高中化学 第四章 非金属及其化合物 讲义与练习题.docx

1、高中化学 第四章 非金属及其化合物 讲义与练习题第四章 非金属及其化合物【学习目标】1通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属单质及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对环境的影响。2通过实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移，举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。3溶液中、Cl、的检验。4掌握相关实验操作技能。第一节 无机非金属材料主角硅在已经发现的一百多种元素中，除稀有气体外，非金属元素只有_种，它们大都位于元素周期表的_部分。地壳中含量最多的前两种元素是_和_。空气中含量最多的元素是_和_。人类活动所产生的影响大气质量的气态氧化物主要是_，如_、_和_等。二氧化硅和硅酸【学习导

2、引】碳元素和硅元素的原子最外层均有4个电子，它们的性质有相似和不同之处，进行联系和对比，有利于你对新问题的认识和把握。一、硅硅是地壳的基本骨干元素，在材料科学和信息技术等领域有广泛的用途。它的含量在所有元素中仅次于氧，硅元素的亲氧能力较强，主要以_态存在于地球。1填写下表：比较碳和硅项目碳硅在自然界中的存在原子结构示意图结构特点元素的主要化合价二、二氧化硅1填写下表，比较SiO2、CO2在物理化学性质上异同(化学性质用方程式表示)CO2SiO2物质分类物理性质化学性质与碳反应制粗硅：与水反应与氢氟酸反应与NaOH溶液反应少量CO2足量CO2与CaO反应用途2SiO2晶体中硅原子和氧原于的个数比

3、_。3思考：为什么实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液？一般用什么材料的塞子？三、硅酸(1)试设计实验探究硅酸、碳酸酸性的相对强弱。(2)SiO2不溶于水，如何由SiO2制取H2SiO3？用化学方程式表示。【同步训练】1光纤通讯是光作为信息的载体，让光在光导纤维中传输，制造光导纤维的基本原料是( )A铜 B钢 C石英 D铝2下列说法正确的是( )ASiO2溶于水显酸性B稀盐酸加入水玻璃中可得到硅酸CSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强3能说明二氧化硅为酸酐的原因是( )A它溶于水得相应的酸 B它对应的水化物是可溶性强酸

4、C它与强碱溶液反应只生成盐和水 D它是非金属氧化物4下列物质中不与二氧化硅反应的是( )A烧碱 B氢氟酸 C硝酸 D生石灰5下列关于二氧化硅的说法中，错误的是( )A二氧化硅也叫硅酸酐B二氧化硅中硅原子与氧原子个数比为12C不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸D二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物6和空气接触可发生非氧化还原反应的物质组合是( )Na Na2SiO3溶液 Na2O2 烧碱溶液 石灰水 Fe(OH)2A B C D7NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( )A具有玻璃塞的细口瓶 B具有玻璃塞的广口瓶C带滴管的滴瓶 D具有橡胶塞的细口瓶8除去S

5、iO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是( )A加水，过滤 B加热C加盐酸，过滤，干燥 D加NaOH溶液，过滤9下列变化中，很难通过一步化学反应实现的是( )ASiO2Na2SiO3 BH2SiO3SiO2CCuSO4CuCl2 DCu(OH)2Cu10现有硅酸钠、石灰石、二氧化硅三种白色粉末，只用一种试剂就可以将它们鉴别开，该试剂是( )A纯水 B盐酸 C硝酸银溶液 D碳酸钠溶液11有一类物质可表示为Al2O32SiO22H2O，这类物质是一种( )A混合物 B含氧酸 C硅酸盐 D铝酸盐12下列离子在水溶液中能大量共存的是( )AH、K、Ca2 BOH、Na、Mg2、CNa、H、Cl、

6、 DNa、H、Cl13下列离子方程式，正确的是( )A澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca22OHCO2CaCO3H2OB碳酸钠溶液中加入二氧化硅：SiO2CO2C二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO22OHH2D硅酸与烧碱溶液反应：H2SiO32OH2H2O14下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( )A4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应B单质在加热时都能与氧气反应C氧化物都能溶于水生成相应的酸D碳和硅两种元素都有能导电的单质15人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料。它类似于人骨和天然牙的性质和结构。人造骨可以依靠从人体液中补充某些离子形成新骨，可在骨骼接合界面产生分解、吸收、析出等反应，实现与骨

