高中化學碳和硅的知識點介紹

高中化學碳和硅的知識點介紹碳族元素1、組成和結(jié)構(gòu)特點碳族元素包括碳、硅、鍺、錫、鉛五種元素，位于元素周期表的IVA族。碳族元素原子最外層有4個電子，在化學反應(yīng)中不易得到或失去電子，易形成共價鍵。主要化合價有+2和+4價，其中碳和硅有負價。碳族元素在化合物中多以+4價穩(wěn)定，而鉛在化合物中則以+2價穩(wěn)定。碳族元素中碳元素形成的單質(zhì)(金剛石)硬度最大;碳元素形成的化合物種類最多;在所有非金屬形成的氣態(tài)氫化物中，CH4中氫元素的質(zhì)量分數(shù)最大；12C是元素相對原子質(zhì)量的標準原子;硅在地殼中的含量僅次于氧，其單質(zhì)晶體是一種良好的半導(dǎo)體材料。2、性質(zhì)的遞變規(guī)律隨著原子序數(shù)的增大，碳族元素的原子半徑依次增大，由非金屬元素逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘僭兀唇饘傩灾饾u增強，非金屬性逐漸減弱；最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，還原性逐漸增強。碳及其化合物1、碳單質(zhì)碳的同素異形體金剛石石墨足球烯晶體類型原子晶體過渡性晶體分子晶體微粒間作用力共價鍵層內(nèi)共價鍵，層間范德華力范德華力熔沸點很高很高低溶解性一般不溶難溶易溶于有機溶劑硬度最大質(zhì)軟很小導(dǎo)電性不導(dǎo)電導(dǎo)電不導(dǎo)電碳的化學性質(zhì)常溫下碳的性質(zhì)穩(wěn)定，在加熱、高溫或點燃時常表現(xiàn)出還原性，做還原劑，溫度越高，還原性越強，高溫時的氧化產(chǎn)物一般為一氧化碳。溶解性不同：一般情況下，所有的鉀鹽、鈉鹽和銨鹽是可溶的，所有的酸式鹽是可溶的，正鹽的溶解度小于酸式鹽的溶解度，但碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度。熱穩(wěn)定性不同：一般情況下，難溶的正鹽和酸式鹽受熱易分解，可溶性碳酸鹽穩(wěn)定不易分解。與酸反應(yīng)的劇烈程度不同：兩者都能與強酸(H+)反應(yīng)產(chǎn)生C02,但反應(yīng)的劇烈程度不同，根據(jù)反應(yīng)的劇烈程度可鑒別兩者?？扇苄喳}的水解程度不同：相同濃度的正鹽溶液的pH值大于酸式鹽溶液的pH值。與堿反應(yīng)不同：弱酸的酸式鹽可與堿反應(yīng)生成正鹽。與鹽反應(yīng)不同：碳酸鈉可與氯化鈣或氯化鋇反應(yīng)生成難溶性碳酸鹽，但碳酸氫鈉不反應(yīng)。(2)碳酸根和碳酸氫根的檢驗CO32?D的檢驗方法：向待檢溶液中滴加過量的CaCl2溶液。若生成白色沉淀，再加入稀鹽酸或稀硝酸。若白色沉淀又溶解，且生成無色、無味的氣體，則檢得溶液中有CO32?D。HCO3?D的檢驗方法：向待檢溶液中滴加足量的Ca2+或Ba2+的可溶性鹽溶液。若無明顯現(xiàn)象，再向溶液中加入足量的酸(如鹽酸、硝酸、醋酸等)溶液。若溶液中逸出無色、無味的氣體，則待檢溶液中有HCO3?D。硅及其化合物1、硅存在：硅在地殼中的含量僅次于氧，全部以化合態(tài)形式存在。注意：在自然界中硅無游離態(tài)，氧有游離態(tài)，但不能說硅的非金屬性比氧強。物理性質(zhì)：晶體硅是灰黑色，有金屬光澤、硬而脆的固體，是原子晶體，其結(jié)構(gòu)類似于金剛石。在晶體里，每個硅原子都被相鄰的4個硅原子包圍，處于4個硅原子的中心，以共價鍵跟這4個硅原子結(jié)合，成為正四面體結(jié)構(gòu)，這些正四面體結(jié)構(gòu)向空間發(fā)展，構(gòu)成空間網(wǎng)狀晶體，其中鍵角為109°28'，鍵長為X10-10m（比金剛石的大，是因為碳原子半徑比硅原子半徑小的緣故）。晶體硅熔點、沸點較高，但比金剛石的熔點、沸點低。（3）化學性質(zhì)（不活潑）常溫下：Si+2F2二SiF4（氣）Si+4HF二SiF4T+2H2TSi+2NaOH+H2O二Na2SiO3+2H2T（氧化劑：H2O,還原劑：Si）高溫下：Si+O2SiO2Si+2Cl2SiCl4Si+2H2SiH4（4）制備：粗硅是電爐里用碳還原SiO2而制得的：SiO2+2CSi（粗）+2C0T（當碳過量時：SiO2+3CSiC+2C0T，其中氧化劑、還原劑均為碳。）粗硅提純:將粗硅在高溫下跟氯氣反應(yīng)生成四氯化硅（SiC14）,SiCl4經(jīng)過分餾提純，再用氫氣還原得到純硅：Si（粗）+2CI2SiCI4（液）SiCI4+2H2Si（純）+4HCI（5）應(yīng)用：硅是良好的半導(dǎo)體材料，可用來制造半導(dǎo)體器件。也可用來制造合金。2、二氧化硅（1）晶體結(jié)構(gòu)：是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的原子晶體，1個Si原子與4個O原子形成4個共價鍵，即1個Si原子周圍結(jié)合4個O原子，同時，每個O原子跟兩個Si原子相結(jié)合。