突破卷06 典型的非金属元素及其化合物解析版.docx
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突破卷06典型的非金属元素及其化合物解析版
突破卷06典型的非金属元素及其化合物
一、选择题(单选题,每小题3分,共45分)
1、(2019年北京顺义模拟)氮元素在海洋中循环是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程中可用下图表示。
下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B.海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D.向海洋中排放含NO
的废水会影响海洋中NH
的含量
解析 A项,海洋中氮循环起始于氮的还原,A错误;B项,海洋中的氮循环属于固氮作用的是②,B错误;C项,反硝化作用是氮元素化合价降低的过程,反硝化细菌在氧气不足的条件下还原氮,不一定有氧气参与,C错误;D项,由氮的循环过程可知,硝酸根离子增多,反硝化作用增强,会进一步影响海洋中NH
的含量,D正确。
答案 D
2、(2018·石景山模拟)SO2有毒,但葡萄酒里都含有SO2起保鲜、杀菌和抗氧化作用。
下列说法不正确的是( )
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.从红葡萄酒的颜色判断,其中的SO2没有漂白性
D.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,可以减少其中SO2的含量
解析 SO2有毒,但是含量在国家规定范围内对人体无害,通常用作葡萄酒杀菌,A项正确;二氧化硫具有还原性,具有抗氧化作用,B项正确;二氧化硫具有漂白性,但不能漂白红葡萄酒,C项错误;葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体溶解度减小,D项正确。
答案 C
3.下列叙述与氮元素的循环无关的是( )
A.工业合成氨的过程是固氮的过程
B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气
D.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
解析 C项中由于N2很不活泼,故作保护气,不参与化学反应,也就不参与氮的循环。
答案 C
4向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种,经过振荡,现象如下图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是( )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A.①②③B.②①③
C.③②①D.①③②
解析 甲中气体和溶液都无色,说明不存在氯气,是加入NaOH溶液;乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊,说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀,是加入AgNO3溶液;丙中气体和溶液都呈浅黄绿色,说明存在氯气分子,是加入水。
答案 B
5、依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法不正确的是( )
A.X是N2O5
B.可用排空气法收集NO气体
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.由NH3→N2,从原理上看,可由NH3与NO2反应实现
解析 由图中氮元素及其化合物的转化关系可知,X为+5价对应的氮的氧化物,是N2O5,故A正确;一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体,不可用排空气法收集NO气体,故B不正确;工业上氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,故C正确;NH3可与NO2反应生成氮气,8NH3+6NO2===7N2+12H2O,故D正确。
答案 B
6、某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.将实验后的pH试纸在酒精灯上微热,试纸又恢复为原来的颜色
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
解析 HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A项错误;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色,C项错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,D项错误。
答案 B
7.下列离子方程式不正确的是( )
A.Ca(ClO)2溶液中通入SO2:
Ca2++2ClO-+SO2+H2O===CaSO3↓+2HClO
B.将Cl2通入水中:
Cl2+H2O
H++Cl-+HClO
C.MnO2与浓盐酸共热制Cl2:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
D.Cl2通入冷的NaOH溶液中:
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
解析 A项,Ca(ClO)2溶液中的ClO-将SO2氧化生成SO
,不能生成CaSO3,错误。
答案 A
8、工业上常采用生物硝化法将NH
转化为NO
来处理氨氮废水,工作流程如图,下列说法错误的是( )
A.生物硝化法处理废水,会导致水体pH逐渐下降:
NH
+2O2===NO
+2H++H2O
B.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥,易导致土壤酸化,水体富营养化
C.检验NH
所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D.微生物保持活性的pH范围为7~9,可以加入石灰石来调节水体的pH
解析 根据流程图可知A项正确;NH4Cl水解呈酸性,长期过量使用会导致土壤酸化,也会导致水体富营养化,B项正确;检验NH
应使用红色石蕊试纸,C项错误;由选项A可知,生物硝化法处理废水会使水体呈酸性,可以加入石灰石与H+反应来调节水体的pH,D项正确。
答案 C
9、木炭屑与浓HNO3共热,产生的气体X等分为①和②两份,将两份气体分别按下图实验:
则石灰水的变化可能是( )
A.①不变浑浊②变乳白色
B.①变为乳白色浑浊②不变浑浊
C.①、②均变为乳白色浑浊
D.①、②都不变浑浊
解析 ①中X先通过水,NO2转变为NO,故澄清石灰水只与CO2反应变浑浊,②中X通入澄清石灰水,依次发生3NO2+H2O===2HNO3+NO 2HNO3+Ca(OH)2===Ca(NO3)2+2H2O,CO2未参与反应,故不变浑浊。
答案 B
10、含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4
解析 根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D两项正确;根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2,B项正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C项错误。
答案 C
11、某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH。
下列用来解释事实的方程式中,不合理的是(已知:
饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:
ClO-+H2O
HClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒Cl2:
2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:
CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO-
