高考化学（苏教版）一轮复习《专题三非金属及其化合物》课件

专题三非金属及其化合物［考纲展示］1.了解氯、溴、碘的单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解氯单质及其重要化合物对环境质量的影响。3.掌握氯气的实验室制法（包括所用试剂、仪器，反应原理和收集方法）。4.了解海水中氯、溴、碘的提取及海水资源的综合利用。第一单元氯、溴、碘及其化合物一、氯气的性质和制法1．氯气的物理性质黄绿色有

气味的气体，比空气密度

，

毒，易液化，能溶于水。2．化学性质刺激性大有[主干知识](1)与金属反应：与变价金属反应生成高价金属氯化物(3)与水反应：离子方程式为

。(4)与碱反应：与NaOH溶液反应离子方程式为

。(5)与还原性无机化合物反应：①与碘化钾溶液反应的化学方程式为

；②与SO2水溶液反应的化学方程式为

。Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClOCl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2OCl2＋2KI===2KCl＋I2Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl3．Cl2的制法(1)实验室制法：药品：

。离子方程式为：

。(2)工业制法化学方程式：

。(1)烟和雾的异同点？(2)实验室制Cl2的反应中浓盐酸表现哪些性质？提示：(1)烟和雾都是气溶胶，烟是固体小颗粒分散在空气中形成的，雾是液体小颗粒分散在空气中形成的。(2)浓盐酸表现还原性和酸性。MnO2、浓盐酸二、次氯酸和次氯酸盐的性质1．次氯酸氯水须现用现配，保存在

，置于冷暗处。棕色瓶中(2)强氧化性①能将有色物质氧化为无色物质作漂白剂。②杀菌、消毒。(3)弱酸性NaClO溶液中通入CO2，化学方程式为：

。NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO32．漂白粉三、溴、碘的提取与性质1．溴、碘的提取(1)海水中提取溴(2)海水中提取碘(3)写出离子提取溴、提取碘过程中的相关离子反应：①

；②

。Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2Cl2＋2I－===2Cl－＋I22．溴、碘及其化合物的性质(1)单质的物理性质(2)单质的化学性质向KI溶液中滴加溴水、向NaBr溶液中滴加氯水，反应的离子方程式分别为Br2＋2I－===I2＋2Br－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，说明卤素单质间的氧化性顺序为：

；卤素离子间的还原性顺序为：

。(3)化合物的性质①

具有感光性，可作感光材料；②

可用于人工降雨。能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的一定是氯气吗？提示：不一定，如O3、O2等也能使湿润的淀粉KI试纸变蓝。Cl2>Br2>I2I－>Br－>Cl－AgBrAgI四、卤族元素1．元素性质的递变规律包含元素为：氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、砹(At)，原子半径逐渐

，非金属性逐渐

。2．单质物理性质的递变规律(1)单质颜色逐渐加深(F2：浅黄绿色气体；Cl2：黄绿色气体；Br2：深红棕色液体；I2：紫黑色固体)。(2)密度逐渐增大；熔、沸点逐渐

。3．单质及化合物的化学性质(1)单质(从F2至I2)：氧化性逐渐

，与氢气化合

，与H2O反应逐渐

。(2)化合物(从F至I)：HX稳定性逐渐

，X－的还原性逐渐

。增大减弱升高减弱由易到难减弱减弱增强4．卤素离子的检验方法(1)AgNO3溶液和稀硝酸——沉淀法(2)置换——萃取法有关反应的离子方程式为：

，

。[点拨]

