2019年高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí) 專題十一 常見非金屬及其重要化合物限時集訓(xùn).doc

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專題十一 常見非金屬及其重要化合物1.高純度單晶硅是典型的無機(jī)非金屬材料,又稱“半導(dǎo)體”材料,它的發(fā)現(xiàn)和使用曾引起計算機(jī)的一場“革命”。這種材料可以按下列方法制備:SiO2Si(粗)SiHCl3Si(純)下列說法正確的是()A.步驟的化學(xué)方程式為SiO2+CSi+CO2B.步驟中每生成或反應(yīng)1 mol Si,轉(zhuǎn)移4 mol 電子C.二氧化硅能與氫氟酸反應(yīng),也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),屬于兩性氧化物D.SiHCl3(沸點33.0 )中含有少量的SiCl4(沸點67.6 ),通過蒸餾可提純SiHCl32.肼(N2H4)和氧氣的反應(yīng)情況受溫度影響。某同學(xué)設(shè)計方案探究溫度對產(chǎn)物影響的結(jié)果如圖Z11-1所示。下列說法不正確的是()圖Z11-1A.溫度較低時, 肼和氧氣主要發(fā)生的反應(yīng)為N2H4+O2N2+2H2OB.900 時,能發(fā)生N2+O22NOC.900 時, N2的產(chǎn)率與NO的產(chǎn)率之和可能小于100%D.該探究方案是將一定量的肼和氧氣在密閉容器中進(jìn)行不斷升溫實驗3.生物脫H2S的原理如下:反應(yīng)1:H2S+Fe2(SO4) 3S+2FeSO4+H2SO4反應(yīng)2:4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O硫桿菌存在時,FeSO4被氧化的速率是無菌時的5105倍,氧化速率隨溫度和pH變化關(guān)系如圖Z11-2。下列說法正確的是()圖Z11-2A.該過程最終將H2S轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3B.H+是反應(yīng)2的反應(yīng)物,c(H+)越大反應(yīng)速率越快C.反應(yīng)1消耗11.2 L H2S,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目約為6.021023個D.反應(yīng)溫度過高,Fe2+氧化速率下降,其原因可能是硫桿菌失去活性4.在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是()A.CCO2COCO2B.Na2SO3SO2H2SO3C.CaCO3CaCl2Ca(ClO)2D.N2NOHNO35.由SO2和O2制備SO3(熔點16.8 ,沸點44.8 )的模擬裝置如圖Z11-3所示(加熱和夾持裝置省略):圖Z11-3下列說法正確的是()A.裝置中的試劑為飽和NaHSO3溶液B.實驗室可用銅與稀硫酸在加熱條件下制取SO2C.裝置反應(yīng)管中的鉑石棉用作反應(yīng)的催化劑D.從裝置逸出的氣體有過量的SO2和O26.已知甲、乙、丙三種物質(zhì)均含有同種元素X,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖Z11-4:甲乙丙圖Z11-4下列說法錯誤的是()A.若A為NaOH溶液,乙為白色沉淀,則X可能為短周期金屬元素B.若A為硝酸,X為金屬元素,則甲與乙反應(yīng)可生成丙C.若A為氧氣,丙在通常狀況下為紅棕色氣體,則甲可能為非金屬單質(zhì)D.若乙為NaHCO3,則甲或丙可能是CO27.中學(xué)教材中常見的金屬和非金屬元素及其化合物在工業(yè)和生活中有重要應(yīng)用,請回答下列問題:(1)從海水中提溴是將Cl2通入濃海水中,生成溴單質(zhì),而氯氣氧化溴離子是在酸性條件下進(jìn)行的,其目的是避免。(2)ClO2是高效、低毒的消毒劑,工業(yè)上用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為。(3)磷的含氧酸有多種形式,如H3PO4 、H3PO2(次磷酸)、H3PO3(亞磷酸)等。H3PO3與NaOH反應(yīng)只生成Na2HPO3和NaH2PO3兩種鹽,寫出H3PO3的第二步電離方程式:。H3PO3和碘水反應(yīng),棕黃色褪去,再滴加AgNO3溶液,有黃色沉淀生成,請寫出H3PO3和碘水反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(4)一種新型燃料電池以液態(tài)肼(N2H4)為燃料,氧氣為氧化劑,某固體氧化物為電解質(zhì),工作溫度高達(dá)700900 時,O2-自由移動,反應(yīng)、生成物均為無毒無害的物質(zhì)。則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為。