广东省普通高中高中化学学业水平测试 第9讲 非金属元素（一）氢、氧、碳、硅讲练.doc

第九讲非金属元素(一)氢、氧、碳、硅考点概览考纲要求氢单质了解氢单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用氧和水了解氧单质及其重要化合物的主要性质，了解其应用碳及其化合物了解单质碳及其重要化合物的主要性质，了解其应用和对环境质量的影响硅及其化合物了解单质硅及其重要化合物的主要性质，了解其应用和对环境质量的影响一、氢1氢元素的存在与性质。(1)存在：宇宙中，氢是最丰富的元素，地球上h主要以_态存在于_和_中。氢元素主要有三种核素：h(氕)、h(氘)、h(氚)。(2)物理性质：h2在通常条件下为无色无味、_溶于水，稍溶于有机溶剂的气体。(3)化学通性：在常温条件下，h2不太活泼，在_下，h2非常活泼，有较强的_性。除稀有气体元素外，几乎所有的元素都能与氢反应生成化合物。非金属元素的氢化物通常称为某化氢。如氯化氢、硫化氢等。2有h2参加或生成的主要反应。(1)氢气在加热或高温条件下(点燃或使用催化剂)参与反应，是很好的还原剂。如n23h2_。(2)卤族单质(x2)在不同条件下与h2反应生成hx：h2x2=2hx(x：f、cl、br、i)。(3)常见产生h2的主要反应。铝、锌、镁、铁等金属与盐酸、稀硫酸等非氧化性酸反应。铝与氢氧化钠溶液反应。钠、镁、铝、铁等金属在一定的温度下与水反应。钠与醇反应，如2na2ch3oh=_。电解水：2h2o_。注意：适用于实验室等少量氢气的制取；是未来清洁能源来源。答案：1(1)化合水有机物(2)不(3)高温条件还原2(1)2nh3(3)2ch3onah22h2o2二、氧和水1有o2参加或生成的反应。(1)非金属与o2反应生成非金属氧化物，卤族单质(x2)_o2直接反应，硫与氧气反应只生成_，不生成_，氮气与氧气在放电条件下反应生成_，不生成_。工业使用的氧气主要来自分离液态_。(2)金属与o2反应生成金属氧化物，活泼金属如钠等在空气中燃烧生成过氧化物。au、pt不与o2反应。(3)氧气的实验室制备反应。氯酸钾热分解(二氧化锰催化)：2kclo3_。高锰酸钾热分解：2kmno4_。(4)常见产生o2的分解反应。过氧化氢分解(二氧化锰催化)：2h2o2_。次氯酸光照分解：2hclo_。2有关水的反应。(1)水在氧化还原反应中的作用。水作氧化剂，如水与碳在高温下反应：ch2o_。水作还原剂：如2f22h2o=_。水既作氧化剂又作还原剂：如2h2o_。水既不作氧化剂也不作还原剂：如cl2h2o=_；3no2h2o=_。(2)水参与的非氧化还原反应：如水与二氧化硫、三氧化硫、二氧化碳等酸性氧化物化合成酸，但不能与二氧化硅化合。3臭氧(o3)：有强氧化性，不稳定易分解。在高空能吸收紫外线，减少对人体的伤害，在低空因其强氧化性对人体健康有害。臭氧可用作_剂、漂白剂。答案：1(1)不与so2so3nono2空气(3)2kcl3o2k2mno4mno2o2(4)2h2oo22hclo22(1)coh24hfo22h2o2hclhclo2hno3no3消毒三、碳及其重要化合物1碳单质。(1)碳单质的存在形式主要有：金刚石、石墨、足球烯分子(如c60、c9、c120等)，其中能溶于有机溶剂的是_、在死火山口存在较多的是_、能作电极材料的是_。(2)碳单质主要化学性质：碳有较强的还原性，主要有如下反应。碳与石英砂高温反应：sio22c_。碳与氧化铜反应：2cuoc_。高温下被二氧化碳氧化：cco2_。碳被热的浓硫酸氧化：c2h2so4(浓)_。碳被热的浓硝酸氧化：c4hno3(浓)_。2co2与co的比较。coco2物理性质 无色无味有毒难 溶于水 比空气略轻熔沸点低 无色无味溶于水(常温11) 比空气重熔沸点低化学性质 强还原性不与碱反应 弱氧化性与碱反应鉴别燃烧产物使澄清_变浑浊使澄清_变浑浊主要用途冶金工业作_剂、燃料化工原料、灭火、饮料添加剂、人工降雨3.碳酸盐。(1)常见碳酸盐俗称与主要化学成分。石灰石、蛋壳、贝壳、钟乳石_；纯碱、苏打_；小苏打_；碳铵(氮肥)_；硬水的主要成分_和_；锅垢的主要成分_和_。(2)碳酸氢钠与碳酸钠性质比较。有碳酸盐的通性，两者均与盐酸等反应生成二氧化碳，在反应时耗酸量及生成气体反应速率_。