高考化学总复习 专题4 常见非金属及其化合物专题（选考部分B版）苏教版

第1单元 氯、溴、碘及其化合物考点一氯气的制法与性质 考试标准1氯气的工业制法(a/b)。2.实验室制取氯气的反应原理及其装置(a/b)。3.氯气的净化、收集和检验，尾气的处理(b/b)。4.氯气的物理性质及用途(a/a)。5.氯气的化学性质(跟某些金属、H2、H2O、碱的反应)，HClO的漂白作用(c/c)。1氯气的性质(1)物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性黄绿色气体刺激性比空气大有毒1体积水溶解2体积Cl2(2)化学性质(写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性)2氯的重要化合物(1)次氯酸(2)漂白粉3氯气的工业制法(1)原理：工业上利用电解食盐水的方法制取氯气，其化学方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2，该工业称为“氯碱工业”。(2)实验现象：与电源正极相连的电极附近产生黄绿色有刺激性气味的气体，与电源负极相连的电极附近产生无色气体，装置中的溶液变成红色。4氯气的实验室制法(1)实验装置(2)制取过程用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取Cl2： MnO24HCl(浓)MnCl2Cl2 2H2O用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气【应用思考】实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；检查气密性；在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是_。答案方法总结氯水中的粒子及其性质的解释方法所加试剂参与反应的粒子实验现象离子方程式或解释AgNO3溶液Cl白色沉淀ClAg=AgClNa2CO3固体H有气泡产生2HCO= CO2H2O有色布条HClO有色布条颜色褪去发生氧化还原反应FeCl2溶液Cl2溶液变棕黄色2Fe2Cl2=2Fe32Cl石蕊溶液HClO、H先变红后褪色酸性和漂白性考法题组实验判断题1在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是()A氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有ClC向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HD向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO解析A项，氯水因含氯分子而呈浅黄绿色，正确；B项，Ag与Cl生成AgCl白色沉淀，正确；C项，碳酸氢钠与酸发生反应：HHCO=H2OCO2，正确；D项，氯水中含有氯单质，也可与Fe2发生反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，无法说明氯水中含有HClO，错误。答案D2(湖州联考)关于实验室制氯气的说法中，不正确的是()A该反应中氯元素的化合价升高B如果MnO2足量，浓盐酸中的HCl一定全部转化为Cl2CNaOH溶液的作用是吸收多余的Cl2D从圆底烧瓶导出的气体中很可能含有氯化氢解析只有浓盐酸才能和MnO2反应，随着反应进行，浓盐酸变为稀盐酸，而导致一部分HCl不能转化为Cl2，B项错；浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，D项对。答案B计算判断题3将0.15 mol的MnO2与过量的 12 molL1的浓盐酸反应，和50 mL 12 molL1的浓盐酸与足量的MnO2反应两者产生的Cl2相比(其他反应条件相同)()A一样多 B前者较后者多C后者较前者多 D无法比较解析注意MnO2与浓盐酸的反应过程，当浓盐酸少量时，随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，则依据化学方程式可知，0.15 mol的MnO2与过量的12 molL1的浓盐酸反应，可产生0.15 mol的氯气，50 mL 12 molL1的浓盐酸的物质的量为0.6 mol，当MnO2足量时，0.6 mol盐酸不能反应完全，则产生的氯气小于0.15 mol，B选项正确。答案B综合实验题4某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4 g漂粉精固体，加入100 mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12)，后褪色.液面上方出现白雾；.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是_。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_。(3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。实验a的目的是_。由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是_。(4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是_。用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因： _。解析(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(2)由pH试纸先变蓝后褪色可知，漂粉精溶液具有碱性和漂白性；(3)向水中通入过量SO2不能形成白雾，说明二氧化硫不能形成白雾；用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中不含氯气；根据实验a、b不能判断白雾中含有HCl，因为白雾中混有SO2时也能满足实验a、b的现象，最终生成硫酸银白色沉淀。(4)现象中溶液变为黄绿色，说明有氯气生成，即发生反应：ClClO2H=Cl2H2O，为确认这种可能性，可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色。