高中一輪復(fù)習(xí)化學(xué)第二板塊專題四非金屬及其化合物

第一部分夯實(shí)基礎(chǔ)課碳、硅及無機(jī)非金屬材料碳、硅單質(zhì)及其氧化物的性質(zhì)和應(yīng)用1．碳和硅的比較碳硅在元素周期表中的位置第2周期ⅣA族第3周期ⅣA族元素在自然界中的存在形式既有游離態(tài)又有化合態(tài)只有化合態(tài)結(jié)構(gòu)金剛石：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)石墨：層狀結(jié)構(gòu)C60：足球烯，由多個(gè)五邊形和六邊形構(gòu)成的分子晶體硅：與金剛石類似的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)金剛石熔點(diǎn)高、硬度大；石墨熔點(diǎn)高、質(zhì)軟，有滑膩感，能導(dǎo)電晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、硬度大、熔點(diǎn)eq\a\vs4\al(高)用途金剛石用作切割刀具，石墨用作電極、鉛筆芯晶體硅用作半導(dǎo)體材料、硅芯片和硅太陽能電池2．碳、硅的化學(xué)性質(zhì)碳、硅在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，一般表現(xiàn)還原性。3．碳、硅的特殊性(1)一般情況下，非金屬元素單質(zhì)熔、沸點(diǎn)低，硬度小，但晶體硅、金剛石的熔、沸點(diǎn)高，硬度大，其中金剛石為自然界存在的硬度最大的物質(zhì)。究其原因它們是原子晶體。(2)一般情況下，非金屬元素單質(zhì)為絕緣體，但硅為半導(dǎo)體，石墨為電的良導(dǎo)體。(3)C、Si同屬ⅣA族，還原性Si大于C，而C卻能將Si從SiO2中還原出來(條件是高溫)，原因是產(chǎn)物CO氣體迅速從反應(yīng)體系中逸出，可以促使反應(yīng)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑進(jìn)行。(4)非金屬單質(zhì)與堿反應(yīng)時(shí)一般是非金屬發(fā)生歧化反應(yīng)(非金屬既作氧化劑又作還原劑)，而Si與堿液反應(yīng)卻只作還原劑：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑。(5)非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸反應(yīng)，而Si卻能與氫氟酸發(fā)生反應(yīng)：Si＋4HF=SiF4↑＋2H2↑。(6)一般情況下，只有非常活潑的金屬(如Na、K等)才能夠置換出水中的氫，但碳單質(zhì)卻能與水蒸氣反應(yīng)：C＋H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2。4．硅的工業(yè)制法(1)制取粗硅工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。(2)粗硅提純①Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))SiCl4；②SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋4HCl。[注意]①用焦炭還原SiO2，產(chǎn)物是CO而不是CO2。②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與Cl2反應(yīng)生成的SiCl4中也含CCl4等雜質(zhì)，經(jīng)過分餾提純SiCl4后，再用H2還原，得到高純度硅。5．二氧化硅與二氧化碳的性質(zhì)比較物質(zhì)二氧化硅二氧化碳化學(xué)式SiO2CO2晶體類型原子晶體(不存在單個(gè)分子)分子晶體(晶體中存在單個(gè)分子)物理性質(zhì)熔、沸點(diǎn)高，不溶于水熔、沸點(diǎn)低，能溶于水化學(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)不反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3與C反應(yīng)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑C＋CO2eq\o(=,\s\up7(高溫))2CO與氫氟酸反應(yīng)SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O不反應(yīng)與堿(NaOH)反應(yīng)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。盛堿液的試劑瓶要用橡皮塞。CO2少量：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2OCO2過量：CO2＋NaOH=NaHCO3與鹽反應(yīng)SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClOCO2＋Na2CO3＋H2O=2NaHCO3與堿性氧化物反應(yīng)SiO2＋CaOeq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3CO2＋Na2Oeq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3主要用途作光導(dǎo)纖維，制光學(xué)儀器、電子部件，水晶可制作飾品制飲料、碳酸鹽，干冰用作制冷劑eq\a\vs4\al(微點(diǎn)撥)二氧化碳與堿反應(yīng)產(chǎn)物的定量判斷CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)產(chǎn)物與CO2的通入量有關(guān)，當(dāng)通入少量CO2時(shí)生成碳酸鹽，當(dāng)通入過量CO2時(shí)生成碳酸氫鹽；當(dāng)通入CO2的量介于兩者之間時(shí)，既有正鹽又有酸式鹽生成。以CO2與NaOH溶液反應(yīng)為例：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O；CO2＋NaOH=NaHCO3。當(dāng)n(OH－)∶n(CO2)的值不同時(shí)產(chǎn)物如下：[對點(diǎn)練習(xí)]1．下列說法正確的是()A．二氧化硅廣泛用于光纖通訊B．工藝師利用鹽酸刻蝕石英制作藝術(shù)品C．水晶項(xiàng)鏈和餐桌上的瓷盤都是硅酸鹽制品D．粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)解析：選A刻蝕石英制作藝術(shù)品用的是氫氟酸，B錯(cuò)誤；水晶項(xiàng)鏈的主要成分是SiO2，餐桌上的瓷盤是硅酸鹽制品，C錯(cuò)誤；粗硅制備單晶硅，先利用氧化反應(yīng)即用Cl2氧化粗硅為SiCl4，再利用還原反應(yīng)即用H2還原SiCl4，D錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于硅的說法不正確的是()A．硅是非金屬元素，晶體硅是灰黑色有金屬光澤的固體B．硅的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料C．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常溫下不與任何物質(zhì)反應(yīng)D．加熱到一定溫度時(shí)，硅能與氯氣、氧氣等非金屬反應(yīng)解析：選C硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑(尤其是在常溫下)，但常溫下仍能與氟氣、氟化氫和NaOH溶液等發(fā)生反應(yīng)，C錯(cuò)誤。3．寫出除去下列氣體中混有的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))可采取的方法：(1)CO(CO2)：_________________________________________________。(2)CO2(CO)：_______________________________________________________。(3)CO2(O2)：______________________________________________________。(4)CO2(SO2)：_________________________________________________________。(5)CO2(HCl)：__________________________________________________。答案：(1)通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶(2)通過盛放灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管(3)通過盛放灼熱銅網(wǎng)的硬質(zhì)玻璃管(4)通過盛有飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶(5)通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶硅酸、硅酸鹽、無機(jī)非金屬材料1．硅酸2．硅酸鹽(1)概念：是由硅、氧和金屬元素組成的化合物的總稱，是構(gòu)成地殼巖石的重要成分。(2)組成的表示方法通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)可表示為Na2O·SiO2，長石(KAlSi3O8)可表示為K2O·Al2O3·6SiO2。氧化物形式只表示硅酸鹽的組成而不表示其結(jié)構(gòu)，切不可認(rèn)為硅酸鹽是由氧化物混合而成的。(3)硅酸鈉①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。②與酸性較強(qiáng)的酸反應(yīng)：溶液中通入CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3↓。③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。eq\a\vs4\al(微點(diǎn)撥)硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法(1)氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物→較活潑金屬氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物間以“·”隔開。如高嶺土(Al2Si2O7·2H2O)可寫成Al2O3·2SiO2·2H2O；石棉(CaMg3Si4O12)可寫成CaO·3MgO·4SiO2；沸石(Na2Al2Si3O10·2H2O)可寫成Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O。(2)各元素的化合價(jià)保持不變，且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零，各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來的組成。