新高一衔接课化学学科学员资料(第七讲非金属及其化合物—硅、氯)

1、第七讲：非金属及其化合物硅、氯学习目标1. 掌握二氧化硅的性质和硅酸的制备，了解硅酸盐的多样性和丰富性。2. 掌握氯气的化学性质，了解几种重要的含氯化合物的性质及用途。3. 掌握氯离子的检验方法。知识清单学习内容一、二氧化硅和硅酸1.碳的存在：CO2，地壳中主要形成石灰岩和碳酸盐等矿物。 硅的存在：主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。2.二氧化硅（SiO2）（1）存在形态：结晶形和无定形两类。（2）用途：石英、水晶、玛瑙、光导纤维。（3）物理性质：熔点高，硬度大。（4）化学性质：化学稳定性好，除氢氟酸外一般不与其他酸反应，可以与强碱（如NaOH等）反应，属于酸性氧化物。与氢氟酸反应：SiO2+4H

2、F=SiF4+2H2O 刻蚀玻璃与碱性氧化物反应：SiO2+CaO 高温 CaSiO3 酸性与强碱反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 氧化物3.硅酸（H2SiO3）（1）制备：Na2SiO3+2HCl= H2SiO3（胶体）+2NaCl（2）物理性质：溶解度小，硅胶可用于做干燥剂。（3）弱酸性：（CO2通到饱和Na2SiO3溶液中） Na2SiO3+ H2O +CO2= H2SiO3+ Na2CO3（碳酸酸性强于硅酸） Na2SiO3+ 2H2O +2CO2= H2SiO3+ 2NaHCO3二、硅酸盐1.硅酸钠（Na2SiO3），可溶于水，其水溶液俗称水玻璃（黏性），是制备硅胶

3、和木材防火剂等的原料。2.硅酸盐产品：陶瓷、玻璃、水泥等。三、硅单质1.存在形态：晶体和无定形。2.物理性质：金属光泽的灰黑色固体，熔点高、硬度大、有脆性。3.化学性质：常温下不活泼。4.用途：良好的半导体材料。光电池等。四、氯气1.物理性质：通常情况下，为黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体。低温和加压条件转变为液态和固态。2.化学性质：（1）强氧化性：与金属反应 2Fe+3Cl2点燃 2FeCl3（氧化金属呈最高价态） 与非金属反应 H2+ Cl2点燃2HCl（苍白色火焰）（2）与水反应：Cl2+H2O=HCl+HClO 氯水成分：三分子、四离子HClO（次氯酸）具有强氧化性，可用于水中的消

4、毒、杀菌。具有漂白作用。 不稳定，光照易分解：2HClO光照2HCl+O2（3）与碱反应 与NaOH反应（制漂白液）：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 与Ca(OH)2反应（制漂白粉）：2Cl2+2Ca(OH)2= CaCl2+ Ca(ClO)2+2H2O3.氯气的实验室制备（1）原理：MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O（2）装置：A装置中盛放的为饱和食盐水，作用是除去挥发出的HCl气体。B装置中盛放的为浓硫酸，作用是除去H2O。D装置中盛放的为NaOH溶液，作用是吸收多余的Cl2。五、氯离子（Cl-）的检验1.操作：滴入几滴AgNO3溶液后，再加入少量稀硝酸。2

5、.现象： 有白色沉淀生成 沉淀不溶解3.稀硝酸的作用：排除干扰离子（CO32-）。例题讲解 知识点1：二氧化硅和硅酸例题1：下列说法正确的是ASiO2能和水发生化合反应生成硅酸BSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸CSiO2的俗名叫水玻璃，不溶于水DSiO2又叫水晶，能溶于NaOH溶液中答案：D例题2：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Na2SiO3溶液中析出H2SiO3C高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D氯化氢通入碳酸钠溶液中放出气体，通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀答案：B 知识点2：硅酸盐例题3：下列材料不属于硅酸盐产品的是 (

6、)A陶瓷B水泥C黏土D玻璃答案：C例题4：能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来的试剂是ANaOH溶液B水C氯化钠D稀盐酸答案：D 知识点3：单质硅例题5：下列关于硅的说法中，不正确的是A硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色的，有金属光泽B硅的导电能力界于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C单质硅有晶体和无定形两种D硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应答案：D知识点4：氯气 氯离子的检验例题6：下列关于氯气的性质描述中，正确的是A有毒 B极易溶于水C无气味 D无色答案：A例题7：下列化合物不能通过单质直接化合而制得的是ACuCl2BFeCl2CHClDNa2O2答案

7、：B例题8：下列有关氢气与氯气反应的叙述中，不正确的是A纯净的氢气在氯气里安静地燃烧，发出苍白色火焰B氢气与氯气反应生成的氯化氢气体与空气里的水蒸气结合，呈白雾状C氢气与氯气混合后，光照会发生爆炸D氢气与氯气的反应是化合反应，不是氧化还原反应答案：D例题9：新制备的氯水呈 色，说明氯水中有 分子存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液，立即有 生成，说明氯水中有 存在。紫色石蕊试液遇到氯水后，首先变红，但很快又褪色，这是因为 。答案：黄绿 Cl2白色沉淀 Cl氯水呈酸性，所以先变红，但是氯水中的HClO有漂白性(强氧化性)，所以褪色例题10：下列实验现象，与新制氯水中的某些成分（括号内物质）没有关

