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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