1、专题 08 非金属及其化合物和 2016 年大纲相比，变化有：“常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及其应用”由“了解”提高为“掌握” ；增加“了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法” ，复习时应重视物质制备（实验） ，注意以元素及其化合物为载体的实验考查。1预计高考将以元素化合物的性质与化工生产、日常生活、科学技术等方面的联系为载体，与氧化还原反应、离子反应、化学实验方案的设计与评价等知识结合起来综合考査卤族元素及其化合物的性质和应用。2.预计高考会将氧、硫及其化合物的性质与其他元素化合物及氧化还原反应等知识结合，以实验题、工艺流程题等形式进行考查;涉及绿色化学、环境保护的试题
2、也会出现，与生产、生活实际联系，物质的循环利用、保护环境等观念将渗透考题中，以体现化学核心素养科学精神与社会责任。3.预计高考会以化学实验或化工工艺流程为载体，考查氨气、铵盐、氮氧化物和硝酸等物质的性质，重点考查考生的综合应用能力和探究能力。4.硅、二氧化硅、硅酸、硅酸盐的性质和用途是高考考查的主要内容，预计今后高考会以新材料、新工艺为载体，考查硅及其化合物的性质及应用；5.以过渡元素为背景，结合实际生产、生活中的物质制备流程，综合考查电化学、化学平衡、氧化还原反应等知识，着重考查考生理论联系实际、运用化学理论解决实际问题的能力和将化学成果应用于生产、生活的意识。一、碳、硅单质及氧化物的性质1
3、碳、硅的结构、存在与用途(1)碳、硅的原子结构与存在元素 碳 硅原子结构示意图单质的结构金刚石：空间网状结构石墨：层状结构晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构元素在自然界中的存在形式 既有游离态又有化合态 只有化合态(2)碳、硅的物理性质和用途物质 石墨 金刚石 晶体硅外观 黑色鳞片状固体 无色晶体 有金属光泽的灰黑色固体硬度 很小 自然界中硬度最大 硬度大导电性导体 不能导电 半导体用途 用作电极、铅笔芯 制作首饰等制作信息技术材料，它是半导体晶体管、硅芯片及太阳能电池等的主要成分2碳和硅的化学性质还原性写出的化学方程式：2CO 2 2CO；= = = = =点 燃 CO 2C 2CO；= =
4、 = = =高 温 CuOC CuCO；= = = = = CH 2O(g) COH 2(制水煤气)；= = = = =高 温 Si4HF= =SiF42H 2；Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2。3二氧化碳与二氧化硅的比较物质 SiO2 CO2结构 空间立体网状，无单个分子 直线形，存在单个分子物理性质硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水与水反应 不反应 CO2H 2O H2CO3与酸反应 SiO24HF= =SiF42H 2O 不反应与碱反应SiO22NaOH= =Na2SiO3H 2O盛碱液的试剂瓶用橡皮塞CO22NaOH= =Na2C
5、O3H 2O或 CO2NaOH =NaHCO3化学性质与盐反应SiO2Na 2CO3 Na2SiO3= = = = =高 温 CO2、SiO2CaCO 3 CaSiO3C= = = = =高 温 O2Ca(ClO)2CO 2H 2O=CaCO32HClOCO2Na 2CO3H 2O=2NaHCO3 与碱性氧化物反应 SiO2CaO CaSiO3= = = = =高 温 CO2Na 2O=Na2CO3与碳反应 SiO22C Si2CO= = = = =高 温 CO2C 2CO= = = = =高 温 用途 制光学仪器、石英玻璃、光导纤维化工原料、灭火剂、制冷剂、人工降雨注意 CO 2与水反应生成
6、 H2CO3，但 SiO2不溶于水，不能用 SiO2与水反应制备硅酸。虽然 SiO2既能与酸(HF)反应，又能与碱(NaOH)反应，但 SiO2不是两性氧化物。4CO 2的实验室制法(1)反应原理：CaCO 32H =Ca2 CO 2H 2O。(2)发生装置：启普发生器。5.硅的工业制法及提纯石 英 砂 焦 炭 高 温 粗 硅 氯 气 加 热 SiCl4 氢 气 高 温 高 纯 硅涉及的化学方程式：SiO 22C Si2CO；= = = = =高 温 Si2Cl 2 SiCl4；= = = = = SiCl 42H 2 Si4HCl。= = = = = 6硅及其氧化物的特性物质 一般规律 特性
