高考化学二轮复习专题跟踪训练9 专题3 元素及其化合物 第9讲 非金属及其化合doc.docx
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专题跟踪训练(九)
一、选择题
1.(2015·海淀期末)下列关于材料的说法中,正确的是( )
A.光导纤维是信息社会必不可少的有机合成材料
B.棉布、羊毛和涤纶燃烧后都只生成二氧化碳和水
C.航天飞机上的陶瓷防护片属于新型无机非金属材料
D.食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要成分是聚氯乙烯
[解析] 本题考查了化学与STSE,意在考查考生的分析判断能力。
光导纤维的主要成分为SiO2,其不属于有机合成材料,A项错误;羊毛的主要成分为蛋白质,其组成元素除碳、氢、氧外,还有氮、硫等,故羊毛燃烧后的产物中除二氧化碳和水外,还有含氮、硫等元素的化合物,B项错误;聚氯乙烯有毒,不能用来制作食品保鲜膜、塑料水杯等,D项错误。
[答案] C
2.(2015·河南八市联考)A是一种常见的单质,B、C为中学常见的化合物,A、B、C均含有元素X,它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。
下列判断正确的是( )
A.X元素可能为Al
B.X元素可能为Si
C.反应①和②互为可逆反应
D.反应①和②一定为氧化还原反应
[解析] 本题主要考查了常见元素及其化合物之间的转化、可逆反应与氧化还原反应的含义等,意在考查考生的综合判断能力。
若X元素为Al,则A为Al单质,Al与OH-反应生成AlO
与H2,H2是单质,且不满足A、B、C均含有元素X,A项错误;同理知B项错误;由可逆反应的定义知C项错误;反应①为单质(A)生成化合物(B、C)的反应,反应②为化合物(B、C)生成单质(A)的反应,故反应①和②一定为氧化还原反应,D项正确。
[答案] D
3.(2015·合肥一模)下列各组物质中,不满足下图一步转化关系的选项是( )
选项
X
Y
Z
A
Na2O2
NaOH
Na2CO3
B
H2SO4
SO2
SO3
C
H2SiO3
SiO2
Na2SiO3
D
C2H5Br
CH2===CH2
CH3CH2OH
[解析] 本题考查元素化合物之间的转化,意在考查考生对物质转化关系的理解能力。
A项,Na2CO3不能一步转化为Na2O2;B项,H2SO4
SO2
SO3
H2SO4;C项,H2SiO3
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3;D项,C2H5Br
CH2===CH2
CH3CH2OH
C2H5Br。
本题选A。
[答案] A
4.(2015·山东德州一模)一定条件下,等物质的量的下列物质分别与足量的浓盐酸反应,产生Cl2的物质的量最多的是( )
A.MnO2B.KClO3
C.KMnO4D.Ca(ClO)2
[解析] 等物质的量的情况下,氧化剂得到电子越多,产生Cl2的物质的量越多。
MnO2→Mn2+得到2mol电子;KClO3→Cl得到5mol电子;KMnO4→Mn2+得到5mol电子;Ca(ClO)2→2Cl得到2mol电子;KClO3本身提供氯,它产生氯气最多,选择B。
[答案] B
5.(2015·日照调研)下列关于物质的性质与应用相对应的是( )
A.氯气有毒,不可用于自来水的杀菌消毒
B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路
C.硫粉具有还原性,可用于制造黑火药
D.Na2O2具有强氧化性,可用作呼吸面具的供氧剂
[解析] 本题考查了常见元素及其化合物的性质与用途,意在考查考生对化学知识的应用能力。
氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,适量氯气可用于自来水的杀菌消毒,A项不符合题意;Cu与FeCl3溶液发生反应:
Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,B项符合题意;黑火药反应的化学方程式为S+2KNO3+3C
K2S+3CO2↑+N2↑,该反应中硫粉表现出氧化性,C项不符合题意;Na2O2分别与水蒸气、二氧化碳发生反应生成O2,Na2O2既表现出氧化性,又表现出还原性,D项不符合题意。
[答案] B
6.(2015·昆明二检)A、B、C、D有如图所示转化关系:
A
B
CD,则A、D可能是( )
①C、O2 ②Na、O2 ③NaOH、CO2 ④S、O2 ⑤Fe、Cl2
A.①②③B.④⑤
C.①②④D.①②③⑤
[解析] 本题考查元素化合物的性质,意在考查考生对C、Na、S、Fe、Cl等元素的单质和化合物之间相互转化关系的理解与应用。
若A、D分别为C和O2,则B、C分别为CO、CO2;若A、D分别为Na和O2,则B、C分别为Na2O、Na2O2;若A、D分别为NaOH和CO2,则B、C分别为Na2CO3、NaHCO3;若A、D分别为S、O2,则B、C分别为SO2、SO3,但S和O2不能一步反应生成SO3;若A、D分别为Fe和Cl2,则B只能是FeCl3,但FeCl3与Cl2不再反应。
故A项正确。
[答案] A
7.(2015·北京东城期末)下列实验不能达到目的的是( )
A.向Na2SiO3溶液中滴加酚酞,溶液变红,证明Na2SiO3发生了水解反应