(5)鎂-H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O,則正極反應(yīng)式為。常溫下若起始電解質(zhì)溶液pH =1,則pH=2時溶液中Mg2+濃度為。已知Ksp Mg(OH)2=5.610-12,當(dāng)溶液pH=6時,(填“有”或“沒有”)Mg(OH)2沉淀。8.亞硝酸鈉是一種重要的工業(yè)用鹽,某同學(xué)針對亞硝酸鈉設(shè)計了如圖Z11-5所示實驗(已知:Na2O2+2NO2NaNO2;Na2O2+2NO22NaNO3)。圖Z11-5(1)該同學(xué)用以上儀器制備NaNO2,則裝置的連接順序為AE。(填序號,可重復(fù))(2)儀器a的名稱為。(3)NO在E中可被氧化成NO3-,寫出反應(yīng)的離子方程式:。(4)比色法測定樣品中的NaNO2含量:在5個有編號的帶刻度試管中分別加入不同量的NaNO2溶液,各加入1 mL的M溶液(M遇NaNO2呈紫紅色,NaNO2的濃度越大顏色越深),再加蒸餾水至總體積均為10 mL并振蕩,制成標(biāo)準(zhǔn)色階:試管編號abcdeNaNO2含量/(mgL-1)020406080稱量0.10 g制得的樣品,溶于水配成500 mL溶液,取5 mL 待測液,加入1 mL M溶液,再加蒸餾水至10 mL 并振蕩,與標(biāo)準(zhǔn)色階比較。比色的結(jié)果是待測液的顏色與d 組標(biāo)準(zhǔn)色階相同,則樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(5)滴定法測定樣品中的NaNO2含量:稱量0.500 0 g制得的樣品,溶于水配成500 mL溶液,取25.00 mL待測液于錐形瓶中,加入a mL KI 酸性溶液(足量),發(fā)生反應(yīng)2NO2-+2I-+4H+2NO+I2+2H2O。滴入23滴作指示劑,用0.010 0 molL-1 Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,當(dāng)看到的現(xiàn)象時,即為滴定終點(已知2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)。重復(fù)實驗后,平均消耗Na2S2O3溶液的體積為20.50 mL,則樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(保留3 位有效數(shù)字)。下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是(填序號)。A.滴定過程中向錐形瓶中加少量水B.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失C.觀察讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定后俯視D.滴定時搖瓶幅度過大,標(biāo)準(zhǔn)溶液滴到瓶外9.某校合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計實驗驗證Na2SO4與焦炭高溫加熱后的產(chǎn)物。回答下列問題:(1)Na2SO4與焦炭反應(yīng)的實驗裝置如圖Z11-6所示:圖Z11-6先通入N2,然后加熱,直至反應(yīng)結(jié)束,整個過程中N2的作用是。裝置B的作用是。(2)該同學(xué)認(rèn)為氣體產(chǎn)物中可能含有CO2、CO及SO2,并進(jìn)行驗證,選用上述實驗中的裝置A、B和如圖Z11-7所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實驗。圖Z11-7實驗裝置連接的合理順序為A、B、。裝置H中黑色粉末是。能證明產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是。若含有SO2,E裝置的作用是(用化學(xué)方程式說明)。 (3)某同學(xué)利用圖Z11-8中的裝置驗證固態(tài)產(chǎn)物,能證明固態(tài)產(chǎn)物中含有Na2S的現(xiàn)象是。若實驗中發(fā)現(xiàn)固態(tài)產(chǎn)物完全反應(yīng)后,錐形瓶底部還產(chǎn)生少量黃色沉淀,說明固體產(chǎn)物中除含Na2S還含有少量的(填一種可能的物質(zhì))。圖Z11-8專題限時集訓(xùn)(十一)1.D解析 二氧化硅高溫下與C反應(yīng)生成CO氣體,即步驟的化學(xué)方程式為SiO2+2CSi+2CO,A錯誤;步驟中Si的化合價降低4,每生成1 mol Si,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol,步驟中生成SiHCl3,Si的化合價升高2,步驟中每生成1 mol Si,轉(zhuǎn)移2 mol電子,B錯誤;SiO2是酸性氧化物, C錯誤;沸點相差30 以上的兩種液體可以采用蒸餾的方法分離,D正確。