7、硅的还原性比碳强 SiO22C Si2CO= = = = =高 温 非金属单质与强碱反应一般不生成氢气 Si2NaOHH 2O=Na2SiO32H 2非金属单质一般不与非氧化性酸反应 Si4HF= =SiF42H 2Si一般非金属单质为绝缘体 硅为半导体酸性氧化物一般与水反应生成相应的酸 SiO2不溶于水，不与水反应酸性 氧化物一般不与酸发生复分解反应 SiO24HF= =SiF42H 2OSiO2 “较强酸制较弱酸”是复分解反应的一般规律，碳酸酸性大于硅酸Na2SiO3CO 2H 2O=H2SiO3Na 2CO3Na2CO3SiO 2 Na2SiO3= = = = =高 温 CO21、碳、硅
8、及其氧化物的性质及应用例 1(1)下列物质能与单质硅起化学反应的是_。浓 HNO3 水 浓 H2SO4 氢氟酸 NaOH 溶液 氟气 氯气(2)下列事实能说明非金属性：CSi 的是_。硬度：金刚石晶体硅 熔沸点：SiO 2CO2 酸性：H 2CO3H2SiO3 稳定性：CH 4SiH4 CO 2通入 Na2SiO3溶液中产生白色沉淀 高温下，SiO 2与 Na2CO3反应 相同条件下，碱性：Na 2SiO3(aq)Na2CO3(aq)【答案】(1) (2)例 2为检验二氧化碳气体中是否混有一氧化碳，某课外兴趣小组的同学设计了如下图所示的实验装置：根据装置回答问题：(1)A 装置的作用是_。(2
9、)实验后怎样处理尾气_，发生反应的化学方程式为_。(3)若实验时观察到_，则证明原气体中一定含有一氧化碳。【答案】(1)吸收 CO2(2)点燃 2COO 2 2CO2= = = = =点 燃 (3)B 中无明显现象，装置 C 中黑色粉末变成光亮的红色，D 中澄清石灰水变浑浊。【解析】(1)除去混合气体的 CO2时，可先将混合气体通入盛有浓 NaOH 溶液的洗气瓶中，故 A 装置的作用是吸收 CO2，以排除对下面实验的干扰。(2)CO 有毒，故将 CO 点燃生成 CO2才能排放到空气中。(3)CO 还原 CuO 的实验现象是黑色粉末变成红色，故利用这一现象来证明原气体中一定含有 CO。规律方法确
10、认混合气体(CO、CO 2)中含有 CO 气体的实验设计方法各装置的作用是：A除去混合气体中的 CO2气体B检验混合气体中 CO2是否除尽CCO 还原 CuO：COCuO CuCO 2= = = = = D验证 CO 的氧化产物 CO2E除去尾气中的 CO2气体F除去尾气中的 CO 气体、防止污染环境确定混合气体中含有 CO 气体的实验现象是：C 中的物质由黑色变成红色，B 中无明显现象，D 中的澄清石灰水变浑浊。2、CO 2与碱反应产物的判断及现象分析例 3标准状况下，将 3.36 L CO2气体通入 200 mL 1.00 molL1 NaOH 溶液中，充分反应后溶液中c(CO )与 c(
11、HCO )的比值为(不考虑 CO 、HCO 的水解)( )23 3 23 3A11 B12C21 D13【答案】B【解析】设 CO 、HCO 的物质的量分别为 x、 y，则有Error!解得 x0.05 mol， y0.1 mol。23 3例 4将足量 CO2通入 KOH 和 Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量( n)和通入 CO2体积( V)的关系正确的是( )【答案】D【解析】依次发生的反应为 Ca(OH)2CO 2=CaCO3H 2O,2KOH CO2=K2CO3H 2O，K 2CO3 CO2H 2O=2KHCO3，CaCO 3CO 2H 2O=Ca(HCO3)2。3、硅的
12、制备例 5半导体工业中，有一句行话：“从沙滩到用户” ，即由 SiO2制取 Si。制取过程中不涉及的化学反应是( )A2CSiO 2 Si2CO= = = = =高 温 BSiO 22NaOH= =Na2SiO3H 2OCSi2Cl 2 SiCl4= = = = = DSiCl 42H 2 Si4HCl= = = = =高 温 【答案】B【解析】工业制取纯硅的工艺流程为 SiO2 粗硅 SiCl4 纯硅，该工艺流程中不涉及 C Cl2 H2 SiO2与 NaOH 溶液的反应。例 6高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命” 。它可以按下列方法
