2022年非金属元素导学案 .pdf

学习好资料欢迎下载(1)碳与 O2反应O2(足量 )：O2(不足 )：与氧化物反应CuO：(冶炼金属 ) SiO2：(制取粗硅 )H2O：与强氧化性酸反应浓 H2SO4：浓 HNO3：无机非金属材料的主角- 硅考点一碳、硅单质的存在与性质1C、Si 单质的存在形态、物理性质及用途: (1) 碳在自然界既有_态又有 _态。碳的同素异形体有_、_、无定形碳、_等。(2) 硅在地壳中的含量占第_位，仅次于 _，全部以 _态存在，是一种亲_元素，单质硅有 _ 和 _ 形两种。晶体硅是良好的_ 材料，在计算机等电子工业，可用作_、大规模 _等。硅是人类将_能转化为 _能的常用材料，所以硅还用于制造 _。2碳、硅单质的化学性质: 碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。 (2)Si1下列关于碳族元素的叙述，不正确的是A碳族元素的化合物主要是共价化合物 B碳族元素的单质都是导体或半导体C自然界中大量存在着碳族元素中某元素的气态氢化物D碳族元素形成的化合物多于其他族元素形成的化合物2下列关于硅的说法中，不正确的是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 45 页学习好资料欢迎下载A硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，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反应D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应3单层石墨称为石墨烯，这种“只有一层碳原子厚的碳薄片”的石墨烯，被公认为目前世界上已知的最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，应用前景十分广阔！ ( 结构示意图如图所示) 。下列关于石墨烯的叙述正确的是A石墨烯可导电，说明它是电解质B石墨烯、金刚石、C60、 “碳纳米泡沫”四种物质都是碳的单质C由于 C(石墨， s)=C(金刚石， s) H1.9 kJ mol1知金刚石比石墨烯稳定D尽量使用含12 6C的产品，减少使用含13 6C的产品，此举符合“促进低碳经济”的宗旨考点二碳、硅的氧化物1一氧化碳(1) 物理性质：色气体， _毒， _溶于水。(2) 化学性质燃烧： _ ，_火焰；还原 CuO ：_ 。2二氧化碳和二氧化硅的比较物质二氧化硅二氧化碳结构_结构，不存在单个分子存在单个CO2分子主要物理性质硬度 _，熔、沸点 _，常温下为 _体，不溶于水熔、沸点 _，常温下为气体，微溶于水化学性质与水反应不反应与酸反应只与氢氟酸反应：_ _ 不反应与碱 (NaOH) 液反应_( 盛碱液的试剂瓶用_塞) 与盐反应如与 Na2CO3反应： _ _ 如与 Na2SiO3反应： _或 Na2SiO32H2O 2CO2( 足量 )=H2SiO3 2NaHCO3与碱性氧化物反应如与 CaO反应： _ 如与 Na2O反应： _ 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 45 页学习好资料欢迎下载用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐4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) ：_ 。 (2)CO2(CO)：_ 。 (3)CO2(O2) ：_ 。 (4)CO2(SO2) ：_ 。 (5)CO2(HCl) ：_ 。 (6)CO2(H2S)：_ 。5指出下列反应中SiO2所表现的化学性质或作用，在A E选项中选择正确答案填入括号内。SiO22NaOH=Na2SiO3H2O ( ) SiO2Na2CO3=高温Na2SiO3CO2( ) SiO22C=高温Si 2CO ( ) SiO23C=高温SiC2CO ( ) SiO24HF=SiF4 2H2O ( ) A作为玻璃的成分被消耗而使玻璃被腐蚀 B氧化性 C酸性氧化物的通性D将挥发性的酸酐从其盐中置换出来 E 未参加氧化还原反应6下列关于碳和硅的氧化物说法正确的是_。碳和硅的氧化物都是酸性氧化物二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成二氧化硅不与水及任何酸反应CO2、CH4等气体都是温室气体CO常作还原剂， PbO2常作氧化剂碳在高温下与 SiO2反应，作还原剂，但碳的非金属性比硅强考点三硅酸及硅酸盐1硅酸硅酸 _溶于水，其酸性比碳酸_，硅酸 _( 填“能”或“不能”) 使紫色石蕊试液变红色。(1) 硅酸不稳定，受热易分解：_ 。(2) 硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH 溶液反应的化学方程式为_。