《非金属及其化合物》期末复习学案含高考真题.docx
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《非金属及其化合物》期末复习学案含高考真题
《非金属及其化合物》期末复习学案
一、无机非金属材料主角—硅
(一)在地壳里,硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以_____态存在。
硅元素位于元素周期表中的第___周期,族:
__其原子结构示意图:
_____。
(二)二氧化硅及硅酸
1、物理性质:
二氧化硅广泛存在于自然界中,沙子、石英的主要成分就是二氧化硅,SiO2不溶于水,熔点___、硬度___。
水晶、石英是二氧化硅晶体。
2、化学性质
①酸性氧化物的性质:
Si02是酸性氧化物,是___的酸酑,___于水。
常温下Si02与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na2SiO3),反应的化学方程式为:
_________。
高温下Si02能和碱性氧化物(如CaO)反应生成硅酸盐,反应的化学方程式为:
_________。
②常温下,SiO2能与氢氟酸(HF)反应,此反应常用于刻蚀玻璃,反应的化学方程式为:
_________。
③二氧化硅的弱氧化性:
Si02高温下与C作用可制取粗硅,反应的化学方程式为:
_________。
④请尝试列表比较CO2与Si02的物理性质和化学性质上异同。
二氧化碳
二氧化硅
状态
溶解性
与NaOH反应
与酸反应(HF)
CO2通入水玻璃
SiO2与Na2CO3
高温下反应
3、用途:
①Si02是制造光导纤维的主要原料。
②Si02常被用来制造石英表中的压电材料(3)Si02用于制造各种玻璃制品。
思考:
(1)实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液?
应用什么样的塞子?
(2)Si02不溶于水,如何由Si02制取H2SiO3?
(三)硅酸和硅酸盐
(1)硅酸(H2Si03)硅酸不溶于水,其酸性比碳酸的酸性___。
(2)硅酸钠(Na2Si03):
Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃,常用作________、_______、__________。
往Na2SiO3溶液中通入CO2,能制得硅酸,反应的化学方程式:
_________。
(3)传统三大硅酸盐产品包括___________、___________、_____________。
生产玻璃的化学方程式为:
_____________________________________________________。
【巩固练习】
1.下列说法正确的是
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素②水泥、玻璃、水晶饰物、玛瑙都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能⑥硅材料广泛用于光纤通讯
⑦硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在⑧粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
⑨金刚砂可用作砂纸、砂轮的磨料⑩含硅的钢可用作制造变压器的铁芯材料
2.下列说法正确的是(双选)
A.SiO2溶于水且显酸性B.水玻璃可以用作木材防火材料
C.SiO2是酸性氧化物,它不与任何酸反应
D.向硅酸钠溶液中通入CO2气体,有白色凝胶状固体析出
3.制备单质硅时,主要化学反应如下:
(双选)
①
②
③
下列对上述三个反应的叙述正确的是
A.①③均为置换反应B.①②③均为氧化还原反应
C.在工业生产中,只需要反应①就能得到纯硅D.三个反应的反应物中硅元素均被氧化
4.普通玻璃试剂瓶的主要成份是SiO2。
用该种试剂瓶保存NaOH溶液,长期存放会在瓶口与瓶塞之间出现一种白色粉末状物质,生成该物质的化学反应方程式是。
某同学取该白色粉末状物质溶于水,将得到的溶液分成两份。
(1)一份中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液显色,继续滴加盐酸,边加边振荡,会出现软而透明的凝胶胶体,生成凝胶的化学方程式是。
用一束光线照射该凝胶会出现效应。
(2)另一份中通CO2气体,也会出现凝胶,说明碳酸的酸性比硅酸的(填“强”或“弱”)。
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O,
(1)红Na2SiO3+2HCl==NaCl+H2SiO3,丁达尔
(2)强
二、富集在海水中的元素---氯
(一)氯元素的原子结构与自然界的存在
氯元素位于周期表__周期__族,在自然界中的主要存在形态:
___。
全球海洋中含盐___左右,主要为___、______。
(二)氯气
1、氯气的实验室制法
①反应原理__________________。
②装置:
“+”加热装置
③收集:
法;④干燥:
。
⑤检验:
(1)。
(2)。
⑥尾气处理:
试剂。
装置(画出装置图)。
(1)氯气的物理性质:
________色有__气味的__体,__毒,易__,__溶于水,难溶于__。
实验室中应怎样闻气体:
。
⑵氯气的化学性质:
1与金属单质的反应:
与钠反应方程式。
现象是。
与铁反应方程式。
现象是。
与铜反应方程式。
现象是。
②与氢气的反应:
化学方程式:
,
反应现象:
氢气在氯气中燃烧;氯气与氢气的爆炸实验。
③与水的反应:
与水反应的离子方程式:
,
思考:
氯水哪些中有粒子?
