高考化学大二轮专题复习与增分策略训练 专题12 常见非金属元素Word下载.docx
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CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO
。
(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,
Ca(HCO3)2
CaCO3↓+CO2↑+H2O。
(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
2Na++CO
+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
(7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式
Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。
(8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式
Si+2OH-+H2O===SiO
+2H2↑。
(9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式
SiO2+2OH-===SiO
+H2O。
(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式
SiO
+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO
题组二 准确判断物质性质
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中(√)
(2014·
天津理综,3B)
(2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化(√)
重庆理综,1C)
(3)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2(×
)
重庆理综,3C)
(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√)
四川理综,1B)
(5)晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料(×
江苏,4A)
(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×
海南,1C)
(7)玻璃容器可长期盛放各种酸(×
海南,9A)
(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维(×
海南,10D)
(9)石英只能用于生产光导纤维(×
(2013·
福建理综,6A)
(10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√)
广东理综,11C)
(11)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸(×
江苏,4B)
题组三 重要实验探究
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)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式5Fe2++MnO
+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
①滴定前是否要滴加指示剂?
________(填“是”或“否”),请说明理由:
②某同学称取5.000g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100mL溶液,移取25.00mL试样溶液,用1.000×
10-2mol·
L-1KMnO4标准溶液滴定。
达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。
答案
(1)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)平衡气压 浓H2SO4 SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4
(3)Al、B、P
(4)①否 MnO
有颜色,故不需其他指示剂 ②4.48%
解析 依题中信息可知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E中可知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(3)问。
(4)①因MnO
本来有颜色,故不再需其他指示剂。
②由关系式
5Fe2+ ~ MnO
51
n(Fe2+)20.00×
10-3L×
1.000×
L-1
可求出25.00mL试样溶液中n(Fe2+)=0.001mol,所以残留物中铁元素的质量分数为
w(Fe)=
×
100%=4.48%。
考点二 卤素及其重要化合物
HC
Cl2―→HCl
―→H
O2―→H
O3―→H
O4
(1)液氯密封在钢瓶中,而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。
(2)1molCl2参加反应,转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。
(3)实验室制Cl2,除了用MnO2和浓盐酸反应外,还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热,如ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(4)酸性KMnO4溶液,用的是H2SO4酸化而不是盐酸。
(5)ClO-不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性,如ClO-与SO
、I-、Fe2+均不能大量共存;
ClO-体现水解性,因HClO酸性很弱,ClO-水解显碱性,如Fe3++3ClO-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HClO,所以ClO-与Fe3+、Al3+均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3,其离子方程式为
Ca2++3ClO-+SO2+H2O===CaSO4↓+Cl-+2HClO(少量SO2)
Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2Cl-+SO
+4H+(过量SO2)。
1.按要求书写反应方程式(除标注的外,其余均写离子方程式)。
(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制Cl2
MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)工业制Cl2
2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-。
(3)洁厕灵和漂白液混合
ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O。
(4)向水中通入Cl2
Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
(5)制漂白液(写化学方程式)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(6)制漂白粉(写化学方程式)
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(7)在空气中漂白粉漂白的原理
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO。
(8)向FeBr2溶液通入少量Cl2
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(9)向FeBr2溶液中通入等量Cl2
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-。
(10)向FeBr2溶液中通入过量Cl2
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
(1)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体(×
天津理综,2B)
(2)漂白粉在空气中久置变质,是因为漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3(×
新课标全国卷Ⅰ,8B)
(3)验证Br2的氧化性强于I2,可以将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振荡,静置,可观察到下层液体呈紫色(√)
四川理综,4C)
(4)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气(√)
大纲全国卷,10C)
(5)漂白粉在空气中不稳定,所以可用于漂白纸张(×
江苏,4C)
(6)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(×
浙江理综,8A)
(7)用乙醇萃取的方法可以分离溶于水的碘,是因为碘在乙醇中的溶解度较大(×
新课标全国卷Ⅰ,13A)
(8)碘是人体必须的微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物(×
新课标全国卷Ⅰ,7C)
(9)HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质(×
(2012·
山东理综,8A)
3.(2014·
江苏,5)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·
4H2O
答案 C
解析 A项,MnO2固体与浓HCl要在加热的条件下发生反应制取Cl2,缺少加热装置;
B项,除去Cl2中混有的HCl气体,应将混合气体从长导气管通入盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气,较纯净的气体从短导气管流出,选用饱和NaHCO3溶液,可使Cl2中混入CO2气体;
C项,制取Cl2实验结束后,将剩余物过滤除去未反应的MnO2,得到MnCl2溶液,从而回收MnCl2;
D项,MnCl2为强酸弱碱盐,易发生水解反应,直接蒸发溶剂,不能得到纯净的MnCl2·
4H2O。
4.(2014·
江苏,13)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Cl2
B.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HClO
答案 D
解析 A项,Cl2的颜色为黄绿色,正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,正确;
