高三一轮复习非金属及其化合物讲义+习题

专题四非金属及其化合物考点一：碳、硅碳、硅、二氧化碳、二氧化硅物理性质物质石墨金刚石晶体硅二氧化碳二氧化硅晶体类型混合型原子晶体原子晶体分子晶体原子晶体熔点3652℃3550℃1420℃-56.6℃1723℃导电性导体不能导电半导体不能导电不能导电用途用作电极、铅笔芯制作首饰信息技术材料，半导体晶体管、硅芯片、光电池板制饮料、碳酸盐光导纤维、光学仪器单质的化学性质单质碳硅与单质22COCO燃2C2S(g)CS22SiOSiO燃42SiFF2Si↑24Si2ClSiCl与氧化物222高温CSiOCOSi232高温CSiOCOSiC不反应与酸与氧化性酸反应32224()CO42CHNONOHO浓242222()CO22CHSOSOHO浓不与HNO3、H2SO4等反应，只与HF反应：Si+4HF=SiF4↑+2H2↑水作氧化剂22()高温CHOgCOHSi+2NaOH+H2O=NaSiO3+2H2↑氧化物的化学性质氧化物二氧化碳二氧化硅与酸不反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O与碱CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OCO2+NaOH=NaHCO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞）与盐Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3223232SiONaCONaSiOCO高温与碱性氧化物CO2+Na2O=Na2CO323SiOCaOCaSiO高温与单质222COMgMgOC点燃22+2SiOCSiCO高温硅酸硅酸不溶于水，酸性比碳酸酸性弱，不能使紫色石蕊溶液变红硅酸不稳定，受热易分解：2322HSiOHOSiO硅酸能与碱溶液：H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O硅酸在水中易聚集成胶体。硅胶吸附水分子能力强，常用作干燥剂硅酸盐硅酸盐只有硅酸钠、硅酸钾可溶，不存在硅酸铵，因为硅酸钠：易溶于水，其水溶液称水玻璃，有黏性，可作黏合剂与酸性比硅酸强的酸反应：如盐酸、CO2水溶液等硅及其氧化物的“亲氟性”1)Si+2F2=SiF42)非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但Si+4HF=SiF4↑+2H2↑3)酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，常保存在塑料瓶中4)金刚砂（SiC）、氮化硅（Si3N4）属原子晶体，性质很稳定，但SiC+4HF=SiF4↑+CH4↑，Si3N4+16HF=4NH4F+3SiF4↑无机非金属材料陶瓷普通玻璃水泥主要成分硅酸盐Na2SiO3、CaSiO3、2SiO2硅酸盐原料黏土石灰石、纯碱、石英石灰石、黏土主要化学反应Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2高温CaSiO3+CO2↑主要设备陶瓷窑玻璃窑水泥回转窑碳、硅及其化合物特殊性质总结：1)一般情况下，非金属单质元素熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石熔、沸点高，硬度大，其中金刚石是自然界中最坚硬的物质2)一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体3)Si的还原性比C强，但C在高温条件下可将Si从SiO2中还原出来4)非金属单质与碱反应一般既做氧化剂又做还原剂，并且无氢气放出，但Si与强碱溶液反应只做还原剂5)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3不溶于水6)H2CO3的酸性强于H2SiO3，所以可发生反应但在高温条件下，可发生碳酸钠与二氧化硅的反应课后练习：1．二氧化硅又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，下列说法正确的是（）A.SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物B.SiO2和Si都是光导纤维材料C.在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效D.硅石转化为硅的所有反应都是非氧化还原反应2．下列有关物质性质的应用正确的是（）A.液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B.二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C.生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D.氯化铝是一种电解质，可用于电解制铝3．下列关于硅单质及其化合物说法正确的是（）○1硅是非金属元素，但硅单质能导电○2水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品○3高纯度的硅单质广泛应用于制作光导纤维○4陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料A.○1○2B.○2○3C.○1○4D.○3○44．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（）A.CO2→H2CO3B.SiO2→Na2SiO3C.Na2O2→Na2CO3D.SiO2→H2SiO35．在玻璃上刻蚀精美的花纹图案，该刻蚀过程中发生的主要化学反应为（）A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑B.NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑C.Si+4HF=SiF4↑+2H2↑D.SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O6．下列不能说明碳元素的非金属性比硅元素强的是（）A.甲烷比硅化氢稳定B.硅酸钠溶液的碱性比碳酸钠溶液的碱性强C.碳酸与硅酸钠反应生成硅酸D.高温下SiO2和Na2CO3反应7．下列各组物质中，满足下图物质进一步转化关系的选项是（）选项XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO38．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol/L稀盐酸，下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是（）ABCD9．向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定的通入CO2气体，当通入气体为8.96L（0℃、1.01×105Pa）时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是（气体的溶解和离子的水解忽略不计）()ABCD10.硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料，工业上提纯硅有很多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：①工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到1600℃-1800℃除生成粗硅外，也可以生产碳化硅，则在电弧炉内可能发生的反应的化学方程式为．②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，粗硅生成SiHCl3的化学反应方程式．(3)有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/℃235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9(4)还原炉中发生的化学反应为：．(5)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料，这些原料是11.含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D．（1）B元素的原子最外层电子数与A相同，但相对原子质量比A小的元素，则B的原子结构示意图为：A与B在原子的电子层结构上的相同点是．（2）写出C与氢氟酸发生反应的化学方程式是．（3）将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E：将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F．①写出C与纯碱混合高温熔融时生成D和E的化学反应方程式：．②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中可选用的是______．A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．铁坩埚D．瓷坩埚．（4）100gC与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2L，100g混合物中石灰石的质量分数为考点二：氯及其化合物氯气物理性质颜色状态气味密度毒性溶解性沸点黄绿色气体刺激性比空气大有毒可溶于水易液化故当氯气泄漏时，要向高处走化学性质化学反应及现象性质体现与金属单质2Na+Cl2点燃2NaCl，产生白烟2Fe+3Cl2点燃2FeCl3，产生棕色烟Cu+Cl2点燃CuCl2，产生棕黄色烟表现氧化性与非金属单质H2+Cl2点燃2HCl，产生苍白色火焰2P+3Cl2点燃2PCl3，产生白色烟雾与H2O反应Cl2+H2OHCl+HClO既表现氧化性又表现还原性与碱反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O其他反应2FeCl2+Cl2=2FeCl3Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl2KI+Cl2=2KCl+I23Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl表现氧化性Cl2与H2O的反应为可逆反应的应用：用除去Cl2中的HCl用收集Cl2氯气的制法工业制法：电解饱和食盐水2NaCl+2H2O电解2NaOH+Cl2↑+H2↑实验室制法：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O○1发生装置：固液加热装置○2净化装置：盛有的洗气瓶——除去盛有的洗气瓶——除去○3收集方法：、○4尾气吸收装置：○5验满方法：将润湿的淀粉-KI试纸放在集气瓶口，试纸，说明集气瓶已满；将润湿的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口，说明集气瓶已满次氯酸结构：H—O—Cl电子式：HClO见光易分解：2HClO光照2HCl+O2次氯酸具有强氧化性，一般可用做漂白剂、消毒剂漂白粉：Ca(ClO)2漂白剂：NaClO氯水的性质氯水应避光保存或现用现配氯水中各微粒的性质成分表现性质实例Cl2呈黄绿色，具有强氧化性，能发生氧化还原反应○1新制氯水能使润湿的淀粉-KI试纸变蓝○2新制氯水能与Na2SO3、FeBr2发生氧化还原反应H+强酸性与Mg反应放出H2，与CaCO3反应放出CO2HClO弱酸性、强氧化性漂白、杀菌、消毒Cl-沉淀反应向新制氯水中加入AgNO3，出现白色沉淀氯水H2OCl2HClOH+Cl-ClO-OH-新制氯水为浅黄绿色有刺激性气味液体所加试剂实验现象参与反应的微粒离子方程式或解释AgNO3Na2CO3有色布条FeCl2SO2石蕊试液12.下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e是浸有相关溶液的滤纸，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4+16HCl→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O，对实验现象的“解释或结论”正确的是选项实验现象解释或结论Aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：Cl2Br2I2Bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性：Fe2+Cl-13.下列说法正确的是（）○1氯气的性质活泼，他与氢气混合后立即发生爆炸○2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吸收○3新制氯水的氧化性强于久制氯水○4检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入硝酸银溶液中○5除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中A.○1○2○3B.○2○3○4C.○3D.○3○514.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，____________。卤素：1)F2：F2的氧化性最强，F-不能被氧化剂氧化氟元素在化合物中的化合价只有-1价氢氟酸会腐蚀玻璃，所以氢氟酸应保存在塑料瓶中2)Br2：溴在常温下为深红棕色液体液溴易挥发，有毒，因此实验室存有少量液溴时要加适量水液封，且盛溴的试剂瓶不能用橡皮塞3)I2：碘易升华，因此可利用该性质分离提纯碘碘与铁反应时，只能生成FeI2，其他卤素单质均可以将铁氧化到+3价15.下列说法正确的是（）A.液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封B.能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝的物质一定是氯气C.某溶液中加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I-D