高考艺考生化学复习（考点精析）二非金属及其化合物

第7讲非金属及其化合物

［考纲•考向•素养］

考纲要求热点考向核心素养

宏观辨识与微观探析：从宏观和微观相结合的视角

(1)了解常见非金属元认识C、Si、N、Cl、S原子结构和其单质及化合物

(1)碳、硅及其重要

素单质及其重要化合物的性质、变化，形成“结构决定性质”的观念。

化合物的性质

的制备方法，掌握其主科学探究与创新意识：通过对非金属单质及其化合

(2)氯及其重要化

要性质及其应用。物性质实验的设计，认识探究的目的，创新设计实

合物的性质

(2)了解常见非金属元验方案。

(3)硫及其重要化

素单质及其重要化合物科学态度与社会责任：通过实验方案设计，培养严

合物的性质

对环境的影响。谨求实的科学态度，通过单质及其化合物对环境的

(4)氮及其重要化

(3)以上各部分知识的影响的学习，培养化学与社会、生活相结合的意识

合物的性质

综合应用。和参与化学实践的能力和关心社会热点问题的社会

费任。

1|课前•自主夯实夯实教材基册自测落实效果

1.一念对错(正确的划“J.错误的划“X”)

(1)(2019•全国IIT9C改编)气态氢化物热稳定性：PH3<NH3(V)

(2)(2019.全国HEIB改编)常温下pH=2的H3P溶液中以丁)=<:但2Poi)+2c(HP()r)

+3c(POi)+&OH)(V)

(3)(2019•全国IHT1ID改编)常温下pH=2的H3P。4溶液中加入NaH2PCh固体，溶液酸性

增强(X)

(4)(2019•全国HT10C改编)向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，有刺激性气

味气体产生，溶液变浑浊(J)

(5)(2019•全国HITI2A改编)将CL通入碳酸钠溶液中制取较高浓度的次氯酸溶液(X)

(6)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2(X)

(7)SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物(X)

(8)除去CO中的CCh可使混合气体通过NaOH溶液，然后再干燥(J)

(9)用CC14萃取碘水中的6应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层(J)

(10)向某食盐溶液中滴加淀粉溶液，因为溶液颜色不变，所以该食盐中一定没有添加

KIO3(X)

(1。将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，则产生红棕色气体(X)

(12)实验室用锌粒、稀硝酸以及试管、带导管的橡皮塞可制取H2(X)

(13)SO2使滨水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同(J)

(14)在未知溶液中滴加BaCb溶液出现白色沉淀，加稀硫酸，沉淀不溶解，说明该未知液

中存在SO1或SOM(X)

(15)SO2具有漂白性，可用于豆芽菜、银耳等食品的漂白(X)

(16)氮气化学性质稳定，可用作粮食保护气(J)

(17)002具有还原性，可用于刍来水的杀菌消毒(X)

(18)石英用■堪耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体(X)

2.下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是()

①氯气②液氯③新制的氯水④氯气的酒精溶液⑤盐酸⑥盐酸酸化的漂白粉溶

液

A.①②③B.①②®®

C.③⑥D.②④@@

答案：C

3.下列环境问题与NO?的排放有关的是。

A.酸雨B.臭氧空洞

C.温室效应D.光化学烟雾

E.PM2.5F.水体富营养化

答案：ABDF

4.(2017•北京理综，10)根据SCh通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是()

溶液现象结论

含HC1、BaCL的FeCb

A产生白色沉淀SCh有还原性

溶液

BH2s溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性

C酸性KMnCh溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性

DNazSiCh溶液产生胶状沉淀酸性：H2so3AH2siO3

答案：C

课堂•核心突破深研热点考向突破技法指导

考点一碳、硅及其重要化合物

［真题引领］

1.(高考组合)下列关于硅及其化合物说法正确的是()

①(2018.江苏)SiOz熔点高、硬度大，可用于制光导纤维

②Q016•全国I1I)HF与SiOz反应，故可用氯氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记