B.向HClO溶液中通入SO2,生成H2SO4,证明H2SO4的酸性比HClO强
C.将铝箔在酒精灯火焰上加热,铝箔熔化但不滴落,证明氧化铝熔点高于铝
D.将饱和氯水滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色,证明氯水有漂白性
[解析] 向Na2SiO3溶液中滴加酚酞,溶液变红,说明溶液呈碱性,证明Na2SiO3发生了水解反应,A正确。
HClO具有氧化性,通入SO2,生成H2SO4,发生的是氧化还原反应,证明HClO的氧化性强于H2SO4,B错误。
铝箔熔化但不滴落,说明氧化铝未熔化而铝已熔化,氧化铝的熔点高于铝,C正确。
试纸褪色说明氯水有漂白性,D正确。
[答案] B
8.(2015·河南郑州质量预测)用下图所示实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A.用图①所示装置,蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体
B.按装置②所示的气流方向可用于收集H2、NH3等
C.用图③所示装置,分离CCl4萃取碘水中的I2后的有机层和水层
D.用图④所示装置,可以证明氧化性:
Cl2>Br2>I2
[解析] A项,NH4Cl晶体受热易分解成NH3和HCl;B项,H2、NH3的密度比空气小,收集时应从短管进气;D项,Cl2也能将KI氧化,无法证明氧化性Br2>I2。
[答案] C
9.(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,能产生丁达尔现象
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
[解析] A项错误,Na2CO3受热不分解;B项错误,Fe(OH)3胶体为红褐色;C项正确,三种气体均不与浓硫酸反应;D项错误,SiO2为酸性氧化物,除氢氟酸外,SiO2并不能与其他酸发生反应,且SiO2与氢氟酸反应没有生成盐和水。
[答案] C
10.(2015·安徽合肥教学质量检测)将SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀且不溶解的是( )
①Ba(OH)2溶液 ②Ba(NO3)2溶液 ③BaCl2溶液 ④Ba(ClO)2溶液
A.①②B.①③
C.②④D.③④
[解析] 本题考查SO2的性质,意在考查考生对SO2性质的理解能力。
①Ba(OH)2溶液中通入SO2,先产生BaSO3沉淀,继续通入SO2,沉淀溶解,转化为Ba(HSO3)2,错误;②Ba(NO3)2溶液中通入SO2,发生反应:
2NO
+2SO2+2H2O===2NO↑+3SO
+4H+、Ba2++SO
===BaSO4↓,总反应为Ba(NO3)2+3SO2+2H2O===2NO+BaSO4↓+2H2SO4,正确;③BaCl2与SO2不发生反应,错误;④Ba(ClO)2溶液中通入SO2,发生反应:
ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO
+2H+、Ba2++SO
===BaSO4↓,总反应为Ba(ClO2)+2SO2+2H2O===BaSO4↓+2HCl+H2SO4,正确。
[答案] C
11.(2015·合肥一模)“类比法”是化学学习中的一种常用方法。
下列说法正确的是( )
A.二氧化碳能使漂白粉水溶液先变浑浊后变澄清,二氧化硫也有同样现象
B.加热条件下,钠与氧气反应生成过氧化钠,锂与氧气反应也生成过氧化锂
C.常温下,浓硝酸能使铁、铝钝化,浓硫酸也能使铁、铝钝化
D.氯气可置换出碘化钾溶液中的碘,氟气也可置换出碘化钾溶液中的碘
[解析] 本题考查元素化合物知识,意在考查考生正确运用类比法的能力。
SO2通入漂白粉水溶液发生氧化还原反应:
Ca(ClO)2+2SO2+2H2O===CaSO4↓+2HCl+H2SO4,溶液变浑浊后不变澄清,A项错误;Li与氧气加热时生成Li2O,B项错误;常温下,浓硝酸、浓硫酸均能使铁、铝钝化,C项正确;氟气能与水发生置换反应生成HF和O2,因此氟气不能置换出碘化钾溶液中的碘,D项错误。
[答案] C
12.(2015·绵阳二诊)利用如图所示装置进行实验,仪器a、b、c中分别盛装下列试剂,试管c中现象描述正确的是( )
选项
a
b
c
c试管中现象
A
浓硫酸
Na2SO3
BaCl2溶液
产生白色沉淀
B
稀盐酸
大理石
苯酚钠溶液
产生白色沉淀
C
浓盐酸
KMnO4
FeCl2溶液
溶液褪色
D
浓硝酸
铜片
KI-淀粉溶液
溶液变蓝
[解析] 本题考查了实验现象的正误判断,意在考查考生对实验知识和元素化合物知识的掌握情况。
二氧化硫与氯化钡不反应,c中得不到白色沉淀,A选项错误;苯酚钠溶液中通入二氧化碳,溶液变浑浊,c中得不到白色沉淀,B选项错误;氯气与FeCl2反应生成FeCl3,c中溶液变黄色,没有褪色,C选项错误;二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸把KI氧化成I2,I2遇淀粉变蓝,D选项正确。
[答案] D
二、非选择题
13.(2015·厦门期末)已知A、B、C、D是中学化学常见物质,它们在一定条件下有A+B―→C+D的转化关系。
(1)若A为金属铝,B为氧化铁,则该反应的一种用途是__________。