解析 A项,NaClO的制备为Cl2与NaOH溶液反应:
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O,正确;B项,NaClO饱和溶液的pH为11,该消毒液中溶液的pH为12,是由于消毒液中还含有少量的NaOH,故pH增大是由于NaOH电离所致,错误;C项,该消毒液与洁厕灵混用会发生氧化还原反应:
2H++Cl-+ClO-===Cl2↑+H2O,正确;D项,因为醋酸的酸性比次氯酸的酸性强,CH3COOH+ClO-===CH3COO-+HClO,HClO浓度增大,漂白性增强,正确。
答案 B
12.用四种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是( )
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2,溶液变浑浊
饱和Na2CO3溶液
B
通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2,溶液变浑浊,再加入品红溶液,红色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2,溶液变浑浊,继续通CO2至过量,浑浊消失,再加入足量NaOH溶液,又变浑浊
澄清石灰水
解析 A项,由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,因而会析出NaHCO3晶体,正确;B项,CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3,H2SiO3与CO2不反应,浑浊不会消失,错误;C项,CO2+Ca(ClO)2+H2O===CaCO3↓+2HClO,溶液变浑浊后加入品红溶液,被HClO氧化褪色,正确;D项,首先CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,继续通CO2,生成可溶于水的Ca(HCO3)2,再加入足量的NaOH,则:
2NaOH+Ca(HCO3)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,溶液又变浑浊,正确。
答案 B
13、通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一。
对下列反应的推断或解释正确的是( )
选项
操作
可能的实验现象
解释
A
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液
有白色沉淀生成
溶液中一定含有SO
B
将SO2通入
Ba(NO3)2溶液中
有白色沉淀生成
SO2与Ba(NO3)2反应生成BaSO3
C
将H2S通入硫酸铁溶液中
产生黄色浑浊
硫酸铁与H2S发生了氧化还原反应
D
向品红溶液中滴加NaClO溶液或通入SO2气体
品红溶液均褪为无色
两者均有漂白性且原理相同
解析 A项,检验时不能排除SO
和Ag+的干扰,错误;B项,SO2与Ba(NO3)2溶液反应生成SO
,生成BaSO4沉淀,错误;C项,2Fe3++H2S===2Fe2++2H++S↓,生成S(黄色沉淀),正确;D项,二者都能使品红溶液褪色,但SO2为化合漂白,而NaClO为氧化漂白,原理不同,错误。
答案 C
14、某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:
序号
①
②
③
实验
操作
实验
现象
溶液不变红,
试纸不变蓝
溶液不变红,
试纸褪色
生成白色沉淀
下列实验分析中,不正确的是( )
A.①说明Cl2被完全消耗
B.②中试纸褪色的原因是:
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
C.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为SO
D.该实验说明,品红溶液和SO2均被氧化
解析 ①中加热后溶液不变红,湿润的淀粉KI试纸不变蓝,说明溶液中不含氯气,则Cl2被完全消耗,A正确;②中实验现象说明二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应:
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,试纸褪色,B正确;硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO
,C错误;加热后溶液均未恢复至红色,说明品红溶液和SO2均被氧化,D正确。
答案 C
15、(2019年北京西城二模)某小组利用下面的装置进行实验,②、③中溶液均足量,操作和现象如下表。
实验
操作
现象
Ⅰ
向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量
②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低;
③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡
Ⅱ
向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量
现象同实验Ⅰ
资料:
CaS遇水完全水解
由上述实验得出的结论不正确的是
A.③中白色浑浊是CaCO3
B.②中溶液pH降低的原因是:
H2S+Cu2+==CuS↓+2H+
C.实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是:
CO2+H2O+S2−==CO32−+H2S
D.由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱
答案:
C
解析:
实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是:
CO2+H2O+S2−==CO32−+H2S,错误,CO2过量应该生成HCO3—
二、非选择题(共55分)
17、(2019年湖北武汉)(14分)十九大报告指出:
“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。
控制和治理NOx、SO2、CO2是解决光化学烟雾、减少酸雨和温室效应的有效途径,对构建生态文明有着极为重要的意义。
请回答下列问题:
(1)利用SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
①SCR(选择催化还原NOx)工作原理:
尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为________________________
_________________________________________________________________,
SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为__________________
______________________________________________________________。
②NSR(NOx储存还原)工作原理:
在储存过程中,NO发生的总化学反应方程式为___________________
____________________________________________________________。
(2)双碱法除去SO2的工作原理:
过程①的离子方程式为_____________________________________________;
CaO在水中存在如下转化:
CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH-(aq),从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理:
_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析
(1)①根据原子守恒可知尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为CO(NH2)2+H2OCO2+2NH3;SCR催化反应器中NH3还原NO2生成氮气和水的化学方程式为:
8NH3+6NO27N2+12H2O。
