高中化学人教版第四章非金属及其化合物单元测试

第四章非金属及其化合物单元质量检测(60分钟，100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1．(2023·新题调研)丰富多彩的颜色变化增添了化学实验的魅力，下列有关反应颜色变化的叙述中，正确的是()①新制氯水久置后→浅黄绿色消失②淀粉溶液遇单质碘→蓝色③蔗糖中加入浓硫酸搅拌→白色④SO2通入品红溶液中→红色褪去⑤氨气通入酚酞溶液中→红色A．①②③④B．②③④⑤C．①②④⑤D．全部【解析】浓H2SO4具有脱水性，使蔗糖脱水碳化变黑，③错误。【答案】C2．(2023·安庆高一检测)科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是()A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B．探究NO和N2O可能化合生成NO2C．探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用【解析】Na2O2具有强氧化性，能将二氧化硫氧化，A正确；NO和N2O反应不可能生成NO2，因氮元素的化合价均升高，但没有元素的化合价降低，而NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3，该过程中氮元素化合价既升高又降低，故B错误，C正确；向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的原因可能是溶液的酸碱性改变也可能是HClO的漂白作用，D正确。【答案】B3．(2023·衡阳高一检测)下列说法正确的是()A．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫B．二氧化碳和CaCl2溶液反应，生成白色沉淀C．二氧化硅和烧碱溶液反应，使溶液的碱性一定减弱D．在常温下，浓硫酸不与铜反应，是因为铜被钝化【解析】硫燃烧的产物是SO2，不是SO3，A错误；CO2与CaCl2不发生反应，因为碳酸酸性比盐酸弱，B错误；SiO2与NaOH溶液反应为SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O，消耗OH－而使碱性减弱，C正确；常温下，浓硫酸与铜不反应，但不是钝化的原因，D错误。【答案】C4．(双选)下列现象或事实可用同一原理解释的是()A．氯水和过氧化钠使红墨水褪色B．浓硫酸和石灰水长期暴露在空气中浓度降低C．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质D．SO2可使品红和酸性高锰酸钾溶液褪色【解析】A项，氯水和过氧化钠都是因强氧化性而使红墨水褪色；B项，浓硫酸吸水，石灰水吸收二氧化碳；C项，二者都吸收空气中的二氧化碳；D项，前者利用二氧化硫的漂白性，后者利用二氧化硫的还原性。【答案】AC5．(2023·新题调研)下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是()A．a－b－c－d－e－f－g－hB．a－e－d－c－b－h－i－gC．a－d－e－c－b－h－i－gD．a－c－b－d－e－h－i－f【解析】该装置包括：氯气的制备、氯气的净化、氯气的干燥、FeCl3的制备、尾气的吸收，其中第一个装置为氯气的发生装置，第三个装置为氯气的净化装置，第二个装置为氯气的干燥装置，第五个装置为FeCl3的制备装置，第四个装置为尾气的吸收装置。【答案】B6．关于氨的下列叙述中，正确的是()A．氨因为有刺激性气味，因此不用来作制冷剂B．氨具有还原性，可以被氧化为NOC．氨极易溶于水，因此氨水比较稳定(不容易分解)D．氨溶于水显弱碱性，因此可使石蕊试液变为红色【解析】A项，液氨可作制冷剂；B项，4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O，该反应中NH3表现还原性；C项，NH3·H2O不稳定；D项，氨水呈碱性，能使紫色石蕊试液变蓝色。【答案】B7．用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火。其原因是()①幕布的着火点升高②幕布的质量增加③氯化铵分解吸收热量，降低了温度④氯化铵分解产生的气体隔绝了空气A．①②B．③④C．②③D．②④【解析】可燃物着火需要两个条件，一是达到着火点，二是有足够的空气。氯化铵分解吸热，使环境温度降低，达不到幕布的着火点，且氯化铵分解产生的NH3和HCl可隔绝空气使幕布不易着火。【答案】B8．(2023·遵义高一检测)下列实验装置不能达到实验目的的是()【解析】二氧化硫易溶于水，在浓氢氧化钠溶液中的溶解度更大，A正确；根据U形管中红墨水的变化情况可以判断反应是放出热量还是吸收热量，B正确；用胶头滴管滴入水，气球会立刻膨胀起来，说明氨气易溶于水，C正确；NaHCO3先受热，且受热面积大，其对应石灰水先变浑浊，并不能用来比较二者稳定性强弱，应将二者的放置位置互换一下，D错误。【答案】D9．(2023·武汉高一检测)用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法。如下表所示的实验中(可加热)，下列试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是()选项试剂B湿润的试纸A现象结论A碘水淀粉试纸变蓝碘具有氧化性B生石灰蓝色石蕊试纸变红氨气为碱性气体C硫酸品红试纸褪色SO2具有漂白性D浓硝酸淀粉KI试纸变蓝NO2为酸性气体【解析】A项结论错误，碘与淀粉未发生氧化还原反应；B项应用红色石蕊试纸，现象是变蓝；C项两种反应物反应生成SO2，SO2具有漂白性，能使品红褪色，C正确；D项现象正确，原因是NO2与H2O反应生成的HNO3将I－氧化成I2所致。