(5)向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明上层清液中含有SO，则沉淀X中含有CaSO4。答案(1)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(2)碱性、漂白性(3)检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应生成白色沉淀(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色(5)CaSO4SO2Cl22H2O=SO2Cl4H考点二溴和碘考试标准1溴、碘单质的物理性质(a/a)。2.氯、溴、碘单质间的置换反应(b/b)。3.海水中提取溴、碘(/b)。4.检验Br、I的常用方法(/b)。1溴、碘单质物理性质的比较单质颜色常温下状态水中溶解度水溶液颜色有机溶剂中溶解度及颜色特性溴深红棕色液体水中溶解度很小橙黄易溶于四氯化碳等有机溶剂，橙红色易挥发碘紫黑色固体水中溶解度很小棕黄易溶于四氯化碳等有机溶剂，紫红色易升华2.氯、溴、碘之间的置换反应实验实验现象化学方程式在盛有少量溴化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象无色溶液变为橙黄色溶液2KBrCl2=2KClBr2在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量新制氯水，观察实验现象无色溶液变为棕黄色溶液2KICl2=2KClI2在盛有少量碘化钾溶液的试管中滴加少量溴水，观察实验现象无色溶液变为棕黄色溶液2KIBr2=2KBrI2在盛有少量溴化钾溶液的试管中加入少量碘单质，观察实验现象无明显颜色变化3.海水提取溴(1)流程(2)发生反应的化学方程式2NaBrCl2=Br22NaCl；Br2SO22H2O=2HBrH2SO4；2HBrCl2=2HClBr2。4海带中提取碘(1)流程(2)发生反应的化学方程式：Cl22I=I22Cl。【易错判断】正确的打“”，错误的打“”(1)碘是人体必需的微量元素，所以要多吃富含高碘酸的食物()(2)实验室从海带提取单质碘的方法是：取样灼烧溶解过滤萃取()(3)从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现()答案(1)(2)(3)方法总结卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液沉淀法未知液生成(2)置换萃取法未知液(3)氧化淀粉法检验I未知液 蓝色溶液，表明有I考法题组实验判断题1(宁波模拟)将适量的Cl2通入溴化钠溶液中，等反应停止后，实验室从该溶液中提取溴通常所需的主要仪器和方法是()A蒸发皿：蒸发后灼烧B烧杯：冷却、结晶、过滤C分液漏斗：分液D分液漏斗：加萃取剂，振荡静置分层后分液解析反应停止后，溶液中存在Br2、NaCl等溶质，需采用合适的有机溶剂(如苯、CCl4等)来萃取Br2，采用分液操作来完成溴的提取。答案D2下列叙述中正确的是()A液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封B能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2C某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在ID某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag解析选项A，在存放液溴的试剂瓶中加水封，可减少溴的挥发，A正确；选项B，能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2，也可能是O3、溴蒸气、NO2等，B错误；某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I2，C错误；选项D，不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是BaSO4，也可能是AgCl，所以原溶液中可能含有Ag，或可能含有SO，D错误。答案A转化分析题3碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。下列说法中不正确的是()A用淀粉KI试纸和食醋检验加碘盐时淀粉KI试纸会变蓝B足量Cl2能使湿润的、已变蓝的淀粉KI试纸褪色的原因可能是5Cl2I26H2O=2HIO310HClC由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2I2IOD途径中若生成1 mol I2，则反应中转移的电子数为10NA解析加碘盐中含有IO，在酸性条件下可被I还原生成I2，A选项正确；根据图示转化关系可知B选项正确；根据途径I可知氧化性Cl2I2，根据途径可知氧化性IOI2，根据途径可知氧化性Cl2IO，C选项错误；根据关系式2IOI210e可知D选项正确。答案C流程分析题4从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海带制碘的说法，不正确的是()干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2A实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌B含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应C在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色D碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”解析A项错误，实验室是在坩埚中灼烧干海带；B项正确，碘元素化合价升高，发生氧化反应；C项正确，碘水中有碘单质，能使淀粉显特殊的蓝色；D项正确，这是一个富集提取的过程，化学上称为萃取。答案A(时间：45分钟)基础过关题海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2B海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质D利用潮汐发电是将化学能转化为电能解析B中只发生了物理变化；C中海水中的钾元素为K，需经化学变化转化为钾单质；D中是势能转化为电能。