(3)當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù)。如長石：KAlSi3O8不能寫成eq\f(1,2)K2O·eq\f(1,2)Al2O3·3SiO2，應(yīng)寫成K2O·Al2O3·6SiO2。3．無機(jī)非金屬材料(1)傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料——硅酸鹽產(chǎn)品硅酸鹽產(chǎn)品水泥玻璃陶瓷主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃熔爐原料石灰石和黏土、石膏純堿、石灰石、石英黏土反應(yīng)原理復(fù)雜的物理、化學(xué)變化Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑、CaCO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3＋CO2↑復(fù)雜的物理、化學(xué)變化主要成分2CaO·SiO2、3CaO·SiO2、3CaO·Al2O3Na2O·CaO·6SiO2硅酸鹽特性水硬性非晶體，無固定熔點(diǎn)，在一定溫度范圍內(nèi)軟化，可制成各種形狀的玻璃制品高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化、絕緣(2)新型無機(jī)非金屬材料如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維、生物陶瓷、壓電陶瓷等。eq\a\vs4\al(微點(diǎn)撥)(1)玻璃中含有二氧化硅，因此氫氟酸可用于雕刻玻璃，盛放氫氟酸不用玻璃瓶而用塑料瓶。(2)NaOH等堿性溶液可以用帶橡皮塞的玻璃瓶盛放，但不能用帶玻璃塞的試劑瓶。[對點(diǎn)練習(xí)]1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)硅膠作袋裝食品的干燥劑，沒有發(fā)生化學(xué)變化(√)(2)向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸離子方程式：Na2SiO3＋2H＋=H2SiO3↓＋2Na＋(×)(3)向Na2SiO3溶液中通入過量SO2：SiOeq\o\al(2－,3)＋SO2＋H2O=H2SiO3↓＋SOeq\o\al(2－,3)(×)(4)燒結(jié)黏土制陶瓷，不涉及化學(xué)反應(yīng)(×)2．下列有關(guān)硅酸鹽及無機(jī)非金屬材料的說法正確的是()A．硅酸鈉屬于鹽，不屬于堿，所以硅酸鈉可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中B．反應(yīng)①Na2SiO3＋H2O＋CO2=Na2CO3＋H2SiO3↓，反應(yīng)②Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3＋CO2↑，兩反應(yīng)是相互矛盾的，不可能都能發(fā)生C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料D．祖母綠的主要成分為Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示為3BeO·Al2O3·6SiO2解析：選DA項(xiàng)，Na2SiO3溶液是一種黏合劑，易造成磨口玻璃塞與瓶口黏結(jié)；B項(xiàng)，兩反應(yīng)條件不同，反應(yīng)①是在溶液中進(jìn)行，相對強(qiáng)的酸可以制相對弱的酸，而反應(yīng)②CO2是氣體，逸出反應(yīng)體系，能促使反應(yīng)發(fā)生；C項(xiàng)，石英玻璃的成分為SiO2，SiO2是氧化物不是鹽。3．下列變化中，不能一步實(shí)現(xiàn)的是()A．Na2SiO3→H2SiO3 B．H2SiO3→SiO2C．SiO2→H2SiO3 D．SiO2→Na2SiO3解析：選CNa2SiO3eq\o(→,\s\up7(鹽酸))H2SiO3；H2SiO3eq\o(→,\s\up7(△))SiO2，SiO2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3，SiO2不與H2O反應(yīng)，故不能一步轉(zhuǎn)化為H2SiO3。4．氮化硅(Si3N4)是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料，屬于新型功能性硅酸鹽產(chǎn)品，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300℃時(shí)反應(yīng)獲得。(1)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強(qiáng)，除氫氟酸外，它不與其他無機(jī)酸反應(yīng)。試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。(2)現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得較高純度的氮化硅及氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)沸石是一種含結(jié)晶水的，具有多孔結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽，化學(xué)式為Na2[Al2Si3O10(H2O)2]，若以氧化物形式可表示為________________________。(4)盛裝氫氧化鈉溶液的試劑瓶不能用玻璃塞的原因是：________________________(用離子方程式表示)。解析：(1)根據(jù)氮化硅的組成元素，并依據(jù)二氧化硅和氫氟酸的反應(yīng)可知，反應(yīng)后生成物應(yīng)該是SiF4和氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Si3N4＋12HF=3SiF4↑＋4NH3↑。(2)根據(jù)反應(yīng)物和生成物可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3SiCl4＋2N2＋6H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si3N4＋12HCl。(3)鈉的金屬性最強(qiáng)排在前面，因此根據(jù)該硅酸鹽的化學(xué)式改寫成氧化物形成可表示為Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O。(4)由于氫氧化鈉溶液能和二氧化硅反應(yīng)生成黏性很強(qiáng)的硅酸鈉溶液，從而使玻璃塞和瓶口黏合在一起而不易打開，反應(yīng)的離子方程式是2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O。答案：(1)Si3N4＋12HF=3SiF4↑＋4NH3↑(2)3SiCl4＋2N2＋6H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si3N4＋12HCl(3)Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O(4)2OH－＋SiO2=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O[課下達(dá)標(biāo)練]1．硅及其化合物已被廣泛用于生產(chǎn)生活中，下列說法不正確的是()A．圖1是常見于汽車中的小擺件“蘋果花”，它的動(dòng)力源于以Si為原料的太陽能電池B．互聯(lián)網(wǎng)通過光纖交換信息，光纖的主要原料是SiO2C．硅酸鈉溶液的俗名是水玻璃，常用作木材的阻燃劑D．圖2中這幅玻璃上的精美刻花，是工藝師用鹽酸刻蝕玻璃形成的解析：選D工藝師用氫氟酸刻蝕玻璃，D錯(cuò)誤。2．下列關(guān)于SiO2和CO2的說法中正確的是()A．CO2、SiO2都能與堿及堿性氧化物反應(yīng)B．CO2和SiO2與水反應(yīng)分別生成相應(yīng)的酸C．SiO2可用來制作干燥劑，因SiO2可與水反應(yīng)D．CO2和SiO2都是由相應(yīng)的分子構(gòu)成的解析：選ACO2、SiO2都是酸性氧化物，都能與堿及堿性氧化物反應(yīng)，故A正確；SiO2不溶于水，也不能和水反應(yīng)生成硅酸，B不正確；硅膠可用作干燥劑，但SiO2不與水反應(yīng)，C不正確；CO2是由分子構(gòu)成的，SiO2是由Si、O原子直接構(gòu)成的，D不正確。3．據(jù)某網(wǎng)站報(bào)道：國家質(zhì)檢總局稱，在我國銷售的德國NUK牌嬰兒爽身粉含有一級致癌物滑石粉。已知滑石粉的化學(xué)式為Mg3(Si4O10)(OH)2，色白、滑爽、柔軟、耐火。下列有關(guān)說法不正確的是()A．滑石粉屬于無機(jī)硅酸鹽類物質(zhì)B．滑石粉的組成可表示為3MgO·4SiO2·H2OC．爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔軟和耐火性D．滑石粉可能會(huì)與氫氟酸、NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)解析：選C滑石粉屬于無機(jī)硅酸鹽類物質(zhì)，故A正確；從滑石粉的化學(xué)式可知其組成可表示為3MgO·4SiO2·H2O，故B正確；爽身粉中添加滑石粉，與它的耐火性無關(guān)，故C錯(cuò)誤；從滑石粉的組成可知它具有SiO2的性質(zhì)，能與氫氟酸、NaOH溶液反應(yīng)，故D正確。4．工業(yè)制粗硅的反應(yīng)為2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。下列說法正確的是()A．SiO2為分子晶體，Si為原子晶體B．Si是光導(dǎo)纖維的主要成分C．在該反應(yīng)條件下，C的氧化性強(qiáng)于Si的氧化性D．每生成1molSi理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目約為4×6.02×1023解析：選DA項(xiàng)，SiO2、Si晶體類型均為原子晶體，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，SiO2是光導(dǎo)纖維的主要成分，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在該反應(yīng)條件下，C的還原性強(qiáng)于Si的還原性，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，在反應(yīng)中每有1molSi生成，理論上轉(zhuǎn)移的電子為4mol，即約為4×6.02×1023，故選項(xiàng)正確。5．月球的礦產(chǎn)資源極為豐富，僅月球表層5cm厚的沙土就含鐵單質(zhì)有上億噸，月球上的主要礦物有輝石CaMgSi2O6、斜長石KAlSi3O8和橄欖石(Mg或Fe)2SiO4等，下列說法或分析不正確的是()A．輝石、斜長石及橄欖石均屬于硅酸鹽礦B．斜長石的氧化物形式可表示為K2O·Al2O3·3SiO2C．月球表層沙土中有游離態(tài)鐵是因?yàn)樵虑虻谋砻鎺缀鯖]有氧氣D．