（浙江选考）高考化学二轮复习 第二编 元素化合物的综合 专题七 氯、溴、碘、硫、硅及其化合物学案-人教版高三全册化学学案

专题七氯、溴、碘、硫、硅及其化合物[考试标准]知识条目必考要求加试要求1.氯、溴、碘及其化合物①氯气的工业制法②实验室制取氯气的反应原理及其装置③氯气的物理性质及用途④氯气的净化、收集和检验，尾气的处理⑤氯气的化学性质(跟某些金属、H2、H2O、碱的反应)，HClO的漂白作用⑥溴、碘单质的物理性质⑦氯、溴、碘单质间的置换反应⑧海水中提取溴、碘⑨检验Br－、I－的常用方法aaabcabbbabcabbb2.含硫化合物的性质和应用①二氧化硫的性质(酸性氧化物、漂白性、还原性)②酸雨的成因和防治③硫酸的工业生产④浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)⑤S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化⑥几种重要的硫酸盐及其用途baaabcabbca3.金属矿物与信息材料①硅在自然界的存在形式②硅及其化合物(以SiO2和Na2SiO3为例)的重要性质③工业制备高纯硅的方法④三大硅酸盐产品：水泥、陶瓷、玻璃⑤硅、二氧化硅在信息技术、材料科学等领域中的应用⑥光导纤维的组成和作用aaaaaabbaaa考点一氯、溴、碘及其化合物1．树立物质转化思想(1)理清知识主线Heq\o(Cl,\s\up6(-1))→eq\o(C,\s\up6(0))l2→Heq\o(Cl,\s\up6(＋1))eq\o(O,\s\up6())→Heq\o(Cl,\s\up6(＋3))O2→Heq\o(Cl,\s\up6(＋5))O3→Heq\o(Cl,\s\up6(＋7))O4(2)形成网络构建2．扫除易忘知识盲点(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)1molCl2参加反应，转移电子数可能为2NA、NA或小于NA(Cl2和H2O的反应为可逆反应)。(3)实验室制Cl2，除了用MnO2和浓盐酸反应外，还可以用KMnO4、KClO3、NaClO与浓盐酸反应且都不需要加热，如ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(4)酸性KMnO4溶液，用的是H2SO4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SOeq\o\al(2－,3)、I－、Fe2＋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Fe3＋＋3ClO－＋3H2O=Fe(OH)3↓＋3HClO，所以ClO－与Fe3＋、Al3＋均不能大量共存。(6)向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4而不是CaSO3，其离子方程式为Ca2＋＋3ClO－＋SO2＋H2O=CaSO4↓＋Cl－＋2HClO(少量SO2)，Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O=CaSO4↓＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(过量SO2)。(7)当Fe和Cl2在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于Cl2的强氧化性，产物一定是FeCl3。(8)“84”消毒液的主要成分为NaClO，漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2。“84”消毒液和洁厕灵不能混合使用，其原因是ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。(9)液溴需要用水封，溴蒸气呈红棕色，液溴呈深红棕色，溴水呈橙色，溴的CCl4溶液呈橙红色。3．规范书写重要反应用方程式回答下列问题。(1)实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的化学方程式。MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)将浓盐酸滴到KMnO4固体上(用离子方程式表示)。2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。(3)将Cl2通入石灰乳中(用化学方程式表示)。2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(4)在空气中漂白粉漂白的原理。Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO。(5)向FeBr2溶液中通入少量Cl2的离子方程式。2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(6)向FeBr2溶液中通入等物质的量Cl2的离子方程式。2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。(7)向FeBr2溶液中通入过量Cl2的离子方程式。2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。(8)将SO2和Cl2混合，漂白性减弱的原因(用离子方程式表示)。SO2＋Cl2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－。题组一氯气的性质及氯水性质的多样性1．(2017·宁波市北仑中学高一上学期期中)下列叙述不正确的是()A．氯水能够使石蕊溶液变红后褪色，说明氯水中存在H＋和漂白性物质B．向上排空气法收集氯气可以用湿润的KI­淀粉试纸是否变蓝检验是否收集满C．氯水与氯化铁在自来水处理的过程中原理是不同的D．实验室应用无色细口玻璃试剂瓶存放保存在煤油中的钠答案D2．(2017·台州市高一上学期期末质量评估)下列说法不正确的是()A．液氯可存储于钢瓶中运输和使用B．氯水呈黄绿色，说明氯水中含有Cl2C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋D．向新制氯水中滴加少量紫色石蕊溶液，充分振荡后溶液呈红色答案D解析A项，液氯不与铁反应，所以液氯可存储于钢瓶中运输和使用，正确；B项，氯气呈黄绿色，氯水呈黄绿色说明氯水中含有Cl2，正确；C项，向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，发生反应：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，说明氯水中含有H＋，正确；D项，向新制氯水中滴加少量紫色石蕊溶液，充分振荡后，次氯酸将石蕊氧化，溶液呈无色，错误。3．(2017·浙江省台州中学高三上学期第四次统练)下列说法不正确的是()A．久置的氯水最终会变成稀盐酸B．硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是工业常用的黏合剂、阻燃剂、防腐剂C．漂白粉在空气中容易变质，应密封保存D．液氯可用钢瓶贮存，所以氯气与金属不反应答案D解析A项，因为Cl2＋H2OHCl＋HClO,2HClOeq\o(=,\s\up7(光))2HCl＋O2↑，使平衡右移最终生成盐酸，正确；B项，硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”，是工业常用的黏合剂、阻燃剂，正确；C项，漂白粉中的成分Ca(ClO)2能与空气中的CO2和水反应生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸见光易分解，所以漂白粉在空气中容易变质，应密封保存，正确；D项，常温下液氯与铁不反应，所以液氯可用钢瓶贮存，但灼热的铁丝能与氯气反应，错误。4．氯水中含有多种成分，因而具有多种性质。根据氯水成分及性质回答下列有关问题：(1)对氯水处理或氯水与下列物质反应过程中不会产生气体的是________(填序号)。(2)根据氯水分别与下图所示的四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)：能证明氯水具有漂白性的是________(填“a”“b”“c”或“d”)，a过程中的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________________，b过程中的离子方程式为________________________________________________________，c过程中的现象是________________________________________________。