高考化学150天全方案之纠错补缺专题12硅、氯学案

1、1 / 11、无机非金属材料的主角硅Si 和 SiO2常见的易错点1 . Si 的还原性大于 C,但 C 却能在高温下从 SiO2中还原出 Si : SiO2+ 2C 高温=Si + 2COT。2 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。3 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。4 SiO2不导电，是用作光导纤维的材料；Si 是半导体，是用作光电池的材料。【易错典例 1】下列说法中不正确的是（）A. 因 SiO2不溶于水，故 HbSiOs不是 SiO2对应的酸B. CO 通入水玻璃可以得到硅酸沉

2、淀C. SiO2熔点高、硬度大D. 氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸【答案】A【解析】HSiOs对应的酸性氧化物是 SiO2，但 SiO2不能直接与水反应生成HSiOs。硅酸及硅酸盐常见的易错点1 .硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐硅酸钠，其水溶液称为水玻璃（又称泡花碱），但却是盐溶 液。高温2 . H2CO 的酸性大于 H2SQ3，所以有 N&SiO3+ CQ+ H2O=bSiOs+ N&CO，但高温下 N&CO + SiO?高温NaaSiOs+ COf也能发生，原因可以从两方面解释：硅酸盐比碳酸盐稳定；从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体 SiO2制

3、得低沸点易挥发的 CO。xk_w3 .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。【易错典例 2】硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%A 上。（1）下列物质不属于硅酸盐的是。B.普通玻璃专题12硅、氯A.陶瓷2 / 11D.生石灰（2） SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为，工艺师常用（填物质名 称）来雕刻玻璃。（3） 用 NstSiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明NstSiOs可用作。NstSiQ 可通过 SiO2与纯碱混合高 温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是。A.普通玻璃坩

4、埚 B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚D.铁坩埚（4）工业上常利用反应 2C+ SiO2=Si + 2COT 制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是（填化学式，下同），氧化剂是。【答案】（1） D （2） SiO2+ 2NaOH=NSiOs+ H2O 氢氟酸 （3）防火剂 D （ 4） C SiO2【解析】（1生石灰是 CaO7为碱性氧化物且不含 X 不鸟干硅酸盐。引。与 NaOH 濬酒反应的化学 方程式为 SiO： -F2NaOH=NaiSiO5-FH;O0由于氟釀，因此工艺师常用氢氟酸来雕別玻 斑Na;SiO；水溥滿又欲水斑机具有归廳的功能，因此可用作防火孤飯 6 和逓心在高 温下反应

5、生成“述心和 O% 故含的材料（普逋珈貳石英玻话）以及 A1O 等都与 M2。 在高温 T 反甌故不能用以上材康的均堀驚蚪屯砾（4）题给反应中 C儼被氧检 S心中 I 价 的硅被还原因此引 0：作氧化剂。1.误认为 Cl2具有漂白性。其实不然，只有Cl2遇到水生成的 HCIO 具有漂白性，干燥的 C12没有漂白性。2 .液氯密封在钢瓶中，而氯水、次氯酸应保存在棕色试剂瓶中。3.1 mol Cl2参加反应，转移电子数可能为2NA、1 NA或小于 1NA（CI2和 HbO 的反应为可逆反应）。4.氯水和液氯是不同的。氯气的水溶液称为氯水，其中会存在H2OCl2、HCIO、C、CIO、OH ;液氯是

6、纯净物，只含有 CI2。5.忽视新制氯水同时具有酸性和漂白性。 氯水中的次氯酸（HCIO）是一种弱酸，并具有强氧化性，能杀死C.水泥3 / 11水中的病菌；它还可以使有机色质褪色，所以氯水具有杀菌消毒和漂白的作用。6 .氯水中含有强氧化性的物质有CI2和 HCIO,但由于 c （CI2）远大于 c （ HCIO），所以氯水加入还原性较强的溶液（如 Fe2*、SO、S2、厂等）中时一般只考虑 CI2参加反应，不考虑 HCIO。4 / 11【易错典例 1】如图所示是一种研究某气体化学性质的实验装置，图中干燥氯气，C 中红色布条颜色无变化；当关闭 B 时，C 处红色布条颜色褪去。则 D 瓶中盛有的溶

7、液是（ ）A.浓 H2SQC.浓 NaQH 溶液【答案】B【解析】打开开关气体直接进入 C试管中布条并不褪包 这是因为干燥的瓠气没有漂白作用关闭 开关B,氯气经过洗气瓶的滚戒后再进入试管 C中 o 氯弓轻过 D中的濬潮持在两种情况：（DF本可 能会与请潘中的物质良应，如迭项 U 中 XaOH溥滿页 D 中哝 NaBr溥湫 这种情况下，氧 F 褊肖 耗，试管匚中的红色布杀因接触不到屍润的氮气而保持颜色不变 9气体会把滝液中的水井带岀：如 选项 B中的饱和 NaCl语溉 此时干爍的氯气变为湿润的，可以使红邑布条颜电褪去故 D航中盛有 的濬液杲饱和1.实验室制 CI2，除了用 MnQ 和浓盐酸反应外

