第四章非金属及其化合物.docx
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第四章非金属及其化合物
课堂练习(P74)
8.下列反应的离子方程式中,不正确的是
A.二氧化硅和氢氟酸反应:
SiO2+4H+===Si4++2H2O
B.二氧化硅和氢氧化钾溶液反应:
SiO2+2OH-===SiO32-+H2O
C.水玻璃中滴入盐酸:
SiO32-+2H+===H2SiO3↓
D.碳酸钡滴加稀硝酸:
BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑
10.已知下列物质有如下图所示转化关系,水和部分产物已略去.
①X为不溶于水的坚硬固体,Z无固定熔点,是现代建筑中不可缺少的装饰材料.②无色气体A是引起温室效应的主要气体.③B、D均为难溶于水的白色固体.④高纯度的F是制造电脑芯片的一种非金属单质.据此回答下列问题:
(1)B的化学式是__________,F的名称是________.
(2)由X、Y制F的过程中,Y作________(填“氧化”或“还原”)剂.
(3)转化①的化学方程式为_________________________________________________.
(4)转化②(A少量)的离子方程式为___________________________________________.
课后作业(P75)
5.将过量的CO2分别通入①CaCl2溶液;②Na2SiO3溶液;③NaAlO2溶液;④饱和Na2CO3溶液;⑤Ca(OH)2.最终溶液中有白色沉淀析出的是()
A.①②③④⑤ B.②③④C.②④⑤ D.①②④
7.关于工业制金刚砂的反应:
SiO2+3C
SiC+2CO↑,下列说法正确的是()
A.SiO2是氧化剂,C为还原剂B.碳的还原性比硅强
C.氧化剂和还原性的物质的量之比为2∶1D.1molSiO2参与反应时,转移电子4mol。
9.下列应用与二氧化硅的性质无关的是()
A.氢氟酸不能用玻璃瓶盛装B.实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞
C.可用来做石英钟、石英表,耐高温的石英玻璃D.硅胶是常用的干燥剂及催化剂的载体
11.下列关于二氧化硅的叙述中不正确的是()
A.在固态和液态时,均不导电B.能跟强碱反应,但不能与水反应
C.硅与碳最外层虽均有4个电子,但SiO2的物理性质与CO2的不同,化学性质类似
D.既是酸性氧化物,又是碱性氧化物
14.为确定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某同学设计了如图所示的装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。
请据此回答
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为_______________。
(2)装置B所盛的试剂是___________,其作用是________________。
(3)装置C所盛试剂是____________,
C中反应的离子方程式是___________________。
15.A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成,且四种化合物中阴、阳离子各不相同。
阴离子
Cl-、SiO32-、OH-、NO3-
阳离子
H+、Ag+、Na+、K+
已知:
A溶液呈强酸性,且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀,B的焰色反应呈黄色。
回答下列问题:
写出A、B、C、D的化学式:
A,B,C,D
写出A溶液与B溶液反应的离子方程式:
请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号:
17.从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)Fe的原子序数为26,Fe位于元素周期表中第周期,第族.
(2)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为 ;流程乙加入烧碱后生成SiO32-的离子方程式为.
(3)滤液E中溶质的主要成份是 (填化学式),写出该溶液的一种用途:
.
(4)写出检验滤液B中是否含Fe3+离子的方法:
.
