2023高考化学大二轮复习第1部分知识整合专题3元素及其化合物第11讲非金属及其化合物

PAGEPAGE2第11讲非金属及其化合物[限时50分钟，总分值70分]一、选择题(包括7个小题，每题5分，共35分)1．(2022·辽宁师大附中模拟)为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在〞的美丽中国，2022年4月16日国务院公布了?水污染防治行动方案?。以下做法不利于该目标实现的是A．推广使用无磷洗涤剂B．用O3替代Cl2作饮用水消毒剂C．用工业污水直接灌溉农田D．含Cr3＋的废水用适量石灰处理后排放解析A、磷元素可以造成水体富营养化，所以推广无磷洗涤剂可以减少水污染，正确；B、臭氧作氧化剂，产物是水，没有污染，正确；C、工业污水含有很多有害物质，可以造成水污染，选C；D、铬离子和石灰水反响生成氢氧化铬沉淀，然后可以排放，正确。答案C2．(2022·海南高考)以下表达错误的选项是A．氦气可用于填充飞艇B．氯化铁可用于硬水的软化C．石英砂可用于生产单晶硅D．聚四氟乙烯可用于厨具外表涂层解析A．氦气性质稳定，故可用于填充飞艇，正确；B.硬水的软化指的是除去水中的Ca2＋、Mg2＋，参加氯化铁只能水解产生氢氧化铁胶体吸附悬浮物，用于水的净化，错误；C.石英砂为SiO2，可用碳复原得到粗硅，经提纯得单晶硅，正确；D.聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，故一般用于不粘锅的涂层，正确。答案B3．向某含有SOeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Br－、Na＋的溶液中缓慢通入Cl2直至过量，以下对该反响过程的判断错误的选项是A．整个过程共发生2个氧化复原反响B．所有阴离子的浓度都发生了变化C．溶液的颜色发生了变化D．反响过程中既有气体产生，也有沉淀产生解析向某含有SOeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Br－、Na＋的溶液中缓慢通入Cl2直至过量，发生反响：Cl2＋H2OHCl＋HClO，Cl2＋H2O＋SOeq\o\al(2－,3)=2H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)，Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2,2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑，2H＋＋SiOeq\o\al(2－,3)=H2SiO3↓。A.综上所述可知在溶液中发生的氧化复原反响有Cl2＋H2OHCl＋HClO，Cl2＋H2O＋SOeq\o\al(2－,3)=2H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)，Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2共3个，错误；B.溶液中所有阴离子的浓度都发生了变化，正确；C.原来溶液为无色，反响后产生的Br2，使溶液变为橙黄色，溶液的颜色发生了变化，正确；D.反响过程中既有气体CO2产生，也有H2SiO3沉淀产生，正确。答案A4．(2022·重庆模拟)以下各项表达I、Ⅱ都正确且二者的原理最相似的是表达I表达ⅡAFeS难溶于水，却溶于稀硝酸CaCO3难溶于稀硫酸，却溶于醋酸B浓硝酸要密封保存阴凉处漂白粉要密封保存在阴凉处C盐酸与铁反响生成氯化亚铁少量氯气与铁反响生成氯化亚铁D浓氨水滴入固体NaOH制NH3浓盐酸滴入浓硫酸制HCl解析A．FeS与稀硝酸发生氧化复原反响，醋酸与碳酸钙发生复分解反响，A错误；B.浓硝酸易挥发、易分解，漂白粉易与空气中的CO2反响，B错误；C.氯气与铁反响生成氯化铁，C错误；D.NaOH固体溶于水放出大量的热，导致氨气的溶解度降低生成氨气，浓硫酸溶于水放出大量的热，导致HCl的溶解度降低，生成HCl气体，D正确；答案选D。答案D5．(2022·上海高考)向新制氯水中参加少量以下物质，能增强溶液漂白能力的是A．碳酸钙粉末 B．稀硫酸C．氯化钙溶液 D．二氧化硫水溶液解析在氯水中存在反响：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，假设反响使溶液中c(HClO)增大，那么溶液的漂白性会增强。A项，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以向溶液中参加碳酸钙粉末，会发生反响：2HCl＋CaCO3=CaCl2＋H2O＋CO2↑，使化学平衡正向移动，导致c(HClO)增大，溶液的漂白性会增强，正确；B项，假设参加稀硫酸，使溶液中c(H＋)增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误；C项，参加氯化钙溶液，不能发生反响，但对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，参加二氧化硫的水溶液，SO2与Cl2反响，平衡左移，c(HClO)减小，溶液的漂白性减弱，错误。答案A6．(2022·武汉模拟)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图(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NH3的密度比空气的小，不能用向上排空气法收集NH3，A错误；SO2可通过Na2SO3固体与浓硫酸在常温下反响制取，且能用向上排空气法收集，能用NaOH溶液进行尾气吸收，B正确；铜与稀硝酸反响生成物为NO，且在c中无法收集到纯洁的NO2，且不能用水吸收尾气，C错误；用浓盐酸和MnO2反响制取Cl2需要加热，D错误。答案B7．(2022·浙江高考)为落实“五水共治〞，某工厂拟综合处理含NHeq\o\al(＋,4)废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：以下说法不正确的选项是A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空气，且需过量C．捕获剂所捕获的气体主要是COD．