由于二氧化硅晶體里Si-0鍵的鍵能很高,并形成了一種立體網(wǎng)狀的原子晶體，所以要破壞二氧化硅的晶體，必須消耗較多的能量，因此，SiO2的熔點很高，硬度也很大。（2）化學性質(zhì)（很穩(wěn)定）弱氧化性：SiO2+2CSi+2COT酸性氧化物：CaO+SiO2CaSiO3SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2TSiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2T（上述兩反應(yīng)發(fā)生的原因是因為高溫下硅酸鹽比碳酸鹽穩(wěn)定）SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O（玻璃中含有SiO2，因而它能夠被堿溶液腐蝕。實驗室里盛放堿溶液的試劑瓶常用橡皮塞，而不用玻璃塞，就是為了防止玻璃受堿溶液腐蝕生成Na2SiO3,而使瓶口和塞子粘結(jié)在一起。)特性：SiO2+4HF二SiF4T+2H2O所以氫氟酸不能保存在玻璃試劑瓶中而應(yīng)貯存在塑料瓶中，另外制備氫氟酸也不能使用玻璃器皿。用途：二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的重要原料，制造石英玻璃，用做玻璃原料和建筑材料。3、硅酸、硅酸鹽(1)硅酸：硅酸鈉(Na2SiO3)的水溶液跟鹽酸起反應(yīng)生成白色膠狀沉淀，這種白色膠狀沉淀叫做原硅酸，常用H4SiO4表示，是一種弱酸，很不穩(wěn)定，這種白色膠狀物在空氣里干燥，失去一部分水后，變成白色粉末，即為硅酸(H2SiO3)。Na2SiO3+2HCI+H2O二H4SiO4O+2NaCI、H4SiO4=H2SiO3+H2O也可以直接寫成Na2SiO3+2HCI二H2SiO3O+2NaCI硅酸不溶于水，酸性比碳酸還要弱，從理論上解釋：C、Si在元素周期表中位于同一主族，C在Si的上方，根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，C的非金屬性比硅強，所以碳酸的酸性比硅酸強。從實驗中證明：可向硅酸鈉溶液中通入足量二氧化碳，有沉淀產(chǎn)生。反應(yīng)可表示為：SiO32-+2CO2+H2O二H2SiO3O+2HCO3-(2)硅酸鹽：硅酸、原硅酸和由它們縮水結(jié)合而成的各種酸所對應(yīng)的鹽，統(tǒng)稱硅酸鹽。硅酸鹽的表示方式有兩種：氧化物，化學式。如：硅酸鈉Na2SiO3(Na2O?SiO2)鎂橄欖石Mg2SiO4(2MgO?SiO2)高嶺石Al2(Si2O5)(OH)4(Al2O3?2SiO2?2H2O)正長石KAlSi3O8(K2O?Al2O3?6SiO2)硅酸鹽大多是難溶于水的，可溶性的硅酸鹽最常見的是Na2SiO3,它的水溶液俗名水玻璃可作為粘合劑，防腐劑、耐火材料使用。粘土種類很多，成分也很復(fù)雜，但主要是硅酸鹽;粘土具有粘性和可塑性，是制造水泥、陶瓷、磚瓦、耐火材料的主要原料。正長石(KAISi3O8)在CO2和水等作用下分解而得粘土等物質(zhì);高嶺土是較純凈的粘土。4、硅酸鹽工業(yè)水泥玻璃陶瓷原料粘土、石灰石石灰石、純堿、石英粘土原理復(fù)雜的物理化學變化Na2CO3＋SiO2#FormatImgID_13##FormatImgID_14#CaSiO3＋C02T復(fù)雜的物理化學變化主要成分3Ca0?Si022Ca0?Si023Ca0?Al203Na2Si03、CaSi03、Si02硅酸鹽反應(yīng)條件高溫高溫高溫產(chǎn)品主要特性水硬性玻璃態(tài)物質(zhì)抗氧化、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型【典型例題例1.目前科學界擬合成一種“二重結(jié)構(gòu)”的球形物質(zhì)，即把足球形C60分子容納在足球形Si60分子中,外面的硅原子與里面的碳原子以共價鍵相結(jié)合。下列關(guān)于這種物質(zhì)的敘述不正確的是()是兩種單質(zhì)組成的混合物相對分子質(zhì)量為2400是一種化合物其晶體類型屬于分子晶體分析：題中已明確該物質(zhì)中碳原子和硅原子間形成共價鍵，也就是說，二者已不再是原來獨立存在的分子了，而且有固定的組成〔n(C)：n(Si)=1：1〕，因此它是化合物，C正確，A不正確。形成的Si60C60分子間不存在化學鍵，而是依靠范德瓦耳斯力結(jié)合成分子晶體，D正確。其相對分子質(zhì)量Mr=(12+28)x60=2400,故B正確。應(yīng)注意的是，如果在C60分子中放入一個或幾個He,碳原子與球內(nèi)的穩(wěn)定的氦分子不能成鍵,仍為獨立的兩種分子，此時二者形成混合物而不是化合物。答案：A例2.大理石可以用做墻面、地面和廚房桌面，其主要成分是碳酸鈣。食醋不慎滴在大理石桌面上，會使其失去光澤，變得粗糙。