2014高考化学 突破课时训练 专题十 非金属及其化合物.pdf

专题十　非金属及其化合物
(时间:45分钟　满分:100分)
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考点题号(难易度)非金属元素及其化合物的性质2(易),3(易),8(易)常见气体性质1(易)离子的检验4(易)非金属氧化物及环境污染11(中)无机综合应用5(易),6(易),7(中),9(中),10(中)一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分)
1.(2013江西南昌模拟)四支试管分别充满O2、NO2、Cl2、NH3四种气体,把它们分别倒立于盛有下列各种液体的水槽中,发生的现象如图所示,其中充满Cl2的试管是(　C　)
解析:四种气体中,只有NH3极易溶于盐酸,所以A为NH3;NO2溶于水时发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,所以B为NO2;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,所以C为Cl2;只有O2不溶于水,所以D为O2。

2.(2013河北石家庄一中高三二模)有些科学家提出硅是“21世纪的能源”,这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。

下列关于硅的说法不正确的是(　D　)
A.高纯度的单质硅被广泛用于制作计算机芯片
B.硅可由二氧化硅还原制得
C.常温时硅与水、空气和酸不反应,但能与氢氟酸反应
D.自然界硅元素的贮量丰富,并存在大量的单质硅
解析:硅元素在自然界中只有化合态。

3.(2013山东青州模拟)为预防“H1N1”甲型流感,同学们每天用“84”消毒液(NaClO溶液)消毒,下列说法不正确的是(　B　)
A.NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性
B.1 mol Cl2与足量NaOH溶液反应转移2 mol电子
C.NaClO溶液的漂白原理与Na2O2相同,与SO2不同
D.“84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)混合使用可能会产生有毒的氯气
解析:NaClO具有强氧化性,能使蛋白质变性,A对;在反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O中氯气既是氧化剂,又是还原剂,1 mol Cl2参加反应转移1 mol电子,B错;NaClO、Na2O2具有强氧化性而漂白,SO2与有色物质化合而漂白,C对;NaClO具有强氧化性,“洁厕灵”中的盐酸具有还原性,会发生反应NaClO+2HClNaCl+Cl2↑+H2O,D对。

4.(2013黑龙江大庆二模)如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。

向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。

已知:2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。

对实验现象的“解释或结论”正确的是(　D　)
选项实验现象解释或结论Aa处变蓝,b处变红棕色氧化性:Cl2>Br2>I2Bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性:F>Cl-解析:a处变蓝,b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2,Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;c处先变红,说明氯气与水生成酸性物质,后褪色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B项错误;d处立即褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;e处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,证明还原性:Fe2+>Cl-,D项正确。

5.(2013辽宁盘锦一模)一种盐X与氢氧化钠共热,可放出无色气体Y,Y经过一系列氧化后再溶于水可得Z溶液,Y和Z溶液反应又生成X,则X可能是下列中的(　B　)
A.(NH4)2SO4
B.NH4NO3
C.NH4Cl
D.NH4HCO3
解析:与氢氧化钠共热放出的无色气体Y一定是NH3,NH3经过一系列氧化后生成NO2,NO2溶于水可得HNO3,NH3和HNO3得到NH4NO3。

6.(2013江苏扬州三模)下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是(　C　)
选项XYZ箭头上所标
数字的反应条件ASiO2Na2SiO3H2SiO3①与Na2CO3熔融BNaClNaHCO3Na2CO3②加热CN2NO2HNO3③加热DCCOCO2④灼热炭粉解析:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,向Na2SiO3溶液中加入比H2SiO3酸性强的物质会得到H2SiO3,H2SiO3和NaOH反应得到Na2SiO3,H2SiO3SiO2+H2O,A可以
;NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,Na2CO3和盐酸反应得到NaCl,B可以;N2和O2化合只能得到NO,C不可以;C在O2中燃烧不充分得到CO,2CO+O22CO2,CO2+C2CO,
2Mg+CO22MgO+C,D可以。

7.(2013山东日照质检)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是(　C　)
A.开始加入合金的质量可能为16.4 g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
C.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL
D.标准状况下产物NO的体积为22.4 L
解析:合金增加的质量即为OH-的质量,则n(OH-)==0.3 mol,
V(NaOH溶液)==0.1 L,即为100 mL,C对;根据电子守恒和电荷守恒可知,反应中转移的电子为0.3 mol。

