高二升高三化学第七讲SiCl及化合物.doc

高二升高三化学 第七讲 Si、Cl及其化合物 A【基础知识梳理】(一) 硅及其化合物 1、单质硅（Si）：（1）物理性质： 。（晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都很高，硬度大。导电性介于导体和绝缘体之间）（2）化学性质：常温下化学性质不活泼，只能跟F2、HF和NaOH溶液反应。Si2F2SiF4 _ _在高温条件下，单质硅能与O2和Cl2等非金属单质反应。SiO2SiO2 Si2Cl2SiCl4（3）用途：太阳能电池、计算机芯片以及半导体材料等。（4）硅的制备：工业上，用C在高温下还原SiO2可制得粗硅。 2、二氧化硅（SiO2）：（1）SiO2的空间结构： _ 结构，SiO2直接由原子构成，不存在单个SiO2分子。（2）物理性质：二氧化硅晶体是一种坚硬、有脆性、不导电、难熔（熔点1710）也难溶于水的无色固体。（3）化学性质：SiO2常温下化学性质很不活泼，不与水、酸反应（氢氟酸除外），能与强碱溶液、氢氟酸反应，高温条件下可以与碱性氧化物反应：与强碱反应： _ （生成的硅酸钠具有粘性，所以不能用带磨口玻璃塞试剂瓶存放NaOH溶液和Na2SiO3溶液，避免Na2SiO3将瓶塞和试剂瓶粘住，打不开，应用橡皮塞）。与氢氟酸反应SiO2的特性： _ （利用此反应，氢氟酸能雕刻玻璃；氢氟酸不能用玻璃试剂瓶存放，应用塑料瓶）。高温下与碱性氧化物反应：SiO2CaOCaSiO3（4）用途：光导纤维、玛瑙饰物、石英坩埚、石英钟、仪器轴承、玻璃和建筑材料等。3、硅酸（H2SiO3）：（1）物理性质：不溶于水的白色胶状物，能形成硅胶，吸附水分能力强。（2）化学性质：H2SiO3是一种 _ 酸，酸性比碳酸还要 _ ，但SiO2不溶于水，故不能直接由SiO2溶于水制得，而用可溶性硅酸盐与酸反应制取：（强酸制弱酸原理）. （此方程式证明酸性：H2SiO3H2CO3）（3）用途：硅胶作干燥剂、催化剂的载体。4、硅酸盐硅酸盐：硅酸盐是由硅、氧、金属元素组成的化合物的总称。硅酸盐种类很多，大多数难溶于水，最常见的可溶性硅酸盐是Na2SiO3，Na2SiO3的水溶液俗称 _ ，又称泡花碱，是一种无色粘稠的液体，可以作黏胶剂和木材防火剂。硅酸钠水溶液久置在空气中容易变质：. （有白色沉淀生成）传统硅酸盐工业三大产品有：玻璃、陶瓷、水泥。硅酸盐由于组成比较复杂，常用氧化物的形式表示：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。氧化物前系数配置原则：除氧元素外，其他元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。硅酸钠：Na2SiO3 Na2OSiO2 硅酸钙：CaSiO3 CaOSiO2高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 5、二氧化硅和二氧化碳比较二氧化硅二氧化碳类别酸性氧化物_酸性氧化物晶体结构原子晶体分子晶体熔沸点高低与水反应方程式不反应CO2+H2O H2CO3与烧碱反应方程式 CO2少：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O CO2过： 与CaO反应方程式SiO2+CaOCaSiO3 CaO+CO2=CaCO3 存在状态水晶、玛瑙、石英、硅石、沙子人和动物排放6、硅以及硅的化合物的用途物质用途硅单质半导体材料、光电池（计算器、人造卫星、登月车、探测器）SiO2 饰物、仪器、光导纤维、玻璃硅酸钠矿物胶SiC 