下列能正確解釋此現(xiàn)象的是()食醋中的水使碳酸鈣溶解食醋中的醋酸與碳酸鈣發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)食醋中的醋酸與碳酸鈣反應(yīng)并放出大量的二氧化碳氣體食醋中的醋酸將碳酸鈣氧化分析：醋酸能與CaC03發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，由于食醋中醋酸濃度很低，所以，二者反應(yīng)不一定產(chǎn)生大量的C02，可以生成Ca(HCO3)2。答案：B例3.可以肯定溶液中大量存在C0的理由是()加入AgN03溶液，有大量白色沉淀產(chǎn)生加入酸，有無色無味氣體產(chǎn)生加入BaCl2溶液時有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀鹽酸沉淀溶解，產(chǎn)生可使澄清石灰水變渾濁的無色無味的氣體加入Ba(0H)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，再加稀鹽酸如C所述分析：溶液中含有Cl-、S032?D時，可與AgN03溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，A不正確。與酸反應(yīng)會產(chǎn)生無色無味的C02氣體，B不正確。向含有HC03?D的溶液中加入Ba(0H)2時：HC03?D+0H-+Ba2+二BaCO3O+H2O,再加鹽酸BaCO3+2H+二Ba2++CO2T+H2O,其現(xiàn)象與CO32?D反應(yīng)的現(xiàn)象相同，D選項不正確。答案：C例4.玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上進行蝕刻，將其制成毛玻璃和雕花玻璃的物質(zhì)是()燒堿B.純堿C.氫氟酸D.鹽酸答案：C例5.現(xiàn)有25ml，2mol/L的Na2CO3溶液和75ml,1mol/L的稀鹽酸反應(yīng)，(1)將Na2CO3溶液緩緩滴入鹽酸中;(2)將稀鹽酸緩緩滴入Na2CO3溶液中;在標準狀況下產(chǎn)生氣體體積的情況是()均為B.均為1mol1mol1mol(注意判斷過量問題)1mol，故選C。例6.下圖是氣體制取裝置，下列能用此裝置制取氣體并能“隨開隨用、隨關(guān)隨?！钡氖?)A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳B.鋅粒和稀硫酸制氫氣C.濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣D.電石和水制取乙炔答案：B例7.A、B、C、D、E代表單質(zhì)或化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示。A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素的單質(zhì)，其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。請?zhí)羁眨盒纬蓡钨|(zhì)A的原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，它的最高化合價為。B的化學式(分子式)為，B的晶體類型為。B和碳反應(yīng)生成A和E的化學方程式是。C的化學式(分子式)為，D的化學式(分子式)為。分析：本題以框圖題的形式考查了硅及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，關(guān)鍵是找出解題的突破口。側(cè)重于考查的是審題能力、分析能力、綜合利用知識解決問題的能力。本題的突破口是A為地殼中含量僅次于氧的非金屬元素，推出A為硅，然后根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖逐一推出，B是二氧化硅、C是硅酸鈣、D是硅酸鈉。即可回答所有問題。答案：(1)+4(2)SiO2原子晶體SiO2+2C例8.晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：③SiHCI3與過量H2在1000~1100：反應(yīng)制得純硅已知SiHCI3能與H2O強烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請回答下列問題：第①步制備粗硅的化學反應(yīng)方程式為。粗硅與HCI反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCI3(沸點：)中含有少量SiCI4(沸點裝置B中的試劑是，裝置C中的燒瓶需要加熱，其目的是：。反應(yīng)一段時間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為。為保證制備純硅實驗的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應(yīng)溫度以及。為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑(填寫字母代號)是a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液分析：本題利用硅的制取考查了一些常見的基本實驗操作技能和實驗的評價設(shè)計能力，側(cè)重考查的是基本實驗技能。