化学必修一第四章知识点及习题含答案讲解

第四章非金属和其化合物一．硅1．相关反应Si物理性质晶体硅：灰黑色固体、金属光泽熔点高、硬而脆化学性质与非金属反应Si+O2eq\o(\s\up5(△),)SiO2与氢氟酸反应Si+4HF=SiF4↑+2H2↑与强碱溶液反应Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑粗硅工业制取SiO2+2Ceq\o(\s\up5(高温),\s\do1())Si+2CO↑SiO2物理性质熔点高、硬度大、纯净的晶体俗称水晶化学性质与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O与强碱溶液反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O与盐反应SiO2+Na2CO3eq\o(\s\up5(高温),\s\do1())Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3eq\o(\s\up5(高温),\s\do1())CaSiO3+CO2↑H2SiO3物理性质白色沉淀化学性质与强碱溶液反应H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O加热H2SiO3eq\o(\s\up5(△),)H2O+SiO2实验室制取原理Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl2．三大传统无机非金属材料水泥玻璃陶瓷原料石灰石黏土纯碱、石灰石、石英（过量）黏土设备水泥回转窑玻璃窑原理复杂的物理化学变化SiO2+Na2CO3eq\o(\s\up5(高温),\s\do1())Na2SiO3+CO2↑SiO2+CaCO3eq\o(\s\up5(高温),\s\do1())CaSiO3+CO2↑成分硅酸二钙2CaO·SiO2硅酸三钙3CaO·SiO2铝酸二钙3CaO·Al2O3Na2SiO3CaSiO3SiO2特点水硬性无固定熔点、沸点二．氯1．Cl2性质物理性质黄绿色气体、密度大于空气、1:2溶于水、有毒化学性质与非金属反应Cl2+H2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up5(光照),\s\do1())),\s\do6(或点燃))2HCl与金属反应Cl2+2Naeq\o(\s\up6(点燃),)2NaClCl2+Cueq\o(\s\up5(△),)CuCl23Cl2+2Feeq\o(\s\up5(△),)2FeCl3（Cl2与金属反应生成高价金属氯化物）与H2O反应Cl2的水溶液叫氯水，溶解的Cl2中有少量与水反应Cl2+H2O=HCl+HClO与碱溶液反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O与盐溶液反应Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4Cl2+2KI=I2+2KCl实验室制取原理MnO2+4HCl(浓)eq\o(\s\up5(△),)MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O2．新制氯水成分分子：H2OHClOCl2离子：H+Cl-ClO-OH-久置氯水成分分子：H2O离子：H+Cl-OH-3．实验室如何制取纯净的氯气制取原理：MnO2+4HCl(浓)eq\o(\s\up5(△),)MnCl2+Cl2↑+2H2O气体成分：Cl2（HCl、H2O）操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用应出现的现象①先通入饱和食盐水除去HCl有晶体析出（NaCl）②再通入浓H2SO4除去H2O4．漂白粉①制法：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O②有效成分：Ca(ClO)2成分：CaCl2和Ca(ClO)2③漂白原理：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO（在溶液中）漂白慢Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO漂白快④久置失效发生的反应：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO2HClOeq\o(\s\up4(eq\o(\s\up5(光照),\s\do1())),\s\do6(或加热))2HCl+O2↑5．置换反应Cl2+2NaBr=Br2+2NaClBr2+2KI=I2+2KBr∴氧化性Cl2＞Br2＞I26．I2遇淀粉溶液后，溶液呈蓝色I-→I2三．氮1．