如何证明你的观点?
列表回答(提示:
表头项目可以从粒子、
检验方法、现象、解释或反应式)
次氯酸的性质:
a、一元弱酸(比__弱)
b、强氧化性c、不稳定(见光或受热分解):
化学方程式:
。
④与碱的反应
Cl2+_NaOH--。
(常用于除去多余氯气)
离子方程式:
。
漂白液主要成分是。
漂白粉的制法:
。
其主要成分:
,有效成分:
。
漂粉精的有效成分:
。
漂白原理:
Ca(ClO)2+HCl(稀)=。
(工业)
Ca(ClO)2+CO2+H2O=。
(家庭)
三、氯离子的检验
1、填写下列表格:
2、原理:
被检液中滴入少量__酸化,再滴入__溶液,若产生__,则可断定溶液中含有氯离子。
不可用__、__、酸化,酸化目的是防止(__、__、__)影响。
【巩固练习】
1.下列实验现象和结论一致,正确的是
A.氯水加入有色布条,有色布条褪色,说明溶液中有Cl2存在
B.氯水溶液呈黄绿色,有刺激性气味,说明有Cl2存在
C.氯水加入盐酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,说明有Cl-存在
D.氯水加入NaOH溶液,氯水黄绿色消失,说明有HClO存在
2.工业上利用反应3Cl2+2NH3=N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。
下列说法正确的是(双选)
A.该反应属于复分解反应B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.若管道漏气遇氨就会产生白烟D.生成1molN2有3mol电子转移
3.如图装置中,若关闭活塞,则品红溶液无变化,石蕊试液变红,石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色,石蕊试液变红,石灰水变浑浊。
据此判断气体和广口瓶中盛放的物质是
A.Cl2和NaHCO3溶液
B.HCl和浓H2SO4
C.Cl2和氯水
D.SO2和NaHCO3溶液
4.下列说法正确的是
①漂白粉的有效成分是氯化钙和次氯酸钙
②严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染
③使用二氧化硫增白的食品对人体健康有害
④使用氯气对自来水消毒可能生成对人体有害的有机氯化物
⑤食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向水库及湖泊以利养鱼
A.①②③B.②③④C.①③④D.③④⑤
5.实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其反应的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)====MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)在该反应中,氧化剂是,如有1molCl2生成,被氧化的HCl的物质的量是
mol,转移电子的物质的量是mol;
(2)将制得氯气通入冷的消石灰[Ca(OH)2]中即可制得漂白粉,其反应的化学方程式是
;在某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到含有ClO-与ClO3-物质的量之比为1∶1的混合液,此反应的化学方程式是
;
(3)进行有关氯气的性质实验时,需2.24L的氯气(标准状况),理论上需要MnO2固体的质量为
。
(浓盐酸足量)
(4)前段时间,报纸报道了多起卫生间清洗时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84消毒液”(主要成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。
试根据你的化学知识分析,原因是(用离子方程式表示)。
5.
