2018版高考化学一轮复习 第4章 非金属及其化合物（课件+试题）（打包15套）新人教版.zip

1第四章 非金属及其化合物第一节 碳、硅及其化合物考纲定位 考情播报1.掌握碳、硅单质及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解碳、硅单质及其重要化合物对环境质量的影响。3．了解常见的无机非金属材料。4．了解碳、硅及其重要化合物的制备方法。2016·全国甲卷 T7/全国丙卷 T7(D)2015·全国卷ⅠT 26/全国卷ⅡT 7(A)、T 13(D)2014·全国卷 Ⅰ T 8(A、C) 、T 13(D)/全国卷 Ⅱ T7(A、D) 、T 9(B)、T 10(C)2013·全国卷ⅠT 7(D)/全国卷ⅡT 9(B)、T 10(C)2012·全国卷 T8(B、D)考点 1| 碳、硅的性质及其应用[基础知识整合]1．碳、硅单质的存在形式、物理性质和用途碳 硅存在形式 游离态和化合态 化合态单质的结构金刚石：立体网状结构；石墨：层状结构；C60：足球形分子晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石：熔点很高、硬度很大；石墨：硬度较小、电的良导体晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、熔点高、硬度大，有脆性用途 金刚石用于制造切割刀具，石墨用于制造电极、铅笔芯 晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.化学性质碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。2[应用体验]1．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA 族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？[提示] 没有。因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。2．写出由 SiO2制备纯硅的化学方程式。[提示] SiO 2＋2C Si(粗)＋2CO↑，= = = = =高 温 Si(粗)＋2Cl 2 SiCl4，= = = = =△ SiCl4＋2H 2 Si＋4HCl。= = = = =高 温 [考点多维探究]角度 1 碳、硅的性质和应用1．科学家在不断深入的研究中，发现了一系列新的碳单质，对碳单质的研究已发展成3一门独立的科学——碳科学。下列关于碳单质的叙述正确的是( )A．碳的各种单质互称为碳的同素异形体B．碳元素的各种单质结构虽然不同，但性质差别不大C．碳元素的单质性质不同，其用途相同D．碳元素的单质只有金刚石与石墨A [碳的各种单质由于组成结构的不同，性质、应用也不一定相同。]2．(2017·济南模拟)有些科学家提出硅是“21 世纪的能源” ，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是( ) 【导学号：95812062】A．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片B．硅可由二氧化硅还原制得C．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应D．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅D [硅为亲氧元素，在自然界中不存在游离态的单质。]3.下列说法正确的是( )A．单质 氧化物 酸或碱 盐，碳或硅单质可以按上述关系进行― ― →＋ O2 ― ― →＋ H2O ― ― →＋ NaOH或 HCl 转化B．若 a、b、c 分别为 Si、SiO 2、H 2SiO3，则可以通过一步反应实现转化：bc ― →aC．太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属元素与非金属元素的交界位置D．单质硅常用于制造光导纤维C [A 项，SiO 2与 H2O 不反应；B 项，SiO 2不能一步生成 H2SiO3；D 项，SiO 2制造光导纤维。]角度 2 硅的制备4．(2014·天津高考改编)晶体硅(熔点 1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：Si(粗) SiCl4 SiCl4(纯) Si(纯)― ― →Cl2 460℃ ― ― →蒸 馏 ― ― →H2 1 100 ℃(1)工业上用焦炭与石英砂在高温下反应制取粗硅，其反应的化学方程式为_____________________________________________________________，上述反应中的氧化剂是________。(2)粗硅与 Cl2加热到 460 ℃时发生反应，写出该反应的化学方程式_______。(3)在 1 100 ℃时，SiCl 4被 H2还原的化学方程式为_______________。4[答案] (1)2C＋SiO 2 Si(粗)＋2CO↑ SiO 2= = = = =高 温 (2)Si＋2Cl 2 SiCl4= = = = =460 ℃ (3)SiCl4＋2H 2 Si＋4HCl= = = = =1 100 ℃ Si 单质特性理解误区(1)Si 的还原性大于 C，但 C 却能在高温下还原出Si：SiO 2＋2C Si＋2CO↑。= = = = =高 温 (2)非金属单质跟碱液作用一般无 H2放出，但 Si 与碱液作用却放出H2：Si＋2NaOH＋H 2O===Na2SiO3＋2H 2↑。(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但 Si 能与 HF 作用：Si＋4HF= ==SiF4↑＋2H 2↑。(4)非金属单质大多为非导体，但 Si 为半导体。考点 2| 碳、硅的氧化物的性质及应用[基础知识整合]1．一氧化碳的性质及应用(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水，能使人中毒的原因是：与人体内血红蛋白相结合，因缺氧而中毒。(2)化学性质及应用(写出有关化学方程式)①可燃性：2CO＋O 2 2CO2，可作燃料。= = = = =点 燃 ②还原性：CO 还原 Fe2O3的反应为 3CO＋Fe 2O3 2Fe＋3CO 2，可用于冶= = = = =高 温 炼金属。2．CO 2与 SiO2性质的比较(1)共性均属于酸性氧化物，均能与碱、金属氧化物反应，写出二者与 NaOH 溶液(足量)反应的离子方程式：CO 2＋2OH － ===CO ＋H 2O、SiO 2＋2OH － ===SiO ＋H 2O；二者与 CaO 反应的化2－3 2－3学方程式：CO 2＋CaO= ==CaCO3、SiO 2＋CaO CaSiO3。= = = = =高 温 (2)差异性①SiO 2与氢氟酸反应的方程式：SiO 2＋4HF= ==SiF4↑＋2H 2O。②SiO 2与 Na2CO3、CaCO 3的反应——工业制玻璃5SiO2＋Na 2CO3 Na2SiO3＋CO 2↑；= = = = =高 温 SiO2＋CaCO 3 CaSiO3＋CO 2↑。= = = = =高 温 ③CO 2与 H2O 反应的方程式：CO 2＋H 2O H2CO3。④SiO 2为高硬度、高熔沸点的固体，不溶于水，而 CO2为低熔沸点的气体，可溶于水。3．SiO 2与 CO2的用途CO2：制饮料、碳酸盐，干冰用作制冷剂，作灭火剂，干冰用作人工降雨。SiO2：光导纤维、制光学仪器、电子部件，水晶可制作饰品。[应用体验]1．(1)氢氟酸如何保存？能否用玻璃试剂瓶存放？为什么？(2)碱性溶液(如 NaOH)如何保存？能否用带玻璃塞的试剂瓶保存？为什么？[提示] (1)氢氟酸应保存在塑料瓶或铅皿中。不能用玻璃瓶存放，因为氢氟酸与玻璃中的 SiO2反应生成气体 SiF4，强烈腐蚀玻璃。(2)碱性溶液应保存在带有橡皮(胶)塞的玻璃试剂瓶中。不能用玻璃塞试剂瓶保存，因为玻璃塞为磨口，易与碱性物质反应生成黏性物质，使玻璃塞与瓶口黏结。