氮的氧化物NO：无色气体、有毒（同CO）、难溶与水NO2：红棕色气体、有毒、与水反应反应：2NO+O2=2NO23NO2+2H2O=2HNO3+NO2．有关NO与O2或NO2与O2混合通入水中，液面上升一定高度时用的方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO+3O2+2H2O=4HNO33．硝酸物理性质无色液体、有刺激性气味、能以任意比溶于水化学性质酸的通性强氧化性与金属氧化物3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O与金属3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O与非金属C+4HNO3(浓)eq\o(\s\up5(△),)CO2↑+4NO2↑+2H2O不稳定性4HNO3eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up5(光照),\s\do1())),\s\do6(或加热))4NO2↑+O2↑+H2O4．氨(NH3)物理性质无色气体、有刺激性气味、密度小于空气、1:700溶于水化学性质与H2ONH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-与酸NH3+HCl=NH4Cl氨的催化氧化4NH3+5O2eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up5(催化剂),\s\do1())),\s\do6(加热))4NO+6H2O实验室制取原理NH4++OH-eq\o(\s\up5(△),)NH3↑+H2O2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(\s\up5(△),)2NH3↑+CaCl2+2H2O5．实验室制取干燥NH3的方法：制取原理：2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(\s\up5(△),)2NH3↑+CaCl2+2H2O气体成分：NH3（H2O）除水用试剂：碱石灰(不用浓H2SO4、CaCl2原因是：2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4;CaCl2+8NH3=CaCl2·8NH3)6．受热易分解NH3·H2Oeq\o(\s\up5(△),)NH3↑+H2ONH4HCO3eq\o(\s\up5(△),)NH3↑+CO2↑+H2O7．氨水中的微粒分子：H2ONH3·H2ONH3离子：NH4+H+OH-四．硫1．SO2的性质物理性质无色气体、有刺激性气味、有毒、1:40溶于水、密度大于空气化学性质与H2OSO2+H2O=H2SO3与碱溶液先：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O后：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3SO2过量时总反应：SO2+NaOH=NaHSO3与盐溶液SO2+Na2CO3=CO2+Na2SO3（SO2不过量时）与氯水SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClH2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl漂白性SO2能使品红溶液(有机色质)褪色（生成了不稳定的无色物质），但加热褪色后的无色溶液，又恢复为原来的红色（不稳定的无色物质分解复原）实验室制法Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O3．H2S物理性质无色气体、剧毒、有臭鸡蛋气味、1:2.6溶于水、密度大于空气化学性质与浓H2SO4H2S+H2SO4（浓）=S↓+SO2+2H2O与碱溶液先H2S+NaOH=NaHS+H2O;后NaHS+NaOH=Na2S+H2O.总反应:H2S+2NaOH=Na2S+2H2O与盐溶液H2S+Cu2+=CuS↓+2H+2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+与氯水H2S+Cl2=S↓+2H++2Cl-与氧化剂H2S→S↓实验室制法FeS+2H+=H2S↑+Fe2+4．实验室制取H2S、HBr、HI不能用H2SO4(浓)原因：H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(浓)=I2+SO2+2H2O应该用：H2SO4(1:1体积比)或浓H3PO4（它们氧化性弱，不会氧化H2S、HBr、HI）5．