13、制备：SiO2 Si(粗) SiHCl3 Si(纯) C 高 温 HCl 300 过 量 H2 1 000 1 100 下列说法正确的是( )A步骤的化学方程式为 SiO2C SiCO 2= = = = =高 温 B步骤中生成或消耗 1 mol Si，转移 2 mol 电子C二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应DSiHCl 3(沸点 33.0 )中含有少量的 SiCl4(沸点 67.6 )，可通过蒸馏提纯 SiHCl3【答案】D【解析】A 项，高温下 SiO2与 C 反应生成 Si 和 CO 气体，即步骤的化学方程式为 SiO22CSi2CO，错误；B 项，步骤中生成 1 mol Si
14、，转移 4 mol 电子，步骤中生成 1 = = = = =高 温 mol SiHCl3，消耗 1 mol Si，转移 2 mol 电子，步骤中生成 1 mol Si，转移 2 mol 电子，错误；C 项，硅能与氢氟酸反应生成 SiF4和氢气，错误；D 项，SiHCl 3和 SiCl4的沸点相差较大，可以采用蒸馏的方法分离，正确。二、硅酸、硅酸盐及无机非金属材料1硅酸2硅酸盐(1)硅酸钠白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。与酸性较硅酸强的酸反应：a与盐酸反应的化学方程式：Na 2SiO32HCl= =2NaClH 2SiO3。b与 CO2水溶液反应的化学方程式
15、：Na2SiO3H 2OCO 2=Na2CO3H 2SiO3。用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。(2)硅酸盐改写成氧化物形式的方法氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物 较活泼金属氧化物 二氧化硅 水，不同氧化物间以“”隔开。各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成。当计量数配置出现分数时应化为整数。如正长石：KAlSi 3O8不能写成 K2O Al2O33SiO2，应写成12 12K2OAl2O36SiO2。3无机非金属材料(1)传统无机非金属材料常见硅酸盐材料比较水泥 玻璃 陶瓷生产原料 石灰石、黏土 纯碱、石灰石、石英 黏土主要设备 水泥回转窑 玻璃窑
16、 陶瓷窑玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3SiO 2 Na2SiO3CO 2；= = = = =高 温 CaCO3SiO 2 CaSiO3CO 2。= = = = =高 温 (2)新型无机非金属材料材料类别 主要特性 示例 用途高温结构陶瓷 能承受高温，强度高 氮化硅陶瓷汽轮机叶片、轴承、永久性模具等半导体陶瓷 具有电学特性 二氧化锡陶瓷 集成电路中的半导体光学材料 具有光学特性 光导纤维 光缆通讯、医疗、照明等生物陶瓷 具有生物功能 氧化铝陶瓷 人造骨骼、人造关节、接骨螺钉1、硅酸盐、无机非金属材料例 7大多数物质的俗名是根据其特殊的物理性质或用途得来的。下列物质的俗名与化学式或用途不相
17、符的一组是( )选项 俗名 主要成分(化学式) 用途A 石英 SiO2 集成电路B 纯碱 Na2CO3 制备玻璃C 水玻璃 Na2SiO3 制备硅胶D 铁红 Fe2O3 用作油漆和涂料【答案】A【解析】石英主要用于生产玻璃和光导纤维等，晶体硅才用于制作集成电路。例 8硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )A氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为 Si3N4B碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C.光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为 SiO2D二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为 12【答案