答案A2下列关于氯气的说法中正确的是()A铜丝在氯气中燃烧产生棕黄色的烟，产物溶于水后得到棕色的溶液B铁与氯气、盐酸反应均生成三氯化铁C氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰，瓶口有白雾出现D钠在氯气中燃烧产生白色火焰，并有白烟生成解析铜在氯气中燃烧生成氯化铜，氯化铜溶于水得到蓝色(或蓝绿色)溶液，A项错误；铁与盐酸反应生成氯化亚铁，B项错误；钠在氯气中燃烧产生黄色的火焰而不是白色火焰，D项错误。答案C3下列说法正确的是()A氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸B实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收C新制氯水的氧化性强于久置氯水的氧化性D检验HCl气体中是否混有Cl2，方法是将气体通入硝酸银溶液解析氯气与氢气混合，达到爆炸极限，在光照或点燃的条件下能发生爆炸，A错，氢氧化钙溶液浓度小，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，B错，排除A、B项；新制氯水中含有Cl2、HClO具有强氧化性，久置氯水的成分是稀盐酸，无强氧化性，C正确；HCl和Cl2气体与AgNO3溶液作用均可产生沉淀，D错。答案C4下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是 ()A将NaHCO3固体加入新制氯水，有无色气泡(H)B使红色布条褪色(HClO)C滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl)D向FeCl2溶液中滴加氯水后，再滴加KSCN溶液，发现呈红色(HCl)解析氯水显酸性，能与碳酸氢钠反应放出CO2气体；次氯酸具有强氧化性，能使有色布条褪色；氯离子和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，因此选项ABC都是有关系的。选项D中，氯化氢不能氧化亚铁离子，选项D关系不正确。答案D5某化学兴趣小组利用MnO2和浓HCl及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是 ()AA中应用分液漏斗代替长颈漏斗BA中缺少加热装置CB中盛放的NaOH溶液可以净化Cl2DD中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸解析本题考查Cl2的制备，旨在考查学生的实验分析与设计能力。氯气中混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故B中不能盛放氢氧化钠溶液。答案C6溴是海水中重要的非金属元素，地球上90%的溴元素以Br的形式存在于海水中，所以人们称溴为“海洋元素”。下列有关说法中正确的是 ()A从海水中提取溴时，不涉及氧化还原反应B苯与溴水反应生成溴苯C可以用CCl4萃取溴水中的溴D向FeBr2溶液中通入Cl2时，一定会发生如下反应：2Fe24Br3Cl2 =2Fe32Br26Cl解析从海水中提取溴，一般要经历浓缩、氧化和提取三个步骤，A不正确。苯只能与液溴在催化剂作用下发生取代反应，B不正确。FeBr2与Cl2反应时，因Cl2的量不同，生成物也不同，题目中没有说明Cl2与FeBr2的量的关系，故D不正确。答案C应试提升题7下列实验现象描述正确的是()A碘水中加入少量汽油振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为紫红色B红热的铜丝在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟雾C电解氯化钠饱和溶液，将阴极气体产物通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝D溴化钠溶液中加入少量新制的氯水振荡，再加入少量四氯化碳振荡，静置后上层颜色变浅，下层颜色变为橙红色解析汽油的密度比水小，上层颜色应变为紫红色，下层颜色变浅，A项错误；CuCl2是固体应为烟而不是雾，B项错误；电解NaCl饱和溶液，阳极产生的Cl2能使碘化钾淀粉溶液变蓝，C项错误。答案D8(金华联考)下列能够检验出KI中是否含有Br的实验是()A加入足量的新制氯水，溶液变色则有BrB加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去C加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有BrD加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层并加入AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成，则含有Br解析A项，在KI中加入足量新制氯水，也会置换出单质碘而使溶液变色，故不能根据溶液变色确定是否含有溴离子；B项，溴离子和碘离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色；C项，加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层可能是萃取单质碘而显色，并没有溴单质产生。答案D9如图所示，若关闭阀，打开阀，让湿润的氯气经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭阀，打开阀，再通入这种气体，布条褪色。甲瓶中所盛的试剂不可能是()A浓硫酸 B饱和氯化钠溶液C亚硫酸钠溶液 D饱和碳酸氢钠溶液解析Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白作用。气体通过甲瓶后不能使有色布条褪色，可能有两个原因：一是甲瓶中溶液将Cl2干燥；二是甲瓶中溶液将Cl2吸收。浓硫酸吸水，Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HCl，NaHCO3Cl2=NaClCO2HClO，所以Cl2经过A被干燥或经过C、D被吸收，不能使干燥有色布条褪色；Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度很小，故Cl2与水蒸气共同进入乙瓶，使有色布条褪色。