第四章 非金属及其化合物基础知识复习

【知识整理】：

一．无机非金属材料的主角—硅

1.硅. 含量：硅在地壳中含量居第 位。

制备：（1）用碳在高温下还原二氧化硅质制取粗硅；SiO2 + 2C 高温 Si + 2CO↑ （2）将粗硅在高温下跟氯气反应生成四氯化硅；Si + 2Cl2 高温 SiCl4

（3）四氯化硅经提纯后，再用氢气还原，得到高纯度的硅。SiCl4+2H2 高温 Si + 4HCl 2．二氧化硅和硅酸

（1）二氧化硅（可用于制造光导纤维）

物理性质：SiO2是 溶于水的固体，熔、沸点 ，硬度 （“大”或“小”）。 化学性质：①与氢氟酸反应方程式： ，利用此反应可用HF的溶液来 玻璃。 ②酸性氧化物 SiO2与CaO反应方程式：

SiO2与NaOH反应方程式： ；

思考：实验室中盛放NaOH溶液的试剂瓶用 塞不用 塞，试解释其原因？ （2）硅酸

制法：硅酸钠溶液与稀盐酸反应方程式： 产生现象是 。 化学性质：

①弱酸性 酸性比较 碳酸 硅酸。 向硅酸钠溶液中通入CO2反应方程式： 。

②不稳定性 硅酸受热发生分解，其化学方程式： 3．硅酸盐 是由 组成的化合物的总称。 硅酸钠：其水溶液俗称 ，呈 （“酸”或“碱”）性，是制备 表格：1、硅酸和碳酸的性质比较 物质 硅酸 化学式 H2SiO3 酸酐 SiO2 制法 颜色与状态 水溶性 酸性比较

硅酸胶体的制备：

碳酸 H2CO3

CO2

CO2+H2O=H2CO3

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓

白色、固体 无纯态，只存在于水溶液中 不溶于水 只存在于水溶液中

H2CO3 ＞H2SiO3向硅酸钠饱和溶液中通入二氧化碳，同样可得到硅酸凝胶，说明

硅酸是一种酸性比碳酸还弱的弱酸。

3．特殊功能的含硅物质

种元素留下了空位，并对它们的一些性质做了预测，X是其中的一种“类硅”元素，后来被德国化学元素家文克勒发现，并证实门捷列夫当时的预测相当准确。根据元素周期律，下列有关X性质描述中错误的是（ ）

A．X单质不易与水反应 B．XO2可被碳或氢还原为X C．XCl4的沸点比SiCl4的高 D．XH4的稳定性比SiH4的高 [答案]D

二.富集在海水中的元素—氯 一．氯气的结构：

氯的原子结构示意图为 ，氯原子最外层有 个电子，易 电子，达到8个电子的稳定结构。故氯元素的非金属性很强，在化学反应中表现出很强的 性。

二．物理性质

⑴ 通常状况下，氯气是 色的 体，有毒，有刺激性气味。 ⑵ 密度比空气 。

⑶ 常温下，1体积水能溶解 体积的氯气，所以Cl2 溶于水。 ⑷ 氯气熔点－1010C，沸点－34.60C,所以氯气是易 化的气体.

（人吸入少量氯气，会引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量氯气会中毒致死。所以，在实验室里闻氯气气味时，必须十分小心。）

三．化学性质 1．与金属的反应

⑴ Na + Cl2 ＝ (白烟)

⑵ Cu + Cl2 ＝ ( 色烟) ⑶ Al + Cl2 ＝ ( 色烟) ⑷ Fe + Cl2 ＝ ( 色烟) 【注意】：氯气能与大多数金属反应，若金属有可变价态，则生成 价氯化物 2．与非金属的反应