(1)含I－的溶液亦可用新制氯水(或双氧水)和淀粉检验。(2)Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质，常作为推断突破口。(3)氟的特性①氟气与水剧烈反应，置换出O2：2F2＋2H2O===4HF＋O2。②氢氟酸是弱酸，能与SiO2反应，用于刻蚀玻璃。实验室里不能用玻璃瓶保存氢氟酸。③氟没有正价。2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－2I－＋Cl2===I2＋2Cl－[自我诊断]1．氯气有很强的氧化性，在反应中只作氧化剂。(×)2．1molCl2与足量Fe反应转移3mol电子。(×)3．向新制氯水中滴入石蕊试液后先变红，后又褪色。(√)4．久置的氯水中因不含次氯酸而不具有漂白性。(√)5．漂白粉和明矾都可用来净水，二者的作用原理相同。(×)6．滴加AgNO3溶液能产生黄色沉淀的溶液中一定含有I－。(×)1．饱和氯水长时间放置后，下列微粒在溶液中的物质的量减少的是(

)①Cl2

②HClO

③H2O

④HCl

⑤O2A．①②

B．①②③C．①②④ D．①②⑤解析：饱和氯水长时间放置，次氯酸分解生成氯化氢和氧气，所以氯气分子、次氯酸分子、水分子的物质的量将减少。答案：B氯水的成分和性质1．氯水的成分氯水中存在三个平衡关系：故氯水中含有三种分子：H2O、Cl2、HClO；四种离子：H＋、

Cl－、ClO－、OH－(极少量)。2．氯水的性质氯水的多种成分决定了它具有多重性质：(1)Cl2的强氧化性；(2)HCl的强酸性；(3)HClO的强氧化性、弱酸性；(4)Cl－的性质。3.Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO平衡移动的应用[特别提醒](1)氯水中的次氯酸具有漂白性，氯水能使紫色石蕊试液、蓝色石蕊试纸、pH试纸等先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH。(2)明确氯水和液氯的区别：氯水和液氯的区别是前者是混合物，后者是纯净物，氯水久置后，由于HClO分解，最后就成为稀盐酸，酸性增强，漂白作用减弱。[典例1]某中学化学兴趣小组想制取饱和氯水，并进行氯水的性质实验。他们使用如图装置制取较多量的饱和氯水，请回答：(1)写出仪器的名称：A________，B________。(2)有同学提出如下改进建议：①在乙和丙之间增加上图中的a装置，你认为有无必要________(填“有”或“无”)。②在丙的长导管下口处，接上图中的b装置，可以提高氯气的吸收效果。原因是_______________________________________________。(3)用滴管将制得的饱和氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中。当滴到最后一滴时红色突然褪去。产生上述现象的原因可能有两种(简要文字说明)：①是由于______________________________________________；②是由于_______________________________________________。用实验证明红色褪去的原因是①或者②的实验方法是_____________________________________________________。(4)为了提高氯水中次氯酸的浓度，增强氯水的漂白能力，可向氯水中加入的试剂是________(填序号)。A．CaCO3 B．Na2SO3

C．H2SO4 D．Ca(OH)2(5)丁的作用是________________________________________，能否将NaOH溶液改为价格更低廉的石灰水？________(填“是”或“否”)，理由是___________________________________________。[解析]

(2)乙和丙之间无需增加干燥装置，因为还要通入水中。(3)NaOH与酚酞作用呈红色，红色消失的原因有两种：一是NaOH被盐酸中和了；二是酚酞被HClO氧化了。滴加NaOH溶液即可判断到底是哪种原因。(4)氯水中存在平衡Cl2＋H2O

H＋＋Cl－＋HClO，由于次氯酸的酸性比碳酸弱，CaCO3只与HCl反应，不与HClO反应，而使平衡右移，HClO的浓度增大。Na2SO3、Ca(OH)2均能与HClO反应，尽管平衡右移，但HClO的浓度减小，加入H2SO4增大了H＋浓度，使平衡左移，c(HClO)减小。[答案]

(1)分液漏斗圆底烧瓶(2)①无②可增大Cl2与水的接触面积(3)盐酸中和了氢氧化钠次氯酸将酸酞氧化了向褪色后的溶液里再滴加氢氧化钠溶液，若溶液变红，说明是原因①，若溶液不变红说明是原因②(4)A(5)吸收多余的Cl2否Ca(OH)2微溶于水，石灰水浓度小；不能将多余的Cl2完全吸收1．(2014年豫南九校联考)将氯水分别滴入下列各选项所述的溶液中，由实验现象得出的结论完全正确的是(

