高考化学二轮复习资料常见非金属元素.docx
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高考化学二轮复习资料常见非金属元素
[考纲要求] 1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一 碳、硅及其重要化合物
1.理清知识主线
H4
―→
O―→
O2
H4
―→
O2(H2S
O3)
2.注意网络构建
3.扫除知识盲点
(1)工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2高温下反应,由于C过量,生成的是CO而不是CO2,该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(2)氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用玻璃塞。
(3)酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF反应。
(4)硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐是硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。
(5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3,但高温下Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因可以从两方面解释:
①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度,由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。
(6)SiO2不导电,是制作光导纤维的材料;Si是半导体,是制作光电池的材料。
(7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。
题组一 重要反应必练
1.按要求书写反应方程式。
(1)制水煤气
C+H2O(g)
CO+H2。
(2)制备粗硅
2C+SiO2
2CO↑+Si。
(3)Mg在CO2中燃烧
2Mg+CO2
2MgO+C。
(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)
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(√)
(2014·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(×)
(2014·重庆理综,3C)
(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√)
(2014·四川理综,1B)
(5)晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料(×)
(2014·江苏,4A)
(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×)
(2014·海南,1C)
(7)玻璃容器可长期盛放各种酸(×)
(2014·海南,9A)
(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维(×)
(2014·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(√)
(2013·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(×)
(2013·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×1.000×10-2mol·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
1.理清知识主线
HC
Cl2―→HCl
―→H
O2―→H
O3―→H
O4
2.注意网络构建
3.扫除知识盲点
(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)。
题组一 重要反应必练
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-。
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)制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体(×)
(2014·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(×)
(2014·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(√)
(2014·四川理综,4C)
(4)除去Cl2中的HCl(g)可通过饱和食盐水、浓H2SO4进行洗气(√)
(2014·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(×)
(2014·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(×)
(2013·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(×)
(2013·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(×)
(2013·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)
题组三 重要实验探究
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
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- 高考 化学 二轮 复习资料 常见 非金属元素