课堂练习(P78)
9.下图中的每一方格表示相关的一种反应物或生成物。
其中B是一种单质,其余物质也都是有B元素的化合物。
C是一种钠盐,E是C的对应的酸,B的结构类似金刚石,D为B的氧化物(其他不含B元素的反应产物以及各步反应添加的必要试剂和反应条件已被略去),请填写空白:
(1)A、D、E的化学式分别为___________、______________、______________。
(2)A和B的互转在工业上有什么实际意义________________________________。
(3)写出D→C反应的化学方程式:
______________。
(4)写出E→D反应的化学方程式:
______________。
10.矿泉水一般是由岩石风化后被地下水溶解其中可溶解部分生成的,此处所指的风化是指矿物与水及二氧化碳同时作用的过程。
例如,长石(KAlSi3O8)风化生成高岭土[Al2(Si2O5)(OH)4],此反应的离子方程式为:
2KAlSi3O8+2CO2+7H2O=2K++2HCO3-+4H2SiO3+Al2(Si2O5)(OH)4
(1)将上述复杂硅酸盐改写成氧化物形式:
①KAlSi3O8______________;②Al2(Si2O5)(OH)4______________。
(2)上述反应能够发生的原因是_______________________。
课后作业(P79)
10.不用任何其它试剂就可以将①Na2SiO3②Na2SO4③CuCl2④KCl⑤Ba(NO3)2五种溶液鉴别出来的顺序是( )A.③④⑤①② B.③①⑤②④ C.①③④②⑤ D.③②①④⑤
11.工业上常用SiO2与C在高温下发生反应制造粗硅,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物质的量之比为1∶1。
下列说法中正确的是( )。
A.C与SiO2反应可制粗硅,说明C的还原性强于硅B.制造粗硅时的反应为2SiO2+5C
Si+SiC+4CO↑
C.任何条件下Si、SiC都不可能在空气中燃烧D.用该方法制备粗硅时产生的气体可直接排入空气中
12.有一粗铝,含铁和硅两种杂质。
取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中,放出等量的H2,则该粗铝中铁和硅的关系正确的是()
A.物质的量比为1:
1B.物质的量比为1:
2C.质量比为4:
1D.质量比为2:
1
14.常见物质之间的转化如下图所示,其中B常用于制造光导纤维,其对应的单质的结构与金刚石的结构是相似的。
(1)试推测:
ACF(写化学式)
(2)试写出反应⑥的离子方程式:
(3)在反应①中,碳的作用是,当生成1molA时,转移电子的物质的量为。
15.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定,工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。
(1)根据性质,推测氮化硅陶瓷的用途是______________(填序号)。
A.制汽轮机叶片B.制有色玻璃C.制永久性模具D.制造柴油机
(2)写出N的原子结构示意图:
______________,请写出氮化硅的化学式:
______________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,除氢氟酸外,它不与其他无机酸反应。
试推测该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式:
______________。
(4)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅,反应的化学方程式为______________。
16.硅单质及其化合物应用范围很广。
请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。
三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式:
。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。
SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,配平后的化学反应方程式为 ;H2还原SiHCl3过程中若混入O2可能引起的后果是 。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是 (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。
取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入稀硝酸,振荡。
写出实验现象并给予解释 。
17.电子工业中利用镁制取硅的反应为2Mg+SiO2
2MgO+Si,同时会发生副反应:
2Mg+Si
Mg2Si,在Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷),SiH4在常温下是一种不稳定、易自燃的气体。
下图是进行Mg与SiO2反应的实验装置。
试回答下列问题
(1)由于O2和H2O(g)的存在对该实验有不良影响,实验中应通入X气体作为保护气。
在A、B、C三种仪器中反应开始前的试剂分别是:
A___,B___,C___(填序号)。
①稀硫酸②浓硫酸③稀盐酸④石灰石⑤纯碱⑥锌粒
(2)实验开始时,必须先通入X气体,再加热反应物,其理由是__________________;当反应引发后,移走酒精灯,反应能继续进行,其原因是_______________。
(3)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸,可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因用化学方程式表示为:
①________________,②________________。
(4)这样制得的硅会混有杂质(如SiO2等)而称粗硅,有人设计了如下流程进行提纯:
①操作(I)的名称是______________________②涉及的化学方程式为_______________________
课堂练习(P82)
4.下列关于氯的描述中,正确的是
A.Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯B.红热的铜丝在氯气中燃烧后生成蓝色的CuCl2
C.有Cl2参加的反应必须在溶液中进行D.钠在Cl2中燃烧生成白色固体NaCl
5.下列说法正确的是:
①氯原子和氯离子性质一样;②+5价的氯原子只具有氧化性;③氯原子比氯离子少一个电子;④氯气具有氧化性,不具有还原性;⑤盐酸既具有氧化性、酸性,又具有还原性;⑥氯气的氧化性比盐酸的氧化性强( )A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.③⑤⑥
6.下列关于氯的说法正确的是( )
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.氯水呈浅绿色,说明溶解在水中的Cl2与水反应生成了HClO
C.实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA表示阿伏伽德罗常数)
9.北京时间2011年3月11日13时46分,日本本州岛仙台港以东130公里处,发生了9.0级(日本地震厅)地震,并引发特大海啸,地震过后,水源遭到严重污染,幸存者脱离危险到达安全地点后首先要保证饮用水的安全。
若你是他们的饮用水消毒专家,你会为灾区带去哪些饮用水消毒剂?
