高中化学第四章非金属及其化合物学案练习.docx

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高中化学第四章非金属及其化合物学案练习

必修一化学第四章非金属及其化合物

第一节无机非金属材料的主角—硅

一、硅单质

1.物理性质

单质硅有_______和_______两种。

晶体硅的结构类似于__________，是带有__________的__________。

熔点_____、硬度_____、有_____。

硅的原子结构示意图为__________________，硅元素在地壳中的含量是_______（占第几位）。

2.化学性质

硅在常温下化学性质_______________。

一定条件下，可发生化学反应。

写出下列变化的化学方程式：

①硅和非金属反应:

和O2________________________

②和NaOH溶液反应：

__________________________________________________。

③和氢氟酸反应：

_______________________________________________________。

3.用途。

晶体硅的导电性介于________和________之间，是良好的_________材料。

硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料。

二、二氧化硅和硅酸盐

1.二氧化硅

①硅是一种______元素，在自然界中总是与氧相互化合，所以在氧化气氛包围的地球上，硅主要以熔点很高的___________及____________形式存在。

SiO2是硅最重要的化合物。

地球上存在的天然二氧化硅称为________，其存在形态有_______和_______两种。

石英晶体是结晶的二氧化硅，石英中无色透明的晶体称为__________，具有彩色环带状或层状的称为__________。

②二氧化硅具有________结构。

密度和硬度都_________。

③化学性质。

写出下列变化的化学方程式。

a.和强碱反应（NaOH）____________________________________________________；

玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故存放碱性试剂的玻璃试剂瓶不能用_________塞。

b.和碱性氧化物反应（CaO）_______________________________________________；

c.和HF酸反应__________________________________________________________。

玻璃的组成成分中含有二氧化硅，故氢氟酸不能存放在__________中。

氢氟酸可用__________玻璃。

2.硅酸和硅酸盐

①是一种比碳酸______，溶解度______的酸。

可由_________和______反应来制备。

如：

向Na2SiO3溶液中滴加HCl，可发生反应：

_____________________________得到硅酸。

生成的H2SiO3逐渐聚合而形成________——________，硅酸浓度较大时，则形成的_______________________________硅酸凝胶。

硅酸凝胶经干燥脱水形成硅酸干胶，称为“_________”。

它是优良的___________剂，也可作催化剂的载体。

②硅酸盐是由____、____和______组成的______的总称，一般________（溶解性如何），化学性质很稳定。

硅酸钠是最简单而有常用的硅酸盐，它的水溶液俗称________，溶液呈____性。

一般可用来作肥皂的______、木材的________及_______等。

硅酸钠溶液存放在玻璃试剂瓶中不能用玻璃塞。

④传统的硅酸盐产品为________、________和________。

新型陶瓷产品有__________、__________、_________和_________。

碳化硅俗称金刚砂，具有金刚石结构，有很大的硬度。

工业上金刚砂的制备原理（用化学方程式表示）为：

SiO2+3C

SiC+2CO。

在这个反应中，氧化剂是__________，还原剂是__________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

三、硅酸盐组成的表示

硅酸盐种类繁多，结构复杂，组成各异，通常用二氧化硅和金属氧化物的形式表示其组成。

如：

硅酸钠表示为：

Na2O·SiO2。

一般规律：

低价态金属氧化物·高价态金属氧化物·非金属氧化物·水。

试写出明矾[KAl（SO4）2·H2O]氧化物表示的化学式_______________________，Mg2Si3O8氧化物表示的化学式__________________。

基础练习

1．下列关于硅和硅的化合物的叙述中，错误的是（）

①硅的晶体结构和金刚石相似②硅是地壳中含量最多的非金属元素③晶体硅是良好的半导体材料④二氧化硅是制造光导纤维的重要材料⑤二氧化硅是由两个氧原子和一个硅原子构成的⑥二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸

A．①②⑥B．②⑤⑥C．④⑤⑥D．②③④

2．下列物质中，常温下不与二氧化硅反应的是（）

A．HClB．NaOHC．HFD．CaO

3．下列溶液可以盛放在玻璃瓶中，但不能用磨口塞的是（）

A．硅酸钠溶液B．氢氟酸C．氢氧化钠溶液D．氯化钠溶液

4．碳化硼陶瓷硬度大，熔点高，具有化学惰性。

则不能作为碳化硼陶瓷用途的是（）

A．作耐磨材料B．作润滑材料C．制切削工具D．制钢化玻璃

5．工业上用碳还原SiO2制取单质硅会发生如下副反应：

SiO2+3C==SiC+2CO。

该反应中氧化剂与还原剂的质量比为（）

A．36：

60B．60：

36C．1：

2D．1：

3

6．已知土壤胶体中的粒子带负电荷，又有很大的总表面积，吸附某些离子的能力较强。

在土壤中施用含氮量相同的下列肥料，肥效最差的是（）

A．（NH4）2SO4B．NH4HCO3C．NH4NO3D．NH4Cl

7．实验室里熔化氢氧化钠时，不能选用的坩埚是（）

A．石墨坩埚B．石英坩埚C．铁坩埚D．瓷坩埚

8．下列离子方程式不正确的是（）

A．石英与烧碱溶液反应SiO2+2OH-==SiO32-+H2O

B．向烧碱溶液中通入足量的二氧化碳2OH-+CO2==CO32-+H2O

C．向小苏打溶液中加入石灰水至过量HCO3-+Ca2++OH-==CaCO3↓+H2O

D．向纯碱溶液中通入足量的二氧化碳CO32-+CO2+H2O==2HCO3-

9．科学界拟合成一种“二重结构”的球形分子即把足球型C60分子容纳在足球型Si60分子中，外面的Si原子与里面的C原子一一相互结合。

关于此分子叙述不正确的是（）

A．是两种单质组成的混合物B．相对分子质量为2400

C．是一种化合物D．该物质不能导电

第二节富集在海水中的元素—氯

一、氯气

1.物理性质

氯气是一种______色，有______气味的______的气体，______（溶解性），比空气____，能液化，液态氯气常称为_______________。

在自然界中氯元素以______态存在，主要是______________。

2.化学性质

①与金属反应。

完成下列化学反应方程式并回答有关问题：

和Na___________________________________，氧化剂：

________，还原剂：

___________；

和Cu__________________________________，反应基本类型：

______________________

和Fe________________________________，比较Cl2和HCl的氧化性______>______。

②与非金属反应。

完成下列化学反应方程式并回答有关问题：

和H2__________________，现象（纯的氢气在氯气中燃烧）:

________________________；

现象（氢气和氯气混合点燃或光照）:

______________________。

和P_______________________（Cl2少量）；___________________________（Cl2过量）。

③与水反应。

反应方程式_________________，此反应中氧化剂是_____，还原剂是____。

HClO的特性：

a．弱酸性（电离方程式）______________________，（酸性比碳酸还弱）

　　　　　　b．不稳定性（光照条件）________________________________________，

　　　　　　c．强氧化性（作用）：

__________，__________

④与碱反应：

和NaOH反应的方程式为_________________________，此反应中氧化剂是______，还原剂是________。

实验室利用这个反应来吸收多余的氯气。

工业上制取漂白粉的反应方程式为______________________________，漂白粉的主要成分是______和______，而有效成分是_____________。

漂白粉是一种混合物。

漂白粉具有消毒、杀菌、漂白作用，主要原因是漂白粉溶于水中可生成HClO，方程式为：

Ca（ClO）2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO

这个反应属什么基本反应类型_______________。

⑤置换反应。

完成下列化学反应方程式并回答有关问题：

氯水滴入NaBr溶液中______________________，氧化剂：

________，还原剂：

_________；

氯水滴入KI溶液中________________________，氧化剂：

________，还原剂：

_________；

氯气和硫化氢气体混和_______________________，氧化剂：

_______，还原剂：

________；

氯气是一种强氧化剂，还可和许多还原性物质反应。

完成下列化学反应方程式并回答有关问题：

氯气通入FeCl2溶液中_____________________________，基本反应类型是_________；

SO2气体通入氯水中___________________________________________________；

二、实验室制取氯气：

________________________________________________

提纯方法：

除去HCl气体

三、氯离子（Cl-）的检验

在5支试管中分别加入稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。

然后再分别加入少量稀硝酸，观察现象。

完成下表：

实验现象

解释或化学方程式

滴入几滴AgNO3溶液

加入少量稀硝酸

稀盐酸

NaCl溶液

Na2CO3溶液

自来水

蒸馏水

在用AgNO3溶液检验时，一般先在被检测溶液中滴加少量_____________使其酸化，以排除干扰离子。

基础练习

1．下列氯化物中，不能直接用金属与氯气反应制得的是（）

A．CuCl2B．MgCl2C．FeCl2D．NaCl

2．检验氯化氢气体是否混有氯气，可采用的方法是（）

A．用干燥的蓝色石蕊试纸B．用干燥的有色布条

C．将气体通入AgNO3溶液D．用湿润的淀粉碘化钾试纸

3．下列物质属于纯净物的是（）

A．氯水B．盐酸C．液氯D．漂粉精

4．常用氯气给自来水消毒。

若用自来水配制下列物质溶液，不会产生明显变质的是（）

A．石蕊试剂B．硝酸银C．亚硫酸钠D．氯化铝

5．氯化碘（ICl）的化学性质和氯气相似，也能和水反应，预计它和水反应的最初产物（）

A．HI和HClOB．HCl和HIOC．HClO3和HIOD．HCl和HI

6．ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。

工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后制ClO2，在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（）