浓H2SO4物理性质无色油状液体、常用浓H2SO4为：98.3％、1.84g/cm3、C=18.4mol/L、沸点338℃、难挥发化学性质吸水性H2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O脱水性C12H22O11eq\o(\s\up5(浓硫酸),\s\do1())12C+11H2O强氧化性与金属反应Cu+2H2SO4(浓)eq\o(\s\up5(△),)CuSO4+SO2↑+2H2O与非金属反应C+2H2SO4(浓)eq\o(\s\up5(△),)CO2↑+2SO2↑+2H2O与化合物反应H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2+2H2O2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O2HI+H2SO4(浓)=I2+SO2+2H2O6．浓H2SO4与蔗糖混合后的现象和原理①现象：白色蔗糖→黑色→体积膨胀、并放出有刺激性气味的气体、酸雾②原理：C12H22O11eq\o(\s\up5(浓硫酸),\s\do1())12C+11H2OH2SO4+nH2O=H2SO4·nH2O(放热)C+2H2SO4(浓)eq\o(\s\up5(△),)CO2↑+2SO2↑+2H2O（膨胀）SO2+H2O=H2SO3（刺激性气味的气体、酸雾）7．漂白化学漂白：①永久漂白：Na2O2HClOO3→强氧化剂、发生氧化还原反应、不可逆②暂时漂白：SO2→化合成不稳定无色物质、非氧化还原反应、可逆物理吸附：活性炭8．C与浓H2SO4反应产物的鉴别：操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用应出现的现象①无水CuSO4鉴别H2O变蓝②品红溶液鉴别SO2红色褪去③酸化的KMnO4溶液除去SO2紫色变浅甚至消失④品红溶液鉴别SO2是否除净红色不褪去⑤澄清石灰水鉴别CO2溶液变浑浊注意：H2O一定要先鉴别，因为从其他水溶液中出来的气体会带出H2O9．用Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+H2O原理制取的SO2中含有HCl和H2O，如何除去：操作顺序仪器中盛装的药品各试剂的作用①先通入饱和NaHSO3溶液除去HCl的同时生成SO2(NaHSO3+HCl=NaCl+SO2↑+H2O)（不通入H2O除去HCl的原因：SO2也以1：40溶于H2O）（不通入饱和Na2SO3溶液的原因：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3）②再通入浓H2SO4除去H2O第四章非金属和其化合物复习（练习题）1、能贮存在有玻璃塞的磨口试剂瓶里的试剂是（）A、HF溶液B、KOH溶液C、盐酸D、水玻璃2、下列说法中，不正确的是（）A、光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的B、硅是常温下化学性质的半导体材料C、N2和H2在一定条件下合成氨属于的固定D、燃烧一定要有氧气参加3、下列对氯气的叙述正确的是（）A、氯气可使湿的红布条褪色，所以氯气具有漂白性B、氯气没有漂白性，但通入品红溶液中，品红褪色C、在通常情况下，氯气可以和任何金属直接化合D、闻其气味时要小心将集气瓶放在鼻孔下直接闻4、下列关于浓硫酸的性质的说法中，正确的是（）A、浓硫酸的脱水性属于物理性质，相应的变化过程是物理变化B、是一种干燥剂，能干燥氨气、氢气等多种气体C、在常温下能够和铁、铝等金属反应生成相应的盐D、CuSO4·5H2O晶体投入到浓硫酸中，固体颜色由蓝变白5、CO2通入下列溶液中，不可能产生沉淀的是（）A、氯化钙溶液B、石灰水C、饱和碳酸钠溶液D、硅酸钠溶液6、通常情况下，能大量共存且能用浓硫酸干燥的一组气体是（）A、HCl、CO2、NH3B、CO、H2、NH3C、O2、SO2、NOD、H2、HCl、N27、下列有关新制氯水的叙述正确的是（）A、氯水中氯元素的化合价只有+1价和-1价B、氯水放置数天后PH将变大C、氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色D、氯水经光照后有气泡放出，该气体是氯气8、生石灰中往往含有碳酸钙和二氧化硅等杂质，要检验是否存在这两种杂质，最好选用（）A、水B、盐酸C、硫酸D、烧碱溶液9、能够用于鉴别二氧化碳和二氧化硫的溶液是（）A、澄清石灰水B、氯化钡溶液C、紫色石蕊试液D、品红溶液10、在下列反应中，硝酸只表现氧化性，不表现酸性的是（）A、FeO+浓HNO3B、C+浓HNO3C、Fe2O3+浓HNO3D、Cu+浓HNO311、为了除去二氧化碳中的二氧化硫气体，下列仪器和药品：①洗气瓶、②干燥管、③固体生石灰、④苏打溶液、⑤小苏打溶液。