橄欖石中鐵為＋2價(jià)解析：選B斜長石的氧化物形式應(yīng)為K2O·Al2O3·6SiO2。6．(2018·銀川模擬)科學(xué)家最新研制的利用氯化氫和氫氣生產(chǎn)高純硅的工藝流程如圖所示：容器Ⅰ中進(jìn)行的反應(yīng)為①Si(粗)＋3HCl(g)=SiHCl3(l)＋H2(g)；容器Ⅱ中進(jìn)行的反應(yīng)為②SiHCl3＋H2=Si(純)＋3HCl。下列說法正確的是()A．該工藝流程的優(yōu)點(diǎn)是部分反應(yīng)物可循環(huán)使用B．最好用分液的方法分離Si和SiHCl3C．反應(yīng)①和②中HCl均作氧化劑D．反應(yīng)①和②屬于可逆反應(yīng)解析：選A該工藝流程中HCl和H2兩種氣體可循環(huán)使用；分離Si與SiHCl3可用過濾的方法；反應(yīng)②中HCl是生成物，是氧化產(chǎn)物；反應(yīng)①、②都不在同一條件下進(jìn)行，不是可逆反應(yīng)。7．甲氣體可發(fā)生如下變化：甲氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的炭層))乙氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的炭層))丙氣體eq\o(→,\s\up7(通過灼熱的CuO))乙氣體eq\o(→,\s\up7(通過澄清石灰水))丁固體。則甲、乙、丙、丁分別為()A．CO2、CO、O2、CaO B．O2、CO、CO2、CaCO3C．O2、CO2、CO、CaCO3 D．CO、CO2、O2、Ca(OH)2解析：選C以丙氣體為突破口，丙通過灼熱的CuO后，生成的乙氣體可與澄清石灰水反應(yīng)生成固體，說明乙是CO2，則丙是CO，甲是O2，丁是CaCO3。8．二氧化硅(SiO2)又稱硅石，是制備硅及其化合物的重要原料(如圖)。下列說法正確的是()A．SiO2既能與HF反應(yīng)，又能與NaOH反應(yīng)，屬于兩性氧化物B．瑪瑙和紅寶石的主要成分都是SiO2，SiO2和Si都是制造光導(dǎo)纖維的材料C．雖然高溫下SiO2能與Na2CO3反應(yīng)放出CO2，但不能說明硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸D．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)中非氧化還原反應(yīng)的種數(shù)多于氧化還原反應(yīng)的種數(shù)解析：選CDSiO2只能和特殊酸反應(yīng)，和其他酸不反應(yīng)，沒有普遍性，所以不能說明其具有兩性，故A錯(cuò)誤；紅寶石的主要成分是Al2O3，瑪瑙的主要成分是SiO2，SiO2是制造光導(dǎo)纖維的材料，故B錯(cuò)誤；高溫條件下，SiO2和Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3和CO2，常溫下，SiO2和Na2CO3不反應(yīng)，所以不能說明H2SiO3的酸性強(qiáng)于H2CO3，故C正確；圖中氧化還原反應(yīng)有3個(gè)，非氧化還原反應(yīng)有6個(gè)，所以圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)中非氧化還原反應(yīng)的數(shù)目多于氧化還原反應(yīng)的數(shù)目，故D正確。9．如圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，A是一種固體單質(zhì)，E是一種白色沉淀。請回答下列問題：(1)B的化學(xué)式是________，目前B已被用作________的主要原料。(2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是_______________________________________。(3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________。(4)C和過量的鹽酸反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。解析：C與過量的鹽酸反應(yīng)生成白色沉淀E，則E可能是H2SiO3或AgCl，若E是AgCl，則C是AgNO3，A為Ag，根據(jù)已有知識，Ag與HNO3反應(yīng)能生成三種產(chǎn)物，不符合框圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。故E只能為H2SiO3，C為硅酸鹽，A為Si，a溶液為強(qiáng)堿的水溶液，進(jìn)一步推出B為SiO2。答案：(1)SiO2光導(dǎo)纖維(2)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O(3)Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑(4)SiOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2SiO3↓10．如圖中的每一方框表示相關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物。其中B是一種單質(zhì)，其余物質(zhì)也都是含有B元素的化合物。C是一種鈉鹽，E是C對應(yīng)的酸，其結(jié)構(gòu)與碳酸相似；B的結(jié)構(gòu)類似金剛石，D為B的氧化物。(其他不含B元素的反應(yīng)產(chǎn)物以及各步反應(yīng)添加的必要試劑和反應(yīng)條件已被略去)請回答下列問題：(1)A、D、E的化學(xué)式分別為________、________、________。(2)A的B的互相轉(zhuǎn)化在工業(yè)上的實(shí)際意義是__________________________________。(3)寫出D→C的化學(xué)方程式：______________________________________________。(4)寫出E→D的化學(xué)方程式：____________________________________________。解析：由單質(zhì)B的結(jié)構(gòu)類似金剛石可知，B是單質(zhì)硅，D為B的氧化物，則D是SiO2，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系知，A為SiCl4，C是一種鈉鹽，則C是Na2SiO3，E是C對應(yīng)的酸，則E是H2SiO3。(1)由以上分析可知A為SiCl4，D為SiO2，E為H2SiO3。(2)A和B的互相轉(zhuǎn)化在工業(yè)上的實(shí)際意義是粗硅提純。(3)D→C可以為二氧化硅和NaOH溶液反應(yīng)生成硅酸鈉和水，化學(xué)方程式為SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O。(4)H2SiO3不穩(wěn)定，加熱分解生成SiO2和H2O，故E→D的化學(xué)方程式為H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O。答案：(1)SiCl4SiO2H2SiO(2)粗硅提純(3)SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O(或其他合理答案)(4)H2SiO3eq\o(=,\s\up7(△))SiO2＋H2O11．單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硫、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450～500℃)，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。如圖是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖。相關(guān)信息如下：a．四氯化硅遇水極易水解；b．硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；c．有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點(diǎn)/℃57.712.8—315—熔點(diǎn)/℃－70.0－107.2———升華溫度/℃——180300162回答下列問題：(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________________________。(2)裝置A中g(shù)管的作用是______________；裝置C中的試劑是__________；裝置E中的h瓶需要冷卻理由是____________________________。(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是____________________(填寫元素符號)。解析：制備四氯化硅的原料為Cl2和Si。A裝置為Cl2的制備裝置，B、C裝置為除雜裝置。先用B除去HCl，再用C(濃H2SO4)除去水蒸氣。Cl2通入粗硅中反應(yīng)，用冷水將產(chǎn)生SiCl4冷凝即可。(1)制取氯氣用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應(yīng)。(2)g管是將分液漏斗與燒瓶相連，則它們中的壓強(qiáng)是相等的，這樣便于鹽酸能順利滴下。SiCl4的沸點(diǎn)很低，只有57.7℃，而反應(yīng)的溫度達(dá)幾百度，故需要冷凝收集。(3)從物質(zhì)的物理性質(zhì)表可發(fā)現(xiàn)，AlCl3，F(xiàn)eCl3和PCl5均易升華，故還應(yīng)含有Al、P、Cl元素。答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)平衡壓強(qiáng)濃硫酸使SiCl4冷凝(3)Al、P、Cl12．二氯二氫硅(SiH2Cl2)常用于外延法工藝中重要的硅源。易燃、有毒，與水接觸易水解，沸點(diǎn)為8.2℃。在銅催化作用下，HCl與硅在250～260℃反應(yīng)可以制得SiH2Cl2。(1)利用濃硫酸、濃鹽酸為原料，選用A裝置制取HCl，利用了濃硫酸的________性。(2)D裝置中生成二氯二氫硅的化學(xué)方程式為___________________________________。(3)按照氣體從左到右的方向，制取SiH2Cl2的裝置(h處用止水夾夾好)連接次序?yàn)閍→()→()→()→()→()→()→()(填儀器接口的字母，其中裝置C用到2次)。(4)按從左到右的順序，前面裝置C中裝的藥品為______，后面裝置C的作用為________________________________________________________________________。(5)反應(yīng)除生成二氯二氫硅之外，還會(huì)生成H2和______、________等。(6)新的制取SiH2Cl2的方法是：往硅粉中先通入Cl2，在300～350℃反應(yīng)生成SiCl4，然后再與HCl在250～260℃反應(yīng)，可以大大提高產(chǎn)率。如果通入氣體次序相反，結(jié)果會(huì)__________________________(用化學(xué)方程式表示)。