两种盐均能与石灰水或氢氧化钡溶液生成_沉淀。碳酸氢钠能跟氢氧化钠等碱反应，碳酸钠_与碱反应。碳酸钠跟氯化钙或氯化钡溶液反应生成碳酸盐_沉淀，碳酸氢钠跟氯化钙或氯化钡溶液_反应。(3)碳酸及其盐稳定性规律。酸酸式盐正盐；如h2co3nahco3正盐，如ca(hco3)2caco3；特例nahco3na2co3。答案：1(1)足球烯分子金刚石石墨(2)si2co2cuco22co2so22h2oco24no2co22h2o2石灰水石灰水还原3(1)caco3na2co3nahco3nh4hco3ca(hco3)2mg(hco3)2caco3mg(oh)2(2)不同白色不白色不四、硅及其主要化合物1硅单质。(1)晶体硅是有金属光泽的灰黑色固体，是_材料。常温_酸碱反应(氢氟酸例外)，加热时能被氧化剂氧化。如硅与氧气加热反应：sio2_。(2)硅单质的制备主要反应：sio22c_(高温隔绝氧气)。2sio2：俗称水晶、石英，是无色晶体，难溶于水，属于_氧化物。(1)主要性质有。sio2与氢氟酸反应：sio2hf=_。sio2与生石灰在高温下反应：sio2cao_。sio2与强碱溶液反应，如sio22naoh=_。sio2在高温条件下与碳酸盐反应，如sio2na2co3_；sio2caco3_。(2)用途：sio2用于制晶体硅、光导纤维、玻璃仪器、玻璃原料、建筑材料等。3na2sio3的水溶液是无色粘稠碱性液体，俗称“水玻璃”，主要用途可做肥皂填料、耐火材料和建筑材料的_剂等。4硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷都属于硅酸盐材料。答案：1(1)半导体不与sio2(2)si2co2酸性(1)sif42h2ocasio3na2sio3h2ona2sio3co2casio3co23防腐a组单选题1(2015深圳市第二高级中学学业水平检测)某化学活动小组欲制备一定量的氢气，下列方法不能达到目的的是()acu和稀硝酸反应 bfe和稀盐酸反应cal和稀硫酸反应 dzn和稀盐酸反应解析：3cu8hno3=3cu(no3)22no4h2o，故答案为a。答案：a2下列物质最易与h2发生反应的是()an2 bo2cf2 dhe答案：c3在sicl42h2si4hcl反应中，h2的作用是()ah2作氧化剂，被氧化bh2作氧化剂，被还原ch2作还原剂，被还原dh2作还原剂，被氧化解析：反应中h的化合价由0价升高为1价，h2作还原剂，被氧化。答案：d4鉴别氢气、一氧化碳和甲烷可以根据()a颜色 b溶解性c可燃性 d燃烧后产物答案：d5雷雨天闪电时空气中有臭氧(o3)生成，下列说法中正确的是()ao2和o3互为同位素bo3是由3个氧原子构成的化合物co2和o3相互转化属于化学变化d等物质的量的o2和o3含有的氧原子数相同解析：o2和o3是两种不同的氧单质分子，两者相互转化属于化学变化。答案：c6(2015广州市第七中学学业水平模拟考试)水是人类赖以生存的物质。h2o的相对分子质量为()a16 b18c20 d22解析：普通h2o的相对分子质量为18，故答案为b。答案：b7下列方法最难能制备氧气的是()a加热氯酸钾b加热氯酸钾和二氧化锰c加热高锰酸钾d加热双氧水答案：a8(2015普宁二中学业水平模拟测试)下列物质中氧元素的化合价正确的是()asio2中氧元素的化合价为1bo2中氧元素的化合价为2cco中氧元素的化合价为1dna2o2中氧元素的化合价为1解析：a、c中o为2，b中o为0、d中o为1，故答案为d。答案：d9(2015深圳市第二高级中学学业水平检测)我国很早就能制作精美的瓷器，瓷器的材质中含有的主要非金属元素是()as bsicn dc解析：瓷器的成分为硅酸盐，属于无机非金属材料， 主要非金属元素是si，答案为b。答案：b10(2015广州市第七中学学业水平模拟考试)碳可以多种形式存在。金刚石、c60和石墨()a互为同位素 b为同一物质c互为同素异形体 d互为同分异构体解析：金刚石、c60和石墨为单质，互为同素异形体，答案选c。答案：c11下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是()a三者均为可再生能源b天然气的主要成分是甲烷c石油产品中的乙烷和乙烯都能发生加成反应d煤燃烧产生的so2和co2都是造成温室效应的主要原因解析：煤和石油不是可再生能源，a错，乙烷不能发生加成反应，c错，so2不是温室效应的主要原因，d错。