氯和硅的知识点以及习题.docx

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氯和硅的知识点以及习题

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

①与金属反应如：

a.2Na＋Cl2

2NaCl（产生白烟）

b.Cu＋Cl2

CuCl2（产生棕黄色的烟）c.2Fe＋3Cl2

2FeCl3（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。

②与非金属反应

如：

H2＋Cl2

2HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸

  H2＋Cl2

2HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸

③与水反应：

溶于水的氯气部分与水反应Cl2＋H2O

＋HClO

1．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

④与碱反应：

与NaOH溶液反应

⑤与某些还原性物质反应

如：

a.2FeCl2＋Cl2=2FeCl3

b.2KI＋Cl2=2KCl+I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）

c.SO2＋Cl2＋2H2O=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：

2HClO

2HCl+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）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，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2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

（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

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①无正价和含氧酸、非金属性最强，F－的还原性最弱。

②与H2反应在暗处即爆炸。

③2F2＋2H2O===4HF＋O2。

④HF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①Br2是深红棕色液体，易挥发②Br2易溶于有机溶剂。

③盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞。

（3）碘①I2遇淀粉变蓝色。

②I2加热时易升华。

③I2易溶于有机溶剂。

④食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大。

（4）卤化银①AgF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。

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与Fe反应产生FeI2，其他卤素单质生成FeX3。

五、卤素离子的检验方法

1．AgNO3溶液——沉淀法

2．置换——萃取法

3．氧化——淀粉法检验I－

蓝色

例某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，同时验证氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台已省略），按要求回答问题。

（1）若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应，制得的Cl2的体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是________。

（2）①装置B中盛放的试剂名称为________，作用是________。

装置C中盛放的试剂名称为________，作用是___________。

②装置D和E中出现的现象不同说明的问题是_____________

___________________________________________________。

③装置F的作用是____________________________________。

④写出装置G中发生反应的离子方程式___________________。

（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。

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，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。

你认为该装置应加在_________与_________之间（填装置字母序号），装置中应放入_______（填写试剂或用品名称）。

（1）浓盐酸的浓度随着反应的进行会变小，MnO2与稀盐酸不反应；加热时浓盐酸因挥发而损失

（2）①无水硫酸铜证明有水蒸气产生

无水CaCl2除去气体中的水蒸气

②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性

③吸收氯气④Ag++Cl-====AgCl↓（3）FG湿润的淀粉KI试纸（或湿润的有色布条）

氯及其化合物的习题

1．下列说法中正确的是（　　）

　　A．氯气无漂白作用，液氯有漂白作用B．氯气与铁反应生成FeCl2

　　C．氯气是一种可以和绝大多数金属反应的非金属单质

　　D．氯气跟水反应生成两种强酸

2．下列关于氯水的叙述中正确的是（　　）

　　A．新制氯水中只含有Cl2和H2O分子　B．新制氯水使蓝色石蕊试纸变红

　　C．光照氯水有气泡逸出，该气体是Cl2　D．氯水放置数天后，酸性增强

3．在氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出各自的性质。

下列实验现象和结论一致且正确的是（　　）

A．向氯水中加入有色布条，一会儿后有色布条褪色，说明溶液中有Cl2存在

　　B．溶液呈黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2分子存在

　　C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－存在

　　D．加入NaOH溶液，氯水的黄绿色消失，说明有HClO分子存在

4．Cl2和SO2遇水都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后通入足量水中，向其中加入品红和BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是（　　）

　　①溶液很快褪色　②溶液不褪色　③出现沉淀

　　④不出现沉淀

　　A．①②　　B．①③　　C．②③　　D．②④

5．在下列化学反应中，能证明次氯酸是一种弱酸的是（　　）

　　A．Cl2＋H2O＝HCl＋HClOB．2HClO＝2HCl＋O2↑

C．Ca（ClO）2＋4HCl＝CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O

　　D．Ca（ClO）2＋CO2＋H2O＝CaCO3↓＋2HClO

6．关于氯气与冷的消石灰的反应，下列说法中正确的是（　　）

A．属于复分解反应

　　B．既属于氧化还原反应又属于化合反应

　　C．反应前后，氯元素的化合价一部分升高，一部分降低，其他元素的化合价无变化

　　D．反应前后，氯元素的化合价只降低

7．2007年重庆重大水灾中，受灾居民每家每户除发放了必要的生活用品外，还发放了漂粉精，用于水的消毒，漂粉精的有效成分是（　　）

　A．Ca（OH）2　B．Ca（ClO）2C．CaCl2D．CaCO3

8．如何检验Na2CO3固体中是否混入了少量的NaCl杂质？

写出实验操作步骤和有关的离子方程式。

9．现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是（　　）

　　A．AgNO3溶液B．酚酞试液　C．紫色石蕊试液D．饱和食盐水

10．用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，当有4molHCl被氧化时，生成的Cl2在标准状况下的体积为（　　）

A．22.4LB．11.2LC．44.8LD．89.6L

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

9

17

35

53

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

①氟只有－1价，其余卤素有－l、+1、+3、+5、+7价②单质都具有强氧化性，是强氧化剂③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④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

F2

Cl2

Br2

I2

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

HF＞HCl＞HBr＞HI

（3）卤素单质与水的反应．①2F2+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．

②X2+H2O=HX+HXO（X＝C1、Br、I）．

（4）卤素单质间的置换反应．2NaBr+C12（新制、饱和）=2NaCl+Br2

2Br－+C12=2C1－+Br2

[卤化银]