③(2016•江苏)各物质间的转化均能实现：SiCh些㈣SiCkTrSi

④(2016•四川)硅胶作袋装食品的干燥剂没有发生化学变化

⑤（2016•海南）石英砂可用于生产单晶硅

⑥（2016.上海）氧化铁中混有二氧化硅，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂能分离

⑦（2016・上海闷匕的沸点高于CH4,推测H2Se的沸点高于H2s

A.①②④®®B.⑥⑦

C.③④D.②®©©⑦

解析：D［①SiOz传导光的能力非常强，可用于制光导纤维，SiCh用于制光导纤维与SiCh

熔点高、硬度大没有对应关系，错误；②玻璃中含有SiCh,HF能与SiCh反应，因此氢鼠酸可

以刻蚀玻璃，正确；③SiCh不与HC1溶液反应，错误；④硅胶能吸水，吸水时没有发生化学

变化，正确；⑤石英砂的主要成分是二氧化硅，可以用焦炭在高温下还原二氧化硅得到粗硅，

再生产单晶硅，正确；⑥先加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、干垛得氧化铁固体，向滤

液中加入适量盐酸，过滤、洗涤、灼烧固体，可得到二氧化硅，可以分离，正确；⑦组成和

结构相似的物质，其相对分子质量越大，物质的熔、沸点越高，正确。D项正确。］

2.（2018・江苏化学，T1）CO2是自然界碳循环中的重要物质。下列过程会引起大气中CO2

含量上升的是（）

A.光合作用B.自然降雨

C.化石燃料的燃烧D.碳酸盐的沉积

解析：C［化石燃料燃烧产生大量CO2,会引起大气中CO2含量上升。］

3.（2019・天津理综）多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易

过程。

粗硅黑部够a维

回答下列问题：

I.硅粉与HC1在300°C时反应生成1molSiHCb气体和田，放出225kJ热量，该反应的

热化学方程式为oSiHCh的电子式为

H.将SiCL氢化为SiHCh有三种方法，对应的反应依次为:

①SiCL»(g)+H2(g)SiHCh(g)+HCl(g)AH,>0

②3SiCL(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)AH2Vo

③2SiCL(g)+H2(g)+Si(s)+HCl(g)3SiHCh(g)Mh

（1）氢化过程中所需的高纯度比可用惰性电极电解KOH溶液制备：写出产生H2的电极名

称（填“阳极”或“阴极”），该电极反应方程式为

6308001000120040()4404805

温度汽：温度汽

图1图2

（2）已知体系自由能变AG=△月一TAS,AGV0时反应自发进行。三个氢化反应的AG与温

度的关系如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是;相同温度下，反应

②比反应①的AG小，主要原因是<,

（3）不同温度下反应②中SiCL转化率如图2所示。下列叙述正确的是________（填序号）。

a.B点：。正逆

b.vd：：A点>E点

c.反应适宜温度：480~520℃

（4）反应③的A“3=（用AHi，Zh表示）。温度升高，反应③的平衡常数

K（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCL、SiHCb和Si外，还有（填

分子式）。

解析：I.参加反应的物质是固态的Si、气态的HC1,生成的是气态的SiHCb和氢气，反

应条件是300°C,配平后发现SiHCb的化学计量数恰好是1mol,由此可顺利写出该条件下的

300*C

热化学方程式：Si（s）+3HCI（g）三三SiHC13（g）+H2（g）A/7=-225kJmor1:SiHCh中硅与1

：ci：

：ci：si：ci：

个H、3个。分别形成共价单键，由此可写出其电子式为：'H,注意别漏标3个氯原

子的孤电子对；11.（1）电解KOH溶液，阳极发生氧化反应而产生02、阴极发生还原反应才产

生Hz;阴极的电极反应式可以直接写成2H++2e.=H2t,或写成由长得电子也可以：2H2。

+2e~=H21+20HZ（2）由题目所给的图1可以看出，反应①（最上面那条线,）当AG=O时，

对应的横坐标温度是1000'C;从反应前后气体分子数的变化来看，反应①的靖变化不大，而

反应②中炳是减小的，可见焙变对反应②的自发更不利，而结果反应②的AG更负，说明显然

是蛤变产生了较大的影响，即导致反应②的AG小（两个反应对应的一个为正

值，一个为负值，大小比较很明显）：（3）图2给的是不同温度下的转化率，注意依据控制变量

法思想，此时所用的时间一定是相同的，所以图示中A、B、C点反应均正向进行，D点刚好

达到平衡，D点到E点才涉及平衡的移动。a项正确，B点反应正向进行，正反应速率大于逆

反应速率：b点错误，温度越高，反应速率越快，所以E点的正（或逆）反应速率均大于A点；

C项正确，C到D点，SiHCb的转化率较高，选择此温度范围比较合适，在实际工业生产中还

要综合考虑催化剂的活性温度。(4)将反应①反向，并与反应②直接相加可得反应③，所以AH3

=A〃2-AM,因A〃2V0、AWI>0,所以必小于0,即反应③正反应为放热反应，而放热

反应的化学平衡常数随着温度的升高而减小；(5)反应①生成的HC1可用于流程中粗硅提纯的

第1步，三个可逆反应中剩余的Hz也可循环使用。

300*C

答案：I.Si(s)+3HCl(g)^=SiHCb(g)+H2(g)

△〃=一225kJmol

11.(1)阴极2H2O4-2e-=H2t+20H-Wc2H*+2e-=H2t

(2)1000℃AH2<AWI导致反应②的AG小

(3)a、c(4)A“2—AM减小

(5)HCkH2

4.(2017•课标II,26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiCh,并含

有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

工化镀

盐酸、硝酸氨水

浊液'pH4-5

:加络

KMnO4法测定*^-ggg

回答下列问题:

(1)在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铉为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入

硝酸的目的是,还可使用________代替硝酸。

(2)沉淀A的主要成分是,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方

程式为___________________________________________________________________________

(3)加氨水过程中加热的目的是o沉淀B的主要成分为、

(写化学式)。

(4)草酸钙沉淀经稀H2s04处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获

知钙的含量，滴定反应为：MnOI+fT+H2c2O4-M/++CO2+H2O。实验中称取0.400g水

泥样品，滴定时消耗了0.0500mol「的KMnCh溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分

数为。

解析：(l)Fe3+容易在pH较小时转换为沉淀，所以需要将Fe?.氧化为Fe3+。

双氧水可以将Fe?+氧化为Fe3+且不会引入杂质。

(2)二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀A是二氧化硅。SiO2+4HF=SiF4t+2H2O

2+

(3)加热可以促进Fe3+、AP+水解转换为Fe(OH)3、Al(OH)3o在pH=4〜5时Ca?+、Mg

3+

不沉淀，Fe>AF+沉淀，所以沉淀B为Fe(0H)3、AI(OH)3<.

(4)5Ca?+〜5H2c2O4〜2KMnCh

-3-3

7z(KMnO4)=0.0500mol/LX36.00X10L=1.80X10mol

/i(Ca2+)=^n(KMnO4)=4.50XJO-3mol

水泥中钙的质量分数为4.50X10-3moix40.0g/mol/0.400gX100%=45.0%。

答案：(1)将样品中可能存在的Fe2-氧化为Fe3+双氧水(H2O2)

(2)SiCh(或H2SiO3)SiO2+4HF=SiF4t+2比0(或H2SiO3+4HF=SiF4t+3H2O)

(3)防止胶体生成，易沉淀分离FC(OH)3

A1(OH)3(4)5Ca?’〜5H2c2O4〜2KMnO4

33

zz(KMn04)=0.0500mol/LX36.00X10~L=1.80X10-mol

2+3

n(Ca)=^(KMnO4)=4.50X10-mol

水泥中钙的质量分数为4.50X10-3molX40.0g/mol/0.400gXl(X)%=45.0%

［知能必备］

一、重要知识

1.碳及其氧化物的性质

⑴碳的化学性质

（）2（足量）

f与。2反应一（（）2（不足）

Fe,(%

H()

碳»与氧化物2

Si()

-A2

浓H2s(%

与强氧化

性酸反应△

浓HNO3C+4HN°3(浓)一

---------►

C()2t+4NO2t+2H2()