)解析：A项体现Cl2的氧化性；B项是Cl2与NaOH反应，为氧化还原反应，结论不正确；C项Cl2与水反应生成HCl和HClO，HCl的酸性使石蕊变红，HClO的强氧化性可使溶液褪色；D项Cl2＋2I－===

2Cl－＋I2，I2遇淀粉变蓝色。答案：D氯气的实验室制法2．某化学小组用如图所示的装置制取氯气，下列说法中不正确的是(

)A．该装置图中至少存在两处明显错误B．该实验中收集氯气的方法不正确C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出解析：该反应需要酒精灯加热，并且尾气应处理，A项正确；向上排空气法收集Cl2是正确的，B项错误；在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出，若有则变蓝，反之则不变色，D项正确。答案：B1．制取2．验满(1)将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的瓶口，观察到试纸立即发生先变红后褪色的变化，则证明已集满。(3)实验室制取Cl2时，常常根据集气瓶中气体的颜色判断是否收集满。3．注意事项

(1)必须用浓盐酸，稀盐酸不反应。(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl挥发。(3)实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少，吸收不完全。[典例2]某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题。(1)下列方法中，可制得氯气的正确组合是________。①MnO2和浓盐酸混合共热②KMnO4和浓盐酸混合③次氯酸钠和浓盐酸混合④K2Cr2O7和浓盐酸混合⑤KClO3和浓盐酸混合A．①②⑤

B．②④⑤C．①②④ D．全部可以(2)若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)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D和E出现的不同现象说明的问题是___________________________。③装置F的作用是____________________________________。④写出装置G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，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，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。你认为装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放________试剂。[解析]

实验目的是证明Cl2中混有水蒸气和HCl气体，同时证明干燥Cl2和潮湿Cl2有无漂白性。首先从(1)题中选择正确的组合利用A装置制备Cl2；然后根据实验目的，再分析其他每个装置的作用。只有B装置能够证明水蒸气的存在，则B装置中的药品为CuSO4粉末；D、E装置用来证明干燥Cl2无漂白性，潮湿氯气发生反应：Cl2＋H2O

HCl＋HClO，HClO具有强氧化性，因此潮湿Cl2具有漂白性。G装置是用来证明HCl气体的，因为Cl2与AgNO3溶液反应也能生成AgCl沉淀，因此F装置利用的是Cl2易溶于CCl4的性质除去Cl2，F、G装置之间应增加验证Cl2被除尽的装置。[答案]

(1)D(2)浓盐酸随着反应的进行浓度逐渐降低，最终变为稀盐酸，反应终止不再产生氯气(3)①证明有水蒸气产生白色固体变蓝色②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性③吸收氯气④Ag＋＋Cl－===AgCl↓(4)F

G湿润的淀粉­KI试纸(或湿润的有色布条)2．(2014年泉州模拟)实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(

