高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題三 元素及其化合物 第11講 非金屬及其化合物(含解析)
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高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題三 元素及其化合物 第11講 非金屬及其化合物(含解析)
專題三 元素及其化合物第11講 非金屬及其化合物1(2016遼寧師大附中模擬)為建設(shè)“藍天常在、青山常在、綠水常在”的美麗中國,2015年4月16日國務(wù)院頒布了水污染防治行動計劃。下列做法不利于該目標(biāo)實現(xiàn)的是()A推廣使用無磷洗滌劑B用O3替代Cl2作飲用水消毒劑C用工業(yè)污水直接灌溉農(nóng)田D含Cr3的廢水用適量石灰處理后排放解析:A.磷元素可以造成水體富營養(yǎng)化,所以推廣使用無磷洗滌劑可以減少水污染,正確;B.臭氧做氧化劑,產(chǎn)物是水,沒有污染,正確;C.工業(yè)污水含有很多有害物質(zhì),可以造成水污染,錯誤;D.鉻離子和石灰水反應(yīng)生成氫氧化鉻沉淀,然后可以排放,正確。答案:C2(2016郴州一模)某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量的NaOH,下列用來解釋事實的方程式中,不合理的是(已知:飽和NaClO溶液的pH約為11)()A該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl22OH=ClClOH2OB該消毒液的pH約為12:ClOH2OHClOOHC該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產(chǎn)生有毒Cl2:2HClClO=Cl2H2OD該消毒液加白醋生成HClO,可增強漂白作用:CH3COOHClO=HClOCH3COO解析:A.氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,離子方程式正確;B.次氯酸鈉中的次氯酸根離子水解,溶液的pH為11,而現(xiàn)在pH12,是因為溶液中含有氫氧化鈉,錯誤;C.氯化鈉和次氯酸鈉在酸性環(huán)境中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,氯氣有毒,正確;D.醋酸的酸性比次氯酸強,所以醋酸能與次氯酸鈉反應(yīng)生成次氯酸,漂白性增強,正確。答案:B3已知常溫常壓下在1 L水中可溶解40 L NO2, NO2能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng):2NaOH2NO2=NaNO3NaNO2H2O。以下各種尾氣吸收裝置中,不適合吸收NO2氣體的是()解析:由于常溫常壓下在1 L水中NO2可溶解40 L,即極易溶于水,所以在吸收裝置中需要防止倒吸,只有B中不能防止倒吸。答案:B4(2015課標(biāo)全國卷)海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用SO2將其還原吸收答案:C5(2015海南卷)單質(zhì)Z是一種常見的半導(dǎo)體材料,可由X通過如圖所示的路線制備,其中X為Z的氧化物,Y為氫化物,分子結(jié)構(gòu)與甲烷相似,回答下列問題:(導(dǎo)學(xué)號 58870057)(1)能與X發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的酸是_;由X制備Mg2Z的化學(xué)方程式為_。(2)由Mg2Z生成Y的化學(xué)反應(yīng)方程式為_,Y分子的電子式為_。解析:Z為半導(dǎo)體單質(zhì),則Z是Si元素;Si可與氫氟酸反應(yīng);其氧化物為二氧化硅,根據(jù)反應(yīng)的流程圖可知,二氧化硅與Mg反應(yīng)生成Mg2Si,Mg2Si與鹽酸反應(yīng)生成的Y為氫化物,則Y的分子式是SiH4,加熱分解可得到Si單質(zhì)。答案:(1)氫氟酸SiO22MgO2Mg2Si(2)Mg2Si4HCl=2 MgCl2SiH4?!究季V再現(xiàn)】【錯題記錄】1.常見非金屬元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)。(1)了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。(2)了解常見非金屬單質(zhì)及其重要化合物對環(huán)境質(zhì)量的影響。2以上各部分知識的綜合應(yīng)用。1(2016江蘇卷)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是()ASO2具有氧化性,可用于漂白紙漿BNH4HCO3受熱易分解,可用作氮肥CFe2(SO4)3易溶于水,可用作凈水劑DAl2O3熔點高,可用作耐高溫材料解析:SO2漂白紙漿是利用SO2與有機物生成無色物質(zhì)的性質(zhì),A錯誤;銨鹽可用作氮肥,不是利用其受熱易分解的性質(zhì),B錯誤;Fe2(SO4)3作凈水劑,是由于Fe3水解生成Fe(OH )3膠體,可吸附水中的懸浮物并沉降,C錯誤;Al2O3熔點高,可用作耐高溫材料,D正確。答案:D2(2016重慶模擬)下列各項敘述、都正確且二者的原理最相似的是()(導(dǎo)學(xué)號 58870151)選項敘述I敘述IIAFeS難溶于水,卻溶于稀硝酸CaCO3難溶于稀硫酸,卻溶于醋酸B濃硝酸要密封保存在陰涼處漂白粉要密封保存在陰涼處C鹽酸與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵少量氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵D濃氨水滴入固體NaOH制NH3濃鹽酸滴入濃硫酸制HCl解析: AFeS與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),醋酸與碳酸鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),A錯誤;B.