处理含NHeq\o\al(＋,4)废水时，发生反响的离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O解析工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反响生成难溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A项正确；气体1中含有NO、CO和N2，假设用过量空气，那么NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反响生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照1∶1混合与NaOH完全反响生成NaNO2，B项错误；气体2中含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，C项正确；NaNO2具有氧化性，NHeq\o\al(＋,4)具有复原性，二者发生氧化复原反响生成无污染的N2，D项正确。答案B二、非选择题(包括4个小题，共35分)8．(8分)(1)砷(As)与其化合物被广泛应用在除草剂、杀虫剂以及含砷药物中。答复以下问题：①砷是氮的同族元素，且比氮多2个电子层，砷在元素周期表中的位置：________；AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性________(填“强〞或“弱〞)。②As2O3俗称砒霜，As2O3是两性偏酸性氧化物，是亚砷酸(H3AsO3)的酸酐，易溶于碱生成亚砷酸盐，写出As2O3与足量氢氧化钠溶液反响的离子方程式_____________________________________________________________________。③As2S3和HNO3反响如下：As2S3＋10H＋＋10NOeq\o\al(－,3)=2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O，将该反响设计成原电池，那么NO2应该在________(填“正极〞或“负极〞)附近逸出，该极的电极反响式为_______________________________。(2)综合利用CO2对环境保护及能源开发意义重大。Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，以下建议合理的是________。a．可在碱性氧化物中寻找b．可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找c．可在具有强氧化性的物质中寻找解析(1)①氮元素在周期表中第二周期，第ⅤA族，砷比氮多2个电子层，在第四周期第ⅤA族；砷的非金属性比氮弱，所以简单氢化物的稳定性比氨气弱。②As2O3有两性，性质与氧化铝相似，所以和氢氧化钠反响生成盐和水，离子方程式为：As2O3＋6OH－=2AsOeq\o\al(3－,3)＋3H2O。③生成二氧化氮化合价降低，在正极逸出。硝酸根得到电子生成二氧化氮和水，电极反响为：NOeq\o\al(－,3)＋e－＋2H＋=NO2↑＋H2O。(2)二氧化碳是酸性氧化物，可以与碱或碱性氧化物反响，所以选ab。答案(1)①第四周期第ⅤA族弱②As2O3＋6OH－=2AsOeq\o\al(3－,3)＋3H2O③正极NOeq\o\al(－,3)＋e－＋2H＋=NO2↑＋H2O(2)ab9．(9分)(2022·皖南模拟)SO2是大气主要污染物之一，为探究SO2气体的复原性，某实验小组的同学利用如图1所示装置进行实验。图1图2(1)装置A中发生反响的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________。(2)装置C的作用是________________________________________________。(3)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3＋发生了氧化复原反响，取A中的溶液少量，分成两份，并设计了如下实验方案：方案①：向第一份溶液中参加少量酸性KMnO4溶液，发现紫红色褪去；方案②：向第二份溶液中参加少量KSCN溶液，发现不变红，再参加少量新制的氯水，溶液变红。上述方案中不合理的是________，原因是______________________________。(4)能说明I－的复原性弱于SO2的现象是_______________________________。(5)该小组同学设计实验模拟测定硫酸工业生产排放的尾气中SO2的体积分数(假设其他气体均难溶于水且不反响)，选用了如图2所示的简易实验装置。①假设混合气体的流向按从左向右时，装置组装连接的顺序合理的是：混合气体→____________________________(填写a、b等仪器接口字母)。②你认为以下试剂中，可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是________(填标号)。A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液C．溴水 D．氨水③假设碘溶液的浓度为0.05mol·L－1、体积为30mL，与SO2气体恰好完全反响时，量筒内水的体积为386.4mL(已折算为标准状况下的体积)，那么SO2的体积分数为________。解析(1)装置A中二氧化硫与铁离子发生氧化复原反响生成硫酸根离子和亚铁离子，反响的离子方程式为SO2＋2H2O＋2Fe3＋=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(2)二氧化硫有毒，会污染空气，所以要有尾气吸收装置，所以装置C的作用是吸收未反响的二氧化硫，防止污染空气。(3)过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色，所以方案①不合理。(4)碘能与二氧化硫反响生成碘离子和硫酸根离子，那么装置B中蓝色褪色，据此可判断I－的复原性弱于SO2。(5)①原料气通过碘的淀粉溶液，碘能氧化H2SO3，生成H2SO4，吸收二氧化硫气体。通过装置①③排水量气测定剩余气体体积，连接装置接口顺序为c→d→b→a→e。②二氧化硫具有复原性，可以利用高锰酸钾溶液吸收，且现象明显，氢氧化钠虽能吸收二氧化硫，但无明显现象，溴水可以吸收二氧化硫棕红色褪去，现象明显，氨水可以吸收二氧化硫，但实验无明显现象。③写出方程式I2＋SO2＋2H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋由条件知n(SO2)=n(I2)=0.05mol·L－1×0.03L=0.0015mol，即33.6mL，所以工业原料气总体积为386.4mL＋22.4mL=408.8mL，其中SO2的体积分数为eq\f(33.6mL,408.8mL)×100%=8%。