解析：(1)濃硫酸有吸水性，使?jié)恹}酸更易揮發(fā)出HCl。(2)利用原子守恒法配平。(3)A裝置制取HCl，連接C裝置干燥，從f進(jìn)入D中反應(yīng)，SiH2Cl2從g處揮發(fā)，在B裝置中收集，SiH2Cl2的密度比空氣大，導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出，為防止空氣中的水進(jìn)入B中，則應(yīng)在B后接干燥管。(4)前面的裝置C是用來干燥氯化氫氣體的，應(yīng)選用P2O5或無水CaCl2，后面裝置C的作用為尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中，應(yīng)選堿石灰。(6)如果通入氣體次序相反，SiH2Cl2會(huì)與Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成SiCl4、SiHCl3。答案：(1)吸水(2)Si＋2HCleq\o(=,\s\up7(250～260℃),\s\do5(銅))SiH2Cl2(3)defgbcd(4)P2O5或無水CaCl2尾氣處理和防止空氣中的水進(jìn)入B中(5)SiCl4SiHCl3(6)SiH2Cl2＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4＋2HCl(或SiH2Cl2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiHCl3＋HCl)13．晶體硅是一種重要的非金屬材料，制備純硅的主要步驟如下：①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅；②粗硅與干燥HCl氣體反應(yīng)制得SiHCl3：Si＋3HCleq\o(=,\s\up7(高溫))SiHCl3＋H2；③SiHCl3與過量H2在1000～1100℃反應(yīng)制得純硅。已知：SiHCl3能與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，在空氣中易自燃。請回答下列問題：(1)第①步制備粗硅的化學(xué)方程式為_________________________。(2)粗硅與HCl反應(yīng)完全后，經(jīng)冷凝得到的SiHCl3(沸點(diǎn)33.0℃)中含有少量SiCl4(沸點(diǎn)57.6℃)和HCl(沸點(diǎn)－84.7℃)，提純SiHCl3采用的方法為________________________。(3)用SiHCl3與過量H2反應(yīng)制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略去)：①裝置B中的試劑是________。裝置C中的燒瓶需要水浴加熱，其目的是________________________________________________________________________。②反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中觀察到的現(xiàn)象是________________，裝置D不能采用普通玻璃管的原因是________________________________________，裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。③為保證制備純硅實(shí)驗(yàn)的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性、控制好反應(yīng)溫度以及_________________________________________________。④為鑒定產(chǎn)品硅中是否含微量鐵單質(zhì)，將試樣用稀鹽酸溶解，取上層清液后需再加入的試劑是________(填字母)。a．碘水b．氯水c．Mg(OH)2固體d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液解析：(2)沸點(diǎn)不同的液體可以采用蒸餾的方法分離。(3)①為防止SiHCl3與H2O強(qiáng)烈反應(yīng)，需要干燥氫氣；升高溫度能使SiHCl3汽化，從而使SiHCl3和氫氣在D中反應(yīng)。②D中發(fā)生反應(yīng)SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1000～1100℃))Si＋3HCl，Si為固態(tài)，所以看到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成。③Si是親氧元素，為防止Si被氧化和SiHCl3在空氣中易自燃，需要排盡裝置中的空氣。④向溶液中加入氧化劑將Fe2＋氧化成Fe3＋，然后加入KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋。答案：(1)SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑(2)分餾(或蒸餾)(3)①濃硫酸使滴入燒瓶中的SiHCl3汽化②有固體物質(zhì)生成在高溫下，普通玻璃會(huì)軟化SiHCl3＋H2eq\o(=,\s\up7(1000～1100℃))Si＋3HCl③排盡裝置中的空氣④bd14．石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下：(注：SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃)(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間N2，主要目的是____________________。(2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物。氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為______。由氣體Ⅱ中某物得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________。(3)步驟①為攪拌、________。所得溶液Ⅳ中的陰離子有________。(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的總反應(yīng)的離子方程式為______________________________，100kg初級石墨最多可能獲得Ⅴ的質(zhì)量為______kg。(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成如圖防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。解析：(1)通入N2的目的是為了排除裝置中的空氣(特別是氧氣)，防止在高溫時(shí)石墨與氧氣反應(yīng)。(2)高溫反應(yīng)后，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO分別轉(zhuǎn)化為SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2。因?yàn)槭沁^量的，故高溫條件下，C和SiO2、Fe2O3反應(yīng)生成的是CO。由于SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，低于80℃，故氣體Ⅱ?yàn)镾iCl4，在NaOH溶液中水解生成Na2SiO3和NaCl：SiCl4＋6NaOH=Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。(3)AlCl3、FeCl3、MgCl2的沸點(diǎn)均高于150℃，在80℃下變?yōu)楣腆wⅢ，AlCl3、FeCl3、MgCl2和過量NaOH反應(yīng)后生成NaAlO2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl，通過過濾將沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2濾出，得到的溶液Ⅳ主要含過量的NaOH、NaAlO2和NaCl。(4)NaAlO2發(fā)生水解導(dǎo)致溶液顯堿性：NaAlO2＋2H2OAl(OH)3＋NaOH，加入乙酸乙酯后，發(fā)生水解：CH3COOCH2CH3＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋CH3CH2OH，促使NaAlO2徹底水解生成Al(OH)3沉淀。溶液Ⅳ轉(zhuǎn)化為沉淀Ⅴ的反應(yīng)為NaAlO2＋2H2O＋CH3COOCH2CH3eq\o(→,\s\up7(△))Al(OH)3↓＋CH3COONa＋CH3CH2OH。根據(jù)Al原子守恒，可知100kg初級石墨可得m[Al(OH)3]＝eq\f(100kg×5.1%,102g·mol－1)×2×78g·mol－1＝7.8kg。(5)水體中銅件的電化學(xué)防腐利用了電解保護(hù)法，該方法中石墨作陽極，銅件作陰極，即外加電流的陰極保護(hù)法。答案：(1)排除裝置中的空氣(2)COSiCl4＋6NaOH=Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O(3)過濾AlOeq\o\al(－,2)、Cl－和OH－(4)AlOeq\o\al(－,2)＋CH3COOCH2CH3＋2H2Oeq\o(→,\s\up7(△))CH3COO－＋CH3CH2OH＋Al(OH)3↓7.8(5)氯及其重要化合物氯及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1．氯氣的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度毒性溶解性黃綠色氣體刺激性氣味比空氣eq\a\vs4\al(大)有毒1體積水溶解約2體積Cl2[注意]實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動(dòng)，僅使極少量氣體飄進(jìn)鼻孔即可。2．氯氣的化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬反應(yīng)①與鐵反應(yīng)：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。②與銅反應(yīng)：Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl2。(2)與非金屬反應(yīng)與H2反應(yīng)：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2HCl。(3)與水反應(yīng)：溶于水的氯氣部分與水反應(yīng)，離子方程式為Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。(4)與堿反應(yīng)與燒堿反應(yīng)為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。(5)與還原性無機(jī)化合物反應(yīng)(書寫離子方程式)①與碘化鉀溶液反應(yīng)：2I－＋Cl2=I2＋2Cl－。②與SO2水溶液反應(yīng)：eq\a\vs4\al(Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SO\o\al(2－,4))。