砂纸、砂轮的磨料B【同步训练】1可以直接用来制造半导体材料(如大规模集成电路)的是( )A二氧化硅B粗硅C高纯硅D硅酸盐2下列物质属于纯净物的是( )A陶瓷B玻璃C二氧化硅D水泥3下列说法摘自某科普杂志，你认为无科学性错误的是( )A铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不能用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒B一氧化碳有毒，生有煤炉的居室，可放置数盆清水，这样可有效地吸收一氧化碳，防止煤气中毒C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的缓释，有利于作物的呼吸作用D硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂”4下列关于硅的说法中不正确的是( )A硅是非金属元素，它的单质晶体是灰黑色有金属光泽的固体B硅的导电性能介于金属和绝缘体之间，是良好的半导体C硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D加热到一定温度时，硅能与氯气、氧气等非金属反应5下列不属于传统硅酸盐产品的是( )A玻璃B水泥C光导纤维D陶瓷6在室温下，下列物质不能与晶体硅反应的是( )AF2BHF(酸)CKOH溶液DCl27下列关于碳和硅的叙述中不正确的是( )A金刚石和晶体硅都是原子晶体B地壳中硅元素比碳元素含量多C自然界里碳元素化合物比硅元素化合物种类多D碳和硅的氧化物都是分子晶体8熔融烧碱应选用的器皿是( )A石英坩埚B玻璃坩埚C生铁坩埚D陶瓷坩埚9下列离子方程式正确的是( )A水玻璃加盐酸：HH2SiO3B小苏打和烧碱溶液：OHH2OC石灰石溶于盐酸：2HH2OCO2D石英溶于NaOH溶液：Si42O22OHH2O10向下列溶液滴加稀盐酸，生成白色沉淀，继续滴加稀盐酸，沉淀又溶解的是( )ANa2SiO3BBaCl2CAgNO3DNaAlO211能证明硅酸的酸性弱于碳酸酸性的实验事实是( )ACO2溶于水形成碳酸，SiO2难溶于水BCO2通入可溶性硅酸盐中析出硅酸沉淀C高温下SiO2与碳酸盐反应生成CO2D氯化氢通入可溶性碳酸盐溶液中放出气体，而通入可溶性硅酸盐溶液中生成沉淀12用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：(1)计算机芯片的主要成分是_；(2)光导纤维的主要成分是_：(3)目前应用最多的太阳能电池的光电转化材料是_；(4)用作吸附剂、干燥剂、催化剂或催化剂载体的人造分子筛大多是一类称为_的化合物；C【同步训练】1光纤通讯是光作为信息的载体，让光在光导纤维中传输，制造光导纤维的基本原料是( )A铜B钢C石英D铝2下列说法正确的是( )ASiO2溶于水显酸性B稀盐酸加入水玻璃中可得到硅酸CSiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸D因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强3能说明二氧化硅为酸酐的原因是( )A它溶于水得相应的酸B它对应的水化物是可溶性强酸C它与强碱溶液反应只生成盐和水D它是非金属氧化物4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5下列关于二氧化硅的说法中，错误的是( )A二氧化硅也叫硅酸酐B二氧化硅中硅原子与氧原子个数比为12C不能用二氧化硅跟水直接作用制取硅酸D二氧化硅既能与氢氟酸反应，又能与烧碱反应，所以它是两性氧化物6和空气接触可发生非氧化还原反应的物质组合是( )Na Na2SiO3溶液 Na2O2 烧碱溶液 石灰水 Fe(OH)2ABCD7NaOH、KOH等碱性溶液可以贮存在下列哪种试剂瓶中( )A具有玻璃塞的细口瓶B具有玻璃塞的广口瓶C带滴管的滴瓶D具有橡胶塞的细口瓶8除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是( )A加水，过滤B加热C加盐酸，过滤，干燥D加NaOH溶液，过滤9下列变化中，很难通过一步化学反应实现的是( )ASiO2Na2SiO3BH2SiO3SiO2CCuSO4CuCl2DCu(OH)2Cu 