濃硝酸易揮發(fā)、易分解,漂白粉易與空氣中的CO2反應(yīng), B錯誤;C.氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵,C錯誤;D.NaOH固體溶于水放出大量的熱,導(dǎo)致氨氣的溶解度降低生成氨氣,濃硫酸溶于水放出大量的熱,導(dǎo)致HCl的溶解度降低,生成HCl氣體,D正確。答案:D3(2016江蘇卷)在給定的條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()ASiO2SiCl4SiBFeS2SO2H2SO4CN2NH3NH4Cl(aq)DMgCO3MgCl2(aq)Mg解析:A.SiO2與鹽酸不反應(yīng),錯誤;B.SO2和H2O反應(yīng)生成H2SO3,錯誤;C.N23H22NH3、NH3HCl=NH4Cl,正確;D.金屬鎂的冶煉方法是電解熔融的氯化鎂,錯誤。答案:C4(2016南陽模擬)實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置,其中正確的是()A是氨氣發(fā)生裝置B是氨氣發(fā)生裝置C是氨氣吸收裝置D是氨氣收集、檢驗裝置解析:裝置中NH4Cl受熱易分解生成NH3和HCl,但在試管口附近兩者又能結(jié)合生成NH4Cl,選項A錯誤;裝置中的漏斗放置過低,不能防止倒吸,選項C錯誤;裝置中的試管口應(yīng)放一團干燥的棉花,選項D錯誤。答案:B5(2016商丘二模)X、Y、Z、W四種物質(zhì)在一定條件下具有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列判斷正確的是()A若圖中反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng),當(dāng)W為一元強堿時,則X可能是NaAlO2B若圖中反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng),當(dāng)W為一元強酸時,則X可能是NH3C若圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),當(dāng)W為非金屬單質(zhì)時,則Z可能是CO2D若圖中反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),當(dāng)W為金屬單質(zhì)時,則Z可能是FeCl3解析:由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知X可與W連續(xù)反應(yīng)生成Y、Z,X也可與Z直接反應(yīng)生成Y。A.若X為NaAlO2,與NaOH不反應(yīng),故A錯誤;B.若X為NH3,與一元強酸反應(yīng)生成銨鹽,只生成一種產(chǎn)物,Y與W不能再反應(yīng),故B錯誤;C.若Z為CO2,W為非金屬單質(zhì),X可為C,W為O2,Y為CO,故C正確;D.若Z為FeCl3,W為金屬單質(zhì),應(yīng)為Fe,X為Cl2,但氯氣與鐵反應(yīng)只生成FeCl3,Y不能為FeCl2,故D錯誤。答案:C6(2016浙江卷)為落實“五水共治”,某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設(shè)計了如下流程:下列說法不正確的是()(導(dǎo)學(xué)號 58870152)A固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可以是空氣,且需過量C捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD處理含NH廢水時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:NHNO=N22H2O解析:工業(yè)廢氣中的CO2、SO2與石灰乳反應(yīng)生成難溶的CaCO3和CaSO3,石灰乳微溶于水,A項正確;氣體1中含有NO、CO和N2,若用過量空氣,則NO被全部氧化為NO2,NO2與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2,與流程圖中NaNO2不符,故通入的空氣不能過量,NO2與NO氣體按照11混合與NaOH完全反應(yīng)生成NaNO2,B項錯誤;氣體2中含有N2和CO,N2無毒,故捕獲劑捕獲的氣體主要為CO,C項正確;NaNO2具有氧化性,NH具有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無污染的N2,D項正確。答案:B7把一定質(zhì)量的鐵完全溶解于某濃度的硝酸中收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO。向反應(yīng)后的溶液中加入足量NaOH溶液充分反應(yīng),經(jīng)過濾、洗滌后,把所得沉淀加熱至質(zhì)量不再減少為止。得到固體質(zhì)量不可能為()A18 gB24 gC30 g D36 g解析:根據(jù)題意可知在反應(yīng)過程中Fe失去的電子與硝酸得到的電子的物質(zhì)的量相等。最后所得到的固體為Fe2O3。n(e)0.3 mol10.2 mol30.9 mol。若Fe全部為2價,則n(Fe)0.45 mol,根據(jù)Fe元素守恒,m(Fe2O3)(0.45 mol2)160 g/mol36 g,若Fe全部為3價,則n(Fe)0.3 mol。m(Fe2O3)(0.3 mol2)160 g/mol24 g,若Fe被氧化的價態(tài)為2、3兩種價態(tài),則最后得到的固體的質(zhì)量在36 g24 g 之間。因此最后得到固體質(zhì)量不可能為18 g。