2.D解析 由圖可知,溫度較低時,肼和氧氣主要發(fā)生的反應(yīng)為N2H4+O2N2+2H2O,A正確;由圖可知,在400 到900 之間,N2的產(chǎn)率逐漸減小、NO的產(chǎn)率逐漸升高,所以,900 時,能發(fā)生N2+O22NO,B正確;由圖可知,當(dāng)溫度高于900 后,N2的產(chǎn)率與NO的產(chǎn)率都降低了,說明兩個反應(yīng)都是可逆反應(yīng),所以900 時,N2的產(chǎn)率與NO的產(chǎn)率之和可能小于100%,C正確;該探究方案是在密閉容器中將一定量的肼和氧氣在不同溫度下達(dá)到平衡的實驗,反應(yīng)達(dá)到平衡需要一定的時間,所以不能不斷升高溫度,D錯誤。3.D解析 由反應(yīng)1和反應(yīng)2可知,該過程將H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S,A錯誤;由Fe2+氧化速率隨pH變化圖可知,當(dāng)pH2時,c(H+)越大反應(yīng)速率反而越慢,B錯誤;沒有指明H2S所處狀況,無法計算,C錯誤;溫度過高,反應(yīng)速率下降的原因是高溫使得硫桿菌失去活性,催化作用減弱,D正確。4.A解析 C在O2中完全燃燒生成CO2,CO2與C高溫下反應(yīng)生成CO,CO與Fe2O3高溫下反應(yīng)生成Fe和CO2,三步反應(yīng)均能實現(xiàn),A正確;Na2SO3與H2SO4反應(yīng)生成Na2SO4、H2O和SO2,SO2與溴水反應(yīng)生成H2SO4和HBr,B錯誤;CaCO3與HCl反應(yīng)生成CaCl2、H2O和CO2,CaCl2與O2不反應(yīng),C錯誤;N2與O2高溫下反應(yīng)生成NO,NO與H2O不反應(yīng),D錯誤。5.C解析 進(jìn)入高溫反應(yīng)管的氣體必須干燥,應(yīng)是濃硫酸,A錯誤;銅與稀硫酸不反應(yīng),B錯誤;通常情況下,SO2和O2反應(yīng)很慢,需用催化劑催化,C正確;中逸出的氣體主要是SO2和O2及少量的SO3氣體,則中應(yīng)盛放堿石灰,可除去SO2、SO3,所以從裝置逸出的氣體不會有SO2,D錯誤。6.B解析 若A為NaOH溶液,乙是白色沉淀且能和NaOH溶液反應(yīng),則白色沉淀為Al(OH)3,甲是鋁鹽,丙是偏鋁酸鹽,X為短周期金屬元素Al,A正確;若A為硝酸,X為金屬元素,X應(yīng)是變價金屬元素,則甲可能是Fe,乙是Fe(NO3)2,丙是Fe(NO3)3,甲與乙不反應(yīng),B錯誤;若A為氧氣,丙在通常狀況下為紅棕色氣體即NO2,則甲是N2,乙是NO,C正確;若乙為NaHCO3,則甲是CO2,A是NaOH,丙是Na2CO3,或者甲是Na2CO3,A是HCl,丙是CO2,D正確。7.(1)Cl2歧化生成HCl和HClO(2)21(3)H2PO3-H+HPO32-H3PO3+I2+H2OH3PO4+2HI(4)N2H4-4e-+2O2-N2+2H2O(5)H2O2+2H+2e-2H2O0.045 molL-1沒有解析 (1)氯氣能與水發(fā)生可逆反應(yīng)生成HCl與HClO,酸性條件下避免Cl2發(fā)生歧化反應(yīng)生成HCl和HClO。(2)KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應(yīng)制得ClO2,可知SO32-被氧化成SO42-,由得失電子、電荷守恒可知該離子反應(yīng)為2ClO3-+SO32-+2H+2ClO2+SO42-+H2O,氧化劑為KClO3,還原劑為Na2SO3,由離子反應(yīng)可知該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為21。(3)H3PO3與NaOH反應(yīng)只生成Na2HPO3和NaH2PO3兩種鹽,說明HPO32-不能繼續(xù)電離出氫離子,H3PO3的第二步電離方程式為H2PO3-H+HPO32-;H3PO3和碘水反應(yīng),棕黃色褪去,亞磷酸被氧化生成磷酸,再滴加AgNO3溶液,有黃色沉淀AgI生成,則H3PO3和碘水反應(yīng)的化學(xué)方程式為H3PO3+I2+H2OH3PO4+2HI。(4)該燃料電池總反應(yīng)為N2H4+O2N2+2H2O,負(fù)極參加反應(yīng)的是N2H4,進(jìn)而寫出電極反應(yīng)式。(5)鎂-H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)機(jī)理為Mg+H2O2+2H+Mg2+2H2O,正極上是過氧化氫得到電子生成水的反應(yīng),正極反應(yīng)式為H2O2+2H+2e-2H2O;若起始電解質(zhì)溶液pH=1,則pH=2時,溶液中氫離子濃度減小0.1 molL-1-0.01 molL-1=0.09 molL-1,依據(jù)反應(yīng)方程式得到c(Mg2+)=12c(H+)減小=0.045 molL-1;KspMg(OH)2=5.610-12,當(dāng)溶液pH=6時,c(Mg2+)=12c(H+)減小120.1 molL-1=0.05 molL-1,c(OH-)=10-8 molL-1,則Qc=c(Mg2+)c2(OH-)=0.0510-16=510-18KspMg(OH)2,說明無氫氧化鎂沉淀生成。