创新设计高考化学江苏专用二轮专题提升练第10讲 常见非金属单质及其化合物含新题及解析.docx
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创新设计高考化学江苏专用二轮专题提升练第10讲常见非金属单质及其化合物含新题及解析
第10讲 常见非金属单质及其化合物
一、小题对点练
一、非金属单质及其化合物的性质及用途
1.(2014·江苏,3)下列物质性质与应用对应关系正确的是( )。
A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料
B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂
C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张
D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料
解析 A项,晶体硅作半导体材料是因为具有特殊的导电性,而与熔点高硬度大无关,错误;B项,Al(OH)3具有弱碱性,可以中和胃酸,正确;C项,漂白粉漂白纸张是因为其具有漂白性,而与稳定性无关,错误;D项,氧化铁用作红色涂料是因为其显红棕色且化学性质相对较稳定,而与能否与酸反应无关,错误。
答案 B
2.下列有关物质性质的描述和该性质的应用均正确的是( )。
A.氨气具有氧化性,用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
B.氢氟酸具有强酸性,用氢氟酸蚀刻玻璃
C.二氧化硫具有还原性,用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气
D.铜的金属活泼性比铝的弱,可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸
解析 A项,用浓氨水检验氯气管道是否漏气是因为发生反应:
3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2,生成了白烟,体现了氨气的还原性,错误;B项,氢氟酸具有弱酸性,用氢氟酸蚀刻玻璃发生的反应为SiO2+4HF===SiF4+2H2O,没有体现氢氟酸的酸性,错误;C项,用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气时发生反应Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4;体现了SO2的还原性D项,常温下浓硝酸能使铝钝化,表面生成致密的氧化膜,形成保护层,可以用铝罐贮运浓硝酸,而常温下铜能与浓硝酸发生反应而溶解。
答案 C
3.下列实验过程中,始终无明显现象的是( )。
A.NO2通入FeSO4溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中
C.NH3通入AlCl3溶液中D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中
解析 A项,NO2与水反应生成硝酸,硝酸可将Fe2+氧化为Fe3+,溶液由浅绿色变为黄色,不符合;B项,碳酸的酸性比盐酸弱,故CO2与CaCl2溶液不反应,符合;C项,氨气溶于水得到氨水,Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
,生成白色沉淀Al(OH)3不溶于氨水,不符合;D项,SO2+H2OH2SO3,在酸性环境下,硝酸将H2SO3氧化为H2SO4,生成白色沉淀BaSO4,不符合。
答案 B
4.C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素,下列关于其单质及其化合物的说法中正确的是( )。
A.三种元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.二氧化物都属于酸性氧化物,能与碱反应而不能与任何酸反应
C.最低价的气态氢化物都具有还原性,易与O2发生反应
D.其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:
H2SO4>H2SiO3>H2CO3
解析 A项,Si元素性质活泼,具有亲氧性,在自然界中无游离态,错误;B项,SiO2能与HF反应,错误;C项,C、Si、S三种元素低价态气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S,都具有还原性,易与O2发生反应,正确;D项,非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强:
H2SO4>H2CO3>H2SiO3,错误。
答案 C
5.下列有关物质的性质及应用说法正确的是( )。
A.干燥的Cl2和氯水均能使鲜花褪色
B.SiO2具有导电性,可用于制造半导体材料
C.P2O5能与水反应,可用于干燥氨气
D.Fe2+、SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,前者表现出还原性后者表现出漂白性
解析 A项,干燥的氯气不具有漂白性,但鲜花中含有水分与氯气反应生成次氯酸,可以使鲜花褪色,正确;B项,SiO2不导电,晶体硅可作为半导体材料,错误;C项,P2O5是酸性干燥剂,不能用于干燥碱性气体氨气,错误;D项,二者均表现为还原性,错误。
答案 A
二、非金属单质及其化合物的相互转化
6.(2014·江苏,8)下列各组物质中,不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是( )。
物质
组别
甲
乙
丙
A
Al
HCl
NaOH
B
NH3
O2
HNO3
C
SiO2
NaOH
HF
D
SO2
Ca(OH)2
NaHCO3
解析 A项,Al与HCl、NaOH均能反应:
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,HCl能与NaOH反应:
HCl+NaOH===NaCl+H2O;B项,O2不与HNO3反应;C项,SiO2能与NaOH、HF反应:
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O、SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,NaOH能与HF反应:
NaOH+HF===NaF+H2O;D项,SO2能与Ca(OH)2、NaHCO3反应:
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O、SO2+NaHCO3===NaHSO3+CO2,Ca(OH)2能与NaHCO3反应:
