硅和卤素学案

硅（碳族元素）复习学案
【基础梳理】
一、碳族元素在周期表中位置、原子结构和性质
二、硅及其化合物
（一）硅
1、物理性质: 晶体硅是色、有光泽的固体，晶体硅的熔沸点，硬度，是良好的材料。

有和两种。

2、化学性质:
与强碱溶液反应:
与氧气反应加热:
3 、制法：
SiO2+2C=====Si+2CO↑ (含杂质的粗硅) Si+2Cl2=====SiCl4
SiCl4 +2H2==Si+4HCl↑ 这样就可得到纯度较高的多晶硅。

（三个反应的条件都为高温）
4.用途：
（二）、二氧化硅
（1）物理性质：熔点，硬度，溶于水。

纯净的SiO2晶体无色透明的固体。

（2）化学性质：
硅酸的制备
（四）硅酸盐
1、硅酸钠水溶液俗称，在空气中会变质：。

2、硅酸盐常表示成氧化物的形式：金属氧化物·SiO2·H2O。

例如Na2SiO3可表示为Na2O·SiO2；高岭石[AI2(Si2O5)(OH)4]可表示为；正长石(KAISi3O8)可表示为。

（五）硅酸盐工业简介
1．水泥:普通水泥主要成分是硅酸三钙(3CaO·Si02)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)和铝酸三钙(3CaO·A1203)等。

2．玻璃:玻璃有普通玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。

玻璃没有固定的熔、沸点。

3．比较：
制备水泥的主要原料：石灰石、粘土、石膏
制备玻璃的主要原料：石灰石、纯碱、石英
制备陶瓷的主要原料：粘土
三、碳及其化合物
1、单质：同素异形体
金刚石：构型、空间网状结构的晶体。

无色透明，熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不导电。

用途：钻具、装饰品。

石墨：平面层状正六边形结构，层间以范德华力结合。

熔点很高，质软，有滑腻感，电的良导体。

用途：润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料。

C60：形似足球，俗称“足球烯”，是分子晶体。

无定形碳：木炭、活性炭（有吸附性）等，实际是石墨的微小晶体和少量杂质组成。

2、一氧化碳CO
（1）物理性质：色味的气体，溶于水，有剧毒（与血红蛋白作用）
（2）化学性质：高温下表现出强还原性（与O2、Fe2O3、CuO）
、
3、二氧化碳CO2
（1）结构：电子式为，结构式为，空间构型为型。

属于由键构成的分子，固态时为晶体。

（2）物理性质：色味的气体，溶于水，干冰能升华。

（3）化学性质：①弱氧化性（Mg、C）
、
②具有酸性氧化物的性质，完成下列方程
与Ca(ClO)2反应
4、碳酸H2CO3
结构，二元弱酸，不稳定，易分解，具有酸的通性。

在化学方程式中写成CO2和H2O的形式，只有作为水解产物时写成H2CO3的分子式。

5、碳化物
（1）SiC，金刚砂，原子晶体。

、
（2）CaC2、MgC2等，极易水解。

电子式为。

课后巩固练习
1、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
2、下列说法正确的是（）
A．SiO2溶于水显酸性B．因高温时SiO2与Na2CO3反应放出CO2，所以硅酸的酸性比碳酸强C．CO2通入水玻璃中可得到原硅酸D．SiO2是酸性氧化物，它不溶于任何酸
3、在一定条件下，下列物质不能和二氧化硅反应的是（）
①焦炭②纯碱③碳酸钙④氢氟酸⑤高氯酸⑥氢氧化钾⑦氧化钙⑧氮气
Ａ．③⑤⑦⑧Ｂ．⑤⑦⑧Ｃ．⑤⑧Ｄ．⑤
4、下列变化中，不可能通过一步反应实现的是（）
A．SiO2→Na2SiO3B．SiO2→H2SiO3C．CuSO4→CuCl2D．Cu(OH)2→CuO
5、四氯化硅结构和四氯化碳类似，对其性质判断①四氯化硅是分子晶体；②常温下为液态；③四氯化硅沸点较低；其中正确的是（）
A.只有①
B.①③
C.②③
D.①②③
6、能将Na2SiO3、CaCO3、SiO2三种白色粉末鉴别开来试剂是（）
A.苛性钠溶液
B.水
C.氢氟酸
D.稀盐酸
7.常温下向下列溶液中通入足量CO2,有明显现象的是（）
A．Na2CO3饱和溶液B．NaOH稀溶液
C．NaHCO3饱和溶液D．CaCl2溶液
8.向一定量的K2CO3溶液中缓慢滴加稀盐酸，并
不断搅拌。

随着盐酸的加入，溶液中离子数目也相应地发生变化。

如图所示，四条曲线与溶液中
的离子的对应关系，完全正确的是（）
923120mL4mol/L和稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO（标准状况），往所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。