答案B10氯水可以跟KI溶液发生置换反应，过量的氯水还可将碘氧化为碘酸(HIO3)，其化学方程式为5Cl2I26H2O=2HIO310HCl。已知碘酸是一种无色晶体极易溶于水。现有一瓶无色溶液，请用氯水和四氯化碳为试剂，检验其中含有的Br和I，写出有关的实验步骤和现象：(1)_。(2)_。(3)_。解析分析题意可知，问题的关键是如何用氯水分别检验出Br和I离子的存在。由于I离子的还原性强于Br，I离子必先被氯水氧化，但因I2可跟过量的氯水进一步反应，加入过量的氯水后，用四氯化碳检验出的只可能是溴。因此必须考虑通过控制加入氯水的量来分步检验出I离子和Br离子。答案(1)先取少量无色溶液于试管中，加入适量CCl4，然后逐滴加入氯水，边滴加边振荡，若CCl4层有浅紫色出现，则证明原溶液中含有I(2)将上述溶液静置，待液体明显分层后，取上层清液于另一支试管中(3)向取出的清液中加入过量的氯水，再加入适量的CCl4，振荡、静置，若液体分层后CCl4层呈现橙色，则证明原溶液中有Br11化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。(1)下列收集Cl2的正确装置是_。(2)将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是_。(3)设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中，_。解析(1)集气瓶使用单孔橡胶塞塞紧，只能进气，不能排气，则瓶内压强增大到一定程度，可能将橡胶塞压出，A项错误；因为Cl2比空气的密度大，用排空气法收集Cl2应短管进长管出，B项错误；C项该装置既能收集Cl2，又能进行尾气处理且防倒吸，正确；由于Cl2和NaOH反应，所以不能收集到Cl2，D项错误。(2)Cl2H2OHClHClO，HClOHClO，Cl2、ClO、HClO均具有氧化性。(3)根据Cl22Br=Br22Cl，证明Cl2的氧化性强于Br2，设计实验时，应把Br2用有机溶剂萃取出来，以便观察颜色确认有Br2生成。答案(1)C(2)Cl2、HClO、ClO(3)加入一定量的NaBr溶液，充分振荡，静置，若观察到CCl4层呈橙红色，证明Cl2的氧化性强于Br212(丽水月考)实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I等)中回收碘，其实验过程如下： (1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I，其离子方程式为_；该操作将I2还原为I的目的是_。(2)操作X的名称为_。(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40 左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是_；锥形瓶里盛放的溶液为_。(4)已知：5SO2IO2H=I25SOH2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I、IO的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；_。实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。解析(1)SO具有还原性，I2具有氧化性，二者发生氧化还原反应：SOI2H2O=SO2I2H。由流程图可知还原I2的下一步操作是分离出CCl4，由于I2易溶于CCl4而难溶于水，而I易溶于水而难溶于CCl4，所以将I2还原为I的目的是使CCl4中的I2进入水溶液中。(2)由于CCl4与水互不相溶，故分离出CCl4的操作X为分液。(3)若温度高了，氯气在水中的溶解度小，不利于将I氧化为I2，且生成的I2易升华，也可能进一步被氯气氧化为其他物质。锥形瓶中液体的作用是吸收没有反应完的氯气或升华出去的碘蒸气，故应用氢氧化钠溶液吸收。(4)检验I应加入氧化剂(如Fe3、H2O2等)将I氧化成I2，再用淀粉溶液检验I2的存在；由题给反应可知，检验IO应利用SO将IO还原为I2，再用淀粉溶液检验I2的存在。答案(1)SOI2H2O=2ISO2H使CCl4中的碘进入水层(2)分液(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)NaOH溶液(4)从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I。另从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO第2单元含硅矿物与信息材料考点一硅及其化合物的性质考试标准1硅在自然界的存在形式(a/a)。2.硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质(a/b)。3.工业制备高纯硅的方法(a/b)。1硅的存在硅在地壳中的含量占第二位，硅主要以熔点很高的二氧化硅及硅酸盐为主要存在形式。因此硅是以化合态存在于自然界。晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高。2硅的化学性质(1)与F2反应：Si2F2=SiF4。(2)与氢氟酸反应：Si4HF=SiF42H2。(3)与NaOH溶液反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。(4)与O2反应：SiO2SiO2。(5)与Cl2反应：Si2Cl2SiCl4。3硅的工业制法4二氧化硅的性质二氧化硅的化学性质不活泼，不与水、酸(HF除外)发生反应，能耐高温、耐腐蚀。SiO2是酸性氧化物，能与碱性氧化物和强碱溶液反应。(1)与碱反应在常温下，SiO2与强碱溶液反应，生成硅酸盐。例如SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。(2)与碱性氧化物反应在高温下，SiO2能与碱性氧化物反应生成盐。例如SiO2与CaO反应的化学方程式：CaOSiO2CaSiO3。(3)弱氧化性在高温下，SiO2还能被焦炭还原，反应的方程式为：2CSiO2Si2CO。(4)与氢氟酸反应反应的化学方程式为：SiO24HF=SiF42H2O。