③與FeCl2溶液反應(yīng)：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。3．次氯酸(1)不穩(wěn)定性見光易分解，化學(xué)方程式為2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。(2)強(qiáng)氧化性①能將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì)，作漂白劑。②殺菌、消毒。(3)弱酸性比碳酸酸性eq\a\vs4\al(弱)，電離方程式為HClOH＋＋ClO－。4．次氯酸鹽(1)漂白液有效成分：NaClO，漂白原理用化學(xué)方程式表示為NaClO＋CO2＋H2O=NaHCO3＋HClO。(2)漂白粉①成分：漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，其中有效成分是Ca(ClO)2。②制備原理：化學(xué)方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。③漂白原理：化學(xué)方程式為Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO。5．氯水的成分和多重性質(zhì)(1)氯水的成分分析三分子四離子H2O、Cl2、HClOH＋、Cl－、ClO－、OH－(2)新制氯水的多重性質(zhì)eq\a\vs4\al(微點(diǎn)撥)(1)氯氣具有強(qiáng)氧化性，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)均生成高價(jià)態(tài)的金屬氯化物，如FeCl2不能由兩種單質(zhì)化合生成。(2)氯氣沒有漂白性，不能使干燥的有色布條褪色，但可使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，起漂白作用的物質(zhì)是HClO。(3)ClO－不論是在酸性、堿性條件下都能跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物、亞硫酸鹽等發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即ClO－與I－、Fe2＋、S2－、SOeq\o\al(2－,3)不論是在酸性環(huán)境還是在堿性環(huán)境中均不能大量共存。(4)氯水中因HClO見光分解，隨著HClO的消耗，最后成為鹽酸，故久置氯水酸性增強(qiáng)，無漂白性。因此，氯水要現(xiàn)用現(xiàn)配，通常保存在棕色試劑瓶中并置于陰暗處。[對點(diǎn)練習(xí)]1．氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，它具有較強(qiáng)的氧化性，下列敘述中不正確的是()A．紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，產(chǎn)生棕黃色的煙B．通常狀況下，干燥的氯氣能和Fe反應(yīng)C．純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶瓶口呈現(xiàn)霧狀；光照H2和Cl2的混合氣體時(shí)，因迅速化合而爆炸D．氯氣能與水反應(yīng)生成HClO和HCl，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸解析：選BCl2與鐵的反應(yīng)需要加熱，所以在通常狀況下，干燥的Cl2與Fe不能反應(yīng)。2．將Cl2分別通入下列四種溶液中，有關(guān)現(xiàn)象及結(jié)論的說法正確的是()A．試管①中有白色沉淀生成，說明Cl2與水反應(yīng)生成了鹽酸B．試管②中溶液褪色，只是氯氣與水反應(yīng)生成HClO的緣故C．試管③中能產(chǎn)生白色沉淀，說明Cl2具有還原性D．試管④中溶液變紅色，說明Cl2具有氧化性解析：選AD生成白色沉淀AgCl，Ag＋＋Cl－=AgCl↓，說明生成了鹽酸，A正確；Cl2與NaOH反應(yīng)使堿性消失，也可使溶液褪色，B錯(cuò)誤；Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)，Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓，Cl2被還原成Cl－，說明Cl2有氧化性，C錯(cuò)誤；2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，氯氣將Fe2＋氧化為Fe3＋，D正確。3．在淀粉-碘化鉀溶液中加入少量次氯酸鈉溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即變藍(lán)，在上述溶液中加入足量的亞硫酸鈉溶液，藍(lán)色逐漸消失。下列判斷不正確的是()A．氧化性：ClO－>I2>SOeq\o\al(2－,3)B．漂白粉溶液可使淀粉-碘化鉀試紙變藍(lán)C．向氯水中加入亞硫酸鈉溶液，氯水褪色D．次氯酸鈉可以與亞硫酸鈉共存解析：選DKI與NaClO反應(yīng)生成了I2，其實(shí)質(zhì)是ClO－將I－氧化成I2，而I2又將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，所以氧化性：ClO－>I2>SOeq\o\al(2－,3)，A、B、C正確，D不正確。4．氯氣有毒，且大量制取的難度較大、污染嚴(yán)重，在培養(yǎng)皿中研究氯氣的性質(zhì)可實(shí)現(xiàn)“綠色實(shí)驗(yàn)”。在培養(yǎng)皿的點(diǎn)滴板中央孔穴中滴加能生成氯氣的試劑(如漂白精與鹽酸)，然后分別滴加所要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的試劑，如圖所示。下列是某學(xué)生觀察到的現(xiàn)象、解釋與結(jié)論，其中不符合事實(shí)的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋結(jié)論A淀粉KI溶液變藍(lán)氯氣置換出KI中的碘使淀粉變藍(lán)非金屬性：Cl>IBNa2S溶液中出現(xiàn)淡黃色沉淀氯氣置換出Na2S中的硫非金屬性：Cl>SC濕潤的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸氯氣具有漂白性DFeCl2和KSCN溶液的小液滴變紅FeCl2被Cl2氧化成FeCl3后，再與KSCN溶液反應(yīng)變紅氯氣具有強(qiáng)氧化性解析：選CC中的現(xiàn)象說明HClO具有漂白性。氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備及性質(zhì)探究1．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備(1)實(shí)驗(yàn)室制取、收集干燥純凈氯氣的裝置(2)驗(yàn)滿方法①將濕潤的淀粉-KI試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口，觀察到試紙變eq\a\vs4\al(藍(lán))，證明已集滿。②將濕潤的藍(lán)色石蕊試紙靠近盛Cl2的集氣瓶口，觀察到試紙先變紅后褪色的變化，則證明已集滿。③實(shí)驗(yàn)室制取Cl2時(shí)，常常根據(jù)氯氣的顏色判斷是否收集滿。eq\a\vs4\al(微點(diǎn)撥)(1)制取Cl2時(shí)必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應(yīng)；隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸將逐漸變稀，一定程度時(shí)，該反應(yīng)會(huì)自動(dòng)停止，HCl不可能消耗盡。(2)因氧化性強(qiáng)弱不同，MnO2氧化濃鹽酸需要加熱；KClO3氧化濃鹽酸微熱即可，KMnO4氧化濃鹽酸不需要加熱。(3)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，應(yīng)緩緩加熱，以減少HCl揮發(fā)。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。(5)尾氣吸收時(shí)，不能使用澄清的石灰水，因?yàn)槭宜蠧a(OH)2濃度太小，吸收不完全。2．氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究常見實(shí)驗(yàn)形式如圖所示：裝置試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁濃硫酸—驗(yàn)證氯氣無漂白作用，濕潤的氯氣有漂白作用B干燥紅布條無明顯變化C濕潤紅布條紅布條褪色D淀粉KI溶液溶液變藍(lán)色驗(yàn)證氯氣具有強(qiáng)氧化性，可與金屬及還原性化合物反應(yīng)E濃硫酸—F鐵粉產(chǎn)生棕色煙GNaOH溶液—吸收多余的氯氣[對點(diǎn)練習(xí)]1．實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制氯氣：①用含HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng)；②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣()A．①比②多 B．②比①多C．一樣多 D．無法比較解析：選B146gHCl的物質(zhì)的量為4mol,87gMnO2的物質(zhì)的量為1mol，由方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1molMnO2可以與4molHCl反應(yīng)，但是稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，也就是說1molMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)生成的Cl2多。2.某化學(xué)小組用如圖所示裝置制取氯氣。下列說法正確的是()A．該裝置圖中至少存在三處明顯錯(cuò)誤B．該實(shí)驗(yàn)中收集氯氣的方法不正確C．如果需要得到干燥純凈的Cl2，只需在氣體發(fā)生裝置和收集裝置之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶即可D．含有2molHCl的某濃鹽酸與足量MnO2混合，在一定條件下反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1mol電子解析：選A實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2，需使用分液漏斗，需使用酒精燈加熱，多余Cl2用NaOH溶液吸收，裝置中存在三處明顯錯(cuò)誤，A項(xiàng)正確。3．(2015·海南高考)工業(yè)上，向500～600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵?，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。