若用足量的氢气在加热条件下充分还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为（）
A．0.24mol B．0.21mol C．0.19mol D．0.14mol
10．我省东海有一种形态酷似水蛭的蛭石，是一种层状结构的含镁的铝硅酸盐，是黑云母等天然矿物风化蚀变的产物，有隔热、耐冻、抗菌、防火、吸声等优异性能，但不耐酸。

（1）某硅酸盐矿石的组成可以看作SiO2中有1/4的Si被Al替换，再由Mg平衡其电荷
．．．．．形成的。

该矿石的组成以氧化物形式表示为。

（2）某校研究性学习小组取得了某种牌号的蛭石样品，其成分可以用氧化物（MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、H2O）的形式表示。

为研究蛭石的组成，拟进行实验探究，实验流程及相关数据如下：
①固体A的化学式是；
②固体F的物质的量是；
③通过计算，给出用氧化物的形式表示某种膨化蛭石组成的化学式（必须有计算过程）。

卤族元素复习学案
【基础知识梳理】
一、氯气
（一）氯原子的结构：氯元素位于第______周期，第_____族，原子结构示意图为，氯原子最外层有个电子，易电子，达到8个电子的稳定结构。

故氯元素的非金属性很强，在化学反应中表现出很强的性。

在自然界中以________形式存在，海水中含量非常丰富。

（二）物理性质
通常状况下，氯气是______色有_______气味有毒的气体；密度比空气，所以可用_________方法收集；Cl2能溶于水，常温下，1体积水能溶解体积的氯气，其水溶液俗称_______,为________色；氯气熔点－101℃，沸点－34.6℃,所以氯气是易化的气体。

（三）化学性质
1．能与大多数金属反应
⑴ Na + Cl2(白烟)
⑵ Cu + Cl2
⑶ Fe + Cl2
2．与非金属单质的反应
⑴氢气在氯气中燃烧：H2 + Cl2（可用于工业制HCl）
实验现象：火焰，在瓶口。

【注意】：1、H2 、Cl2充分接触，遇强光，易发生爆炸。

2、燃烧不一定有氧气参加，发光、发热的剧烈的化学反应，都可以叫做燃烧。

3．Cl2与化合物的反应：
⑴跟水的反应：
氯气溶于水所得的溶液叫“氯水”，氯水呈色。

Cl2 + H2O ；2HClO光照2HCl+O2↑（说明次氯酸_________，见光易分解。

）
新制氯水存在的微粒①分子；②离子
①一元弱酸，酸性比H2CO 3________
（2）HClO的基本性质②不稳定，见光易分解
③强氧化性；可漂白、杀菌、消毒
（3）跟碱的反应：
①制取漂白液：Cl2 + NaOH
②制取漂白粉：Cl2 + Ca(OH)2（有效成分是_________）
漂白粉的漂白原理为？（用方程式表示）
___________________________________________________________
注意：(1)氯气虽然有强氧化性，但干燥的氯气不具漂白性；
（2）在漂白过程中氯气不能与SO2一起使用，
请用方程式解释：_________________________________________。

（3）新制氯水呈浅黄绿色，为什么久置氯水变成了无色？
（四）氯气的实验室制法（装置如右图）
1．反应原理（实验室制Cl2的方法）
△
MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+2H2O
2．实验装置中A的作用是___________；
B的作用是___________；
D的作用是___________。

3.氯气可溶于水，为什么可以用排饱和食盐水法除去氯气中的氯化氢气体？
（五）卤素
1.卤素单质氧化性强弱顺序为：F2 ______Cl2 _____ Br 2 ______I2
离子还原性强弱顺序为：I－_____Br－_____Cl－
2.碘的特征反应：I2遇_______变蓝。

3.溴、碘单质的物理性质：
溴水的颜色：碘水的颜色：
溴的四氯化碳的颜色：碘的四氯化碳的颜色：
4.氯的制备---氯碱工业
化学反应方程式：
5.溴的制备流程：
发生的化学反应方程式：
6.海带中碘的提取：
反应方程式：
三、课堂巩固练习
1.有关溶液中所含离子的检验，下列判断中正确的是（）
A.加入AgNO3溶液生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，则原溶液中一定有Cl－存在
B.加入氨水时生成白色沉淀，当氨水过量时白色沉淀消失，则原溶液中一定有Al3+存在
C.加入NaOH溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定有NH4+
D.加入盐酸，有使澄清石灰水变浑浊的气体生成，则原溶液中一定有大量的CO32-存在
2.甲、乙、丙三种溶液各含有一种X－(X－为Cl－、Br－、I－)，向甲中加淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有（）
A.Br－、Cl－、I－
B.Br－、I－、Cl－
C.CI－、Br－、Cl－
D.Cl－、I－、Br－
3.由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐，混盐CaOCl2中不同价态的氯在酸性条件下可以产生氯气，下列关于混盐CaOCl2的有关判断，不正确的是（）
A．该混盐具有较强的氧化性B．该混盐中氯元素的化合价为+1价和-1价
C．该混盐与稀硫酸反应产生1mol Cl2时转移2N A个电子D．该混盐的水溶液显碱性
4.有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水，浓度均为0.1mol/L。