5硅酸钠的性质(1)Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，是建筑业中常用的一种黏合剂，也是一种矿物胶；用水玻璃浸泡过的木材、纺织品既耐腐蚀又不易着火。(2)Na2SiO3溶液呈碱性，易吸收空气中的CO2，化学方程式为Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3，因此Na2SiO3溶液要密封保存。【易错判断】正确的打“”，错误的打“”(1)硅是非金属元素，晶体硅是灰黑色有金属光泽的固体()(2)硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料()(3)硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质发生反应()(4)加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应()(5)酸性氧化物都只能与碱反应不能与酸发生反应()(6)工业上用焦炭和石英制取粗硅反应的化学方程式为SiO2CSi CO2()(7)不能用SiO2与水反应的方法来制取硅酸，不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) 方法总结硅及其化合物的特性物质一般规律硅及其化合物的特性Si硅还原性强于碳2CSiO2Si2CO非金属单质与强碱溶液反应一般不产生H2硅可与强碱溶液反应产生H2非金属单质一般不与非氧化性酸反应Si4HF=SiF42H2非金属单质一般为绝缘体硅为半导体SiO2酸性氧化物一般与水反应生成相应酸SiO2不溶于水，也不与水反应酸性氧化物一般不与酸发生复分解反应SiO24HF=SiF42H2O“较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律，H2CO3酸性大于H2SiO3，故可发生反应Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3以下反应不能说明酸性的强弱：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2CaCO3SiO2CaSiO3CO2H2SiO3无机酸一般易溶于水硅酸难溶于水考法题组易错辨析题1下列说法正确的是()A二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸BSiO2既能溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸，所以二氧化硅是两性氧化物CSiO2与酸、碱均不反应DSiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应解析SiO2能与氢氟酸反应，所以不可用石英器皿盛放氢氟酸，A错误；SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3(盐)和H2O，而与HF反应生成SiF4和H2O，SiF4不是盐，所以SiO2不是两性氧化物，B、C错误；SiO2为酸性氧化物能与强碱反应，D正确。答案D转化分析题2(苍南质评)下列物质间的转化不能通过一步反应完成的是()ASiO2Si BCO2CCSiO2H2SiO3 DSiNa2SiO3解析A项，SiO22CSi2CO；B项，CO22Mg2MgOC；C项，SiO2不能与水反应生成H2SiO3，也无法与其他物质通过一步反应生成H2SiO3；D项，Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2。答案C流程分析题3硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式_；H2还原SiHCl3过程中若混有O2，可能引起的后果是_。(2)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释_。解析(1)经质量守恒可判断SiHCl3和H2反应，除了生成Si还生成HCl，反应的化学方程式可表示为SiHCl3H2Si3HCl。SiHCl3中的Si、Cl没有变价，而H呈1价，具有很强的还原性，因此遇到H2O时必与H2O中1价的H反应生成H2。氧气与氢气混合可能引起爆炸，氧气也可能会氧化SiHCl3。(2)弱酸根SiO与NH能发生水解相互促进反应，化学方程式表示为SiO2NH=2NH3H2SiO3，因此既有沉淀又有刺激性气味的气体生成。答案(1)SiHCl3H2Si3HClSiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3(2)现象：有白色胶状沉淀生成，有刺激性气体生成原因：二者发生水解相互促进反应，SiO2NH=2NH3H2SiO3考点二硅酸盐产品考试标准1三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃(a/a)。2.硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用(a/a)。3.光导纤维的组成和作用(/a)。1硅酸硅酸难溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。(1)硅酸不稳定，受热易分解，其化学方程式为：H2SiO3SiO2H2O。(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO32NaOH=Na2SiO32H2O。(3)硅酸在水中易聚合形成胶体，硅胶有很强的吸水能力，常用作干燥剂。2硅酸盐(1)概念：由硅、氧和金属元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，常用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2OSiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O3Al2O36SiO22H2O。3硅、二氧化硅在信息材料中的应用(1)硅晶体的熔点和沸点都高，硬度大。其导电性介于导体和绝缘体之间，是重要的半导体材料，广泛应用于电子工业的各个领域。(2)二氧化硅是一种熔沸点高、硬度大的氧化物，除可用于制作光学镜片、石英坩埚外，还可用于制造光导纤维。【易错判断】正确的打“”，错误的打“”。