若全部为Mg,质量为3.6 g,若全部是铜,质量为9.6 g,A错;被还原的硝酸为0.1 mol,起酸性作用的硝酸为0.3 mol,B错;标准状况下产物NO的体积为2.24 L,D错。

二、非选择题(共4小题,共58分)
8.(2013广东六校联考)(12分)过氧化氢(H2O2)是一种无色黏稠液体,它的水溶液俗称双氧水,呈弱酸性,常用作无公害的消毒杀菌剂和漂白剂等。

(1)下列说法正确的是 。

?
A.过氧化氢分子中既有极性键又有非极性键
B.H2O2与H2O互为同素异形体
C.34 g H2O2中含有的阴离子数为NA
D.实验室可以利用过氧化氢制取氧气
(2)H2O2是一种二元弱酸,请写出它的第二步电离方程式:
。

?
(3)将H2O2溶液加入酸性FeCl2溶液中,溶液由浅绿色变为棕黄色,写出该反应的离子方程式:　。

?
(4)某厂工业废水中含有一定量氯气,为了除去氯气,常加入H2O2作脱氯剂,写出该反应的化学方程式: 。

?
解析:(1)由同种元素形成的不同单质互为同素异形体,B错;H2O2属于共价化合物,不含阴离子,C错。

(2)弱酸分步电离:H2O2H+H+、H+H+。

(3)H2O2具有强氧化性,酸性条件下将FeCl2氧化为FeCl3,本身被还原为
H2O:H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O。

(4)H2O2作脱氯剂时,H2O2作还原剂,将Cl2还原为HCl,本身被氧化为
O2:H2O2+Cl22HCl+O2。

答案:(1)AD
(2)H+H+
(3)H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O
(4)H2O2+Cl22HCl+O2。

9.(2013天津大港区联考)(15分)如图表示常见元素单质及化合物相应关系,某些生成物已略去。

已知:反应①为氯碱工业的基础反应;X、Y为常见金属,Z为形成酸雨的主要成分。

请回答下列问题:
(1)D的电子式 ;H为 (填化学式)。

?
(2)完成下列方程式:
①空气中含量最高的气体与C反应的化学反应方程式
;?
②反应②的化学反应方程式 ;?
③足量B通入H溶液的离子反应方程式?
。

?
解析:氯碱工业基础反应为电解饱和食盐水的反应,反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,故D为NaOH;又因为B能与金属X反应,故B、C分别为Cl2、H2;联想Cl2能与Fe、Cu、Na等反应,若X为Fe(Cu),则E为FeCl3(CuCl2),F为
Fe2O3(CuO);反应②为金属与金属氧化物在高温下发生的反应,应该是铝热反应,可推测Y为Al,则G为Al2O3,则I为
NaAlO2。

形成酸雨的主要气体为SO2和NOx,过量二氧化硫气体通入氢氧化钠溶液生成NaHSO3,NaAlO2溶液中通过量SO2气体也生成NaHSO3。

若Z为NO2,NO2通入NaOH溶液生成NaNO3、NaNO2和H2O,题中H溶液中溶质只有一种,所以Z只能为SO2,H为NaHSO3。

空气中含量最高的气体为N2,N2与H2反应方程式为N2+3H22NH3。

反应②化学方程式为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3或
2Al+3CuO3Cu+Al2O3。

Cl2具有氧化性,HS具有还原性,足量Cl2通入NaHSO3溶液中发生氧化还原反应,离子方程式为
Cl2+HS+H2O2Cl-+S+3H+。

答案:(1)Na+H]-　NaHSO3
(2)①N2+3H22NH3
②2Al+Fe2O32Fe+Al2O3(或2Al+3CuO3Cu+Al2O3)
③Cl2+HS+H2O2Cl-+S+3H+
10.(2013湖北襄阳调研)(15分)物质的转化关系如图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。

其中甲为淡黄色固体化合物,乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化,用两根玻璃棒分别蘸取化合物A、G的浓溶液并使它们接近,有大量白烟生成。

请回答下列问题:
(1)写出甲的电子式: 。

?
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式: 。

?
(3)A溶于水得到溶液X,在25 ℃下,将a mol·L-1的X与b mol·L-1的G溶液等体积混合,溶液显中性,则所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ,?
用含a和b的代数式表示出该混合溶液中X的电离平衡常数 。

