高考化学二轮复习 第11讲 非金属单质及其化合物练习

第11讲非金属单质及其化合物一、小题对点练一、非金属单质及其化合物的性质及用途1．(·海淀模拟)下列有关物质用途的说法，不正确的是 ()。A．二氧化硫常用来漂白纸浆B．漂粉精可用于游泳池的消毒C．晶体硅常用于制作光纤制品D．干冰和碘化银可用于人工降雨解析制作光纤制品的是二氧化硅，C项错误。答案C2．下列有关物质性质的描述和该性质的应用均正确的是 ()。A．氨气具有氧化性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏B．氢氟酸具有强酸性，用氢氟酸蚀刻玻璃C．二氧化硫具有还原性，用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气D．铜的金属活泼性比铝的弱，可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸解析A项，用浓氨水检验氯气管道是否漏气是因为发生反应：3Cl2＋8NH3＝6NH4Cl＋N2，生成了白烟，体现了氨气的还原性，错误；B项，氢氟酸具有弱酸性，用氢氟酸蚀刻玻璃发生的反应为SiO2＋4HF＝SiF4＋2H2O，没有体现氢氟酸的酸性，错误；C项，用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气时发生反应Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4；体现了SO2的还原性D项，常温下浓硝酸能使铝钝化，表面生成致密的氧化膜，形成保护层，可以用铝罐贮运浓硝酸，而常温下铜能与浓硝酸发生反应而溶解。答案C3．(·镇海模拟)下列实验过程中，始终无明显现象的是 ()。A．NO2通入FeSO4溶液中B．CO2通入CaCl2溶液中C．NH3通入AlCl3溶液中D．SO2通入Ba(NO3)2溶液中解析A项，NO2与水反应生成硝酸，硝酸可将Fe2＋氧化为Fe3＋，溶液由浅绿色变为黄色，不符合；B项，碳酸的酸性比盐酸弱，故CO2与CaCl2溶液不反应，符合；C项，氨气溶于水得到氨水，Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，生成白色沉淀Al(OH)3不溶于氨水，不符合；D项，SO2＋H2OH2SO3，在酸性环境下，硝酸将H2SO3氧化为H2SO4，生成白色沉淀BaSO4，不符合。答案B4．C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列关于其单质及其化合物的说法中正确的是 ()。A．三种元素在自然界中既有游离态又有化合态B．二氧化物都属于酸性氧化物，能与碱反应而不能与任何酸反应C．最低价的气态氢化物都具有还原性，易与O2发生反应D．其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3解析A项，Si元素性质活泼，具有亲氧性，在自然界中无游离态，错误；B项，SiO2能与HF反应，错误；C项，C、Si、S三种元素低价态气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S，都具有还原性，易与O2发生反应，正确；D项，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，错误。答案C二、非金属单质及其化合物的相互转化5．(·杭州学军中学模拟考试)X、Y、Z三种不同物质有如图所示的转化关系，则X不可能是 ()。A．Al2O3 B．SiO2C．CO2 D．NH4Cl解析将四个选项代入，若X为Al2O3，则Y为NaAlO2，Z为Al(OH)3，A项符合题意；若X为SiO2，则Y为硅酸钠，Z为硅酸，B项符合题意；若X为CO2，则Y为碳酸钠，Z为碳酸氢钠，C项符合题意；若X为NH4Cl，则Y为一水合氨，Z为NH4Cl，与题目要求“X、Y、Z三种不同物质”不符，故D项不正确。答案D6．(·南昌二模)X、Y、Z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是 ()。选项XYZ甲乙AH2SiCl2SiCl4HClBMgCO2CO2MgOCZnFeCl2FeCl2ZnCl2DO2N2H2NH3H2O解析解答本题时，可将选项代入框图逐一验证，因为Fe与Cl2反应生成的是FeCl3而不是FeCl2，所以C项不符合。答案C三、非金属单质及其化合物的实验探究7．(·温州测试)用如图所示装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。气体abcdCO2稀盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓H2SO4SO2稀H2SO4Cu品红溶液浓H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH溶液浓H2SO4上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是 ()。A．CO2 B．Cl2 C．SO2 D．H解析制备CO2时不能用饱和碳酸钠溶液吸收其中HCl，因为CO2也能溶于饱和碳酸钠溶液中，A错误。除去Cl2中混有的HCl气体不能用NaOH溶液，因为Cl2也能与NaOH溶液反应，B错误。铜与稀硫酸不反应，不能用于制备SO2，C错误。答案D8．(·冀州期中)用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系中错误的是 ()。选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失；再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液B通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液没有明显变化，再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液解析将CO2通入Na2SiO3溶液中，反应生成不溶性的硅酸，CO2过量时，硅酸不溶解，故B项错误。答案B9．如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质推压到甲针筒内，进行表中所列的4个不同实验(气体体积在同温同压下测定)。下列说法正确的是 ()。实验序号甲针筒内物质乙针筒内物质110mLHCl10mLNH3230mLNO210mLH2O(液)320mLHBr10mLCl2410mLCCl410mLNH3A.上述4个实验均发生了氧化还原反应B．实验2，甲针筒内最终的无色气体是NOC．实验3，甲针筒内充满黄绿色气体D．实验4，甲针筒内活塞将向右移动解析选项A，实验1发生的反应是化合反应，反应前后各种元素的化合价都没有发生变化，所以是非氧化还原反应。选项B，NO2与H2O发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，所以甲针筒内最终的无色气体是NO。选项C，HBr和Cl2反应生成HCl和红棕色的Br2蒸气。选项D，NH3是极性分子，不溶于非极性溶剂CCl4，故甲针筒内活塞将向左移动。答案B二、大题冲关练10．(·福建理综，25)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：实验一焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2=Na2S2O5(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________。(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是________________________________________________________________________________。(3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSOeq\o\al(－,3)的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________(填序号)。A．测定溶液的pH B．加入Ba(OH)2溶液C．加入盐酸 D．加入品红溶液E．用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是___________________________________________________________________________________________________________________________________。