①请根据举出的两组药品,简单介绍药品的消毒原理(用文字或化学方程式表示):
药品一:
氯水、漂白粉、84消毒液等的消毒原理是_。
药品二:
过氯化钠、双氧水、臭氧等的消毒原理是具有强氧化性。
②请在提供的药品中选择一种你认为最好的带上飞机,并说明原因。
选择,原因是
________________________
(2)某同学将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,如下图所示,经日光照射一段时间后。
①观察到的现象是()
A.气体黄绿色变浅,管内水面无变化B.气体黄绿色不变,管内水而无变化
C.气体黄绿色变浅,管内水面先卜升而后又逐渐下降
D.气体黄绿色不变,管内水面先卜升而后又逐渐下降
②试管中最后剩余的气体约占试管容积的____________
10.将0.1mol的MnO2和40ml,10mol/L的浓盐酸混合后加热,充分反应后,向所得溶液中加入足量AgNO3溶液.
(1)产生的Cl2在标况下的体积V(Cl2)为_____________(可填写体积范围)
(2)产生的AgCl沉淀的物质的量为_____________(假设盐酸不挥发),且产生的Cl2的物质的量为amol。
氯气不能与非金属反应
课后作业(P83)
1.在氯水中加入下列物质能使氯水颜色变浅,甚至褪色的是()
A.镁粉B.NaOHC.Na2CO3D.AgNO3E.铁粉
6.已知反应:
KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,如图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。
下表中由实验现象得出的结论完全正确的是()
选项
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液变红色
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液褪色
Cl2具有酸性
C
石蕊溶液先变为红色后褪色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液中变蓝色
Cl2具有氧化性
7.如图,从A处通入纯净的Cl2,关闭B阀时,C处的干燥红色布条上看不到明显现象;当打开B阀后,C处红色布条褪色,则D瓶中装的是()
A.浓H2SO4B.NaOH溶液C.H2OD.饱和NaCl溶液
10.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()
①氯气;②液氯;③新制氯水;④氯气的酒精溶液;⑤盐酸;⑥盐酸酸化的漂白粉溶液。
A.①②③B.①②③⑥C.③⑥D.③④⑥
11.2009年委内瑞拉发生氯气泄漏及爆炸事故,喷出的氯气造成了多人死亡。
作为消防干警现场的下列处理方法和过程较合理的是()
①及时转移疏散人群,同时向有关部门如实报告事故有关情况②被转移人群应戴上用浓NaOH处理过的口罩③用高压水枪向空中喷洒含碱性物质的水溶液可解毒④被转移人群可戴上用Na2CO3处理过的口罩(湿润)⑤将人群转移到地势较低的地方即可,不必走太远⑥及时清理现场,检查水源和食物等是否被污染⑦常温下氯气能溶于水,所以只要向空气中喷洒水就可以解毒
A.②③④⑤B.①③④⑥C.①②⑤⑥D.①③⑤⑦
12.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液,最合理的生产途径是( )
A.
Cl2
F
eCl3
FeCl3溶液
B.Cl2
HCl
盐酸
FeCl2溶液
FeCl3溶液
C.Cl2
HCl
盐酸
FeCl2溶液
FeCl3溶液
D.
―→FeCl3溶液
13.某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-、ClO3-的物质的量浓度之比为1:
3,则Cl2与NaOH溶液反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素物质的量之比为()A、21:
5B、11:
3C、3:
1D、4:
1
14.室温下,单质A,B,C分别为固体、黄绿色气体、无色气体,在合适反应条件下,它们可以按下图进行反应。
又知E溶液是无色的,请回答:
(1)A是 、C是 (请填化学式)。
(2)反应①的化学方程式为:
。
(3)反应③的化学方程式为:
。
(4)反应④的化学方程式为:
。
16.某化学实验兴趣小组为探究实验室制备Cl2 的过程中有水蒸气和HCl挥发来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略):
试回答下列问题:
(1)下列方法中,可制得氯气的是 .
①MnO2和浓盐酸混合共热 ②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热③次氯酸钠和浓盐酸混合 ④KClO3和浓盐酸混合共热⑤KMnO4和浓盐酸混合
(2)若用含有0.2mol HCl 的浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2,制得的Cl2在标准状况下的体积总是小于1.12L的原因是 .
(3)①装置B的作用是 ,现象是 .
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是 .
③装置E 的作用应该是 .
④写出装置F中发生反应的离子方程式 .
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确认最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,为了保证实验结论的可靠性,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 之间(填装置字母序号),装置中应加入 .