占燃

答案：C+O2^=CO2

点燃

2c+O22CO

3C+Fe2O3^=3COt+2Fe

C+H2O（g）^^=CO+H2

2C+SiO2=^=Si+2COt

C+2H2so4（浓）=^=CO2t+2SOit+2H2O

（2）CO2的通性

C02可以与①H2O、②碱（如NaOH）、③碱性氧化物（如Na2O）.④某些盐（如Na2co3）、

⑤NazCh等反应。

写出①CO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式：

②C6与少量NaOH溶液反应的离子方程式：

答案：①CO2+2OH==COr+2H2。

©CCh+OH=HCO3

2.硅及其化合物的性质

（1）硅的性质

常温F.与F2、氢氟酸、

不能被浓硫»NaOH溶液反应

一因—

酸、浓硝酸等加热或高温片/、的G-

强钝化剂钝化-----------►与（）2、C12寺反应

写出硅与NaOH溶液反应的方程式：

答案：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H21

（2）硅的制备与提纯（利用容器和状态变化提纯）

SiO2+2C=^=Si+2COt

Si+2C12=^=SiCl4

SiCl4+2H2=^=Si+4HC1

（3）二氧化硅的性质

与H()

2A不反应

HF

(只与酸中____________________

的HF反应)

碱(NaOH)

SQ-^7----------------------------

Na2c(%

与盐~"______________

(高温)1CaC()3,

碱性氧化物i-*CaC)

(高温)

Na2()

答案：SiO2+4HF=SiF4I+2H2O

SiCh+2NaOH=Na2SiCh+H2O

高媪

SiO2+Na2CO3=^=Na2SiO3+CO2t

SiO2+CaCO3=^=CaSiO3+CO21

SiO2+CaO=^=CaSiO3

SiO2+Na2O=^Na2SiO3

二、易错易混

1.碳的同素异形体结构不同物理性质不同，但化学性质相似。

2.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，不能证明原气体是CO?。

3.硅元素位于元素周期表中金属与非金属的分界线附近，具有部分金属性，如①晶体硅

具有金属光泽和特殊导电性；②单质主要表现出还原性；③单质能和碱溶液反应生成氢气。

4.工业上制备粗硅，是用过量的C和Si6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。

5.氢氟酸不能用玻璃容器盛放；NaOH溶液能用玻璃试剂瓶盛放，但不能使用玻璃塞。

6.硅、二氧化硅和硅酸盐的亿学性质相对稳定，广泛用于制造各种材料，如硅一半导

体材料、太阳能电池帆板等；二氧化硅——光导纤维、其他光学材料、耐高温材料、耐磨材

料、饰品等，并用于生产新型陶瓷；硅酸盐——陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料的

主要成分，作耐高温材料、防火材料，制造硅胶等。

三、知识拓展

1.锡及其化合物

⑴锡(Sn)

常温下锡表面形成保护膜，锡在空气和水中是稳定的，如马口铁

锡能与盐酸、硝酸、浓H2s04等反应

Sn+2HCl=SnC12+H21

Sn+8HNO3(稀)=3Sn(NO3)2+2NOf+4H2O

Sn+4HNO3(^)=H2SnO3+4NO2t+H2O

Sn+2H2SO4(^)=SnSO4+S02t+2H2O

(2)锡的氯化物(SnCb、SnCl4)