(1)MnO222
(2)Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O
(3)8.7gCl-+ClO-+2H+==Cl2↑+H2O
6、海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的一种方法:
。
(2)
步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为:
__________________________________________________________________________
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是。
(4)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59℃。
微溶于水,有毒性和强腐蚀性。
他们参观生产过程后,了如下装置简图:
①图中仪器B的名称:
。
②
实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:
。
③C中液体产生颜色为。
为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是。
答案:
(1)蒸馏法
(2)富集溴元素
(3)Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-强酸对设备的严重腐蚀
(4)①冷凝管②控制温度计b的温度,并收集59℃的馏分③深红棕色分液(或蒸馏)
三、硫和氮的氧化物
(一)硫
硫,俗称,色粉末溶于水,微溶于_________,易溶于_________
(二)二氧化硫
1、二氧化硫的物理性质
二氧化硫是色、有气味的气体,密度比空气,易,溶于水。
2、二氧化硫的化学性质
二氧化硫与水的反应,水溶液的酸碱性,二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验:
实验操作
现象
结论
(1)把盛有SO2的试管倒立于水中,打开胶塞
试管内液面。
SO2溶于水。
(2)用pH试纸测定溶液的酸碱度
_________溶液呈性。
(3)滴入2滴品红溶液,振荡;加热试管,再观察
;
。
(1)酸性氧化物的通性:
______________________________________________________________________________。
①SO2与水的反应方程式为______________________。
【概念辨析】可逆反应:
在下,既能向方向进行,同时又能向方向进行的反应。
②SO2与NaOH溶液的反应方程式为______________________。
另举两例反应酸性氧化物这一通性的化学反应:
________________________________,________________________。
(2)还原性:
①与O2的反应方程式为_____________________。
②使______________、_____________褪色。
(3)漂白性:
使_____________褪色,加热会____________,此法可______________。
请归纳你学习到的有漂白性的物质并按以下标准进行分类。
①氧化漂白:
_______________________②化合漂白:
___________③吸附漂白:
__________
【注意】工业上制硫酸的反应
____________________________,_________________________,_________________。
【思考】硫酸酸雨如何形成?
写出反应的方程式
________________________________________________________________________
(三)一氧化氮和二氧化氮
1、一氧化氮和二氧化氮
2、中国有句农谚,叫“雷雨发庄稼”,其中蕴含着丰富的科学知识。
用化学方程式表示:
________、_____________、_____________。
3、科学探究:
如何就可能多地使被水吸收?
①画出你的实验装置图
②设计实验(步骤、想象、解释)
1.SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,发现红色消失。
主要原因是()
A.SO2有漂白性B.SO2溶于水后,溶液呈酸性
C.SO2有还原性D.SO2有氧化性
2.下列物质均有漂白性作用,其漂白性原理相同的是()
①Na2O2②氯水③SO2④活性炭⑤臭氧
A.①②⑤B.①③⑤C.②③④D.①②③
3.为了在实验室模拟用二氧化氮溶于水生成硝酸,现进行如下实验:
实验一:
制备并收集一试管二氧化氮
(1)实验室常用浓硝酸与铜反应制备二氧化氮,化学方程式是。
(2)可用右图装置制备并收集一试管二氧化氮,
①在加入药品前,必须进行的操作是
。
②该装置的缺点是(只填一个缺点既可)
。
实验二:
尽可能多地使试管中的二氧化氮被水吸收
(3)
将装有二氧化氮的试管A倒插入水中(图I),
并轻轻晃动试管,观察到的现象是:
,
反应的化学方程式是 。
(4)从下图中挑选所需的仪器,完成制取O2,并将O2通入到上述实验后的试管A中。
①画出制取O2装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。
固定装置不用画),并标明所用试剂。
、
②某同学在图II的试管A内通入O2的过程中没有观察到液面上升,而是试管内充满了无色气体,主要原因是。
7.