(1)玻璃是一种晶体，有较高的熔点()(2)传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料()(3)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品()(4)2MgOSiO2中的酸根阴离子为SiO()(5)由于晶体硅熔点高硬度大，则可用于制作半导体材料()(6)SiO2可与HF反应，因而氢氟酸不能保存在玻璃瓶中()(7)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅()(8)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()(9)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料()(10)SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)归纳总结三种硅酸盐工业生产的比较水泥玻璃陶瓷生产原料石灰石、黏土纯碱、石灰石和石英黏土主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑主要成分3CaOSiO22CaOSiO23CaOAl2O3Na2SiO3 CaSiO3 SiO2硅酸盐生产条件高温陶瓷、玻璃、水泥是主要建筑材料，也广泛应用于生活中。玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2；CaCO3SiO2CaSiO3CO2。考法题组组成判断题1材料与化学密切相关，表中对应关系错误的是()材料主要化学成分A刚玉、金刚石氧化铝B大理石、石灰石碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D沙子、石英二氧化硅解析刚玉和金刚石的成分分别是氧化铝和碳；大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙；普通玻璃和普通水泥都是常见的硅酸盐材料；沙子和石英的主要成分都是二氧化硅。故本题答案是A。答案A性质分析题2下列有关硅及硅酸盐材料的说法正确的是()A硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中B反应Na2SiO3H2OCO2=Na2CO3H2SiO3，反应Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生C普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料D祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeOAl2O36SiO2解析A项，硅酸钠本身是一种粘合剂，易造成磨口玻璃塞与瓶口粘结；B项，两反应条件不同，反应是在溶液中进行，强酸可以制弱酸，而高温条件下，CO2是气体，逸出反应体系，能促使反应发生；C项，石英玻璃的成分为SiO2，SiO2是氧化物不是盐；D项正确。答案D实验分析题3单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a四氯化硅遇水极易水解；b硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式： _。(2)装置A中g管的作用是_；装置C中的试剂是_；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_(填写元素符号)。解析依据题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2净化装置，D中发生反应2Cl2SiSiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯气中的氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4干燥氯气，由表中数据可知SiCl4沸点较低，用冷却液冷却可得到液态SiCl4。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡气压浓H2SO4SiCl4沸点较低，用冷却液冷却可得到液态SiCl4(3)Al、B、P(时间：45分钟)基础过关题1下列说法正确的是()A硅材料广泛用于光纤通讯B工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品C自然界中存在游离态的硅DH2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强解析SiO2广泛用于光纤通讯，A正确。石英中的SiO2与盐酸不反应，不能用盐酸刻蚀石英，但可用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品，B错误。由于硅是亲氧元素，所以自然界中只有化合态的硅，C错误；H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强，D错误。答案A2近几年我国载人飞船多次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流，飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是()A它耐高温抗氧化B它比钢铁轻，强度大，但质地较脆C它没有固定熔点D它是一种新型无机非金属材料解析航空材料具有质轻、高强度、耐高温、抗氧化等性能，又由题中信息可知，该材料具有一定的韧性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料属于新型无机非金属材料，C、D正确。答案B3关于硅及其化合物的叙述中，错误的是()A硅是良好的半导体材料B二氧化硅能与石灰石反应：SiO2CaCO3CaSiO3CO2C可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO22CSi2COD水泥的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2解析水泥的主要成分是3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3；玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。