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D单元非金属及其化合物
化学高考题分类目录
D单元非金属及其化合物
D1无机非金属材料的主角——硅(碳族元素)
10.C1、C2、C3、D1[2015·山东卷]某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。
下列化合物中符合上述条件的是( )
A.AlCl3B.Na2O
C.FeCl2D.SiO2
10.A [解析]由于Al3+与HCO
水解相互促进彻底而不能大量共存:
Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑,并且AlCl3可由Al和Cl2反应得到,A项正确;钠与氧气在常温下反应生成Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,NaOH与Ba(HCO3)2反应只能生成沉淀,B项错误;尽管在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但Fe与Cl2反应生成的是FeCl3,不能生成FeCl2,C项错误;SiO2与Ba(HCO3)2不反应,D项错误。
7.D1、M4[2015·全国卷Ⅱ]食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。
下列说法错误的是( )
A.硅胶可用作食品干燥剂
B.P2O5不可用作食品干燥剂
C.六水氯化钙可用作食品干燥剂
D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂
7.C [解析]硅胶无毒能吸水,可用作食品干燥剂,A项正确;P2O5吸水后生成的磷酸有腐蚀性,不能用作食品干燥剂,B项正确;六水氯化钙几乎没有吸水性,不能用作食品干燥剂,C项错误;具有吸水性的植物纤维无毒,可用作食品干燥剂,D项正确。
8.D1、C2、C3、I3[2015·江苏卷]在给定条件下,下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是( )
A.粗硅
SiCl4
Si
B.Mg(OH)2
MgCl2(aq)
Mg
C.Fe2O3
FeCl3(aq)
无水FeCl3
D.AgNO3(aq)
[Ag(NH3)2]OH(aq)
Ag
8.A [解析]粗Si与Cl2在高温下反应生成SiCl4,SiCl4用H2还原生纯Si和HCl,A项正确;制备Mg,应采用电解熔融的MgCl2,电解MgCl2溶液得到的是Mg(OH)2、Cl2、H2,B项错误;FeCl3溶液蒸发,Fe3+水解生成Fe(OH)3,同时生成的HCl挥发,最终得到的是Fe(OH)3,C项错误;蔗糖不能发生银镜反应,D项错误。
7.D1、D2、D3、J1[2015·海南卷](双选)下列叙述正确的是( )
A.稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2
B.可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液
C.稀硝酸可除去试管内壁的银镜
D.煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2
7.CD [解析]稀盐酸与MnO2不反应,浓盐酸和MnO2在加热条件下才能发生反应,A项错误;玻璃中的成分SiO2能与NaOH反应:
2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O,生成的Na2SiO3具有黏合性,会将瓶口和瓶塞粘在一起,无法打开,B项错误;稀硝酸具有强氧化性,能与Ag发生反应,生成的AgNO3为易溶物质,C项正确;Ca(HCO3)2受热易分解生成CaCO3沉淀:
Ca(HCO3)2
CaCO3+CO2↑+H2O,D项正确。
9.C1、H4、J2、D1[2015·安徽卷]下列有关说法正确的是( )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.Fe(OH)3胶体无色、透明,能发生丁达尔现象
C.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥
D.SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
9.C [解析]Na2CO3热稳定性强,在酒精灯加热条件下NaHCO3发生分解,Na2CO3固体不会发生分解,A项错误;Fe(OH)3胶体是红褐色的,B项错误;H2、SO2、CO2三种气体都不与浓硫酸发生反应,不被吸收,可用浓硫酸干燥,C项正确;两性氧化物是指既能和碱反应生成盐和水又能和酸反应生成盐和水的氧化物,SiO2虽然能和氢氟酸反应,但生成的四氟化硅不是盐,SiO2不和其他酸反应,不是两性氧化物而是酸性氧化物,D项错误。
12.B1、B2、C1、C2、D1、D4[2015·山东卷]下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:
SO
+2H+===SO2↑+H2O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:
SiO
+SO2+H2O===H2SiO3↓+SO
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3·H2O:
Al3++4NH3·H2O===[Al(OH)4]-+4NH
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:
2Na2O2+2Cu2++2H2O===4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
12.D [解析]稀HNO3具有强氧化性,加入具有还原性的Na2SO3溶液,则应发生氧化还原反应,A项错误;向Na2SiO3溶液中通入过量的SO2则应生成HSO
,B项错误;Al2(SO4)3溶液与过量氨水反应只能生成Al(OH)3沉淀,C项错误;向CuSO4溶液中加入Na2O2,则Na2O2先与H2O反应,生成NaOH和O2,然后生成的NaOH再与CuSO4反应得到Cu(OH)2沉淀,D项正确。
D2富集在海水中的元素——氯(卤素)
1.B2、C2、C3、D2[2015·四川卷]下列物质在生活中应用时,起还原作用的是( )
A.明矾作净水剂
B.甘油作护肤保湿剂
C.漂粉精作消毒剂
D.铁粉作食品袋内的脱氧剂