①SnCb：SnCh的水溶液具有还原性及水解性

6SnCl2+5+2H2O=2SnCl4-4Sn(OH)CI

SnCl2+H2O=Sn(OH)ClI+HC1

②SnCL

SnCh极易水解：SnCl4+3H2O=H2SnO3+4HC1

(3)Sn(OH>2：两性氢氧化物，可发生反应Sn(OH)2+2HG=SnC12+2H2O,

Sn(OH)2+2NaOH=Na2SnO2+2H2O

2.铅及其化合物

(l)Pb

①常温时Pb在空气中稳定存在,但表面易形成PbO和Pb2(OH)2c6保护膜而不易被腐蚀。

②Pb在02存在时可与醋酸反应：

2Pb+O24-4CH3COOH=2Pb(CH3COO)2+2H2Oo

③Pb在加热条件下与浓盐酸反应：

Pb+4HCl(iS)^=H2［PbC14］+H2t<>

(2)铅的氧化物——PbO、PbO2>Pb3O4

PbO+2HCl=PbCh+H2O；

PbO2+4HCl=PbCl2+Cl21+2H2O；

Pb3O4+8HCl=3PbCI2+Cl2t+4H2O；

PbO?具有氧化性：

+

PbO2+H2O2+2H=Pb^+O2t+2H2Oo

(3)Pb(CH3co0)2

实验室里用醋酸铅试纸检验H>s：

H2S+Pb(CH3COO)2=PbSI(黑色)+2CH3coOH。

［题组训练］

［题组11碳及其化合物

1.我国著名化学家侯德榜研究的侯氏制碱法的主要反应原理：NaCl+CO2+NH3+

H2O=NaHCO3I+NH4CI0有关信息：①CO2+H2OH2CO3H*+HCOLK|=4.2X10

一7;②常温常压下，CO2在1L水中的溶解度为0.75L。对该反应的分析不正确的是()

A.溶解度：S(NaCl)>S(NaHCO3)

B.要用饱和的氯化钠溶液

C.通入NH3的主要目的是获得钱盐

D.两种气体，先通入N%后通入CO2且通入的CO?要过量

解析：C［A.因为向饱和食盐水中通入过量氮气，再通入过量的二氧化碳，即可析出

NaHCCh固体，说明NaHCCh常温下的溶解度较小，所以溶解度：5(NaCl)>5(NaHCO3),A正

确；B.由反应的化学方程式NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3I+NH4cl可知，用饱和的氯

化钠溶液，可以使生成的NaHCCh浓度增大，有利于NaHCCh析出，B正确：C.由于氨气极易

溶于水，先通入NH3使溶液呈碱性，有利于吸收二氧化碳，生成更多的HC03,C错误；D.

由于CO?在水中的溶解度较小，所以要先通入NH3后通入CCh且通入的CO?要过量，有利于

NaHCCh的生成，D正确。］

2.写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：

(1)CO(CO2)：o

(2)CO2(CO)：o

(3)CO2(OZ)：o

(4)CO2(SO2)：。

(5)CO2(HC1)：o

答案：(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶

(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管

(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管

(4)通过盛有饱和NaHCCh溶液或酸性KMnO4溶液的洗气瓶

(5)通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶

［题组2］硅及其化合物

3.硅及其化合物在材料领域中应用广泛，下列叙述正确的是()

A.硅单质是制造玻璃的主要原料

B.CaSQ可用来制造太阳能电池

C.水泥的主要成分是NazSiCh、CaSiCh和SiCh

D.二氧化硅是制造光导纤维的材料

解析：D［生产玻璃的主要原料是纯碱、石英砂和石灰石，故A项错误；硅单质可用来

制造太阳能电池，而CaSiCh不能，故B项错误；水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝

酸三钙等，故C项错误；制造光导纤维的主要材料是SiOz,故D项正确。］

4.甲、乙、丙三种不同物质有如图所示转化关系，则甲不可能是()

田N史暨爻3竺丙)^

A.AI2O3B.SiO2

C.NH4CID.CO2

解析：C［C项，氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成一水合氮，一水合氮和盐酸反应生成氯

化镁，加热时氯化核分解生成氨气和氯化氢，故不符合题中转化关系。］

［题组3］拓展应用

5.铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。

I.(1)铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbCh、类似Fe3O4的Pb©』,

Pb5O4与HNO3发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅氧化物，其反应的化学方程式为

n.以含铅废料(主要含Pb、PbO、PbO2>PbSO。为原料制备高纯PbO,其主要流程如下:

FeS(%H2s(%10%Na()H溶液/△

含铅t酸过叫」冷却、

废料T渡一粗品PbOf…高纯Pb()

溶硫f过滤

滤液B

(2)“酸溶，，时，在Fe?.催化下，Pb和PbOi反应生成PbSCU,生成1molPbSCU转移电

子的物质的量为molo

⑶已知：①PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)NaHPbO2(aq),

其溶解度曲线如图所示：

20

00

80

60

40

20

°20406080100120温度/C

②粗品PbO中所含杂质不溶于NaOH溶液。

结合上述信息，完成由粗品PbO得到高纯PbO的操作：将粗品PbO溶解在一定量

(填“35%”或“10%”)的NaOH溶液中，加热至110℃,充分溶解后，(填“趁

热过滤”或“蒸发浓缩”)，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。

(4)将PbO粗品溶解在HC1和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbeL的电解液，电解Na2PbeL