(3) 硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作_。2硅酸盐(1) 概念： _的总称，是构成地壳岩石的主要成分。(2) 表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3) 写成精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 45 页学习好资料欢迎下载_，钾云母 (KH2Al3Si3O12) 写成 _，高岭石A12(Si2O5)(OH)4可表示为： _。(3) 硅酸钠 (Na2SiO3) 白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称_，有黏性，水溶液显碱性。它能与酸性较硅酸强的酸反应，化学方程式分别为与盐酸反应：_ 。与 CO2水溶液反应： _ 。用途：黏合剂( 矿物胶 ) ，耐火阻燃材料。3无机非金属材料(1) 传统无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷的比较硅酸盐产品水泥玻璃陶瓷主要设备水泥回转窑玻璃熔炉烧结窑原料石灰石、粘土、石膏纯碱、石灰石、石英( 过量 ) 粘土条件高温高温高温反应原理复杂的物理化学变化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2复杂的物理化学变化主要成份硅酸三钙 （3CaO SiO2） 、硅酸二钙（ 2CaO SiO2）铝酸三钙（ 3CaO Al2O3）Na2SiO3CaSiO3SiO2产品特性水硬性无固定熔点抗氧化、 抗酸碱腐蚀、 耐高温、绝缘、易成型等(2) 新型无机非金属材料新型无机非金属材料包括：半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等。新型无机非金属材料的特性：耐高温、强度高；具有电学特性；具有光学特性；具有生物功能考点四碳族元素元素碳（）硅（）锗（）锡（）铅（）结构相同点第族元素；最外层均有个电子，决定了碳族元素性质具有相似性，容易形成键。不同点电子层数不同，原子半径不同。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 45 页学习好资料欢迎下载化合价、和价稳定价稳定单质物理性质颜色无色或黑色灰黑色灰白色银白色蓝白色状态固体硬度金刚石最硬，石墨柔软，晶体硅坚硬。金属性与非金属性金属性逐渐，非金属性逐渐氢化物化学式稳定性稳定性依次常见氧化物SnO2最高价氧化物对应水化物化学式Ge(OH)4Sn(OH)4Pb(OH)4酸碱性酸性逐渐，碱性逐渐【典型例题】【例 1】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：石英砂 焦炭高温粗硅 HCl573 K 以上SiHCl3( 粗) 精馏SiHCl3( 纯) H21 357 K高纯硅写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式_ 。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_( 填字母 ) 。A碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥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盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅(3) 硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释：。答案： SiHCl3H2=Si3HCl SiHCl33H2O=H2SiO3 3HCl H2氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化SiHCl3 (2) BC 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 45 页学习好资料欢迎下载(3) 现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气味气体生成；【达标训练】1判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“”(1) 醋酸钠溶液中通入足量CO2：2CH3COOCO2H2O=2CH3COOH CO23( ) (2)向 NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO2CO23H2O=2Al(OH)3 CO23( ) (3)Si和烧碱溶液反应，改变反应物用量，都可用同一离子方程式表示 ( ) (4)将足量 CO2通入含 