)A．①比②多 B．②比①多C．一样多

D．无法比较答案：B1．性质验证型实验题常见的两种考查形式(1)已经给出试剂或装置(仪器)的，根据题意说明在仪器或装置内发生的反应及现象或设置该装置的目的以及具体操作。(2)已知反应或反应现象以及操作要求，根据题意要求补出缺少的试剂或装置(仪器)。2．解题策略性质验证型实验题的关键是结合题目要求和所给的仪器、装置以及所给的试剂，了解命题的意图。一般思路是：明确实验目的(该实验要求做什么？)；明确题干、题图含义(认真理解实验的设计思路、每一个装置的设计意图)，理解题目给我们达成实验目的提供了什么依据和有效信息；明确解答问题的落点是什么？即试题给我们设置了什么样的问题情境，要求我们回答什么问题。突破性质验证型实验题(1)已给出试剂或装置(仪器)的实验：该类题目的关键是通读全题，结合题意或元素化合物的性质，弄清楚在某一仪器处发生的反应或该反应的现象，同时要理解设置的仪器或装置的目的。这样问题就能迎刃而解。(2)已知反应或反应现象及仪器操作要求：该类题目的关键是根据题目的现象或操作要求等，通过所学元素化合物性质或化学实验的仪器使用和基本操作，确定此处缺少的试剂或缺少的装置或仪器。【典例】某研究性小组用如图所示装置制取氯气及探究氯气性质。请回答下列问题。(1)制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。(2)仪器连接顺序为a→(

)→(

)→d→e→(

)→(

)→(

)→(

)→l写出浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气的化学方程式：___________________________。(3)实验中可观察到③的锥形瓶里溶液的颜色变化情况是：________________________________________________。(4)取出④中的集气瓶进行氯气与铜的反应实验，应该进行的操作是________________后立刻放入充满氯气的集气瓶中。实验中有同学提出应该在集气瓶底先放少量的水或细沙，你认为是否需要放：(填“是”或“否”)；理由是_________________________________。(3)紫色→红色→无色→淡黄绿色(4)用坩埚钳夹住一束细铜丝，烧热否实验中生成的是烟而不是温度较高的固体熔融物，不会使瓶底炸裂本小节结束请按ESC键返回［考纲展示］1.了解碳、硅元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解碳、硅元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。第二单元含硅矿物与信息材料一、碳和硅的单质1．元素在自然界的存在形态(1)碳既有游离态又有化合态。其单质主要有金刚石、石墨、C60互为

。(2)硅只有化合态，硅元素在自然界中含量占第二位，主要存在形式有

和硅酸盐。同素异形体SiO2[主干知识]2．碳、硅单质的物理性质和用途(1)碳单质①

具有高熔点，是自然界中硬度最大的物质。用于制饰品和切削工具。②石墨质软，有滑腻感，能导电，用于

。③C60具有特殊结构，可能成为新型催化剂或催化剂载体。(2)硅单质晶体硅熔点高，是

材料，用于制造半导体元件和光电池。金刚石作固体润滑剂和电极半导体3．碳、硅的化学性质(1)碳单质的化学性质——还原性写出下列反应的化学方程式：(2)硅的化学性质——还原性①与氢氟酸反应：

；②与NaOH溶液反应：

；③与O2反应：

。Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑提示：不能。因碳在反应中失电子被氧化。二、碳、硅的氧化物1．一氧化碳(1)物理性质：

色气体，

毒，

溶于水。(2)化学性质①可燃性：

，火焰呈

色。②还原性：与Fe2O3反应

。无剧难淡蓝2．二氧化碳和二氧化硅的比较提示：不能。该反应不是在溶液中的反应，但能说明热稳定性CaSiO3>CaCO3。三、硅酸(H2SiO3)、硅酸盐、无机非金属材料1．硅酸(1)溶解性：溶解度很小。(2)化学性质——弱酸性，酸性比

还弱。(3)制备：可用硅酸钠与盐酸反应制得：

。(4)用途：硅胶可用作催化剂的载体和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂。H2CO3Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓2．硅酸盐(1)硅酸盐：是由

元素组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。(2)硅酸钠①Na2SiO3水溶液俗称

，常用于制作黏合剂、防腐剂和耐火材料。②硅酸钠溶液在空气中易变质，反应的化学方程式为

。③硅酸盐组成的表示通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成：如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为

，石棉(CaMg3Si4O12)可表示为：

。长石(KAlSi3O8)可表示为：

。硅、氧和金属水玻璃Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3Na2O·SiO2CaO·3MgO·4SiO2K2O·Al2O3·6SiO23．无机非金属材料(1)硅酸盐材料——传统无机非金属材料(2)特殊功能的含硅物质①

