专题六非金属及其化合物(一)第一课时碳、硅及其化合物例题精讲：1．(2008年全国卷Ⅱ)对于ⅣA族元素，下列叙述中不正确的是()A．SiO2和CO2中Si和O，C和O之间都是共价键B．C、Si、Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8C．CO2和SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D．该族元素的主要化合价是＋4和＋22．下列关于无机非金属材料的说法中不正确的是（）A.传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料B.新型无机非金属材料虽然克服了传统无机非金属材料的缺点，但强度比较差C.高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点D.传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分不同3．下列表述正确的是（）①人造刚玉的熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能A．①②③B．②④C．③④⑤D．③⑤4.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(反应温度为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图：相关信息如下：①四氯化硅遇水极易水解②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③有关物质的物理常数见下表：请回答下列问题：（1）装置A中g管的作用是；装置C中的试剂是。
（2）甲方案：f接装置Ⅰ；乙方案：f接装置Ⅱ。
但是装置Ⅰ、Ⅱ都有不足之处，请你评价后填写下表。
方案优点缺点甲乙（3）在上述（2）的评价基础上，请你设计一个合理方案并用文字表述：。
（4）SiCl4与H2反应的化学方程式为。
第二课时富集在海水中的元素——氯例题精讲：5．（2010上海卷）18．右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置，下列有关说法错误的是（）A．烧瓶中立即出现白烟B．烧瓶中立即出现红棕色C．烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性D．烧杯中的溶液是为了吸收有害气体6．下列实验现象，与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有直接关系( )A．将NaHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生（H+）B．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰（Cl2）C．将AgNO3溶液滴加到新制氯水中，有白色沉淀产生（Cl－）D．新制氯水使淀粉KI试纸变蓝（Cl2）7．漂白粉是Ca(ClO)2、CaCl2、Ca(OH)2、H2O 和CaO 的混合物。
漂白粉放出的氯气具有漂白作用，叫有效氯。
通常用有效氯表示漂白粉的纯度。
漂白粉中的有效氯含量常用滴定碘法进行测定，即在一定量的漂白粉中加入过量的KI ，加H2SO4酸化，有效氯与I－作用析出等量的I2，析出的I2以淀粉指示剂立即用Na2S2O3标准溶液滴定。
若测定漂白粉中有效氯时用盐酸酸化，则盐酸的浓度最好小于mol/L，测定的有效氯将（“偏高”、“偏低”或“不变”）。
8．NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图4）。
下列说法正确的是A.25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应D.图4所示转化反应都是氧化还原反应9．为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。
实验过程：Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a ，滴加浓盐酸。
Ⅱ．.当B 和C 中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ．.当B 中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a 。
Ⅳ.……（1）A 中产生黄绿色气体，其电子式是 。
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
（3）B 中溶液发生反应的离子方程式是 。
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 。
（5）过程Ⅲ实验的目的是 。
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减北的原因：同主族元素从上到下 ，得电子能力逐渐减弱。
10．（2011全国29）（15分）请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
（1）下图是用KMnO 4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B 、C 、D 的作用分别是：B_______________________________________； C_______________________________________； D________________________________________．（2）在实验室欲制取适量NO 气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是________（填序号）；A B C A B C ABCDABC DⅡⅠⅢⅣ②根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：应加入的物质所起的作用ABCD③简单描述应观察到的实验现象_______________________________________。
11．如图是某研究性学习小组设计制取氯气，并以氯气为反应物进行特定反应的装置。
（1）要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→→→d。
