化学第四章《非金属及其化合物》复习学案新人教版必修1.docx
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化学第四章《非金属及其化合物》复习学案新人教版必修1.docx
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化学第四章《非金属及其化合物》复习学案新人教版必修1
第四章非金属及其化合物基础知识复习学案
【知识整理】:
一.无机非金属材料的主角—硅
1.硅.含量:
硅在地壳中含量为,居第位。
制备:
(1)用碳在高温下还原二氧化硅质制取粗硅;SiO2+2C
Si+2CO↑
(2)将粗硅在高温下跟氯气反应生成四氯化硅;Si+2Cl2
SiCl4
(3)四氯化硅经提纯后,再用氢气还原,得到高纯度的硅。
SiCl4+2H2
Si+4HCl
2.二氧化硅和硅酸
(1)二氧化硅(可用于制造光导纤维)
物理性质:
SiO2是溶于水的固体,熔、沸点,硬度(“大”或“小”)。
化学性质:
①与氢氟酸反应方程式:
,利用此反应可用HF的溶液来玻璃。
②酸性氧化物SiO2与CaO反应方程式:
SiO2与NaOH反应方程式:
;
思考:
实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用塞不用塞,试解释其原因?
(2)硅酸
制法:
硅酸钠溶液与稀盐酸反应方程式:
产生现象是。
化学性质:
①弱酸性酸性比较碳酸硅酸。
向硅酸钠溶液中通入CO2反应方程式:
。
②不稳定性硅酸受热发生分解生成和
其化学方程式:
3.硅酸盐是由组成的化合物的总称。
硅酸钠:
其水溶液俗称,呈(“酸”或“碱”)性,是制备
玻璃:
制取普通玻璃原料是,普通玻璃的成分是。
表格:
1、硅酸和碳酸的性质比较
物质
硅酸
碳酸
化学式
H2SiO3
H2CO3
酸酐
SiO2
CO2
制法
硅酸胶体的制备:
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓
CO2+H2O=H2CO3
颜色与状态
白色、固体
无纯态,只存在于水溶液中
水溶性
不溶于水
只存在于水溶液中
酸性比较
H2CO3>H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳,同样可得到硅酸凝胶,说明硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。
2、二氧化碳与二氧化硅的比较
二氧化碳
二氧化硅
状态
物理性质
化
学
性
质
与水反应
与碱反应
熔融烧碱时,使用石英坩埚
与碱性氧化物反应
氧化性
与酸反应
3、常见的硅酸盐产品――传统的无机非金属材料
硅酸盐产品
原料
主要设备
主要成分
玻璃
纯碱、石灰石、石英
玻璃窑
Na2O·CaO·6SiO2
陶瓷
黏土
水泥
黏土和石灰石
水泥回转窑
CaO·SiO22CaO·SiO23CaO·Al2O3
3.特殊功能的含硅物质
物质
性质
用途
碳化硅
俗称金刚砂、具有金刚石的结构,硬度很大
砂纸、砂轮的磨料
含4%的硅钢
有很高的磁性
变压器芯片
硅橡胶
目前最好的耐高温又耐低温的材料
制造火箭、导弹、飞机的零件和绝缘材料
人工制造的分子筛
具有均匀微孔结构,表面积大、具有吸附性
吸附剂和催化剂
【例1】海南.门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第四周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学元素家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测相当准确。
根据元素周期律,下列有关X性质描述中错误的是( )
A.X单质不易与水反应B.XO2可被碳或氢还原为X
C.XCl4的沸点比SiCl4的高D.XH4的稳定性比SiH4的高
二.富集在海水中的元素—氯
一.氯气的结构:
氯的原子结构示意图为,氯原子最外层有个电子,易电子,达到8个电子的稳定结构。
故氯元素的非金属性很强,在化学反应中表现出很强的性。
二.物理性质
⑴通常状况下,氯气是色的体,有毒,有刺激性气味。
⑵密度比空气。
⑶常温下,1体积水能溶解体积的氯气,所以Cl2溶于水。
⑷氯气熔点-1010C,沸点-34.60C,所以氯气是易化的气体.