K、SiO23、Cl、NO3溶液中，离子将不能大量共存 ( ) (5)H、I、NO3、SiO23不能大量共存 ( ) (6)SiO2是酸性氧化物，能与NaOH 溶液反应 ( ) (7)二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 ( ) (8) 水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂 ( ) (9)可以用 Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品 ( ) (10)二氧化硅的分子式是SiO2 ( ) 2从光合作用的反应原理6CO26H2O叶绿素光C6H12O6 6O2可知碳是农作物生长的必需元素之一。关于用二氧化碳生产肥料的评价正确的是A缓解地球温室效应，抑制农作物营养平衡 B加剧地球温室效应，促进农作物营养平衡C缓解地球温室效应，促进农作物营养平衡 D加剧地球温室效应，抑制农作物营养平衡3对于 A族元素，下列叙述中不正确的是ASiO2和 CO2中， Si 和 O ，C和 O之间都是共价键BC、Si 和 Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8 CCO2和 SiO2都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应D该族元素的主要化合价是4 和 2 4某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素 A 在自然界中只以化合态的形式存在 B 单质常用作半导体材料和光导纤维C最高价氧化物不与酸反应 D气态氢化物比甲烷稳定5.“碳捕捉技术” 是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。 如可利用NaOH溶液来“捕捉” CO2，其基本过程如下图所示（部分条件及物质未标出）。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 45 页学习好资料欢迎下载下列有关该方法的叙述中正确的是A能耗大是该方法的一大缺点 B整个过程中，只有一种物质可以循环利用C “反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤D该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品6赏心悦目的雕花玻璃是用下列物质中的一种对玻璃进行刻蚀而制成的。这种物质是 A盐酸 B氢氟酸 C烧碱 D 纯碱7坩埚是实验室用于灼烧或熔融固体物质的常用仪器，材质种类很多， 实验时应根据物质的性质加以选择。熔融烧碱时，应选用下列哪种材质的坩埚A玻璃坩埚 B 石英坩埚 C陶瓷坩埚 D 铁坩埚8有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是( 提示： Si 2NaOH H2O=Na2SiO32H2) A物质的量之比为11 B 物质的量之比为12 C质量之比为41 D 质量之比为21 9下列关于碳族元素的叙述中错误的是A与其他元素化合时易形成共价化合物，难形成离子化合物B碳族元素形成化合物时的最高价均为4 价C碳的氧化物(CO2) 和硅的氧化物(SiO2) 都是酸性氧化物，均不能与酸反应D碳族元素是形成化合物最多的一族元素10. 以氮化硅 (Si3N4) 和氧化铝 (Al2O3) 为原料，采用高压烧结或热压工艺制备赛伦。赛伦的化学通式为：Si6 xAlxOxN8x，以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等性能为主要特征，因此，在冶金、机械、光学、医学等领域有重要应用。它属于A金属材料 B有机高分子材料 C 新型无机非金属材料D无机高分子材料11、二氧化铈（ CeO2）是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除（填离子符号） ，检验该离子是否洗涤的方法是。（2）第步反应的离子方程式是，滤渣 B的主要成分是。（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP （填“能”或“不能” ）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 45 页学习好资料欢迎下载玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品 0.536g ，加硫酸溶解后，用0.1000mol L-1FeSO4标准溶液滴定至终点（铈被还原为Ce3+) ，, 消耗 25.00mL 标准溶液，该产品中Ce(OH)4的质量分数为。【答案】（ 1）滤渣上附着的Fe3+、Cl- ，取最后洗涤液少量，滴加AgNO3 ，如无白色沉淀，则洗干净。