(1)根據(jù)題意信息，粗硅可用碳還原二氧化硅的方法制取。(2)因HCl易溶于水，而SiHCl3遇H20強烈水解，故提純SiHCI3的方法只能在無水的條件下采用蒸餾的方法進行分離。3)①因SiHCI3強烈水解，故A產(chǎn)生的H2必須干燥，B中盛裝的液體為濃硫酸，燒瓶需加熱是為了使SiHCI3氣化，加快與氫氣的反應(yīng)。②根據(jù)信息，石英管中產(chǎn)生的物質(zhì)為硅，D中應(yīng)有固體物質(zhì)產(chǎn)生，普通玻璃在該反應(yīng)條件下會軟化，D中發(fā)生SiHCI3被氫氣還原生成硅的反應(yīng)。③因高溫下氫氣和氧氣混合容易爆炸，故應(yīng)先排凈裝置中的空氣。④鐵與鹽酸反應(yīng)生成二價鐵，常用氯氣先將二價鐵氧化然后再加入硫氰化鉀進行檢驗。答案：(1)分餾(或蒸餾)①濃硫酸;使滴入燒杯中的③排盡裝置中的空氣④bd【模擬試題當下列物質(zhì)：①大理石、②鐘乳石、③鍋垢、④貝殼、⑤蛋殼，分別滴入醋酸時，會產(chǎn)生相同氣體的是()只有①②B.只有④⑤C.只有①②③D.①②③④⑤CO2通入下列各溶液中，不可能產(chǎn)生沉淀的是()A.氯化鈣溶液B.石灰水C.飽和碳酸氫鈉溶液D.硅酸鈉溶液最近，科學家研制得一種新的分子，它具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)，分子式為C60。下列說法正確的是()A.C60是一種新型的化合物B.C60和石墨都是碳的同素異形體C.C60中含離子鍵D.C60的相對分子質(zhì)量是720把少量CO2分別通入到濃度相同的Ba(NO3)2溶液;②Ba(0H)2溶液;③溶有氨的BaCI2溶液中。預(yù)計能觀察到白色沉淀的溶液是()②和③B.只有②C.①和②D.只有③科學家研究發(fā)現(xiàn)，用“汽水”(一種能釋放CO2的弱酸性溶液)澆灌植物能促進植物的生長。原因是它能()①加強呼吸作用②加強光合作用③改良堿性土壤、調(diào)節(jié)pH值④加強植物蒸騰作用①②B.②③C.③④D.②③④6.下列離子方程式不正確的是()A.少量Na2CO3溶液滴入到硝酸中：H++CO32?D=HCO3?D過量CO2通入到澄清的石灰水中：CO2+Ca2++2OH?D二CaCO3O+H2O燒堿溶液與碳酸氫鈣溶液混合：2OH?D+Ca2++2HCO3?D二CaCO3O+CO32?D+2H2O小蘇打溶液與氫氧化鋇溶液反應(yīng)：HCO3?D+Ba2++OH?D二BaCO3O+H2O有關(guān)純堿和小蘇打的敘述正確的是等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量稀H2SO4反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的同種鹽酸反應(yīng)，NaHCO3消耗的鹽酸多向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液無沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出現(xiàn)白色沉淀Na2CO3和NaHCO3都既能與酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反應(yīng)欲使/L的NaHC03溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HC03j都減少，其方法是A.通入二氧化碳氣體B.加入氫氧化鈉固體C.通入氯化氫氣體D.加入飽和石灰水溶液下列關(guān)于純堿晶體(Na2CO3?10H2O)的敘述中，錯誤的是()將晶體放置在空氣中質(zhì)量會減輕加熱晶體則生成NaHCO3Na2CO3可作為干燥劑使用晶體溶于水后呈堿性溶液中含有HCO3-、SO32-、CO32-、CH3COO-等4種陰離子。若向其中加入足量Na2O2后，溶液中離子濃度基本保持不變的是()CH3COO-B.SO32-C.CO32-D.HCO3-下列說法中，正確的是()1molSiO2晶體中，含有2molSi?DO鍵熔融燒堿可選擇石英坩堝二氧化硅分子由一個硅原子和兩個氧原子構(gòu)成盡管二氧化硅既能與燒堿又能與氫氟酸反應(yīng)，但它仍不是兩性氧化物有一種粗鋁含金屬鐵和單質(zhì)硅兩種雜質(zhì)。取等質(zhì)量的樣品分別投入足量的稀HCI(aq)和足量的稀NaOH(aq)中，放出等量的H2,則該粗鋁中鐵和硅的關(guān)系正確的是()①物質(zhì)的量之比為2:1②物質(zhì)的量之比為3:1③質(zhì)量之比為2:1④質(zhì)量之比為4:1②④B.②③C.①④D.