2．写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法。(1)CO(CO2)：___________________________________________________。(2)CO2(CO)：___________________________________________________。(3)CO2(O2)：____________________________________________________。(4)CO2(SO2)：___________________________________________________。(5)CO2(HCl)：___________________________________________________。[提示] (1)通过盛有浓 NaOH 溶液的洗气瓶 (2)通过盛放灼热 CuO 的硬质玻璃管 (3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管 (4)通过盛有饱和 NaHCO3溶液或酸性 KMnO4溶液的洗气瓶 (5)通过盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶[考点多维探究]角度 1 CO 2、CO 的主要性质及应用1．下列关于 CO2的说法，正确的是( )A．CO 2是一种温室气体，但它是植物光合作用的必要反应物B．将过量 CO2分别通入 CaCl2溶液、Na 2SiO3溶液、NaHCO 3溶液、Ca(OH) 2溶液均有白色沉淀生成C．Na、Mg 的失火均可用 CO2灭火D．CO 2、CO、SiO 2均为酸性氧化物A [B 项，过量 CO2通入 CaCl2溶液、Ca(OH) 2溶液不能得到沉淀；C 项，Na 着火生成6的 Na2O2与 CO2反应生成 O2，同时 Mg 与 CO2反应生成 C，不能用 CO2灭火；D 项，CO 不是酸性氧化物。]2．甲气体可发生如下变化：甲气体 乙气体 丙气体 乙气体― ― →通 过 灼 热 的 炭 层 ― ― →通 过 灼 热 的 炭 层 ― ― →通 过 灼 热 的 CuO 丁固体。则甲、乙、丙、丁分别为( )― ― →通 过 澄 清 石 灰 水 A．CO 2、CO、O 2、CaOB．O 2、CO、CO 2、CaCO 3C．O 2、CO 2、CO、CaCO 3D．CO、CO 2、O 2、Ca(OH) 2C [根据实验过程中的现象可依次确定丁为 CaCO3，乙为 CO2，丙为 CO，甲为 O2。]3．往 100 mL NaOH 溶液中通入 CO2，充分反应后，在减压和较低温度下，小心将溶液蒸干，得白色固体 M。通入 CO2的体积 V(CO2)/mL(标准状况下，下同)与 M 的质量 W/g 的关系如图。(1)A 点时，白色固体 M 的化学式为________，通入 CO2的体积为_____mL。(2)C 点时，白色固体 M 的化学式为________，通入 CO2的体积为______mL。(3)推算 B 点时 M 的组成____(用化学式表示)及通入 CO2气体的体积为___mL。[解析] 首先 NaOH 转化为 Na2CO3，继续通 CO2又转化为 NaHCO3，结合图形得出：A 点M 为 Na2CO3， V(CO2)＝1 120 mL；C 点 M 为 NaHCO3， V(CO2)＝2 240 mL；B 点为 Na2CO3和NaHCO3的混合物，由守恒法求出 V(CO2)＝1 792 mL。[答案] (1)Na 2CO3 1 120 (2)NaHCO 3 2 240(3)Na2CO3和 NaHCO3 1 792CO2与强碱(OH － )反应的产物判断技巧当 n(OH－ )∶ n(CO2)的值不同时产物如下：角度 2 SiO 2的主要性质和 SiO2与 CO2的比较4．(2017·临沂模拟)据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，从中提取一种7叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料，将少量这种材料掺入混凝土中，即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是( ) 【导学号：95812063】A．二氧化硅溶于水生成硅酸，所以二氧化硅属于酸性氧化物B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强D．水晶是比较纯净的二氧化硅，沙子的主要成分是硅酸盐B [A 项，SiO 2与 H2O 不反应；C 项，H 2SiO3酸性比 H2CO3弱；D 项，沙子的主要成分为SiO2。]5．(2016·菏泽质检)下列关于 SiO2和 CO2的说法中正确的是________(填序号)。①CO 2、SiO 2分别是碳酸和硅酸的酸酐(酸性氧化物)均能与 NaOH 反应②SiO 2为酸性氧化物，不与任何酸反应③光导纤维的主要成分是 SiO2，能导电④SiO 2＋2NaOH= ==Na2SiO3＋H 2O 体现了 SiO2为酸性氧化物的性质⑤Si→SiO 2→H 2SiO3→SiO 2→SiO 均能一步转化2－3⑥SiO 2＋3C SiC＋2CO↑中 SiO2作氧化剂= = = = =高 温 ⑦CO 2和 SiO2常温下都是由相应的分子构成⑧存放 NaOH 溶液的试剂瓶应用橡皮塞，不用玻璃塞的理由是玻璃中含有的 SiO2与NaOH 反应[解析] ②SiO 2与氢氟酸反应；③光导纤维能传输光，不导电；⑤SiO 2→H 2SiO3不能一步转化；⑥SiO 2既不作氧化剂也不作还原剂；⑦SiO 2是由原子构成的晶体，不是由分子构成。[答案] ①④⑧SiO2的特性及原理(1)一般情况下，碱性氧化物与酸反应，酸性氧化物与碱反应，不与酸反应，但 SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸反应：SiO 2＋4HF= ==SiF4↑＋2H 2O，所以不能用玻璃容器盛放氢氟酸，可以用氢氟酸刻蚀玻璃。(2)一般情况下，酸性氧化物与水反应能生成相应的酸，如 CO2＋H 2OH 2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。(3)一般情况下，因为碳酸的酸性比硅酸强，可发生反应，如Na2SiO3＋CO 2＋H 2O===H2SiO3↓ ＋Na 2CO3，即符合“较强酸制较弱酸”的复分解反应规律。而SiO2与 Na2CO3、CaCO 3高温可以发生反应：Na 2CO3＋SiO 2 Na2SiO3＋CO 2↑(原= = = = =高 温 8理是：难挥发性物质制备易挥发性物质)。考点 3| 硅酸及其盐和无机非金属材料 [基础知识整合]1．硅酸的性质、制备与应用2．硅酸盐(1)概念：由硅、氧和金属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 Na2O·SiO2，钾云母(KH 2Al3Si3O12)写成 K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。(3)硅酸钠(Na 2SiO3)——又称泡花碱①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。②与较强的酸反应生成硅酸。③用途：黏合剂、耐火阻燃材料。3．无机非金属材料(1)传统无机非金属材料水泥 玻璃 陶瓷生产原料 黏土、石灰石 纯碱、石灰石、石英 黏土主要设备 水泥回转窑 玻璃窑 陶瓷窑生产条件 高温(2)新型无机非金属材料，如高温结构陶瓷、光导纤维、生物陶瓷、压电陶瓷等。(3)特殊功能的含硅物质①碳化硅具有金刚石结构，可用作磨料。②含硅元素 4%的硅钢具有导磁性。③硅橡胶具有既耐高温又耐低温的性质。[应用体验]1．硅酸制备硅胶的原理是什么？[提示] 硅酸在水中易聚合形成硅酸凝胶，经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶，称为硅胶。92．(1)写出由 SiO2制备 H2SiO3的化学方程式。