氢气在氯气中燃烧：H2 + Cl2 ＝ （工业制HCl原理） 实验现象： 火焰，在瓶口 。

H2 、Cl2充分接触，遇强光，会极速的化合，放出大量的热，发生 氯气与钠、铜、氢气、磷的反应说明，燃烧不一定有氧气参加。

的化学反应，都可以叫做燃烧。 3．Cl2与化合物的反应：

⑴ 跟水的反应：

氯气溶于水所得的溶液叫“氯水”，氯水呈 色。 Cl2 + H2O =

2HClO2↑ （次氯酸不稳定，见光易分解放出氧气。）

新制氯水存在的微粒①分子 ②离子

① 一元弱酸，酸性比H2CO3________

② 不稳定，见光分解：HClO ______________ HClO的基本性质久置的氯水变成了 ，主要微粒 。 ③ 强氧化性；

④ 漂白、杀菌能力，使有色布条、品红溶液等褪色，故氯水可用作

________。

讨论: 1.?有何区别?

2.新制氯水与久置氯水在成分上有何区别?

3.实验中起漂白作用的是氯气还是次氯酸? ⑵ 跟碱的反应：

① Cl2 + NaOH ＝ （主要用来吸收多余Cl2）

② Cl2+ Ca(OH)2 ＝ （工业用来制取漂白粉） 漂白粉露置在空气中久置变质失效的化学方程式为:

、 【回答】：1、漂白粉的主要成分是什么？ 、有效成分是什么？

其漂白原理是什么？（化学方程式）

所以漂白粉应 保存。

2、次氯酸具有漂白作用，为什么不用HClO直接漂白，而要转换成次氯酸盐?

四．氯气的用途

氯气是一种重要的化工原料。氯气除用于消毒、制造盐酸和漂白剂外，还用于制造氯仿等有机溶剂和多种农药。

五．氯气的实验室制法

1．反应原理（实验室制Cl2的方法）

MnO2+ HCl(浓)

△

离子方程式： 在这个反应中：① 盐酸作用？

② 足量MnO2和含4mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量 1mol （填“小于”或“等于”或“大于”） 2．实验装置： 3．除杂装置：（洗气）

可先将制得的Cl2通过盛有足量 的洗气瓶，除去 ， 再通过 （或P2O5或CaCl2），除去 。 4．收集：① 用向 排空气法收集

② 用排 法收集

5．验满： 饱和NaCl 浓流酸 NaOH ① 观察法（黄绿色） ② 湿润的淀粉－KI试纸（现象： ，化学方程式： ） ③ 湿蓝色石蕊试纸（现象： ） 6．尾气吸收装置：烧杯中盛有NaOH溶液

离子方程式为：

六．Cl—的检验 方法：

总结：在不同的情况下，氯水可表现不同的化学性质。归纳如下：

（1）表现Cl2性质，例如氯水与碘化钾溶液的反应：Cl2＋2kI==I2＋2kCl。

（2）表现HClO性质，例如用氯水漂白有色物质或消毒杀菌时，就是利用氯水中HClO的强

氧化性，氧化色素或杀死水中病菌。

（3）表现H+性质，例如，向碳酸钠溶液中滴加氯水，有大量气体产生，这是因为：Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋H2O＋CO2↑。

（4）表现Cl-性质，例如，向AgNO3溶液中滴加氯水：AgNO3＋HCl=AgCl↓＋NaNO3。 （5）表现H＋HClO性质，如新制氯水中加入石蕊试液，溶液先变红后褪色。变红是因为

氯水中H+表现的酸性，而褪色则是因为氯水中 HClO具有的强氧化性。

【回答】：a、如何证明氯水中存在Cl2、H、Cl、HClO？

b、0.224L（标况）Cl2溶于2L水中，Cl2、Cl、HClO物质的量之和 0.01mol。 【例2】（09年宁夏高考题）能正确表示下列反应的例子方程式是（ ） A. 向次氯酸钙溶液通入过量CO2：Ca2++2ClO-+CO2+H2O =CaCO3↓+2HClO B. 向次氯酸钙溶液通入SO2：Ca2++2ClO-+SO2+H2O= CaSO3↓+2HClO C. 氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：HCO3+Ca+OH＝CaCO3↓+H2O D. 在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 【答案】D