?
(4)工业上采用的一种污水处理方法是:保持污水的pH在5.0～6.0之间,通过如图装置处理污水。

①电解池阳极发生了两个电极反应,其中一个反应生成一种无色气体,则阳极的电极反应式分别是:Ⅰ. ;Ⅱ. 。

?
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分Y物质参加循环(见上图)。

Y物质的化学式是 。

?
解析:(1)甲为淡黄色固体化合物且能与水反应,应为Na2O2。

乙为金属单质且在酸G的浓溶液中发生钝化,G为H2SO4或HNO3, G的浓溶液与A的浓溶液接近能产生白烟,说明G具有挥发性,故G为HNO3,A为NH3;NH3与O2反应生成NO和H2O,再结合B能与甲(Na2O2)反应,故B为H2O,C为NO,E为NO2。

根据Na2O2与H2O的反应,可知D为NaOH,乙能与NaOH溶液反应,应为Al。

(2)A为NH3,反应Ⅰ的化学方程式:4NH3+5O24NO+6H2O。

(3)A溶于水得到一水合氨,与HNO3反应,根据溶液显中性,则有c(OH-)=c(H+),结合电中性,可知c(N)=c(N)=mol·L-1。

电离平衡常数K=,c(OH-)=10-7mol·L-1、
c(NH3·H2O)=mol·L-1,故K=。

(4)①在甲烷燃料电池中,通入空气的电极为正极,与之相连的电极为阳极,故单质乙(Al)本身被氧化为Al3+;结合“一个反应生成一种无色气体”可知溶液中的OH-被氧化为O2。

②甲烷燃料电池中CH4在负极被氧化为CO2,故循环的Y物质应为CO2。

答案:(1)Na+]2-Na+
(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)c(N)=c(N)>c(OH-)=c(H+)　K=(4)①Al-3e-Al3+　4OH--4e-2H2O+O2↑　②CO2
11.(16分)某化学探究小组欲对SO2的化学性质进行如下探究,请你帮助他完成实验报告。

物质类别化学性
质预测实验验证实验操作实验
现象实质(用离子
方程式表示)二氧
化硫酸性
氧化物与水
反应将盛满SO2气体的试管倒立在水中,并测定试管中溶液的pH①　?
?
?SO2+H2O
H2SO3与碱
反应② ?
?出现白
色沉淀③ ?
?(2)该探究小组还根据SO2中S元素的化合价,预测并通过实验探究SO2的其他性质。

探究过程中选用的实验药品有:浓硫酸、亚硫酸钠固体、Na2S溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液等。

探究过程的实验装置图如图所示,请回答下列问题。

①请你完成下列表格。

装置药品作用A验证二氧化硫的还原性BC品红溶液②A中发生反应的离子方程式为　。

?
③实验时C中的实验现象是 。

?
④D装置的作用是 。

E是尾气处理装置,有人认为E装置中可以加入足量的Ba(NO3)2溶液,你认为是否合理,请结合离子方程式加以说明:　?
?
。

?
解析:(1)二氧化硫在水中的溶解度较大,将盛满SO2气体的试管倒立在水中,由于二氧化硫的溶解造成试管内压强减小,导致液面上升。

同时,二氧化硫的水溶液即亚硫酸呈酸性,所以溶液的pH<7。

验证二氧化硫与碱反应时,由于题目要求“出现白色沉淀”,因此不能用NaOH、KOH等碱溶液,必须用Ba(OH)2或Ca(OH)2等碱溶液。

(2)根据所提供的药品,验证二氧化硫的还原性,可选择具有强氧化性的酸性高锰酸钾溶液。

品红溶液显然是验证二氧化硫的漂白性,现象是品红溶液褪色。

具有还原性的Na2S判断SO2具有氧化性。

二氧化硫的水溶液呈酸性,在酸性环境中N可将溶液中+4价的S氧化为S并生成BaSO4沉淀,同时N被还原为NO,带来新的污染。

答案:(1)①试管中液面上升,溶液pH<7
②将二氧化硫气体通入足量澄清石灰水[或Ba(OH)2溶液]中
③SO2+Ca2++2OH-CaSO3↓+H2O(或SO2+Ba2++2OH-BaSO3↓+H2O)
(2)①
装置药品作用A酸性高锰酸钾溶液BNa2S溶液验证二氧化硫的氧化性C验证二氧化硫的漂白性
②5SO2+2Mn+2H2O2Mn2++5S+4H+
③品红溶液褪色
④防倒吸　不合理,因为发生的反应为3Ba2++2N+3SO2+2H2O
3BaSO4↓+2NO↑+4H+,生成的NO仍然对环境有污染
：
：。