答案(1)SO2＋2H2O＋2Fe3＋=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(2)吸收未反响的二氧化硫，防止污染空气(3)方案①过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色(4)B中蓝色褪色(5)①c→d→b→a→e②A、C③8%10．(9分)碘是生命体中的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，答复以下问题：(1)实验室中制取少量碘可采用如下方法：KI＋CuSO4CuI↓＋K2SO4＋I2。此反响生成1molI2时转移电子的物质的量是________mol。工业生产中，可用智利硝石(含有NaIO3)为原料，与NaHSO3溶液反响后生成碘，写出此反响的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________________________。(2)单质碘与氟气反响可制得IF5，实验说明液态IF5具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离(如：2H2OH3O＋＋OH－)，电离生成的＋1价阳离子为________，－1价阴离子为________。(3)将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体(AlI3)，此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反响的离子方程式：________________________________________________。(4)设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I－、IOeq\o\al(－,3)，或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。首先取试样加水溶解，分成三份试样：①第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中同时存在I－和IOeq\o\al(－,3)，该过程反响的离子方程式为________________________________。②第二份试样酸化后，参加淀粉溶液无变化，再加________溶液，溶液变蓝，说明试样中存在I－。③第三份试样酸化后，如果直接使________试纸变蓝，说明试样存在IOeq\o\al(－,3)离子。解析(1)反响生成1molI2时转移电子1mol×2=2mol。NaIO3与NaHSO3溶液反响后生成碘的离子方程式为：2IOeq\o\al(－,3)＋5HSOeq\o\al(－,3)=3H＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋I2＋H2O。(2)由2H2OH3O＋＋OH－可推知，2IF5IFeq\o\al(＋,4)＋IFeq\o\al(－,6)。(3)AlI3和Na2CO3溶液发生相互促进水解反响：2Al3＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑。(4)①碘单质遇淀粉溶液变蓝，第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中I－和IOeq\o\al(－,3)反响生成了碘单质。反响式为5I－＋IOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋3H2O。②第二份试样要检验I－，酸化后，参加淀粉溶液，还需要参加氧化剂，如FeCl3或H2O2。③第三份试样要检验IOeq\o\al(－,3)，酸化后，还需要参加淀粉和KI，即淀粉­KI试纸。答案(1)22IOeq\o\al(－,3)＋5HSOeq\o\al(－,3)=3H＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋I2＋H2O(2)IFeq\o\al(＋,4)IFeq\o\al(－,6)(3)2Al3＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑(4)①5I－＋IOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋3H2O②FeCl3或H2O2③淀粉­KI试纸11．(9分)单晶硅是信息产业中重要的根底材料。通常用碳在高温下复原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反响生成四氯化硅(反响温度450～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气复原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a．四氯化硅遇水极易水解；b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反响生成相应的氯化物；c．有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8－315－熔点/℃－70.0－107.2－－－升华温度/℃－－180300162请答复以下问题：(1)写出装置A中发生反响的离子方程式：_____________________________。(2)装置A中g管的作用是____________________；装置C中的试剂是____________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是__________________________。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似屡次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素复原成Fe2＋，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化复原滴定，反响的离子方程式5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H