【答案】C10．(2023·经典习题选萃)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液【解析】A项，收集NH3用向下排空气法；C项，铜和稀硝酸反应产生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液；D项，用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热，本装置不能满足。【答案】B11．下列说法正确的是()A．浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸B．在KI－淀粉溶液中通入氯气，溶液变蓝，说明氯气能与淀粉发生显色反应C．在某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含SOeq\o\al(2－,4)D．将铜片放入浓硫酸中，无明显实验现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化【解析】A项，浓硝酸在光照条件下分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸中使浓硝酸呈黄色；B项，Cl2氧化I－生成I2，淀粉遇I2变蓝色；C项，溶液中若存在Ag＋或SOeq\o\al(2－,3)，也会产生相同的实验现象；D项，常温时，Cu与浓硫酸不发生反应。【答案】A12.用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是()A．瓶中盛适量浓硫酸，从A口进气来干燥NH3B．从B口进气，用排空气法收集CO2C．瓶中盛满水，从B口进气，用排水法收集NO2D．瓶中装满水，A口接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积【解析】A项，浓硫酸不能干燥NH3；B项，用向上排空气法收集CO2时，应从A口进气；C项，NO2能与H2O反应，不能用排水法收集；D项，H2难溶于水，从B口导入H2，能将瓶中水压入量筒中，从而测量H2的体积。【答案】D13．(2023·昆明高一检测)下列检验离子的方法及现象描述正确的是()A．检验SOeq\o\al(2－,4)：加入BaCl2溶液出现白色沉淀，再加足量稀盐酸沉淀不溶解B．检验Cl－：确定溶液中无SOeq\o\al(2－,4)后，加入AgNO3溶液出现白色沉淀C．检验Na＋：将干净的铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧，观察火焰呈浅紫色D．检验NHeq\o\al(＋,4)：滴入NaOH溶液后，加热，用湿润红色石蕊试纸检验发现变蓝【解析】A项，SOeq\o\al(2－,4)或Ag＋均与BaCl2溶液反应产生不溶于盐酸的白色沉淀；B项，没有加稀硝酸排除其他离子的干扰；C项，Na＋的焰色反应为黄色；D项，检验方法及现象描述均正确。【答案】D14．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲eq\o(→,\s\up7(丁))乙eq\o(,\s\up7(丁),\s\do5(甲))丙。下列有关物质的推断不正确的是()A．若甲为焦炭，则丁可能是O2B．若甲为SO2，则丁可能是氨水C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2【解析】A项，Ceq\o(→,\s\up7(O2))COeq\o(,\s\up7(O2),\s\do5(C))CO2，A项正确；B项，SO2eq\o(→,\s\up7(NH3·H2O))NH4HSO3eq\o(,\s\up7(NH3·H2O),\s\do5(SO2))(NH4)2SO3，B项正确；C项，Feeq\o(→,\s\up7(HCl))FeCl2，但FeCl2与HCl不反应，C项错误；D项，NaOHeq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3eq\o(,\s\up7(CO2),\s\do5(NaOH))NaHCO3，D项正确。【答案】C15．(2023·长沙高一检测)下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(X))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(Cl2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(E)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(F)下列说法中不正确的是()A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3C．B和Cl2的反应是氧化还原反应D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质【解析】本题考查了常见物质的连续氧化，必须熟悉重点物质的性质。无机化合物涉及S、N、C、Na连续氧化的有S→SO2→SO3；H2S→S→SO2→SO3；N2→NO→NO2；NH3→NO→NO2；C→CO→CO2；Na→Na2O→Na2O2。由B为气态氢化物，C为单质，可推测连续氧化是无机化合物的连续氧化，对照上面的连续氧化过程，可以知道B为NH3或H2S。