B项,Cl-与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,正确;
C项,Cl2与水反应生成HCl和HClO,H+与NaHCO3反应生成CO2气体,正确;
D项,氯水中的Cl2也能将Fe2+氧化为Fe3+,错误。
考点三 氧、硫及其化合物
H2
―→
O2―→
O3(H2
O4)
(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS2,但不能用酒精。
(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表现SO2酸性氧化物的性质;
使品红溶液褪色,表现SO2的漂白性;
能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现SO2的还原性;
SO2与H2S反应,表现SO2的氧化性;
SO2和Cl2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。
(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
注意区分Zn和浓H2SO4的反应。
(5)C与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行:
无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。
(1)书写离子方程式
①热NaOH溶液除硫
3S+6OH-
2S2-+SO
+3H2O。
②将少量SO2气体通入NaOH溶液中
SO2+2OH-===SO
③将SO2和Cl2等体积混合通入水中
SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO
④将SO2气体通入FeCl3溶液中
SO2+2Fe3++2H2O===SO
+2Fe2++4H+。
⑤向Na2S、Na2SO3混合溶液中加入盐酸
+6H+===3S↓+3H2O。
⑥将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中
3SO2+3Ba2++2NO
+2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
(2)书写化学方程式
①将SO2通入H2S溶液中
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
②Cu和浓H2SO4混合加热
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
③C和浓H2SO4混合加热
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。
④实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑。
(1)室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中(×
大纲全国卷,6B)
(2)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(√)
大纲全国卷,8A)
(3)利用
,根据①浓硫酸,②蔗糖,③溴水,证明浓硫酸具有脱水性、氧化性(√)
新课标全国卷Ⅰ,13B)
(4)利用
,根据①稀盐酸,②Na2SO3,③Ba(NO3)2溶液,证明SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀(×
新课标全国卷Ⅰ,13C)
(5)BaSO3与H2O2的反应为氧化还原反应(√)
天津理综,1B)
(6)二氧化硫可广泛用于食品的增白(×
四川理综,1A)
(7)用Na2S作沉淀剂,除去废水中的Cu2+、Hg2+(√)
广东理综,11D)
(8)用硫酸清洗锅垢中的水垢(×
广东理综,11B)
(9)用SO2漂白纸浆和草帽辫(√)
广东理综,11A)
海南,17)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂,它受热、遇酸易分解。
工业上可用反应:
2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2制得。
实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为________________________________________________
________________________________________________________________________,
c中试剂为____________。
(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。
此浑浊物是____________。
(3)d中的试剂为______________。
(4)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有____________________________
____________________________________________________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入SO2不能过量,原因是______________
答案
(1)SO
+2H+===SO2↑+H2O(或HSO
+H+===SO2↑+H2O) 硫化钠和碳酸钠混合溶液
(2)硫
(3)NaOH溶液
(4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)
(5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解
解析 根据装置图可知,最左侧装置是制备SO2,中间装置用来制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),右侧装置是尾气处理装置(吸收SO2)。
(1)b用来制备SO2,实验室常用亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,离子方程式为SO
+2H+===SO2↑+H2O或HSO
+H+===SO2↑+H2O;
根据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2,可知c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。
(2)因为SO2具有氧化性,溶液中存在S2-,所以二者能发生氧化还原反应生成单质S。
(3)d是尾气处理装置(吸收SO2),所以d中盛放的试剂是NaOH溶液。
(4)控制SO2生成速率,可以采取控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度)的方法。
(5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)属于强碱弱酸盐,与酸容易发生反应(S2O
+2H+===S↓+SO2↑+H2O),若SO2过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生反应导致产品质量减少。
考点四 氮及其重要化合物
H3―→
2O―→
O3
(1)NO只能用排水法或气囊法收集。
(2)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO+3O2+2H2O===4HNO3、4NO2+O2+2H2O===4HNO3两个方程式。
(3)浓HNO3显黄色是因为溶有NO2,而工业上制备的盐酸显黄色,是因为溶有Fe3+。
(4)硝酸、浓H2SO4、次氯酸具有强氧化性,属于氧化性酸,其中HNO3、HClO见光或受热易分解。
(5)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;
金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(6)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验NH
须用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH
的存在。
(7)收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止与空气对流;
收集完毕,尾气处理时,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花放在试管口,以吸收NH3。
(8)铜与浓HNO3反应在试管内就能看到红棕色的NO2,而与稀HNO3反应时需在试管口才能看到红棕色气体。
(9)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。
①将NO2通入水中
3NO2+H2O===2H++2NO
+NO。
②将NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热
NH
+OH-
NH3↑+H2O。
③把NH3通入到AlCl3溶液中
3NH3+3H2O+Al3+===Al(OH)3↓+3NH
④将氨水滴入到FeCl3溶液中
3NH3·
H2O+Fe3+===Fe(OH)3↓+3NH
⑤Cu和浓HNO3反应
Cu+4H++2NO
===Cu2++2H2O+2NO2↑。
⑥Cu和稀HNO3反应
3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O。
⑦C和浓HNO3反应
C+4H++4NO
CO2↑+4NO2↑+2H2O。
①N2和O2的反应
N2+O2
2NO。
②氨的催化氧化
4NH3+5O2
4NO+6H2O。
③实验室用消石灰和NH4Cl制氨气
Ca(OH)2+2NH4Cl
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
④浓HNO3变黄
4HNO3
4NO2↑+O2↑+2H2O。
(1)制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气(×
天津理综,2D)
(2)液氨用作制冷剂不涉及化学变化(√)
重庆理综,1B)
(3)NH3能使酚酞试液变红,所以NH3可用于设计喷泉实验(×
广东理综,9C)
(4)浓氨水可检验氯气管道漏气(√)
海南,9C)
(5)P2O5可用于干燥Cl2和NH3(×
海南,10A)
(6)利用
,根据①浓硝酸,②Na2CO3,③Na2SiO3溶液可证明酸性:
硝酸>碳酸>硅酸(×
新课标全国卷Ⅰ,13D)
(7)利用
,根据②中酚酞试液变红,能证实①中加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物发生反应生成NH3(
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