答案:A8(1)砷(As)與其化合物被廣泛應(yīng)用在除草劑、殺蟲劑以及含砷藥物中?;卮鹣铝袉栴}:(導(dǎo)學(xué)號 58870153)砷是氮的同族元素,且比氮多2個電子層,砷在元素周期表中的位置:_;AsH3的熱穩(wěn)定性比NH3的熱穩(wěn)定性_(填“強”或“弱”)。As2O3俗稱砒霜,As2O3是兩性偏酸性氧化物,是亞砷酸(H3AsO3)的酸酐,易溶于堿生成亞砷酸鹽,寫出As2O3與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式_。 As2S3和HNO3反應(yīng)如下:As2S310H10NO=2H3AsO43S10NO22H2O,將該反應(yīng)設(shè)計成原電池,則NO2應(yīng)該在_(填“正極”或“負(fù)極”)附近逸出,該極的電極反應(yīng)式為_。(2) 綜合利用CO2對環(huán)境保護及能源開發(fā)意義重大。Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì),下列建議合理的是_。a可在堿性氧化物中尋找b可在A、A族元素形成的氧化物中尋找c可在具有強氧化性的物質(zhì)中尋找解析:(1)氮元素在周期表中第二周期,第A族,砷比氮多2個電子層,在第四周期第A族 ;砷的非金屬性比氮弱,所以簡單氫化物的穩(wěn)定性比氨氣弱。As2O3有兩性,性質(zhì)與氧化鋁相似,所以和氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水,離子方程式為:As2O36OH=2AsO3H2O。 氮元素化合價降低,故NO2在正極逸出。硝酸根得到電子生成二氧化氮和水,電極反應(yīng)為:NOe2H=NO2H2O;(2)二氧化碳是酸性氧化物,可以與堿或堿性氧化物反應(yīng),所以選ab。答案:(1)第四周期第A族弱 As2O36OH2AsO3H2O正極NOe2H=NO2H2O(2)ab9(2016皖南模擬)SO2是大氣主要污染物之一,為探究SO2氣體的還原性,某實驗小組的同學(xué)利用如圖1所示裝置進行實驗。圖1圖2(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(2)裝置C的作用是_。(3)在上述裝置中通入過量的SO2,為了驗證A中SO2與Fe3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),取A中的溶液少量,分成兩份,并設(shè)計了如下實驗方案:方案:向第一份溶液中加入少量酸性KMnO4溶液,發(fā)現(xiàn)紫紅色褪去;方案:向第二份溶液中加入少量KSCN溶液,發(fā)現(xiàn)不變紅,再加入少量新制的氯水,溶液變紅上述方案中不合理的是_,原因是_。(4)能表明I的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是_。(5)該小組同學(xué)設(shè)計實驗?zāi)M測定硫酸工業(yè)生產(chǎn)排放的尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)(假設(shè)其他氣體均難溶于水且不反應(yīng)),選用了如圖2所示的簡易實驗裝置。若混合氣體的流向按從左向右時,右圖裝置組裝連接的順序合理的是:混合氣體_(填寫a、b等儀器接口字母)。你認(rèn)為下列試劑中,可以用來代替試管中碘的淀粉溶液的是_(填標(biāo)號)。A酸性KMnO 4溶液 BNaOH溶液C溴水 D氨水若碘溶液的濃度為0.05 mol/L、體積為30 mL,與SO2氣體恰好完全反應(yīng)時,量筒內(nèi)水的體積為386.4 mL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。則SO2的體積分?jǐn)?shù)為_。解析:(1)裝置A中二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根和亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為:SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H。(2)二氧化硫有毒,會污染空氣,所以要有尾氣吸收裝置,所以裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的二氧化硫,防止污染空氣。(3)過量的二氧化硫能溶于水,也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,所以方案不合理。(4)碘能與二氧化硫反應(yīng)生成碘離子和硫酸根離子,則裝置B中藍色褪色,據(jù)此可判斷I的還原性弱于SO2。(5)原料氣通過碘的淀粉溶液,碘能氧化H2SO3,生成H2SO4 ,吸收二氧化硫氣體,通過裝置、排水量測定氮氣的體積,連接裝置接口順序為:cdbae;二氧化硫具有還原性,可以利用酸性高錳酸鉀溶液吸收,且現(xiàn)象明顯,氫氧化鈉溶液雖能吸收二氧化硫但無明顯現(xiàn)象,溴水可以吸收二氧化硫使其棕紅色褪去,現(xiàn)象明顯,氨水可以吸收二氧化硫,但無明顯現(xiàn)象;寫出方程式I2SO22H2O=2ISO4H由條件知n(SO2)n(I2)=0.05 mol/L0.03 L0.001 5 mol,即33.6 mL,所以工業(yè)原料氣總體積為 386.4 mL33.6 mL420.0 mL,其中SO2的體積分?jǐn)?shù)為100%8%,答案:(1)SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H(2)吸收未反應(yīng)的二氧化硫,防止污染空氣(3)方案過量的二氧化硫能溶于水,也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色(4)B中藍色褪色(5)cdbaeA、C8%10碘是生命體中的必需元素,請根據(jù)如下有關(guān)碘及其化合物的性質(zhì),回答下列問題:(導(dǎo)學(xué)號 58870154)(1)實驗室中制取少量碘可采用如下方法:KICuSO4CuIK2SO4I2。