(1)Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2分)
(2)①检查装置的气密性(1分)
②没有尾气处理装置,过量的NO2逸出后将导致空气污染。
(2分)
(或:
不能随时控制反应的开始和停止,浪费药品,且过量的NO2逸出后将导致空气污染)
(3)试管内液面上升到约为试管体积的2/3,气体由棕红色变为无色。
(2分)
3NO2+H2O==2HNO3+NO(2分)
(4)
①
(4分)
[4分,其中药品选择合理1分,仪器绘制正确1分,仪器连接正确2分(胶塞、活塞各1分)]
②O2通入的速度过快,导致试管内迅速充满了O2。
(2分)
四、硫酸、硝酸和氨
(一)浓硫酸的特性
1、浓硫酸的吸水性:
在盛有少量硫酸铜晶体的试管里注入浓硫酸,现象___________,结论____________。
【思考】实验室为什么常用浓硫酸干燥气体?
2、浓硫酸的脱水性:
在蔗糖中加入浓硫酸现象①_____②_____③____。
蔗糖变黑的本质:
【思考】如果浓硫酸不慎沾到皮肤上,怎么办?
3、浓硫酸的强氧化性
(1)浓硫酸与金属铜反应探究
【探讨1】根据反应的现象,你能分步写出铜与浓硫酸反应的化学方程式吗?
【探讨2】上述反应中氧化剂、还原剂各是什么物质?
还原剂与氧化剂物质的量之比是多少?
浓硫酸的作用是什么?
【探讨3】步骤
(2)中观察溶液颜色如何具体操作?
【探讨4】考虑本实验的产物为有毒气体,请你想一想如何改进实验装置?
若想同时证明SO2溶液显酸性,如何改进实验装置?
画出简图。
(2)浓硫酸与非金属(如C)的反应
【思考】根据氧化还原反应的规律,结合在蔗糖中加入浓硫酸的现象,写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式吗?
指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物吗?
(3)常温下,浓硫酸使铁、铝钝化
【浓硫酸、稀硫酸的组成及氧化性的比较】
(二)硝酸的氧化性
1、浓硝酸与铜的反应的化学方程式。
2、稀硝酸与铜的反应的化学方程式。
3、常温下,浓硝酸(或浓硫酸)使铁、铝表面钝化:
钝化原因分析:
浓硝酸(或浓硫酸)将铁、铝表面。
钝化的本质____________________________________________。
(三)氨
1、氨的物理性质:
_____________________________。
氨溶于水的喷泉实验现象的解释:
______________________。
2、氨的化学性质
(1)NH3与水的反应。
NH3·H2O很不稳定,受热会分解。
【液氨与氨水的比较】
(2)NH3与酸的反应:
氨与氯化氢的反应的化学方程式。
上述反应的现象是_______________________
【注意】上述反应可用于氨气的检验
氨与硫酸的反应化学方程式
【思考】氨与硫酸反应有没有类似氨与氯化氢反应的现象?
为什么?
(四)铵盐的性质
1、铵盐受热易分解
写出氯化铵受热分解的反应方程式______________________。
【思考】氯化氨的分解与生成的反应是不是可逆反应?
为什么?
能否用加热氯化铵固体制备氨气?
2、铵盐与碱的反应
写出硝酸铵与氢氧化钠溶液反应的方程式__________________。
写出上述反应的离子方程式________________________。
【思考】实验室如何检验铵盐?
(五)氨的实验室制法
1、反应原理__________________。
2、装置:
“+”加热装置;发生装置与制相似。
3、收集:
法;收集的试管口塞上棉团,作用是。
4、干燥:
。
5、检验:
(1)。
(2)。
6、尾气处理:
试剂。
装置(画出装置图)。
7、实验室能不能用氢氧化钠溶液与氯化铵反应制备氨气?
为什么?