(人吸入少量氯气,会引起胸部疼痛和咳嗽,吸入大量氯气会中毒致死。
所以,在实验室里闻氯气气味时,必须十分小心。
)
三.化学性质
1.与金属的反应
⑴Na+Cl2=(白烟)
⑵Cu+Cl2=(色烟)
⑶Al+Cl2=(色烟)
⑷Fe+Cl2=(色烟)
【注意】:
氯气能与大多数金属反应,若金属有可变价态,则生成价氯化物
2.与非金属的反应
⑴氢气在氯气中燃烧:
H2+Cl2=(工业制HCl原理)
实验现象:
火焰,在瓶口。
H2、Cl2充分接触,遇强光,会极速的化合,放出大量的热,发生
⑵P+Cl2=PCl3+Cl2=
反应现象:
有生成(中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应)
其中PCl3具有重要用途—生产农药敌百虫.
⑶Si+Cl2
(工业制高纯硅的重要反应)
氯气与钠、铜、氢气、磷的反应说明,燃烧不一定有氧气参加。
的化学反应,都可以叫做燃烧。
3.Cl2与化合物的反应:
⑴跟水的反应:
氯气溶于水所得的溶液叫“氯水”,氯水呈色。
Cl2+H2O
2HClO光照2HCl+O2↑(次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。
)
新制氯水存在的微粒①分子②离子
①一元弱酸,酸性比H2CO3________
②不稳定,见光分解:
HClO______________
HClO的基本性质久置的氯水变成了,主要微粒。
③强氧化性;
④漂白、杀菌能力,使有色布条、品红溶液等褪色,故氯水可用作________。
讨论:
1.氯水与液氯是否为同一物质?
有何区别?
2.新制氯水与久置氯水在成分上有何区别?
3.实验中起漂白作用的是氯气还是次氯酸?
⑵跟碱的反应:
①Cl2+NaOH=(主要用来吸收多余Cl2)
②Cl2+Ca(OH)2=(工业用来制取漂白粉)
漂白粉露置在空气中久置变质失效的化学方程式为:
、
【回答】:
1、漂白粉的主要成分是什么?
、有效成分是什么?
其漂白原理是什么?
(化学方程式)
所以漂白粉应保存。
2、次氯酸具有漂白作用,为什么不用HClO直接漂白,而要转换成次氯酸盐?
四.氯气的用途
氯气是一种重要的化工原料。
氯气除用于消毒、制造盐酸和漂白剂外,还用于制造氯仿等有机溶剂和多种农药。
五.氯气的实验室制法
1.反应原理(实验室制Cl2的方法)
MnO2+HCl(浓)
离子方程式:
在这个反应中:
①盐酸作用?
②足量MnO2和含4molHCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量1mol
(填“小于”或“等于”或“大于”)
③该反应必须加热到90℃左右,为什么温度不能再高?
2.实验装置:
3.除杂装置:
(洗气)
可先将制得的Cl2通过盛有足量的洗气瓶,除去,再通过(或P2O5或CaCl2),除去。
4.收集:
①用向排空气法收集②用排
法收集
5.验满:
①观察法(黄绿色)
②湿润的淀粉-KI试纸(现象:
,化方:
)
③湿蓝色石蕊试纸(现象:
)
6.尾气吸收装置:
烧杯中盛有NaOH溶液(不能用水、Ca(OH)2溶液代替)
离子方程式为:
六.Cl—的检验
向分别盛有盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水的三支试管里,各加入几滴AgNO3溶液。
观察发生的现象。
再滴入几滴稀硝酸,观察发生的变化。
实验现象
解释或离子方程式
加入AgNO3溶液后
加入稀硝酸后
稀盐酸
NaCl溶液
Na2CO3溶液
自来水
蒸馏水
【结论】Cl—的检验方法:
总结:
在不同的情况下,氧水可表现不同的化学性质。
归纳如下:
(1)表现Cl2性质,例如氯水与碘化钾溶液的反应:
Cl2+2kI==I2+2kCl。
(2)表现HClO性质,例如用氯水漂白有色物质或消毒杀菌时,就是利用氯水中HClO的强氧化性,氧化色素或杀死水中病菌。
(3)表现H+性质,例如,向碳酸钠溶液中滴加氯水,有大量气体产生,这是因为:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑。
(4)表现Cl-性质,例如,向AgNO3溶液中滴加氯水:
AgNO3+HCl=AgCl↓+NaNO3。
(5)表现H++HClO性质,如新制氯水中加入石蕊试液,溶液先变红后褪色。
变红是因为氧水中H+表现的酸性,而褪色则是因为氯水中 HClO具有的强氧化性。
【回答】:
a、如何证明氯水中存在Cl2、H+、Cl-、HClO?
