专题一常见的非金属元素专题一 常见的非金属元素考点一 碳、硅及其重要化合物 1.理清知识主线C -4H 4C 0 ―→C +2O ―→C +4O 2 Si -4H 4Si 0 ―→Si +4O 2(H 2S i +4O 3)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SiO 2高温下反应,由于C 过量,生成的是CO 而不是CO 2,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SiO 2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO 2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)H 2CO 3的酸性大于H 2SiO 3的,所以有Na 2SiO 3+CO 2(少量)+H 2O===H 2SiO 3↓+Na 2CO 3,但高温下Na 2CO 3+SiO 2=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑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SiO 2制得低沸点易挥发的CO 2。
(6)SiO 2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。
【题组训练】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 +H 2O(g)=====高温CO +H 2。
(2)制备粗硅:2C +SiO 2=====高温2CO ↑+Si 。
(3)Mg 在CO 2中燃烧:2Mg +CO 2=====点燃2MgO +C 。
(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示):CaCO 3+CO 2+H 2O===Ca 2++2HCO -3。
(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示):CaCO 3+CO 2+H 2O===Ca(HCO 3)2,Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓+CO 2↑+H 2O 。
(6)向饱和Na 2CO 3溶液中通入过量CO 2的离子方程式:2Na ++CO 2-3+CO 2+H 2O===2NaHCO 3↓。
(7)Si 和氢氟酸的反应的化学方程式:Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑。
(8)Si 和NaOH 溶液反应的离子方程式:Si +2OH -+H 2O===SiO 2-3+2H 2↑。
(9)SiO 2和氢氟酸的反应的化学方程式:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 。
(10)SiO 2和NaOH 溶液反应的离子方程式:SiO 2+2OH -===SiO 2-3+H 2O 。
(11)向Na 2SiO 3溶液中通入过量CO 2的离子方程式:SiO 2-3+2CO 2+2H 2O===H 2SiO 3↓+2HCO -3。
题组二 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 物质 SiCl 4 BCl 3 AlCl 3 FeCl 3 PCl 5 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Fe 2+,再用KMnO 4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5Fe 2++MnO -4+8H +===5Fe 3++Mn 2++4H 2O 。
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5.000 g 残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL 溶液,移取25.00 mL 试样溶液,用1.000×10-2 mol · L -1 KMnO 4标准溶液滴定。
达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL ,则残留物中铁元素的质量分数是________。
考点二 卤素及其重要化合物 1.理清知识主线HC l -1Cl 2―→HClO +1―→HCl +3O 2―→HCl +5O 3―→HCl +7O 4 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)1 mol Cl 2参加反应,转移电子数可能为2N A 、N A 或小于N A (Cl 2和H 2O 的反应为可逆反应)。
(3)实验室制Cl 2,除了用MnO 2和浓盐酸反应外,还可以用KMnO 4、KClO 3、NaClO 与浓盐酸反应且都不需要加热,如ClO -+Cl -+2H +===Cl 2↑+H 2O 。
(4)酸性KMnO 4溶液,用的是H 2SO 4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 2-3、I -、Fe 2+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Fe 3++3ClO -+3H 2O===Fe(OH)3↓+3HClO ,所以ClO -与Fe 3+、Al 3+均不能大量共存。
(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO 2气体生成CaSO 4而不是CaSO 3,其离子方程式为 Ca 2++3ClO -+SO 2+H 2O===CaSO 4↓+Cl -+2HClO(少量SO 2)Ca 2++2ClO -+2SO 2+2H 2O===CaSO 4↓+2Cl -+SO 2-4+4H +(过量SO 2)。
【题组训练】 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MnO 2和浓盐酸反应制Cl 2:MnO 2+4H ++2Cl -=====△Mn 2++Cl 2↑+2H 2O 。
(2)工业制Cl 2:2Cl -+2H 2O=====通电Cl 2↑+H 2↑+2OH -。
(3)洁厕灵和漂白液混合:ClO -+Cl -+2H +===Cl 2↑+H 2O 。
(4)向水中通入Cl 2:Cl 2+H 2O===H ++Cl -+HClO 。
(5)制漂白液(写化学方程式):Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 。
(6)制漂白粉(写化学方程式):2Cl 2+2Ca(OH)2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O 。
(7)在空气中漂白粉漂白的原理:Ca 2++2ClO -+CO 2+H 2O===CaCO 3↓+2HClO 。
(8)向FeBr 2溶液通入少量Cl 2:2Fe 2++Cl 2===2Fe 3++2Cl -。
(9)向FeBr 2溶液中通入等量Cl 2:2Fe 2++2Br -+2Cl 2===2Fe 3++Br 2+4Cl -。
(10)向FeBr 2溶液中通入过量Cl 2:2Fe 2++4Br -+3Cl 2===2Fe 3++2Br 2+6Cl -。
题组二 重要实验探究3.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( )A .用装置甲制取氯气B .用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C .用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D .用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl 2·4H 2O 4.在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) A .氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl 2B .向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO 3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl -C .向氯水中加入NaHCO 3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H +D .向FeCl 2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO考点三 氧、硫及其化合物 1.理清知识主线H 2S -2―→S 0―→S +4O 2―→S +6O 3(H 2S +6O 4) 2.注意网络构建 3.扫除知识盲点(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH 溶液,还可以用CS 2,但不能用酒精。
(2)SO 2使含有酚酞的NaOH 溶液褪色,表现SO 2酸性氧化物的性质;使品红溶液褪色,表现SO 2的漂白性;能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色,表现SO 2的还原性;SO 2与H 2S 反应,表现SO 2的氧化性;SO 2和Cl 2等体积混合通入溶液中,漂白性不但不增强,反而消失。
(3)把SO 2气体通入BaCl 2溶液中,没有沉淀生成,但若通入NH 3或加入NaOH 溶液,或把BaCl 2改成Ba(NO 3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO 3沉淀,后者生成BaSO 4沉淀。
(4)浓HNO 3和Cu(足量)、浓H 2SO 4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO 2(足量)在反应时,随反应进行,产物会发生变化或反应停止。
注意区分Zn 和浓H 2SO 4的反应。
(5)C 与浓硫酸反应产物的确定应按以下流程进行:无水CuSO 4确定水→品红溶液确定SO 2→酸性KMnO 4溶液除去SO 2→品红溶液检验SO 2是否除净→澄清石灰水检验CO 2。
【题组训练】 题组一 重要反应必练 1.按要求书写反应方程式。
(1)书写离子方程式①热NaOH 溶液除硫:3S +6OH -=====△2S 2-+SO 2-3+3H 2O 。
②将少量SO 2气体通入NaOH 溶液中:SO 2+2OH -===SO 2-3+H 2O 。
③将SO 2和Cl 2等体积混合通入水中:SO 2+Cl 2+2H 2O===4H ++2Cl -+SO 2-4。