答案：b12下列关于碳及其化合物的说法，正确的是()aco和co2都可将氧化铜还原成铜bco2的排放不是导致酸雨的原因c在室内放一盆澄清石灰水可防止co中毒d铅笔字迹易变模糊是因为常温下石墨化学性质活泼解析：一氧化碳具有还原性，可将氧化铜还原成铜；二氧化碳不具有还原性，不能将氧化铜还原成铜，故a项说法错误。co2的排放过多会导致温室效应，二氧化硫、二氧化氮是导致酸雨的主要原因，故b项说法正确。一氧化碳难溶于水，在室内放一盆澄清石灰水不能防止co中毒，故c项说法错误。在常温下石墨的化学性质不活泼，铅笔字迹易变模糊是因为发生了物理作用的摩擦让碳分散导致字迹模糊，故d项说法错误。答案：b13下列几种情况都有白色物质生成，其中白色物质的化学成分相同的是()块状纯碱久置于空气中生成的白色粉末盛澄清石灰水的烧杯内壁附着的白色物质生石灰久置于空气中生成的白色物质漂白粉久置于空气中生成的不溶于水的白色物质解析：中的白色物质是含结晶水的碳酸钠发生风化失水后生成的无水碳酸钠；中的生成物都是caco3。答案：b a b c d14(2015广州市第七中学学业水平模拟考试)下列有关物质用途的说法中，不正确的是()a硝酸可用于制氮肥b氯气可用于制漂白粉c硅可用于制光导纤维d硅酸钠可用于制木材防火剂解析：a.n为植物生长的营养元素，则硝酸可用于制氮肥，a正确；b.工业常用氯气和石灰乳反应制备漂白粉，b正确；c.制造光导纤维的主要原料为二氧化硅，而硅用于半导体材料，c错误；d.硅酸钠熔点高、性质稳定，可用作阻燃材料，d正确，选c。答案：c15下面关于硅的叙述中，正确的是()a硅的非金属性比碳强，只有在高温下才能跟氢气起化合反应b硅是构成矿物和岩石的主要元素，硅在地壳中的含量在所有的元素中居第一位c硅的化学性质不活泼，在自然界中可以以游离态存在d硅在电子工业中，是重要的半导体材料解析：硅的非金属性比碳弱，a项错；硅在地壳中的含量在所有的元素中居第二位，排名前四位的是o、si、al、fe，b项错；硅在自然界中是以化合态存在的，c项错。答案：d16光导纤维的主要成分是()a单质硅 b玻璃c石墨 d高纯度的sio2解析：光导纤维的主要成分是高纯度的sio2，答案选d。答案：d17下列物质中不与二氧化硅反应的是()a烧碱 b氢氟酸c硝酸 d生石灰解析：一般而言，酸性氧化物不与酸起反应，但sio2与hf的反应是此规律的特例。由二氧化硅的化学性质知，sio2能与naoh、hf、cao反应，但不能与hno3反应。答案：c18(2015广州市第七中学学业水平考试)下列物质的用途不正确的是()a水玻璃可用作木材防火剂b用大量的二氧化硫作食品漂白剂c硅可用于制造太阳能电池d食醋可作食品酸味剂解析：二氧化硫对人体有毒害，不能作食品漂白剂，b错；其他选项明显正确；答案为b。答案：b19(2015广州市第七中学学业水平考试)属于硅酸盐材料的是()a水晶 b玻璃c生石灰 d玛瑙解析：水晶主要成分是sio2，玛瑙主要成分是al2o3，玻璃主要成分是硅酸盐(na2sio3、casio3、sio2)，故答案为b。答案：b20碳化钛(tic)、碳化硼(b4c3)、氮化硅(si3n4)和碳化硅(sic)等非氧化物陶瓷是新型无机非金属材料，有关制备这些物质的条件选择不正确的是()a在高温条件下进行反应b在有氧条件下进行反应c按化学式计量投入原料d隔绝氧气解析：非氧化物陶瓷的原料和产品在高温时能被o2氧化，应在无氧环境下生产。答案：bb组多选题21(2015广州市第七中学学业水平模拟考试)下列做法不利于保护水资源的是()a工业矿渣堆放在河边b生活垃圾露天堆放c电镀废水直接排放d将生活污水集中处理后排放解析：只有d显然正确，其他选项错；答案为a、b、c。答案：abc22二氧化碳固体俗称干冰，下列关于冰和干冰的说法正确的是()a干冰属于纯净物b干冰由碳和氧两种元素组成c冰主要成分是h2od冰和干冰化学性质相似解析：二氧化碳(co2)固体，是纯净物，由c和o组成，a、b正确；冰和干冰组成不同，化学性质不同；故答案为a、b、c。答案：abc23下列有关物质用途的说法正确的是()a二氧化硅是生产光纤制品的基本原料b水玻璃可用于生产黏