（ 2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+ + O2 +4H2O SiO2（ 3）不能分液漏斗（ 4）97.01% 氯气卤素【课前自测】1. (各地模拟试题汇集) 判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“” 。(1) 氯气具有强还原性，可用于自来水的消毒杀菌( ) (2) 氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸( ) (3)1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA( ) (4)0.1 mol Cl2全部溶于水后转移电子的数目为0.1NA ( ) (5) 氯水中通入 SO2溶液后，溶液的酸性减弱( ) (6)84 消毒液的有效成分是NaClO ( ) (7) 除去 Cl2中的 HCl，可将气体通入饱和食盐水中( ) (8) 制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体( ) (9) 从海水中提取溴的过程涉及氧化还原反应 ( ) 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 2. 在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是( ) A. 氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2 B. 向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl- C. 向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+ D. 向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO 【答案】D 3. 某消毒液的主要成分为NaClO ， 还含有一定量的NaOH ， 下列用来解释事实的离子方程式不合理的是( 已知：饱和 NaClO 溶液的 pH 约为 11) A. 该消毒液可用NaOH 溶液吸收 Cl2制备： Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 45 页学习好资料欢迎下载B. 该消毒液的 pH约为 12： ClO-+H2OHClO+OH- C. 该消毒液与洁厕灵( 主要成分为 HCl) 混用，产生 Cl2：2H+Cl-+ClO-Cl2 +H2O D. 该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO- 【答案】B 4. (2015河南洛阳统考) 用下列装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是( ) A. 图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗完 B. 图中：生成蓝色的烟C. 图中：量筒中发生了加成反应D. 图中：湿润的有色布条能褪色，将浓硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性，结果有Cl2生成【答】 D 考点 1 氯气的性质及应用氯气的性质： (1) 通常情况下， 氯气是、有气味、 密度比空气的毒气体，液化，溶于水。(2) 氯气是一种活泼的非金属单质和强氧化剂。跟金属反应 ( 变价金属均氧化至价) 2Na+Cl2( 现象：) Cu+Cl2( 现象：) 2Fe+3Cl2( 现象：) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 45 页学习好资料欢迎下载跟非金属反应 H2+Cl2现象跟水反应化学方程式：离子方程式：HClO 是一元弱酸，Ca(ClO)2+CO2+H2O。说明 HClO的酸性比 H2CO3。HClO 不稳定，见光分解的化学方程式为。氯水保存方法：。跟碱反应Cl2+2NaOH( 用于氯气的尾气处理) 工业制漂白粉的化学方程式为，漂白粉的有效成分为。与还原性化合物反应 Cl2+2FeCl2。( 除FeCl3中FeCl2杂质 ) Cl2+H2S。 Cl2+2KI( 氯气的检验 ) Cl2+Na2SO3+H2O Cl2+2NaBr。 Cl2+SO2+2H2O。微课 12 Ca(OH)2和Cl2反应的图像分析及计算已知 Ca(OH)2和Cl2反应的氧化产物与温度有关，在一定量的石灰乳中通入足量的氯气，二者恰好完全反应。生成 Cl-、ClO-、Cl-3O三种含氯元素的离子，其中ClO-、Cl-3O两种离子的物质的量(n) 与反应时间 (t) 的曲线如右图所示。