溶液生成Pb的装置如图所示。

①阴极的电极反应式为。

②电解一段时间后，Na2Pbe14浓度极大地减小，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，

阴极区应采取的方法是o

解析：I.(1)由题目信息可知Pb3O4中铅的化合价有+2、+4两种价态，其组成可写作

2PbOPbO2,由于PbOz是酸性氧化物，故它不能与硝酸反应，PbO是碱性氧化物，可与硝酸

发生非氧化还原反应，则Pb的化合价不变，生成Pb(NO3)2,由此可得反应的化学方程式为Pb3O4

+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbO2+2H2O。

II.(2)根据题中信息可写出“酸溶”时的化学方程式：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+

2H2O,分析Pb元素的化合价变化可知，每生成2moiPbSCh转移电子2mol,则生成1molPbSO4

转移电子的物质的量为1molo

(3)根据PbO的溶解度曲线可知，在浓度较高的NaOH溶液及较高的温度下，PbO的溶解

度较大，因此将粗品PbO溶解在一定量35%的NaOH溶液中，加热至110°C,充分溶解后，

在高温下趁热过滤除去杂质，将滤液冷却结晶，过滤、洗涤并干燥即可得到高纯PbO固体。

(4)①电解池中阴极发生得电子的还原反应，则PbQ厂得到电子生成Pb,电极反应式为

PbClZ-+2e—=Pb+4C「。

②根据第①问可知，阴极是PbClF转化为Pb,溶液中少了Pb元素：阳极发生氧化反应，

电极反应式为2H20—41=02f+4H+,溶液中少了O元素，根据少什么加什么的原则，溶

液中减少了Pb元素和O元素，应该在阴极区加PbO粗品。

答案：I.(l)Pb3O4+4HNO3=2Pb(NO3)2+PbC>2+2H2O

II.(2)1(3)35%趁热过滤(4)①PbCl/+2e-=Pb+4C[②继续向阴极区加入PbO

粗品

6.楮是重要的稀缺战略资源，广泛应用于众多国防军工及民用领域，属于我国战略收储

金属。某科研课题采用的提取错的技术路线如下。

低品位铅精矿(Ge：O.3%〜1.5%)

(1)在周期表中金属元素与非金属元素的分界处，可以找到半导体材料，如Si、

等，半导体器件的研制正是开始于,后来发展到研制与它同族的。上述三

种元素依次是(填序号)。

a.GeSiGe

b.GeGeSi

c.CSiGe

(2)请配平次亚磷酸钠热还原反应的化学方程式并在括号内注明反应条件：

NaH2P02H2。+GeO2(-)Na4P2O7+H2Ot+

GeOt+H3PO4a

(3)高品位还原楮精矿碱氧化预处理过程的产物是馅酸钠，请写出该过程的化学方程式：

(4)高纯二氧化错的含量采用碘酸钾滴定法进行分析。称取3.600g高纯二氧化错样品，采

用氢氧化钠在电炉上溶样，次亚磷酸钠加热还原，然后以淀粉为指示剂，用碘酸钾标准溶液

(0.600OmoLL-i)滴定，消耗的碘酸钾标准溶液体积为19.00mL(20℃以下，次亚磷酸钠不会被

碘酸钾和碘氧化)。

①滴定终点的现象是o

②此样品中二氧化错的含量是o(保留四位有效数字)

(5)用氢气还原GeO?可制得金属错。其反应如下：

GeO2+H2=CeO+H2O①

GeO+H2=Ge+H2O②

GeO2+2H2=Ge+2H2O③

反应③的AH=+13750kJmor1,AS=+15600J(Kmol)-1,则还原反应的温度一般控

制在℃范围内。[己知GeO在70(TC会升华，7IK)=z(0C)+273]

