2020高考化学一轮综合复习第四章非金属及其化合物章末总结练习-精装版

教学资料范本2020高考化学一轮综合复习第四章非金属及其化合物章末总结练习-精装版编辑：__________________时间：__________________【精选】20xx最新高考化学一轮综合复习第四章非金属及其化合物章末总结练习章末总结章末总结一几种重要的物质性质比较一、氢化物(HCl、H2S、NH3)的比较1．HCl、H2S和NH3的制取方法HCl H2S NH3反应原理利用食盐和浓硫酸在不加热或稍微加热的条件下，进行反应：NaCl＋H2SO4(浓)=====△NaHSO4＋HCl↑用硫化亚铁跟稀盐酸或稀硫酸反应：FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑，FeS＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2S↑用NH4Cl固体与消石灰混合加热：Ca(OH)2＋2NH4Cl=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O反应装置固体＋液体――→△气体固体＋液体―→气体固体＋固体――→△气体收集方法向上排空气法向上排空气法向下排空气法尾气处理用水或碱溶液吸收用碱溶液吸收用稀酸溶液吸收2.HCl、H2S和NH3的性质比较HCl H2S NH3酸碱性水溶液显强酸性，与碱反应生成盐和水，如NaOH＋HCl===NaCl＋H2O水溶液显弱酸性，与碱反应生成盐和水，如2NaOH＋H2S===Na2S＋2H2O水溶液显弱碱性，与酸反应生成盐，如NH3＋HCl===NH4Cl氧化性与活泼金属反应，表现氧化性，如Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑与较活泼金属反应，表现氧化性－还原性与强氧化剂(如MnO2、KClO3等)反应：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O与较强的氧化剂(如O2、Cl2、SO2等)反应：H2S＋Cl2=====△S＋2HCl，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O与某些金属氧化物(氧化剂，如CuO等)反应：3CuO＋2NH3=====△3Cu＋N2＋3H2O与AgNO3溶液反应与AgNO3溶液反应生成白色沉淀：AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3与AgNO3溶液反应生成黑色沉淀：2AgNO3＋H2S===Ag2S↓＋2HNO3与AgNO3溶液反应先生成白色沉淀，氨气过量时，沉淀溶解：AgNO3＋NH3＋H2O===AgOH↓＋NH4NO3，AgNO3＋3NH3＋H2O===Ag(NH3)2OH＋NH4NO3二、氧化物(CO2、SO2和SiO2)的比较1．CO2、SO2和SiO2的物理性质比较CO2SO2SiO2色、态、味无色无味气体无色刺激性气味气体无色晶体水溶性能溶于水(1∶1) 易溶于水(1∶40) 不溶于水密度比空气大比空气大较大熔沸点较低，固态易升华较低，易液化较高2.CO2、SO2和SiO2的化学性质比较CO2SO2SiO2与水的反应CO2＋H2O??H2CO3SO2＋H2O??H2SO3不与水反应与碱的反应(以NaOH溶液为例) 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O(CO2不足)2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O(SO2不足)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2ONaOH＋CO2===NaHCO3(CO2足量)NaOH＋SO2===NaHSO3(SO2足量)与碱性氧化物反应CaO＋CO2=====高温CaCO3CaO＋SO2=====高温CaSO3CaO＋SiO2=====高温CaSiO3与Na2CO3反应Na2CO3(aq)＋CO2＋H2O===2NaHCO3Na2CO3(aq)＋SO2===Na2SO3＋CO2Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑与酸的反应—2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，2HNO3(稀)＋3SO2＋2H2O===2NO＋3H2SO4SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O三、三大强酸(盐酸、硫酸和硝酸)的比较1．HCl、H2SO4和HNO3的物理性质比较HCl(盐酸) H2SO4(硫酸) HNO3(硝酸)颜色、状态纯净的盐酸为无色液体，常见的盐酸中因含有工业杂质(Fe3＋)而呈黄色纯硫酸是一种无色无味油状液体纯净的硝酸为无色液体，常见浓硝酸因溶有分解产生的NO2而呈黄色水溶性以任意比与水互溶以任意比与水互溶以任意比与水互溶挥发性易挥发，挥发出HCl气体高沸点，难挥发易挥发，挥发出HNO3气体2.HCl、H2SO4和HNO3的化学性质比较(1)不稳定性浓硝酸具有不稳定性，见光或受热易发生分解，化学方程式为4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，而盐酸、硫酸则不易分解.