18、】D【解析】二氧化硅晶体中，1 个 Si 原子连接 4 个 O 原子，1 个 O 原子连接 2 个 Si 原子，晶体中 Si 原子与 SiO 键个数之比为 14。例 9.胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg 2Si3O8nH2O)等化合物。(1)三硅酸镁的氧化物形式为_。(2)Al2O3、MgO 和 SiO2都可以制耐火材料，其原因是_。aAl 2O3、MgO 和 SiO2都是白色固体bAl 2O3、MgO 和 SiO2都是金属氧化物cAl 2O3、MgO 和 SiO2都有很高的熔点【答案】(1)2MgO3SiO 2nH2O (2)c【解析】(1)Mg 2Si3O8nH2O 改写成
19、氧化物的形式为 2MgO3SiO2nH2O。(2)Al2O3、MgO 和 SiO2均具有很高的熔点，故可作为耐火材料。2、硅及其化合物之间的相互转化例 10下列变化中，不能一步实现的是( )ANa 2SiO3 H 2SiO3 BH 2SiO3 SiO 2CSiO 2 H 2SiO3 DSiO 2 Na 2SiO3【答案】C【解析】Na 2SiO3 H2SiO3；H 2SiO3 SiO2，SiO 2 Na2SiO3，SiO 2不与 H2O 反应，故不 盐 酸 NaOH 能一步转化为 H2SiO3。例 11如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )ASiO 2属于两性氧化物B
20、盛放 Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C硅胶吸水后可重复再生D图中所示的转化都是氧化还原反应【答案】C【解析】SiO 2是酸性氧化物，A 错误；Na 2CO3溶液呈碱性，试剂瓶不能用玻璃塞，B 错误；题图中有的转化不是氧化还原反应，例如 SiO2与 NaOH 溶液的反应，D 错误。三、氯单质及其化合物的性质与应用(一)氯气1物理性质颜色 气味 毒性 密度 特性黄绿色 强烈刺激性气味 毒有 比空气 大 液化易注意 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法是用手在瓶口轻轻扇 动，仅使极少量气体飘进鼻孔。(如图所示)2化学性质(1)与金属反应与变价金属反应生成高价金属氯化物。与铁反应：2Fe3Cl 2
21、 2FeCl3。= = = = =点 燃 与铜反应：CuCl 2 CuCl2。= = = = =点 燃 (2)与非金属反应与 H2反应：H 2Cl 2 2HCl，= = = = =点 燃 或 光 照 (3)与水反应溶于水的氯气部分与水反应，离子方程式为 Cl2H 2O=H Cl HClO。(4)与碱反应与 NaOH 溶液反应，离子方程式为 Cl22OH =Cl ClO H 2O。(5)与还原性无机化合物反应与碘化钾溶液反应：2KICl 2=2KClI 2。与 SO2水溶液反应：SO 22H 2OCl 2=H2SO42HCl。与 FeCl2溶液反应：2FeCl 2Cl 2=2FeCl3。(6)与
22、有机化合物反应光照条件下与 CH4反应：CH4Cl 2 CH3Cl(主要)。 光 照 一定条件下与 CH2=CH2反应：CH2=CH2Cl 2 CH 2ClCH2Cl。(二)次氯酸和次氯酸盐1次氯酸(1)不稳定性次氯酸分解反应的化学方程式为 2HClO 2HClO 2。= = = = =光 照 (2)强氧化性能将有色物质氧化为无色物质，作漂白剂。杀菌、消毒。(3)弱酸性向 NaClO 溶液中通入少量 CO2，离子方程式为ClO CO 2H 2O=HCO HClO。 3注意 向 NaClO 溶液中通入 CO2(无论是少量还是过量)，均生成 HCO 和 HClO。 32次氯酸盐(1)漂白液(2)漂
