2019-2020年高考化学 无机非金属材料的主角 硅复习试题.doc

2019-2020年高考化学 无机非金属材料的主角 硅复习试题一、1.物理性质 2.硅的化学性质还原性 与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4+2H2；与NaOH溶液反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2;与O2反应：Si+O2 SiO2。二、CO2和SiO2的比较物 质二氧化硅二氧化碳晶体类型原子晶体分子晶体物理性质硬度大、熔沸点高、常温下为固体、不溶于水熔沸点低，常温下为气体，微溶于水化学性质与水反应不反应CO2 + H2O H2CO3与酸反应SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O不反应与碱反应高温SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O高温盛碱液的试剂瓶用橡皮塞CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或CO2 + NaOH = 2NaHCO3与盐反应高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3 + 2HClOCO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3与碱性氧化物反应SiO2 + CaO CaSiO3 CO2 + Na2O Na2CO3与碳反应CO2+C高温 2CO；主要用途化工原料、灭火剂。干冰用作制冷剂，人工降雨。制光学仪器、石英玻璃。水晶可制作饰品，常用来制造通讯材料光导纤维。 3、硅酸及硅酸盐（1）硅酸 物理性质：与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。化学性质：a.弱酸性：是二元弱酸，酸性比碳酸弱，与NaOH溶液反应的化学方程式为：H2SiO3+2NaOH= Na2SiO3+2H2O。b.不稳定性：受热易分解，化学方程式为：H2SiO3 H2O+ SiO2。制备：通过可溶性硅酸盐与其他酸反应制得，如Na2SiO3溶液与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl= H2SiO3+2NaCl用途：硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。2、硅酸盐硅酸盐：硅酸钠：硅酸盐组成的表示三、常见无极非金属材料及其主要用途1.传统的无极非金属材料硅酸盐产品水 泥玻 璃陶瓷原 料石灰石、黏土纯碱、石灰石、石英黏土反应原理发生复杂的物理化学变化（不作要求）高温高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2反应原理发生复杂的物理化学变化（不作要求）高温高温SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2主要设备水泥回转窑玻璃窑陶瓷窑主要成分3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3Na2SiO3、CaSiO3、SiO2反应条件高温高温高温1. 硅及其化合物的特殊性质1.硅(1)硅的非金属性弱于碳，但碳在自然界中既有游离态又有化合态，而硅却只有化合态。(2)硅的还原性强于碳，但碳能还原SiO2：SiO2+2C 2CO+Si 。(3)非金属单质跟碱溶液作用一般无H2产生，但Si能跟碱溶液作用放出H2：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2。(4)非金属单质一般不跟非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应。(5)非金属单质一般为非导体，但硅为半导体。2.二氧化硅(1)非金属氧化物的熔沸点一般较低，但SiO2的熔点却很高。(2)酸性氧化物一般不跟酸反应，但SiO2能跟氢氟酸反应。3.硅酸(1)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水。(2)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以有Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3+Na2CO3，但在高温下Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2能发生是因为生成的CO2容易挥发。第二节 富集在海水中的元素氯一、氯气的性质及其应用1物理性质：常温下，氯气是黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化的有毒气体。2化学性质和用途与金属反应 如：a.2NaCl22NaCl（产生白烟）b.CuCl2CuCl2（产生棕黄色的烟）c.2Fe3Cl22FeCl3（产生棕色的烟）注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。