注意久置浓硝酸呈黄色，是因为溶解了HNO3分解生成的NO2.因此，实验室中存放浓硝酸时，应放在棕色试剂瓶中，并置于冷暗处.向变黄的浓硝酸中通入足量空气(或氧气)能使其变成无色，发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3.(2)强酸性盐酸、硫酸、硝酸均为强酸，具有酸的通性，能使酸碱指示剂变色，能与金属、碱、碱性氧化物、弱酸盐等发生反应.①与酸碱指示剂的显色盐酸、稀H2SO4、稀HNO3均能使紫色石蕊溶液显红色.注意浓HNO3具有强酸性和强氧化性，能使紫色石蕊溶液先显红色(表现强酸性)，后褪色(表现强氧化性、漂白性).②与金属的反应盐酸、稀H2SO4与金属活动性顺序中位于H之前的金属单质发生置换反应，反应通式：活泼金属＋酸(盐酸或稀H2SO4)―→相应的盐＋H2↑.例如：Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑HNO3为氧化性酸，与金属活动性顺序中除Pt、Au之外的金属都能发生氧化还原反应，HNO3中的氮元素被还原.其中Fe、Cu、Hg、Ag等分别与稀HNO3、浓HNO3反应的通式：金属＋稀HNO3―→硝酸盐＋NO↑＋H2O.例如：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O金属＋浓HNO3―→硝酸盐＋NO2↑＋H2O.例如：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O③与碱的反应盐酸、H2SO4、HNO3都能与碱发生中和反应，反应通式：酸＋碱―→盐＋水.例如：HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2OCu(OH)2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O注意若碱中金属元素的化合价较低，具有还原性，则与HNO3、浓H2SO4不发生中和反应，而是发生氧化还原反应生成高价盐.例如：3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O④与碱性氧化物的反应盐酸、H2SO4、HNO3都能与碱性氧化物发生反应，生成盐和水，反应通式为酸＋碱性氧化物―→盐＋水.例如：CaO＋2HCl===CaCl2＋H2OFeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O注意若碱性氧化物中金属元素的化合价较低，具有还原性，则与HNO3、浓H2SO4发生的反应是氧化还原反应，生成高价盐.例如：3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O⑤与弱酸盐的反应盐酸、H2SO4、HNO3都能与较弱酸形成的盐反应，生成相应的盐和较弱酸，符合“强酸制取弱酸”的反应规律，反应通式：强酸＋弱酸盐―→强酸盐＋较弱酸.例如：2HNO3＋CaCO3===Ca(NO3)2＋H2O＋CO2↑(酸性：HNO3＞H2CO3)2HCl＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋2NaCl(酸性：HCl＞H2SiO3)注意亚铁盐(如FeSO4)、亚硫酸盐(如Na2SO3)等具有较强的还原性，与HNO3发生氧化还原反应，不符合“强酸制取弱酸”这一反应规律.例如：3Na2SO3＋2HNO3(稀)===3Na2SO4＋2NO↑＋H2O(3)还原性浓盐酸能与MnO2、KClO3、KMnO4等氧化性物质发生反应生成Cl2，其中HCl表现还原性和酸性.(4)氧化性稀HNO3、浓HNO3和浓H2SO4均为氧化性酸，具有较强的氧化性.盐酸具有较弱的氧化性，其实是H＋的氧化性，只能与活泼金属反应表现其氧化性.①与金属的反应稀HNO3、浓HNO3和浓H2SO4都能与金属活动性顺序中除金、铂之外的金属发生反应，但不产生H2，其中上述酸表现了强氧化性和酸性，反应通式：氧化性酸＋金属→盐＋还原产物＋H2O.②与非金属的反应浓H2SO4、浓HNO3在加热条件下，都能与非金属单质(如C、S、P等)发生反应，生成相应的含氧酸或气体，这两种酸只表现强氧化性.针对训练1．下列说法不正确的是( )A．浓硝酸与足量铜片反应时，先生成红棕色气体，后生成无色气体B．浓硫酸具有强氧化性，常温下可将铁、铝的单质氧化C．饱和氯水既有酸性又有漂白性，加入NaHCO3后漂白性减弱D．浓盐酸与二氧化锰加热的反应中，盐酸表现为还原性和酸性答案C解析浓硝酸和铜反应生成二氧化氮红棕色气体，随反应进行浓硝酸变为稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成无色气体一氧化氮，故A正确；常温下铁、铝在浓硫酸中发生钝化，不能继续反应，故B正确；氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，加入碳酸氢钠和盐酸反应，和次氯酸不反应，漂白性不减弱，故C错误.2．