23、白粉注意 向 Ca(ClO)2溶液中通入少量 CO2，发生反应为 Ca2 2ClO CO 2H 2O=CaCO32HClO。(三)氯水的成分与性质1从化学平衡的角度认识氯水的成分与应用(1)氯水的成分氯水中存在三个平衡关系：Cl 2H 2O HClHClOHClO H ClO H 2O H OH 根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在 3 种分子：H 2O、Cl 2、HClO,4 种离子：H 、Cl 、ClO 、OH 。(2)Cl2H 2O HClHClO 平衡移动的应用向氯水中加入的物质浓度变化 平衡移动的方向 应用可溶性氯化物 c(Cl )增大 左移用饱和食盐水除 Cl2中的 HCl用排饱
24、和食盐水法收集 Cl2盐酸c(H )和 c(Cl )增大左移 次氯酸盐与浓盐酸反应制 Cl2NaOH c(H )减小 右移 用 NaOH 溶液吸收多余 Cl2Ca(OH)2 c(H )减小 右移 制漂白粉CaCO3 c(H )减小 右移 制高浓度的 HClO 溶液光照 c(HClO)减小 右移 氯水避光保存或现用现配2从微粒组成的角度认识氯水性质的多重性1、氯气和氯水的性质例 12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：2KMnO 416HCl= =2KCl5Cl 22MnCl 28H 2O)。
25、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：Cl 2Br2I2B c 处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质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：Fe 2 Cl【答案】D【解析】a 处变蓝、b 处变红棕色，说明 Cl2分别与 KI、NaBr 作用生成 I2、Br 2，可证明氧化性：Cl2I2、Cl 2Br2，但不能证明氧化性：Br 2I2，A 错误；c 处先变红，说明氯气与水反应生成酸性物质，后褪色，说明氯气与水生成的 HClO 具有漂白性，B 错误；d 处立即褪色，也可能是氯气与水反应生成的酸性物质
26、中和 NaOH 的原因，C 错误；e 处变红说明 Cl2将 Fe2 氧化为 Fe3 ：2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl ，证明还原性：Fe 2 Cl ，D 正确。例 13.氯气的水溶液称为“氯水” ，氯水中含有多种分子和离子，因此氯水有多重性质，下列有关新制氯水的说法中不正确的是( )A新制氯水呈黄绿色，且有刺激性气味，说明氯水中含有 Cl2B新制氯水滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红色后褪色，可说明氯水中含有 Cl2C向淀粉碘化钾溶液中加入氯水，溶液变成蓝色，说明 Cl2可以与盐发生置换反应D新制氯水滴到 Na2CO3溶液中，有气体产生，说明氯水中含有 H【答案】B【解析】Cl 2H 2O
27、HCl HClO，氯水中含有 Cl2、H 、Cl 、HClO。A 项，氯气是黄绿色气体，新制氯水呈现黄绿色，说明氯水中含有 Cl2，正确；B 项，试纸先变红，说明含有 H ，后褪色，是因为 HClO 的漂白性，错误；C 项，溶液变蓝说明生成 I2，新制氯水的主要成分是 Cl2，说明发生反应Cl22I =2Cl I 2，正确； D 项，发生反应 2H CO =CO2H 2O，正确。23规律方法 液氯、新制氯水、久置氯水的比较液氯 新制氯水 久置氯水分类 纯净物 混合物 混合物颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性粒子种类 Cl2Cl2、HClO、H 2O、H 、Cl
28、 、ClO 、OH H2O、H 、Cl 、OH 2、含氯化合物的性质及应用例 14制取水处理剂 ClO2(其部分性质如表所示)的方法之一是利用草酸(H 2C2O4)与氯酸钾反应，反应的化学方程式为 2KClO3 aH2C2O4H 2SO4=2ClO2K 2SO42CO 2 bH2O。下列有关该反应的说法不正确的是( )密度/gL1熔点/ 沸点/ 水溶性3.09 59.5 11.0 极易溶解A化学方程式中 a1， b2B草酸只起到还原剂的作用CKClO 3中只有 Cl 元素被还原D生成标准状况下 5.6 L ClO2时，转移 0.25 mol 电子【答案】D【解析】由化学方程式中的碳元素守恒可知