(3)为了验证氯水中起漂白作用的是Cl2还是HClO，设计了下图实验装置，图中B为开关。若在图中A处通入潮湿的氯气，这样可一次完成实验的要求。请分析其操作的步骤、现象、结论：________________________________________________________________________。若在下图中A处通入干燥的氯气，为了一次完成实验的要求，在瓶D中应加入的试剂为________。A．浓硫酸 B．饱和食盐水C．浓氢氧化钠溶液 D．氢氧化钙悬浊液答案(1)C(2)d2FeCl2＋Cl2=2FeCl3COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O有白色沉淀生成(3)先关闭开关B，在A处通入潮湿氯气，C中红色布条颜色无变化，然后打开开关B，在A处通入潮湿氯气，C中红色布条颜色褪去，则说明干燥的氯气没有漂白性，潮湿的氯气中HClO具有漂白性B解析(1)HClO见光分解生成氧气，A项错误；H＋与NaHCO3反应生成CO2气体，B项错误；氯水滴入NaBr溶液反应生成Br2和NaCl，溴单质为液体，C项正确；氯水滴入Na2O2中会产生O2，有气体生成，D项错误。(2)氯水使石蕊溶液先变红后褪色，体现HClO的漂白性，d处可以证明；氯水中Cl2具有强氧化性，能氧化FeCl2生成FeCl3；氯水中含有的HCl与Na2CO3反应：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O；氯水中含有的Cl－与Ag＋生成白色AgCl沉淀。(3)先关闭开关B，在A处通入潮湿氯气，C中红色布条颜色无变化，然后当打开开关B，在A处通入潮湿氯气，C中红色布条颜色褪去，则说明干燥的氯气没有漂白性，潮湿氯气中的HClO具有漂白性；若A处为干燥的Cl2，当开关B打开时，干燥的Cl2直接进入C试管，布条不褪色，当开关B关闭时，Cl2进入D瓶，由于C、D选项中的物质都可以与Cl2反应，Cl2不会进入C试管。饱和食盐水不会和Cl2反应，且使Cl2潮湿，这样有色布条就会褪色。氯水性质的多重性新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。题组二氯气的制法5．(2017·金华市十校高三9月联考)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(装置如图所示)。(1)制备实验开始时，先检査装置气密性，接下来的操作依次是________(填序号)。A．往烧瓶中加入MnO2粉末B．加热C．往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度，甲同学提出：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl沉淀质量。方案不可行，原因是________________。请你选择一种最佳的实验方法________(填编号)。A．沉淀法B．气体法C．滴定法答案(1)ACB(2)MnCl2中也含Cl－C解析(1)加药顺序一般是先加入固体药品，再加入液体药品，最后再加热。(2)MnCl2中也含Cl－，加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量，而不能求出剩余盐酸的浓度。剩余盐酸的浓度可用酸碱中和滴定法测定。6．(2017·浙江省稽阳联考)为了探究实验室制氯气过程中反应物与生成氯气之间量的关系，设计了如图所示的装置：(1)装置A的名称是____________。(2)该实验装置检查气密性的方法是_________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果将过量二氧化锰与20mL12mol·L－1的盐酸混合加热，充分反应后收集到的氯气少于0.06mol，其可能原因有____________。a．加热使浓盐酸挥发出大量HClb．盐酸变稀后不发生该反应c．烧瓶中残留有氯气d．装置B中液面高于A答案(1)干燥管(2)关闭分液漏斗活塞，向B中加入水至液面高于A，若液面差保持不变则装置气密性良好(答案合理即可)(3)abd解析(1)由装置图可知装置A为干燥管。(2)可利用压强差原理检查气密性，操作方法为关闭分液漏斗活塞，向B中加入水至液面高于A，若液面差保持不变则装置气密性良好。(3)n(HCl)＝0.24mol，反应的方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。如盐酸完全反应，则生成0.06mol氯气，盐酸具有挥发性，加热会促进氯化氢的挥发；随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应；测量气体体积时，A、B液面应相等，若装置B中液面高于A，A中压强较大，气体体积较小；氯气将空气排除，则装置内一定残留氯气，不是导致体积偏小的原因。氯气的制备及注意事项(1)反应原理及实验装置用强氧化性物质(如MnO2、KMnO4等)和浓盐酸反应。如MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。注意：KMnO4与浓盐酸反应不需要加热。(2)实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下五点①为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高且分批滴加浓盐酸，以减少HCl的挥发。②必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。③收集时采用向上排空气法或排饱和食盐水法(Cl2在饱和食盐水中的溶解度较小)。④验满方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的集气瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满(常用方法)；也可用观察集气瓶中氯气的黄绿色是否达到瓶口来判断。⑤尾气吸收时，用NaOH溶液吸收，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中含Ca(OH)2量少，吸收不完全。(3)完整的制取气体并进行验证其性质的实验装置一套完整的制取气体的实验装置包括四个部分：发生装置→净化装置→收集或性质验证装置→尾气处理装置。在组合装置制取气体时，可按此顺序选择需要的仪器和相应的药品，对有毒气体、可燃性气体必须有尾气处理装置。题组三卤素单质性质的比较7．甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－或I－)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，溶液颜色无明显变化。甲、乙、丙溶液中依次含有()A．Br－、I－、Cl－ B．Br－、Cl－、I－C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－答案A解析向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，溶液变为橙色，则甲溶液中必含有Br－，Br－被Cl2氧化生成了Br2，由此否定了C、D两项；再加丙溶液，溶液颜色无明显变化，说明丙溶液中不含有I－，否则加入丙溶液后I－应被Br2氧化生成I2，溶液应为蓝色，与题给条件不符，则丙溶液只能含有Cl－，乙溶液中必定含I－，因此甲、乙、丙溶液中依次含有Br－、I－、Cl－。8．溴单质的氧化性介于氯单质和碘单质之间，利用这一性质解决下面的问题。(1)含有下列哪种分子或离子的试剂加入含有Br－的溶液中可将Br－氧化为Br2________(填字母)。A．I2 B．I－C．Cl2 D．Cl－(2)如果把氯气缓慢地通入含有相同物质的量浓度的Br－、I－的混合溶液里，________(填写离子符号)先被氧化，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)碘单质遇淀粉会变蓝。把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸。这种试纸润湿后遇到氯气会________，其原因是______________________________________________________________________________________________。答案(1)C(2)I－因为I－的还原性比Br－强(3)变蓝色因为Cl2＋2KI=2KCl＋I2，碘遇淀粉变蓝色解析(1)由于Br2的氧化性介于Cl2和I2之间且氧化性Cl2>Br2>I2，故应加入含有Cl2的试剂，将Br－氧化为Br2。(2)由氧化性Cl2>Br2>I2知，还原性I－>Br－>Cl－，故Cl2应先氧化I－。(3)润湿的淀粉碘化钾试纸中的I－被Cl2氧化成I2，I2遇淀粉变蓝色。9．为了比较卤素单质的氧化性强弱，可在实验室先制取Cl2(利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2)，并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI­淀粉溶液中。如图所示仪器及药品，试回答：(1)若所制取气体从左向右流向时，上述仪器接口的连接顺序为________接________、________接________、________接________、________接________。(填字母)(2)实验开始后装置Ⅴ中反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________。(3)装置Ⅱ中发生的现象是______________，反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________。(4)装置Ⅰ中产生的现象：溶液先变蓝一段时间后蓝色褪去，生成两种强酸，请写出蓝色褪去的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)FGHDCBAE(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(3)溶液变橙色Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl(4)5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HCl解析(1)实验室用装置Ⅴ制备氯气，经过Ⅰ、Ⅱ装置验证氯气的强氧化性，氯气有毒，不能直接排放到空气中，应用Ⅲ装置吸收氯气，防止污染，则各仪器从左至右的连接顺序为F接G、H接D、C接B、A接E。(2)装置Ⅴ中是用MnO2和浓盐酸制取Cl2。(3)Cl2能和NaBr发生置换反应生成Br2，溶液变成橙色。(4)氯气能和碘化钾发生置换反应生成碘单质，单质碘遇淀粉显蓝色，一段时间后蓝色褪去，生成两种强酸，则过量的Cl2将生成的I2继续氧化成HIO3，本身被还原成HCl：5Cl2＋I2＋6H2O=2HIO3＋10HCl。1．X2(X＝Cl、Br、I)性质的相似性(1)均与水和碱溶液反应，X2＋H2OHX＋HXO，X2＋2NaOH=NaX＋NaXO＋H2O。(2)都能与金属和某些非金属反应生成卤化物，如：3Br2＋2Fe=2FeBr3，I2＋Feeq\o(=,\s\up7(△))FeI2；X2＋2Na=2NaX，X2＋H2=2HX。(3)与一些还原性离子反应，如与SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋反应的离子方程式：I2＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O===2I－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋。2．X2(X＝Cl、Br、I)性质的递变性Cl2、Br2、I2的氧化性强弱：Cl2>Br2>I2。Cl2能从Br－、I－的溶液中置换出Br2、I2，Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Cl2＋2I－===2Cl－＋I2；同理，Br2能置换I2，Br2＋2I－===I2＋2Br－。注意I2氧化性比Cl2、Br2弱，Cl2和Br2可氧化Fe和Fe2＋成Fe3＋，而I2只能将Fe氧化成FeI2，I2不能将Fe2＋氧化成Fe3＋，然而Fe3＋可氧化I－：2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋。题组四溴、碘的提取及Br－、I－的检验(加试)10．按下列实验过程填空：浅绿色FeBr2溶液eq\o(→,\s\up7(通足量Cl2),\s\do5(1))黄色液体eq\o(→,\s\up7(加CCl4),\s\do5(分层))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(上层呈①色\o(→,\s\up7(加少量KI­淀粉溶液),\s\do5(2))呈②色,下层呈③色\o(→,\s\up7(加少量KI­淀粉溶液),\s\do5(3))呈④色))写出上述反应的化学方程式：(1)________________________________________________________________________。(2)________________________________________________________________________。(3)________________________________________________________________________。答案①棕黄②蓝③橙红④蓝(1)2FeBr2＋3Cl2=2FeCl3＋2Br2(2)2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2(3)2KI＋Br2=2KBr＋I2解析在FeBr2溶液中通入足量Cl2，发生的反应为2FeBr2＋3Cl2=2FeCl3＋2Br2。再加入CCl4，Br2易溶于CCl4而使下层液体呈橙红色；上层液体为FeCl3溶液，呈棕黄色。都加入KI­淀粉溶液，Br2、Fe3＋都可以将I－氧化为I2，从而使溶液呈蓝色。11．(2017·浙江省桐庐中学高三年级模拟)实验室从海带中提取碘的流程如下：(1)写出②中除烧杯外还要用到的玻璃仪器的名称：________________。(2)有同学试图利用蒸馏方法来实现第③步操作，该同学设计了如下图蒸馏实验装置，此装置中的明显错误之处为__________________________、__________________________。(3)实际操作时，利用蒸馏方法分离I2的CCl4溶液获得I2的量大大少于预期，试分析其主要原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)分液漏斗(2)温度计水银球的位置错误冷凝水的进出方向错误(3)I2易升华，蒸馏时碘蒸气随CCl4蒸出而损失1．X－的检验(加试)(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液和稀硝酸))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(生成白色沉淀，则有Cl－,生成淡黄色沉淀，则有Br－,生成黄色沉淀，则有I－))(2)置换——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制饱和氯水),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(加入CCl4下层或汽油上层),\s\do5(振荡))有机层呈eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(红棕色或橙红色，表明有Br－,紫红色或紫色，表明有I－))(3)氧化——淀粉法检验I－未知液eq\o(→,\s\up7(加适量新制饱和氯水或H2O2等氧化剂),\s\do5(振荡))eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液),\s\do5(振荡))蓝色溶液，表明有I－2．海水中提取溴、碘(加试)(1)海水提溴①流程②发生反应的化学方程式依次为2NaBr＋Cl2=Br2＋2NaCl；Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2。