO)2等)

?CRT不論在酸性環(huán)境中還是在堿性環(huán)境中均能體現(xiàn)強(qiáng)氧化性，如CKT與SOT、1一、Fe2

+均不能大量共存，同時具有漂白性，也常用于殺菌消毒。

②CKT體現(xiàn)水解性，因HC1O酸性很弱，C1CT水解顯堿性，如Fe3++3C1O+

3H2O=Fe(OH)3I+3HC1O,所以C1CT與Fe3+、Ap+均不能大量共存。

(2)亞氯酸鹽(如NaC102)

亞氯酸鈉在堿性溶液中穩(wěn)定存在，易吸收空氣中的水分而潮解，本品是高效漂白劑，用

于紙漿、纖維、面粉、油脂的漂白，也用于飲用水凈化和污水處理。

①亞氯酸鈉在酸性條件下生成HC1O2,HCKh易分解。

方程式為：NaClO2+HCl=NaCl+HCIO2

5HC1O2=4C1O2t4-HC1+2H2OO

②在NaOH溶液中C16與H2O2反應(yīng)可以得到亞氯酸鈉。反應(yīng)的化學(xué)方程式是2C1O2+

H2O2+2NaOH=2NaCIO2+O2t+2比0。

3.鹵族元素的特性

a.氟元素?zé)o正價，非金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)-的還原性最弱

b.2F2+2H2O=4HF+02

氟c.HF是弱酸，能腐蝕玻璃，故應(yīng)保存在鉛制器皿或塑料瓶中

d.在HX中沸點(diǎn)最高(由于分子間存在氫鍵)

e.CaFz難溶于水，AgF易溶于水，NaF有毒

a.溟是紅棕色液體，易揮發(fā)

演

b.盛液漠的試劑瓶中加水，進(jìn)行水封，保存液澳時不能用橡膠塞

a.k遇淀粉變藍(lán)

b.b加熱時易升華

碘

c.食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大

d.Fe+I2^=FeI2

二、易錯易混

1.氯氣是一種黃綠色的氣體、有毒、易液化，液氯密封于鋼瓶中，即氯水、次氯酸應(yīng)保

存在棕色試劑瓶中，一般氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配。

2.當(dāng)Fe和CL在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)時，不論Fe過量或不足，由于CL的強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物一

定是FeCho

3.1molCb與堿［NaOH或Ca(OH)2］反應(yīng)時轉(zhuǎn)移M個電子，而1molCb與水反應(yīng)時，轉(zhuǎn)

移電子數(shù)小于NA(CL與水的反應(yīng)為可逆反應(yīng))。

4.酸化KMnOa溶液用的是H2sCM而不是鹽酸，原因是KMQ,與鹽酸不共存，能將CI

氧化成Cl2o

5.“84”消毒液的主要成分為NaClO,漂粉精的有效成分為Ca(C10)2?！?4”消毒液和潔廁

+

靈不能混合使用，其原因是CIO+C14-2H=Cht+H2Oo

三、知識拓展

1.一氧化二氯(CLO)

常溫常壓下，一氧化二氯(CbO)為棕黃色氣體，熔點(diǎn)一116°C,沸點(diǎn)為3.8C,本品助燃,

有毒，具有刺激性氣味，是強(qiáng)氧化劑。

(1)一氧化二氯的性質(zhì)：

?42℃以上會分解生成Ch和Ch，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2C12O^=2C12+O2

②CbO易溶于水并與水反應(yīng)生成HC10,反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C12O+H2O=2HC1OO

(2)一氧化二氯的制備

將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))按體積比I:3混合通入含水8%的碳酸鈉溶液中制備ChO。

反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na2cO3+H2O+2C12=2NaCl+2NaHCO3+CLO

2.二氧化氯(CIO2)

(1)。。2的性質(zhì)

①C102又稱百毒凈，常溫下，C102是一種黃綠色到橙色的氣體，沸點(diǎn)為：11°C,可作消

毒劑、漂白劑，純C102易分解爆炸，空氣中CIO2的體積分?jǐn)?shù)在10%以下比較安全；

②強(qiáng)氧化性

a.在H2sO4的酸性環(huán)境中CIO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式是2QO2+IOI+8H+=2C1

一+5b+4H2O；

2+

b.C。能將+2價Mn氧化成+4價Mn,使之形成不溶于水的M11O2：2ClO2+5Mn+

+

6H2O=5MnO2I+12H+2C1；

2-

c.在溶液的pH為5?9時，CIO?能將S?一氧化成SOM：8C