11有一类物质可表示为Al2O32SiO22H2O，这类物质是一种( )A混合物B含氧酸C硅酸盐D铝酸盐12下列离子在水溶液中能大量共存的是( )AH、K、Ca2BOH、Na、Mg2、CNa、H、Cl、DNa、H、Cl13下列离子方程式，正确的是( )A澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca22OHCO2CaCO3H2OB碳酸钠溶液中加入二氧化硅：SiO2CO2C二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO22OHH2D硅酸与烧碱溶液反应：H2SiO32OH2H2O14下列关于碳和硅的叙述中，不正确的是( )A4价氧化物都与氢氧化钠溶液反应B单质在加热时都能与氧气反应C氧化物都能溶于水生成相应的酸D碳和硅两种元素都有能导电的单质16实验室中盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞，是因为(用化学方程式表示)_。17物质A是一种高熔点化合物，不溶于H2SO4、硝酸，却溶于氢氟酸；C是一种气体；D是白色胶状沉淀；E是白色固体。A、B、C、D、E之间的转化如图，试推断：A._；B._；C._；D_；E_。(二) 氯及其化合物氯原子结构示意图为 ，氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子形成Cl，化学性质活泼，在自然界中氯只以 存在（主要以氯化物和氯酸盐）。1、氯气（Cl2）：（1）物理性质： （在通常情况下，氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。同温同压下，氯气的密度比空气大。在常温下，1体积的水约能溶解2体积的氯气。）（氯气收集方法向上排空气法或者排饱和食盐水；液氯为纯净物）（2）化学性质：氯气化学性质非常活泼，很容易得到电子，作强氧化剂，能与金属、非金属、水以及碱反应。与金属反应（将金属氧化成最高正价）NaCl22NaCl CuCl2CuCl22Fe3Cl2_（氯气与金属铁反应只生成FeCl3，而不生成FeCl2。）（思考：怎样制备FeCl2？ ，铁跟盐酸反应生成FeCl2，而铁跟氯气反应生成FeCl3，这说明Cl2的氧化性强于盐酸，是强氧化剂。）与非金属反应Cl2H2 2HCl（氢气在氯气中燃烧现象： ）苍白色火焰,瓶口有白雾将H2和Cl2混合后在点燃或光照条件下发生 。燃烧定义：所有发光发热的剧烈化学反应都叫做燃烧，不一定要有氧气参加。Cl2与水反应. 离子方程式： 将氯气溶于水得到氯水（浅黄绿色），氯水含多种微粒，其中有 。氯水的性质取决于其组成的微粒：1）强氧化性：Cl2是新制氯水的主要成分，实验室常用氯水代替氯气，如氯水中的氯气能FeCl2反应。2）漂白、消毒性：氯水中的Cl2和HClO均有强氧化性，一般在应用其漂白和消毒时，应考虑HClO，HClO的强氧化性将有色物质氧化成无色物质，不可逆。3）酸性：氯水中含有HCl和HClO，故可被NaOH中和，盐酸还可与NaHCO3，CaCO3等反应。4）不稳定性： ，因此久置氯水(浅黄绿色)会变成稀盐酸(无色)失去漂白性。5）沉淀反应：加入AgNO3溶液有白色沉淀生成（氯水中有Cl）。自来水也用氯水杀菌消毒，所以用自来水配制以下溶液如FeCl2、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液会变质。_Cl2与碱液反应：与NaOH反应： 与Ca(OH)2溶液反应： 此反应用来制漂白粉，漂白粉的主要成分为 _ ，有效成分为 。漂白粉之所以具有漂白性，原因是：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO3+2HClO生成的HClO具有漂白性；同样，氯水也具有漂白性，因为氯水含HClO；NaClO同样具有漂白性，发生反应2NaClOCO2H2O=Na2CO3+2HClO；干燥的氯气不能使红纸褪色，因为不能生成HClO，湿的氯气能使红纸褪色，因为氯气发生下列反应Cl2H2OHClHClO漂白粉久置空气会失效（涉及两个反应）：_ ，漂白粉变质会有CaCO3存在，外观上会结块，久置空气中的漂白粉加入浓盐酸会有CO2气体生成，含CO2和HCl杂质气体。氯气的用途：制漂白粉、自来水杀菌消毒、农药和某些有机物的原料等。2、Cl的检验：原理：根据Cl与Ag反应生成不溶于酸的AgCl沉淀来检验Cl存在。