b、0.224L(标况)Cl2溶于2L水中,Cl2、Cl-、HClO物质的量之和0.01mol。
训练题目:
1.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是[ D ]
A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
2.用自来水养金鱼时,将水注入鱼缸以前需在阳光下曝晒一段时间,目的是(B)
A.起到杀菌作用 B.使水中次氯酸分解
C.提高水温 D.增加水中氧气含量
3.金属单质与足量的Cl2反应后,生成物的分子式中,正确的是[ BC ]
A.FeCl2 B.CuCl2 C.FeCl3 D.CuCl2
4.下列哪种微粒的化学性质最活泼[ B ]
A.氯分子B.氯原子C.氯离子D.液氯
5.氯水可用来杀菌、消毒,又可作为漂白剂,其中起作用的是[ C ]
A.Cl2 B.HCl C.HClOD.H2O
6.下列关于氯水的说法正确的是[ D ]
A.新制的氧水中只含有Cl2分子和H2O分子
B.新制的氧水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后PH值将变小
7.除去Cl2中混有的少量HCl气体,可将气体通入[ D ]
A.苛性钠溶液 B.饱和NaHCO3溶液
C.澄清石灰水 D.饱和氯化钠溶液
8.实验室制取氧气的试管壁上沾附有MnO2,除去沾附的MnO2可用的试剂是(D)
A.蒸馏水 B.氢氧化钾溶液
C.稀盐酸 D.热的浓盐酸
三.硫和氮的氧化物
1、硫:
俗称,是晶体,溶于水,溶于二硫化碳。
写出反应方程式:
Fe与S;Hg与S;
2、二氧化硫和三氧化硫
(1)二氧化硫
物理性质:
是色,有气味的毒气体,液化,溶于水。
化学性质
:
①酸性氧化物写出反应方程式
SO2与NaOH;
SO2与H2O。
②还原性SO2与O2。
③漂白性原理:
SO2能与某些有色物质反应生成的无色物质。
若加热该无色物质,则易色。
检验SO2常用溶液。
SO2还用于等。
(讨论)二氧化硫和氯水漂白作用的原理有什么不同?
(2)三氧化硫
SO3是色固体,是酸性氧化物。
SO3与H2O(工业制);
3、二氧化氮和一氧化氮
①N2:
是色味的气体,常温下性质。
在一定条件下,N2与O2反应方程式:
。
②NO:
是色毒气体,溶于水。
③NO2:
是色有气味毒气体,溶于水。
NO2与H2O反应方程式为,工业上利用此反应制取。
讨论:
(1)现有一试管二氧化氮,请设计实验,要求尽可能多地使二氧化氮被水充分吸收?
(2)二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
四.氨硝酸硫酸
氮的固定:
是指将转变为。
自然界固定氮有途径有。
工业合成氨的方程式为。
1.氨
(1)物理性质:
氨是色,有气味的气体,溶于水,液化。
(2)化学性质:
①与水反应NH3+H2O⇌⇌.
②与酸反应NH3+HCl=;NH3+H2O+CO2=;
思考:
将分别蘸有浓氨水和浓盐酸两玻璃棒靠近时,会出现什么现象?