(2)写出水玻璃在空气中变质的化学方程式。[提示] (1)SiO 2＋2NaOH= ==Na2SiO3＋H 2O，Na2SiO3＋2HCl= ==H2SiO3(胶体)＋2NaCl。(2)Na2SiO3＋CO 2＋H 2O===H2SiO3↓＋Na 2CO3。[考点多维探究]角度 1 硅酸及其盐和无机非金属材料1．下列关于硅酸及其盐的说法正确的是( )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①Na 2SiO3＋H 2O＋CO 2===Na2CO3＋H 2SiO3↓，反应②Na 2CO3＋SiO 2Na2SiO3＋CO 2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都能发生= = = = =高 温 C．硅酸可以用 SiO2与 H2O 反应制备D．将 CO2通入水玻璃中有白色沉淀生成D [A 项，Na 2SiO3溶液本身能黏结玻璃；B 项，不矛盾，二者的反应条件和环境不同；C 项，SiO 2与 H2O 不反应。]2．青石棉是一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的 46 种化学品之一，其化学式为 Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀 HNO3溶液处理时，还原产物只有 NO，下列说法不正确的是( )A．青石棉是一种硅酸盐材料B．青石棉中含有一定量的石英晶体C．青石棉的化学组成可表示为 Na2O·3FeO·Fe2O3·8SiO2·H2OD．1 mol 青石棉能使 1 mol HNO3被还原B [青石棉是一种硅酸盐，Si 元素以盐的形式存在，不含有 SiO2晶体。]3．(2017·合肥一检)硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( ) 【导学号：95812064】A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂C．某硅酸盐的化学式为 KAlSi3O8，可用 K2O·Al2O3·6SiO2表示D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池C [A.水晶主要成分是 SiO2不是硅酸盐，错误；B.水玻璃是 Na2SiO3溶液，具有黏性，因此可以作黏合剂，由于其不能燃烧，故也是防火剂，错误；C.硅酸盐可以用盐的形式表示，也可以用氧化物的形式表示，在表示时各种元素的原子个数比不变，所以某硅酸盐的10化学式为 KAlSi3O8，可用 K2O·Al2O3·6SiO2，正确；D.高纯度的 SiO2用于制造光纤，高纯度的 Si 用于制造太阳能电池，错误。]硅酸盐氧化物形成的表示方法(1)氧化物的一般书写顺序：活泼金属氧化物― →较活泼金属氧化物― →二氧化硅― →水。(2)氧化物前计量数的配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置计量数，且不同氧化物间以“·”隔开。(3)当计量数配置出现分数时一般应化为整数。如正长石：KAlSi 3O8将K2O· Al2O3·3SiO2，写成 K2O·Al2O3·6SiO2，但原子个数比不变。12 12角度 2 硅及其化合物的转化4．下列变化中，不能一步实现的是( )A．Na 2SiO3→H 2SiO3B．H 2SiO3→SiO 2C．H 2SiO3→SiD．SiO 2→Na 2SiO3C [A 项，Na 2SiO3 H2SiO3；B 项，H 2SiO3 SiO2；C 项，― ― →H＋ ― ― →△ H2SiO3 SiO2→Si；D 项，SiO 2 Na2SiO3。]― ― →△ ― ― →NaOH 5．已知 A 是灰黑色的、有金属光泽的固体单质。根据如图所示的物质之间的转化关系，回答下列有关问题。(1)写出 B、C 两物质的名称：B________，C________。(2)写出 D→B 的化学方程式：__________________________________。(3)写出 B→C 的离子方程式：__________________________________。[解析] 由题意知：A 为 Si，B 为 Na2SiO3，C 为 H2SiO3，D 为 SiO2。[答案] (1)硅酸钠 硅酸 (2)SiO 2＋2NaOH= ==Na2SiO3＋H 2O (3)SiO ＋H 2O＋CO 2===CO ＋ H2SiO3↓2－3 2－311硅及其化合物之间的常见转化关系[课堂小结·反馈达标 1＋1] 全新理念 探究高考 明确考向 1．一组判断，展示高考易误点(1)(2016·全国丙卷)HF 与 SiO2反应实际应用是氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记。( )(2)(2015·全国卷Ⅱ)硅胶可用作食品干燥剂。( )(3)(2014·全国卷Ⅰ)如图：①中为浓硝酸，②中为 Na2CO3，③中为 Na2SiO3溶液，可证明酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸。( )(4)(2014·全国卷Ⅱ)用活性炭去除冰箱中的异味，没有发生化学反应。( )(5)(2014·全国卷Ⅱ)利用如图装置除去 CO 气体中的 CO2气体。( )(6)(2013·全国卷Ⅰ)黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成。( )(7)(2012·全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料。( )(8)(2012·全国卷)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料。( )(9)(2015·安徽高考)SiO 2既能和 NaOH 溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物。( )(10)(2013·广东高考)因为 SiO2可与 HF 反应，所以氢氟酸不能保存在玻璃瓶中。( )(11)计算机芯片和光导纤维的主要成分均为 SiO2。( )[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)√ (8)× (9)× (10)√ (11)×2．一题串知，覆盖高考考什么(2015·全国卷Ⅰ改编)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10 －2 ， K2＝5.4×10 －5 。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H 2C2O4·2H2O)无色，熔点为 101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。12回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C 中可观察到的现象是________________________________________，反应的离子方程式为___________________________________，说明分解产物中含有________。装置 B 的主要作用是_________________________________。[考查 CO2的检验和主要性质](2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B 和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A、B、____________。装置 H 反应管中盛有的物质是________。②能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是________。