如果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体（m mol)，在乙瓶中加入少量的NaHSO3晶体（m mol），丙瓶不变，片刻后，甲、乙、丙三瓶溶液的漂白能力强弱关系是（溶液体积的变化忽略不计）（）
A.甲=乙＞丙
B.甲＞丙＞乙
C.丙＞甲=乙
D.乙＞丙＞甲
5.某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1:,3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为（）A．21∶5 B．11∶3 C．3∶1 D．4∶1
6.下列哪种微粒的化学性质最活泼（）A．氯分子B．氯原子C．氯离子D．液氯
7.将新制氯水逐滴加入含有酚酞的氢氧化钠溶液，边滴加边振荡，直到红色刚好褪去，褪色的原因可能是？_________________________________________________________________。

如何设计简单实验证明？
________________________________________________________________________________________
8.在全国“84”消毒液与洁厕液（主要成分稀盐酸）混合使用导致中毒事件屡见不鲜，请从化学角度分析原因（用方程式表示）？_______________________________________
四、课后提高
1.现有盐酸、氯化钠、氢氧化钠和氯水四种溶液，可用来区别它们的一种试剂是（）
A．AgNO3B．酚酞试液C．紫色石蕊试液D．饱和食盐水
2.下列说法不正确的是（）
A．钠、铁和铜一样都能在氯气中燃烧生成金属氯化物
B．液氯是氯气的水溶液，它能使干燥的有色布条褪色
C．氯气跟变价金属反应生成高价金属氯化物
D．氯水具有杀菌.漂白作用是因氯水中含有强氧化性的次氯酸
3. (09上海理综14)生活中难免会遇到一些突发事件，我们要善于利用学过的知识，采取科学、有效的方法保护自己。

如果发生了氯气泄漏，以下自救方法得当的是（）
A．只要在室内放一盆水B．向地势低的地方撤离
C．观察风向，顺风撤离D．用湿毛巾或蘸有石碱水的毛巾捂住口鼻撤离
4. 向NaI和NaBr的混合溶液中通入足量的氯气，充分反应后将溶液蒸干，灼烧上述残留物，最后得到的物质是（）
A．NaCl、I2 B．NaCl、NaBr C．NaBr、I2D．NaCl
5．（98全国）氯化碘（ICl）的化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是（）
A.HI和HClO
B.HCl和HIO
C.HClO3和HIO
D.HClO和HIO
6．（97全国）为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标,卫生部规定食盐必须加碘,其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在.已知在溶液中IO3-可和I-发生反应:IO3- + 5I- = 3I2 + 3H2O ,根据此反应，可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验,证明在食盐中存在IO3-.可供选用的物质有:①自来水,②蓝色石蕊试纸,③碘化钾淀粉试纸,④淀粉,⑤食糖,⑥食醋,⑦白酒.进行上述实验时必须使用的物质是（）
A.①③
B.③⑥
C.②④⑥
D.①②④⑤⑦
7.家庭使用漂白粉时为了增强漂白粉的漂白能力，可在漂白粉中加入少量的（）
A.NaCl
B.Na2CO3
C.水
D.食用醋
8.氯水性质具有多样性，试指出下列各现象主要是何种微粒所表现出来的性质：
①氯水呈浅黄绿色;②使湿润的紫色石蕊试纸先变红,后褪色;
③滴加AgNO3溶液后生成白色沉淀;④加入石灰石粉末逐渐溶解，并放出气体;
⑤往含有Fe2+溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，再滴加氯水后呈红色。

9．(探究创新)如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。

(1)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→ _______→_______→d。

(2)实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。

Cl2通过C 装置后进入D，D装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO2和HCl(g)，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是
________________________________________________________________________
(3)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl2产生，此时B 中的现象是______________，B的作用是_______________________________________________。

(4)用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl4，盖好玻璃塞(如图)，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是_________(填“上层液”或“下层液”)，再装入如图所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是_________(填“上层液”或“下层液”)。

(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图10.为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器已略去，气密性已检验）。

实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。

Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。

Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。

Ⅳ.……
（1）A中产生黄绿色气体，其电子式是_____ ___
（2）验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____ ____
（3）B中溶液发生反应的离子方程式是___ ___
（4）为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是____ ____
（5）过程Ⅲ实验的目的是___ ___
（6）氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减北的原因：同主族元素从上到下____ ___，得电子能力逐渐减弱。