(2)海带提碘①流程②发生反应的离子方程式：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－。考点二硫及其化合物1．树立物质转化思想(1)理清知识主线H2eq\o(S,\s\up6(－2))→eq\o(S,\s\up6(0))→eq\o(S,\s\up6(＋4))O2→eq\o(S,\s\up6(＋6))O3(H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4)(2)形成网络构建2．扫除易忘知识盲点(1)除去附着在试管内壁上的硫，除了用热的NaOH溶液外，还可以用CS2，但不能用酒精。(2)SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红溶液褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2的氧化性；SO2和Cl2等体积混合通入溶液中，漂白性不但不增强，反而消失。(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若通入NH3或加入NaOH溶液，或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。(4)浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(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H2SO4的反应。(5)C与浓硫酸反应时，反应产物的确定应按以下流程进行：无水CuSO4确定水→品红溶液确定SO2→酸性KMnO4溶液除去SO2→品红溶液检验SO2是否除净→澄清石灰水检验CO2。(6)几种常见的硫酸盐(加试)硫酸盐俗名颜色用途2CaSO4·H2O熟石膏白色作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等CaSO4·2H2O生石膏白色塑像、模型、粉笔、医疗绷带等FeSO4·7H2O绿矾浅绿色生产铁系列净水剂、补血剂等CuSO4·5H2O胆矾、蓝矾蓝色配“波尔多液”、镀铜液BaSO4重晶石白色白色颜料、医疗上作“钡餐”KAl(SO4)2·12H2O明矾白色净水剂3.规范书写重要反应(1)用离子方程式回答下列问题。①热的烧碱溶液可以除硫，其原因是：3S＋6OH－eq\o(=,\s\up7(△))2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋3H2O。②将SO2气体通入到FeCl3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，其原因是：SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋。③S2－和SOeq\o\al(2－,3)可以大量共存，但加入H2SO4后，则不能大量共存，其原因是：2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋6H＋=3S↓＋3H2O。④将SO2通入到BaCl2溶液中无现象，若加入KNO3则有白色沉淀生成，其原因是：3SO2＋3Ba2＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O=3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋。(2)书写下列反应的化学方程式。①将H2S气体通入到CuSO4溶液中。H2S＋CuSO4=CuS↓＋H2SO4。②将SO2通入H2S溶液中。2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O。③Cu和浓H2SO4混合加热。Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。④C和浓H2SO4混合加热。C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2。Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑。题组一SO2性质的多样性1．(2017·台州市高一上学期期末质量评估)将某无色气体X通入品红溶液，溶液褪色；加热，溶液又变红色，X可能是()A．O2 B．Cl2C．SO2 D．CO2答案C解析A项，O2通入品红溶液无明显变化，故不选A；B项，Cl2通入品红溶液，Cl2将品红氧化，溶液褪色；加热，溶液不变红色，故不选B；C项，SO2通入品红溶液，SO2与色素结合为无色物质，溶液褪色，加热，无色物质分解为原来的物质，溶液又变红色，故选C；D项，CO2通入品红溶液无明显变化，故不选D。2．下图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是()选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应D紫色石蕊溶液溶液变红色后不褪色SO2有酸性、没有漂白性答案B解析使酸性KMnO4溶液褪色体现SO2的还原性，A项错误；SO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，C项错误；SO2使紫色石蕊溶液变红而不能褪色，SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，但不能说明其没有漂白性，因为SO2的漂白有一定的选择性，不能漂白石蕊等，D项错误。SO2的性质SO2是一种无色、有刺激性气味、有毒、易溶于水的气体，主要具有以下化学性质：(1)酸性氧化物的通性：SO2可与水反应生成亚硫酸、与碱性氧化物反应生成亚硫酸盐、与碱反应生成亚硫酸盐或亚硫酸氢盐。如SO2＋H2OH2SO3、SO2＋CaO=CaSO3、SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O和SO2＋NaOH=NaHSO3。注意：SO2只能使紫色石蕊溶液变红而不能褪色。(2)还原性：可被O2、卤素单质、HNO3、Fe3＋、酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化。(3)氧化性：氧化性比较弱，主要表现为与H2S反应：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O。(4)漂白性：使品红溶液褪色，加热后又恢复原色。利用此性质可判断SO2的存在。注意SO2与CO2均是酸性氧化物，在通入澄清石灰水中时，现象相同，两者可利用SO2的还原性和漂白性进行鉴别与除杂。题组二SO2和CO2的区别3．(2017·温州市十校联合体高一上学期期末联考)为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生SO2和CO2气体，设计了如图所示实验装置，a、b、c为止水夹，B是用于储气的气囊，D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。请回答下列问题：(1)实验前欲检查装置A的气密性，可以采取的操作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快，由此设计了虚框部分的装置，则正确的操作顺序是________________(用操作编号填写)。①向A装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；②待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b；③打开止水夹a和c，关闭止水夹b；(3)实验时，装置C中的现象为______________________________________________。(4)当D中产生________(填字母)现象时，可以说明使E中澄清石灰水变浑的是CO2，而不是SO2。A．进气口一端脱脂棉蓝色变浅，出气口一端脱脂棉蓝色不变B．脱脂棉上蓝色均变浅C．脱脂棉上蓝色褪去D．脱脂棉上蓝色不变则装置D的作用为_______________________________________________。