其中选择中合理的是（）A、①③B、①④C、①⑤D、②④12、下列溶液中加入氯化钡溶液生成白色沉淀，再加入稀盐酸后振荡，白色沉淀不消失的是（）A、碳酸钠B、硅酸钠C、亚硫酸钠D、碳酸氢钠13、下列说法不正确的是（）A、氢气在氯气中安静的燃烧产生苍白色火焰B、液氯不能使干燥的有色布条褪色C、氯气在参加的所有反应中，只能得电子，化合价降低D、氯水具有杀菌、漂白作用是因氯水中含有强氧化性的次氯酸14、下列关于二氧化硫溶于水后所得溶液的性质的说法中，正确的是（）A、有还原性，无氧化性，有酸性B、有还原性，无氧化性，无酸性C、有还原性，有氧化性，有酸性D、有还原性，无氧化性，无酸性15、下列气体中，不能直接用排空气法收集的是（）A、二氧化氮B、一氧化氮C、二氧化碳D、二氧化硫16、在一大试管中装入12mLNO，倒立于水槽中，然后间歇而缓慢地通入10mLO2。下面有关实验最终状态的描述中正确的是（）A、试管内气体呈红棕色B、试管内气体无色，是NOC、试管内气体无色是O2D、试管内液面高度无变化17、将相同质量的铜分别和过量的浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（）A、反应速率：两者相同B、消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C、反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D、反应中，转移的电子总数：前者多，后者少18、下列实验事实或实验现象，反映了硫酸的哪些性质。（1）在工业上可用铁制槽车或铝制槽车运输浓硫酸；（2）浓硫酸与碳共热可生成二氧化碳；（3）实验室用锌粒和稀硫酸反应制备氢气；（4）浓硫酸露置在空气中质量增加；（5）浓硫酸和铜共热反应可生成硫酸铜。19、为除去铝表面的铜镀层，可选用的试剂是（）A、稀硝酸B、浓硝酸C、浓硫酸D、浓盐酸20、用铜与浓硫酸反应，得到二氧化硫的体积为22.4L（标准状况）。（1）试计算被还原的硫酸的物质的量？（2）将得到的硫酸铜溶液加水配成5000mL溶液，则5000mL硫酸铜溶液中硫酸铜的物质的量浓度是多少？

第四章非金属和其化合物测试题可能用到的相对原子质量：H-1N-14Cu-64O-16S-32C-12Zn-65Mg-24一、选择题(每小题3分，共45分)1．常温下，下列溶液可以用铝槽车装运的是（）A．氢氧化钠溶液B．浓盐酸C．浓硝酸D．稀硝酸2.物质的量之比为2︰5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（）A．1︰4 B．1︰5C．2︰3D．2︰53.某单质和足量浓硝酸反应时，每0.25mol单质反应消耗1molHNO3，还原产物为NO2，则单质氧化后的化合价可能是（） A．+4 B．+3 C．+2 D．+14..现有下列试剂：①氯水②Br2水③碘水④O3⑤NO2⑥稀硝酸，其中能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是（）A．①②⑥B．④⑤C．除③外D．全部5．下列关于硫的叙述中，正确的是（）A．硫只以化合态存在于自然界中B．硫是一种黄色、能溶于水的晶体C．硫在空气中燃烧生成二氧化硫D．硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫6.下列物质不能由单质之间的化合反应得到的是（）A．NOB．NO2C．MgCl2D．CuCl27.为了除去镀在铝制品表面的铜镀层，可选用的试剂是（）A．稀硝酸 B．浓硝酸 C．浓硫酸 D．浓盐酸8.有一种常见氮肥，加热可完全分解为气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。取少量该氮肥溶于水，并加入少量CaCl2溶液，无明显现象。由此可知该氮肥的主要成分是（） A．NH4Cl B．NH4HCO3 C．NH4NO3 D．(NH4)2CO39．0.03molCu投入到一定量的浓HNO3中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水，则通入O2的体积为（）A．504mLB．336mLC．224mLD．168mL10．将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到气体1.12L（标准状况），则所消耗的硝酸的物质的量是（）A．0.12molB．0.11molC．0.09molD．0.08mol11.将amLNO、bmLNO2和cmLO2混合于同一试管中，将试管倒置于水中，充分反应后，试管内气体全部消失，则a：b：c不可能是（）A．1：1：1B．2：1：1C．3：7：4D．1：5：212.在标准状况下，将O2与NO按3：4体积比充满一干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶中液面逐渐上升后，最终烧瓶内溶液的物质的量浓度最接近于（）A．0.045mol/LB．