Ca2++OH-+HCO
===CaCO3↓+H2O。
答案 B
7.X、Y、Z是三种常见的单质,甲、乙是两种常见的化合物。
下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是( )。
选项
X
Y
Z
甲
乙
A
H2
Si
Cl2
SiCl4
HCl
B
Mg
C
O2
CO2
MgO
C
Zn
Fe
Cl2
FeCl2
ZnCl2
D
O2
N2
H2
NH3
H2O
解析 解答本题时,可将选项代入框图逐一验证,因为Fe与Cl2反应生成的是FeCl3而不是FeCl2,所以C项不符合。
答案 C
8.(2014·江苏百校联考)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如下图所示)。
下列说法正确的是( )。
A.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.如图所示转化反应都是氧化还原反应
解析 A错,碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小;B对,因为该反应属于氯元素的歧化反应,其化合价既有升高又有降低;故Cl2既是氧化剂,又是还原剂,C错,Cl2与铁在加热的条件下反应;D错,生成Na2CO3、NaHCO3的两个反应都不是氧化还原反应。
答案 B
三、非金属单质及其化合物的实验探究
9.用如图所示装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。
气体
a
b
c
d
CO2
稀盐酸
CaCO3
饱和Na2CO3溶液
浓H2SO4
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
浓H2SO4
SO2
稀H2SO4
Cu
品红溶液
浓H2SO4
H2
稀盐酸
锌粒
NaOH溶液
浓H2SO4
上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是( )。
A.CO2 B.Cl2
C.SO2 D.H2
解析 制备CO2时不能用饱和碳酸钠溶液吸收其中HCl,因为CO2也能溶于饱和碳酸钠溶液中,A错误。
除去Cl2中混有的HCl气体不能用NaOH溶液,因为Cl2也能与NaOH溶液反应,B错误。
铜与稀硫酸不反应,不能用于制备SO2,C错误。
答案 D
10.(2014·冀州期中)用4种溶液进行实验,下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系中错误的是( )。
选项
操作及现象
溶液
A
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
Ca(OH)2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,溶液没有明显变化,再通入氨气,溶液变浑浊
CaCl2溶液
解析 将CO2通入Na2SiO3溶液中,反应生成不溶性的硅酸,CO2过量时,硅酸不溶解,故B项错误。
答案 B
11.如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质推压到甲针筒内,进行表中所列的4个不同实验(气体体积在同温同压下测定)。
下列说法正确的是( )。
实验序号
甲针筒内物质
乙针筒内物质
1
10mLHCl
10mLNH3
2
30mLNO2
10mLH2O(液)
3
20mLHBr
10mLCl2
4
10mLCCl4
10mLNH3
A.上述4个实验均发生了氧化还原反应
B.实验2,甲针筒内最终的无色气体是NO
C.实验3,甲针筒内充满黄绿色气体
D.实验4,甲针筒内活塞将向右移动
解析 选项A,实验1发生的反应是化合反应,反应前后各种元素的化合价都没有发生变化,所以是非氧化还原反应。
选项B,NO2与H2O发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以甲针筒内最终的无色气体是NO。
选项C,HBr和Cl2反应生成HCl和红棕色的Br2蒸气。
选项D,NH3是极性分子,不溶于非极性溶剂CCl4,故甲针筒内活塞将向左移动。
答案 B
二、大题冲关练
12.(2014·福建理综,25)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某研究小组进行如下实验:
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为____________________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_______________________________________________________________________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为____________(填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO
的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是__________________(填序号)。
A.测定溶液的pH B.加入Ba(OH)2溶液
C.加入盐酸 D.加入品红溶液
E.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是____________________________________________________________________________。
实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。
测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
溶液出现蓝色且30s内不褪色
(已知:
滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为______________g·L-1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果_____________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
解析