回答下列問題：(1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________，裝置B中加入的試劑是________。(2)制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來制取________。尾氣的成分是________。若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問題是______________________________________、____________________________________________________。(3)若操作不當(dāng)，制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3，檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是________。欲制得純凈的FeCl2，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先________，再________。解析：(1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A裝置為氯氣的制備裝置，發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳和濃鹽酸共熱生成二氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，裝置B的作用是除去氯氣中的水蒸氣，B中加入的試劑是濃硫酸。(2)根據(jù)題給信息知制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來制取HCl；尾氣的成分是HCl和H2；若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，氯化氫氣體極易溶于水，氫氣與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，則存在的問題是發(fā)生倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收。(3)檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是KSCN溶液；欲制得純凈的FeCl2，應(yīng)防止裝置中氧氣的干擾，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先通入氯化氫，利用產(chǎn)生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣，再點(diǎn)燃C處的酒精燈。答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋Cl2↑＋2H2O濃硫酸(2)HClHCl和H2易發(fā)生倒吸可燃性氣體H2不能被吸收(3)KSCN溶液通入氯化氫(趕盡裝置中的空氣)點(diǎn)燃C處的酒精燈鹵素的性質(zhì)及鹵素離子的檢驗(yàn)1．溴、碘單質(zhì)的物理性質(zhì)單質(zhì)Br2I2顏色深紅棕色紫黑色狀態(tài)液體固體溶解性水中可溶可溶酒精、CCl4等有機(jī)溶劑中易溶易溶特性易揮發(fā)、有毒易升華、遇淀粉變藍(lán)色保存棕色細(xì)口瓶并用水封，置冷暗處棕色廣口瓶2．氯、溴、碘的化學(xué)性質(zhì)(1)與堿溶液反應(yīng)如與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋X2=NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。(2)氧化性①都能與金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物，如與鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na＋X2=2NaX(X＝Cl、Br、I)。②氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱是Cl2eq\a\vs4\al(>)Br2eq\a\vs4\al(>)I2，陰離子的還原性：Cl－eq\a\vs4\al(<)Br－eq\a\vs4\al(<)I－。如Cl2能從Br－的溶液中置換出Br2，Br2能從I－的溶液中置換I2，其離子方程式分別為Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2、Br2＋2I－=2Br－＋I(xiàn)2。③與一些還原性離子反應(yīng)，如Br2與SOeq\o\al(2－,3)、Fe2＋反應(yīng)的離子方程式分別為SOeq\o\al(2－,3)＋Br2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋、2Fe2＋＋Br2=2Br－＋2Fe3＋。3．鹵素離子的檢驗(yàn)方法(1)AgNO3溶液——沉淀法未知液eq\o(→,\s\up7(滴加AgNO3溶液),\s\do5(稀硝酸))生成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(白)色沉淀，有Cl－,淺黃色沉淀，有Br－,\a\vs4\al(黃)色沉淀，有I－))(2)置換——萃取法未知液eq\o(→,\s\up7(先加適量新制飽和氯水，振蕩),\s\do5(再加入CCl4下層或汽油上層))有機(jī)層eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(紅棕色或橙紅色，表明有Br－,紫色、淺紫色或紫紅色，表明有I－))(3)氧化——淀粉法檢驗(yàn)I－未知液eq\o(→,\s\up7(先加入適量新制飽和氯水或雙氧水),\s\do5(再加入淀粉溶液振蕩))藍(lán)色溶液，表明有I－eq\a\vs4\al(微點(diǎn)撥)(1)Br2是常溫下唯一呈液態(tài)的非金屬單質(zhì)；液溴易揮發(fā)且有毒，通常用水液封來保存。(2)氟元素?zé)o正價(jià)，F(xiàn)2與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成O2：2F2＋2H2O=4HF＋O2，所以F2不能從NaX溶液中置換出X2(X代表Cl、Br、I)。(3)F2、Cl2、Br2均能將Fe氧化為Fe3＋，而I2只能將鐵氧化為Fe2＋。(4)加碘食鹽中的碘是KIO3而不是I2或KI。(5)氯易液化，溴易揮發(fā)，碘易升華。[對點(diǎn)練習(xí)]1．下列敘述中正確的是()A．碘易升華，所以要保存在有鐵蓋旋緊的密閉容器中B．液溴應(yīng)保存在磨口玻璃塞棕色細(xì)口試劑瓶中，并加少量水進(jìn)行水封C．碘易溶于酒精，所以可用酒精從碘水中將碘萃取出來D．用加熱的方法可將NaHCO3中混有的少量碘除去解析：選B碘易與鐵反應(yīng)，不能用有鐵蓋的容器保存碘，A錯(cuò)誤；酒精與水互溶，不能夠從碘水中將碘萃取出來，C錯(cuò)誤；加熱時(shí)NaHCO3會(huì)分解生成Na2CO3、H2O和CO2，D錯(cuò)誤。2．甲、乙、丙三種溶液中各含有一種X－(X－為Cl－、Br－或I－)，向甲溶液中加入淀粉溶液和氯水，則溶液變?yōu)槌壬?，再加入丙溶液，顏色無明顯變化。則甲、乙、丙含有的鹵素離子依次為()A．Br－、Cl－、I－ B．Br－、I－、Cl－C．I－、Br－、Cl－ D．Cl－、I－、Br－解析：選B當(dāng)向甲中加入淀粉和氯水時(shí)，淀粉不顯藍(lán)色，說明甲中不含有I－，溶液變?yōu)槌壬?，說明甲中含有Br－；再加入丙溶液，無明顯變化，說明丙溶液中也無I－，則丙中含有Cl－，故甲、乙、丙三種溶液中依次含有Br－、I－、Cl－。3．在NaBr和KI的混合溶液中通入過量的氯氣，然后將溶液蒸干并灼燒，最后留下的物質(zhì)是()A．NaCl B．NaCl和KBrC．KCl和NaBr D．NaCl和KCl解析：選D氯氣具有強(qiáng)氧化性，可將Br－和I－氧化生成Br2和I2，在加熱灼燒時(shí)，Br2易揮發(fā)，I2易升華，故最終留下的物質(zhì)是NaCl和KCl。4．為驗(yàn)證鹵素單質(zhì)氧化性的相對強(qiáng)弱，某小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)過程：Ⅰ.打開彈簧夾，打開活塞a，滴加濃鹽酸。Ⅱ.當(dāng)B和C中的溶液都變?yōu)辄S色時(shí)，夾緊彈簧夾。Ⅲ.當(dāng)B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色時(shí)，關(guān)閉活塞a。Ⅳ.……(1)A中產(chǎn)生黃綠色氣體，其電子式是________。(2)驗(yàn)證Cl2的氧化性強(qiáng)于碘的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________________。(3)B中溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________。(4)為驗(yàn)證溴的氧化性強(qiáng)于碘，過程Ⅳ的操作和現(xiàn)象是____________________________。(5)過程Ⅲ實(shí)驗(yàn)的目的是_______________________________________________。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱的原因：同主族元素從上到下___________________，得電子能力逐漸減弱。解析：(1)A中產(chǎn)生的黃綠色氣體為Cl2，其電子式為。(2)Cl2遇濕潤的淀粉-KI試紙時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI=I2＋2KCl，產(chǎn)生的I2遇淀粉變藍(lán)，可以證明Cl2的氧化性強(qiáng)于I2。(3)B中Cl2與NaBr發(fā)生置換反應(yīng)，離子方程式為Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。(4)C中NaBr與Cl2反應(yīng)生成NaCl和Br2，將C中溶液滴入D中，振蕩，發(fā)生反應(yīng)：Br2＋2KI=I2＋2KBr，靜置后D中溶液分層，下層為碘的CCl4溶液，顯紫紅色，可以說明溴的氧化性強(qiáng)于碘。(5)過程Ⅲ的B中溶液由黃色變?yōu)樽丶t色說明仍有Br2生成，由于B與C中溶液相同，故C中通入Cl2不足，NaBr過量，故C的黃色溶液中無Cl2，排除對溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾。(6)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，是因?yàn)閺腃l到I，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱。答案：(1)(2)淀粉-KI試紙變藍(lán)(3)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(4)打開活塞b，將少量C中溶液滴入D中，關(guān)閉活塞b，取下D振蕩。