(2)若A是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,且该反应是工业上制取硝酸的重要反应之一,则该反应的化学方程式为______________________。
(3)若A是淡黄色粉末,常用作供氧剂,C为强碱,则该反应的化学方程式为________________________。
(4)若A、B、D都是有机化合物,其中A、B是家庭厨房中常见调味品的主要成分,且A的相对分子质量比B大14。
①该反应的化学方程式为_______________________________。
②某种以B为反应物的新型电池如图所示,该电池的负极反应式为___________________________________________________。
[解析] 本题考查物质推断、电化学知识,意在考查考生的分析判断能力。
(1)铝与氧化铁在高温下可发生铝热反应,利用该反应可焊接钢轨。
(2)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为NH3,工业上可利用氨的催化氧化反应制取NO,NO与O2反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸。
氨的催化氧化反应的化学方程式为:
4NH3+5O2
4NO+6H2O。
(3)能作供氧剂的淡黄色粉末为Na2O2,Na2O2与水反应可生成强碱NaOH,反应的化学方程式为:
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
(4)①由题目信息可知:
A为乙酸,B为乙醇,则A与B发生酯化反应生成乙酸乙酯和H2O,从而可写出反应的化学方程式。
②该电池中乙醇在负极发生氧化反应,生成乙酸,其电极反应式为:
C2H5OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+。
[答案]
(1)焊接钢轨
(2)4NH3+5O2
4NO+6H2O
(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(4)①CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O
②C2H5OH-4e-+H2O===CH3COOH+4H+
14.(2014·江苏卷)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为________________;该操作将I2还原为I-的目的是________________。
(2)操作X的名称为____________________。
(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是________________________;锥形瓶里盛放的溶液为________________________。
(4)已知:
5SO
+2IO
+2H+===I2+5SO
+H2O。
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO
中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO
的实验方案:
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;_____________________________________________。
实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
[解析]
(1)该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应,离子方程式为SO
+I2+H2O===SO
+2I-+2H+。
含碘废液中碘以I-、I2的形式存在,将废液中的I2还原为I-的目的是使CCl4中碘进入水层。
(2)操作X为分液操作。
(3)温度越高,Cl2溶解度越小,且随温度升高,Cl2会把I2进一步氧化为IO
。
实验控制在较低温度下进行,是为了使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化)。
锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的Cl2,故锥形瓶中盛放的溶液为NaOH溶液。
(4)检验I-,可以利用I-的还原性,先加入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,则说明废水中含有I-,若溶液不变蓝,则说明废水中不含有I-;检验IO
,可以利用IO
的氧化性,先加入淀粉溶液,再加盐酸酸化,最后滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,则说明废水中含有IO
,若溶液不变蓝,则说明废水中不含有IO
。
[答案]
(1)SO
+I2+H2O===2I-+SO
+2H+ 使CCl4中的碘进入水层
(2)分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液
