化学·必修1
09.二氧化硅属于酸性氧化物,理由是( )
A.Si是非金属元素; B.SiO2对应的水化物是可溶性弱酸; C.SiO2与强碱反应生成盐和水; D.SiO2不能与酸反应; 10.下列离子方程式书写正确的是( )
A.往NaOH溶液中通入少量CO2:CO2+OH—=HCO3—; B.单质Si与氢氟酸反应:Si+4HF=H2↑+SiF4↑;
C.石英砂与烧碱溶液反应制水玻璃:SiO2+2OH—=SiO32—+H2O;
D.往水玻璃中通入二氧化碳:Na2SiO3+H2O+CO2=H2SiO3↓+2Na++CO32—; 11.下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是( )
X Y Z 选项
A Na NaOH NaHCO3 B Cu CuSO4 Cu(OH)2
C C CO CO2 D Si SiO2 H2SiO3
12.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有金属光泽的固体; B.硅导电性能介与金属和绝缘体之间,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起反应;
D.当加热到一定温度时,硅能与氧气,氢气等非金属反应;
13.(1)露置于空气中一段时间后的水玻璃会浑浊.向此浑浊溶液中加入稀盐酸,会生成白色沉 淀,同时伴随有气泡产生.用化学方程式解释产生上述现象的原因:
①溶液变浑浊:_______________________________________; ②生成白色沉淀:_____________________________________; ③产生气泡:_________________________________________;
(2)已知A、B、C、D均含有同一种元素,A为单质,根据图示转化关系,回答下列问题. ①写出A、B、C、D各物质的名称: A________,B________,C________,D________. ②写出A→D的化学方程式:__________________________; ③写出下列变化的离子方程式:
B→C_______________________________________________; D→B_______________________________________________; 14.硅单质及其化合物应用范围很广.请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅.三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要 方法,生产过程示意图如下:
1 357K573K2、?、???SiHCl3(粗)?精馏????高纯硅 ???SiHCl3(纯)?H????粗硅?HCl 石英砂?焦炭、高温 ①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式__________________________________;
②整个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3,HCl和另一种物质,
写出配平的化学反应方程式________________________________;H2还原SiHCl3过程中若 混入O2,可能引起的后果是______________________________________; (2)下列有关硅材料的说法正确的是( )
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温材料;
B.氮化硅硬度大,熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承; C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料---光导纤维;
D.普通玻璃是由纯碱,石灰石和石英砂制成的,其熔点很高; E.盐酸可以与Si反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅.
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4.2---氯及其重要化合物
一、氯气chlorine 1.structure:电子式为
,结构式为Cl-Cl;
2.physical property:黄绿色有刺激性气味气体,有毒,易液化,水溶液称为氯水; 3.chemical property
①与几乎所有金属反应
2Na+Cl2=2NaCl(剧烈燃烧产生白烟) ;Cu+Cl2=CuCl2(剧烈燃烧产生棕色的烟); 2Fe+3Cl2=2FeCl3(剧烈燃烧产生黄棕色的烟) ; ②与非金属反应
H2+Cl2=2HCl;【点燃时火焰苍白色,同时集气瓶口有白雾,混合光照爆炸】 2P+3Cl2=2PCl3(液体); PCl3+Cl2=PCl5(固体); ③与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO;
④与碱反应:2NaOH(冷)+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;6NaOH(热)+3Cl2=5NaCl+NaClO3+3H2O; 制取漂白粉:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O; ⑤能氧化多种还原性物质:
2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2; H2S+Cl2=2HCl+S↓; 2FeCl2+Cl2=2FeCl3;
⑥与有机物反应:与烷烃、芳香烃发生取代反应(substitution reaction),与烯烃、炔烃等含 碳碳双键、碳碳三键的不饱和有机物发生加成反应(addition reaction)等;