(20xx·吉安模拟)下列有关SO2与SiO2的比较，正确的是( ) A．它们均为酸性氧化物B．都溶于水，都能与强碱反应C．S元素和Si元素化合价都为＋4价，因此从氧化还原角度考虑他们具有一样的性质D．SiO2可与HF反应，这是SiO2作为酸性氧化物的通性答案A解析SO2和SiO2均能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，故A正确；二氧化硅不溶于水，不与水反应，故B错误；SO2具有强还原性，SiO2没有，故C错误；因为酸性氧化物的通性为能够与碱反应只生成盐和水，能够与碱性氧化物反应只生成盐，所以SiO2可与HF反应不属于酸性氧化物的通性，故D错误.3．(20xx·聊城模拟)下表中甲物质在一定条件下与乙组中的4种物质都能发生反应的是( )选项甲物质乙组中的物质A SO2KIO3溶液、氨水、KMnO4溶液、碳酸氢钠溶液B CO2SiO2、Mg、NaClO溶液、饱和亚硫酸氢钠溶液C SiO2HF溶液、NaOH溶液、稀硝酸、Na2CO3D 盐酸Al(OH)3、BaSO4、Cu2(OH)2CO3、CuS答案A解析B项，因H2SO3的酸性比碳酸强，故CO2不能与NaHSO3反应；C 项，SiO2不溶于HNO3；D项，BaSO4、CuS均不溶于水，不溶于强酸. 4．(20xx·长沙第一中学模拟)如图所示，锥形瓶内盛有气体X，滴管内盛有液体Y，若挤压胶头滴管，使液体Y滴入瓶中，振荡，过一会可见小气球a鼓起.气体X和液体Y不可能是( )A．X是NH3，Y是水B．X是SO2，Y是NaOH浓溶液C．X是CO2，Y是稀硫酸D．X是HCl，Y是NaNO3稀溶液答案C解析NH3极易溶于水，NH3溶于水时，锥形瓶中的压强减小，能够导致小气球a鼓起，故A正确；SO2能够与NaOH浓溶液反应，SO2被吸收，锥形瓶中的压强减小，能够导致小气球a鼓起，故B正确；CO2与稀硫酸不反应，难溶于稀硫酸溶液，压强基本不变，小气球不能鼓起，故C 错误；氯化氢不与NaNO3反应，但氯化氢极易溶于水，氯化氢溶于水时，锥形瓶中的压强减小，能够导致小气球a鼓起，故D正确.5．在给定条件下，下列加下划线的物质在化学反应中能被完全消耗的是( )①用浓盐酸与过量二氧化锰共热制取氯气②标准状况下，将铝片投入到过量浓硫酸中③向100mL3mol·L－1的硝酸中加入5.6_g铁④向100mL3mol·L－1的稀盐酸溶液中，逐滴加入100_mL_3_mol·L－1的碳酸钠⑤将足量锌粉投入到50_mL_18_mol·L－1的硫酸中⑥将足量Ca(ClO)2投入到20_mL_10_mol·L－1盐酸中⑦将足量铜投入到50_mL_12_mol·L－1的硝酸中A．②④⑥⑦B．③⑤⑥⑦C．④⑤⑥D．①②③答案B解析①浓盐酸浓度变稀到一定程度不会再和二氧化锰发生氧化还原反应；②标准状况下，铝片遇浓硫酸发生钝化，阻止反应进行；③根据反应Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O,0.3mol硝酸氧化0.075mol铁为三价铁离子，剩余的0.025mol铁会继续和生成的0.075mol三价铁离子反应，依据反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，剩余的0.025mol铁全部溶解需要三价铁离子0.05mol，硝酸、铁粉都能完全反应；④在盐酸中滴加碳酸钠反应的方程式：2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O，反应消耗一半碳酸钠；⑤将足量锌粉投入到50mL18mol·L－1的硫酸中，首先生成二氧化硫，当浓硫酸转化为稀硫酸时与锌粉反应生成氢气，故硫酸可以完全反应；⑥将足量Ca(ClO)2投入到20mL10mol·L－1盐酸中，发生归中反应生成氯气，盐酸完全转化；⑦将足量铜投入到50mL12mol·L －1的硝酸中，首先生成二氧化氮，后来生成一氧化氮气体，硝酸完全反应.章末总结二哪些非金属及化合物对环境造成影响非金属元素及其化合物对环境的影响是高考常涉及的知识，主要以选择题和填空题的形式呈现.对环境造成影响的非金属及其化合物主要有：SO2、NOx、CO、碳氢化合物、含卤素的化合物等，这些非金属及其化合物会造成酸雨、光化学烟雾、臭氧空洞、赤潮、温室效应等环境问题. 1．各种非金属元素的化合物对环境的影响元素化合物主要来源对环境的影响C CO化石燃料燃烧温室效应2碳氢化合物石油开采、植物腐败温室效应、光化学烟雾NNO x汽车尾气硝酸型酸雨、臭氧空洞、光化学烟雾铵盐、硝酸盐化肥、农药、洗涤剂水体富营养化：赤潮、水华S SO2、SO3煤的燃烧硫酸型酸雨F、Cl 氟氯烃空调、冰箱制冷剂臭氧空洞P 磷酸盐洗涤剂水体富营养化：赤潮、水华2.防治方法：(1)改善能源结构，减少用煤量，积极开发太阳能、风能等新型的清洁能源；(2)对煤进行脱硫处理；(3)多植树造林，不胡乱砍伐树木；(4)加强工厂废气排放的监测、汽车尾气排放的控制.