7、骼牢固结合。人造骨植入人体内需要吸收( )离子形成新骨。ACa2 BCl CNa DCl16实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，是因为(用化学方程式表示)_。17物质A是一种高熔点化合物，不溶于H2SO4、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状沉淀；E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如图，试推断：A._；B._；C._；D_；E_。硅酸盐与硅单质【学习导引】一、认识一些硅酸盐：1最简单又常用的硅酸盐是硅酸钠(Na2SiO3)，其水溶液的俗称为_。(1)物理性质_。(2)主要用途_。(3)化学性质：可以用硅酸钠跟酸反应制得硅酸。请用化学方程式表示。把CO2通入到Na2SiO3溶

8、液中_。将稀盐酸滴入到Na2SiO3溶液中_。2一些组成比较复杂的硅酸盐，常用氧化物的形式表示。表示顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸钠(Na2SiO3)改写为氧化物形式为：_；钠长石：(NaAlSi3O8)改写为氧化物形式为_。3最常见的硅酸盐产品是陶瓷、玻璃、水泥。它们是最重要的无机非金属材料。硅酸盐产品化学性质稳定，除第一主族元素的硅酸盐能溶于水外，其它大都难溶于水。(1)陶瓷：陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料。你知道哪些新型陶瓷？(2)普通玻璃：是以_为基本原料制成。(3)水泥：水泥是重要的建筑材料，普通水泥以_为主要原料。二、硅单质1硅的物理性质单质

9、硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是_色、有_光泽、脆而硬的固体，是良好的_材料。2硅的化学性质(1)常温下硅的化学性质稳定，但能和氟(F2)、氢氟酸(HF)、强碱(NaOH)发生反应。如硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠，反应的化学方程式为：_。(2)在加热条件下，硅能和某些非金属单质发生反应。如硅与氧气在加热时反应生成二氧化硅的方程式为：_；硅和Cl2在加热条件下反应生成四氯化硅的化学方程式为：_。3硅的制取：工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。反应的化学方程式为_。在该反应中，还原剂是_。4硅主要的用途：硅可以用来制造_、_、_、_等。三、硅及其化合物的特性1Si的还原性

10、大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO22CSi2CO2非金属与碱反应一般无氢气放出，但Si可以：Si2NaOHH2ONa2SiO32H23非金属单质一般为非导体，但Si可以作为半导体。4SiO2是硅酸的酸酐，不能直接与水作用生成硅酸。5非金属的氧化物的熔点一般较低，但二氧化硅的熔点很高。6酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2可以与HF酸作用：SiO24HFSiF42H2O7硅酸不溶于水四、了解大自然对我们的馈赠：自然界中：硅酸盐岩石黏土土壤胶体吸收、K供给生物吸收。【同步训练】1可以直接用来制造半导体材料(如大规模集成电路)的是( )A二氧化硅 B粗硅 C高纯硅 D硅酸盐2下列物质属于纯

11、净物的是( )A陶瓷 B玻璃 C二氧化硅 D水泥3下列说法摘自某科普杂志，你认为无科学性错误的是( )A铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不能用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒B一氧化碳有毒，生有煤炉的居室，可放置数盆清水，这样可有效地吸收一氧化碳，防止煤气中毒C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的缓释，有利于作物的呼吸作用D硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”4下列关于硅的说法中不正确的是( )A硅是非金属元素，它的单质晶体是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质

12、反应D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应5下列不属于传统硅酸盐产品的是( )A玻璃 B水泥 C光导纤维 D陶瓷6在室温下，下列物质不能与晶体硅反应的是( )AF2 BHF(酸) CKOH溶液 DCl27下列关于碳和硅的叙述中不正确的是( )A金刚石和晶体硅都是原子晶体B地壳中硅元素比碳元素含量多C自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多D碳和硅的氧化物都是分子晶体8熔融烧碱应选用的器皿是( )A石英坩埚 B玻璃坩埚C生铁坩埚 D陶瓷坩埚9下列离子方程式正确的是( )A水玻璃加盐酸：HH2SiO3B小苏打和烧碱溶液：OHH2OC石灰石溶于盐酸：2HH2OCO2D石英溶于NaOH溶液：