8、系的是A将NaHCO3 固体加入新制氯水，有无色气泡（H+）B使红色布条褪色（HCl）C向FeCl2 溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，发现呈血红色（Cl2）D滴加AgNO3 溶液生成白色沉淀（Cl-）答案：B例题11：实验室可以用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，方程式如下：MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O，下图为某学生设计的实验室制备干燥Cl2的试验装置图，根据图中的装置和有关试剂回答下列问题。（1）该实验还缺少一种仪器，这种仪器是 ；如果反应正常进行，回答下列问题：（2）收集到的氯气颜色为 ，密度比空气 ；（3）下列溶液的作用是：饱和食盐水 浓硫酸 NaOH溶液 （4

9、）写出Cl2和NaOH溶液反应的离子方程式 答案：（1）酒精灯（2）黄绿色 大（3）吸收HCl气体 吸收水蒸汽 吸收多余氯气防止环境污染（4）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O课堂练习1. 下列有关硅及其化合物用途的说法中，不正确的是A硅单质是制造光电池的主要原料B二氧化硅是制造光导纤维的材料C可用石英坩埚加热氢氧化钠固体 D玻璃、水泥、陶瓷都是硅酸盐产品2. 下列试剂可以用带磨口玻璃瓶塞的试剂瓶保存的是A氢氟酸 B水玻璃 C氢氧化钠 D浓盐酸3.下列物质的主要成分不是SiO2的是 ( )A石英B水晶C金刚砂D玛瑙4. 硅和碳原子最外层都有4个电子。以下关于硅和碳的说法中，你认为合理的

10、有_(填序号)。硅和碳都有还原性碳酸和硅酸都是固体，且难溶于水单质硅和碳在一定条件下都能和氧气反应生成氧化物碳酸盐和硅酸盐都能和盐酸反应碳酸钠和硅酸钠溶液都能和二氧化碳反应金刚石和金刚砂是同一种物质，硬度大硅可以制造集成电路，也可以用来制造硅合金5. 归纳与比较是重要学习方法，下列有关CO2与SiO2的比较，错误的是 A组成：它们均为酸性氧化物 B性质：都溶于水，水溶液显酸性；都能与强碱反应 C用途：固体CO2可用于人工降雨等；SiO2可用作光导纤维的基本原料 D特性：SiO2可溶于一种弱酸而CO2不能溶于此酸6. 证明生石灰中既混有石英又混有石灰石的正确方法是A加入过量盐酸，观察是否有气泡冒

11、出B加入过量烧碱溶液，观察是否有固体溶解C加热至熔融状态，观察是否有气泡冒出D先加过量盐酸搅拌，观察是否有不溶物剩余及气泡出现，若有不溶物则滤出，加入到氢氧化钠溶液中看其是否溶解7. 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8. 实验室制备氯气，尾气用NaOH溶液吸收而不用澄清石灰水吸收的理由是A氯气不与石灰水反应B氢氧化钙微溶于水，所以澄清石灰水中氢氧化钙的含量少，吸收的氯气少C氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙难溶于水D澄清石灰水能吸收空气中的二氧化碳而变浑浊9. 下列关于氯水的叙述正确的是A新制氯水中只含有氯分子和水分子 B新制氯水能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色C光照氯水

12、有气泡逸出，该气体是氯气 D氯水放置数天后，氯气挥发出去，氯水变成水10. 从1897 年英国首次使用氯气对给水管网消毒以来，氯气用于自来水消毒已经经历了100 多年的历史。目前，我国大多数城市仍然采用氯气消毒法对自来水进行净化、消毒。氯气之所以长期用于自来水消毒，原因是（ ）A氯气有毒，可以毒死细菌、病毒B氯气具有刺激性气味，可以熏死细菌、病毒C氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO，可以杀死细菌、病毒D氯气用于自来水消毒的工艺简单、成熟，易于操作，且成本低11. 下列物质中能使干燥的有色布条褪色的是A氯水 B液氯 C氯气 D次氯酸12. 漂白粉的有效成分是A次氯酸钙 B氯化钙 C次氯酸 D

13、次氯酸钙与氯化钙13. 下列有关氯水的叙述正确的是A氯水可以导电，说明氯气是电解质B氯水中含有多种微粒，可以与AgNO3、CaCO3等多种物质反应C氯水中的HClO，见光会分解产生Cl2D新制的氯水不能使干燥的有色布条褪色14. 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）_。15. 写出以SiO2 为原料制备H2SiO3 的化学方程式_16. 漂白液的有效成分是_，工业上用_和_反应制取漂白液，其反应方程式为_。工业上之所以把氯气加工成漂白液再用于漂白，是因为_；_。漂白液久置在空气中容易变质，用有关的反应方程式表示其原因：(1)2NaClOCO2H2ONa2CO32HC