AgF

AgCl

AgBr

AgI

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（X＝Cl、Br、I）

用途

①检验X－：

Ag＋+X－＝AgX↓（试剂为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：

①微粒数之比；②物质的量之比；③同温、同压下气体的体积之比；④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2×22.4L∶1×22.4L∶2×22.4L

质量比2×28g∶1×32g∶2×44g

（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”．

习题

1、在抢救大出血的危症病人时，常需静脉点滴，输予0.9％的氯化钠溶液（俗称“生理盐水”）是由于人体血液的“矿化度”（即无机盐的相对含量）为0.9％。

另有研究表明，30亿年前地表原始海水的矿化度即为0.9％。

对此，下列猜测或评论中，不足取的是（）

A、人类祖先可能是从原始海洋中逐渐进化到陆地上的

B、人体血液和原始海水的矿化度均为0.9％纯属巧合

C、人体血液和原始海水之间存在着某些尚未被认识的关系

D、人体血液仍然带有原始海水的某些印痕

2、在我们的日常生活中出现了“加碘食盐”、“增铁酱油”、“高钙牛奶”、“富硒茶叶”、“含氟牙膏”等商品。

这里的碘、铁、钙、硒、氟，应理解为（）

A、单质B、分子C、元素D、氧化物

3、溴与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活泼性强，下面是根据氯气的性质，对溴单质性质的预测，其中不正确的是（）

A、溴单质可以和烧碱溶液反应B、溴单质只具有氧化性

C、溴原子最外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子

D、溴离子可以用硝酸酸化过的AgNO3溶液来检验

4、把碘从碘水里分离出来，有下列基本操作：

①静置后分液②充分振荡③把碘水倒入分液

漏斗，再加入萃取剂四氯化碳。

其正确的操作顺序是（）

A、①②③B、③②①C、②③①D、③①②

5、在4份碘化钾淀粉溶液中，分别加入下列物质，能使溶液变蓝的是（）

A、氯化氢         B、溴水           C、氯气           D、溴化钠溶液

6、新制氯水与久置的氯水相比较，下列结论不正确的是（）A

A、颜色相同B、前者能使有色布条褪色

C、都含有H+D、加AgNO3溶液都能生成白色沉淀

7、下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是（）

A、次氯酸不稳定，易分解B、次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸

　C、次氯酸是一种强氧化剂D、次氯酸能使染料和有机色质褪色

8、

如图所示：

若关闭Ⅰ阀，打开Ⅱ阀，让一种含有氯气的气体经过甲瓶后，通入乙瓶，布条不褪色；若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，再通入这种气体，布条褪色。

甲瓶中所盛的试剂可能是（）

①浓H2SO4②NaOH溶液③KI溶液

④饱和NaCl溶液

A、②B、②③C、①②③　　　D、①②④

9、用MnO2和浓盐酸制取氯气。

当4mol氯化氢被氧化，生成的氯气的体积（标准状况）是（）

A、22.4LB、44.8LC、67.2LD、89.6L

10、KCl和KBr的混合物3.87克，溶于水并加入过量的AgNO3溶液后，产生6.63克沉淀，则混合物中含钾为（）

A、24.1％B、40.3％C、25.9％D、48.7％

1、B2、C3、B4、B5、BC6、A7、B8、C9、B10、B

第一节无机非金属材料的主角——硅

一、1.物理性质2.硅的化学性质——还原性

①与氢氟酸反应：

Si+4HF====SiF4↑+2H2↑；

②与NaOH溶液反应：

Si+2NaOH+H2O=====Na2SiO3+2H2↑;

③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

①与水反应

不反应

CO2+H2O

H2CO3

②与酸反应

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

不反应

③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

④与盐反应

高温

SiO2+Na2CO3＝Na2SiO3+CO2↑

SiO2+CaCO3＝CaSiO3+CO2↑

Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3

⑤与碱性氧化物反应

SiO2+CaO＝CaSiO3

CO2+Na2O＝Na2CO3

⑥与碳反应

CO2+C

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①物理性质：

与一般的无机含氧酸不同，硅酸难溶于水。

⑵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。

⑶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

⑷用途：

硅胶可用作干燥剂、催化剂的载体等。

2、硅酸盐⑴硅酸盐：

⑵硅酸钠：

⑶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+CO2↑

SiO2+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+CO2↑

SiO2+CaCO3＝CaSiO3+CO2↑

主要设备

水泥回转窑

玻璃窑

陶瓷窑

主要成分

3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O3

Na2SiO3、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+SiO2

Na2SiO3+CO2↑能发生是因为生成的CO2容易挥发。

【典例1】某氧化物不溶于水，溶于熔化的NaOH中，生成易溶于水的化合物，向稀盐酸中滴加所生成化合物的水溶液，立即有白色沉淀产生，则原氧化物是（　　）

A．Al2O3B．MgO

C．SiO2D．Fe2O3

【典例2】下列说法正确的是（　　）

A．将CO2通入CaCl2溶液或饱和Na2CO3溶液均有白色沉淀生成

B．某溶液中加入Ba（OH）2溶液中有白色沉淀，说明可能有CO

不可能含有HCO

C．在标准状况下将2.24LCO2通入100mL1.0mol/L的NaOH溶液中充分反应，其反应的离子方程式为：

CO2＋2OH－===CO

＋H2O

D．NaHCO3

溶液和Na2CO3溶液可以用CaCl2溶液鉴别