(1)装置Ⅰ中浓H2SO4与Na2SO3发生复分解反应制取SO2,其化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)装置Ⅱ中已有晶体析出,可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。
(3)食盐水和浓H2SO4不能吸收SO2,故b、c错误;a项,瓶口封闭易造成实验事故,错误;d项,既能吸收SO2,又能防止发生倒吸,正确。
(4)HSO
电离显酸性,水解显碱性,要证明HSO
的电离程度大于水解程度,则证明NaHSO3溶液显酸性即可,故可通过测定溶液的pH,或用蓝色石蕊试纸检测等方法。
(5)Na2S2O5晶体被空气氧化的产物为Na2SO4,故可通过检验SO
离子来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,其具体方案为:
取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则说明Na2S2O5晶体已被氧化。
(6)①根据滴定反应的化学方程式:
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,可计算葡萄酒中抗氧化剂的残留量,即SO2的含量为
=0.16g·L-1。
②若有部分HI被氧化生成I2,则滴定时消耗标准液的体积偏小,则测得结果偏低。
答案
(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4(浓)===2NaHSO4+SO2↑+H2O)
(2)过滤 (3)d (4)A、E
(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
(6)①0.16 ②偏低
13.氨气是一种重要的工业产品,也是一种重要的化工原料。
为研究氨气的制备及性质,某学习小组进行了下面的探究活动:
(1)实验室中往往采用熟石灰与氯化铵制备氨气,写出该反应的化学方程式(注明反应条件)__________________________________________。
(2)实验室中还可以采用如图1装置(略去了夹持装置)和药品快速制备氨气:
图1
①甲同学不明白该方法中制备氨气的原理,于是学习小组内成员展开了讨论,得出了下面的结论,其中不正确的是__________________(填字母序号)。
a.氨水中的NH3·H2O易分解
b.氨水中存在可逆反应:
NH3+H2ONH3·H2ONH
+OH-,NaOH晶体使该可逆反应的平衡向左移动
c.反应原理与铵盐、熟石灰制备氨气的反应原理相同
d.NaOH溶于水放出热量,使NH3·H2O分解
②乙同学取质量分数为34%密度为0.89g·mL-1的浓氨水10mL,用过量的NaOH与之混合,然后用500mL的烧瓶收集氨气。
请你计算最多可收集满标准状况下的氨气__________________个烧瓶。
(3)丙同学进行氨气的喷泉实验探究。
①收集氨气时需要用干燥剂干燥,如图2,装置B中盛装的干燥剂是__________________。
②该同学利用图3装置,成功地完成了喷泉实验。
请你简要地写出该同学操作的正确方法:
_______________________________________________。
解析
(2)第二种制备氨气的方法中利用了一水合氨的分解反应,NaOH晶体溶于浓氨水放出大量的热,c(OH-)增大,NH3+H2ONH3·H2ONH3·H2ONH
+OH-平衡左移,使NH3的溶解度减从而放出NH3,与铵盐、熟石灰的反应原理不同;若10mL34%的0.89g·mL-1的浓氨水中的NH3·H2O全部分解,生成的NH3的物质的量为10mL×34%×0.89g·mol-1÷35g·mol-1=0.0865mol,标准状况下的体积为0.0865mol×22.4L·mol-1=1.9376L,用体积为0.5L的烧瓶收集时,因为最后一瓶收集不满,故最多只能收集满3个烧瓶。
(3)干燥管中只能盛装固体干燥剂,但氨气不能用无水氯化钙干燥,故可用碱白灰。
答案
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)①c ③3
(3)①碱石灰 ②用一手指肚堵住塑料瓶上的小孔,然后轻轻挤压塑料瓶,将少量水挤入烧瓶,手指肚离开小孔
14.(2014·南通一调)NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍。
NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等。
工业上生产NaClO2的工艺流程如下:
(1)ClO2发生器中的反应为2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。
实际工业生产中可用硫磺、浓硫酸代替反应原料中的SO2,其原因为_________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)反应结束后,向ClO2发生器中通入一定量空气的目的是_______________________________________________________________。
(3)吸收器中生成NaClO2的离子反应方程式为____________________,
其中反应温度不能高于5℃可能的原因是_______________________。
(4)某化学兴趣小组用如图所示装置制备SO2并探究SO2与Na2O2的反应。
①为除去过量的SO2,C中盛放的试剂为__________________。
②D中收集到的气体可使带余烬的木条复燃,B中发生的反应可能为__________________________、Na2O2+SO2===Na2SO4。
解析
(1)硫磺与浓硫酸发生归中反应制备SO2气体。
(2)制备气体时,最后一般都用空气排出系统中残留气体。
(3)温度过高会使H2O2分解;若生成NaClO2的反应为放热反应,则温度过高会使反应物转化率降低。
(4)①过量SO2气体可用碱性溶液(如NaOH溶液)或氧化性溶液(如KMnO4溶液)吸收。
②SO2作为酸性氧化物类似于CO2,故SO2与Na2O2反应,可能有O2生成。
答案
(1)S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O
(2)驱赶出ClO2,确保其被充分吸收
(3)2ClO2+2OH-+H2O2===2ClO
+O2+2H2O 提高ClO2的利用率(或防止H2O2分解)
(4)①NaOH溶液(或KMnO4溶液)
②2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2
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