29、 a1，由氢元素或氧元素守恒可知 b2，A 项正确；该反应中的草酸为还原剂，氯酸钾为氧化剂，B、C 项正确；标准状况下 ClO2为液体，D 项错误。例 15某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI 溶液中，滴入少量 NaClO 溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的 Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )A氧化性：ClO I2SO24B若将 Na2SO3溶液加入氯水中，氯水褪色C淀粉KI 溶液变蓝是因为 I 被 ClO 氧化为 I2，I 2遇淀粉变蓝D蓝色消失的原因是 Na2SO3溶液具有漂白性【答案】D【解析
30、】第一步中发生的反应为 2I ClO 2H =I2Cl H 2O，故氧化性：ClO I2；第二步中发生的反应为 I2SO SO 化合 态碘，故氧化性： I2SO ，A 项正确；Cl 2氧化性比 I2的强，故23 24 24由第二步实验可知 B 项正确；I 2遇淀粉变蓝，说明 I 被 ClO 氧化为 I2，C 项正确；第二步实验证明Na2SO3具有还原性，非漂白性，D 项错误。规律方法 次氯酸盐的强氧化性ClO 不论是在酸性、碱性条件下都能跟亚铁盐、碘化物、硫化物、亚硫酸盐等发生氧化还原反应，即ClO 与 I 、Fe 2 、S 2 、SO 不论是在酸性环境还是在碱性环境中均不能大量共存。如漂白粉
31、遇到亚硫23酸盐：Ca 2 ClO SO =CaSO4Cl 。23四、氯气的实验室制法氯气是一种性质活泼的气体，以氯气的实验室制备、性质探究为素材的实验题目在高考实验类试题中占有较大的比重。如 2016 年四川卷 T9、2015 年江苏卷 T19、福建卷 T25、海南卷 T17、重庆卷 T9。高考“题在书外，理在书中” ，高考实验无非是教材实验的创新考查而已。本书对一些经典实验的编排不囿旧规，创新编排思路在用直观的实验图示展示实验流程的同时，又巧妙地将一些高考创新实验给予对照比较，旨在让考生迁移思维、开阔视野，记牢更要用活，学会更要学通。实验装置图解思考1如何检验集气瓶中已收集满氯气？提示：(
32、1)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。(2)将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛 Cl2的瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。(3)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实验室里能否用 K2Cr2O7(或 KClO3)代替 MnO2与浓盐酸反应制取 Cl2？若能，写出反应的离子方程式。提示：能；常温下即可反应，故不需要酒精灯加热，离子方程式为Cr2O 6Cl 14H =2Cr3 3Cl 27H 2O，ClO 5Cl 6H =3Cl23H 2O。27 33400 mL 10 molL 1 的浓盐酸与足量的 MnO2混合共热，能
33、否得到 1 mol Cl2?提示：不能；因为 MnO2与稀盐酸不反应，故生成的 Cl2小于 1 mol。1、氯气的制取及性质探究例 16实验室用 MnO2和浓盐酸制 Cl2时，有如下操作：连好装置，检查气密性；缓缓加热；加入 MnO2粉末；从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸；将多余氯气用 NaOH 溶液吸收；用向上排气收集氯气。顺序正确的是( )A BC D【答案】D【解析】气体制备装置的连接顺序：从下到上，从左到右；装入药品的顺序为：先固后液。例 17.如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为_。(