只有④工業(yè)上由粗硅制取純硅涉及以下反應(yīng)：Si(s)+3HCI(g)Si(s)+3HCI(g)對于上述反應(yīng)的說法中正確的是()均為置換反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)反應(yīng)①、②實際上互為可逆反應(yīng)由于反應(yīng)①放熱，則反應(yīng)②一定吸熱欲提高SiHCI3的產(chǎn)率，應(yīng)采用加壓、升溫的辦法下列說法：①硅的化學性質(zhì)很穩(wěn)定，因此硅在自然界中以游離態(tài)形式存在;@硅和二氧化硅晶體都屬于原子晶體;@二氧化硅和二氧化碳在物理性質(zhì)上有很大的差異;@二氧化硅是一種酸性氧化物，它不與任何酸發(fā)生反應(yīng)。正確的是()A.①②③④B.①②④C.①④D.②③我國科學家前不久成功地合成了3mm長的管狀碳納米管，此管居世界之首。這種碳纖維具有強度高、剛度（抵抗變形的能力）高、密度?。ㄖ挥袖摰?/4）熔點高、化學穩(wěn)定性好的特點，因此被稱為“超級纖維”下列對纖維的說法不正確的是（）A.它是制造飛機的某些部件的理想材料它的主要組成元素是碳它的結(jié)構(gòu)與石墨相似碳纖維復(fù)合材料不易導(dǎo)電氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大，熔點高，化學性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300：反應(yīng)獲得氮化硅。:根據(jù)性質(zhì)，推測氮化硅陶瓷的用途是①制汽輪機葉片②制有機玻璃③制永久性模具④制造柴油機：氮化硅晶體屬于晶體（填晶體類型）。：下列物質(zhì)熔化時，所克服的微粒間作用力與氮化硅熔化時所克服的微粒間作用力相同的是。①單質(zhì)I2和金剛石②晶體硅和二氧化硅③冰和干冰④金剛石和碳化硅：已知氮化硅晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請寫出氮化硅的化學式：，1mol氮化硅晶體中含molN?DSi鍵。:現(xiàn)用四氯化硅和氮氣在氫氣氣氛保護下，加強熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學方程式為：。我國化學家侯德榜(右圖)改革國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如下：上述生產(chǎn)純堿的方法稱，副產(chǎn)品的一種用途為。沉淀池中發(fā)生的化學反應(yīng)方程式是。寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式。使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上主要是設(shè)計了(填上述流程中的編號)的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是為檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有增大NH4+的濃度，使NH4CI更多地析出使NaHCO3更多地析出使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出的NH4CI的純度xx年11月13日，我國石油吉林石化公司雙苯車間發(fā)生爆炸，爆炸泄漏的有毒物質(zhì)和燃燒產(chǎn)生的煙氣造成松花江和當?shù)乜諝鈬乐匚廴尽Ｄ痴n外活動小組的同學準備探究在爆炸現(xiàn)場采集的氣體樣品中是否含有co（假設(shè)該樣品中不含除CO之外的其它能與CuO反應(yīng)的物質(zhì)）［實驗?zāi)康模荽_定氣體樣品中是否含有CO［查閱資料］爆炸泄漏的有毒物質(zhì)主要是苯和苯胺它們都是有機物，已知苯的化學式為C6H6，是一種液體，有毒，不溶于水，密度比水小，熔點：，沸點：。在空氣中完全燃燒生成CO2和H2O,不完全燃燒時還生成CO。［實驗原理］CuO+COCu+CO2,反應(yīng)生成的CO2使澄清石灰水變渾濁，以此證明CO的存在。［實驗儀器］［問題］:要用較簡單的方法收集爆炸現(xiàn)場的氣體樣品，可選用什么用品?。:在實驗時，上述儀器的連接順序是丙T乙T甲T乙。其中乙裝置需要使用兩次，這兩次的作用分別是：第一次。第二次。:從環(huán)境保護的角度考慮，你認為該實驗是否存在缺陷，如果有，如何改進該實驗?（若認為該實驗沒有缺陷，以下問題不必回答）改進的方法是。:由于苯泄漏，造成松花江上大量魚類死亡，你認為魚類死亡的可能原因是（回答兩點即可）：①;②。:苯的熔點比較低，在低溫時很容易凝固成冰一樣的晶體。若苯凝固，如何從試劑瓶（細口瓶）中取出苯?某課外活動小組加熱炭粉（過量）和氧化銅的混合物，再用下圖裝置，對獲得的銅粉（含炭）樣品進行實驗。圖中鐵架臺等裝置已略去。請你幫助他們完成下列實驗報告。（一）實驗?zāi)康模海ǘ嶒炗闷罚簝x器：天平、分液漏斗、錐形瓶、硬玻璃管、干燥管、酒精燈、洗氣瓶等藥品：紅褐色銅粉（含炭）樣品、過氧化氫溶液、二氧化錳、堿石灰、濃硫酸等（三）實驗內(nèi)容：實驗過程實驗現(xiàn)象有關(guān)化學方程式在C中加入樣品標本W(wǎng)克，D中裝入精品后并稱量為m1克。