答案(1)关闭分液漏斗的活塞，打开止水夹a和b，关闭止水夹c，用手捂热(或微热)圆底烧瓶A，若C中有气泡冒出，移开手掌(或热源)后，C处导管内有水上升，则证明A装置的气密性良好(或关闭止水夹a，向分液漏斗中加水，打开旋塞，水不会一直流下，则证明A装置的气密性良好)(答案合理均可)(2)③①②(3)品红溶液褪色(4)A除去SO2并检验SO2是否已被除净解析(2)为控制反应的速率，先用气囊将气体收集起来，再用气囊中气体进行实验，所以操作为打开止水夹a和c，关闭止水夹b；向A装置中加入浓硫酸，加热，使A中产生的气体进入气囊B，当气囊中充入一定量气体时，停止加热；待装置A冷却，且气囊B的体积不再变化后，关闭止水夹a，打开止水夹b，慢慢挤压气囊，使气囊B中气体慢慢进入装置C中，待达到实验目的后，关闭止水夹b。(3)二氧化硫能使品红溶液褪色。(4)D装置用碘与二氧化硫反应除去二氧化硫，所以在进气一端碘与二氧化硫反应使得进气口一端脱脂棉蓝色变浅，在出气口一端二氧化硫被除尽，出气口一端脱脂棉蓝色不变，说明出气口出的是二氧化碳，答案选A；根据以上分析可知，装置D的作用为除去SO2并检验SO2是否已被除净。检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为流程设计检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊注意有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。题组三SO2对环境的污染及治理4．下列说法正确的是()①正常雨水的pH为7.0，酸雨的pH小于7.0②严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染③使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品会对人体健康产生损害④使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害⑤食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水可长期排向水库养鱼A．①②③ B．①④⑤C．②③④ D．③④⑤答案C解析正常雨水的pH小于7，但大于5.6，酸雨的pH小于5.6，①不正确；严格执行机动车尾气排放标准可减少大气污染物的排放，②正确；使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品，在食品中会残留较高浓度的二氧化硫，对人体健康产生损害，③正确；有机氯化物对人体确实有害，④正确；食品厂产生的含丰富氮、磷营养素的废水长期排向水库会使水库的水体变质，使水体富营养化，使鱼类缺氧而死亡，⑤不正确。5．形成酸雨的原理之一可简示如下：含硫燃料eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(反应①))Aeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(反应②))Beq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(反应③))硫酸。回答下列问题：(1)A物质的化学式为__________，B物质的化学式为________。(2)三个反应中不属于氧化还原反应的是________(填序号)。(3)SO2中硫元素显＋4价，它可能降低到0价，利用这一性质可在工厂的烟道气中通入合适的________(填“氧化剂”或“还原剂”)除去SO2，达到减小污染的目的。(4)从环境保护的角度认为雨水的pH<5.6时，就判断为酸雨，已知pH＝－lgc(H＋)，经测定某次雨水中只含硫酸，且浓度为5×10－5mol·L－1，这次降雨________(填“是”或“不是”)酸雨。答案(1)SO2SO3(2)③(3)还原剂(4)是二氧化硫的污染与治理(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：SO2eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(途径Ⅰ：\o(→,\s\up7(光照、烟尘中金属氧化物等作用),\s\do5(催化剂)),SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4,途径Ⅱ：\o(→,\s\up7(雨水),\s\do5(水))H2SO3\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(空气中的O2))H2SO4))完成两途径各步反应的化学方程式：①途径Ⅰ：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3，SO3＋H2O=H2SO4。②途径Ⅱ：SO2＋H2OH2SO3,2H2SO3＋O2=2H2SO4。题组四浓H2SO4的特性、SOeq\o\al(2－,4)的检验6．(2017·浙江省高考化学模拟)下列有关浓硫酸的说法正确的是()A．浓硫酸是常见的干燥剂，但不能用来干燥SO2和Cl2B．胆矾中滴入几滴浓硫酸会变白是因为浓硫酸具有吸水性C．将铜片放入浓硫酸中可以看见溶液变蓝色，铜片上有许多气泡冒出D．浓硫酸与木炭在一定条件下的反应，体现了浓硫酸的强氧化性和强酸性答案B解析A项，浓硫酸不能与SO2和Cl2反应，可以干燥SO2和Cl2，错误；B项，浓硫酸吸水性强，能吸收胆矾(CuSO4·5H2O)中的结晶水使其变为白色的无水硫酸铜(CuSO4)，正确；C项，铜片与浓硫酸需加热条件下才能反应，错误；D项，浓硫酸与木炭反应时，浓硫酸只体现出强氧化性，错误。7．(2017·温州市高三9月选考适应性测试)实验室常用下列图Ⅰ装置进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。请回答：(1)图Ⅰ装置中的收集装置B应连接图Ⅱ中的________(填“a”或“b”)进口。(2)用此装置制SO2与将铜片直接加入试管A加热反应相比，其优点主要是________________________________________________________________________。(3)下列叙述中，描述正确的是________。A．A试管中发生了Cu与浓硫酸的反应，其中浓硫酸只体现了强氧化性B．熄灭酒精灯后，因为A试管中的玻璃导管存在，整套装置不易发生倒吸C．C试管中的紫色石蕊溶液会变红，是因为二氧化硫溶于水后生成了H2SO3D．D、E试管中品红和高锰酸钾溶液都会褪色，其褪色原理相同答案(1)a(2)方便控制反应的量及反应速率(3)BC解析(1)铜跟浓硫酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫密度大于空气，用向上排空气法收集。(2)通过插拔铜丝实现控制反应的量及反应速率。(3)A项，Cu与浓硫酸反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，体现浓硫酸的强氧化性和酸性；B项，熄灭酒精灯后，A试管中压强减小，空气由A试管中的玻璃导管进入A中，维持压强平衡；C项，二氧化硫溶于水后生成了H2SO3，能使紫色石蕊溶液变红；D项，D试管中品红褪色是因为二氧化硫的漂白性，E试管中高锰酸钾溶液褪色是因为二氧化硫的还原性。8．一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时，有SO2和H2生成。某校化学研究性学习小组对此进行研究，按图组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。请试着回答：(1)装置A中需用浓H2SO4，用一种简单的方法确定一瓶H2SO4一定是浓H2SO4：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接________、__________接b，c接__________、________________接d；D、E两支试管中CCl4溶液的作用是________________________________________________________________________。(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为______________________________________；反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(4)D中浑浊消失的离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)用玻璃棒蘸取少量试液，滴在一张白纸上，白纸若立即变黑，证明是浓H2SO4(2)3(或4)4(或3)21防倒吸(3)C中品红溶液褪色浓H2SO4变成稀H2SO4后，与Zn反应放出H2(4)SO2＋CaSO3＋H2O=Ca2＋＋2HSOeq\o\al(－,3)解析(1)可根据浓H2SO4的特性选择简单易行的实验方法进行确定，如利用其脱水性，稀释时放热等。