34、2)装置 B 中饱和食盐水的作用是_；同时装置 B 也是安全瓶，监测实验进行时装置 C 是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置 B 中的现象：_。(3)装置 C 的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此装置 C 中、处依次放入_(填字母)。a b c d 干燥的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 湿润的有色布条 碱石灰 硅胶 浓硫酸 无水氯化钙 湿润的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 干燥的有色布条(4)设计装置 D、E 的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向 D 装置中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为_色，说明氯的非金属性强于溴。(5)打开活塞，将装置 D 中少量溶液
35、加入装置 E 中，振荡后静置。观察到的现象是_。【答案】(1)Ca(ClO) 24HCl(浓)= =CaCl22Cl 22H 2O(2)除去 Cl2中的 HCl 长颈漏斗中液面上升，形成水柱(3)d(4)棕黄(5)装置 E 中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色【解析】(1)根据氧化还原反应的规律，次氯酸钙与浓盐酸反应生成氯化钙、氯气与水，反应的化学方程式为 Ca(ClO)24HCl(浓)= =CaCl22Cl 22H 2O。(2)浓盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有 HCl，装置 B 中饱和食盐水的作用是除去 Cl2中的 HCl；若装置 C 发生堵塞，装置 B 中的压强会增大，长颈漏斗中液面上升
36、，形成水柱。(3)验证氯气是否具有漂 白性，要对比验证干燥氯气和湿润氯气有无漂白性，因此处应为湿润的有色布条，处应为干燥剂，处应为干燥的有色布条，U 形管中应用固体干燥剂。(4)当向装置 D 中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为棕黄色，发生反应：Cl22NaBr= =2NaClBr 2。(5)打开活塞，将装置 D 中含 Br2的少量溶液加入装置 E 中，发生反应：Br 22KI= =2KBrI 2，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡后静置，观察到的现象是装置 E 中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色。规律方法 氯气的性质探究实验流程装置试剂 实验现象 实验目的A 浓硫酸B 干燥红布条 无明显
37、变化C 湿润红布条 红布条褪色验证氯气无漂白作用，而湿润的红布条之所以褪色是因为 Cl2与 H2O反应生成的 HClO 具有漂白作用D FeCl2溶液溶液由浅绿色变棕黄色E 淀粉 KI 溶液 溶液变蓝色F 浓硫酸G 铁粉 产生棕色烟验证氯气具有强氧化性，可与金属及还原性物质反应H NaOH 溶液 吸收多余的氯气2、陌生氯化物的制备例 18二氯化二硫(S 2Cl2)是一种常用于橡胶硫化、有机物氯化的试剂，甲同学查阅资料：将干燥的氯气在 110140 间与硫反应，即可得 S2Cl2粗品；有关物质的部分性质如表所示：物质 熔点/ 沸点/ 化学性质S 112.8 444.6 略S2Cl2 77 137
38、一种橙黄色的液体，遇水易水解，有淡黄色固体出现，同时产生能使品红溶液褪色的气体；300 以上完全分解；S 2Cl2Cl 22SCl2。= = = = = 设计如图所示实验装置在实验室合成 S2Cl2：回答以下问题：(1)仪器 A 的名称是_。(2)B 中所发生反应的离子方程式为_。(3)C 装置的作用是_。(4)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是_。(5)乙同学发现，该装置中除了 E 处的温度不能过高外，还有一处重大缺陷需改进，否则会导致 S2Cl2的产率大大降低，原因是_(用化学方程式表示)；请简要提出改进方案_。(6)H 中的溶液可以选择下列试剂中的_(填序号)。碳酸钠溶液 氯化铁溶液 亚硫