(1)t1时，开始有 Cl-3O生成的原因是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 45 页学习好资料欢迎下载(2)t2时， Ca(OH)2和Cl2发生反应的总的化学方程式为。(3) 该石灰乳中 Ca(OH)2的物质的量是mol。(4) 若反应物的量不变，在某温度下恰好完全反应时，氧化产物比值-3()()n ClOn ClO=a，则n(Cl-)= ( 用含a的代数式表示)mol 。分析：问题 1t1时，开始有 Cl-3O生成的原因Ca(OH)2和Cl2反应的氧化产物与温度有关问题 2t2时， Ca(OH)2和Cl2发生反应的总的化学方程式问题 3石灰乳中 Ca(OH)2的物质的量问题 4求 n(Cl-) 用含 a的代数式来表示与问题 3相似综合运用得失电子守恒、电荷守恒【答案】(1) 反应放热使温度升高，在较高温度下可生成Cl-3O(2)10Cl2+10Ca(OH)2Ca(ClO3)2+2Ca(ClO)2+7CaCl2+10H2O (3)5 (4)5253aa【例题 1】 下列变化过程不能直接实现的是( ) HCl Cl2Ca(ClO)2HClO CO2 A. B. C. D. 【答案】D 【题组训练】1. 下列关于 Cl2性质的说法正确的是( ) A. 密度比空气小 B. 是无色无味的气体C. 能使干燥的有色布条褪色D. 可与 NaOH 溶液反应【答案】D 2. 下列关于氯水的叙述不正确的是( ) A. 新制的氯水中含有3种分子、 4种离子B. 新制的氯水呈黄绿色是因为在溶液中溶有氯气分子C. 与久置氯水不同，在新制氯水中加入硝酸银溶液后无白色沉淀D. 氯水久置后，会使溶液酸性增强【答案】C 3. 把氯气通入紫色石蕊试液中，出现的现象应是( ) A. 溶液变红色 B. 溶液变蓝色 C. 溶液不变红 D. 溶液先变红后褪色【答案】D 4. 检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 45 页学习好资料欢迎下载A. 用干燥的蓝色石蕊试纸 B. 用干燥的有色布条C. 将气体通入硝酸银溶液 D. 用湿润的淀粉- 碘化钾试纸【答案】D 5. 氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，它具有较强的氧化性，下列叙述不正确的是( ) A. 红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧，生成 CuCl2 B. 固体 FeCl3与过量 Fe粉加热能生成 FeCl2 C. 纯净的 H2在Cl2中安静地燃烧，发出苍白色火焰，集气瓶口呈现雾状；光照H2和 Cl2的混合气体时，因迅速化合而爆炸D. 氯气能与水反应生成HClO和HCl，久置氯水最终变为稀盐酸【答案】B 【例题 2】向某含有 S2-3O、Si2-3O、 C2-3O、Br-、Na+的溶液中缓慢通入Cl2直至过量，下列对该反应过程的判断不正确的是( ) A. 整个过程共发生2个氧化还原反应 B. 所有阴离子的浓度都发生了变化C. 溶液的颜色发生了变化 D. 反应过程中既有气体产生也有沉淀产生【答案】A 【变式】 1 向含 S2-、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol 的溶液中通入Cl2，通入 Cl2的体积 ( 标准状况 ) 和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是( ) A B C D 【答案】C 【解析】S2-、Fe2+、Br-、I-的还原性强弱顺序是S2-I-Fe2+Br-，因此通入氯气首先氧化硫离子，然后氧化碘离子，再氧化亚铁离子，最后氧化溴离子。0.1 mol 硫离子需要 0.1 mol 氯气，标准状况下的体积是 2.24 L ，则开始氧化碘离子时需要通入 2.24 L氯气， A、D错误； 0.1 mol 碘离子需要 0.05 mol氯气，标准状况下的体积是1.12 L ，因此开始氧化亚铁离子时需要通入3.36 L 氯气， B错误； 0.1 mol 亚铁离子需要 0.05 mol 氯气，标准状况下的体积是1.12 L ，则开始氧化溴离子时需要通入4.48 L 氯气，氧化溴离子需要 1.12 L 氯气， C正确。【例题 3】工业上用 Cl2和碱制漂白粉、漂粉精及漂白液。请回答下列问题：(1) 工业上将氯气制成漂粉精的主要目的是，漂粉精的主要成分是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 45 页学习好资料欢迎下载(2) 下列物质露置在空气中会变质，在变质过程中既有非氧化还原反应发生，又有氧化还原反应发生的是( 填字母 ) 。A. 生石灰B. 漂白粉C.NaOH D.Na2SO3 (3) 写出下列两个化学方程式，并注明反应类型。漂白粉 +醋酸：，属反应。漂白粉 +浓盐酸：，属反应。