13、Si42O22OHH2O10向下列溶液滴加稀盐酸，生成白色沉淀，继续滴加稀盐酸，沉淀又溶解的是( )ANa2SiO3 BBaCl2 CAgNO3 DNaAlO211能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )ACO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水BCO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，而通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀12用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：(1)计算机芯片的主要成分是_；(2)光导纤维的主要成分是_：(3)目前应用最多的太阳能电池的光电

14、转化材料是_；(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为_的化合物；【能力拓展】1不用任何其它试剂就可以将Na2SiO3Na2SO4CuCl2KClBa(NO3)2五种溶液鉴别出来的顺序是( )A B C D2在反应SiO23CSiC2CO中，氧化剂和还原剂的质量比为( )A12 B21 C13 D533在浓硝酸水盐酸氢氟酸氢氧化钾溶液中，常温时能与二氧化硅起化学反应的有( )A B C D410 g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1 mol，则此样品中可能含有的杂质是( )AKHCO3和MgCO3 BSiO2和MgCO3CK2CO3和SiO2

15、DKHCO3和SiO25现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成为( )AAl、Cu、Mg、Si、Mn BAl、Mg、Si、ZnCAl、Fe、C、Cu DAl、Si、Zn、Na6有A、B、C、D四种含硅元素的物质，它们能发生如下反应：(1)C与烧碱溶液反应生成A和水；(2)A溶液与钙盐溶液反应生成白色沉淀D；(3)B在空气中燃烧生成C；(4)C在高温下与碳酸钙反应生成D和一种气体；(5)C在高温下与碳反应生成单质B。根据上述变化，写出下列物质的化学式。A_、B_、C_、D_。写出反应的化学方程式：CA_；CB_。7已知

16、CO和H2的混合气体称为水煤气，可由碳与水蒸气在高温下反应生成。如下图：已知：单质E可作为半导体材料，化合物F是有毒的氧化物，C为液态。据此，请填空：(1)氧化物A是_；(2)化合物F是_；(3)反应的化学方程式是_；(4)反应的化学方程式是_。第二节 富集在海水中的元素氯活泼的黄绿色气体氯气【学习导引】一、氯元素在自然界的存在及其原子结构1存在：在自然界中的主要存在形态：_。地球海洋中含盐_左右，主要为_、_。2结构：氯的原子结构示意图为_，容易_电子，化合价为_，体现_(填“氧化”或“还原”)性。二、氯气1氯气的实验室制法舍勒发现氯气的化学反应方程式为_。2氯气的性质(1)氯气的物理性质：

17、_。(2)氯气的化学性质：氯气与金属单质的反应：项目反应的化学方程式现象与钠与铜与铁氯气与氢气的反应：化学方程式为_，反应现象为_。思考：在初中我们是如何定义燃烧的？现在通过氢气与氯气的燃烧实验，你有什么新的认识？结论：分析以上反应中氯元素价态的变化也可得知：氯气是一种氧化性物质，常见氧化剂。氯气与水的反应：氯气与水反应很微弱，且为可逆反应，其离子方程式为_。思考：a新制氯水的成分为分子_，离子_,(氯水参加反应时，能表现多种性质)。b氯水的保存方法_。c次氯酸的性质：为一元(填“强”或“弱”)_酸、氧化性(填“强”或“弱”)_、不稳定(见光或受热易分解)，化学方程式为_。氯气与碱的反应a漂白