8、，还可以用KMnO、KCIQ、NaCIQ 与浓盐酸反应且都不需要加热，女口 CIQ+ C+ 2=Cbf+ H2Q2.酸性 KMn溶液，用的是 H2SC4酸化而不是盐酸。3.MnQ 必须与浓盐酸在加热条件下制取氯气，MnQ 与稀盐酸不反应。2NaCI + 2H2Q 通电=2NlaQF+ Hd+ CI2f。【易错典例 2】实验室用下列两种方法制氯气：用含 HCI 146 g 的浓盐酸与足量的 MnQ 反应；用 87 g MnQ 与足量浓盐酸反应。所得的氯气（）xk/wA.比多 B.比多C. 一样多D.无法比较【答案】B【解析 1146 g HO的物质的量为斗皿叫 87gMnQi的物质的童 1 mo

9、l,由方程式：Mn5 + 4HCl(液-B 为开关。如先打开 B,在 A 处通入B.饱和 NaCI 溶液D.浓 NaBr 溶液4 工业上制备氯气，利用电解饱和食盐水的方法，方程式为:5 / 11Mnd- + Cl2T+2H?OiQ, L血 5 可以与 4 mol HC1反应，血与稀盐酸不反应，所臥产生的鼠气小于。易裁止三对次氯酸盐的认识误区1. CIO不论在酸性环境中还是在碱性环境中均能体现强氧化性，如CIO与 SO、1、Fe2+均不能大量共存；CIO体现水解性，因 HCIO 酸性很弱，CIO水解显碱性，如 Fe3*+ 3CIO+ 3fO=Fe(OH3J+3亠3亠3HCIO,所以 CIO 与

10、Fe、AI 均不能大量共存。2 .将少量 CO 通入 Ca( CIO)2溶液中会产生 CaCO 沉淀，误认为将少量的 SQ 气体通入 Ca (CIO)2溶液中也 会产生CaSO 沉淀。其实不然，这是因为SO 具有还原性，HCIO 具有强氧化性，两者会发生氧化还原反应生成 CaSQ。【易错典例 3】预防一种新型流感，同学们每天用“ 84”消毒液( NaCIO 溶液)消毒，下列说法正确的是( )A. NaCIO 溶液的消毒原理是使蛋白质变性B. 1 moI CI2与足量 NaOH 溶液反应转移 2 moI 电子C. NaCIO 溶液的漂白原理与NQQ、SQ 相同D.“ 84”消毒液与“洁厕灵”(盐

11、酸)共同使用，可达到既清洁又消毒的双重效果【答案】A【解析】1 moI CI2与足量 NaOH 溶液反应转移 1 moI 电子，B 错；SQ 的漂白原理是发生化合反应生成了不 稳定的无色物质，而 NaCIONQQ的漂白原理是强氧化性，C 错；D 中会发生 Cl+ CIO+ 2H+=C2f+ H2Q 生成了有毒气体，D 错。1 .下列物质：氢氟酸；浓H2SQ;烧碱溶液；NQCO固体；氧化钙； 浓 HNO,其中在常温下能与 SiO2反应的有A. B . C . D .6 / 11【答案】B【解析】二氧化硅与氢蠶酸反应生威四氟化硅与水，故正确 F二氧化硅不与氢氟酸以?卜的醱反应，不与浓硫酸反应，故错

12、误 j国二氧化硅与烧硕溶港反应生成硅酸钠与水，故正确$二氧化硅与固体在高温的反应生咸五撤钠与二氧优碳常温下不反尬故错误；二氧化硅与氧化钙在 高温时反応生成硅酸钙常温下不反应，故错误；二氧化硅不与氢氟酸以外的酸反应，不与浓硝 酸反应，故错误。故正确*故选 E。2 .潮湿的氯气、新制的氯水及漂粉精的水溶液均能使有色布条褪色，因为它们都含有A. CI2B . HCIO C . CQD . HCI【答案】B【解析】氯气与水反应生成 HCIO、HCI, CI2、HCI 都没有漂白性，HCIO 具有漂白性，故 B 正确。3 .常温下，将 CI2缓慢通入 100mL 水中至饱和，然后向所得饱和氯水中逐滴加入