为什么?
③氨的催化氧化NH3+O2=
(3)氨的制法
药品:
和反应方程式;
制取装置同制相同;用收集;
验满的方法是;棉花的作用是。
2.铵盐:
是指组成的盐。
铵盐溶于水。
(1)热的不稳定性NH4Cl;NH4HCO3。
(2)与碱反应NH4NO3与NaOH反应方程式:
;
(NH4)2SO4与NaOH反应方程式:
。
3.硫酸和硝酸的氧化性
(1)浓硫酸的脱水性浓硫酸能将许多有机物中按H:
O=脱去,例如。
(2)浓硫酸的强氧化性铜与浓硫酸共热的反应方程式:
;将生成的气体导入品红溶液,产生的现象是;若导入紫色的石蕊试液中,产生的现象是;将反应后液体倒入少量水中,溶液呈色;该反应体现了浓硫酸的性和性;浓硫酸与金属反应均(“有”或“无”)氢气生成。
C与浓硫酸共热的反应方程式:
,该反应的氧化剂是,还原剂是。
(3)硝酸的氧化性铜与浓硝酸反应的方程式为,
产生的现象是。
铜与稀硝酸反应的方程式为,产生的现象是。
上述反应均体现了硝酸的性和性。
硝酸的浓度越大,其氧化性就越
(“强”或“弱”)。
氧化性更强的王水的组成是。
思考:
为什么能用铝制或铁制容器盛放浓硝酸或浓硫酸?
【例3】(09年上海高考题)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。
其原因是( C )
①幕布的着火点升高②幕布的质量增加
③氯化铵分解吸收热量,降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气
A.①②B.③④C.③④D.②④
【例4】(09年广东)下列处理事故的方法正确的是()
A.金属钠着火,可用水扑灭B.误食硫酸铜溶液,可服用鸡蛋清解毒
C.浓硫酸溅到皮肤上,立即用碳酸钠稀溶液冲洗D.氢氧化钠浓溶液溅入眼中,应立即用大量水冲洗,再用稀盐酸冲洗
一、选择题
1.下列物质中,不含有硅酸盐的是
A.水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥
2.一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的,为证明其想法,有同学拿磁铁来吸引一下。
就这一过程而言,属于科学探究中的
A.实验B.假设C.观察D.做结论
3.下列有关环境问题的说法正确的是
A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
B.臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康
C.pH在5.6—7.0之间的降水通常称为酸雨
D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
4.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:
①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是
A.②④⑤③①B.③②④①⑤C.③④②⑤①D.②④③⑤①
5.食盐、食醋、纯碱均为家庭厨房中常用的物质。
利用这些物质不能完成的实验是
A.鉴别食盐和纯碱B.验证蛋壳的主要成分为CaCO3
C.除去热水瓶内壁上的水垢D.检验自来水中是否含有Cl—
6.下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是
A.CO+H2O
CO2+H2B.3NO2+H2O=2HNO3+NO
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑D.2F2+2H2O=4HF+O2
7.在体积为VL的密闭容器中,通入amolNO和bmolO2,反应后容器内氮原子
A.
B.
C.