8.(1)DBCB(2)硬質(zhì)玻璃管(3)5NO+3MnO4-+4H+5NO3-+3Mn2+2H2O(4)60%(5)淀粉溶液加入最后一滴液體,錐形瓶內(nèi)溶液恰好從藍(lán)色變?yōu)闊o色,且維持半分鐘不變色56.6%BD解析 (1)由題中信息可知,A用于制備二氧化氮,二氧化氮經(jīng)D轉(zhuǎn)化為NO,NO經(jīng)B干燥后通入C與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉,為防止過氧化鈉吸收水蒸氣,需要用B保護(hù)C,剩余的NO用E裝置吸收。(4)待測液的顏色與d組標(biāo)準(zhǔn)色階相同,由表中數(shù)據(jù)可知,NaNO2的含量為60 mgL-1,10 mL待測液中所含NaNO2的質(zhì)量為1010-3 L60 mgL-1=0.6 mg,所以,樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6 mg0.10103mg5 mL500 mL100%=60%。(5)重復(fù)實驗后,平均消耗Na2S2O3溶液的體積為20.50 mL。由題中2個反應(yīng)可得到關(guān)系式2NO2-I22Na2S2O3,n(NaNO2)=n(Na2S2O3)=20.5010-3 L0.010 0 molL-1=2.05010-4 mol,則樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.05010-4mol69 gmol-10.500 0 g25.00 mL500 mL100%56.6%。滴定過程中向錐形瓶中加少量水,對測定結(jié)果無影響;滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失,則讀取反應(yīng)消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,測定結(jié)果偏高;觀察讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定后俯視,則讀取反應(yīng)消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低;滴定時搖瓶幅度過大,標(biāo)準(zhǔn)溶液滴到瓶外,則導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,測定結(jié)果偏高。綜上所述,會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是BD。9.(1)排出裝置中空氣并將生成的氣體吹出安全瓶(2)F、E、C、D、G、H、CCuOH中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后連接的C中澄清石灰水變渾濁5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4(3)試管中有黑色沉淀Na2SO3(或Na2S2O3等其他合理答案)解析 (1)碳能夠與空氣中的氧氣反應(yīng)生成碳的氧化物,為了防止氧氣對實驗的干擾,先通入N2,然后加熱,直至反應(yīng)結(jié)束,可以排出裝置中空氣并將生成的氣體吹出;Na2SO4與焦炭高溫加熱后的產(chǎn)物中可能含有二氧化硫等易溶于水的氣體,裝置B可以防止因二氧化硫等氣體的吸收造成的倒吸。(2)氣體中可能含有CO2、CO 及SO2,由于二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水變渾濁,需要首先檢驗二氧化硫,然后除去二氧化硫后再檢驗二氧化碳,最后除去二氧化碳后檢驗一氧化碳,實驗裝置連接的合理順序為A、B、F、E、C、D、G、H、C;一氧化碳具有還原性,可以與金屬氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng),裝置H中黑色粉末可以是氧化銅。H中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后連接的C中澄清石灰水變渾濁,即可證明產(chǎn)物中有CO。二氧化硫能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色,反應(yīng)的化學(xué)方程式為5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4。(3)Na2S能夠與硫酸反應(yīng)生成硫化氫氣體,硫化氫與硫酸銅溶液反應(yīng)生成黑色的硫化銅沉淀;實驗中發(fā)現(xiàn)固態(tài)產(chǎn)物完全反應(yīng)后,錐形瓶底部還產(chǎn)生少量黃色沉淀,該黃色沉淀可能是亞硫酸鈉與硫化鈉反應(yīng)生成的硫,說明固體產(chǎn)物中除含有Na2S外,還可能含有少量的Na2SO3。