全国通用版高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素重点归纳笔记.pdf

1 (每日一练每日一练)全国通用版高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素重点归全国通用版高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素重点归纳笔记纳笔记 填空题 1、“价类二维”和“性质决定用途”是化学学科的两种重要思维方式。I.利用“价类二维”的思维方式可以学习和预测物质的性质。下图是硫元素的价类二维图。(1)根据“价类二维图”预测，下列物质能与 X 反应，但不属于氧化还原反应的是_(填序号)。NaOH 溶液 KMnO4溶液 H2S Na2SO3溶液(2)Na2SO3溶液长期放置容易变质，原因为_(用化学方程式表示)。II.利用物质的有关性质可以解释其用途。(3)金属钠可用作强除水剂，反应的离子方程式为_。(4)小苏打可用于中和过多的胃酸，反应的离子方程式为_。(5)NaOH 和铝粉为固体管道疏通剂的主要成分，其工作原理为铝和 NaOH 遇水反应放出大量的热，加快 NaOH对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生H2增加管道内的气压，利于疏通。铝和 NaOH 遇水反应的化学方程式为_。2 答案：(1)(2)2Na2SO3+O2=2Na2SO4(3)2Na+2H2O=2Na+2OH+H2(4)HCO3+H+=H2O+CO2(5)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 解析：(1)X 是+4 价的 S 元素的氧化物，X 为 SO2。SO2与 NaOH 溶液反应产生 Na2SO3、H2O，反应过程中元素化合价不变，因此反应不属于氧化还原反应，符合题意；SO2与 KMnO4酸性溶液会发生氧化还原反应产生 H2SO4、K2SO4、MnSO4、H2O，反应过程中元素化合价发生变化，因此反应属于氧化还原反应，不符合题意；SO2与 H2S 反应产生 S、H2O，反应过程中元素化合价发生变化，因此反应属于氧化还原反应，不符合题意；SO2与 Na2SO3溶液反应产生 NaHSO3，反应过程中元素化合价不变，因此反应不属于氧化还原反应，符合题意；故合理选项是；(2)Na2SO3中 S 元素为+4 价，具有强的还原性，会被溶解在溶液中的 O2 氧化产生 Na2SO4，反应的化学方程式为：2Na2SO3+O2=2Na2SO4；(3)Na 性质活泼，与水反应产生 NaOH、H2，反应的离子方程式为：2Na+2H2O=2Na+2OH+H2；(4)3 NaHCO3与胃酸(HCl)反应产生 NaCl、H2O、CO2，反应的离子方程式为：HCO3+H+=H2O+CO2；(5)NaOH 和铝粉为固体管道疏通剂的主要成分，其工作原理为铝和 NaOH 遇水反应放出大量的热，加快 NaOH 对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生 H2增加管道内的气压，利于疏通。铝和 NaOH 遇水反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2。2、某工厂使用的煤中硫的质量分数为 0.64%，该工厂每天燃烧这种煤 100 t，试计算：(1)如果煤中的硫全部转化为，该厂每天产生的质量及这些在标准状况下的体积_；(2)如果把产生的全部用来生产硫酸，理论上每年(按 365 天计)可得到 98%的浓硫酸的质量_。答案：(1)1.28106g、4.48105L(2)7.30108g 解析：(1)由煤中硫的质量分数为 0.64%，该工厂每天燃烧这种煤 100 t 可知，若煤中的硫全部转化为二氧化硫，该厂每天产生二氧化硫的质量为64g/mol=1.28106g，标准状况下的体积为22.4L/mol=4.48105L，所以答案是：1.28106g、4.48105L；(2)由硫原子个数守恒可知，若把产生的二氧化硫全部用来生产硫酸，理论上每年可得到 98%的浓硫酸的质量=7.30108g，所以答案是：7.30108g。3、根据信息书写反应的方程式：(1)工业上用 Mg 和 TiCl4在 800反应冶炼金属 Ti，写出该置换反应的化学方程式：_。2SO2SO2SO2SO6100 10 g 0.64%32g/mol6100 10 g 0.64%32g/mol6100 10 g 0.64%98g/mol 36532g/mol98%4 (2)NiO 属于碱性氧化物，能溶于稀 H2SO4，写出该反应的化学方程式：_。(3)向饱和 NaClO4溶液加入一定量的 NH4Cl 固体会有 NH4ClO4析出，写出该反应的化学方程式：_。(4)已知 SiO2和 CO2一样属于酸性氧化物，H2SiO3是难溶于水的弱酸。一种以 SiO2为原料制取 H2SiO3的流程如下：写出反应 I 的化学方程式：_。写出反应 II 的化学方程式：_。答案：2MgTiCl42MgCl2Ti NiOH2SO4NiSO4H2O NaClO4NH4ClNH4ClO4NaCl SiO22NaOHNa2SiO3H2O Na2SiO32HClH2SiO32NaCl 解析：(1)Mg 与 TiCl4在 800发生置换反应，则生成 MgCl2和 Ti，化学方程式为 2MgTiCl42MgCl2Ti；(2)NiO 属于碱性氧化物，能溶于稀 H2SO4，应生成水和 NiSO4，化学方程式为 NiOH2SO4NiSO4H2O；(3)向饱和 NaClO4溶液加入一定量的 NH4Cl 固体会有 NH4ClO4析出，则还应有 NaCl 生成，化学方程式为 NaClO4NH4ClNH4ClO4NaCl；(4)SiO2为酸性氧化物，与 NaOH 反应生成硅酸钠和水，化学方程式为 SiO22NaOHNa2SiO3H2O；盐酸比硅酸酸性强，所以硅酸钠与盐酸反应可以生成硅酸沉淀和 NaCl，化学方程式为 Na2SiO32HClH2SiO32NaCl。