方法：先加 _ 酸化溶液（排除 _ 干扰）再滴加AgNO3溶液，如有白色沉淀生成则说明有Cl存在。写出下列离子方程式：稀盐酸和AgNO3溶液_，NaCl溶液和AgNO3溶液_，Na2CO3溶液和AgNO3溶液_。3、液氯、新制的氯水和久置的氯水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黄绿色无色成分Cl2Cl2、H2O、HClO、H、Cl、ClO、极少量的为OH H、Cl、H2O、极少量的OH稀盐酸性质氧化性氧化性、酸性、漂白性酸性4、氯气的性质与金属钠反应方程式2Na+Cl2 2NaCl与金属铁反应方程式2Fe+3Cl2 2FeCl3与金属铜反应方程式Cu+Cl2 CuCl2与氢气反应方程式H2+Cl2 2HCl；H2+Cl2 2HCl与水反应方程式H2O +Cl2 =HCl+HClO制漂白液反应方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O制漂白粉反应方程式2Cl2 +2Ca(OH)2=CaCl2 +Ca(ClO)2 +2H2O实验室制法MnO24HCl（浓）MnCl2 +Cl2 +2H2O氯离子的检验试剂以及反应方程式AgNO3溶液Ag+Cl=AgClD【同步训练】1下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是( )A燃烧一定是氧化还原反应B燃烧一定发光放热C燃烧一定是化学反应D燃烧一定有氧气参与2下列氯化物，不能用金属和氯气直接反应制得的是( )ACuCl2BFeCl2CMgCl2DKCl3关于氯气的叙述中，下列正确的是( )A氯气是一种黄绿色、有毒的气体B氯元素在自然界中既可以以化合态存在，也可以以游离态存在C氯气不能溶解于水，所以可用排水法收集氯气D氯气、氯水、液氯是同一种物质，只是状态不同，都属于纯净物4下列物质的制备不属于氯气的用途的是( )A制造盐酸B制造漂白粉C制造杀虫剂和杀菌剂D制造食盐5下列物质能使干燥的蓝色石蕊试纸先变红后褪色的是( )氯气；液氯；新制氯水；氯气的酒精溶液；盐酸；盐酸酸化的漂白粉溶液。 ABCD6可以证明次氯酸是弱酸的事实是( )A次氯酸能和碱反应B次氯酸具有漂白性C次氯酸不稳定、见光易分解D次氯酸钙能和碳酸反应7自来水可用氯气消毒，某学生用这种自来水配制下列物质的溶液，不会引起药品明显变质的是( )ANaOHBNa2CO3CFeCl2DNaCl8下列说法中正确的是( )A用鼻子对着盛有氯气的瓶口，就可以嗅到氯气的气味B用排水集气法便可以收集到纯净的氯气C氯气是无色有毒气体D自来水常用氯气来杀菌、消毒9下列关于氯水的叙述中，正确的是( )A新制氯水中既有分子，又有离子B新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气C新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象D新制氯水不能使干燥的布条褪色10制取漂白液的化学方程式是：Cl22NaOHNaClNaClOH2O，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为( )A11B12C21D3211有关漂白粉的下列说法，错误的是( )A漂白粉是混合物，其有效成分是次氯酸钙B为了增强漂白粉漂白效果，使用时可加少量盐酸C漂白粉不能敞口放置D漂白粉可与CO2、H2O反应，由此可判断次氯酸的酸性强于碳酸12下列物质中，既含有氯分子，又含有氯离子的是( )A氯化钠溶液B新制氯水C漂白粉D液氯13可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是( )A碱石灰B生石灰C无水氯化钙D固体烧碱14常温常压下，下列溶液中含有大量氯离子的是( )ANaCl饱和溶液B新制氯水CNaClO饱和溶液DKClO3溶液15证明某白色固体中是否含有和Cl的正确操作方法是( )A加入AgNO3溶液和稀硝酸，看是否有白色沉淀生成B溶于水后加入AgNO3溶液，看是否有白色沉淀生成C加入Ba(NO3)2溶液，看是否有白色沉淀生成D溶于水后先加入过量