連接好儀器后，檢查氣密性打開A的活塞，慢慢滴加溶液。對G進行加熱。當G中藥品充分反應(yīng)后。關(guān)閉A的活塞。停止加熱：冷卻后，稱量D的質(zhì)量為m2克。（四）計算：樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)=（用含W、m1、m2的代數(shù)式表示）（五）問題和討論：實驗完成后，老師評議說：按上述實驗設(shè)計，即使G中反應(yīng)完全、D中吸收完全，也不會得出正確的結(jié)果。經(jīng)討論，有同學提出在B與G之間加入一個裝置。再次實驗后，得到了較正確的結(jié)果。那么，原來實驗所測得的鋼的質(zhì)量分數(shù)偏小的原因可能是，在B與G之間加入的裝置可以是，其中盛放的藥品是高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程（1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質(zhì)相同的是（填代號）。a.84消毒液（NaCIO溶液）b.雙氧水c.苯酚d.75%酒精（2）高錳酸鉀保存在棕色試劑瓶中，下列試劑保存不需要棕色試劑瓶的是（填代號）。a.濃硝酸b.硝酸銀c.氯水d.燒堿（3）上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有、（寫化學式）。（4）若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失，則1molMnO2可制得molKMnO4。（5）該生產(chǎn)中需要純凈的C02氣體。若實驗室要制備純凈的C02，所需試劑最好選擇（選填代號）。a.石灰石b.稀HClc.稀H2S04d.純堿所需氣體發(fā)生裝置是（選填代號）。ABC（6）操作：的名稱是；操作:根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在（填性質(zhì)）上的差異，采用（填操作步驟）、趁熱過濾得到KMnO4粗晶體?！驹囶}答案】D2.A3.BD4.A5.B6.AB7.A8.DBC10.A11.D12.C13.A14.D15.C16.:①③④：原子：②④：Si3N412：3SiCl4+6H2+2N2B、E中有氣泡產(chǎn)生2H2O2G中的紅褐色粉末變成黑色2Cu+O2CO2(五)偏?。核羝ㄟ^G被D中堿石灰吸收;洗氣瓶濃硫酸(或干燥管堿石灰)20.(1)ab;(2)d;(3)MnO2;KOH;(4)2/3;(5)cd;A;過濾;溶解度;濃縮結(jié)晶。高中化學無機非金屬及其化合物的知識點元素化合物是高中化學的主體，這部分內(nèi)容與基本概念、基本理論相互滲透，與化學實驗、化學計算聯(lián)系緊密。復(fù)習元素化合物，要運用規(guī)律、把握關(guān)鍵、抓住重點、聯(lián)系實際、編織元素化合物的科學體系。元素化合物知識復(fù)習中要注意相似、相近內(nèi)容的總結(jié)歸納。如S02、C02、S03、P2O5、SiO2等都是酸性氧化物，它們的性質(zhì)有相似之處也有相異點。高考命題時常會把這種關(guān)系編入試題中。近幾年的高考試題中這種趨向比較明顯，值得大家重視。次氯酸、漂白粉的性質(zhì)HC10分子的結(jié)構(gòu)式為H-O-CI(氧處于中心)，所以電子式為。次氯酸、次氯酸鈣等有多方面的性質(zhì)，經(jīng)常用到以下幾方面性質(zhì)：HCIO是一種弱酸，與碳酸比較電離能力有如下關(guān)系：H2CO3>HCIO>HCO3-,請分析下列反應(yīng)：少量二氧化碳通入NaClO溶液中：NaClOCO2H2O=NaHCO3HCIO氯氣通入碳酸氫鈉溶液中：CI2NaHCO3=NaCIC02THCIOCI0-是一種弱酸的酸根離子，能發(fā)生水解反應(yīng):CIO-H2OHCIOOH-，所以次氯酸鈣溶液顯堿性。若遇到鐵鹽、鋁鹽易發(fā)生雙水解：3CIO-Fe33H2O二Fe(OH)3O3HCIOHCIO和CIO-都具有強氧化性，無論酸性、堿性條件下都可以跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物等發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但不能使品紅溶液褪色。如：硫酸亞鐵溶液遇漂白粉：2Fe25CIO-5H2O=2Fe(OH)3OCI-4HCIO漂白粉遇亞硫酸鹽：CIO-SO32-=CI-SO42-HCIO見光易分解：2HCIO2HCIO2T次氯酸鈣中的Ca2、CIO-可以表現(xiàn)出一些綜合性質(zhì)。如少量二氧化碳通入次氯鈣溶液中：Ca(CIO)2CO2H2O二CaCO3O2HCIO注意理解二氧化碳、碳酸鈉、碳酸氫鈉分別跟次氯酸鈣溶液反應(yīng)的差異：Ca(CIO)2Na2CO3二CaCO3O2NaCIOCa(CI0)2NaHC03二CaC030HCIONaCIO碳、硅及化合物的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)氧及其化合物相互聯(lián)系氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系熟記常見物質(zhì)的顏色和狀態(tài)：常見物質(zhì)的毒性。