高考化学二轮复习 专题突破 专题十二 常见非金属元素(含解析) 联系客服

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【步步高】(浙江专用)2015届高考化学二轮复习 专题突破 专题十

二 常见非金属元素(含解析)

[考纲要求] 1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。 考点一 碳、硅及其重要化合物

1.理清知识主线

-40+2+4CH4C ―→CO―→CO2 -40+4+4SiH4Si ―→SiO2(H2SiO3) 2.注意网络构建

3.扫除知识盲点

(1)工业上制备粗硅,是用过量的C和SiO2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。

1

(2)氢氟酸不能用玻璃容器盛放;NaOH溶液能用玻璃试剂瓶,但不能用玻璃塞。

(3)酸性氧化物一般能与水反应生成酸,但SiO2不溶于水;酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能与HF反应。

(4)硅酸盐大多难溶于水,常见可溶性硅酸盐是硅酸钠,其水溶液称为泡花碱或水玻璃,但却是盐溶液。

(5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的,所以有Na2SiO3+CO2(少量)+H2O===H2SiO3↓+高温

Na2CO3,但高温下Na2CO3+SiO2=====Na2SiO3+CO2↑也能发生,原因可以从两方面解释:①硅酸盐比碳酸盐稳定;②从化学平衡角度,由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。

(6)SiO2不导电,是制作光导纤维的材料;Si是半导体,是制作光电池的材料。 (7)水泥、玻璃与陶瓷是三大传统无机非金属材料;碳化硅、氮化硅等是新型无机非金属材料。

题组一 重要反应必练

1.按要求书写反应方程式。 (1)制水煤气

高温

C+H2O(g)=====CO+H2。 (2)制备粗硅

高温

2C+SiO2=====2CO↑+Si。 (3)Mg在CO2中燃烧 点燃

2Mg+CO2=====2MgO+C。

(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示) CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO3-。 (5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示) CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2, △

Ca(HCO3)2=====CaCO3↓+CO2↑+H2O。

(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式

2

2Na++CO23-+CO2+H2O===2NaHCO3↓。 (7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式 Si+4HF===SiF4↑+2H2↑。

(8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式 Si+2OH-+H2O===SiO23-+2H2↑。 (9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。

(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式 SiO2+2OH-===SiO23-+H2O。

(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式 SiO23-+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-3。 题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”

(1)NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中(√) (2014·天津理综,3B)

(2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化(√) (2014·重庆理综,1C)

(3)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2(×) (2014·重庆理综,3C)

(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√) (2014·四川理综,1B)

(5)晶体硅熔点高、硬度大,可用于制作半导体材料(×) (2014·江苏,4A)

(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×) (2014·海南,1C)

(7)玻璃容器可长期盛放各种酸(×) (2014·海南,9A)

(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维(×) (2014·海南,10D)

(9)石英只能用于生产光导纤维(×) (2013·福建理综,6A)

(10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√) (2013·广东理综,11C)

(11)二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸(×) (2013·江苏,4B)

题组三 重要实验探究

3.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

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相关信息如下:

a.四氯化硅遇水极易水解;

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物; c.有关物质的物理常数见下表: 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 升华温度/℃ SiCl4 57.7 -70.0 - BCl3 12.8 -107.2 - AlCl3 - - 180 FeCl3 315 - 300 PCl5 - - 162 请回答下列问题:

(1)写出装置A中发生反应的离子方程式: ___________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)装置A中g管的作用是____________;装置C中的试剂是__________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。

(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+ ,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式5Fe2++MnO-4+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。

①滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”),请说明理由:________________________________________________________________________。

②某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol· L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。 △

答案 (1)MnO2+4H++2Cl-=====Mn2++Cl2↑+2H2O

(2)平衡气压 浓H2SO4 SiCl4沸点较低,用冷却液可得到液态SiCl4 (3)Al、B、P (4)①否 MnO4-有颜色,故不需其他指示剂 ②4.48%

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