答案D4(台州月考)下列离子方程式书写正确的是()A往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳：Ca22OHCO2=CaCO3 H2OB往碳酸钠溶液中加入二氧化硅：COSiO2=SiOCO2C二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO22OH=SiOH2D硅酸与烧碱溶液中和：H2SiO32OH=SiO2H2O解析A项，往澄清石灰水中通入过量的二氧化碳生成的是Ca(HCO3)2；B项，SiO2与Na2CO3溶液不反应；C项，二氧化硅与烧碱溶液反应不能生成H2；D项正确。答案D5常温下，下列不发生反应的一组物质是 ()A硅与NaOH溶液 B硅与氢氟酸C二氧化硅与NaOH溶液 D二氧化硅与浓硝酸解析A发生反应：Si2NaOHH2O=Na2SiO32H2，B发生反应：Si4HF=SiF42H2，C发生反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。答案D6下列说法不正确的是 ()A因SiO2不溶于水，故H2SiO3不是SiO2对应的酸，或SiO2不是H2SiO3的酸酐B光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分是SiO2CSiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大D氢氟酸能雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶盛放氢氟酸解析因为H2SiO3H2OSiO2，SiO2是H2SiO3的酸酐，不能因为SiO2不溶于水，而否定它是H2SiO3的酸酐，酸酐必须与对应酸的中心原子同价态。SiO2为立体网状结构，原子间结合紧密，因此熔点高、硬度大。氢氟酸能腐蚀玻璃，故不能用玻璃瓶盛装氢氟酸。答案A7下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是 ()A都是共价化合物B都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应C都能溶于水且与水反应生成相应的酸DSiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨解析二氧化硅不溶于水，硅酸是利用可溶性硅酸盐与酸反应制得的。答案C应试提升题8下列离子方程式不正确的是 ()A石英与烧碱反应：SiO22OH=SiOH2OB硅与烧碱反应：Si2OH=SiOH2C硅酸钠溶液中通入少量CO2：SiOCO2H2O=COH2SiO3D往水玻璃中加入盐酸：2HSiO=H2SiO3解析硅与烧碱溶液反应时，H2O参与反应，Si2OHH2O=SiO2H2。答案B9下列盛放试剂的方法正确的是 ()A氢氟酸或浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中B汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中C碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中D氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中解析氢氟酸可以和SiO2反应，不能存放在玻璃瓶中；汽油、煤油可使橡胶膨胀，因而不能用橡胶塞；碱性溶液可与玻璃中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，故不能用磨口塞。答案D10A、B、C、D、E五种物质中均含有同一种非金属元素，它们能发生如图所示的转化关系，该元素(用R表示)的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气。请回答下列问题：(1)写出各物质的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出反应的化学方程式：_，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(3)写出反应的离子方程式：_。(4)写出反应的离子方程式：_。(5)H2CO3的酸性强于E的，请用离子方程式予以证明：_。解析解答本题的“突破口(1)”是非金属元素R的单质能与NaOH溶液反应生成盐(Na2RO3)和氢气，说明是硅及其化合物之间的转化。“突破口(2)”是反应条件“高温”，A在高温条件下，能与焦炭、CaCO3发生反应，则A为SiO2。从而推知B为CaSiO3，C为Na2SiO3，D为Si，E为H2SiO3。答案(1)SiO2CaSiO3Na2SiO3SiH2SiO3(2)SiO22CSi2CO12(3)Si2OHH2O=SiO2H2(4)SiOCa2=CaSiO3(5)SiOCO2H2O=H2SiO3CO11硅及其化合物对人类现代文明具有特殊贡献。请回答下列有关问题：(1)硅原子的结构示意图为：_。(2)下列物品或设备所用材料属于硅酸盐的是_。长江三峡水泥大坝光导纤维陶瓷坩埚 普通玻璃硅太阳能电池A B C D(3)下列说法正确的是_。A在粗硅的制取中发生2CSiO22COSi，硅被还原，所以碳的还原性大于硅的还原性B硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中C用SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后再通入CO2D由Na2CO3SiO2CO2Na2SiO3可知硅酸的酸性大于碳酸(4)常温下，SiCl4为液态，沸点为57.6 ，在空气中冒白雾。制备高纯度硅的中间产物SiCl4中溶有液态杂质，若要得到高纯度SiCl4，应采用的方法是_；用化学方程式及必要的文字解释SiCl4在空气中冒白雾的原因：_。解析(2)长江三峡大坝的水泥中含有硅酸盐，光导纤维的主要成分是SiO2，不是硅酸盐，陶瓷坩埚中含有硅酸盐，玻璃中含有硅酸盐，硅太阳能电池中含有单质硅的成分，不含硅酸盐。(3)依据元素周期律，硅的还原性大于碳，A项反应能发生是因为CO气体不断逸出，使平衡向右移动；硅酸