具有金刚石结构，可用作磨料。②含硅元素4%的硅钢具有

。③硅橡胶具有

的性质。碳化硅导磁性既耐高温又耐低温[自我诊断]1．水晶、玻璃、陶瓷、水泥都属于硅酸盐。(×)2．熔融烧碱或纯碱时不能用瓷坩埚、石英坩埚和氧化铝坩埚。(√)3．二氧化硅的分子式为SiO2，是生产光纤制品的基本原料。(×)4．Si、SiO2、H2SiO3可以满足一步转化。(×)5．1molSiO2中有4NA个Si—O键。(√)6．SiO2不与任何酸反应，因此可用石英制作耐酸容器。(×)1．常温下，下列不发生反应的一组物质是(

)①硅与NaOH溶液②硅与盐酸③硅与氢氟酸④二氧化硅与碳酸钠⑤二氧化硅与NaOH溶液⑥二氧化硅与浓硝酸A．①②④

B．③④⑥C．②⑤⑥ D．②④⑥解析：①Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，③Si＋4HF===SiF4＋2H2↑，⑤SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。答案：D硅及其化合物的特性及应用[特别提醒](1)工业上用焦炭和石英制取粗硅的反应生成的是CO而不是CO2。(2)常见与强碱溶液反应生成H2的固体单质有Al和Si，能够置换出H2O中氢的非金属单质为碳，这些特征反应常作为推断题的突破口。(3)不要混淆常见含硅物质的成分①计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。②水晶、石英、玛瑙等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。③传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐。[典例1]下列说法正确的是(

)A．二氧化硅与酸碱都不反应B．单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料C．因为SiO2有导电性，SiO2可用于制备光导纤维D．向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，说明H2SiO3酸性比H2CO3强[解析]二氧化硅与强碱和氢氟酸都能反应，A不正确；单质硅是将太阳能转化为电能的常用材料，B正确；SiO2可用于制备光导纤维，是因为其具有很好的导光性能，C不正确；Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，说明H2CO3酸性比H2SiO3强，D不正确。[答案]

B1．硅及其化合物是重要的无机材料，下列有关说法正确的是(

)B．光纤的主要成分是硅单质，它质量轻且对光的传输能力强C．光纤可以将光能转化为电能，是制造光电池的最佳材料D．陶瓷、水泥、金刚砂及所有的玻璃都是硅酸盐产品解析：分析反应前后化合价的变化，可知A说法正确；光纤是光导纤维的简称，其主要成分是二氧化硅，B说法错误；制造光电池的材料是晶体硅，C说法错误；金刚砂的主要成分是碳化硅，石英玻璃的主要成分是二氧化硅，都不是硅酸盐产品，故D说法错误。答案：A2．将CO2气体通入下列溶液中，一定不会出现浑浊的是(

)A．CaCl2溶液

B．石灰水C．饱和Na2CO3溶液

D．水玻璃解析：CO2与B、C、D项中的物质反应分别生成CaCO3、NaHCO3、H2SiO3。答案：A1．CO2与碱溶液的反应(1)反应原理(2)反应后溶质成分的判断也可用数轴来表示：(3)CO2与Ca(OH)2或Ba(OH)2溶液反应的现象：CO2不足时，生成白色沉淀；CO2过量时，生成的白色沉淀消失，溶液变澄清。2．CO2与盐溶液的反应(1)饱和Na2CO3溶液Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，有白色固体析出。(2)Na2SiO3溶液CO2不足：Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓；CO2过量：Na2SiO3＋2H2O＋2CO2===2NaHCO3＋H2SiO3↓。两种情况均生成白色胶状沉淀。(3)NaAlO2溶液CO2不足：2NaAlO2＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋Na2CO3CO2过量：NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3两种情况均生成白色胶状沉淀。