实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：eq\x(\a\al(葡萄酒样品,100.00mL))eq\o(→,\s\up17(盐酸),\s\do15(蒸馏))eq\x(馏分)溶液出现蓝色且30s内不褪色(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI)①按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________g·L－1。②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。解析(1)装置Ⅰ中浓H2SO4与Na2SO3发生复分解反应制取SO2，其化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)装置Ⅱ中已有晶体析出，可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。(3)食盐水和浓H2SO4不能吸收SO2，故b、c错误；a项，瓶口封闭易造成实验事故，错误；d项，既能吸收SO2，又能防止发生倒吸，正确。(4)HSOeq\o\al(－,3)电离显酸性，水解显碱性，要证明HSOeq\o\al(－,3)的电离程度大于水解程度，则证明NaHSO3溶液显酸性即可，故可通过测定溶液的pH，或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5晶体被空气氧化的产物为Na2SO4，故可通过检验SOeq\o\al(2－,4)离子来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，其具体方案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明Na2S2O5晶体已被氧化。(6)①根据滴定反应的化学方程式：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI，可计算葡萄酒中抗氧化剂的残留量，即SO2的含量为eq\f(0.01000mol·L－1×0.02500L×64g·mol－1,0.1000L)＝0.16g·L－1。②若有部分HI被氧化生成I2，则滴定时消耗标准液的体积偏小，则测得结果偏低。答案(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(或Na2SO3＋2H2SO4(浓)=2NaHSO4＋SO2↑＋H2O)(2)过滤(3)d(4)A、E(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成(6)①0.16②偏低11．(·舟山测试)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4AlCl3FeCl3沸点/℃57.7－315熔点/℃－70.0－－升华温度/℃－180300请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：______________________，装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是____________________。(2)装置C中的试剂是______；D、E间导管短且粗的原因是____________________。(3)G中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH－、Cl－和SOeq\o\al(2－,4)。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。【提出假设】假设1：只有SOeq\o\al(2－,3)；假设2：既无SOeq\o\al(2－,3)也无ClO－；假设3：______________。【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3mol·L－1H2SO4、1mol·L－1NaOH、0.01mol·L－1KMnO4、溴水、淀粉－KI、品红等溶液。取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：序号操作可能出现的现象结论①向a试管中滴加几滴______溶液若溶液褪色则假设1成立若溶液不褪色则假设2或3成立②向b试管中滴加几滴______溶液若溶液褪色则假设1或3成立若溶液不褪色假设2成立③向c试管中滴加几滴______溶液________假设3成立解析(1)装置A为实验室制Cl2的装置，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，依题意，装置D中反应是焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，方程式为SiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(Δ))SiCl4＋2CO；(2)装置C为干燥Cl2的装置，装的试剂是浓H2SO4，由于实验过程中，SiCl4中会混有AlCl3、FeCl3等杂质，根据表中数据，AlCl3、FeCl3易凝结成固体，为防止堵塞导管，所以D、E间导管短且粗；(3)G中吸收尾气主要是Cl2，当Cl2不足时为假设1：只有SOeq\o\al(2－,3)；当Cl2恰好反应时为假设2：既无SOeq\o\al(2－,3)也无ClO－；当Cl2过量时为假设3：只有ClO－。要探究SOeq\o\al(2－,3)用氧化剂，因其具有还原性，要探究ClO－用还原剂，因其具有氧化性，结合可能出现的现象和结论，①向a试管中滴加几滴0.01mol·L－1KMnO4或溴水；②向b试管中滴加几滴品红溶液；③向c试管中滴加几滴淀粉－KI溶液，现象为溶液变为蓝色。答案(1)MnO2＋2Cl－＋4H＋eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2OSiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4＋2CO(2)浓硫酸防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管(3)只有ClO－①溴水(或0.01mol·L－1KMnO4溶液)②品红溶液③淀粉－KI溶液若溶液变为蓝色12．(·江苏化学，19)实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如下：eq\a\vs4\al(含碘废液)eq\x(还原)eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al(Na2SO3溶液)eq\x(操作X)eq\a\vs4\al(CCl4)eq\x(氧化)eq\a\vs4\al()eq\a\vs4\al(Cl2)eq\x(富集)…I2(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为_______________________________________________________；该操作将I2还原为I－的目的是______________________________________。(2)操作X的名称为________。(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是____________________；锥形瓶里盛放的溶液为________。(4)已知：5SOeq\o\al(2－,3)＋2IOeq\o\al(－,3)＋2H＋=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋H2O。某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IOeq\o\al(－,3)中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IOeq\o\al(－,3)的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；_________________________________________________________________。实验中