进一步分析，NH3在碱性条件下生成，H2S在酸性条件下生成。当X为强酸时，B为H2S，C为S单质，D为SO2，E为SO3，F为H2SO4，A中含有S2－。当X为强碱时，B为NH3，C为N2，D为NO，E为NO2，F为HNO3，A中含有NHeq\o\al(＋,4)。所以A为(NH4)2S。C选项中H2S＋Cl2=S↓＋2HCl,8NH3＋3Cl2=N2＋6NH4Cl均为氧化还原反应。【答案】D16．(2023·试题调研)下列由相关实验现象所推出的结论正确的是()A．Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)C．Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应D．分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者易溶于水【解析】A项，二者漂白的原理不同，前者属于氧化型，后者属于化合型，因此不能说明SO2具有氧化性，A错；B项，溶液中也可能含有SOeq\o\al(2－,3)，B错；C项，铁与硝酸发生的不是置换反应，C错误。【答案】D二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17．(10分)化学与人类社会可持续发展密切相关，能源、环境、材料以及日常生活等都离不开化学。(1)硅是无机非金属材料的主角。请你举出两种含硅的材料名称________、________；铝制品表面因有一层氧化铝薄膜而经久耐用，但该氧化膜易被酸、碱破坏。若将氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)氯气用于漂白时，实际上起漂白作用的物质不是Cl2而是它和水反应生成的________(写化学式)。缺铁性贫血患者补充的铁，通常以硫酸亚铁的形式，而硫酸铁则没有这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表要包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是_________________________________________________________________________。(3)从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硫酸铜最好的方法是________(填字母)。A．铜和浓硫酸反应B．铜和稀硫酸反应C．氧化铜和稀硫酸反应D．铜与Fe2(SO4)3溶液反应【答案】(1)玻璃、水泥、陶瓷、光导纤维等(任写两种即可)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)HClO防止Fe2＋被氧化(3)C18．(10分)(2023·经典习题选萃)某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应)。请回答下列问题：(1)A为实验室制氯气的发生装置，反应原理为________。某学生用12mol·L－1的浓盐酸100mL和足量的MnO2反应制Cl2，实际得到的L(填“<”、“>”或“＝”)。(2)漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是________________________________________________________________________。(3)此实验所得漂白粉的有效成分偏低。该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应：①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca(ClO3)2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是________________。②Cl2中含HCl，会发生反应2HCl＋Ca(OH)2=CaCl2＋2H2O，为避免此副反应的发生，可将装置作何改进________________。(4)C装置的作用是________________________________。【解析】(1)实验室用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。随着反应的进行，盐酸的浓度降低，而MnO2与稀盐酸不反应，故产生Cl2的量小于L。(2)Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2，反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(3)根据题目提供的信息，温度较高时，Cl2与Ca(OH)2发生副反应生成Ca(ClO3)2，故用降温的方法可避免副反应的发生。该实验过程中使用的浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体与Ca(OH)2作用也会导致Ca(ClO)2的产量降低，所以应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl。【答案】(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O<(2)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(3)①冷却B装置(或将B装置放在冷水浴中)②在A与B之间连接一个装有饱和氯化钠溶液的洗气瓶(4)吸收未反应完的氯气，防止污染空气19．