(5)漂白粉溶液CO2少量：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；CO2足量：Ca(ClO)2＋2CO2＋2H2O===Ca(HCO3)2＋2HClO。[典例2]将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为(

)[解析]

CO2通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中，发生如下反应：CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2OCO2＋2KOH===K2CO3＋H2OCO2＋2KAlO2＋3H2O===K2CO3＋2Al(OH)3↓K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO3BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2对比图像可知C正确。[答案]

C2．向下列溶液中通入足量的CO2，最终无沉淀生成的是(

)①Ca(OH)2溶液②Na2SiO3溶液③饱和Na2CO3溶液④CaCl2溶液⑤漂白粉溶液⑥NaAlO2溶液A．①③⑤

B．①④⑤C．②④⑥ D．①④⑥解析：最终②有H2SiO3沉淀，③有NaHCO3晶体，⑥有Al(OH)3沉淀且不溶解。答案：B有关硅及其化合物的制备，是前几年高考实验题的常规出题点。随着当今社会对能源需求的不断增多，与新能源有关的多晶硅会再次成为今后命题的热点。教材只在习题中简单介绍了粗硅及高纯硅制备的反应原理，而高考命题者却把这一知识点迁移到高纯硅制备的工艺流程，制备过程中，往往涉及氯气的制备、气体的净化及物质的分离提纯等操作，有时还会用化学平衡理论解释实验过程中遇到的具体问题，在考查元素化合物的同时，渗透了化学基本理论的考查。半导体材料——Si制备的实验探究

三氯甲硅烷还原法制备高纯度硅(常用方法)(1)工艺流程：(2)操作步骤：①高温下用焦炭在电炉中隔绝空气还原二氧化硅制得粗硅。②粗硅与干燥的HCl气体在300℃以上反应生成SiHCl3。③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅。(3)反应原理：【典例】(2014年威海模拟)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：①高温下用过量的碳与二氧化硅反应制得粗硅；②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si＋3HCl===SiHCl3＋H2)；③SiHCl3与过量的H2在1000～1100℃反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃。请回答：(1)第一步制取粗硅的反应中碳作________剂(填“氧化”或“还原”)。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点－84.7℃)，提纯SiHCl3可采用________的方法。(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅的装置如下图所示(加热器和夹持装置略去)：①装置B中的试剂是________，装置C需水浴加热，目的是

___________________________________________________________。②反应一段时间后，装置D中可观察到有晶体硅生成，D中发生反应的化学方程式是____________________________________。③为保证实验的成功，操作的关键除题中已告知的以外，你认为最重要的还有________________________________________________

________________________________________________________________________(说出三点即可)。[解析]

(2)因为题设中给出的信息为SiHCl3、SiCl4、HCl的沸点不同，应用沸点差异进行分离，采用分馏法；(3)③依据题设信息(SiHCl3能与水剧烈反应，在空气中易自燃)可知加热前要先排尽装置中的空气及C、D装置中的水蒸气。本小节结束请按ESC键返回［考纲展示］1.了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。第三单元含硫化合物的性质和应用一、硫1．自然界中的硫[主干知识]2．硫的物理性质颜色状态：

，俗称

。溶解性：

溶于水，微溶于酒精，易溶于

。3．硫的化学性质黄色固体硫磺不CS2(1)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落了一些汞，应如何处理？(2)试管壁上的硫可用什么洗去？提示：(1)尽可能将汞收集起来，然后向洒落汞的地方撒一些硫粉，使其生成HgS，来消除汞的污染。(2)用CS2洗。二、硫的氧化物1．二氧化硫(1)物理性质“两有两易”：无色有

气味的有毒气体，密度比空气

，易

，易溶于水。(2)化学性质刺激性大液化①具有酸性氧化物的通性(填化学方程式)与足量石灰水：

；与少量石灰水：

；通入NaHCO3溶液：

。②具有较强还原性，能被Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4等氧化剂氧化。SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O2SO2＋Ca(OH)2===Ca(HSO3)2SO2＋NaHCO3===NaHSO3＋CO2↑③具有氧化性与H2S反应：