D.无法确定
8.下列反应中,调节反应物的用量和浓度,可以改变反应产物的是
A.硅与氢氟酸反应B.铁粉与硫粉混合加热
C.Al2O3与强碱反应D.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应
9.在下列反应中,硫酸只表现氧化性的是
A.Cu+H2SO4(浓)B.C+H2SO4(浓)
C.Ba(OH)2+H2SO4D.FeO+H2SO4(浓)
2,4,6
10.若NA表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是
A.1molCl2作为氧化剂得到的电子数为NAB.在0℃,101kPa时,22.4L氢气中含有NA个氢原子
C.14g氮气中含有7NA个电子D.NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比为7︰4
11.下列实验操作或对实验事实的叙述,正确的是
A.用氨气做喷泉实验主要是利用氨气的水溶液呈碱性这一性质
B.常温下,浓H2SO4可贮存于铁制或铝制容器中
C.用瓷坩锅高温熔融NaOH
D.向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,以确定其中是否含有SO42-
12.质量相等的两份铝粉,分别与足量的氢氧化钠溶液和稀盐酸反应,在同温同压下产生氢气的体
A.1:
1B.1:
2C.3:
2D.1:
3
13.下列反应的离子方程式正确的是
A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸:
2H++2Cl-+Ba2++2OH-=2H2O+BaCl2
B.往FeCl3溶液中加入Fe粉:
2Fe3++Fe=3Fe2+
C.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:
Ca2++2OH―+CO2=CaCO3↓+H2O
D.往FeCl3溶液中加入Cu粉:
Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
14.下列说法正确的是
A.镁在空气中和纯净氧气中的燃烧产物只有MgO
B.硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯净氧气中的燃烧产物是SO3
C.钠在敞口容器中长期放置和在空气中燃烧的产物都是Na2O2
D.浓H2SO4和浓盐酸敞口放置在空气中,其溶质的质量分数都将减小
15.溴的氧化性介于氯和碘之间。
利用这一性质判断,下列说法正确的是
A.Cl—、I—离子加入到含Br—的溶液中,均可以将Br—氧化为Br2
B.将Cl2缓慢通入含有相同物质的量浓度的Br—、I—的混合溶液中,Br—先被氧化
C.湿润的淀粉碘化钾试纸遇到氯气会变蓝色
D.在KBr溶液中加入碘水,发生如下反应:
2Br—+I2=2I—+Br2
16.硝酸铜是制备Cu—Zn—Al系催化剂的重要原料。
现有三种制取硝酸铜的实验方案可供选用
①铜与稀硝酸反应制取:
3Cu+8HNO3(稀)
3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②铜与浓硝酸反应制取:
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
③首先将铜屑在空气中加热生成氧化铜,氧化铜与稀硝酸反应制取:
2Cu+O2
2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O
下列说法正确的是
A.制取等量的硝酸铜,需硝酸的量②最少B.制取等量的硝酸铜,②产生的有毒气体比①少
C.三种方案中,硝酸的利用率为③>①>②D.三种方案的反应都可以在铁质容器中进行
17.某无色溶液中,若加入溴水,溴水褪色,若加入NH4HCO3,固体溶解并产生刺激性气味的气体,则该溶液中可能大量存在的离子组是
A.Na+、Mg2+、S2—、ClO—B.H+、Na+、SO42-、NO3—
C.K+、Ca2+、OH—、SO32—D.Na+、K+、Cl-、OH-
18.下列关于硫及含硫化合物的叙述正确的是
A.SO2的漂白原理与次氯酸相同B.硫在空气中燃烧生成大量SO3
C.浓硫酸可以干燥H2、NH3、CO2等气体
D.常温下铝遇浓硫酸钝化,因此可用铝槽车储运浓硫酸
19.在粗碘中含有IBr和ICl,受热时,I2、ICl、IBr均可升华。
在粗碘中加入一种物质后,再进行升华,可制得精碘,应加入的物质是
A.KIB.ZnC.KClD.H2O
20.为检验Na2SO3溶液中是否含有Na2SO4应选用的试剂是
A.BaCl2溶液B.BaCl2溶液、稀盐酸
C.BaCl2溶液、稀硝酸D.BaCl2溶液、稀硫酸
21.某混合气体可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和水蒸气中的两种或多种,当混合气体依次通过:
(1)澄清石灰水(无浑浊现象),
(2)Ba(OH)2溶液(出现白色沉淀),(3)浓硫酸(无明显变化),(5)灼热的氧化铜(变红),(6)无水硫酸铜(变蓝)。
则可以判断混合气体中
A.一定没有CO2,肯定有H2B.一定有H2、CO2,和HCl
C.一定有CO、CO2和水蒸气D.可能有CO2、NH3和水蒸气
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