当前位置：首页 > 高考化学二轮复习（浙江专用）专题突破配套文档：专题十二常见非金属元素（含答案解析）
[考纲要求] 1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
考点一 碳、硅及其重要化合物
1．理清知识主线
－4－4
00
＋2＋4
＋4＋4
CH4C ―→CO―→CO2
SiH4Si ―→SiO2(H2SiO3) 2．注意网络构建
3．扫除知识盲点
(1)工业上制备粗硅，是用过量的C和SiO2高温下反应，由于C过量，生成的是CO而不是CO2，该反应必须在隔绝空气的条件下进行。
(2)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。
(3)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。
(4)硅酸盐大多难溶于水，常见可溶性硅酸盐是硅酸钠，其水溶液称为泡花碱或水玻璃，但却是盐溶液。
(5)H2CO3的酸性大于H2SiO3的，所以有Na2SiO3＋CO2(少量)＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但高温下Na2CO3＋SiO2=====Na2SiO3＋CO2↑也能发生，原因可以从两方面解释：①硅酸盐比碳酸盐稳定；②从化学平衡角度，由高沸点难挥发固体SiO2制得低沸点易挥发的CO2。
高温
(6)SiO2不导电，是制作光导纤维的材料；Si是半导体，是制作光电池的材料。
(7)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。
题组一 重要反应必练 1．按要求书写反应方程式。 (1)制水煤气
C＋H2O(g)=====CO＋H2。 (2)制备粗硅
2C＋SiO2=====2CO↑＋Si。 (3)Mg在CO2中燃烧 2Mg＋CO2=====2MgO＋C。
(4)“水滴石穿”的反应原理(用离子方程式表示) CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋2HCO3。
＋
－
高温
高温
点燃
(5)“钟乳石”的形成过程(用化学方程式表示) CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2， Ca(HCO3)2=====CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的离子方程式 2Na＋CO23＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
＋
－
△
(7)Si和氢氟酸的反应的化学方程式 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。 (8)Si和NaOH溶液反应的离子方程式 Si＋2OH＋H2O===SiO23＋2H2↑。
－
－
(9)SiO2和氢氟酸的反应的化学方程式 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。
(10)SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式 SiO2＋2OH===SiO23＋H2O。
－
－
(11)向Na2SiO3溶液中通入过量CO2的离子方程式 SiO23＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO3。
－
－
题组二 准确判断物质性质
2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中(√) (2014·天津理综，3B)
(2)氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化(√) (2014·重庆理综，1C)
(3)Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应可得到Ca(OH)2(×) (2014·重庆理综，3C)
(4)硅胶可作袋装食品的干燥剂(√) (2014·四川理综，1B)
(5)晶体硅熔点高、硬度大，可用于制作半导体材料(×) (2014·江苏，4A)
(6)浓硫酸可刻蚀石英制艺术品(×) (2014·海南，1C)
(7)玻璃容器可长期盛放各种酸(×) (2014·海南，9A)
(8)Si和SiO2都用于制造光导纤维(×) (2014·海南，10D)
(9)石英只能用于生产光导纤维(×) (2013·福建理综，6A)
(10)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅(√) (2013·广东理综，11C)
(11)二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸(×) (2013·江苏，4B) 题组三 重要实验探究
3．单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500 ℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下：
a．四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物； c．有关物质的物理常数见下表： 物质 沸点/℃ 熔点/℃ 升华温度/℃ SiCl4 57.7 －70.0 － BCl3 12.8 －107.2 － AlCl3 － － 180 FeCl3 315 － 300 PCl5 － － 162 请回答下列问题：
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式： ___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)装置A中g管的作用是____________；装置C中的试剂是__________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2 ，再用KMnO4
＋
标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式5Fe2＋MnO4＋8H===5Fe3
＋
－
＋
＋
＋Mn2＋4H2O。
＋
①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由：________________________________________________________________________。 ②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×102 mol· L1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液
－
－
20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是________。 答案 (1)MnO2＋4H＋2Cl=====Mn2＋Cl2↑＋2H2O
＋
－
＋
△
(2)平衡气压 浓H2SO4 SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4 (3)Al、B、P
(4)①否 MnO4有颜色，故不需其他指示剂 ②4.48%
解析 依题中信息可知A为Cl2的发生装臵，B、C为Cl2净化装臵，D中发生2Cl2＋Si=====SiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由E中可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅含铁、铝、硼、磷等杂质，即可轻松完成(3)问。
(4)①因MnO4本来有颜色，故不再需其他指示剂。 ②由关系式 5Fe2 ～ MnO4
＋
－
－－
△
5
＋
1
20.00×103 L×1.000×102 mol·L1
－
－
－
＋
n(Fe2)
可求出25.00 mL试样溶液中n(Fe2)＝0.001 mol，所以残留物中铁元素的质量分数为
100 mL－
0.001 mol××56 g·mol1
25.00 mL
w(Fe)＝×100%＝4.48%。
5.00 g
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