(6)错在硝酸中的溶解速度受硝酸浓度、搅拌速度、温度等因素影响。如图，错的溶解速

度有一最大值，硝酸的浓度小于某一定值时，随浓度增加错的溶解速度增加，反之降低，这

是由于硝酸浓度高时加剧所致。

褚

的

溶

解

速

度

解析：(l)Si和Ge位于金属与非金属元素的交界处，由于Ge是金属元素，是最早应用于

半导体材料的元素，后来逐渐研究Si,所以选b。

⑵由钠元素和璘元素质量守恒可知4NaH2PChHO〜Na4P2O7〜2H3Po4,再由氢元素质量

守恒可知H2O的化学计量数是5,再由得失电子守恒和质量守恒可知GeCh和GeO的化学计

量数都是8,所以发生的反应为4NaH2PO2・H2O+8GeO2=Na4P2O+5H20f+8GeOt+

2H3PO4t,由流程图可知反应条件为直气、900〜1000℃。

(3)由信息可知发生的是GeO在碱性条件下被H2O2氧化为NazGeCh的反应：GeO+H2O2

+2NaOH=Na2GeO3+2H2O<»

(4)①由于KIO3被还原为广，所以达到滴定终点时，103与「反应生成I2,即溶液变为蓝

色，且半分钟内不褪色。

②由质量守恒和得失电子守恒可知3GeO2-3GeO-KIO3,所以n(GeO2)=37/(KIO3)=

-,-3-

3X0.6000molLX19.00mLXlOLmL'=0.0342mol,则样品中GeO2的含量为

0.0342molX105gmo「

X100%=99.75%«

3.600g

,L-、~AH13750X1000

(5)当AG=△”-7AsV0时，反应能自发进行，所以7>西=-[5600—K^881K=

608℃,再由题中信息可知，GeO在700c会升华，所以控制的温度范围为608〜700°C。

(6)浓硝酸具有强氧化性而会使某些金属表面发生钝化。

答案：(l)b(2)481582反应条件：氮气、900-1()00℃

(3)GeO+H2O2+2NaOH=Na2GeO3+2H2O

(4)①溶液变为蓝色，且30s内不褪色②99.75%

(5)608〜700(6)钝化

考点二氯及其化合物

I真题引领］

1.下列关于氯及其化合物的说法正确的是（）

A.（2017・高考北京卷改编）氯气使KBr溶液变黄，氯气被氧化

B.（2017.高考天津卷）用氯气处理水中的CM+、Hg?*等重金属离子

C.（2017.高考江苏卷）CIO2具芍还原性，可用于自来水的杀菌消毒

D.（2017・高考海南卷）铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝

答案：D

2.（2016・高考上海卷）向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是（）

A.碳酸钙粉末B.稀硫酸

C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液

答案：A

3.（2017.上海化学）海洋是一个巨大的宝库，期待着人们的开发和利用。下列物质不经过

化学变化就能从海水中获得的是（）

A.单质滨B.单质镁

C.烧碱D.食盐

答案：D

4.（2019•江苏，T6）下列有关化学反应的叙述正确的是（）

A.Fe在稀硝酸中发生钝化

B.MnO2和稀盐酸反应制取CL

C.SO2与过量氨水反应生成（NHO2SO3

D.室温下Na与空气中Ch反应制取Na2O2

解析：C［A.常温下，Fe在与浓硝酸发生钝化反应，故A错误；B.二氧化镒与浓盐酸在

加热条件下反应制取氯气，故B错误；C.二氧化琉与过量氨水反应生成硫酸蛟，故C正确；

D.常温下，Na与空气中的氧气反应生成NazO:加热条件下，钠与氧气反应生成NazO2,故D

错误。］

［知能必备］

一、重要知识

1.氯水的成分和性质

新制氯水中存在下列三个平衡关系：CI2+H2OH'+C「+HCI。、HC1OH++CIO

+

一、H2OH+OH0氯水中存在三种分子：比0、C12、HC1O,四种离子：H\cr>CIO

一、OHo所以，新制的氯水呈浅黄绿色，有刺激性气味，属于混合物，其所含的多种微粒使

氯水的化学性质表现出多重性，主要体现在：①C12的强氧化性；②HC1的强酸性；③HC1O

的强氧化性（漂白性）；④C1的性质等。

2.几种重要的氯酸盐

⑴次氯酸盐(NaCIO、Ca(ClO)2等)