[考查 CO 的检验与性质](3)若上图中的装置 C 中的澄清石灰水改为水玻璃，则装置 C 中的现象是_______________，反应的离子方程式为_______________，此现象说明 H2SiO3比 H2CO3的酸性________。[考查硅酸及硅酸盐的性质](4)氢氟酸不能用玻璃瓶盛装的理由是(写化学方程式)______________，氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞的理由是(写离子方程式)_________。[考查 SiO2的主要性质][答案] (1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2＋Ca 2＋ ＋2OH － ===CaCO3↓＋H 2O CO 2 冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置13C 反应生成沉淀，干扰 CO2的检验(2)①F、D、G、H、D、I CuO ②H 中黑色粉末变为红色，其后的 D 中澄清石灰水变浑浊(3)白色沉淀或变浑浊，有气泡逸出CO2＋SiO ＋H 2O===H2SiO3↓＋CO 弱2－3 2－3(4)4HF＋SiO 2===SiF4↑＋2H 2OSiO2＋2OH － ===SiO ＋H 2O2－3课时分层训练考点一考点二考点三课堂小结化合态 立体网状 很高 很大 较小 良导 高 大 金刚石 石墨 半导体 血红蛋白 酸性 1碳、硅及其化合物A 组 专项基础达标(建议用时：30 分钟)1．下列关于 C、Si 两种非金属元素的说法中，不正确的是( )A．两者结合形成的化合物是共价化合物B．在自然界中都能以游离态存在C．氢化物的热稳定性比较：CH 4＞SiH 4D．用墨书写的字画可长久不变色，即碳在常温下很稳定B [B 项，Si 在自然界中以化合态存在。]2．下列说法正确的是 ( )A．焦炭具有还原性，高温下能将二氧化硅还原为硅B．晶体硅用于制作半导体材料是因其熔点高、硬度大C．硅主要以单质、氧化物、硅酸盐的形式存在于自然界中D．高纯硅可以制作太阳能电池，其工作原理与原电池相同A [B 项，制作半导体材料的原因是导电特点，与熔点、硬度无关；C 项，硅在自然界中无单质存在；D 项，硅太阳能电池是光能→电能，而原电池是化学能→电能。]3．下列离子方程式不正确的是( )A．向烧碱溶液中通入过量的二氧化碳：2OH － ＋CO 2===CO ＋H 2O2－3B．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳：CO ＋CO 2＋H 2O===2HCO2－3 － 3C．向水玻璃中通入少量二氧化碳：SiO ＋CO 2＋H 2O===H2SiO3↓＋CO2－3 2－3D．向 KOH 溶液中投入 SiO2：SiO 2＋2OH － ===SiO ＋H 2O2－3A [当 CO2过量时，生成的盐为酸式盐(HCO )。]－ 34．(2017·大连模拟)下列说法不正确的是( ) 【导学号：95812065】A．Si 是半导体材料，则 Ge 也是半导体材料B．用 SiO2制取硅酸，应先使二氧化硅与氢氧化钠溶液反应，然后通 CO2C．pH＝1 的溶液中，Na ＋ 、K ＋ 、NO 、SiO 能大量共存－ 3 2－3D．工业用 C 与 SiO2制粗硅的反应中，C 表现还原性C [C 项中，pH＝1 的溶液为酸性溶液，SiO 不能存在。]2－35．下列除杂方法正确的是( )A．SiO 2中含 Al2O3杂质，可以加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去B．CO 2中含有 CO 杂质，可以通入盛有 CuO 的玻璃管且加热2C．CO 2中含有 HCl 杂质，可以通过盛有 Na2CO3溶液的洗气瓶D．Na 2CO3溶液中含有 Na2SiO3杂质，可以通入足量的 CO2，然后过滤B [A 项，SiO 2、Al 2O3均与 NaOH 溶液反应；C 项，Na 2CO3溶液吸收 CO2；D 项，引入NaHCO3杂质。]6．我国成功地发射了嫦娥一号探测卫星，确定对月球土壤中 14 种元素的分布及含量进行探测等。月球的矿产资源极为丰富，仅月面表层 5 cm 厚的沙土就含铁单质有上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi 2O6)、斜长石(KAlSi 3O8)和橄榄石[(Mg，Fe) 2SiO4](逗号表示两种元素各占一部分)等。下列说法或分析不正确的是( )A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿物B．斜长石的氧化物形式可表示为 K2O·Al2O3·3SiO2C．橄榄石中铁为＋2 价D．辉石的氧化物形式为 CaO·MgO·2SiO2B [B 项，K、Al、Si 的个数比为 1∶1∶3，写成氧化物时原子个数比不能变。]7． 《青花瓷》中所描绘的“瓶身描绘的牡丹一如你初妆” 、 “色白花青的锦鲤跃然于碗底”等图案让人赏心悦目，但古瓷中所用颜料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色为硅酸铜钡(BaCuSi 2Ox，铜为＋2 价)。下列关于硅酸铜钡的说法不正确的是( )A．可用氧化物形式表示为 BaO·CuO·2SiO2B．性质稳定，不易脱色C．易溶解于强酸和强碱D． x 等于 6C [若硅酸铜钡溶解于酸和碱就不易保存了。]8．(2017·银川模拟)科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：容器①中进行的反应为①Si(粗)＋3HCl(g)= ==SiHCl3(l)＋H 2(g)；容器②中进行的反应为②SiHCl 3＋H 2===Si(纯)＋3HCl 。下列说法正确的是 ( )A．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用B．最好用分液的方法分离 Si 和 SiHCl3C．反应①和②中 HCl 均作氧化剂D．反应①和②属于可逆反应3A [B 项，Si 为固体，SiHCl 3为液体，不能用分液法分离；C 项，反应①HCl 作氧化剂，反应②HCl 为氧化产物；D 项，反应①和②的条件不可能相同。]9．蛇纹石由 MgO、Al 2O3、SiO 2、Fe 2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸，过滤后，在所得的沉淀 X 和溶液 Y 中分别加入 NaOH 溶液至过量。下列叙述不正确的是( )A．沉淀 X 的成分是 SiO2B．将蛇纹石试样直接溶于过量的 NaOH 溶液后过滤，可得到红色颜料 Fe2O3C．在溶液 Y 中加入过量的 NaOH 溶液，过滤得到的沉淀的主要成分是 Fe(OH)3和 Mg(OH)2D．溶液 Y 中的阳离子主要是 Mg2＋ 、Al 3＋ 、Fe 3＋ 、H ＋B [向蛇纹石试样中加入过量的盐酸，其中的 MgO、Al 2O3、Fe 2O3溶解形成含Mg2＋ 、Al 3＋ 、Fe 3＋ 和 H＋ 的溶液 Y，而 SiO2不溶解形成沉淀 X，溶液 Y 中加入过量 NaOH 溶液，将得到 Fe(OH)3和 Mg(OH)2沉淀，A、C、D 正确；将蛇纹石试样直接溶于过量的 NaOH溶液，其中的 Al2O3和 SiO2溶解形成 AlO 和 SiO ，而 MgO 和 Fe2O3不溶解形成沉淀，B－ 2 2－3错误。]10．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的 90%以上。 【导学号：95812066】(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。A．陶瓷 B．玻璃C．水泥 D．生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO 2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式____________________________________________________________，工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用 Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明 Na2SiO3可用作________。