(2)从图示中可看出C装置是检验SO2气体的，应选装置甲，且为长进短出，为防止倒吸则B处需要连接一安全装置。(3)生成的气体能使品红溶液褪色，说明硫酸被还原成SO2，随反应进行浓H2SO4变成稀H2SO4，与Zn反应放出H2，气泡量又会增加。(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3反应生成Ca(HSO3)2，反应的离子方程式为SO2＋CaSO3＋H2O=Ca2＋＋2HSOeq\o\al(－,3)。9．[2017·金华市兰溪一中高三(上)月考]甲、乙二位同学各设计一个实验来检验SOeq\o\al(2－,4)，且都认为自己的试样中含有SOeq\o\al(2－,4)，其方案如图：回答以下问题：(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲________；乙________(填“严谨”或“不严谨”)，并说明理由：_______________________________________________。(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)不严谨不严谨甲没有排除Ag＋干扰，乙没有排除SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)干扰(2)往样品溶液中先加盐酸酸化，然后再加入过量BaCl2溶液，有白色沉淀，证明一定有SOeq\o\al(2－,4)，且避免了Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)等离子的干扰解析(1)甲方案不严谨，因当试样中含有Ag＋时，同样得到白色沉淀，且AgCl不溶于过量的盐酸，Ag＋干扰SOeq\o\al(2－,4)的检验；乙方案也不严谨，原因是当溶液中有SOeq\o\al(2－,3)时，Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=BaSO3↓(白色沉淀)，再加足量稀HNO3，BaSO3转化为BaSO4，沉淀不溶解，不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干扰。若含HSOeq\o\al(－,3)(显酸性)，遇到NOeq\o\al(－,3)也会生成BaSO4沉淀。(2)正确的实验方案应为往样品溶液中先加盐酸酸化，然后再加入过量BaCl2溶液，有白色沉淀，证明一定有SOeq\o\al(2－,4)，且避免了Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)等离子的干扰。1．浓硫酸的性质及应用熟记浓硫酸的五大性质(强氧化性、脱水性、吸水性、酸性和难挥发性)及它们的应用，特别是浓硫酸的强氧化性、脱水性和吸水性，重点是浓硫酸的强氧化性。2．理清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别(1)吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。(2)脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O以2∶1比例脱去。3．注意“量变”引起的“质变”在理解浓硫酸与铜、锌、铁、铝以及与碳、硫等反应时，我们要动态地看待反应过程，例如在浓硫酸与铜的反应中，开始是浓硫酸，但随着反应的进行硫酸的浓度逐渐减小，最后变成了稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。4．SOeq\o\al(2－,4)检验的易错点(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将COeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)、SOeq\o\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq\o\al(2－,4)。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。(2)误将Ag＋、Pb2＋判断成SOeq\o\al(2－,4)。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SOeq\o\al(2－,4)。其错误是未注意溶液中不含SOeq\o\al(2－,4)，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－=AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－=PbCl2↓(白色)。(3)误将SOeq\o\al(2－,3)判断成SOeq\o\al(2－,4)。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SOeq\o\al(2－,4)。该错误是未注意NOeq\o\al(－,3)具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,3)=BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。题组五硫酸工业的模拟生产10．工业上制硫酸的设备分为三大部分，一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内二硫化亚铁与氧气发生反应，生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气化合，生成三氧化硫；三氧化硫经过吸收塔时，采用98.3%的浓硫酸吸收，三氧化硫与水化合形成硫酸。为研究吸收SO3应选用的物质，仿照工业上制备硫酸的流程设计了下面的实验装置。(1)根据上述设计，说明该实验的目的：___________________________________________________________________________________________________________________；写出在沸腾炉内发生反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。(2)装置甲在本实验中的作用之一是______________________________________________________________________________________________________________________。(3)反应中要求乙反应器内氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，控制这一比例的实验现象是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________；实验时发现，丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直都没有任何现象。据此得出的下列结论中正确的是________。A．浓硫酸不能吸收产生的气体B．水与三氧化硫的反应是放热反应C．浓硫酸吸收的效果比水好D．水的吸收效果比浓硫酸好(4)上述实验装置有合理的，也有不合理的。请就某一方面说说你对该实验装置的评价：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2(2)净化二氧化硫和氧气，吸收水分(3)甲装置中，通O2气体的导管口冒泡的速率大约是SO2气体导管口的2倍BC(4)缺少尾气吸收装置(其他合理答案均给分)硫酸的工业制法工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：(1)各进口或出口物质的名称为A：含硫矿石(如FeS2)；B：炉渣；C：二氧化硫、氧气、氮气；D：尾气(SO2、O2、N2)。