注意(1)CO2不是污染性气体，但它会造成温室效应；(2)空气质量日报中涉及的污染物主要是SO2、NO2和可吸入颗粒物.针对训练1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)采取“静电除尘”、“燃烧固硫”、“汽车尾气催化净化”等方法，提高空气质量(√)(2)减少CO2的排放，可以减少酸雨的产生(×)(3)减少机动车尾气的排放，可有效降低雾霾的发生(√)(4)加强化石燃料的开采利用，能从根本上解决能源危机(×)(5)推广使用煤液化技术，可减少二氧化碳等温室气体的排放(×)(6)煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源(√)(7)大力实施矿物燃料的脱硫脱硝技术可以减少SO2、NOx的排放(√)(8)催化转化机动车尾气为无害气体，能消除酸雨和雾霾的发生(×)(9)实施矿物燃料“脱硫、脱硝技术”，减少硫的氧化物和氮的氧化物对环境的污染(√)2．化学已经渗透到人类生活的各个方面，下列说法不正确的是( ) A．在家用燃煤中加入适量的生石灰能有效减少二氧化硫的排放量B．“光化学烟雾”“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关C．低碳生活注重节能减排，尽量使用太阳能等代替化石燃料，减少温室气体的排放D．二氧化碳含量属于空气质量日报中空气污染指数指标答案D解析在家用燃煤中加入适量的生石灰，生石灰可与煤燃烧生成的SO2反应生成CaSO3，最终生成CaSO4而固硫，A项正确；“氮的氧化物”和“碳氢化合物”引起“光化学烟雾”，“氟氯烃”和“氮的氧化物”都会造成“臭氧空洞”，B项正确；使用太阳能等代替化石燃料，减少CO2温室气体的排放，C项正确；SO2含量属于空气质量日报中空气污染指数指标，D项错误.3．(20xx·××市第一中学高三模拟)某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等.因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义.请回答下列问题：(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样.若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：4NO－3Cl－离子H＋K＋Na＋NH＋4SO2－浓度未测定4×10－66×10－62×10－54×10－53×10－52×10－5/mol·L－1根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为________，试样的pH＝________.(2)为减少SO2的排放，常采取的措施有：①将煤转化为清洁气体燃料.②洗涤含SO2的烟气.以下物质可作洗涤剂的是______________________________________________________.A．Ca(OH)2 B．Na2CO3C．CaCl2 D．NaHSO3(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：①已知汽缸中生成NO的反应：N2(g)＋O2(g)??2NO(g)ΔH＞0.汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是______________________________________________.②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g).已知该反应的ΔH＞0，简述该设想能否实现的依据：_______________________________________________________________________________________________ __________.③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学方程式为______________________________________________________________ __________.(4)利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如下图所示.SO2 NO2 N2↓↓↑氨水→→铵盐溶液NO2被吸收的离子方程式是____________________________________________________________________________________________________________________________.(5)利用下图所示装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2.①a为电源的________(填“正极”或“负极”)，阳极的电极反应式为_________________.②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO生成.