(4) 用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是( 填序号 ) 。HCl O2CO2H2O(g) 【答案】(1) 漂粉精比 HClO(Cl2) 稳定，且便于贮存和运输CaCl2和Ca(ClO)2 (2)B (3)Ca(ClO)2+2CH3COOH(CH3COO)2Ca+2HClO 复分解Ca(ClO)2+4HCl( 浓)CaCl2+2Cl2 +2H2O 氧化还原 (4)考点 2 氯气的实验室制备氯气的实验室制备(1) 制取原理：。(2) 除杂、收集、尾气处理：制备的 Cl2通常含有和杂质， 一般将气体先通过饱和食盐水，再通过浓硫酸， 以获得纯净干燥的氯气。氯气的收集方法是( 或) ；检验是否集满的方法是。尾气处理：用 NaOH 溶液吸收。【例题 4】下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答下列问题：(1) 指出上述图中的各处错误：。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 45 页学习好资料欢迎下载。(2) 在改过后的装置中，下列物质的作用分别是饱和食盐水：。浓硫酸：。NaOH 溶液：。【答案】(1) 不能用稀盐酸，而应用浓盐酸应有加热装置，应用酒精灯加热盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对(2) 除去 Cl2中的氯化氢除去 Cl2中的水蒸气吸收多余的氯气【变式】 2 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。他们使用下图装置制取较多量的饱和氯水，请回答下列问题：(1) 写出仪器的名称：A ， B 。(2) 写出丙、丁装置中发生反应的离子方程式。丙：。丁：。(3) 有同学提出如下改进建议。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”) 。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。(4) 用制得的氯水分别进行下列实验。滴入碳酸钠溶液中，有气体生成，说明氯水中发生反应的粒子是。滴入 AgNO3溶液中，发生反应的离子方程式是。【答案】(1) 分液漏斗圆底烧瓶 (2)Cl2+H2OH+Cl-+HClO Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O (3) 无可增大 Cl2与水的接触面积 (4)H+Ag+Cl-AgCl【例题 5】 氯元素 (Cl) 是最重要的“成盐元素”，主要以 NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。食盐不仅是人体必需的物质，而且是重要的化工原料，从海水中提取氯并应用于工农业生产中的图示如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 45 页学习好资料欢迎下载(1) 粗盐中含有 Ca2+、Mg2+、S2-4O等杂质、精制后可得饱和NaCl溶液。精制时通常在溶液中依次加入的试剂及操作正确的是( 填字母 ) 。A. 过量 BaCl2过量 NaOH过量 Na2CO3过滤HCl B. 过量 NaOH过量 Na2CO3过量 BaCl2过滤HCl C. 过量 BaCl2过量 Na2CO3过量 NaOH过滤HCl D. 过量 NaOH过量 BaCl2过量 Na2CO3HCl过滤写出加入盐酸后可能发生的化学反应的离子方程式：。(2) 工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氢气、氯气。右图是电解饱和食盐水装置的一部分，请将装置补充完整，并标出阴、阳极和通电时溶液中离子移动的方向。阴极反应式为；反应类型为( 填“氧化反应”或“还原反应”) ，电池总反应式为。(3) 在实验室中用浓盐酸与MnO2共热可制取 Cl2。下列收集 Cl2的装置正确的是(填字母 ) 。A B C D 检验是否有氯气生成可采用的方法是( 填字母 ) 。A. 用干燥的蓝色石蕊试纸 B. 用干燥的有色布条 C. 用湿润的淀粉-碘化钾试纸将制得的 Cl2与Ca(OH)2充分反应，可制得漂粉精，写出反应的化学方程式：。 如 右 图 所 示 ， 往 漂 粉 精 溶 液 中 持 续 通 入 SO2的 过 程 中 ， 可 观 察 到 的 现 象 有 ( 至 少 写 出 两点) 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 45 页学习好资料欢迎下载【答案】(1)AC H+OHH2O 、2H+C2-3OH2O+CO2(2)2H+2eH2还原反应 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2(3) C C 2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 溶液中先出现浑浊最后产生大量白色沉淀；溶液颜色由无色变为黄绿色最后黄绿色褪去；液面上方出现白雾考点 3 卤素单质及其化合物的类比1. 