18、液的有效成分是_，将Cl2通入到NaOH溶液中，常用于除去多余氯气，反应方程式为_。离子方程式为_。b漂白粉的制法(用化学方程式表示)_。其有效成分为_。漂粉精的有效成分为_。c漂白原理：ClOHHClO(实际起漂白作用)，请完成下列化学反应方程式：Ca(ClO)2_HCl(稀)_。Ca(ClO)2CO2H2O_。思考：救灾过程中，防疫部门向灾民发放的漂白粉片或漂粉精用于饮用水消毒。漂粉精为何要密封保存在阴暗处？【同步训练】1下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是( )A燃烧一定是氧化还原反应 B燃烧一定发光放热C燃烧一定是化学反应 D燃烧一定有氧气参与2下列氯化物，不能用金属和氯气直接反应制

19、得的是( )ACuCl2 BFeCl2 CMgCl2 DKCl3关于氯气的叙述中，下列正确的是( )A氯气是一种黄绿色、有毒的气体B氯元素在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在C氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气D氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物4下列物质的制备不属于氯气的用途的是( )A制造盐酸 B制造漂白粉C制造杀虫剂和杀菌剂 D制造食盐5下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )氯气；液氯；新制氯水；氯气的酒精溶液；盐酸；盐酸酸化的漂白粉溶液。 A B C D6可以证明次氯酸是弱酸的事实是( )A次氯酸能和碱反应 B次氯酸具有漂白性C次氯

20、酸不稳定、见光易分解 D次氯酸钙能和碳酸反应7自来水可用氯气消毒，某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会引起药品明显变质的是( )ANaOH BNa2CO3 CFeCl2 DNaCl8下列说法中正确的是( )A用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味B用排水集气法便可以收集到纯净的氯气C氯气是无色有毒气体D自来水常用氯气来杀菌、消毒9下列关于氯水的叙述中，正确的是( )A新制氯水中既有分子，又有离子B新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气C新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象D新制氯水不能使干燥的布条褪色10制取漂白液的化学方程式是：Cl22NaOHNaClNaClOH

21、2O，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为( )A11 B12 C21 D3211有关漂白粉的下列说法，错误的是( )A漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钙B为了增强漂白粉漂白效果，使用时可加少量盐酸C漂白粉不能敞口放置D漂白粉可与CO2、H2O反应，由此可判断次氯酸的酸性强于碳酸12下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是( )A氯化钠溶液 B新制氯水C漂白粉 D液氯13可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是( )A碱石灰 B生石灰 C无水氯化钙 D固体烧碱14漂白粉在社会生活、工业生产中用途广泛，漂白粉除了具有漂白作用外，还能杀菌消毒。(1)1998年，我国长江流域和松花江流域都发生了百年不

22、遇的特大洪水。灾区人们的饮用水，必须用漂白粉等药品消毒后才能饮用，以防传染病发生，但瓶装漂白粉久置空气中会呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因是_：_。(2)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：Ca(ClO)24HCl(浓) CaCl22Cl22H2O用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中，可能含有的杂质气体是( )CO2 HCl H2O O2A B C D氯离子的检验【学习导引】1氯离子的检验的原理：在被检液中滴入少量_酸化，再滴入_溶液，若产生_，则可断定溶液中含有氯离子。不可用盐酸酸化，酸化的目的是防止_的影响。2写出下列离子方程式：稀盐酸和AgNO3溶液_，Na

23、Cl溶液和AgNO3溶液_，Na2CO3溶液和AgNO3溶液_。【同步训练】1常温常压下，下列溶液中含有大量氯离子的是( )ANaCl饱和溶液 B新制氯水CNaClO饱和溶液 DKClO3溶液2证明某白色固体中是否含有和Cl的正确操作方法是( )A加入AgNO3溶液和稀硝酸，看是否有白色沉淀生成B溶于水后加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成C加入Ba(NO3)2溶液，看是否有白色沉淀生成D溶于水后先加入过量Ba(NO3)2溶液，看是否有白色沉淀生成，再加入AgNO3溶液和稀硝酸，看是否还有白色沉淀生成3已知某溶液中Cl、Br、I离子的物质的量之比为123，现欲使溶液中的Cl、Br、I离子的物质的量之比改为321。要通入Cl2的物质的量与原溶液中I的物质的量之比应为( )A13 B31 C12 D214甲、乙、丙3种溶液各含有一种X(X为Cl、Br或I)离子，向甲中加入淀粉溶液和新制的氯水，溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次为( )ABr