(2)接触法制硫酸分为三个阶段：生产阶段设备主要反应造气沸腾炉S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2或4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2接触氧化接触室2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3SO3吸收吸收塔SO3＋H2O=H2SO4题组六硫及其化合物间的转化关系11．硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，在C里加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排序的是()A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3答案B解析硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S，H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S，故B项正确。12．在通常状况下，A为固体单质，根据下图的转化关系，回答下列问题：(1)写出A～E的化学式：A________，B________，C________，D________，E________。(2)写出下列反应的化学方程式：B→C________________________________________________________________________；E→C________________________________________________________________________；C→D________________________________________________________________________。答案(1)SH2SSO2SO3H2SO4(2)2H2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2OCu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系如：H2Seq\o(,\s\up7(①O2不足),\s\do5(④H2、△))Seq\o(,\s\up7(②O2),\s\do5(⑤H2S))SO2eq\o(,\s\up7(③O2))SO3写出③、④、⑤反应的化学方程式：③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；④H2＋Seq\o(=,\s\up7(△))H2S；⑤SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O。注意事项①相邻价态的粒子不发生氧化还原反应：如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。②当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。③含硫物质的连续氧化：硫元素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2S\o(→,\s\up7(足量O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\o(→,\s\up7(O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4))考点三碳、硅及其重要化合物1．树立物质转化思想(1)理清知识主线eq\o(C,\s\up6(－4))H4eq\o(C,\s\up6(0))→eq\o(C,\s\up6(＋2))O→eq\o(C,\s\up6(＋4))O2eq\o(Si,\s\up6(－4))H4eq\o(Si,\s\up6(0))→eq\o(Si,\s\up6(＋4))O2(H2eq\o(Si,\s\up6(＋4))O3)(2)形成网络构建2．扫除易忘知识盲点(1)自然界中无游离态的硅，通常原子晶体不导电，但硅是很好的半导体材料，是制作光电池的材料。SiO2不导电，是制作光导纤维的材料。(2)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2在高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。(3)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。(4)酸性氧化物一般能与水反应生成酸，但SiO2不溶于水；酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能与HF反应。(5)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。硅胶(mSiO2·nH2O)是一种很好的无毒干燥剂。(6)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O=H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可从两方面解释：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SiO2制得低沸点易挥发的CO2气体。(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。3．规范书写重要反应用方程式回答下列问题。(1)Mg在CO2中燃烧。2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C。(2)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示)。CaCO3＋CO2＋H2O=Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)。(3)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示)。CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，Ca(HCO3)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式。2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓。(5)氢氟酸不能用玻璃瓶盛放，其原因是(用化学方程式表示)。SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O。(6)盛放NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是(用离子方程式表示)。SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。(7)侯氏制碱法的原理(用化学方程式表示)。CO2＋NH3＋NaCl＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。题组一硅及其化合物性质定性判断1．(2017·台州市高一上学期期末质量评估)下列物质中的主要成分不是硅酸盐的是()A．玻璃B．陶瓷C．石英D．水泥答案C解析A项，玻璃中的主要成分是硅酸钠、硅酸钙等，故不选A；B项，陶瓷中的主要成分是铝硅酸盐，故不选B；C项，石英中的主要成分是二氧化硅，故选C；D项，水泥中的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙和铝酸三钙，故不选D。2．(2017·宁波市北仑中学高一上学期期中)宁波博物馆于2008年12月5日建成开馆，该馆建筑形态以山、水、海洋为设计理念。宁波博物馆墙面通过两种方式装饰而成：第一种方式利用民间收集的上百万片明清砖瓦手工砌成瓦片墙，另一种方式利用竹条加入混凝土，在表面展现竹的纹理，充分体现了建筑本身也是一件特殊的“文物”和“展品”；展品中陈列有大量宋代精美瓷器——青花瓷。下列说法错误的是()A．古代的陶瓷、砖瓦，现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品B．工业上制取水泥的主要原料为黏土、石灰石C．博物馆窗户上普通玻璃的主要成分是SiO2D．