A．1：

1B．2：

1C．1：

2D．2：

3

7．用MnO2和浓盐酸制Cl2，当有4molHCl被氧化时，生成的Cl2在标况下的体积（）

A．22．4LB．11．2LC．44．8LD．89．6L

8．在常温常压下，将盛满Cl2的一支试管倒立在水槽中，当日光照射一段时间至不再反应为止，试管中最后残留的气体约占整个试管体积的（）

A．1/2B．1/3C．2/3D．1/4

9．下列反应的离子方程式书写不正确的是（）

A．向漂白精溶液中通入过量二氧化碳：

ClO-+H2O+CO2==HClO+HCO3-

△

B．氯气与水反应：

Cl2+H2O==2H++Cl-+ClO-

C．二氧化锰与浓盐酸反应：

MnO2+4H++4Cl-===Mn2++2H2O+2Cl2↑

D．碳酸钙粉末与氯水反应：

CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O

10．砹是核电荷数最大的卤素，推测砹及其化合物不可能具有的性质是（）

A．HAt很不稳定，且为弱还原剂B．砹是白色固体

C．AgAt不溶于水，NaAt溶于水D．砹易溶于某些有机溶剂

11．已知Br2跟NaOH溶液的反应类似Cl2跟NaOH溶液的反应。

用溴水作试剂可以将下列各组中的溶液鉴别出来的是（）

A．水、汽油、酒精B．AgNO3、NaOH、KI

C．NaCl、NaBr、NaID．汽油、酒精、NaOH

12．在含有NaBr、NaI的溶液中通入足量的氯气，然后把溶液蒸干，并将剩余残渣蒸干灼烧，最后留下的物质是（）

A．NaCl和NaBr的混合物B．NaCl和I2C．NaClD．NaCl、Br2和I2

13．甲、乙、丙三溶液中各有一种X-（X-为Cl-、Br-、I-）离子，向甲中加入淀粉液和氯水，溶液变为橙色，再加丙液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有（）