Na 2SiO3可通过 SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚(4)工业上常利用反应 2C＋SiO 2 Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所= = = = =高 温 含元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是________。[解析] (1)生石灰是 CaO，为碱性氧化物且不含硅元素，不属于硅酸盐。(2)SiO 2与NaOH 溶液反应的化学方程式为 SiO2＋2NaOH= ==Na2SiO3＋H 2O。由于 SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。4[答案] (1)D(2)SiO2＋2NaOH= ==Na2SiO3＋H 2O 氢氟酸(3)防火剂 D (4)C SiO 211．(2017·厦门模拟)已知 A、B、C、D、E、F、G、H 可以发生如图所示的转化，反应中部分生成物已略去。其中，A、G 为同一主族元素的单质，B、C、H 在通常情况下为气体，化合物 C 是一种形成酸雨的大气污染物。请填空：(1)写出 E 的两种用途________、________。(2)反应②的离子方程式为__________________。(3)反应③的化学方程式是_______________________________。(4)反应④的离子方程式是_____________________________。(5)写出另外一个由 A 生成 H 的置换反应方程式：_____________。[解析] 由题中信息及转化关系可知，A、B、C、D、E、F、G、H 分别为C、CO 2、SO 2、H 2SiO3、SiO 2、Na 2SiO3、Si、CO。[答案] (1)制光导纤维 作建筑材料(或其他合理答案)(2)SiO2＋2OH － ===SiO ＋H 2O2－3(3)C＋2H 2SO4(浓) CO2↑＋2SO 2↑＋2H 2O= = = = =△ (4)SiO ＋CO 2＋H 2O===H2SiO3↓＋CO2－3 2－3(5)C＋H 2O(g) CO＋H 2(合理即可)= = = = =高 温 B 组 专项能力提升(建议用时：15 分钟)12．(2017·本溪模拟)将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量与通入 CO2的体积的关系可表示为( )5C [向 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合溶液中通入足量 CO2反应的过程为 Ba(OH)2＋CO 2===BaCO3↓＋H 2O,2KOH＋ CO2===K2CO3＋H 2O,2KAlO2＋ CO2＋3H 2O===2Al(OH)3↓＋K 2CO3，K 2CO3＋CO 2＋H 2O===2KHCO3，BaCO 3＋CO 2＋H 2O===Ba(HCO3)2。]13．(2016·鄂豫晋冀陕五省联考)某实验小组设计了如图装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。 【导学号：95812067】已知：PdCl 2溶液可用于检验 CO，反应的化学方程式为CO＋PdCl 2＋H 2O===CO2＋2HCl ＋Pd↓(产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊)。(1)实验时要通入足够长时间的 N2，其原因是____________________。(2)装置 B 的作用是________________________________(3)装置 C、D 中所盛试剂分别为_________________________、_______，若装置 C、D 中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则该反应的化学方程式为_______________________________。(4)该装置的缺点是_____________________________________。(5)资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物 SiC。取 18 g SiO2和 8.4 g 焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体 13.44 L，假定气体产物只有 CO，固体产物只有 Si和 SiC，则 Si 和 SiC 的物质的量之比为________。(6)设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强：____________________。[解析] (1)用 N2排除装置中的空气防止焦炭与 O2反应。(2)A 装置高温加热时，后面的溶液易倒吸进入 A 中，中间加 B 装置的作用是作安全瓶，防倒吸。(3)C、D 是检验 CO2和 CO，防止 CO 的干扰，应先检验 CO2，再检验 CO。6(4)CO 为大气污染物，应加一尾气吸收装置。(5)n(SiO2)＝0.3 mol， n(C)＝0.7 mol， n(CO)＝ 0.6 mol，故 n(SiC)＝0.1 mol， n(Si)＝0.3 mol－0.1 mol＝0.2 mol。(6)根据“强酸制弱酸原理”设计实验。[答案] (1)将装置中的空气排尽，避免空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气对实验产生干扰 (2)作安全瓶，防止倒吸 (3)澄清石灰水 PdCl 2溶液 3SiO2＋4C 2CO2↑＋2CO↑＋3Si (4)缺少尾气吸收装置 (5)2∶1= = = = =高 温 (6)向硅酸钠溶液中通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，证明碳酸酸性大于硅酸1第二节 富集在海水中的元素——卤素(Cl、Br、I)考纲定位 考情播报1.掌握氯元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2．了解氯元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。3．了解海水中提取 Br2、I 2、Mg 的原理和方法。4．了解氯及其重要化合物的制备方法。2016·全国甲卷 T28(2)(4)/全国乙卷 T10(D)、T28/全国丙卷 T(7)C、T 9(C)2015·全国卷ⅠT 7(D)、T 28(1)/全国卷ⅡT 7(C)、T12、T 282014·全国卷ⅠT 8(B)、T 13(B)/全国卷ⅡT 27(2)(3)2013·全国卷ⅠT 7(C)/全国卷ⅡT 10(A)2012·全国卷 T7、T 9D、T 26、T 27(1)考点 1| 氯及其化合物的性质和应用[基础知识整合]1．Cl 2的性质及其应用(写出有关化学方程式)Cl2在通常情况下，是一种黄绿色具有刺激性气味的有毒气体，可溶于水，通常状况下，1体积水能溶解 2体积 Cl2，密度比空气的大。(1)与金属反应与变价金属反应生成高价金属氯化物。①与铁反应：2Fe＋3Cl 2 2FeCl3。= = = = =点 燃 ②与铜反应：Cu＋Cl 2 CuCl2。= = = = =点 燃 (2)与非金属反应与 H2反应：H 2＋Cl 2 2HCl，= = = = =点 燃 或 光 照 (3)与水反应溶于水中的部分氯气与水反应离子方程式为 Cl2＋H 2OH ＋ ＋Cl － ＋HClO。2氯水中含有的粒子有 H2O、Cl 2、HClO、H ＋ 、Cl － 、ClO － 、OH － 。(4)与碱反应①制漂白液(NaClO)的离子方程式 Cl2＋2OH － ===Cl－ ＋ClO － ＋H 2O。