2019-2020年高考化學(xué) 無機(jī)非金屬材料的主角 硅復(fù)習(xí)試題.doc
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2019-2020年高考化學(xué) 無機(jī)非金屬材料的主角 硅復(fù)習(xí)試題 一、1.物理性質(zhì) 2.硅的化學(xué)性質(zhì)——還原性 ①與氫氟酸反應(yīng):Si+4HF====SiF4↑+2H2↑; ②與NaOH溶液反應(yīng):Si+2NaOH+H2O=====Na2SiO3+2H2↑; ③與O2反應(yīng):Si+O2△ SiO2。 二、CO2和SiO2的比較 物 質(zhì) 二氧化硅 二氧化碳 晶體類型 原子晶體 分子晶體 物理性質(zhì) 硬度大、熔沸點(diǎn)高、常溫下為固體、不溶于水 熔沸點(diǎn)低,常溫下為氣體,微溶于水 化 學(xué) 性 質(zhì) ①與水反應(yīng) 不反應(yīng) CO2 + H2O H2CO3 ②與酸反應(yīng) SiO2 + 4HF = SiF4↑+ 2H2O 不反應(yīng) ③與堿反應(yīng) 高溫 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O 高溫 盛堿液的試劑瓶用橡皮塞 CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O或 CO2 + NaOH = 2NaHCO3 ④與鹽反應(yīng) 高溫 SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2↑ Ca(ClO)2 + CO2 + H2O = CaCO3↓ + 2HClO CO2 + Na2CO3 + H2O = 2NaHCO3 ⑤與堿性氧化物反應(yīng) SiO2 + CaO = CaSiO3 CO2 + Na2O = Na2CO3 ⑥與碳反應(yīng) CO2+C高溫 2CO; 主要用途 化工原料、滅火劑。干冰用作制冷劑,人工降雨。 制光學(xué)儀器、石英玻璃。水晶可制作飾品,常用來制造通訊材料光導(dǎo)纖維。 3、硅酸及硅酸鹽 (1)硅酸 ①物理性質(zhì):與一般的無機(jī)含氧酸不同,硅酸難溶于水。 ⑵化學(xué)性質(zhì):a.弱酸性:是二元弱酸,酸性比碳酸弱,與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2SiO3+2NaOH== Na2SiO3+2H2O。 b.不穩(wěn)定性:受熱易分解,化學(xué)方程式為:H2SiO3 H2O+ SiO2。 ⑶制備:通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得,如Na2SiO3溶液與鹽酸反應(yīng): Na2SiO3+2HCl== H2SiO3↓+2NaCl ⑷用途:硅膠可用作干燥劑、催化劑的載體等。 2、硅酸鹽⑴硅酸鹽: ⑵硅酸鈉: ⑶硅酸鹽組成的表示 三、常見無極非金屬材料及其主要用途 1.傳統(tǒng)的無極非金屬材料 硅酸鹽產(chǎn)品 水 泥 玻 璃 陶瓷 原 料 石灰石、黏土 純堿、石灰石、石英 黏土 反應(yīng)原理 發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化(不作要求) 高溫 高溫 SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2↑ 反應(yīng)原理 發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化(不作要求) 高溫 高溫 SiO2 + Na2CO3 =Na2SiO3 + CO2↑ SiO2 + CaCO3 = CaSiO3 + CO2↑ 主要設(shè)備 水泥回轉(zhuǎn)窯 玻璃窯 陶瓷窯 主要成分 3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2 反應(yīng)條件 高溫 高溫 高溫 1. 硅及其化合物的特殊性質(zhì) 1.硅 (1)硅的非金屬性弱于碳,但碳在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài),而硅卻只有化合態(tài)。 (2)硅的還原性強(qiáng)于碳,但碳能還原SiO2:SiO2+2C 2CO↑+Si 。 (3)非金屬單質(zhì)跟堿溶液作用一般無H2產(chǎn)生,但Si能跟堿溶液作用放出H2:Si+2NaOH+H2O====Na2SiO3+2H2↑。 (4)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng),但硅能跟氫氟酸反應(yīng)。 (5)非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體,但硅為半導(dǎo)體。 2.二氧化硅 (1)非金屬氧化物的熔沸點(diǎn)一般較低,但SiO2的熔點(diǎn)卻很高。 (2)酸性氧化物一般不跟酸反應(yīng),但SiO2能跟氫氟酸反應(yīng)。 3.硅酸 (1)無機(jī)酸一般易溶于水,但H2SiO3難溶于水。 (2)H2CO3的酸性強(qiáng)于H2SiO3,所以有Na2SiO3+CO2+H2O====H2SiO3↓+Na2CO3,但在高溫下Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑能發(fā)生是因?yàn)樯傻腃O2容易揮發(fā)。 第二節(jié) 富集在海水中的元素——氯 一、氯氣的性質(zhì)及其應(yīng)用 1物理性質(zhì):常溫下,氯氣是黃綠色、有刺激性、能溶于水、比空氣重、易液化的有毒氣體。 2化學(xué)性質(zhì)和用途 ①與金屬反應(yīng) 如:a.2Na+Cl22NaCl(產(chǎn)生白煙)b.Cu+Cl2CuCl2(產(chǎn)生棕黃色的煙)c.2Fe+3Cl22FeCl3(產(chǎn)生棕色的煙)注:常溫下干燥的氯氣或液氯不與鐵反應(yīng),所以液氯通常儲存在鋼瓶中。 ②與非金屬反應(yīng) 如:H2+Cl22HCl(發(fā)出蒼白色火焰,有白霧生成)——可用于工業(yè)制鹽酸 H2+Cl22HCl(會發(fā)生爆炸)——不可用于工業(yè)制鹽酸 ③與水反應(yīng):溶于水的氯氣部分與水反應(yīng)Cl2+H2O+HClO 1.成分:三種分子(H2O、Cl2、HClO)、四種離子(ClO-、Cl-、H+、OH-)。 2.性質(zhì):氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì)。 3.新制氯水、久置氯水及液氯成分比較 ④與堿反應(yīng):與NaOH溶液反應(yīng) ⑤與某些還原性物質(zhì)反應(yīng) 如: a.2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 b.2KI+Cl2 = 2KCl + I2(使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)色,用于氯氣的檢驗(yàn)) c.SO2+Cl2+2H2O = 2HCl + H2SO4 二.次氯酸和次氯酸鹽的性質(zhì) 1.次氯酸(HClO) (1)弱酸性:酸性比碳酸弱。 (2)不穩(wěn)定性:2HClO2HCl + O2↑,氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配制,保存在棕色試劑瓶中。 (3)強(qiáng)氧化性:使有色布條褪色,用作消毒劑、漂白劑。 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)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,產(chǎn)生的HClO具有漂白性和強(qiáng)氧化性,由于Ca(ClO)2能與空氣中的CO2、H2O反應(yīng)生成HClO且HClO見光易分解,所以漂白粉應(yīng)密封保存。 (3)工業(yè)上常用氯氣和石灰乳制取漂白粉2Cl2+2Ca(OH)2=== CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (4)溶液呈堿性,具有強(qiáng)氧化性。 (5)失效原理: 故漂白粉須密封保存。 三、氯氣的制法 1.實(shí)驗(yàn)室制法 ,MnO2 是氧化劑,HCl是還原劑。 濃鹽酸表現(xiàn)還原性和酸性MnO2 發(fā)生裝置 除雜裝置 收集裝置 尾氣處理裝置 濃鹽酸 飽和食鹽水 濃硫酸 NaOH溶液 實(shí)驗(yàn)步驟 2.工業(yè)制法 化學(xué)方程式為: 四、鹵素及其化合物的特性和用途 (1)氟 ①無正價(jià)和含氧酸、非金屬性最強(qiáng),F(xiàn)-的還原性最弱。 ②與H2反應(yīng)在暗處即爆炸。 ③2F2+2H2O===4HF+O2。 ④HF是弱酸,能腐蝕玻璃,保存在鋁制器皿或塑料瓶中;有毒,在HX中沸點(diǎn)最高。 (2)溴 ①Br2是深紅棕色液體,易揮發(fā) ②Br2易溶于有機(jī)溶劑。 ③盛溴的試劑瓶中加水,進(jìn)行水封,保存液溴不能用橡膠塞。 (3)碘 ①I2遇淀粉變藍(lán)色。②I2加熱時(shí)易升華。③I2易溶于有機(jī)溶劑。④食用鹽中加入KIO3可防治甲狀腺腫大。 (4)鹵化銀①AgF易溶于水,AgCl白色不溶于水,AgBr淡黃色不溶于水,AgI黃色不溶于水。AgCl、AgBr、AgI也不溶于稀硝酸。 ②除AgF外,均有感光性,其中AgBr作感光材料,可用于照相。 ③AgI可用于人工降雨。 ④I2與Fe反應(yīng)產(chǎn)生FeI2,其他鹵素單質(zhì)生成FeX3。 5、 鹵素離子的檢驗(yàn)方法 1.AgNO3溶液——沉淀法 黃色 淺黃色 白色 2.置換——萃取法 I—— Br— 3.氧化——淀粉法檢驗(yàn)I- 藍(lán)色 2.鹵族元素 包括氟(F)、氯(C1)、溴(Br)、碘(I)和放射性元素砹(At).在自然界中鹵素?zé)o游離態(tài),都是以化合態(tài)的形式存在. 顏色 狀態(tài)(常態(tài)) 熔點(diǎn)、沸點(diǎn) 溶解度(水中) 密度 F2 淺黃綠色 淺 深 氣體 低 高 降 低 小 大 Cl2 黃綠色 氣體 部分溶于水,并與水發(fā)生不同程度反應(yīng) Br2 深紅棕色 液體 易揮發(fā) I2 紫黑色 固體 升華 . 氟F 氯Cl 溴Br 碘I 核電荷數(shù) 9 17 35 53 原子結(jié)構(gòu)的相似性 最外層上的電子數(shù)都是7個 鹵素化學(xué)性質(zhì)的相似性 ①氟只有-1價(jià),其余鹵素有-l、+1、+3、+5、+7價(jià)②單質(zhì)都具有強(qiáng)氧化性,是強(qiáng)氧化劑③單質(zhì)均能與H2化合生成鹵化氫氣體,與金屬單質(zhì)化合生成金屬鹵化物④單質(zhì)都能與水、強(qiáng)堿反應(yīng),Br2、I2的反應(yīng)與C12類似 原子結(jié)構(gòu)的遞變性 核電荷數(shù)、電子層數(shù) 少 多 原子半徑 小 大 化學(xué)性質(zhì)的遞變 性 原子得電子能力 強(qiáng) 弱 單質(zhì)的氧化性 單質(zhì)與氫氣化合 易 難 單質(zhì)與水反應(yīng) 劇烈 緩慢(微弱) 對應(yīng)陰離子的還原性 弱 強(qiáng) F2 Cl2 Br2 I2 與H2化合的條件 冷、暗 點(diǎn)燃或光照 500℃ 持續(xù)加熱 反應(yīng)情況 爆炸 強(qiáng)光照射時(shí)爆炸 緩慢化合 緩慢化合,生成的HI同時(shí)分解 產(chǎn)生鹵化氫的穩(wěn)定性 HF>HCl>HBr>HI (3)鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng). ①2F2 + 2H2O =4HF + O2(置換反應(yīng)) 注意:將F2通入某物質(zhì)的水溶液中,F(xiàn)2先跟H2O反應(yīng).如將F2通入NaCl的水溶液中,同樣發(fā)生上述反應(yīng),等等. ②X2 + H2O = HX + HXO (X=C1、Br、I). (4)鹵素單質(zhì)間的置換反應(yīng).2NaBr + C12(新制、飽和) = 2NaCl + Br2 2Br- + C12 = 2C1- + Br2 [鹵化銀] AgF AgCl AgBr AgI 顏 色 白色 白色 淺黃色 黃色 逐 漸 加 深 溶解性 易溶于水 難溶于水,也難溶于稀HNO3 感光性 見光分解:2AgX 2Ag + X2 (X=Cl、Br、I) 用 途 ①檢驗(yàn)X-:Ag+ + X-=AgX↓(試劑為AgNO3溶液和稀HNO3) ②制作感光材料(常用AgBr) ③AgI用于人工降雨 3.物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算 (1)原理:化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可以表示各物質(zhì)的: ①微粒數(shù)之比;②物質(zhì)的量之比;③同溫、同壓下氣體的體積之比;④并可計(jì)算質(zhì)量之比。例如: 2CO + O2 = 2CO2 化學(xué)計(jì)量數(shù)比 2 ∶ 1 ∶ 2 物質(zhì)的量比 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol 同溫、同壓下氣體體積比 2體積 ∶ 1體積 ∶ 2體積 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積比 222.4L ∶ 122.4L ∶ 222.4L 質(zhì)量比 228g ∶ 132g ∶ 244g (2)注意點(diǎn):物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí),同一物質(zhì)的物理量的單位要保持一致,不同物質(zhì)的物理量的單位要相互對應(yīng),即單位的使用要“上下一致、左右相當(dāng)”.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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