(填化学方程式)。④具有漂白性(3)SO2对大气的污染与防治①来源：

的燃烧及

的冶炼。②危害：污染空气、危害人体健康，形成

(pH小于

)。形成酸雨的过程：③治理：开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O化石燃料硫矿石酸雨5.62．三氧化硫(1)物理性质熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温下为

态，标准状况下为

态。(2)化学性质(酸性氧化物)把SO2和Cl2分别通入紫色石蕊试液中，现象是否相同？为什么？提示：把SO2和Cl2分别通入到紫色石蕊试液中，现象不同，其原因是：SO2溶于水生成H2SO3，使石蕊试液变红，但不能使石蕊试液褪色；Cl2溶于水生成了HCl和HClO，酸使石蕊试液变红，又由于HClO的强氧化性，所以最终使石蕊试液褪色。固液1．硫酸的物理性质浓硫酸为无色、黏稠的油状液体，难挥发。能以任意比与水互溶，稀释浓硫酸的方法是：

。2．浓硫酸的特性并用玻璃棒不断搅拌将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中，三、硫酸四、硫酸盐(1)蔗糖与浓硫酸搅拌混合后，除观察到蔗糖膨胀变黑外，还可闻到刺激性气味，该气体是什么？怎么生成的？(2)在浓硫酸与金属Cu、非金属C的反应中，分别体现了浓硫酸的什么性质？提示：(1)SO2。蔗糖在浓硫酸中脱水生成C和水蒸气，同时放出大量热，C与热硫酸反应生成CO2和SO2。(2)与Cu反应时浓硫酸表现氧化性和酸性，与C反应时浓硫酸只表现氧化性。[自我诊断]1．CO2与SO2可通入澄清石灰水鉴别。(×)2．含2molH2SO4的浓硫酸与足量Cu共热可生成1molCuSO4。(×)3．浓硫酸使胆矾晶体变为白色粉末，表现了浓硫酸的吸水性。(√)4．SO2与氯水均具有漂白性，将SO2通入氯水，漂白性更强。(×)6．SO2有强还原性，浓硫酸有强氧化性，但二者并不反应。(√)1．将SO2通入下列溶液中，一定有沉淀生成的是(

)A．溴水

B．H2S溶液C．CaCl2溶液

D．澄清的石灰水解析：SO2可使溴水褪色，但无沉淀产生，A选项不正确。H2S可与SO2反应，在溶液中生成单质S沉淀，B选项正确。CaCl2不与SO2反应，C选项不正确。当SO2过量时，可与石灰水生成可溶性的Ca(HSO3)2，D选项不正确。答案：BSO2的性质及检验1．SO2与CO2性质的比较(1)与石灰水反应的现象相同：先生成白色沉淀，气体过量时沉淀又溶解。Ca(OH)2＋RO2===CaRO3↓＋H2O，(R代表S或C)CaRO3＋RO2＋H2O===Ca(HRO3)2(2)CO2只有氧化性，没有还原性；SO2既有氧化性又有强还原性。二者与Na2O2、Ca(ClO)2溶液反应的形式不同：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClONa2O2＋SO2===Na2SO4Ca(ClO)2＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋HCl＋HClO(3)通入Ba(NO3)2溶液时现象不同：(4)水溶液的酸性不同：H2SO3>H2CO3NaHCO3＋SO2===NaHSO3＋CO2↑(5)对环境的影响不同：①SO2是大气污染物，危害人体健康，形成酸雨，破坏环境。②CO2会引起温室效应。2．SO2与CO2的常用鉴别法3.常见的具有漂白性的物质比较[特别提醒]