②根据示意图可知在储存过程中NO在催化剂的作用下转化为硝酸钡,因此发生的总化学反应方程式为2BaO+4NO+3O22Ba(NO3)2。
(2)过程①是氢氧化钠溶液吸收SO2转化为亚硫酸钠,反应的离子方程式为2OH-+SO2===SO
+H2O;由于溶液中的SO
与Ca2+结合生成CaSO3沉淀,使平衡正向移动,因此有NaOH生成。
答案
(1)①CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑ 8NH3+6NO27N2+12H2O ②2BaO+4NO+3O22Ba(NO3)2
(2)2OH-+SO2===SO
+H2O SO
与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡正向移动,有NaOH生成
18、(12分)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________;
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是________________________、________________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为__________________________
________________________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象_______________________________________________________________
_____________________________________________________________;
(4)尾气可采用________溶液吸收。
解析
(1)图示中烧瓶带支管为蒸馏烧瓶。
(2)SO2因有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,离子反应为:
5SO2+2MnO
+2H2O===5SO
+2Mn2++4H+;SO2能与-2价的S反应生成硫沉淀,体现氧化性:
SO2+4H++2S2-===3S↓+2H2O。
(3)SO2与品红溶液作用的可逆性指:
SO2使品红溶液褪色,加热后又恢复红色,注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。
(4)SO2为酸性气体,一般用碱性溶液吸收,也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。
答案
(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO
+2H2O===2Mn2++5SO
+4H+
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 (4)NaOH
19、.(2019年北京顺义)(14分)某小组用下图所示装置对Cl2与Na2S2O3溶液的反应进行探究(气密性已检验)。
实验操作和现象:
操作
现象
打开分液漏斗活塞,滴加一定量浓盐酸,加热
i.A中有黄绿色气体生成,C中液面上方有白雾,溶液中开始出现少量浑浊
ii.一段时间后,C中产生大量黄色沉淀
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验C中白雾
淀粉碘化钾试纸变蓝
C中浊液过滤后,取少量滤液用盐酸酸化,滴加氯化钡溶液
有白色沉淀生成
查阅资料:
a.S2O
有较强的还原性
b.酸性条件下S2O
迅速分解为S和SO2
(1)A中发生反应的离子方程式是_______________________________________
_________________________________________________________。
(2)B中饱和NaCl溶液的作用是______________________________
_____________________________________________________________。
(3)C中生成黄色沉淀的离子方程式是_________________________________
______________________________________________________________。
(4)为检验C中是否有SO2生成,需进行的操作是___________________________
_____________________________________________________________。
(5)C中滤液在酸性条件下与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,甲同学认为利用该现象可证明Na2S2O3被Cl2氧化,反应的离子方程式是_________________________。
(6)乙同学认为,C中滤液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,也能证明Na2S2O3被Cl2氧化,丙同学认为不能证明,理由是________________
______________________________________________________________。
解析
(2)制取的氯气中含有氯化氢,氯化氢能够与硫代硫酸钠反应,会干扰Cl2与Na2S2O3的反应,所以B中饱和NaCl溶液的作用是:
除去Cl2中的HCl,防止对Cl2与Na2S2O3的反应产生干扰。
(3)由题干信息知:
氯气溶于水生成HCl,酸性条件下,S2O
迅速分解为S和SO2,所以C中生成黄色沉淀的离子方程式为:
S2O
+2H+===S↓+SO2↑+H2O。
(4)二氧化硫与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,可用于检验二氧化硫,具体操作方法为:
将产生的白雾通入Ba(NO3)2溶液中,若有白色沉淀产生,证明有SO2生成。
(5)Na2S2O3被Cl2氧化的离子方程式为:
S2O
+4Cl2+5H2O===8Cl-+2SO
+10H+。
(6)因为氯气与水反应能生成Cl-,所以检验出溶液中有Cl-不能证明是Cl2氧化了Na2S2O3。
答案
(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)除去Cl2中的HCl,防止对Cl2与Na2S2O3的反应产生干扰
(3)S2O
+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(4)将白雾通入Ba(NO3)2溶液中,若有白色沉淀产生,证明有SO2生成
(5)S2O
+4Cl2+5H2O===8Cl-+2SO
+10H+
(6)氯气与水反应也能生成Cl-,所以检验出溶液中有Cl-不能证明是Cl2氧化了Na2S2O3
20(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是________________________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________________________。
电解后,________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为________________________________________________
_______________________________________________________________,
该样品中Na2S2O5的残留量为________g·L-1(以SO2计)。
解析
(2)①向Na2CO3饱和溶液中通入SO2,可能生成Na2SO3、NaHSO3,因Na2SO3溶液呈碱性,Ⅰ中溶液呈弱酸性,所以生成的是NaHSO3。
②审题时抓住“生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”,则工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入
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