相似性和递变性(1) 卤素由于其结构(核电荷数、最外层电子数、原子半径等) 的递变性，而导致了其性质的递变性。卤族元素的递变规律：自上而下，随核电荷数增加，单质氧化性依次；其氢化物稳定性依次；氢化物的水溶液酸性依次；氢化物及卤离子的还原性依次等。(2) 卤素间的置换反应( 写出离子方程式) Cl2与NaBr溶液：。Cl2与KI溶液：。Br2与KI溶液：。说明氧化性：Cl2Br2I2。2. 特殊性(1) 氟是的非金属， 单质的氧化性，氟离子 (F-) 很难被氧化。 氟元素在化合物中的化合价只有价，正价。常温下氟气与水剧烈反应且其他卤素 ( 产物不同，原理不同) ，从其他卤化物的水溶液中置换出其他卤素( 先与水发生置换反应) ，能与稀有气体反应( 常见的产物均为白色) 。(2) 溴在常温下为色液体 ( 唯一液态非金属单质) ，极易挥发产生红棕色且有毒的溴蒸气。实验室通常将溴密闭保存在处，且在试剂瓶中加进行液封，不能用。(3) 碘是色固体， 具有金属光泽， 易升华 ( 常用于) 、易吸潮 (在水催化下遇铁易反应，故盛碘的瓶子不能用铁盖) ，使淀粉变色( 常用来检验碘的存在) 。碘的氧化性较其他卤素弱，与变价金属铁反应生成而不是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 45 页学习好资料欢迎下载(4) 氢氟酸为酸，有剧毒，腐蚀玻璃，实验室中常用容器保存。 AgF易溶于水，无感光性，其他卤化银难溶于水，具有感光性。3. 卤素的检验(1) 氯气具有强氧化性，可使湿润的KI- 淀粉试纸呈现色，该性质可用于检验氯气的存在。(2) 利用碘单质能与淀粉溶液呈现色的性质可检验碘单质的存在。(3) 用AgNO3试剂检验：未知液生成-,ClBrI 沉 淀 则 有沉 淀 则 有 沉 淀 则 有AgCl、AgBr、AgI 都不溶于稀硝酸，且颜色逐渐加深。(4) 也可以用卤素单质间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素单质。卤素离子的检验方法未知液有机层呈,红棕色或橙 红色 表明有紫色、 浅紫色或紫 红色 表明有微课 13 溴、碘的提取流程(1) 提溴： Cl2+2KBrBr2+2KCl (2) 提碘： Cl2+2KII2+2KCl 【例题 6】下列叙述正确的是( ) A. 液溴易挥发， 存放液溴的试剂瓶中应加水封 B. 能使润湿的淀粉-KI 试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 C. 某溶液加入 CCl4， CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I- D. 某溶液中加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液中一定含有Ag+ 【答案】A 【例题 7】查阅资料知： Br2的沸点为 58.78 ，密度为 3.119 g cm-3，微溶于水，有毒。. 常温下，单质溴通常是液态，保存时通常在盛溴的试剂瓶中加入少量水。工业生产中，海水提溴精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 45 页学习好资料欢迎下载常用空气吹出法。其生产流程如下：某化学实验小组模拟该法设计了如右图实验装置( 夹持装置略去) 从浓缩的海水中提取溴。实验步骤如下：关闭活塞 b、d，打开活塞 a、c，向 A中缓慢通入 Cl2至反应结束；关闭活塞 a、c，打开活塞 b、d，向 A中鼓入足量热空气；关闭活塞 b，打开活塞 a，再通过 A向B中通入足量 Cl2；将 B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。(1) 当观察到 A中液面上方出现(填实验现象 ) 即可判断步骤中反应已经结束。(2)X 试剂可以是( 填字母 ) ，尾气处理选用( 填字母 ) 。a. H2O b. 饱和食盐水 c. 氢氧化钠溶液d. 饱和 Na2SO3溶液(3)B 中X试剂发生反应的离子方程式为。(4) 蒸馏时应该选择( 填仪器序号 ) ，操作中应控制的关键实验条件为。 . 该实验小组利用制得的单质溴研究H2与Br2生成 HBr的反应，实验装置如下：(5)E 装置可用来检验反应产物HBr，则 D装置的作用是。若要检验 E中收集的 HBr，图示装置检验 HBr时还不够完善，请结合原有实验装置予以改进：。