-2+

-－

+

－

+

三．硫和氮的氧化物

1、硫：俗称 ，是 晶体， 溶于水， 溶于二硫化碳。

2、二氧化硫和三氧化硫 （1）二氧化硫

物理性质：是 色，有 气味的 毒气体， 液化， 溶于水。 化学性质：①酸性氧化物 写出反应方程式

SO2与NaOH ； SO2与H2O 。

②还原性 SO2与O2 。

③漂白性 原理：SO2能与某些有色物质反应生成 的无色物质。若加热该无色物质，则易 色。检验SO2常用 溶液。SO2还用于 等。 （讨论）二氧化硫和氯水漂白作用的原理有什么不同？ （2）三氧化硫

SO3是 色固体，是酸性氧化物。SO3与H2O (工业制 )； 3、二氧化氮和一氧化氮

①N2：是 色 味的气体，常温下性质 。在一定条件下，N2可与O2 反应，化学方程式： 。 ②NO：是 色 毒气体， 溶于水。

③NO2 ：是 色有 气味 毒气体， 溶于水。

NO2与H2O反应方程式为 ，工业上利用此反应制取 。 讨论：（1）现有一试管二氧化氮，请设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水充分吸收？

（2）二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

四．氨 硝酸 硫酸

氮的固定：是指将 转变为 。

自然界固定氮有途径有 。

工业合成氨的方程式为 。

1．氨

（1）物理性质：氨是 色，有 气味的气体， 溶于水， 液化。 （2）化学性质：

①与水反应 NH3 + H2O .

②与酸反应 NH3 + HCl = ；NH3 + H2O+ CO2 = ； 思考：将分别蘸有浓氨水和浓盐酸两玻璃棒靠近时，会出现什么现象？为什么？ ③氨的催化氧化 NH3 + O2 = （3）氨的制法

药品： 和 反应方程式 ； 制取装置同制 相同；用 收集； 验满的方法是 ；

棉花的作用是 。

2．铵盐：是指 组成的盐。铵盐 溶于水。 （1）热的不稳定性 NH4

Cl ；NH4HCO3

。 （2）与碱反应 NH4NO3 与NaOH反应方程式： ；

(NH4)2SO4 与NaOH反应方程式： 。 3．硫酸和硝酸的氧化性

（1）浓硫酸的脱水性 浓硫酸能将许多有机物中按H:O= 脱去，例如 。 （2）浓硫酸的强氧化性 铜与浓硫酸共热的反应方程式： ；将生成的气体导入品红溶液，产生的现象是 ；若导入紫色的石蕊试液中，产生的现象是 ；将反应后液体倒入少量水中，溶液呈 色；该反应体现了浓硫酸的 性和 性；浓硫酸与金属反应均 （“有”或“无”）氢气生成。C与浓硫酸共热的反应方程式： ，该反应的氧化剂是 ，还原剂是 。

（3）硝酸的氧化性 铜与浓硝酸反应的方程式为 ， 产生的现象是 。铜与稀硝酸反应的方程式为 ，产生的现象是 。 上述反应均体现了硝酸的 性和 性。硝酸的浓度越大，其氧化性就越 （“强”或“弱”）。氧化性更强的王水的组成是 。 思考：为什么能用铝制或铁制容器盛放浓硝酸或浓硫酸？ 【例3】（09年上海高考题）用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是（ ） ①幕布的着火点升高 ②幕布的质量增加

③氯化铵分解吸收热量，降低了温度 ④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气 A．①② B．③④ C．③④ D．②④ 答案：C

【例4】（09年广东）下列处理事故的方法正确的是 （ ）

A．金属钠着火，可用水扑灭

B．误食硫酸铜溶液，可服用鸡蛋清解毒

C．浓硫酸溅到皮肤上，立即用碳酸钠稀溶液冲洗

D．氢氧化钠浓溶液溅入眼中，应立即用大量水冲洗，再用稀盐酸冲洗 答案：B

第四章 非金属及其化合物 练习题

一、选择题

1、下图是某年世界环境日主题宣传画《啊！地球出汗了》，这幅宣传画所揭示的全球主要环境问题是

A．酸雨 B．臭氧层空洞

C．温室效应 D．光化学烟雾

2、下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是

A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化，可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸 B.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器 C.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