14、lO；(2)_。答案：1.C 2.D 3.C 4. 5.B 6.D 7.C 8.B 9. B 10.C 11.AD 12.A 13.B14. 2NaOHSiO2 =Na2SiO3H2O 15. SiO22NaOH= Na2SiO3H2O Na2SiO32HCl= 2NaClH2SiO3或Na2SiO3CO2H2O= Na2CO3H2SiO3 Na2SiO32CO22H2O =2NaHCO3H2SiO316. NaClO Cl2 NaOH Cl22NaOHNaClNaClOH2OHClO不稳定 次氯酸盐比较稳定、易于运输和保存 (2)2HClO2HClO2能力提升1. 下列叙述中，不正确的是A单

15、质硅是重要的半导体材料B二氧化硅是制造光导纤维的材料C硅酸钠可以做木材防火剂D自然界里存在大量的单质硅和二氧化硅2. 下列溶液能用玻璃瓶盛放，但不能用玻璃塞的是ANa2SiO3 溶液 BHF 溶液 CNaNO3 溶液 DNaCl 溶液3. 实验室熔融烧碱应选用的器皿是A石英坩埚B普通玻璃坩埚C生铁坩埚D陶瓷坩埚4. 将过量的二氧化碳通入下列溶液中，最终会出现浑浊的是A氯化钙溶液B澄清的石灰水C水玻璃D硝酸钡溶液5. 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，是良好的半导体材料C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D

16、加热到一定温度时硅能与H2、O2等非金属反应6. 下列说法正确的是A金刚石和石墨都是由碳元素组成的，所以两者混合在一起形成的是纯净物B金刚石和石墨燃烧后都能生成CO2，证明它们都是仅由碳元素组成的C石墨能导电，木炭有吸附能力D金刚石和石墨的物理性质的差异是由于两物质的组成元素不同7. 除去Cl2中少量的HCl气体，最好选用的试剂是A蒸馏水B二氧化锰C饱和食盐水D氢氧化钠溶液8. 下列物质中同时含有氯分子(Cl2)和氯离子(Cl)的是A液氯B新制氯水CCaCl2溶液D次氯酸9. 下列关于氯气的说法中，正确的是A氢气在氯气中燃烧发出淡蓝色火焰B饱和氯水长期放置，颜色变浅C燃烧反应一定要有氧气参加D

17、氯水光照时有气泡冒出，该气体是氯气10. 通过软管将氯气通入鼠洞中，可用来消灭田鼠，这是利用了氯气的哪种性质A呈黄绿色且密度大 B密度比空气大且有毒C有毒且有颜色 D较易液化11. 下列关于氯气的说法正确的是A氯气可以用向下排空气法收集 B氯气可以直接闻气味C液氯的颜色比氯气的颜色深 D实验室制取氯气可以用排水法收集12. 下列叙述中能证明次氯酸是一种弱酸的是A次氯酸不稳定，易分解 B次氯酸是一种强氧化剂C次氯酸钙能与碳酸作用生成碳酸钙和次氯酸 D次氯酸能使染料和有机色质褪色13. 下列关于液氯和氯水的叙述中正确的是A液氯是纯净物，而氯水是混合物 B液氯无酸性，氯水有酸性C液氯较氯水的漂白作用

18、更强 D液氯无色，氯水呈黄绿色14. 试预测下列哪些物质不具备漂白性ANa2O BNa2O2 CHClO DNaClO15. 漂白粉暴露在空气中容易变质的主要原因是A漂白粉不稳定，易分解，不能保存B漂白粉中的有效成分次氯酸钙与空气中的二氧化碳和水蒸气发生反应而变质C漂白粉中的氯化钙吸收水分，使漂白粉潮解D漂白粉与空气中的二氧化碳反应而变质16. 饱和氯水放置数天后，下列微粒数目会增多的是ACl- BHClO CH+ DCl217. 检验石灰中含有碳酸钙和二氧化硅的方法是：取少许试样，加入过量的_，有_产生，说明石灰中含有_。充分振荡后过滤，有滤渣存在说明含有_。18. 工业上在电炉中用炭粉与二氧化硅反应制硅，反应为SiO22CSi2CO。(1)该反应中还原剂为_，若1mol SiO2参加反应，有_mol电子发生转移。(2)若在电炉中加入120 g SiO2和一定量炭粉，反应后，可生成标准状况下CO的体积是_L。(3)用以上工业方法制得的硅为粗硅，提纯的方法是高温下让粗硅与氯气反应，其产物在高温下被氢气还原而得到较纯的硅。试写出提纯硅的有关反应的化学方程式_，_。19. 实验室用下列装置制取和收集Cl2并进行相关实验。请回答：A B C D E（1）若用浓盐酸MnO2共热制取Cl2，则反应在_装置中进行；用排气法收集Cl2的装置选