4、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%以上。(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是_(填化学式，下同)，光导纤维的主要成分是_。(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃，该反应的化学方程式为_。(3)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶，进一步脱水处理可得到硅胶，写出水玻璃和盐酸反应的离子800 C800 C5 方程式：_。(4)高纯度单晶硅可以按下列方法制备：SiO2 Si(粗)SiHCl3 Si(纯)写出步骤的化学方程式：_。步骤的产物中，大约占 85%，还有、等，有关物质的沸点数据如下表，提纯的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_。物质 Si HCl 沸点/2355 57.6 31.8 8.2-30.4-84.9-111.9 答案：Si (胶体)蒸馏 解析：从表中数据可以看出，、的沸点具有较大的差异，所以可利用蒸馏法进行分离。(1)可用于制作计算机芯片和太阳能电池的是 Si，光导纤维的主要成分是 SiO2。答案为：Si；SiO2；(2)玻璃中含有二氧化硅，二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式为。答案为：；(3)根据信息可写出水玻璃和盐酸反应的化学方程式：(胶体)，则其离子方程式为(胶体)。答案为：(胶体)；(4)步骤发生的反应为，由于、的沸点相差较大，可利用蒸馏的方法分离。答案为：蒸馏。小提示：对于互溶液体，当我们不清楚其溶解性时，常利用沸点差异进行分离。3SiHCl4SiCl22SiH Cl3SiH Cl3SiHCl4SiCl3SiHCl22SiH Cl3SiH Cl4SiH2SiO242=4HF SiOSiF2H O2323SiO2H=H SiO22C+SiOSi+2CO高温3SiHCl4SiCl22SiH Cl3SiH Cl24 SiO4HFSiF 22H O242=4HF SiOSiF2H O2323 2HClNa SiOH SiO2NaCl2323SiO2H=H SiO2323SiO2H=H SiO2 2CSiOSi2CO高温3SiHCl4SiCl6 5、我国资源丰富，但合理开发利用资源，才能实现可持续发展。从海水中可以提取出很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取出碘和镁。卤水NaNO2/H+含 I2的溶液一系列操作粗碘 已知：iI2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl；氧化性为 KMnO4Cl2 ii2Fe3+2I-=2Fe2+I2(1)在酸性(稀硫酸)条件下，NaNO2溶液能将 I-氧化为 I2，同时生成 NO，写出此反应的离子方程式：_，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(2)根据 I2的特性，分离 I2和 NaCl 固体混合物的方法为_。(3)Cl2、酸性 KMnO4溶液等都是常用的强氧化剂，但在工业生产中，氧化卤水中的 I-却选择了价格较高的 NaNO2，原因是_。(4)若实验中加入的 NaNO2不足，溶液中仍存在少量的 I-。为了检验溶液中的 I-，某小组同学设计了如下实验方案，请将实验步骤补充完整。实验中可供选择的试剂：稀 H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3溶液，CCl4。a将滤液用 CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；b从水层取少量溶液于试管中，_。(5)从卤水中制取金属镁的流程如图。写出加入稀盐酸发生反应的离子方程式：_。卤水白色沉淀 稀盐酸MgCl2溶液一系列操作MgCl2 6H2OMgCl2Mg 答案：(1)2I-+2NO2-+4H+=2NO+I2+2H2O 1：1(2)升华(或加热)(3)氯气、酸性高锰酸钾溶液都是强氧化剂，会继续氧化 I2 7 (4)滴加少量 Fe2(SO4)3溶液，再滴加几滴淀粉溶液，振荡(5)Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O 解析：(1)酸性(稀硫酸)条件下，NaNO2溶液能将 I-氧化为 I2，同时生成 NO，离子方程式为 2I-+2NO2-+4H+=2NO+I2+2H2O，氧化剂为NO2-，还原剂为 I-，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1：1。(2)I2受热易升华，故分离 I2和 NaCl 固体混合物的方法为升华(或加热)。(3)氯气、酸性高锰酸钾溶液都是强氧化剂，会继续氧化 I2，故氧化卤水中的 I-选择 NaNO2。(4)I-具有还原性，Fe3+具有氧化性，二者会发生氧化还原反应产生 I2，I2使淀粉溶液变为蓝色，故检验滤液中的操作方法是：将滤液用 CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在，然后滴加少量Fe2(SO4)3溶液，再滴加几滴淀粉溶液，振荡，若溶液变为蓝色，说明其中含有 I-，若溶液不变蓝色，则溶液中不含 I-。(5)卤水中含有镁离子，加入石灰乳后生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O。