D.铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀

3、现有下列试剂：①氯水 ②Br2水 ③碘水 ④O3 ⑤NO2 ⑥稀硝酸，其中能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是（ ）

A．①②⑥ B．④⑤ C．除③外 D．全部

4、有一种常见氮肥，加热可完全分解为气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。取少量该氮肥溶于水，并加入少量CaCl2溶液，无 明显现象。由此可知该氮肥的主要成分是 （ ） A．NH4Cl B．NH4HCO3 C．NH4NO3 D．(NH4)2CO3

5、某工厂运输NH3的管道出现小孔导致NH3泄漏，技术人员常常用一种挥发性液体进行检查，你觉得该液体最有可能是

A、浓盐酸 B、烧碱 C、浓硫酸 D、碳酸钠溶液 6、下列离子方程式书写不正确的是

A、盐酸与Na

2SiO3溶液混合：SiO2-3+2H+===H2SiO3

B、ClH+--

2和2O反应：Cl2+H2O===2H+Cl+ClOC、NO2通入水中：H2O+3NO2===2H++2NO-3+NO

D、浓盐酸和二氧化锰共热制CL+2：MnO2+4H+2Cl-===Mn2++Cl2 +2H2O 7、下列实验过程中，始终无明显现象的是

A．NO2通入FeSO4溶液中 B．CO2通入CaCl2溶液中

C．NH3通入AlCl3溶液中 D．SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中 8、下列实验报告记录的实验现象正确的是B

9、一定质量的铜分别与足量的稀硝酸和浓硝酸完全反应，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体，下列叙述正确的是

A、硝酸浓度越大，反应消耗的硝酸越少

B、硝酸浓度不同，生成Cu（NO3）2的物质的量不同

C、硝酸浓度越大，产生的气体越少

D、两者少排水法收集到的气体体积相等

10、在某100 mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0．4 mol/L和0．1 mol/L。向该混合液中加入1．92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度是（ ）

A 0.15 mol/L B 0．225 mol/L C 0．35 mol/L D 0．45 mol/L 11、 设nA 为阿伏伽德罗常数的数值 ，下列说法正确的是

A．常温下 ，4gCH4 含有nA 个C-H共价键

B．1 mol Fe 与足量的稀HNO3 反应，转移2 nA 个电子 C．1 L 0.1 mol ·L 1NaHCO3液含有0.1nA 个HCO3

D．常温常压下，22.4L的NO2 和CO2混合气体含有2 nA 个O 原子

A．用溴水鉴别苯和正己烷

2 2

B．用BaCl2溶液鉴别SO4 和 SO3

C．用浓HNO3与Cu 反应制备NO2

D．将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl 14、下列应用不涉及氧化还原反应的是

A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B．工业上电解熔融状态Al2O3制备Al C．工业上利用合成氨实现人工固氮 D．实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3

二、非选择题

15．胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。 （1)三硅酸镁的氧化物形式为

（2)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”)，该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为：

（3) Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是 。

a．Al2O3、MgO和SiO2都不溶于水 b．Al2O3、MgO和SiO2都是白色固体 c．Al2O3、MgO和SiO2都是氧化物 d．Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点 16、已知X气体是一种无色有刺激性气味的酸性氧化物，有关X、Y、Z、W的转化关系如下，反应①～④均为化合反应。回答下列问题：

（1）Y的化学式为___________，Z的化学式为____________。X直接排入空气中

易造成的环境问题是_______________________。 （2）反应①～⑤中属于可逆反应的是______________，属于氧化还原反应的是___________________________。 （3）写出反应⑤的化学方程式：