【答案】(1) 黄绿色 (2)d c (3)Br2+S2-3O+H2OS2-4O+2Br-+2H+ (4) 控制温度在 59 (5) 除去未反应完的溴蒸气在D与E之间增加一盛有CCl4的洗气装置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 45 页学习好资料欢迎下载氯碱工业电解饱和食盐水原理： 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2在阳极处获得 Cl2，在阴极处获得H2和NaOH 。【随堂检测】1. 判断下列说法是否正确，正确的划“”，错误的划“” 。(1) 稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2( ) (2) 漂白粉漂白织物，利用了物质的氧化性( ) (3) 为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可( ) (4) 能使润湿的淀粉-KI 试纸变成蓝色的物质不一定是Cl2【答案】(1) (2) (3) (4) 2. 下列有关新制氯水的实验现象的描述错误的是 ( ) A. 新制氯水使碘化钾试纸呈蓝色B. 向NaHCO3固体中加入新制氯水，有无色气体产生C. 向FeCl2溶液中滴加新制氯水，再滴加KSCN 溶液，呈血红色D. 在新制氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀生成【答案】A 3. 实验室制 Cl2的反应为 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2 +2H2O ，下列说法错误的是( ) A. 实验的尾气 ( 氯气 ) 用氢氧化钠吸收B. 每生成 1 mol Cl2，被氧化的 HCl为2 mol C. 向烧瓶中加入12 mol L-1盐酸 500 mL，制得的 Cl2体积等于 33.6 L(标准状况下 ) D. 用饱和食盐水除去Cl2中少量的 HCl杂质【答案】C 4. 用下图所示的装置分别进行如下实验，各组物质反应后，溶液的导电性增大的是( ) A. 向亚硫酸钠溶液中通入氯气：Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl B. 向硝酸银溶液中通入少量氯化氢：AgNO3+HClAgCl +HNO3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 45 页学习好资料欢迎下载C. 向硫化氢饱和溶液中通入少量氧气：2H2S+O22H2O+2S D. 向NaOH 溶液中通入少量氯气：2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O 【答案】A 【课后检测】1. 下列各个反应可以应用于工业生产的是( ) A. 钠在氯气中燃烧，生产食盐 B. 二氧化锰和浓盐酸共热，制取氯气C. 氯气与消石灰反应，生产漂白粉 D. 氢气和氯气混合见光爆炸制氯化氢，再生产盐酸2. 下列几种物质的保存方法不妥的是( ) A. 漂白粉可以在敞口容器中长期存放 B. 氯水保存在棕色瓶里并放在冷暗处C. 液氯保存在绿色的干燥钢瓶中 D. 溴水盛放在有玻璃塞的细口瓶中3. 在实验室中制取纯净、干燥的氯气，常使生成的氯气通过两个洗气瓶，第一个洗气瓶中盛有( ) A. 浓硫酸 B. 烧碱溶液 C. 饱和食盐水 D.石灰水4. 下列关于漂白粉的说法正确的是( ) A. 工业上用氯气与澄清石灰水反应可制得漂白粉B. 漂白粉固体中加入浓盐酸可生成氯气，加入稀盐酸不反应C. 用pH试纸测试可知漂白粉混合溶液呈碱性 D. 漂白粉在空气中会变质，并且有氧化还原反应发生5. 下列有关 NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是( ) A. 该溶液中， H+、N4H、S2-4O、Br-可以大量共存 B. 该溶液中， Ag+、K+、N-3O、CH3CHO 可以大量共存C. 向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式：2Fe2+ClO-+2H+Cl-+2Fe3+H2O D. 向该溶液中加入浓盐酸，每产生1 mol Cl2，转移电子数约为6.02 1023个6. 如图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2+2MnCl2+8H2O 对实验现象的解释或结论正确的是( ) 选项实验现象解释或结论A a处变蓝， b处变红棕色氧化性： Cl2Br2I2 B c处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 45 页学习好资料欢迎下载C d处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质D e处变红色还原性： Fe2+Cl- 7. (2015新课标卷 ) 海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是 ( ) A. 向苦卤中通入Cl2是为了提取