39、酸钠溶液高锰酸钾溶液【答案】(1)分液漏斗(2)MnO24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O= = = = = (3)除去 Cl2中的 HCl 杂质(4)S、SCl 2、Cl 2(5)2S2Cl22H 2O=3SSO 24HCl 在 G 和 H 之间增加干燥装置(如盛有浓硫酸的洗气瓶)(6)【解析】(1)由装置图可知 A 为分液漏斗。(2)在装置 B 中制取氯气，离子反应方程式为MnO24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O。(3)在 E 中干燥纯净的 Cl2与 S 发生反应，而 B 中= = = = = 制取的 Cl2中含有 HCl 杂质，除杂后气体还需要干燥，故 C 中盛有饱和食盐水
40、以除去 HCl，D 中盛有浓硫酸以干燥氯气。(4)结合题给信息，S 2Cl2能与 Cl2反应生成 SCl2，知 S2Cl2粗品中可能混有的杂质有S、SCl 2、Cl 2。(5)观察装置图可知，H 中水蒸气可进入 G 中，发生反应：2S2Cl22H 2O=3SSO 2 4HCl，导致 S2Cl2产率降低，可在 G 和 H 之间增加干燥装置。(6)H 是除氯气装置，氯化铁和高锰酸钾都不与氯气反应，符合题意。五、卤素单质的制取、性质及卤素离子的检验(一)提取卤素单质的工艺流程1海水中提氯海水 粗盐 饱和食盐水 Error! 精 制 电 解 化学方程式为 2NaCl2H 2O 2NaOHH 2Cl 2
41、。= = = = =电 解 2海水中提溴(1)流程(2)发生反应的离子方程式2Br Cl 2=Br22Cl ； ；Br2 SO2 2H2O= = =4H 2Br SO242Br Cl 2=Br22Cl 。3海带中提碘(1)流程(2)发生反应的离子方程式2I Cl 2=I22Cl (二)卤素单质的性质1卤素单质性质的相似性(1)都能与大多数金属反应，如 2Fe3Br 2=2FeBr3，但 I2与 Fe 反应生成 FeI2。(2)都能与 H2反应生成 HX：X 2H 2=2HX(X 代表 Cl、Br、I，下同)。(3)都能与水反应：X 2H 2OHX HXO(F 2例外：2F 22H 2O=4HF
42、O 2)。(4)都能与碱溶液反应：X 22NaOH= =NaXNaXOH 2O(F2例外)。2卤素单质的递变性颜色熔、沸点 气 体 气 体 液 体 固 体 逐 渐 升 高密度 逐 渐 增 大 水溶性 反 应 溶 解 溶 解 微 溶 逐 渐 减 小氧化性 与 氢 气 化 合 或 与 水 反 应 由 易 到 难 氯 、 溴 、 碘 单 质 氧 化 性 强 弱 顺 序 是 Cl2Br2I2还原性(X )阴离子还原性由强到弱顺序是 I Br Cl ；Cl 2能从 Br 的溶液中置换出 Br2，离子方程式为2Br Cl 2=2Cl Br 2; Br 2能从 I 的溶液中置换出 I2，离子方程式为 2I
43、Br 2=2Br I 23特殊性氟无正价，非金属性最强，F 的还原性最弱2F 22H 2O=4HFO 2，与 H2反应在暗处即爆炸氢氟酸是弱酸，能腐蚀玻璃，故应保存在塑料瓶中溴Br 2是深红棕色液体，易挥发Br 2易溶于有机溶剂盛溴的试剂瓶中加水，进行水封，保存液溴不能用橡胶塞碘淀粉遇 I2变 色蓝I 2加热时易升华I 2易溶于有机溶剂(三)卤素离子的检验1AgNO 3溶液沉淀法未知液 生成Error! 滴 加 AgNO3溶 液 和 稀 硝 酸2置换萃取法未知液 加 适 量 新 制 饱 和 氯 水 振 荡 加 入 CCl4 下 层 或 汽 油 上 层 振 荡Error!有 机 层 呈3氧化淀粉检验 I未知液 色溶液，表明有 I 加 入 适 量 新 制 饱 和 氯 水 双 氧 水 振 荡 淀 粉 溶 液 振 荡 蓝1、卤素的性质及应用例 19已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气，现按下图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球，反应一段时间后，对图中指定部分颜色描述正确的是( )选项 A 黄绿色 橙色 蓝色 白色B 无色 橙色 紫色 白色C 黄绿色 橙色 蓝色 无色D 黄绿色 无色 紫色 白色【答案】A【解析】由处产生的
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