0.036mol/LC．0.026mol/LD．0.030mol/L13.某混合气体可能是CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)和无水硫酸铜(变蓝)时，则可断定该混合气中一定有A．HCl、CO2、H2B．CO、H2、H2OC．CO、H2、NH3D．HCl、CO、H2O14.在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L和0.1mol/L。向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度是（）A0.15mol/LB0.225mol/LC0.35mol/LD0.45mol/L15.3．2g铜与过量硝酸(8mol/L，30mL)充分反应，硝酸的还原产物为NO2和NO，反应后溶液中含amolH+，则此时溶液中所含NO3-的物质的量为（）A．(0.2+a)molB．(0.1+a)molC．(0.05+a)molD．amol二、填空题和推断题16.（5分）SO2气体具有气味，密度比空气的________（填“大”或“小”），（填“易”或“难”）溶于水。将SO2气体通入品红溶液，观察到的现象是，说明SO2具有性。17．（6分）氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛。（1）常用作食品袋中填充气的是。常用作制冷剂的化合物是，该物质在空气中与HCl相遇有白烟现象，产生该现象的化学反应方程式是。（2）铵盐大多在农业上用作化肥。实验室可用固体NH4Cl与固体Ca(OH)2加热反应来制备氨气，其化学方程式为。18.(3分)有A、B、C三种无色纯净气体，可能分别是N2、NO、CO2、NH3、HCl中的一种。A气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，将A气体和C气体混合后，产生白烟；B气体接触空气立即变为红棕色。据此推断（写化学式）：A是、B是、C是。19．（8分）现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙和物质D、E、F、G、H，它们之间能发生如下图的反应（图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出）。黄绿色气体乙黄绿色气体乙⑤物质F物质E（有酸性）气体丙②气体甲红褐色沉淀H物质D物质G⑥金属B③金属A（焰色为黄色）水①黄绿色气体乙水金属C④请根据以上信息回答下列问题：（1）写出下列物质化学式：A、B、C、F、H、乙。（2）写出下列反应的化学方程式反应①；反应⑤。三、实验题20.（7分）为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球。（1）实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先排出去其中的空气。其中第一步实验操作为：如何确定E中空气已被赶尽：______________________________________（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为（3）如何证明E中收集到的是NO而不是H2？__________________________________________________________________；一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是____________________________________。（4）装置D的作用是_______________________________________________。21.（10分）实验室中常用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物的方法制取氨气。（1）请写出该反应的化学方程式。（2）请指出右图所示制取氨气装置的错误之处，并改正。①；②；③。（3）实验室制备下列气体的实验装置可与制氨气的装置相同的是（填选项的字母）。A．O2B．CO2C.H222．（10分）某化学兴趣小组的同学为探究二氧化硫的化学性质，设计了如下图所示的装置。请回答下列问题。（1）铜和浓硫酸反应的化学方程式为。（2）B瓶中盛有品红溶液，观察到品红溶液褪色，这是因为SO2具有（填选项的字母，下同），C瓶中盛有新制的氯水，观察到氯水褪色，这是因为SO2具有。A．氧化性B．还原性C．漂白性（3）D瓶中盛有NaOH溶液，作用是，该反应的离子方程式为。（4）充分反应后，小组同学发现铜和硫酸都有剩余。若想使剩余的铜片继续溶解，可再加入（填选项的字母）。A．HNO3B．NaNO3C．NaHCO3D．Na2CO