此反應(yīng)生成1 mol I2時轉(zhuǎn)移的電子是_mol。工業(yè)生產(chǎn)中,可用智利硝石(含有NaIO3)為原料,與NaHSO3溶液反應(yīng)生成碘,寫出此反應(yīng)的離子方程式:_。(2)單質(zhì)碘與氟氣反應(yīng)可制得IF5,實驗表明液態(tài)IF5具有一定的導(dǎo)電性,研究人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因在于IF5的自偶電離(類似于:2H2OH3OOH),電離生成的1價陽離子為_ ,1價陰離子為_。(3)將單質(zhì)碘與鋁屑置于管式電爐中,隔絕空氣加熱至500得到棕色片狀固體(AlI3),此固體溶于Na2CO3溶液可產(chǎn)生白色沉淀和氣體。請寫出AlI3和Na2CO3溶液反應(yīng)的離子方程式:_。(4)設(shè)計以下實驗方案判斷加碘食鹽中碘的存在形式為I、IO或兩者同時存在。請對以下試驗方案進行預(yù)測和分析。首先取試樣加水溶解,分成三份試樣:第一份試樣加酸酸化,如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍,說明試樣中同時存在I和IO,該過程反應(yīng)的離子方程式為_。第二份試樣酸化后,加入淀粉溶液無變化,再加_溶液,溶液變藍,說明試樣中存在I。第三份試樣酸化后,如果直接使_試紙變藍,說明試樣存在IO離子。解析:(1) 反應(yīng)生成1 mol I2時轉(zhuǎn)移的電子是2 mol。NaIO3與NaHSO3溶液反應(yīng)生成碘的離子方程式為:2IO5HSO=3H 5SOI2H2O。(2)由2H2OH3OOH可推知,2IF5IFIF 。(3)AlI3和Na2CO3溶液發(fā)生相互促進的水解反應(yīng):2Al33CO3H2O2Al(OH)3 3CO2。(4)碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍,第一份試樣加酸酸化,如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍,說明試樣中I和IO反應(yīng)生成了碘單質(zhì)。反應(yīng)式為:5IIO6H=3I23H2O。第二份試樣要檢驗I,酸化后,加入淀粉溶液,還需要加入氧化劑,如FeCl3或H2O2。第三份試樣要檢驗IO,酸化后,還需要加入淀粉和KI,即淀粉KI試紙。答案:(1)22IO5HSO=3H 5SOI2H2O(2)IF IF(3)2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2(4) 5IIO6H =3I23H2OFeCl3或H2O2淀粉KI試紙11單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450500 ),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。相關(guān)信息如下:a四氯化硅遇水極易水解;b硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物;c有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點/57.712.8315熔點/70.0107.2升華溫度/180300162請回答下列問題:(導(dǎo)學(xué)號 58870155)(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_。(2)裝置A中g(shù)管的作用是_;裝置C中的試劑是_;裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是_。(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是_(填寫元素符號)。(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,使鐵元素還原成Fe2 ,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式:5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否要滴加指示劑?_(填“是”或“否”),請說明理由:_。某同學(xué)稱取5.000 g殘留物,經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL試樣溶液,用1.000102 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達到滴定終點時,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。解析:依題中信息可知,A為Cl2的發(fā)生裝置,B、C為Cl2凈化裝置,D中發(fā)生反應(yīng)2Cl2SiSiCl4,生成的SiCl4在h中冷凝,B中為飽和食鹽水將氯化氫氣體除去,C中應(yīng)為濃H2SO4除水;由題中信息粗硅中含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì),即可完成(3)問。(4) 因MnO本來有顏色,故不再需要其他指示劑。由關(guān)系式 5Fe2 MnO51n(Fe2)20.00103 L102 mol/L可求出25.00 mL試樣溶液中n(Fe2)0.001 mol,所以殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Fe)100%4.48%。答案:(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡氣壓濃H2SO4SiCl4沸點較低,用冷卻液冷凝可得到液態(tài)SiCl4(3)Al、B、P(4)否MnO有色,故不需其他指示劑4.48%