有毒的單質(zhì)：氯氣、溴、氟氣、Hg、As等有毒的氣體或蒸氣：氯氣、氟氣、溴蒸氣、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫、三氧化硫(熔點：：)、甲醛、苯蒸氣、硝基苯有毒的離子：重金屬陽離子，如Cu2、Ag、Pb2、Hg2等。常溫下，呈液態(tài)的物質(zhì)有：H20、Br2、Hg、乙醇、乙醛(沸點：)、乙酸(熔點：)、苯、四氯化碳、氯仿等。氣體中極易溶于水的氣體有：氟化氫、氨、氯化氫、碘化氫、二氧化硫、二氧化氮。常見物質(zhì)的漂白性：氧化漂白型：HCI0、Ca(CI0)2、Na202、H202、HN03、03等，漂白過程不可逆。化合漂白型：S02、H2S03等，漂白過程可逆。說明:a：漂白性是指化學變化。活性炭為疏松、多孔的物質(zhì)，具有較大的表面積，可以吸附一些有色物質(zhì)而使之褪色，是物理變化。b:漂白一般是指使有機物褪色，即使使無機物褪色也不叫漂白，如二氧化硫使碘水褪色。C：兩種不同的漂白劑混合可能失去漂白作用，如二氧化硫和氯氣按1：1的體積比混合，生成了鹽酸和硫酸，不再具有漂白性。離子檢驗中的注意事項：(1)檢驗Ag:加入Cl-，產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸(不能加鹽酸或硫酸)。⑵檢驗SO42-：加入Ba2，產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶于稀鹽酸(不能加硝酸或硫酸)。最佳方法是先加鹽酸，無氣體或無沉淀產(chǎn)生，再加Ba2，有白色沉淀產(chǎn)生。既要防止SO32-的干擾，又要防止Ag的干擾。加入不同的酸可能產(chǎn)生的氣體有：氫氣、二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、一氧化氮、二氧化氮等。加入強堿產(chǎn)生的氣體有：氨氣、氫氣(鋁或硅與氫氧化鈉反應(yīng))。掌握硝酸、硫酸、鹽酸與不同金屬的反應(yīng)規(guī)律。掌握常見的幾個連續(xù)氧化規(guī)律(反應(yīng)條件略)：NH3TNOTN02H2STSTSO2TSO3NaTNa2OTNa2O2CTCOTCO2推斷題中千萬不能忽視的幾種物質(zhì)(因為它們不滿足同主族的最高正價或最低負價)：FeS2、Na2O2、H2O2、CaC2、Fe3O4、N2O等。【典型例題】例1.氯化碘(ICI)的化學性質(zhì)跟氯氣相似，預(yù)計它跟水反應(yīng)的最初生成物是A.HI和HCIOB.HCI和HIOHCIO3和HIOD.HCIO和HIO答案：B例2.可以驗證硫元素的非金屬性比氯元素弱的事實是硫和氫氣在加熱條件下能形成H2S、H2S受熱300：左右分解。氯氣和氫氣在點燃或光照下生成氯化氫，氯化氫很難分解。向氫硫酸溶液中滴入氯水有單質(zhì)硫生成硫、氯氣分別與銅和鐵反應(yīng)的產(chǎn)物是FeS、Cu2S、FeCI3、CuCI2高氯酸(HCIO4)的酸性強于硫酸A.①②③④B.有①②C.只有②③④D.只有③④解析：元素非金屬性強弱的比較有很多方法。常用的方法有：形成氣態(tài)氫化物難易程度，易形成氣態(tài)氫化物者，非金屬性強。通常氣態(tài)氫化物穩(wěn)定的非金屬性強。相同條件下，最高價氧化物的水化物酸性強的非金屬性強。非金屬單質(zhì)甲可以在溶液中置換出非金屬單質(zhì)乙，則甲的非金屬性強于乙。同種變價金屬與不同非金屬反應(yīng)時，生成高價金屬化合物時，該非金屬性強于生成低價金屬化合物對應(yīng)的非金屬，如題中③。綜上所述選項A符合題意。在理論上還有：①易得到電子的非金屬單質(zhì)，其非金屬性強。②同周期元素在右側(cè)（稀有氣體除外），同主族元素在上方非金屬性強。例3.A、B、C是在中學化學中常見的三種化合物，它們各由兩種元素組成，甲、乙是兩種單質(zhì).這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系：據(jù)此判斷：⑴在A、B、C這三種化合物中，必定含有乙元素的是。（用A、B、C字母填寫）（2）單質(zhì)乙必定是（填“金屬”或“非金屬”），其理由單質(zhì)乙的分子式可能是，則化合物B的分子式是。解析：(1)根據(jù)題意，可轉(zhuǎn)化為如下三個反應(yīng)①甲+乙TA,②甲+BTA+C,③A+BT乙+C，由①可知化合物A中一定含有乙元素，由②A中含乙元素,一定來源于化合物B,所以A、B均含有乙元素。由③看出，該反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，乙為單質(zhì),A、B中又都含有乙元素,所以乙元素在A、B中必有一個顯正價,另一個顯負價。在中學化學中只有非金屬元素顯負價,因而乙一定是非金屬元素。