______________________
8、实验室制备氨气的其它方法
(1)直接加热浓氨水
(2)浓氨水与固体烧碱或生石灰混合
【巩固练习】
1.下列有关实验室的说法正确的是()
A.实验室可用浓硫酸干燥氨气B.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
C.实验室用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气
D.实验室用棕色试剂瓶保存浓、稀硝酸
2.下列变化的实质相似的是:
①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色
③二氧化硫能使品红溶液、溴水褪色④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥
⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应
⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字
A.只有②③④B.只有⑤C.只有③④⑥D.全部
3.下列反应中硝酸既表现出了强氧化性又表现了酸性的是
A.氧化铁与硝酸反应B.木炭粉与浓硝酸反应
C.铜与硝酸反应D.氢氧化铝与硝酸反应
4.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是(双选)
A.气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.Z导管口有红棕色气体出现
5.下列装置可用于实验室制氨气的是()BD
6.有四位同学分别对四种溶液中所含的离子进行检测,所得结果如下,其中所得结果正确的是
A.无色溶液加入NaOH溶液加热,产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,原溶液一定含NH4+
B.无色溶液进行焰色反应时产生的焰色是紫色,原溶液一定含Na+
C.无色溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀,再加入稀硝酸白色沉淀不消失,原溶液一定含SO42-
D.无色溶液加入稀HCl产生能使澄清石灰水变白色浑浊的无色气体,原溶液中一定含有CO32-
7.(6分)某学生课外活动小组利用图所示装置分别做如下实验:
在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是________溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是_______________。
在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是________溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是___________。
(1)稀氨水和酚酞;(1分)稀氨水中的NH3逸出,所以溶液的颜色变浅;(2分)
(2)溶有SO2的品红;(1分)SO2气体逸出,品红溶液恢复红色。
8.有一包白色固体(一种二元酸的正盐),下表为进行相关实验的部分实验报告。
(1)请根据实验现象,将你作出的判断填在表格内的相应位置。
步骤序号
操作
实验现象
判断
①
取固体溶于水,得溶液X
得到无色溶液
②
取少量溶液X,加入氯化钡溶液
生成白色沉淀
可能含有__________(填离子符号)
③
取少量溶液X,加入浓氢氧化钠溶液,加热,并在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验
试纸变蓝
含有_____________(填离子符号)
结论:
此白色固体可能是。
(2)若想确认此白色固体的成分,应在步骤(填步骤序号)中加入试剂A,试剂A为。
(3)若在步骤②的操作中,加入试剂A后仍有白色沉淀,写出据此确认的溶液X与氢氧化钡溶液加热反应的离子方程式
。
(1)SO42、SO32、CO32(未写SO32不扣分),NH4+,(NH4)2SO4或(NH4)2SO3或(NH4)2CO3(未写(NH4)2SO3不扣分)
(2)②盐酸
(3)2NH4++SO42+Ba2++2OH=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O
9、
(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是:
。
(2)试用下图所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物。
这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号):
→→→。
(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。
A瓶溶液的作用是,B瓶溶液的作用是,C瓶溶液的作用是。
(4)装置②中所加固体药品是,可验证的产物是,确定装置②在整套装置中位置的理由是。
(5)装置③中所盛溶液是,可验证的产物是。
(1)2H2SO4(浓)+C=====CO2↑+2H2O↑+2SO2↑
(2)④→②→①→③(3)验证产物气流中有SO2将产物气流中SO2全部氧化吸收确认产物气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收
(4)无水硫酸铜(或变色硅胶)水蒸气由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气,所以②必须在①、③之前(5)澄清石灰水(或其他合理答案)CO2(二氧化碳)
四、计算题
10.将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体
在标准状况下的体积为11.2L。
请回答:
(1)转移电子__________mol
(2)NO,NO2的体积各为多少升?
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液加入VmLamoL/L的NaOH溶液,恰好使溶液中Cu2+
全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为多少?
10、
(1)1.02
(2)5.85.4
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