②制漂白粉的化学方程式 2Ca(OH)2＋2Cl 2===CaCl2＋Ca(ClO) 2＋2H 2O。(5)与还原性无机化合物反应①与碘化钾溶液反应的化学方程式：2KI＋Cl 2===I2＋2KCl。②与 SO2水溶液反应的化学方程式：Cl 2＋SO 2＋2H 2O===H2SO4＋2HCl。③与 FeCl2溶液反应的离子方程式：2Fe 2＋ ＋Cl 2===2Fe3＋ ＋2Cl － 。2．次氯酸的性质(1)不稳定性：2HClO 2HCl＋O 2↑。= = = = =光 照 氯水须现用现配，保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处。(2)强氧化性①能将有色物质氧化为无色物质，有漂白性。②杀菌、消毒。(3)弱酸性NaClO溶液中通入少量 CO2，化学方程式为 2NaClO＋CO 2＋H 2O===2HClO＋Na 2CO3。3．漂白粉的性质(1)主要成分为 Ca(ClO)2和 CaCl2，有效成分为 Ca(ClO)2。(2)化学性质①水溶液呈碱性，水解的离子方程式为 ClO－ ＋H 2OHClO ＋OH －②与酸性物质作用生成强氧化性的次氯酸，作消毒剂和漂白剂。(3)空气中失效的原理为 Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO3↓＋2HClO,2HClO2HCl＋O 2↑。= = = = =光 照 [应用体验]1．(1)氯水可漂白有色物质是因为 Cl2具有强氧化性而氧化有色物质对吗？为什么？(2)通过什么事实可以说明 Cl2与 H2O反应为可逆反应？[提示] (1)不对。因为氯水的漂白性是 Cl2与 H2O反应生成的次氯酸具有强氧化性。(2)将少量 Cl2通入水中，氯水为淡黄绿色，说明 Cl2与 H2O反应不完全。2．对于可逆反应：Cl 2＋H 2OHCl ＋HClO。填写下列表格。移动方向 c(HClO) c(H＋ )(1)加 NaCl(s)(2)加水 3(3)加 CaCO3(s)(4)光照 [提示] (1)逆反应 减小 减小(2)正反应 减小 减小(3)正反应 增大 减小(4)正反应 减小 增大[考点多维探究]角度 1 氯气及其化合物的主要性质1．某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏，下列关于安全处理措施不正确的是 ( )A．紧急组织群众沿逆风方向疏散B．消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀 NaOH溶液C．处在该环境中的群众，应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子，趴在低洼处等待救援D．处在该环境中的群众，应用浸有一定浓度 NaHCO3的毛巾捂住鼻子，向高处转移C [稀氨水挥发出的 NH3具有强烈的刺激性气味，氯气的密度比空气的密度大，应往高处转移。]2．下列关于氯气及其化合物有关的说法不正确的是________(填序号)。①氯气可使湿润的红布条褪色，所以氯气具有漂白性②Cl 2与过量 Fe反应生成 FeCl2③1 mol Cl 2通入足量的水中反应，转移的电子数为 1 mol④工业上利用 Cl2与石灰乳反应制取漂白粉⑤纯净的 H2在 Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶瓶口呈现雾状；光照 H2和Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸⑥氯气能与水反应生成 HClO和 HCl，久置氯水最终变为稀盐酸，溶液的 pH变大⑦氯水的杀菌消毒是因为含有 Cl2，Cl 2有强氧化性⑧漂白液呈碱性的原因是 ClO－ 水解⑨漂白粉在空气中久置可生成 CaCO3⑩用 Cl2消毒的自来水中可能含有有机氯化物对人体有害[答案] ①②③⑥⑦(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如 FeCl2不能由单质化合生成。(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是 HClO。(3)对于燃烧反应，Cl 2也可以作助燃剂(即氧化剂)。4(4)常温下液态氯与铁不反应，故可用钢瓶贮运液氯。(5)HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。角度 2 氯水的多重性及其应用3．(2014·江苏高考)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( ) 【导学号：95812068】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 Cl－C．向氯水中加入 NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有 H＋D．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 HClOD [A.Cl 2的颜色为黄绿色，是因为氯水中溶解了黄绿色的 Cl2，才使得氯水显示了浅黄绿色，A 选项正确。B．Cl － 与 Ag＋ 结合生成 AgCl白色沉淀，B 选项正确。C．Cl 2与水反应生成 HCl和 HClO，H ＋ 与 NaHCO3反应生成 CO2气体，C 选项正确。D．氯水中的 Cl2也能将 Fe2＋ 氧化为 Fe3＋ ，D 选项错误。]4．向含酚酞的 NaOH溶液中滴加氯水，溶液由红色变为无色，其原因可能有二：一是氯水中含有 HClO，因 HClO具有漂白作用使溶液褪色；二是氯水中含有 H＋ ，因发生中和反应使溶液褪色。请设计简单的实验证明哪种原因是合理的。[答案] 取褪色后的溶液再加入 NaOH溶液，若又恢复红色，则说明后者合理；若不恢复红色，则说明前者合理。(1)氯水性质的多重性(2)氯水的组成及性质在应用中的常见误区①氯水中因 HClO见光分解，随着 HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增强，5无漂白性。 因此，氯水要现用现配。②制取氯水的反应为 Cl2＋H 2OHCl ＋HClO，反应中 Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且 1 mol Cl2参加反应，转移电子数为 NA。③Cl 2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为 Cl2与水反应生成了强氧化性的 HClO。④ClO － 与 Fe2＋ 、I － 、S 2－ 、HS － 、SO 等在水中因发生氧化还原反应不能大量共存。2－3考点 2| 卤素的性质与卤离子的检验 [基础知识整合]1．卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应，如 2Fe＋3Br 2===2FeBr3，但 I2与 Fe反应生成 FeI2。(2)都能与 H2反应生成 HX：X 2＋H 2===2HX(X代表 Cl、Br、I，下同)。(3)都能与水反应：X 2＋H 2O===HX＋HXO(F 2例外：2F 2＋2H 2O===4HF＋O 2)。(4)都能与碱溶液反应：X 2＋2OH － ===X－ ＋XO － ＋H 2O(F2例外)。2．递变性3.卤素及其化合物的特性氟①无正价，氧化性最强，F － 的还原性最弱②2F 2＋2H 2O===4HF＋O 2，与 H2反应在暗处即爆炸③HF 是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中；有毒6溴①Br 2是红棕色液体，易挥发②Br 2易溶于有机溶剂③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴时不能用橡皮塞碘①I 2遇淀粉变蓝色②I 2加热时易升华③I 2易溶于有机溶剂④食用盐中加入 KIO3可防治甲状腺肿大4.卤素离子的检验(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液 生成Error!