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________.答案(1)酸性 4 (2)AB(3)①温度升高，反应速率加快，平衡右移②该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行③2CO＋2NO2CO2＋N2(4)2NO2＋4HSO===N2＋4SO＋4H＋(5)①正极SO2＋2H2O－2e－===SO＋4H＋②1∶2解析(1)待测试样中离子的电荷守恒为c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)，代入数据可得c(H＋)＝1.0×10－4mol·L－1，即pH＝4.(2)SO2为酸性气体，可用碱性溶液来吸收.(3)①温度升高，反应N2(g)＋O2(g)??2NO(g) ΔH＞0正向移动，并且反应速率加快，所以单位时间内生成的NO的量增加.②由于ΔH＞0，ΔS＜0，所以ΔH－TΔS＞0，该反应无法自发进行.③由题意知产物应为CO2和N2，反应的化学方程式为2CO＋2NO2CO2＋N2.(4)由图示看出NO2将NH4HSO3中的HSO氧化为SO，本身还原为N2，即写出氧化还原反应的离子方程式.(5)①依据图示可知，二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极区发生反应SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋，阳极与电源的正极相连.②阴极排出的溶液为S2O，二氧化氮与其发生反应，S2O中硫元素由＋3价变为亚硫酸根中的＋4价，S2O被氧化作还原剂；二氧化氮中的氮元素化合价由＋4价变为氮气中的0价，二氧化氮被还原作氧化剂，依据原子守恒和得失电子守恒可得，发生的离子方程式为4S2O＋2NO2＋8OH－===8SO＋N2＋4H2O，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2. 4．直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题.硫酸钙可在如图1所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳，从而有利于二氧化碳的回收利用，达到减少碳排放的目的.请回答下列问题：(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有________.B．酸雨A．温室效应D．水体富营养化C．粉尘污染(2)在烟气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率，脱硫时控制浆液的pH，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙.①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为________.②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为____________________________.(3)采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放.但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低脱硫效率.相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)＋CO(g)??CaO(s)＋SO2(g)＋CO2(g)ΔH1＝＋218.4kJ·mol－1(反应Ⅰ) CaSO4(s)＋4CO(g)??CaS(s)＋4CO2(g)ΔH2＝－175.6kJ·mol－1(反应Ⅱ)图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线.则降低该反应体系中SO2生成量的措施有________(填字母).A．向该反应体系中投入石灰石B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度C．提高CO的初始体积百分数D．提高反应体系的温度答案(1)ABC(2)①Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙)②Ca(HSO3)2＋O2===CaSO4＋H2SO4(3)ABC 解析(1)煤燃烧的产物中有CO2、烟尘及SO2，分别导致温室效应、粉尘污染和酸雨；没有营养元素排入水中，不会引起水体富营养化.(2)CO2与CaCO3反应生成易溶的Ca(HCO3)2.亚硫酸氢钙具有还原性，可被氧化为硫酸钙.(3)向该反应体系中投入石灰石，产生二氧化碳，使反应Ⅰ逆向进行，可降低反应体系中二氧化硫的生成量，A项正确；由图可以看出最低温度的硫化钙的含量最高，B项正确，D项错误；由图可以看出提高CO的初始体积百分数，可以提高硫化钙的含量，C项正确.煤脱硫的技术。