13、0.1 mol/L NaOH 溶液，整个过程中溶液 pH 的变化如图所示。下列有关叙述正确的是A. 溶液中 c (HCIO)的大小关系：处大于处B.可依据处数据计算所溶解的n (CI2)C.曲线段有离子反应：HCIO+O*=Cl0+HaOD. 处表示氯水与氢氧化钠溶液恰好反应完全【答案】C【解析】根据图協 pH 从？ 3 岌生：ai+HHCl + HClO；決后岌生：NaOH+Ha=Naa+H2OsKClO +NaOH=NaaO+H2O?&根据團儀 以及題竜，当氯水达到饱和时，pH最小即时达到饱 和，根据 6 十HQLHC1+MO,得岀中 cHC10)大于中，故 A 错误；巅气濬于水，

14、有少 量与水发生反应，根据信息.无法计算濬解氮气的物质的量，故 B错误；C、处的 pH=7,此时的 溶质为 WCL血 C16 HC1O,因此到发生的 HCIO + NaOH=NaCl04 H:O,故 C正确 3 6 根据 C 选项分祈，完全反应濬质为焉 C1和丸 c：6 濬液显喊性，pH不等于 7因此处没有完全反 应，故7 / 11【解析】AMnO 与浓盐酸反应制 CI2,故 A 错误；B CI2通入含 I-溶液中，应长管进，短管出，故 B 错误; C 应用萃取的方法提取碘，过滤是分离固体与液体的，故C 错误；D 可用升华法提取碘，故 D 正确;故选Don(KOH)=amol 时，下列有关说法

15、错误的是x*kw1B.参加反应的氯气的物质的量等于amol21C.改变温度，产物中 KC1O 的最大理论产量为amol7、15D.改变温度，反应中转移电子的物质的量 n 的范围：amoiwnWamol2 6【答案】C【解析】乩令 n(C16=lmol/反应后班罚：C(C1O)=117则 n(Cr)=110101,电子卡锵守恒1xn(ciO)-l,即 亦诚10刃-让仙 1“曲心 解得 o(aOs)=2mQl；故;港中卜 故人正确.B.由 C：原子守恒可知2i 1 n(KOH：.= 116 65.已知：将 CI2通入适量 KOH 溶液，产物中可能有一c CI一KCI、KCIO、KC1O,且与温度高

16、低有关。当c CIO-A.若某温度c Cl-=11,则溶液中c CIO-c Cl-c CIO3-& crcr)c( crop4 下列制取 CI2，用其氧化含 废液，回收并提纯 12的装置和原理能达到实验目的的是【答案】D8 / 11mol,故 C错島 D.氧化产物只有恥 16时，卡泉电子最釦根据电子转移寺恒 n(KCIWKC16h11由钾离子守恒：n(KCI)+n(KCIO3)=n(KOH)，故 n(KCIO3)=n(KOH)=a mol，转移电子最大物质的量6615=a molx5= a mol，氧化产物只有 KCIO 时，转移电子最少，根据电子转移守恒n(KCI)=n(KCIO),

17、6611由钾离子守恒：n(KCI)+n(KCIO)=n(KOH)，故 n(KCIO)= n(KOH)= amoI，转移电子最小物质的量221115=amoIx仁 amoI，故反应中转移电子的物质的量n 的范围： amoiwnWamoI，故 D 正确；故22 2 6选 Co点睛：本题考查氧化还原反应计算，注意电子转移守恒及极限法的应用。本题的易错点为D,氧化产物只有KCIQ 时，转移电子最多，氧化产物只有 KCIO 时，转移电子最少，分别根据电子转移守恒及钾离子守恒 计算。6 .下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、c、d、e 是浸有相关溶液的滤纸。 已知：KMnO+ 16HC1=2KCI+

18、5CbT+2MnCb+8H2O,向 KMnO 晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。NaBr 一仕严心型弓一 *MhO4+撚酸 湿润蓝色石蕊试纸乜酿下列有关说法正确的是A.a 处变蓝、b 处变棕红说明非金属性：C12 Br2 I2B.c 处先变红、后褪色说明 CI2与 HO 反应生成 HC1C.d 处立即褪色说明 CI2与 H2O 反应生成 HCIOD. e 处变红说明 CI2与 Fe2+反应生成 Fe3+【答案】D【解析】& 6 分与 KI, NaBr作坪生成 4 忌切玄处娈臥柑处变橙鱼可证明氧化性：6咕 6B宀无去御卜与坯之间氧化性的臨乳则无法证明非金層性:CQBreb选

19、项吐鑽 j 玖氯 气与水反应 H使试纸变红，HGO具有潭白性，可使试纟珊邑，则 C处 先变红，后褪色，氯气与水生成了酸性物质和漂日性物氐 选项 B错误？ G Ck和氢氧优钠反 应生成氟化钠、次氟酸钠和水涓耗了氢氧化钠红色褪去，不能证明生成物质是HC1O,选顶C错误,D、C1： 將FA氧化为 阳二 试纸变为红色， 反应的离子方程式2F占YJTFQ+2C1-,F/+秃 CN=Fe(SCN)”证明还原性 F 十S,选项 D正确。答秦选 D。点睛：本题通过元素化合物知识，考查考生实验能力和对实验现象的分析、推断能力，注意把握氯气以及9 / 11其它物质的相关化学性质，把握离子检验方法和特征反应的现象是