_______________________________________________。

17．某化学兴趣小组的同学为探究SO2的化学性质，设计了如下图所示的装置。请回答下列问题。

（1）铜和浓硫酸反应的化学方程式为

（2）B瓶中盛有品红溶液，观察到品红溶液褪色， 这是因为 SO2具有 （填选项的字母，下同）， C瓶中盛有新制的氯水，观察到氯水褪色，

这是因为SO2具有 。 A．氧化性 B．还原性 C．漂白性 （3）D瓶中盛有NaOH溶液，作用是 ， 该反应的离子方程式为 。 （4）充分反应后，小组同学发现铜和硫酸都有剩余。若想使剩余的铜片继续溶解，可再加入 （填选项的字母）。A．HNO3 B．NaNO3 C．NaHCO3 D．Na2CO3 18、甲、乙、丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品（其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气。请你参与探究，并回答下列问题：

（1）三位同学制取氨气的化学方程式为：_________________________________________。 （2）三位同学都用向下排空气法收集氨气，其原因是_______________________________.

（3）三位同学用上述装置制取氨气时,其中有一位同学没有收集到氨（如果他们的实验操作都正确），你认为没有收集到氨气的同学是___________填(“甲”、“乙”或“丙”)，收集不到氨气的主要原因是_____________________________________(用化学方程式表示)。 （4）检验氨气是否收集满的方法是（简述操作方法、现象和结论）

______________________________________________________________________________ （5）三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的的是___________(填“甲”、“乙”或“丙”)，该装置中的NH4HCO3固体能否用NH4CL固体代替NH3？______________(填“能”或“不能”)。

19、盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：

（1）稀盐酸不与Cu反应，若在稀盐酸中加入H2O2（常见氧化剂，作氧化剂时还原产物

为水）后，则可使铜顺利溶解。该反应的化学方程式为：___________________________。 （2）在一定体积的10 mol·l-1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积_________(填“大于”、“等于”或“小于”)100ml。 （3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），则该反应的离子方程式为________________________________________________________________. (3)根据下图操作及现象推断酸X为______________(填序号)。

a、浓盐酸 b、浓硫酸 c、浓硝酸

20、镁与一定浓度的稀硝酸反应时，硝酸的还原产物为NH4NO3。现将一定量的镁粉投入200 ml 稀硝酸中，两者恰好完全反应。若向反应后的溶液中加入过量的浓NaOH溶液并微热，溶液中有白色沉淀的生，同时有氨气逸出，且逸出的氨气全部被稀硫酸吸收，稀硫酸增重0.17g 。试回答下列问题：（已知：4Mg+10HNO3===4Mg（NO3）2+NH4NO3+3H2O） （1）发生还原反应的硝酸的物质的量为________________mol。 （2）参加反应的镁的质量为___________________g。

（3）原稀硝酸的物质的量浓度为_________________________ mol·l-1。

参考答案

1——5 C、A、D、B、A、 6——10 B、B、B、D、B、 11——14 A、D、C、D 15.（1) 2MgO.3SiO.nH2O ；

（2)大、 Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O ； （3)ad

16、（1）SO3；H2SO3；形成酸雨 （2）①②；②④⑤

（3）Cl2+SO2+2H2O====H2SO4+2HCl

17．（1）Cu + 2H2SO4（浓）＝ CuSO4 + SO2↑+ 2H2O （2）C B

（3）吸收剩余的SO2，防止造成空气污染 SO2 + 2OH ＝ SO32 + H2O （4）A B 18、（1）2NH4CL+Ca（OH）2====CaCL2+2NH3 +2H2O （2）NH3的密度小于空气

（3）乙 ；2NH3+H2SO4===（NH4）2SO4

（4）将湿润的红色石蕊试纸置于管口，若试纸变蓝，则说明已收集满（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若有白烟产生，则证明已收集满） （5）丙；不能

19、（1）Cu+H2O2+2HCl====CuCl2+2H2O

（2）大于；3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO +4H2O （3）b 20、（1）0.01

(2) 0.96 (3) 0.5