青花瓷胎体的原料为高岭土[Al2Si2O5(OH)4]，若以氧化物形式可表示为Al2O3·2SiO2·2H2O答案C题组二有关硅及其化合物参与的框图推断3．(2017·台州市高一上学期期末质量评估)A、B、C均为中学化学常见的纯净物，它们之间存在如下转化关系，其中①②③均为有单质参与的反应。(1)若A是常见的金属，①③中均有同一种气态非金属单质参与反应，B溶液遇KSCN显血红色，且②为化合反应，写出反应②的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若B是太阳能电池用的光伏材料，①②③为工业制备B的反应。C的化学式是________________________________________________________________________，写出反应①的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(2)SiCl4SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑解析本题主要考查铁及其化合物的性质、硅及其化合物的性质。(1)根据题意可知B溶液为铁盐溶液，由此可以判断该气态非金属单质为氯气，反应②是氯化铁被铁还原为氯化亚铁的反应。(2)根据题意可知B为硅，①②③为工业制备B的反应。C为硅与氯气反应生成的四氯化硅，反应①为石英与焦炭反应生成粗硅和一氧化碳的反应。4．[2017·杭州市清河中学高三(上)月考]已知A、B、D、E、F、G、X、Y、Z满足下列转化关系。其中A、B、E为固体化合物，D、G为固体单质，F、X、Z为可燃性气体，F和X的燃烧火焰分别为蓝色和淡蓝色。(1)写出E的名称________________。(2)B的电子式为_________________________________________________________。(3)E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是________________________________________________________________________________________________________________。(4)A和D反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)碳化钙(2)Ca2＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－(3)降低反应速率(4)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑解析化合物A与单质D反应得到单质G与气体F，单质G与NaOH溶液反应得到气体X，X、F为可燃性气体，X、F的火焰分别呈蓝色和淡蓝色，则X为H2，F为CO，A为SiO2，D为碳，G为Si，由转化关系可知，溶液为Na2SiO3溶液，Y为CO2，白色沉淀为H2SiO3，加热硅酸分解得到SiO2。气体Z由化合物E与食盐水得到，且可以使溴水褪色，考虑Z为乙炔，E为碳化钙，悬浊液为Ca(OH)2，与Y反应得到的白色沉淀为CaCO3，B为CaO，符合转化关系。(1)由上述分析可知，E为碳化钙。(2)B为CaO，电子式为Ca2＋[eq\o\al(·,·)eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]2－。(3)E生成Z的反应中用饱和食盐水的目的是降低反应速率。(4)A与D反应的化学方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑。考点四化学与社会1．绿色化学有关概念(1)核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，这是一门从源头上减少或消除污染的化学。(2)绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开展的，因此化学反应及其产物具有以下特征：①采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件(包括催化剂、溶剂)下进行；③产品应该是环境友好的；④具有“原子经济性”，即反应具有高选择性、极少副产物，甚至实现“零排放”。此外，它还应当满足“物美价廉”的传统标准。2．原子经济性原子经济是指在化学合成中最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之结合到目标分子中(如完全的加成反应A＋B=C)而达到零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量，其定义可表示为原子利用率＝eq\f(期望产品的总质量,生成物的总质量)×100%。经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料；二是最大限度地减少了废物的排放。3．燃煤烟气脱硫的常见方法(1)石灰石－石膏法：燃煤烟气中的SO2被氢氧化钙吸收，生成的CaSO3在空气中加热被氧化为硫酸钙，得到副产品石膏(CaSO4·2H2O)。(2)氨水法：燃煤烟气中的SO2被氨水吸收，生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，在空气中加热使其氧化，最后得到副产品(NH4)2SO4。4．消除汽车尾气对环境的污染(1)汽车尾气中的CO、NO、NO2及碳氢化合物、颗粒物造成了严重的空气污染。(2)消除汽车尾气对环境污染的措施①在石油炼制过程中进行石油脱硫处理；②安装汽车尾气处理装置；③使用新的无害的汽油添加剂代替产生污染的四乙基铅抗震剂；④使用酒精、天然气作燃料代替部分或全部燃油；⑤用氢气作汽车燃料，用燃料电池作动力，使汽车成为“零排放”的电动汽车。5．回收二氧化碳(1)CO2的排放日益增多，温室效应加剧，致使全球气候变暖。为减少CO2的影响，可对其进行回收，将其制造成全降解塑料。(2)二氧化碳和环氧丙烷在催化剂作用下可生成可降解高聚物，反应的化学方程式为eq\o(→,\s\up7(催化剂))。1．(2017·宁波市十校高三上学期期末联考)下列变化不属于生物质能利用方式的是()A．利用植物的光合作用生成葡萄糖，进而生成淀粉、纤维素B．燃烧植物的秸杆和枝叶以获取热量C．以高粱为原料经水解和细菌发酵制备乙醇D．在汽化炉内，隔绝空气高温加热，使有机废料生成可燃气体答案A2．(2017·温州市十五校联合体高一下学期期中联考)随着人们生活质量的日益提高，废旧电池已成为一个亟待解决的问题，对废旧电池的处理体现了对资源和环境的可持续发展。人们对废旧电池处理的主要目的是()A．回收电池外壳的金属材料B．回收电池中的二氧化锰C．回收电池中的石墨电极D．防止电池中的重金属汞、镉、铅对土壤、水源的污染答案D解析对废旧电池的处理体现了对资源和环境的可持续发展，所以回收处理废旧电池的主要目的是防止电池中的重金属汞、镉、铅对土壤、水源的污染，答案选D。3．(2016·绍兴第一中学高一下学期期末)互联网上报道：“目前世界上有近20亿人患有缺铁性贫血，影响着人的身体健康和智力发展，对孕妇和儿童危害尤其严重”。我国政府已启动了“酱油补铁工程”。这里的铁是指()A．氧化铁B．四氧化三铁C．铁单质D．铁元素答案D解析食品、药品中的铁、碘都是指元素，故D正确。4．(2016·温州“十五校联合体”高二下学期期中联考)下列说法不正确的是()A．推广使用氢能、太阳能、减少化石燃料的使用有助于减少雾霾天气的发生B．将太阳能转化为氢能是减少环境污染、缓解能源危机的一种构思C．石油的分馏、催化裂化、裂解等石油加工方法，其目的均为得到更多的汽油D．煤干馏可得到煤焦油，煤焦油进一步分离又可得到苯、甲苯等有机物答案C解析A项，推广使用氢能、太阳能，减少化石燃料的使用，能够减少灰尘等空气污染物的排放，有利于减少雾霾天气的发生，正确；B项，氢能是一种清洁可再生能源，将太阳能转化为氢能是减少污染、缓解能源危机的一种构想，正确；C项，石油裂解的目的是得到小分子的烯烃，错误；D项，煤的干馏是指在隔绝空气条件下加强热，分解生成焦炭(或半焦)、煤焦油、粗苯、煤气等产物的过程，煤的干馏能制得苯及其同系物，正确。5．习总书记多次强调要“像对待生命一样对待生态环境”。下列说法正确的是()A．用太阳能光解水制H2可减少碳排放B．用聚乙烯生产快餐盒可降低白色污染C．用上图所示方法可改良碱性土壤D．用Ba(OH)2可消除水中Cu2＋等重金属离子污染答案A解析A项，