(10分)(2023·赣州高一检测)现有X、Y、Z三种非金属元素，A、B、C三种金属元素，有如下情况：①X、Y、Z的单质在常温下均为气体。②X的单质在Z的单质中燃烧，火焰呈苍白色。产物XZ的水溶液可使石蕊试液变红。③两摩尔X的单质可与一摩尔Y的单质化合生成两摩尔X2Y，X2Y常温下为液体。④Z的单质溶于X2Y中所得溶液具有漂白性。⑤A的单质可以在Z的单质中燃烧，生成棕红色固体，该固体溶于水呈黄色溶液。⑥B与Z形成的化合物BZ3溶于水后逐滴滴加NaOH溶液先生成白色沉淀后又逐渐溶解。⑦C的单质与Y单质反应可能得到两种产物，其中一种为淡黄色固体M。请完成下列问题：(1)写出下列物质的化学式：XZ________________，X2Y________________，M________________。(2)Z的单质溶于X2Y中所得溶液中起漂白作用的物质是________________(填化学式)。(3)A的单质与Z的单质反应的化学方程式：__________________________________________________________________________。(4)BZ3与过量的NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________________________________________________________。(5)X单质与Z单质的混合气体经点燃充分反应后，冷却至室温，再通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，求原混合气体中X单质与Z单质的体积比可能为________________。【解析】因为X、Y、Z为非金属元素，单质在常温下为气体，结合②中火焰呈苍白色，知X为H，Z为Cl，XZ为HCl。结合③中“X2Y常温下为液体”可知X2Y为H2O，Y为O。④中发生反应为Cl2＋H2O=HCl＋HClO，起漂白作用的为HClO。根据⑤中现象推出A为Fe，发生反应为2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3。根据⑥中现象推出B为Al，BZ3为AlCl3，与过量NaOH溶液反应离子方程式为Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。根据⑦中M的颜色知M为Na2O2，则C为Na。在第(5)小题中，H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl，HCl＋NaOH=NaCl＋H2O，Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，因此只要V(H2)：V(Cl2)≤1：1，即Cl2足量，则气体就能被完全吸收。【答案】(1)HClH2ONa2O2(2)HClO(3)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3(4)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(5)V(X)：V(Z)≤1：120．(10分)(2023·青岛高一检测)某研究性学习小组的同学利用下图来验证某铜银合金完全溶解于浓硝酸时生成的气体除NO2外还含有NO，并测定合金中铜的质量分数。已知常温下NO2和N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4晶体。(1)写出A中铜与硝酸反应的一个化学方程式：___________________________________________________________________________。(2)反应前先打开A部分的活塞K1，持续通入一段时间的N2，理由是________________________________________________________________________，若装置中缺少B部分，会影响验证的结果，其原因是____________________________________________________________________________。(3)反应结束后，打开活塞K2，并通入O2，若有NO产生，则D中产生的现象是____________________________________________________________________________________。(4)利用A装置中反应后溶液也可确定铜的质量分数，方法是取出A中的反应的溶液，向其中加入足量的________溶液，然后进行的操作的步骤分别是___________________________________________________________________________。【解析】(1)随反应进行，浓硝酸会慢慢变稀，故发生的反应分为两种情况，其反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋4H2O＋2NO↑。(2)由于实验目的之一是检验有NO生成，而装置内有O2，故实验前应将装置内O2全部排出，另外因反应中一定有NO2生成，而NO2又易与H2O(液)反应，故必须先将水蒸气除去。(3)由题给信息可知，经过冰盐水后的气体只有NO，通入O2后，NO会与O2反应生成红棕色的NO2。(4)A中存在Ag＋、Cu2＋，可加入盐酸或NaCl溶液以便得到AgCl沉淀，然后过滤并