A．Br-、I-、Cl-B．Br-、Cl-、I-C．I-、Cl-、Br-D．Cl-、I-、Br-

14．19g氟气通入81g水中，所得溶液的溶质的质量分数为（）

A．19%B．19．8%C．20%D．21．7%

15．1mol某元素的单质直接与氯气反应后，质量增加了71g，这种元素是（）

A．NaB．MgC．FeD．Cu

16．工业上储存氯气有两种方法，一是将Cl2液化，储存于钢瓶中；二是用强碱将Cl2吸收，制成固体，可长期保存，需用Cl2时，加入H2SO4可使Cl2释放出来。

⑴写出用NaOH吸收Cl2的离子反应方程式________________________________

⑵写出释放Cl2的离子反应方程式______________________________

17．已知Cl2＋H2O＝HCl＋HClO。

为了探究HClO的漂白性，某同学设计了如下的实验。

（1）通入Cl2后，从集气瓶A中干燥的红色布条的现象可得出的结论是_______________；

从集气瓶B中湿润的红色布条的现象可得出的结论是_________________________。

（2）为了确证是HClO使湿润的红色布条褪色，你认为还应增加的实验是______________

18．将KCl和KBr的混合物3．87g溶于水配成溶液，向溶液中加入足量的AgNO3溶液，得到6．63g沉淀，则混合物中含K元素的质量分数约为多少？

第三节硫及硫的化合物

一、硫：

硫是___色固体，______水，______酒精，易溶于____。

硫在空气中燃烧发出________火焰，其化学方程式为：

______________________。

硫蒸气和氢气在加热条件下反应的方程式为：

______________________。

二、二氧化硫

1.物理性质：

___色，______气味的_____气体，密度比空气____，容易_____，_____水。

2.化学性质。

完成下列化学反应方程式并回答有关问题：

①和水作用：

__________________，此反应属于可逆反应。

所谓可逆反应指的是：

____________________________________________的一类反应。

H2SO3是______酸，酸性比碳酸_______。

②和碱反应：

与NaOH________________________

③和碱性氧化物反应：

和Na2O______________________，和CaO___________________。

一般说来，酸性氧化物只能和可溶性的碱性氧化物才能反应。

④具有极弱的氧化性：

和H2S______________________，氧化产物与还原产物比______。

⑤具有极强的还原性：

SO2通入溴水的化学反应方程式_______________________________________。

SO2与O2制取SO3的化学反应方程式_______________________________________。

⑥漂白性：

将SO2通入品红溶液，现象_______________；然后稍稍加热，现象___________________。

二氧化硫是主要大气污染物之一，是形成酸雨的主要原因。

正常雨水由于溶解了_________，pH约为______，酸雨的pH小于_________。

三、三氧化硫通常是____色，______（状态）。

极易和水反应形成硫酸，方程式为____________________。

四、硫酸

1.稀硫酸

①硫酸的电离方程式为________________________。

稀硫酸中主要存在_____、______。

②具有酸的通性。

a.能使紫色石蕊试液变_______，无色酚酞溶液___________；

b.和金属反应生成______和放出_________；如：

_________________________________。

c.和碱性氧化物反应生成______和______；如：

________________________________。

d.和碱反应生成_______和_______；如：

________________________________。

e.和某些盐反应生成_______和_________。

如：

______________________________。

2.浓硫酸

浓硫酸中由于水量极少，所以硫酸主要以________形式存在，它主要具有如下性质：

①不挥发性。

沸点高，可用浓硫酸来制备一些挥发性酸。

如：

浓硫酸和NaCl固体反应（写方程式）_________________________________________，这是实验室制备HCl的方法。

②强酸性。

试举例说明之。

____________________。

③吸水性。

右图是实验室用于证明浓硫酸具有吸水性的实验装置，试回答有关问题：

A.关闭活塞b，打开活塞a，看到装置右边集气瓶中的有色布条_______（填“褪色”或“不褪色”）。

关闭活塞a，打开活塞b，装置左边集气瓶中的有色布条_______（填“褪色”或“不褪色”）。

B.该装置左右均设计了氢氧化钠的吸收装置，这是为什么？

____________________。

④脱水性。

蔗糖遇浓硫酸的现象是：

________________________。

⑤强氧化性。

（ⅰ）和不活泼金属Cu反应的方程式______________________________________。

氧化剂是______，还原剂是______。

思考一下，稀硫酸和铜能反应吗？

________。

浓硫酸和铜不加热能反应吗？

_________。

（ⅱ）和活泼金属能反应，但不产生_________。

（ⅲ）钝化：

______和______在____、____硫酸中表面会生成致密氧化膜，阻止里面金属继续被氧化，这个现象叫钝化。

所以浓硫酸可盛装在______制或______制容器中。

（ⅳ）和非金属C反应的方程式_____________________________。

氧化剂是______，还原剂是______。

要证明此反应中确有SO2生成，可把产生的气体通过__________溶液，若溶液颜色_________，证明确有SO2生成。

若要证明有CO2产生，必须先把气体通入___________溶液，再通入________溶液，最后通入__________中，说明存在的现象是___________________________________________________________。

基础练习

1．下列物质不能使品红溶液褪色的是（）

A．氢硫酸B．二氧化硫C．活性炭D．过氧化钠

2．虽然潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后通入品红与BaCl2的混合溶液中，能观察到的现象是（）

①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀

A．①②B．①③C．②③D．②④

3．能证明SO2具有漂白性的是（）

A．酸性KMnO4溶液通入SO2气体后，紫色消失B．溴水中通入SO2后，橙色消失

C．显红色的酚酞通入SO2后，红色消失D．品红溶液通入SO2后，红色消失

4．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁。

下列名词与环境污染无关的是（）

①温室效应②赤潮③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧层空洞⑥水俣病⑦潮汐⑧大脖子病⑨水华

A．②⑨B．⑦⑧C．⑥⑦⑧D．②⑤⑦

5．向50mL18mol/LH2SO4中加入足量的铜片并加热，被还原的H2SO4物质的量（）

A．等于0.9molB．小于0.45molC．小于0.9molD．等于0.45mol

6．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是（）

A．与铜片反应B．与石蕊溶液反应

C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上D．加入铁片看是否有气体产生

7．BaSO4用作“钡餐”的理由是：

①既不溶于水也不溶于酸②不易被X射线透过③不易

被人体吸收（）

A．只有①B．只有②C．②和③D．①②③

8．下列离子方程式，正确的是（）

A．氯气跟水的反应：

Cl2+H2O==2H++Cl-+ClO-

B．铝和硝酸铜溶液反应：

Al+Cu2+==Al3++Cu

C．氯化钡溶液和硫酸氢钾溶液混合：

Ba2++SO42-==BaSO4↓

D．铜和浓硫酸反应：

Cu+4H++SO42-==Cu2++SO2↑+2H2O

9．能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、（NH4）2SO4四种无色溶液区别的一种试剂是（）

A．Ba（OH）2溶液B．Ba（NO3）2溶液C．NaOH溶液D．AgNO3溶液

10．已知硫有多种形式的单质，其中一种分子为S8，下列说法正确的是（）

A．1mol这种硫单质与1mol水所含分子数相等

B．1mol这种硫单质与阿伏加德罗常数个水分子所含的原子数相等

C．这种硫单质的密度是相同状况时空气的8.83倍

D．在标准状况下，1mol这种硫单质的体积约为22.