©CRT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CKT与SOT、1一、Fe2

+均不能大量共存，同时具有漂白性，也常用于杀菌消毒。

②CKT体现水解性，因HC1O酸性很弱，C1CT水解显碱性，如Fe3++3C1O+

3H2O=Fe(OH)3I+3HC1O,所以C1CT与Fe3+、Ap+均不能大量共存。

(2)亚氯酸盐(如NaC102)

亚氯酸钠在碱性溶液中稳定存在，易吸收空气中的水分而潮解，本品是高效漂白剂，用

于纸浆、纤维、面粉、油脂的漂白，也用于饮用水净化和污水处理。

①亚氯酸钠在酸性条件下生成HC1O2,HCKh易分解。

方程式为：NaClO2+HCl=NaCl+HCIO2

5HC1O2=4C1O2t4-HC1+2H2OO

②在NaOH溶液中C16与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。反应的化学方程式是2C1O2+

H2O2+2NaOH=2NaCIO2+O2t+2比0。

3.卤族元素的特性

a.氟元素无正价，非金属性最强，F-的还原性最弱

b.2F2+2H2O=4HF+02

氟c.HF是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在铅制器皿或塑料瓶中

d.在HX中沸点最高(由于分子间存在氢键)

e.CaFz难溶于水，AgF易溶于水，NaF有毒

a.溟是红棕色液体，易挥发

演

b.盛液漠的试剂瓶中加水，进行水封，保存液澳时不能用橡胶塞

a.k遇淀粉变蓝

b.b加热时易升华

碘

c.食用盐中加入KIO3可防治甲状腺肿大

d.Fe+I2^=FeI2

二、易错易混

1.氯气是一种黄绿色的气体、有毒、易液化，液氯密封于钢瓶中，即氯水、次氯酸应保

存在棕色试剂瓶中，一般氯水要现用现配。

2.当Fe和CL在点燃条件下反应时，不论Fe过量或不足，由于CL的强氧化性，产物一

定是FeCho

3.1molCb与碱［NaOH或Ca(OH)2］反应时转移M个电子，而1molCb与水反应时，转

移电子数小于NA(CL与水的反应为可逆反应)。

4.酸化KMnOa溶液用的是H2sCM而不是盐酸，原因是KMQ,与盐酸不共存，能将CI

氧化成Cl2o

5.“84”消毒液的主要成分为NaClO,漂粉精的有效成分为Ca(C10)2。“84”消毒液和洁厕

+

灵不能混合使用，其原因是CIO+C14-2H=Cht+H2Oo

三、知识拓展

1.一氧化二氯(CLO)

常温常压下，一氧化二氯(CbO)为棕黄色气体，熔点一116°C,沸点为3.8C,本品助燃,

有毒，具有刺激性气味，是强氧化剂。

(1)一氧化二氯的性质：

©42℃以上会分解生成Ch和Ch，反应的化学方程式为：2C12O^=2C12+O2

②CbO易溶于水并与水反应生成HC10,反应的化学方程式为：C12O+H2O=2HC1OO

(2)一氧化二氯的制备

将氯气和空气(不参与反应)按体积比I:3混合通入含水8%的碳酸钠溶液中制备ChO。

反应的化学方程式：2Na2cO3+H2O+2C12=2NaCl+2NaHCO3+CLO

2.二氧化氯(CIO2)

(1)。。2的性质

①C102又称百毒净，常温下，C102是一种黄绿色到橙色的气体，沸点为：11°C,可作消

毒剂、漂白剂，纯C102易分解爆炸，空气中CIO2的体积分数在10%以下比较安全；

②强氧化性

a.在H2sO4的酸性环境中CIO2与碘化钾反应的离子方程式是2QO2+IOI+8H+=2C1

一+5b+4H2O；

2+

b.C。能将+2价Mn氧化成+4价Mn,使之形成不溶于水的M11O2：2ClO2+5Mn+

+

6H2O=5MnO2I+12H+2C1；

2-

c.在溶液的pH为5〜9时，CIO?能将S?一氧化成SOM：8C