― ― →① 滴 加 AgNO3溶 液 ② 稀 硝 酸(2)置换——萃取法未知液 ― ― →加 适 量 新 制 饱 和 氯 水 振 荡 ― ― →加 入 CCl4 下 层  或 苯  上 层  振 荡有机层Error!(3)氧化——淀粉法检验 I－未知液 蓝色溶液，表明有 I－― ― →加 入 适 量 新 制 饱 和 氯 水  或 双 氧 水  振 荡 ― ― →加 入 淀 粉 溶 液 振 荡[应用体验]1．下列哪些事实或实验能说明氧化性：Cl 2Br2I2________(填序号)。①氯水分别滴入 KBr、NaI 溶液中颜色加深，而溴水滴入 NaCl溶液中无明显变化，滴入 KI­淀粉溶液中，溶液变蓝②H 2和 Cl2的混合气体光照爆炸，H 2和 Br2的混合气体加热才能反应，而 H2和 I2反应更困难③Fe 分别与 Cl2、Br 2、I 2反应生成 Fe的化合物的化合价高低④HCl、HBr、HI 的热稳定性越来越差⑤Cl 2、Br 2、I 2在水中的溶解度逐渐减小[提示] ①②④2．实验探究(1)填写实验过程中的空白。(2)分别写出反应①、③的离子方程式。[提示] (1)无 橙红 无 紫红7(2)2Br－ ＋Cl 2===Br2＋2Cl － 、2I － ＋Br 2===I2＋2Br － 。[考点多维探究]角度 1 卤素的性质及其应用1．下列关于卤素的叙述正确的是 ( ) 【导学号：95812069】①卤素的钾盐中，最易被氧化的是氟化钾②溴中溶有少量氯气，可以用加入溴化钠再用汽油萃取的方法提纯③溴化银具有感光性，碘化银不具有感光性④氟气跟氯化钠水溶液反应，一定有氟化氢和氧气生成⑤氯气跟水反应时，水既不是氧化剂也不是还原剂A．①③④ B．②③⑤C．②④⑤ D．①③C [①还原性 F－ ＜Cl － ＜Br － ＜I － ，KF 最难被氧化；③AgBr、AgI 见光均易分解，均具有感光性。]2．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。实验过程：Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞 a，滴加浓盐酸。Ⅱ.当 B和 C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。Ⅲ.当 B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞 a。Ⅳ.……(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是________。(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_____________________。(3)B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________。(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____________。(5)过程Ⅲ实验的目的是______________________________________。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。8[答案] (1)  Cl  Cl (2)湿润的淀粉­KI 试纸变蓝(3)Cl2＋2Br － ===Br2＋2Cl －(4)打开活塞 b，将少量 C中溶液滴入 D中，关闭活塞 b，取下 D振荡，静置后 CCl4层变为紫红色(5)确认 C的黄色溶液中无 Cl2，排除 Cl2对溴置换碘实验的干扰(6)原子半径逐渐增大角度 2 卤素离子的检验3．下列叙述中正确的是( )A．能使湿润的淀粉­KI 试纸变成蓝色的物质一定是 Cl2B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别 NaCl、NaBr、KI 三种失去标签的溶液C．某溶液加入 CCl4，CCl 4层显紫色，证明原溶液中存在 I－D．某浅黄色的溴水，加入 CCl4振荡静置后，上层显橙红色B [A 项，使湿润的淀粉­KI 试纸变蓝的物质可能是 Cl2、FeCl 3溶液、NO 2等；C 项，I－ 不能被 CCl4萃取，不显紫色；D 项，CCl 4的密度大于水的密度，下层显橙红色。]4．(2017·临沂模拟)鉴别 NaCl溶液、NaBr 溶液、NaI 溶液可以选用的试剂是( )①碘水、淀粉溶液 ②氯水、CCl 4 ③溴水、苯 ④硝酸、AgNO 3溶液 ⑤氯水、苯 ⑥CCl 4、淀粉溶液A．①②④ B．②③⑥C．②④⑤ D．④⑤⑥C [氯水、CCl 4分别加入 NaCl溶液中，下层为黄绿色，加入 NaBr溶液中，下层为橙红色，加入 NaI溶液中，下层为紫红色；加入氯水、苯与加入氯水、CCl 4现象相似；硝酸、AgNO3溶液与 NaCl、NaBr、NaI 溶液分别得到不同颜色的沉淀。]专项突破 5 Cl 2的实验室制法及其性质探究命题点 1 Cl 2的制取、除杂、收集和尾气处理1．实验装置92．验满方法(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。[对点训练 1] (2017·烟台模拟)实验室制备氯气的装置如图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是( )A．①②④ B．①②③C．①③④ D．②③④D [②除 HCl应用饱和 NaCl，③洗气瓶干燥应从长管进气，④应用 NaOH溶液。]10[对点训练 2] (2017·南昌模拟)为了证明在实验室制备 Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题： 【导学号：95812070】(1)请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：b接________，________接________，________接 a。(2)U形管中所盛试剂的化学式为 _____________________。(3)装置③中 CCl4的作用是________________________________。(4)乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入 AgNO3溶液的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入 AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某个装置之后再加装置⑤。你认为装置⑤应加在________之后(填装置序号)，瓶中可以放入________。(5)丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中 AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成________，如果观察到__________的现象，则证明制Cl2时有 HCl挥发出。(6)若取过量的 MnO2与一定体积的浓 HCl(含溶质 HCl为 0.4 mol)制备 Cl2(假设 HCl的挥发不计，装置气密性良好)，则制备的 Cl2总小于 0.1 mol的原因是_________________________________________________________________。[解析] 为验证其猜测，应先检验水蒸气的存在，之后再检验 HCl的存在。水蒸气的检验一般使用无水 CuSO4(变蓝)，HCl 的检验一般使用 AgNO3溶液(生成白色沉淀)。但是Cl2的存在会干扰 HCl的检验，故在检验 HCl之前应先除去其中的 Cl2(用 CCl4吸收)。在检验 HCl之前为确认 Cl2已经除尽，可在③之后增加装置⑤，其中可以放入湿润的 KI­淀粉试纸或湿润的有色布条等。