靜置后CCl4層變?yōu)樽霞t色(5)確認(rèn)C的黃色溶液中無Cl2，排除Cl2對溴置換碘實(shí)驗(yàn)的干擾(6)原子半徑逐漸增大鹵素單質(zhì)的工業(yè)制法1．氯的制法——氯堿工業(yè)(1)制備原理海水→粗鹽eq\o(→,\s\up7(精制))飽和食鹽水eq\o(→,\s\up7(電解))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(陽極產(chǎn)物：Cl2,陰極產(chǎn)物：H2、NaOH))電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(2)電解裝置(3)產(chǎn)物檢驗(yàn)①將a管上收集到的氣體靠近火焰，有輕微爆鳴聲，該氣體為eq\a\vs4\al(H2)；②從b管導(dǎo)出的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)，該氣體為eq\a\vs4\al(Cl2)。2．海水中提取溴(1)流程(2)主要過程及反應(yīng)原理①eq\x(濃縮)：海水曬鹽和海水淡化的過程中副產(chǎn)物Br－得到濃縮。②eq\x(氧化)：向濃縮的海水中通入Cl2，將Br－氧化成Br2，離子方程式為Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－。③eq\x(富集)：利用溴的揮發(fā)性，通入熱空氣和水蒸氣，吹出的溴蒸氣用SO2吸收，反應(yīng)的離子方程式為Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)。④eq\x(提取)：再用Cl2將HBr氧化得到產(chǎn)品溴：2HBr＋Cl2=2HCl＋Br2。3．海帶中提取碘(1)流程(2)通入Cl2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Cl2＋2I－=I2＋2Cl－。[對點(diǎn)練習(xí)]1．從海水中可以提取溴，主要反應(yīng)為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2。下列說法正確的是()A．溴離子具有氧化性 B．氯氣是還原劑C．該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng) D．氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)解析：選D該反應(yīng)是置換反應(yīng)，說明氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強(qiáng)。2．從海帶中提取碘單質(zhì)，成熟的工藝流程如下：下列關(guān)于海水制碘的說法，不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)室在蒸發(fā)皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌B．在含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發(fā)生氧化反應(yīng)C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)色D．在碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”解析：選A灼燒干海帶應(yīng)在坩堝中進(jìn)行。3．實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I－，其離子方程式為_________________________；該操作將I2還原為I－的目的是_______________________。(2)操作X的名稱為____________。(3)氧化時(shí)，在三頸燒瓶中將含I－的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2，緩慢通入Cl2，在40℃左右反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是____________________；錐形瓶里盛放的溶液為________________________________________________________________________。(4)已知：5SOeq\o\al(2－,3)＋2IOeq\o\al(－,3)＋2H＋=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋H2O。某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq\o\al(－,3)中的一種或兩種。請補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘廢水中是否含有I－、IOeq\o\al(－,3)的實(shí)驗(yàn)方案：取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出有碘單質(zhì)存在；___________________________________。實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。解析：(1)該反應(yīng)為Na2SO3、I2的氧化還原反應(yīng)，離子方程式為SOeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋2H＋。含碘廢液中碘以I－、I2的形式存在，將廢液中的I2還原為I－的目的是使CCl4中碘進(jìn)入水層。(2)操作X為分液操作。(3)實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行，是為了使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進(jìn)一步被氧化)。錐形瓶中溶液的作用是吸收過量的Cl2，故錐形瓶中盛放的溶液為NaOH溶液。(4)檢驗(yàn)I－，可以利用I－的還原性，先加入淀粉溶液，再加鹽酸酸化，最后滴加FeCl3溶液，若溶液變藍(lán)，則說明廢水中含有I－，若溶液不變藍(lán)，則說明廢水中不含有I－；檢驗(yàn)IOeq\o\al(－,3)，可以利用IOeq\o\al(－,3)的氧化性，先加入淀粉溶液，再加鹽酸酸化，最后滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍(lán)，則說明廢水中含有IOeq\o\al(－,3)，若溶液不變藍(lán)，則說明廢水中不含有IOeq\o\al(－,3)。答案：(1)SOeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2＋H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋使CCl4中的碘進(jìn)入水層(2)分液(3)使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進(jìn)一步被氧化)NaOH溶液(4)從水層取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液變藍(lán)，說明廢水中含有I－；若溶液不變藍(lán)，說明廢水中不含有I－；另從水層取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加鹽酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍(lán)，說明廢水中含有IOeq\o\al(－,3)，若溶液不變藍(lán)，說明廢水中不含有IOeq\o\al(－,3)[課下達(dá)標(biāo)練]1．下列與含氯化合物有關(guān)的說法正確的是()A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱電解質(zhì)B．向沸水中逐滴加入少量飽和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3膠體C．HCl溶液和NaCl溶液均通過離子導(dǎo)電，所以HCl和NaCl均是離子化合物D．電解NaCl溶液得到22.4LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，理論上需要轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子(NA表示阿伏加德羅常數(shù))解析：選BNaClO屬于鹽，為強(qiáng)電解質(zhì)，A錯(cuò)；B可制備Fe(OH)3膠體，故正確；HCl為共價(jià)化合物，C錯(cuò)；電解NaCl溶液時(shí)，陰極反應(yīng)：2H＋＋2e－=H2↑，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LH2，應(yīng)轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子，D錯(cuò)。2．某氯堿廠利用廢鐵皮制取凈水劑FeCl3溶液，最合理的生產(chǎn)途徑是()A．Cl2eq\o(→,\s\up7(廢鐵),\s\do5(高溫))FeCl3eq\o(→,\s\up7(水))FeCl3溶液B．Cl2eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(點(diǎn)燃))HCleq\o(→,\s\up7(水))鹽酸eq\o(→,\s\up7(廢鐵))FeCl2溶液eq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3溶液C．Cl2eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(光照))HCleq\o(→,\s\up7(水))鹽酸eq\o(→,\s\up7(廢鐵))FeCl2溶液eq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3溶液D.eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Cl2\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(光照))HCl\o(→,\s\up7(水))鹽酸,廢鐵\o(→,\s\up7(高溫))Fe2O3))FeCl3溶液解析：選B高溫需要消耗能源，A不符合題意；氫氣和氯氣光照容易發(fā)生爆炸，C不符合題意；高溫要消耗大量能源，D不符合題意。3．某消毒液的主要成分為NaClO，還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實(shí)的方程式中，不合理的是(已知：飽和NaClO溶液的pH約為11)()A．該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備：Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2OB．該消毒液的pH約為12：ClO－＋H2OHClO＋OH－C．該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用，產(chǎn)生有毒Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－=Cl2↑＋H2OD．