（2）实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。
Cl2通过C装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为。
为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是。
（3）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B 中的现象是，B的作用是。
（4）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞（如图），振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是(填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是(同上)。
(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图非金属及其化合物知识总结碳、硅及其化合物一、碳、硅元素的存在及单质的性质和用途1．存在形态自然界中碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
2．单质的性质与用途比较碳硅3．碳、硅元素的单质及其化合物的特殊性①一般情况，非金属元素单质熔沸点低，硬度小，但硅、金刚石熔沸点高，硬度大，其中金刚石为硬度最大的物质。
②一般情况，非金属元素单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。
③一般情况，较强氧化剂＋较强还原剂===较弱氧化剂＋较弱还原剂，而碳却还原出比它更强的还原剂：SiO2＋2C =Si＋2CO↑，FeO＋C = Fe＋CO↑。
④硅为非金属，却可以和强碱反应，放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。
⑤一般情况，较活泼金属＋酸===盐＋氢气，然而Si是非金属，却能与氢氟酸发生反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。
⑥一般情况，碱性氧化物＋酸===盐＋水，SiO2是酸性氧化物，却能与氢氟酸发生反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
⑦一般情况，非常活泼金属(Na、K等)才能够置换出H2O中的氢，但C＋H2O(g)=CO+ H2↑。
⑧一般情况，非金属氧化物与水反应生成相应的酸，如CO2＋H2O= H2CO3，但SiO2不溶于水，不与水反应。
4．硅与铝的相似性及区别（1）与强碱溶液反应时相似①Si、Al均与NaOH溶液反应生成盐和H2。
②SiO2、Al2O3、H2SiO3、H3AlO3［Al(OH)3］均与NaOH溶液反应生成盐和水。
③Na2SiO3、NaAlO2溶液通入过量CO2均生成白色沉淀。
（2）区别①除氢氟酸外，Si、SiO2、H2SiO3不与其它酸反应。
②Al2O3、Al(OH)3属两性化合物。
③Na2SiO3溶液、NaAlO2溶液与过量盐酸反应时现象不同。
二、CO2和SiO2的比较三、硅酸和硅酸盐1．硅酸(1)溶解性：溶解度很小。
(2)化学性质——弱酸性：酸性比碳酸还弱。
Na2SiO3＋CO2+H2O==Na2CO3＋H2SiO3↓ 。
(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓2．硅酸盐(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。
(2)硅酸钠：硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火剂等的原料。
(3)硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，长石(KAlSi3O8)可表示为：K2O·Al2O3·6SiO2 。
【注意事项】氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水。
氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。
①氧化物之间以“·”隔开；②系数配置出现分数应化为整数。
例如：长石：KAlSi3O8不能写成K2O·Al2O3·3SiO2，应写成K2O·Al2O3·6SiO2。
四、传统无机非金属材料（1）普通玻璃①主要原料：纯碱、石灰石、石英。
②主要成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。
（2）普通硅酸盐水泥①主要原料：石灰石、黏土。
②主要成分（写出名称和化学式）：硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)、铝酸三钙(3CaO·Al2O3)富集在海水中的元素——氯一、氯气【思考】并回答下列问题：（1）Cl2为什么易液化？常见的易液化的气体还有哪几种？（2）用什么现象说明Cl2溶于水时只有少量Cl2与水发生了反应？（3）将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？（4）常见的有特殊颜色的气体有哪些？各显什么颜色？（5）你知道的具有漂白性的物质有哪些？漂白原理有什么不同？1、物理性质通常情况下，氯气是黄绿色、有刺激性气味的气体。
密度比空气大，有毒，易液化，能溶于水，通常1体积水约溶解2 体积氯气，其水溶液称为氯水。
实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是：用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量气体飘进鼻孔。
2、化学性质Cl的最外层有7个电子，易得到1个e-，具有很强的氧化性，能跟很多具有还原性的物质发生反应，如金属、非金属单质、化合物等。
（1）与金属反应铜、铁在氯气中燃烧的化学方程式为：Cu+Cl2 = CuCl2 (棕黄色烟)2Fe+3Cl2 =2FeCl3（棕褐色烟)（2）与非金属反应氢气在氯气中燃烧的化学方程式为：H2+Cl2 = 2HCl (苍白色火焰)★（3）与水反应氯气与水反应的化学方程式：Cl2+H2O=HCl+HClO 。