(1)SO2不漂白酸碱指示剂(2)漂白是指使有机色质褪色，使无机色质褪色(如溴、KMnO4、CuSO4·5H2O)不称为漂白作用。(3)注意除去CO2中SO2气体方法的选择将CO2和SO2混合气体通过溴水、酸性高锰酸钾溶液或饱和NaHCO3溶液均能除去SO2。(4)SO2、CO2混合气体的检验混合气体―→品红(检验SO2)―→酸性KMnO4溶液(除去SO2)―→品红(检验SO2是否除净)―→石灰水(检验CO2)[典例1]某同学用如图一所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应，结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现象，但通入SO2没有看到浑浊现象。经过思考分析，该同学改用图二的装置，将气体收集在注射器中，缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中，结果都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象，且通入SO2产生的现象明显比通入CO2快。(1)若锥形瓶内装的是亚硫酸钠，写出锥形瓶内反应的化学方程式：

__________________________________________________________________________________。(2)对比分析两组实验，你认为用图一装置实验时，通入SO2不能出现浑浊的原因可能是______________________。写出此时试管内发生反应的总化学方程式：_____________________________________。(3)用图二装置实验时，以相同速率通入CO2或SO2，SO2产生浑浊再变澄清的现象比CO2快，其原因是____________________________

___________________________。(4)用图一进行SO2与石灰水反应的实验时，为防止SO2污染空气，应用盛有过量浓烧碱溶液的容器吸收SO2，写出容器内发生反应的离子方程式：________________________________________。[思维点拨]注意SO2溶解性强于CO2对实验现象的影响。[解析]

CO2跟石灰水反应生成白色沉淀CaCO3，SO2跟石灰水反应生成白色沉淀CaSO3，当气体过量时白色沉淀又溶解，所以，一般认为不能用石灰水来区别CO2和SO2。然而本题给出的结论是：通入SO2没有看到浑浊现象。这要从CO2和SO2性质的区别上来分析原因，二者在水中的溶解度及对应酸的酸性不同。防止SO2污染空气，要增加尾气吸收装置，烧碱过量时生成的盐为Na2SO3。[答案]

(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑(2)反应时直接生成了酸式盐而看不到沉淀Ca(OH)2＋2SO2===Ca(HSO3)2(3)SO2溶解度大，且对应的亚硫酸酸性比碳酸强，通入的SO2与石灰水反应快1．下列溶液中，不能区别SO2和CO2气体的是(

)①澄清石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④溴水⑤酸化的Ba(NO3)2溶液⑥品红溶液⑦CaCl2溶液A．①②③⑤

B．②③④⑤C．①⑤ D．①⑦解析：SO2与H2S溶液生成S沉淀，CO2与H2S不反应，故②能区别二者，故不选A、B；SO2与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀，CO2通入后无沉淀，⑤能区别二者，故不选C。答案：D2．下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法，不正确的是(

)A．浓硫酸有脱水性，稀硫酸没有脱水性B．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性C．浓硫酸和稀硫酸都有酸性D．常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应解析：浓硫酸有氧化性，稀硫酸也有氧化性，只不过浓硫酸的氧化性是＋6价的S体现出来的，而稀硫酸的氧化性是＋1价的H体现出来的，B错。答案：B1．浓硫酸与金属的反应[特别提醒](1)浓硫酸与Cu、Ag等金属反应时既表现氧化性又表现酸性，而与C、S等非金属反应时只表现氧化性。(2)注意“量变”引起的“质变”浓硫酸参加的反应，随着反应的进行，因水的生成和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起“质变”。如浓硫酸与Zn、Cu的反应。故足量的Cu与浓硫酸反应，产生的SO2的物质的量要小于浓硫酸的一半。2．稀H2SO4和浓硫酸的氧化性比较[典例2]某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用下图所示装置进行有关实验。请回答：实验中甲同学将agCu片和12mL8mol/L的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：

___________________________________________________________________________________。装置E中D内盛品红溶液，当C中气体集满后，D中有可能观察到的现象是________。实验装置D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)________。装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________________________。B中应放置的液体：________(