1.D [解析]明矾净水是利用Al3+水解形成Al(OH)3胶体,具有较强的吸附性,A项错误;甘油作保湿剂是利用甘油的吸湿性,B项错误;漂粉精用作消毒剂,是利用漂粉精能够与空气中的CO2作用生成HClO,HClO具有强氧化性,能杀菌消毒,C项错误;铁粉作食品袋内的脱氧剂,防止食品被氧化,故起到还原作用,D项正确。
11.C3、D2、D4、H5、J2[2015·山东卷]下列由实验现象得出的结论正确的是( )
操作及现象
结论
A
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)
B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色
Br-还原性强于Cl-
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结
NH4Cl固体可以升华
11.C [解析]在AgCl悬浊液中加入NaI出现AgI沉淀,说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),A项错误;若溶液中有Fe3+也会出现红色,证明溶液中含有Fe2+应先加入KSCN溶液,无明显现象,再滴入氯水溶液呈红色可证明含Fe2+,B项错误;向NaBr中滴入氯水发生反应:
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,说明Br-的还原性强于Cl-,C项正确;NH4Cl受热分解为NH3和HCl,在试管口温度降低二者反应生成NH4Cl,并不是NH4Cl升华,D项错误。
12.D2、O2[2015·全国卷Ⅱ]海水开发利用的部分过程如图所示。
下列说法错误的是( )
图0
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
12.C [解析]Cl2能将苦卤中的Br-氧化为Br2,A项正确;粗盐中含有泥沙等难溶物,可过滤除去,再通过重结晶等操作可实现粗盐提纯,B项正确;NaOH成本较高,一般不作为沉淀剂,可用CaO等廉价物质作沉淀剂,C项错误;D项富集溴的方法原理正确。
10.A1、B1、B3、D2[2015·安徽卷]下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是( )
A.该溶液中,H+、NH
、SO
、Br-可以大量共存
B.该溶液中,Ag+、K+、NO
、CH3CHO可以大量共存
C.向该溶液中滴入少量FeSO4溶液,反应的离子方程式为:
2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O
D.向该溶液中加入浓盐酸,每产生1molCl2,转移电子约为6.02×1023个
10.D [解析]NaClO和NaCl的混合溶液中含有的ClO-为弱酸根阴离子,具有强氧化性,与H+和Br-不能大量共存,A项错误;该溶液中的Cl-与Ag+反应生成氯化银沉淀,ClO-具有强氧化性,氧化CH3CHO而不能大量共存,B项错误;溶液为碱性,滴入少量硫酸亚铁时,亚铁离子被ClO-氧化,但离子方程式中不能写H+而应写水,生成Fe(OH)3,C项错误;向溶液中加入浓盐酸时发生反应:
ClO-+Cl-+H+===Cl2↑+H2O,产生1molCl2转移1mol电子,约为6.02×1023个,D项正确。
11.D2[2015·北京卷]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-===Cl-+ClO-+H2O
B.该消毒液的pH约为12:
ClO-+H2OHClO+OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生有毒的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-
11.B [解析]氯气能与氢氧化钠溶液发生反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,A项正确;因饱和NaClO溶液的pH约为11,消毒液pH=12是由于NaOH===Na++OH-产生的,B错误;次氯酸钠与盐酸能发生氧化还原反应2HCl+NaClO===Cl2↑+H2O+NaCl,C正确;漂白效果与HClO的浓度有关,加醋酸能增大HClO分子的浓度而增强漂白效果,D正确。
19.D2、J4[2015·江苏卷]实验室用如图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。
已知K2FeO4具有下列性质:
①可溶于水、微溶于浓KOH溶液;
②在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定;
③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解;
④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
图0
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为____________________________,将制备的Cl2通过装置B可除去________(填化学式)。
(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。
在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0~5℃进行,实验中可采取的措施是__________________。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为________________________________________________________________________。
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:
将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中,______________________________________________________________________________________________________________________________(实验中须使用的试剂有:
饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:
砂芯漏斗,真空干燥箱)。
19.