⑶單質(zhì)乙可能是S,B的化學式為H2S,A的化學式為SO2,因此可寫出下列(左)反應(yīng)關(guān)系，也可認為乙是N2，可以寫出如下(右)反應(yīng)關(guān)系答案:(1)A>B均含有乙元素;(2)乙一定是非金屬元素,乙元素在A、B中必有一個顯正價,另一個顯負價,而在中學化學中只有非金屬元素顯負價。單質(zhì)乙可能是S,B的化學式H2S,A的化學式為SO2;也可以是N2、NH3和NO例4.A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(反應(yīng)條件未標出)，其中反應(yīng)①是置換反應(yīng)。:若:若A、D、F都是非金屬單質(zhì)，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，則反應(yīng)①的化學方程式是。:若A是常見的金屬單質(zhì)，D、F是氣態(tài)單質(zhì)，反應(yīng)①在水溶液中進行，則反應(yīng)?（在水溶液中進行）的離子方程式是;已知1gD與F反應(yīng)生成B時放出kJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學方程式。:若B、C、F都是氣態(tài)單質(zhì)，且B有毒，③和④兩個反應(yīng)中都有水生成，反應(yīng)②需要放電才能發(fā)生,A、D相遇有白煙生成，則C的電子式是，反應(yīng)③的化學方程式是:若A、D為短周期元素單質(zhì)，且所含元素的原子序數(shù)A是D的2倍，所含元素的原子核外最外層電子數(shù)D是A的2倍，③和④兩個反應(yīng)中都有紅棕色氣體生成，則反應(yīng)④的化學方程式是答案：：SiO2+2CSi+2C0T：2Fe2++CI2=2Fe3++2CI-H2(g)+CI2(g)=2HCI(g);AN：4NH3+5O24NO+6H2O:C+4HNO3CO2T+4NO2T+2H2O例5.為檢驗濃硫酸與木炭在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生的S02和C02氣體，設(shè)計了如圖所示實驗裝置，a、b、c為止水夾，B是用于儲氣的氣囊，D中放有用I2和淀粉的藍色溶液浸濕的脫脂棉。請回答下列問題：實驗前欲檢查裝置A的氣密性，可以采取的操作是;此實驗成敗的關(guān)鍵在于控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率不能過快，由此設(shè)計了虛框部分的裝置，則正確的操作順序是(用操作編號填寫)向A裝置中加入濃硫酸，加熱，使A中產(chǎn)生的氣體進入氣囊B，當氣囊B中充入一定量氣體時，停止加熱;待裝置A冷卻，且氣囊B的體積不再變化后，關(guān)閉止水夾a，打開止水夾b，慢慢擠壓氣囊，使氣囊B中氣體慢慢進入裝置C中，待達到實驗?zāi)康暮?，關(guān)閉止水夾b;打開止水夾a和c，關(guān)閉止水夾b;實驗時，裝置C中的現(xiàn)象為;當D中產(chǎn)生(多選不得分)現(xiàn)象時，可以說明使E中澄清石灰水變渾濁的是C02，而不是S02;A.進氣口一端脫脂棉藍色變淺，出氣口一端脫脂棉藍色不變脫脂棉上藍色均變淺脫脂棉上藍色褪去裝置D的作用為。答案:(1)關(guān)閉分液漏斗的活塞，打開止水夾a和b關(guān)閉止水夾c,用手捂熱(或微熱)圓底燒瓶A,若C中有氣泡冒出，移開手掌(或熱源)后，C處導(dǎo)管內(nèi)有水上升，則證明A裝置的氣密性良好。⑵③①②品紅溶液褪色。A;除去S02并檢驗S02已被除凈。例6.設(shè)X、Y、Z、A、B分別代表五種短周期元素，已知：①Ym-和Zn-兩種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu);②Y和X可以形成原子個數(shù)比為1：1的化合物甲和原子個數(shù)比為1：2的化合物乙，甲和乙都是共價化合物;③Z和X可以形成原子個數(shù)比為1：1的化合物丙，其分子與乙的分子所含質(zhì)子數(shù)相同;④Y和A是同周期相鄰的兩種元素，Y和B是同主族相鄰的兩種元素;⑤Y、A、B三種元素的原子序數(shù)之和為31。據(jù)此，請回答：(1)Y的元素符號是;A的元素符號是；B的元素符號是。(2)化合物甲的結(jié)構(gòu)式是。Z單質(zhì)與化合物乙反應(yīng)的化學方程式是?；衔锉cNaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是。(5)X、A、Y可組成原子個數(shù)比為4：2：3的化合物，其水溶液呈酸性，原因是(用離子方程式表示)。(6)若把甲看成二元弱酸，請寫出常溫下甲與乙組成的混合物中存在的帶負電荷的微粒。(7)化合物甲與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的現(xiàn)象有①;②。NH3?H2OH+，H2O2屬于二元弱酸，其電離方程式為：H2O2H++H02-、H02-H++O22-