20、关键。10 / 117 硅在地壳中的含量较高，硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用回答下列问题：(1 )陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统的无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有(2) 高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图:i 锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下:有关物质的沸点数据如下表，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 _ ; SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为 _。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4

21、沸点/c235557.631.88.2-30.4-84.9-111.9假设每一轮次制备 1mol 纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I 中 HCI 的利用率为 90%反应II 中 H2的利用率为 93.75%,则在第二轮次的生产中，补充投入HCI 和 H2的物质的量之比是石英砂駄高科的(卸|曲蚊S1C14III 过程I发生反应的化学方程式为盘y K_ （SiO2+3CSiC+2CO 为副反应）若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为 1 : 1 ,则参加反应的 C 和 SiO2的质量之比为整个制备过程必须严格控制无水。SiCl4遇水剧烈水解生成两种酸，反应的化学方程式是ii 工业上也可以通过

22、如下图所示的流程制取纯硅:【答案】纯碱、石英、石灰石SiO2+2C4+ 3H2O = H2SQ3J+ 4HCI 蒸Si+2COf 1:2 SiCl11 / 11馏 SiHCl3+3H2O-H2SQ3J+H4 +3HCIT 5:112 / 11【解析】 工业上生产普通玻璃的主要園斗是纯線 石英石灰石，故答案为：纯睛 石英、石抵石 j(2)i过程 I 中二氧化畦与 C在高温下反应生成和一氧化碳，反应的化学方程式为 SiO：-2C言潟3S73K=Si-2C0T,反应中的副反应为前 QTC 一 SiC-2C0T,若产品中单质硅与碳化辞的物质的量之 比为 1丄根据方程式,生成 1mm 右爭蛾化畦,養加反

23、应的 c和灯 6 的物质的量分别为 5nid和 2moh 鬲 j 曰质量之比为 Smolxl2Smok 2molx605nio-l:2f故答案为：S!i02?=SL28 1:2J血 h遇水剧烈水解生成两种醱，反应的化学方程式为阴 C14-3HQ = HiCUTHCb故答案环 SiCU-3H：O=H：5iOH-HGiii.利用沸点的不同提纯SiHC属于蒸馏，SiHCl3(沸点 31.8 C )中含有少量 SiCI4(沸点 57.6 C )和 HCI(沸点-84.9C)，由于沸点差别较大，可以通过精馏(或蒸馏)除去杂质；SiHCl3水解反应生成硅酸、氢气和SiHCl3+3H2AH2SiO3j+H2

24、T+3HCIf;为：5: 1。8.下图所示反应 I、反应H和反应川均是工业生产中常见的反应。其中A、B 为化合物，C 是温室气体之,D 和 K 均可用做干燥剂，H 常温下为液态化合物，J 是一种具有漂白作用的盐，反应川和E 与 G反应的原理相同。(1)_ C与 J的水溶液反应后生成的含氧酸的电子式是_ 。(2)_ E 与 G 反应的离子方程式是。(3)工业上测定反应川产品的有效成分J 的含量，先将一定量的产品的溶液加入过量的KI 溶液和稀硫酸中，使之反应生成小然后用NatSzQ标准溶液滴定 I2,计算出结果。氯化氢，反应的方程式为SiHCl3+3H2O-H2SiO3+ H4 + 3HCIT ;

25、故答案为：蒸馏； 根据中方程式 SiHCl3+3HOH2SQ3J+H2T+3HCIT 可知，反应生产需补充 H2：!-1，补充 HCI 与 H2 的物质的量之比为93.75%(90%-3):1) 5:93.75%1mol 纯硅需补充 HCI:1,故答案sHr13 / 11生成 I2的反应的离子方程式是 _。用 NatSO 标准溶液滴定 I2时选用的指示剂是(4)已知：2Fe2+ Br2=2Fe3+2Br-.若将 E 通入 FeBr2溶液中，溶液中有三分之一的Br-被氧化成 B,则此反应离子方程式是_ 。【答案】Cl2+2OH=CI-+CIO-+HZOCIO-+2l-+2H+=CI-+l2+H2O 淀粉溶液2+-亠3+_ -6Fe +4Br +5Ch=6Fe +2B2+10CI【解析】反应 h 反应 ii 和反应 iii 均是工业生产中常见的反应纭B为化合物，E是溫室气休之一为 g, D和JU 勺可用做干燥剂君合反应条件尹 WbD为 CaO, A为 CaCO：常温 F为液态化合辆推断为氏 5M为XOH J 是一干蟆育漂口作用的盐推断为