(4)从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I-;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I-。
另从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO
,若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO
15.(2015·广东卷)NH3及其盐都是重要的化工原料。
(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为__________。
(2)按如图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是_______,原因是___________。
稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是________________________。
(3)设计实验,探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
限选试剂与仪器:
固体NH4Cl、蒸馏水、100ml容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)
①实验目的:
探究__________对溶液中NH4Cl水解程度的影响。
②设计实验方案。
拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中“V(溶液)”表示所配制溶液的体积)。
物理量
实验序号
V(溶液)/mL
……
1
100
……
2
100
……
③按实验序号1所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为Y,则NH4Cl水解反应的平衡转化率为________(只列出算式,忽略水自身电离的影响)。
[解析]
(1)固固加热制气体,应选A为发生装置;NH3密度比空气小,可采用C收集气体;NH3极易溶于水,为防止倒吸,选用G进行尾气处理。
(2)A瓶中压强比B瓶中压强大,打开旋塞1,HCl气体进入B瓶并与NH3反应生成NH4Cl,B瓶中产生白烟。
反应后B瓶中压强减小,关闭旋塞1,打开旋塞2,烧杯中的石蕊水溶液倒吸入B瓶,因B瓶中HCl有剩余,得到的溶液显酸性,溶液变红色。
(3)①根据所给试剂和仪器可探究温度或浓度对NH4Cl水解程度的影响。
②配制100mL溶液时加入NH4Cl的质量不同,通过pH读数变化,可探究浓度对NH4Cl溶液水解的影响;取等浓度等体积的NH4Cl溶液,测不同温度下溶液的pH,来探究温度对NH4Cl溶液水解的影响。
③NH4Cl的水解平衡转化率为
,其中c(H+)=10-Ymol·L-1,c(NH4Cl)=
mol·L-1,代入可得NH4Cl的水解平衡转化率为
。
[答案]
(1)ACG
(2)①产生白色的烟 A瓶中压强比B瓶中压强大,打开旋塞1,HCl进入B瓶并与NH3混合,发生反应HCl+NH3===NH4Cl,生成的NH4Cl为白色固体小颗粒 ②烧杯中的石蕊水溶液倒吸进入到B瓶中,溶液显红色
(3)①温度(或浓度)
②温度的影响
物理量
实验序号
V(溶液)/mL
m(NH4Cl)/g
温度(℃)
pH
1
100
m1
T1
pH1
2
100
m1
T2
pH2
或浓度的影响
物理量
实验序号
V(溶液)/mL
m(NH4Cl)/g
温度(℃)
pH
1
100
m1
T
pH1
2
100
m2
T
pH2
③(5.35×10-Y)/m1
16.中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(部分产物未列出)。
A是一种金属单质,D是一种非金属固体单质。
请回答下列问题。
(1)A、C的化学式分别为A__________,C__________。
(2)F的浓溶液与A反应过程中,F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是__________。
A.C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
B.Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
C.Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
D.FeO+H2SO4===FeSO4+H2O
(3)写出反应E+H2O2―→F的化学方程式:
_________________。
(4)若反应F+D―→E转移电子数为6.02×1023,则消耗D的质量为______________________________________________________。
[解析] A
B―→C,则A为变价金属Fe,B为FeSO4,C为Fe2(SO4)3,由F―→C知F为H2SO4,进而推出D为S,E为SO2,故F+D―→E为2H2SO4(浓)+S
3SO2↑+2H2O,所以转移1mole-时,消耗S的质量为8g。
[答案]
(1)Fe Fe2(SO4)3
(2)C (3)SO2+H2O2===H2SO4 (4)8g
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