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl; CH2=CH2+Cl2→CH2ClCH2Cl; 4.用途:消毒、制盐酸、漂白粉、农药、氯仿(CHCl3); 5.※实验室制法
原理---MnO2+4HCl(浓)加热MnCl2+Cl2↑+2H2O; 装置---固液加热装置(如图); 干燥---浓硫酸、无水CaCl2;
收集---向上排空气法或排饱和食盐水法; 检验---湿润淀粉KI试纸;2KI+Cl2=2KCl+I2; 尾气处理---用NaOH溶液吸收; (饱和石灰水吸收不完全) ※工业制法
电解食盐水---2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑; 电解熔融NaCl---2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑; 6.氯水的成分及性质
※氯水的多种成分决定了它具有多重性质:Cl2的强氧化性;HCl的强酸性;HClO的强氧 化性、弱酸性;Cl—的性质.在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,如下: 参与反应的粒子 所加试剂 实验现象 解释 Cl— AgNO3溶液 白色沉淀 Ag++Cl—=AgCl↓ H+ Na2CO3溶液 有气泡产生 2H++CO32—=CO2↑+H2O HClO 有色布条 布条颜色褪去 HClO具有强氧化性 Cl2 FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl— HClO、H+ 石蕊试液 先变红后褪色 酸性和漂白性 氯水颜色褪去并有气泡2H++Mg=Mg2++H2↑ +Cl2、H 镁粉 产生 H2O+Cl2H++Cl—+HClO - 7 -
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※Cl2溶于水:Cl2+H2OCl—+H++HClO;HClOClO—+H+;
※氯水中的粒子:①三分子---Cl2、H2O、HClO;②四离子---OH—、Cl—、H+、ClO—;
二、氯的化合物
1.HCl(hydrogen chloride)
※工业制法:H2+Cl2点燃2HCl;
※性质:无色、有刺激性气味,比空气(Mr=29)重,极易溶于水,具有酸性; 2.HClO(hypochloric acid)
※不稳定:2HClO=2HCl+O2↑;
※强氧化性:2Fe2++ClO—+2H+=2Fe3++Cl—+H2O;(可用于漂白;消毒杀菌) ※弱酸性:比碳酸酸性弱,Ca(OH)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO; 3.次氯酸盐(hypochlorite)
——
※水解呈碱性:ClO+H2OHClO+OH;
※双水解:3ClO—+Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO; ※强氧化性:2Fe2++ClO—+2H+=2Fe3++Cl—+H2O;
不能与ClO—大量共存的离子有:Fe2+、S2—、SO32—、Br—、I—; ※与酸反应:ClO—+H+HClO;
三、卤素单质的性质及卤素离子的检验
1.卤素单质性质的相似性、递变性和特殊性
①相似性:※除I2外均能与大多数金属反应生成高价态化合物; ※均能与H2反应生成HX;
※除F2外均能与H2O反应生成HX和HXO,H2O+X2=HX+HXO; ※除F2外均能与NaOH反应生成NaX和NaXO,2NaOH+X2=NaX+NaXO+H2O; ②递变性 F2 Cl2 Br2 I2 颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色 状态 气体 气体 液体 固体 熔沸点 逐渐升高(F2→I2,下同) 密度 逐渐增大 氧化性 逐渐减弱 还原性(X—) 逐渐增强(F—→I—) ③特殊性:※Br2是常温下唯一呈液态的非金属单质;易挥发且有毒,通常用水液封保存; ※I2易升华,淀粉遇I2显蓝色; 2.卤素离子的检验方法
①AgNO3溶液和稀硝酸---沉淀法
???无变化 无色溶液?稀硝酸 ②置换---萃取法
??混合液无色溶液????????加适量的新制饱和氯水、震荡?呈红棕色或橙红色,含Br—有机层→? —I?呈紫色或紫红色,含
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练习4.2---氯及其重要化合物A
01.海水中含量最多的离子是( ) A.钠离子; B.氯离子; C.钙离子; D.镁离子; 02.关于氯气的叙述中,下列正确的是( ) A.氯气是一种黄绿色、有毒的气体;
B.氯气在自然界中既可以以化合态存在,也可以以游离态存在; C.氯气不能溶解于水,所以可用排水法收集氯气;
D.氯气、氯水、液氯是同一种物质,只是状态不同,都属于纯净物; 03.下列物质中,不能使有色布条褪色的是( )
A.Cl2; B.氯水; C.NaClO溶液; D.Na2O2与水反应后的溶液; 04.下列关于对燃烧现象的认识中,不正确的是( )
A.燃烧一定是氧化还原反应; B.燃烧一定发光放热; C.燃烧一定是化学反应; D.燃烧一定有氧气参与; 05.下列物质中不会因见光而分解的是( )
A.HNO3; B.AgNO3; C.HClO; D.NaHCO3; 06.在含有Ba2+的酸性溶液中,能够大量存在的离子是( )
A.AlO2—; B.CO32—; C.Cl—; D.SO42—; 07.下列关于氯水的叙述中,正确的是( ) A.新制氯水中既有分子,又有离子;
B.新制氯水在光照的条件下,可以产生气体,该气体是氯气; C.新制氯水中滴加硝酸银溶液,没有任何现象; D.新制氯水可以使干燥的布条褪色;