該消毒液加白醋生成HClO，可增強(qiáng)漂白作用：CH3COOH＋ClO－=HClO＋CH3COO－解析：選BA．將Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，離子方程式為2OH－＋Cl2=Cl－＋ClO－＋H2O。B.飽和NaClO溶液的pH約為11，現(xiàn)在該消毒液的pH為12，故不可能僅為ClO－的水解所致，該消毒液中還含有一定量的NaOH，是使消毒液的pH約為12的主要原因。C.該消毒液與潔廁靈混用時(shí)，ClO－與Cl－會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl2。D.HClO有較強(qiáng)的漂白性。因?yàn)镃H3COOH的酸性強(qiáng)于HClO，在該消毒液中加入CH3COOH，會(huì)使CH3COOH與ClO－反應(yīng)生成HClO，增強(qiáng)其漂白性。4．常溫下，將一定量的氯氣通入100mL4mol·L－1氫氧化鈉溶液中，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。充分反應(yīng)后，下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù))()A．當(dāng)通入的Cl2為2.24L時(shí)，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.1NAB．當(dāng)溶液中Na＋為0.4NA時(shí)，溶液中的Cl－為0.2NAC．當(dāng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.2NA時(shí)，溶液質(zhì)量增加14.2gD．當(dāng)溶液質(zhì)量增加7.1g時(shí)，溶液中ClO－為0.1NA解析：選CCl2為2.24L時(shí)，狀況未知，不能計(jì)算其物質(zhì)的量，則不能計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)，A錯(cuò)誤；100mL4mol·L－1氫氧化鈉溶液中，Na＋的物質(zhì)的量為0.1L×4mol·L－1＝0.4mol，Na＋不參加反應(yīng)，則不能確定反應(yīng)進(jìn)行的程度，無法計(jì)算溶液中Cl－的物質(zhì)的量，B錯(cuò)誤；由Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O可知，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為NA時(shí)，有1mol氯氣參加反應(yīng)，溶液質(zhì)量增加71g，則當(dāng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為0.2NA時(shí)，溶液質(zhì)量增加為0.2×71g＝14.2g，C正確；當(dāng)溶液質(zhì)量增加7.1g時(shí)，即參加反應(yīng)的氯氣為0.1mol，由反應(yīng)可知，生成NaClO為0.1mol，但ClO－水解，則溶液中ClO－小于0.1NA，D錯(cuò)誤。5.某同學(xué)在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水，現(xiàn)象如圖所示，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)說明Cl2分子具有漂白性B．該實(shí)驗(yàn)說明H＋擴(kuò)散速度比HClO分子快C．將實(shí)驗(yàn)后的pH試紙?jiān)诰凭珶羯衔幔嚰堄只謴?fù)為原來的顏色D．若用久置的氯水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象相同解析：選BHClO具有漂白性，Cl2無漂白性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；久置的氯水主要成分為稀鹽酸，無漂白性，D項(xiàng)錯(cuò)誤；HClO的漂白持久、穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)后的pH試紙加熱不會(huì)恢復(fù)原來的顏色，C項(xiàng)錯(cuò)誤。6．如圖燒瓶內(nèi)裝有新制的氯水，將其長時(shí)間放置在陽光下，溶液的pH變化正確的是()解析：選C氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸見光分解，所以溶液的pH會(huì)降低。由于新制的氯水中有酸溶質(zhì)，所以pH開始應(yīng)該小于7，結(jié)合這些依據(jù)，正確的圖形應(yīng)該是C。7．目前海水提溴的最主要方法之一是空氣吹出法，其流程圖如下：下列推斷不合理的是()A．熱空氣能吹出溴是利用溴易揮發(fā)的性質(zhì)B．SO2吸收溴的反應(yīng)方程式為SO2＋2H2O＋Br2=H2SO4＋2HBrC．流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有SO2、Br2、Cl2等D．沒有采用直接蒸餾含溴海水得到單質(zhì)主要是為了節(jié)能解析：選C溴易揮發(fā)，所以用熱空氣將溴吹出，A項(xiàng)正確；SO2與溴水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，B項(xiàng)正確；流程中SO2被氧化為H2SO4，不可能被循環(huán)使用，C項(xiàng)錯(cuò)誤；“空氣吹出”“SO2吸收”“氯化”的過程實(shí)際上是一個(gè)Br2的濃縮過程，與直接蒸餾含Br2的海水相比效率更高，消耗能源少，成本低，D項(xiàng)正確。8．(CN)2、(SCN)2、(OCN)2稱“擬鹵素”，與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，且其陰離子性質(zhì)也相似，有2Fe＋3(SCN)2=2Fe(SCN)3。又知擬鹵素與氫形成的酸一般比氫鹵酸弱。下列化學(xué)方程式中錯(cuò)誤的是()A．CN－＋H2OHCN＋OH－B．(CN)2＋2Cu=2CuCNC．(OCN)2＋H2O=2H＋＋OCN－＋OCNO－D．MnO2＋4HSCNeq\o(=,\s\up7(△))(SCN)2＋Mn(SCN)2＋2H2O解析：選BC根據(jù)信息“與鹵素單質(zhì)性質(zhì)相似，且其陰離子性質(zhì)也相似”可知，可以用鹵素單質(zhì)來代替“擬鹵素”驗(yàn)證方程式。所以B中應(yīng)生成Cu(CN)2，C選項(xiàng)中的離子方程式應(yīng)為(OCN)2＋H2OH＋＋OCN－＋HOCNO。9．碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，幾種粒子之間有如圖所示關(guān)系，根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系推測下列說法不正確的是()A．可用淀粉-KI試紙和食醋檢驗(yàn)加碘鹽中是否含有碘B．足量Cl2能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變白的原因可能是5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=2HIO3＋10HClC．由圖可知氧化性的強(qiáng)弱順序?yàn)镃l2>I2>IOeq\o\al(－,3)D．途徑Ⅱ中若生成1molI2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA解析：選C加碘鹽中含有IOeq\o\al(－,3)，在酸性條件下可被I－還原生成I2，淀粉-KI試紙會(huì)變藍(lán)，A正確；根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系可知原因可能是5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O=2HIO3＋10HCl，B正確；根據(jù)途徑Ⅰ可知氧化性：Cl2>I2，根據(jù)途徑Ⅱ可知氧化性：IOeq\o\al(－,3)>I2，根據(jù)途徑Ⅲ可知氧化性：Cl2>IOeq\o\al(－,3)，C錯(cuò)誤；根據(jù)關(guān)系式：2IOeq\o\al(－,3)～I(xiàn)2～10e－可知，若生成1molI2，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA，D正確。10.如圖所示。若關(guān)閉閥門Ⅰ，打開閥門Ⅱ，讓一種含氯氣的氣體經(jīng)過甲瓶后，通入乙瓶，布條不褪色；若關(guān)閉閥門Ⅱ，打開閥門Ⅰ，再通入這種氣體，布條褪色。甲瓶中所盛的試劑可能是()①濃硫酸②飽和氯化鈉溶液③亞硫酸鈉溶液④飽和碳酸氫鈉溶液A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①③④解析：選DCl2與H2O反應(yīng)生成的HClO具有漂白作用。氣體通過甲瓶后不能使有色布條褪色，可能有兩個(gè)原因：一是甲瓶中溶液將Cl2干燥，二是甲瓶中溶液能吸收Cl2。濃H2SO4吸水，Na2SO3溶液、飽和NaHCO3溶液都能與Cl2發(fā)生反應(yīng)。11．某校興趣小組用如圖Ⅰ裝置制取漂白液(氣密性已檢驗(yàn)，試劑已添加)，并研究其相關(guān)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象：打開分液漏斗的活塞，緩緩滴加一定量濃鹽酸，點(diǎn)燃酒精燈；一段時(shí)間后，關(guān)閉分液漏斗的活塞，熄滅酒精燈。(1)燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。(2)飽和食鹽水的作用是_____________________________________________________。(3)若用圖Ⅱ裝置收集多余的氯氣，請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出該裝置簡圖。(4)該小組同學(xué)用上述裝置制得的漂白液中NaClO的濃度偏低。查閱資料：在溶液中發(fā)生反應(yīng)：(a)Cl2(g)＋2NaOH(aq)=NaCl(aq)＋NaClO(aq)＋H2O(l)ΔH1＝－101.1kJ·mol－1(b)3NaClO(aq)=2NaCl(aq)＋NaClO3(aq)ΔH2＝－112.2kJ·mol－1反應(yīng)(a)的反應(yīng)速率很快，反應(yīng)(b)在室溫下較慢根據(jù)資料，請對圖Ⅰ裝置提出改進(jìn)建議：_______________________________________。(5)修改方案后，該小組同學(xué)制得了較高濃度的NaClO溶液。他們把漂白液和滴有酚酞的紅色Na2SO3溶液混合后，得到無色溶液。提出猜想：ⅰ.NaClO把Na2SO3氧化了ⅱ.NaClO把酚酞氧化了ⅲ.NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了①下列實(shí)驗(yàn)方案中可以證明NaClO氧化了Na2SO3的是________。a．向混