与非金属反应如：H2Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）可用于工业制盐酸 H2Cl22HCl（会发生爆炸）不可用于工业制盐酸与水反应：溶于水的氯气部分与水反应Cl2H2OHClO1成分：三种分子(H2O、Cl2、HClO)、四种离子(ClO、Cl、H、OH)。2性质：氯水的多种成分决定了它具有多重性质。3新制氯水、久置氯水及液氯成分比较与碱反应：与NaOH溶液反应 与某些还原性物质反应如： a.2FeCl2Cl2 = 2FeCl3b.2KICl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）c.SO2Cl22H2O = 2HCl + H2SO4二.次氯酸和次氯酸盐的性质1.次氯酸(HClO)(1)弱酸性：酸性比碳酸弱。(2)不稳定性：2HClO2HCl + O2，氯水要现用现配制，保存在棕色试剂瓶中。(3)强氧化性：使有色布条褪色，用作消毒剂、漂白剂。2.漂白粉（1）主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2（2）漂白原理是：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。（3）工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉2Cl22Ca(OH)2= CaCl2Ca(ClO)22H2O（4）溶液呈碱性，具有强氧化性。（5）失效原理：故漂白粉须密封保存。三、氯气的制法1.实验室制法 ，MnO2 是氧化剂，HCl是还原剂。浓盐酸表现还原性和酸性MnO2发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置浓盐酸饱和食盐水浓硫酸NaOH溶液实验步骤2.工业制法 化学方程式为：四、卤素及其化合物的特性和用途(1)氟 无正价和含氧酸、非金属性最强，F的还原性最弱。 与H2反应在暗处即爆炸。 2F22H2O=4HFO2。 HF是弱酸，能腐蚀玻璃，保存在铝制器皿或塑料瓶中；有毒，在HX中沸点最高。(2)溴 Br2是深红棕色液体，易挥发 Br2易溶于有机溶剂。 盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。(3)碘 I2遇淀粉变蓝色。I2加热时易升华。I2易溶于有机溶剂。食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。(4)卤化银AgF易溶于水，AgCl白色不溶于水，AgBr淡黄色不溶于水，AgI黄色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。除AgF外，均有感光性，其中AgBr作感光材料，可用于照相。AgI可用于人工降雨。 I2与Fe反应产生FeI2，其他卤素单质生成FeX3。5、 卤素离子的检验方法1AgNO3溶液沉淀法黄色浅黄色白色2置换萃取法IBr3氧化淀粉法检验I蓝色2卤族元素 包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At)在自然界中卤素无游离态，都是以化合态的形式存在颜色状态(常态)熔点、沸点溶解度(水中)密度F2浅黄绿色浅深气体低高降低小大Cl2黄绿色气体部分溶于水，并与水发生不同程度反应Br2深红棕色液体易挥发I2紫黑色固体升华氟F氯Cl溴Br碘I核电荷数9173553原子结构的相似性最外层上的电子数都是7个卤素化学性质的相似性氟只有1价，其余卤素有l、+1、+3、+5、+7价单质都具有强氧化性，是强氧化剂单质均能与H2化合生成卤化氢气体，与金属单质化合生成金属卤化物单质都能与水、强碱反应，Br2、I2的反应与C12类似原子结构的递变性核电荷数、电子层数少 多原子半径小 大化学性质的递变 性原子得电子能力强 弱单质的氧化性单质与氢气化合易 难单质与水反应 剧烈 缓慢(微弱)对应阴离子的还原性弱 强F2Cl2Br2I2与H2化合的条件冷、暗点燃或光照500持续加热反应情况爆炸强光照射时爆炸缓慢化合缓慢化合，生成的HI同时分解产生卤化氢的稳定性HFHClHBrHI(3)卤素单质与水的反应 2F2 + 2H2O 4HF + O2(置换反应) 注意：将F2通入某物质的水溶液中，F2先跟H2O反应如将F2通入NaCl的水溶液中，同样发生上述反应，等等X2 + H2O = HX + HXO (XC1、Br、I)(4)卤素单质间的置换反应2NaBr + C12(新制、饱和) = 2NaCl + Br22Br + C12 = 2C1 + Br2卤化银AgFAgClAgBrAgI颜 色白色白色浅黄色黄色逐 渐 加 深溶解性易溶于水难溶于水，也难溶于稀HNO3感光性见光分解：2AgX 2Ag + X2 (XCl、Br、I)用 途检验X：Ag + XAgX(试剂为AgNO3溶液和稀HNO3)制作感光材料(常用AgBr) AgI用于人工降雨3物质的量应用于化学方程式的计算(1)原理：化学方程式中各物质的化学计量数之比，可以表示各物质的：微粒数之比；物质的量之比；同温、同压下气体的体积之比；并可计算质量之比。例如： 2CO O2 2CO2化学计量数比 2 1 2物质的量比 2mol 1mol 2mol同温、同压下气体体积比 2体积 1体积 2体积标准状况下的体积比 222.4L 122.4L 222.4L质量比 228g 132g 244g(2)注意点：物质的量应用于化学方程式的计算时，同一物质的物理量的单位要保持一致，不同物质的物理量的单位要相互对应，即单位的使用要“上下一致、左右相当”