08.下列氯化物中,不能通过单质之间直接制取的是( ) A.FeCl2; B.FeCl3; C.CuCl; D.CuCl2;
09.自来水可以用Cl2消毒,若实验室中临时没有蒸馏水,可用自来水配制某些急需药品,但有
些药品若用自来水配制,则明显导致药品变质;下列哪些药品不能用自来水配制( ) A.Na2SO4; B.NaCl; C.AgNO3; D.AlCl3; 10.下列离子方程式中,正确的是( )
A.向氯化亚铁溶液中通入氯气:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—;
B.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中:2OH—+Cl2=H2O+Cl—+ClO—; C.铝片跟氢氧化钠溶液反应:2OH—+Al=AlO2—+H2↑; D.金属铝溶于盐酸中:2H++Al=Al3++H2↑;
11.溴(Br)与氯同属“卤族”元素,其单质在性质上具有很大的相似性,但Cl2比Br2的活泼性 强,下面是根据的氯性质对溴的性质的预测,其中不正确的是( ) A.溴单质常温下为液态,但极容易挥发为溴蒸气; B.溴单质只具有氧化性;
C.溴原子外层有7个电子,在化学反应中容易得1个电子,表现氧化性; D.溴离子可以用酸性AgNO3溶液来检验;
12.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,主要原因是( ) 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氯化性的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;
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13.试预测下列哪些物质不具备漂白性( )
A.Na2O; B.Na2O2; C.HClO; D.NaClO; 14.可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是( )
A.碱石灰; B.浓硫酸; C.无水氯化钙; D.固体烧碱;
15.制取漂白液的化学方程式是:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,该反应的氧化剂与还原剂质 量之比为( )
A.1:1; B.1:2; C.2:1; D.3:2;
16.一段时间,各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告;据报道,在全国 各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件,发生反应的离子方程式是: ClO—+Cl—+2H+=Cl2↑+H2O;
根据你所掌握的化学知识作出如下判断:当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯,其中氯最 可能的存在形式是_______和_______(填离子),当另一种具有_______(性质)的液态洁污剂与 之混合,可能发生上述反应而产生氯气; 17.甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯 甲 乙 丙 丁 化钙、硝酸银4种溶液中的一种;将它们 甲 ― ↓ ↓ 两两混合后,观察到的现象如表所示,其
乙 ↓ ― ↓ ↑ 中丁与乙混合产生的是无色气体;
丙 ↓ ↓ ― ↓ ①写出丁与乙反应的离子方程式:
________________________________; 丁 ↑ ↓ ― ②这四种溶液分别是(化学式):
甲:________;乙:________;丙:________;丁:________; 18.①如图所示,将氯气依次通过盛有干燥有色布条的广口瓶和
盛有潮湿有色布条的广口瓶,可观察到的现象是 _________________________________________;
②为防止氯气尾气污染空气,根据氯水显酸性的性质,可用
__________溶液吸收多余的氯气,原理是(用化学方程式表 示)______________________________________________;
根据这一原理,工业上常用廉价的石灰乳吸收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成 分是__________(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是 _________(用字母代号填); A.O2; B.Cl2; C.CO2; D.HClO.
19.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下: (1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3 溶液,将废液中的I2还原为I—, 其离子方程式为:
________________________________;
该操作将I2还原为I—的目的是________________________________________; (2)操作X的名称为_________;
(3)已知:5SO32—+2IO3—+2H+=I2+5SO42—+H2O;某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能 存在I—、IO3—中的一种或两种.请补充完整检验含碘废水中是否含有I—、IO3—的实验方案: 取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在; _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液.
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