18.某化学研究小组的成员经过学习得知,Cl2与H2O发生下列化学反应,并且HClO具有比Cl2更强的氧化性.Cl2+H2O
HCl+HClO他们为了探究新制饱和氯水的组成和性质而进行了科学实验:
先观察了氯水的外观性质以后,又用胶头滴管将该氯水逐滴滴入含有酚酞的NaOH溶液中,边滴边振荡,并连续观察现象,发现溶液的红色逐渐褪去而得无色溶液.以下的一些问题需要请你来配合回答:
(1)请写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式:
____________________.
(2)若不再进行更多的实验,请说明能快速判断氯水中含有Cl2的主要依据:
_______________________.
(3)根据预测,实验中溶液红色褪去的原因可能有两种,请用简要的文字说明之:
①_______________________;②__________________________.
(4)他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②,在此之前先做了实验预案的设计.请你简述实验的方法、现象和结论.
_____________________________
课堂练习(P85)
2.氯化碘(ICl)的化学性质跟氯气相似,预计它跟水反应的生成物是()
A.HI和HClOB.HCl和HIOC.HClO3和HIOD.HClO和HIO
3.将氯水滴入KI溶液中,用力振荡,后静置
(1)该溶液呈()A.橙红B.紫红色C.橙色D.褐色
(2)再加入苯,充分振荡后静置()
A.液体不分层,液体为无色B.液体不分层,液体为紫红色
C.液体分两层,上层为紫色,下层接近无色D.液体分两层,上层为紫褐色,下层为橙色
E.液体分两层,上层接近无色,下层为褐色F.液体分两层,上层为褐色,下层为紫色
4.下列说法正确的是()
A.某溶液与淀粉KI溶液混合后呈蓝色,说明溶液一定是氯水
B.某溶液中滴入AgNO3溶液后产生白色沉淀,说明该溶液中一定含Cl-
C.氟气通入NaCl溶液中,一定有氢氟酸和O2生成
D.纯净的H2可以在O2中安静地燃烧,但H2不能在Cl2中燃烧答案:
6.已知某溶液中Cl-、Br-、I-离子的物质的量之比为1∶2∶3,现欲使溶液中的Cl-、Br-、I-离子的物质的量之比改为3∶2∶1。
要通入Cl2的物质的量与原溶液中I-的物质的量之比应为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.1∶2 D.2∶1
8.
(1)A、B、C、D、E五个集气瓶中分别充满了Cl2、O2、H2、HCl、HBr五种气体中的一种。
A瓶中的气体是黄绿色;D和A中的气体混合见光会爆炸;B和A中的气体混合后在瓶壁上出现橙红色液滴;将E瓶的瓶盖打开,在潮湿空气中会出现白雾。
根据以上现象判断各瓶中的气体分别是:
A____;B____;C____;D____;E____.
(2)将以下各实验所需的试剂写在空格中
①用氯酸钾和二氧化锰制取氯气后的试管中,残留的黑色物质,可用________加热洗涤。
②做碘升华实验后的烧瓶壁上的碘,可用________洗涤。
③欲在烧瓶中制取HI气体,可用碘化钾固体和________一起共热即可。
欲除去氯气中的少量氯化氢,可让气体通过________洗涤。
④氯化钾中混有少量的碘化钾要除去,方法是将其溶于水后,滴入足量________充分反应,再加入________振荡、静置分层、分液,最后将上层水溶液蒸干即得纯氯化钾。
9.根据实验步骤的图示回答。
已知:
(1)D是焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃)的盐溶液;
(2)固体氯化物与浓硫酸在加热条件下反应可制得氯化氢,同时生成硫酸盐。
写出化学式:
A________,B________,C________,D________,E______,F________,G________。
写出下列各步反应的化学方程式,是氧化还原反应的标出电子转移的方向和数目。
①____________________________________________________;
②____________________________________________________;
③____________________________________________________;
④____________________________________________________。
若反应②中,每转移1mole-,有________mol________被氧化。
课后作业(P87)
1.下列关于氯气的叙述中,正确的是()
A.氯气在常温下能与铁反应,故不能用铁罐存放液氯B.点燃氢气和氯气的混合气体可以制取氯化氢.
C.氯气氧化性很强,一般都能将还原剂氧化为它的最高价态
D.氯原子最外层有7个电子,所以氯元素只有-1价和+7价
2.下列叙述中正确的是()
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
4.实验室保存下列试剂,有错误的是()
A.浓盐酸易挥发,盛在无色密封的玻璃瓶中
B.氟化氢水溶液有剧毒,盛放在磨口玻璃瓶中
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