由于 HCl的水溶液有酸性，能够使酸碱指示剂变为红色，而氯气的水溶液既有酸性也有漂白性，能够使紫色的石蕊试液先变红，后褪色，所以丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置⑤，只需将原烧杯中 AgNO3溶液换成其他溶液，可将溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到紫色石蕊试液变红而不褪色的现象，则证明制 Cl2时有 HCl挥发出。11[答案] (1)e f d c (e 和 f顺序可以交换)(2)CuSO4 (3)吸收 Cl2(4)③ 湿润的 KI­淀粉试纸(或湿润的有色布条等其他合理答案)(5)紫色石蕊试液 紫色石蕊试液变红而不褪色(6)随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，稀盐酸与 MnO2不反应，反应停止，故盐酸中的 HCl不可能全部参加反应(1)Cl2的制备过程中注意 4点①反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与 MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的 HCl不可能全部参加反应。②加热温度：不宜过高，以减少 HCl挥发。③尾气吸收：Cl 2有毒，必须有尾气吸收装置，常用吸收剂为 NaOH溶液或碱石灰，不用澄清石灰水，因澄清石灰水中 Ca(OH)2浓度小，吸收慢且吸收不完全。④实验结束后，先使反应停止并排出残留的 Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。(2)有关实验装置或装置试剂作用的答题模板发生装置 生成……或产生……或制取……⇓除杂装置 除去(吸收)……防止……干扰(影响)或除去……中的杂质，以免影响测量结果⇓性质实验装置 与……反应或验证……说明……或比较……或检验……⇓收集装置 用……收集方法 利用……装置⇓尾气吸收装置 吸收……防止……的污染(影响)命题点 2 以 Cl2的性质探究为主题的综合试题分析常见实验装置如图所示：12注意：在具体制备 FeCl3、AlCl 3、CuCl 2的装置中还要注意防止他们的水解问题。[对点训练 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450～500 ℃) ，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 SiCl4 BCl3 AlCl3 FeCl3 PCl5沸点/℃ 57.7 12.8 － 315 －熔点/℃ －70.0 －107.2 － － －升华温度/℃－ － 180 300 162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13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)。(4)H2与 SiCl4反应的化学方程式为______________________。[解析] 依题中信息可知 A为 Cl2的发生装置，B、C 为 Cl2的净化装置，D 中发生反应2Cl2＋Si SiCl4，生成 SiCl4用 E收集，B 中为饱和食盐水将氯化氢气体除= = = = =△ 去，C 中应为浓 H2SO4除水，由表中数据可知 SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，即可轻松完成第(3)问。[答案] (1)MnO 2＋4H ＋ ＋2Cl － Mn2＋ ＋Cl 2↑＋2H 2O= = = = =△ (2)平衡气压，使浓盐酸顺利流下 浓 H2SO4 SiCl 4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4(3)Al、B、P(4)SiCl4＋2H 2 Si＋4HCl= = = = =高 温 [课堂小结 ·反馈达标 1＋1] 全新理念 探究高考 明确考向 1．一组判断，展示高考易误点(1)(2016·全国丙卷)利用次氯酸具有强氧化性可用于漂白织物。( )(2)(2016·全国丙卷)浓 HCl制备纯净 Cl2时可让气体产物先通过浓 H2SO4，后通过饱和食盐水。( )(3)(2014·全国卷Ⅰ)漂白粉在空气中久置变质是由于漂白粉中的 CaCl2 与空气中的CO2反应生成 CaCO3。( )(4)(2012·全国卷)液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封。( )(5)(2015·山东高考)向 NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色说明 Br－ 的还原性强于 Cl－ 。( )(6)(2015·浙江高考)为测定新制氯水的 pH，用玻璃棒蘸取液体滴在 pH试纸上，与标准比色卡对照即可。( )(7)(2015·海南高考)等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数相等。( )(8)(2014·江苏高考)漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张。( )(9)(2015·四川高考)除去氯气中的 HCl气体，装置如图。( )(10)(2015·广东高考)向含 I－ 的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，现象是溶液变成蓝色，说明氧化性：Cl 2＞I 2。( )14[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)√2．一题串知，覆盖高考考什么(2017·衡水模拟)如图所示是一个制取 Cl2并以 Cl2为原料进行特定反应的装置，多余的 Cl2可以贮存在 b瓶中，其中各试剂瓶中所装试剂为：B(氢硫酸)、C(淀粉­KI 溶液)、D(水)、F(紫色石蕊试液)。(1)若装置 A烧瓶中的固体为 MnO2，液体为浓盐酸，则其发生反应的化学方程式为________________________________________。[考查 Cl2的制备原理](2)B、C 中的现象分别为_______________________________________、________________________________________，发生反应的离子方程式_____________________________________、__________________________________。[考查 Cl2的氧化性](3)装置 E中硬质玻璃管内盛有炭粉，若 E中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出 E中反应的化学方程式： __________。[考查 Cl2的性质](4)D中溶液的存在微粒有___________________________。[考查 Cl2与 H2O反应及氯水的成分](5)在 F中紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_______________________________________。[考查盐酸和氯水的性质](6)若 F中盛有 NaOH溶液，其作用是____________。[考查 Cl2的尾气处理][答案] (1)MnO 2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl 2↑＋2H 2O= = = = =△ (2)上部空间由无色变黄绿色，有浅黄色沉淀生成 上部空间由无色变为黄绿色，溶液变蓝色 Cl 2＋H 2S===2H＋ ＋2Cl － ＋S↓ Cl 2＋2I － ===I2＋ 2Cl－(3)C＋2H 2O＋2Cl 2 CO2＋4HCl= = = = =△ (4)H2O、Cl 2、HClO、H ＋ 、Cl － 、ClO － 、OH －(5)E中生成的酸性气体进入 F中可使紫色石蕊试液变红，未反应完的 Cl2进入 F中与水作用生成 HClO，HClO 具有漂白作用，使溶液的红色褪去(6)吸收尾气 Cl2和 HCl，防止污染空气15