(1)2MnO
+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O HCl
(2)缓慢滴加盐酸、装置C加冰水浴
(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中
(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥
[解析]
(1)KMnO4氧化HCl生成MnCl2和Cl2,根据Mn和Cl得失电子守恒配平反应。
HCl易挥发,制备的Cl2中会混有HCl,可以通过饱和食盐水而除去。
(2)在5℃以下反应,通过缓慢加入HCl来控制反应速率,使热量及时散失,也可以将装置C用冰水浴的方法防止温度过高。
(3)因为Fe3+可以催化K2FeO4分解,且K2FeO4在酸性至弱碱性条件下会与水反应生成Fe(OH)3和O2,故应将呈酸性的Fe(NO3)3溶液缓慢滴入KClO溶液并不断搅拌。
(4)K2FeO4需要在强碱性条件下获得,所以应用砂芯漏斗过滤除去Fe(OH)3,K2FeO4可溶于水以及浓KOH溶液,所以可采用乙醇洗涤,以减小K2FeO4晶体的溶解,最后在真空干燥箱中烘干。
26.B3、D2、G3、G5[2015·北京卷]氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如图所示:
图0
(1)反应Ⅰ的化学方程式是________________________。
(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。
该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是________(选填序号)。
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是__________________________________________________________________________。
③经检测,H2SO4层中c(H+)∶c(SO
)=2.06∶1。
其比值大于2的原因是____________________________。
(3)反应Ⅱ:
2H2SO4(l)2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=+550kJ/mol
它由两步反应组成:
i.H2SO4(l)===SO3(g)+H2O(g) ΔH=+177kJ/mol
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。
图0表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
图0
①X代表的物理量是__________________。
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由:
____________________________________________________________。
26.
(1)SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI
(2)①a、c
②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是H2SO4层
③H2SO4层中含有少量HI
(3)①压强
②L1 SO3(g)分解的热化学方程式: 2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196kJ/mol,压强一定时,温度升高,平衡转化率增大 [解析] (1)根据图中信息可知反应Ⅰ的反应物为SO2、I2、H2O,生成物为H2SO4、HI,根据氧化还原反应得失电子守恒配平方程式。 (2)①加入I2前未出现分层,加入I2后,I2在HI溶液中的溶解度大于在H2SO4中的溶解度,两溶液存在密度差,出现分层;②由于I2在HI层溶解度大,故颜色深,在H2SO4层溶解度小,故颜色浅;③H2SO4溶液中溶有低浓度的碘,与水发生反应I2+H2OHI+HIO,c(H+)增大,使溶液中c(H+)∶c(SO )的比值大于2。 (3)根据反应Ⅱ和步骤ⅰ写出步骤ⅱ的热化学方程式: 2SO3(g)===2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196kJ·mol-1;①该反应正反应为气体体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,SO3的转化率减小,故X代表的物理量为压强;②根据①可知L代表的物理量为温度。 该反应的正反应为吸热反应,相同压强时,温度升高,平衡正向移动,SO3的转化率增大,故L2>L1。 28.C3、D2、F3、G2[2015·北京卷]为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究反应“2Fe3++2I-2Fe2++I2”中Fe3+和Fe2+的相互转化。 实验如下: (1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到____________________。 (2)iii是ii的对比试验,目的是排除ii中____________________________造成的影响。 (3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。 用化学平衡移动原理解释原因: ______________________________________________________________。 (4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因: 外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。 图0 ①K闭合时,指针向右偏转,b作________极。 ②当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01mol/LAgNO3溶液,产生的现象证实了其推测。 该现象是__________________________________________。 (5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因。 ①转化原因是____________________________________________________________________________________。 ②与(4)实验对比,不同的操作是____________________________________________________________________。 (6)实验Ⅰ中,还原性: I->Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性: Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 28. (1)化学平衡状态 (2)溶液稀释对颜色变化 (3)加入Ag+发生反应: Ag++I-===AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+),平衡均逆向移动 (4)①正 ②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转 (5)①Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I- ②向右管中加入1mol/LFeSO4溶液 (6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向 [解析] (1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到化学平衡状态。 (2)根据实验iii和实验ii的对比可以看出是为了排除ii中水造成溶液中离子浓度改变的影响。 (3)i.加入AgNO3溶液,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀,I-浓度降低,2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆向移动;ii.加入FeSO4溶液,Fe2+浓度增大,平衡逆向移动。 (4)①K闭合时,指针向右偏转,b极为Fe3+得电子,作正极;②当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管左管滴加0.01mol/LAgNO3溶液,产生黄色沉淀,I-浓度减小,2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡左移,指针向左偏转。 1.C2、D2、H3[2015·海南卷]化学与生活密切相关。 下列应用中利用了物质氧化性的是( ) A.明矾净化水 B.纯碱去油污 C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白织物 1.D [解析]明矾电离产生的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体,具有较强的吸附性,吸附水中的悬浮颗粒,达到净水作用,A项错误;纯碱水解使溶液呈碱性,油脂在碱性条件下水解生成可溶性的高级脂肪酸盐和甘油,达到去油污的效果,B项错误;利用醋酸的酸性比碳酸强,故食醋可以用于除水垢,C项错误;漂白粉有效成分是Ca(ClO)2,能够与酸反应生成HClO,HClO具有强氧化性,可以使有机色质褪色而漂白,D项正确。 7.D1、D2、D3、J1[2015·海南卷](双选)下列叙述正确的是( ) A.稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2 B.可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 C.稀硝酸可除去试管内壁的银镜 D.煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2 7.CD [解析]稀盐酸与MnO2不反应,浓盐酸和MnO2在加热条件下才能发生反应,A项错误;玻璃中的成分SiO2能与NaOH反应: 2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O,生成的Na2SiO3具有黏合性,会将瓶口和瓶塞粘在一起,无法打开,B项错误;稀硝酸具有强氧化性,能与Ag发生反应,生成的AgNO3为易溶物质,C项正确;Ca(HCO3)2受热易分解生成CaCO3沉淀: Ca(HCO3)2 CaCO3+CO2↑+H2O,D项正确。 8.D2J1J2[2015·浙江卷]下列说法正确的是( ) A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可 B.做蒸馏实验时,在蒸馏烧瓶中应加入沸石,以防暴沸。 如果在沸腾前发现忘记加沸石,应立即停止加热,冷却后补加 C.在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO 或SO D.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法 8.B [解析]氯水具有漂白性,会将pH试纸漂白,故无法测定其pH,A项错误;蒸馏时,加入沸石的目的是防止暴沸,忘记加沸石时,必须冷却后才可加入沸石,B项正确;加入BaCl2有白色沉淀,再加稀HNO3沉淀不溶解,沉淀可能为BaSO4或AgCl,说明未知液中可能存在SO 、SO 或Ag+,C项错误;将KNO3和NaCl的混合物配成高温下的饱和溶液后蒸发浓缩,趁热过滤可除去溶解度大的KNO3,然后对滤纸上结晶出的NaCl进行冰水洗涤、干燥即可,D项错误。 D3硫及其化合物(涉及绿色化学) 2.C2、D3、E2[2015·重庆卷]下列叙述正确的是( ) A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强 B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强 C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应 D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4 2.B [解析]I、Br同主族,非金属性I<Br,气态氢化物的热稳定性HI<HBr,A项错误;P、Si同周期,非金属性P>Si,最高价氧化物对应的水化物的酸性H3PO4>H2SiO3,B项正确;MgO是碱性氧化物,不能与NaOH反应,C项错误;SO2通入水中显酸性,NO 能将其氧化为SO ,最终生成BaSO4沉淀,D项错误。 7.D3D4I3N3[
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- D单元 非金属及其化合物 单元 非金属 及其 化合物