2024高考化学一轮复习第一部分专题测试三非金属元素及其化合含解析

PAGE12-专题测试(三)非金属元素及其化合1．下列对非金属元素(除稀有气体元素外)的相关推断正确的是()①非金属元素都是主族元素②单质在反应中都只能作氧化剂③氢化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物④氧化物常温下都可以与水反应生成酸⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价⑥氧化物都能与碱反应生成盐和水A．①⑤ B．①⑤⑥C．②④⑥ D．③⑤⑥答案A解析①非金属元素(除稀有气体元素外)都是主族元素，正确；②H2可在反应中作还原剂，错误；③H2O常温下为液体，错误；④CO、NO、SiO2常温下既不溶于水，也不与水反应，错误；⑤ROeq\o\al(a－,b)中R肯定呈现正价，正确，⑥CO、NO都不能与碱反应生成盐和水，错误。A正确。2．已知适当条件下＋7、＋6、＋4价锰的化合物都能将浓盐酸氧化成Cl2且自身均被还原为MnCl2。将6.32gKMnO4粉末加热一段时间后收集到0.112L气体(标准状况，下同)，再将剩余固体与足量的浓盐酸混合后加热，又收集到VLCl2，下列说法正确的是()A．V＝2.24B．参与反应的HCl为0.18molC．生成Cl2时的离子方程式：2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－eq\o(=,\s\up17(△))2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑D．6.32gKMnO4粉末若干脆与足量浓盐酸反应可得到2.24LCl2答案D解析6.32gKMnO4为0.04mol，因最终锰转化为Mn2＋，转化中锰元素共应获得0.2mol电子，因起先生成的O2为0.005mol，氧元素失去的电子为0.02mol，生成1molCl2须要转移2mol电子，故还可以生成Cl2eq\f(0.2mol－0.02mol,2)＝0.09mol，体积为2.016L，A错误；被氧化的HCl为0.18mol，还有一部分Cl－以KCl、MnCl2的形式存在，B错误；还有MnO2、K2MnO4两种物质参与反应，C错误；因KMnO4干脆与盐酸反应时最终会获得0.2mol电子，故生成的氯气为0.1mol，体积为2.24L，D正确。3．已知甲、乙、丙三种物质均含有同一种中学常见的元素X，其转化关系如下：eq\x(甲)eq\o(→,\s\up17(试剂A))eq\x(乙)eq\o(→,\s\up17(试剂A))eq\x(丙)下列说法不正确的是()A．若A为硝酸，X为金属元素，则甲与丙反应可生成乙B．若乙为NaHCO3，则丙肯定是CO2C．若A为NaOH溶液，X为短周期的金属元素，则乙肯定为白色沉淀D．若A为金属单质，乙的水溶液遇KSCN溶液变红，则甲可能为非金属单质答案B解析若A为硝酸，X为金属元素，则甲为Fe，乙为Fe(NO3)2，丙为Fe(NO3)3，Fe和Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2，A正确；若乙为NaHCO3，则也可甲为CO2，A为NaOH，丙为Na2CO3，B错误；若A为NaOH溶液，X为短周期的金属元素，则甲为铝盐，乙为Al(OH)3，丙为NaAlO2，C正确；甲为Cl2，A为Fe时，乙为FeCl3，丙为FeCl2，符合图示转化关系，D正确。4．下列各组物质中，不能满意下图一步转化关系的选项是()答案C解析从转化关系来看，X、Y、Z之间符合X→Y→Z→X，逐项验证。若X为Mg，在加热或燃烧时可以生成MgO，MgO与HCl反应生成MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg，A正确；同理，可以推断B、D正确；C中SiO2不溶于水，不能干脆生成H2SiO3，制备H2SiO3一般用可溶性的硅酸盐与酸反应，C错误。5．下列有关试验原理或操作正确的是()A．用干燥的pH试纸鉴别SO2和Cl2两种气体B．盐酸滴定氨水时，用甲基橙作指示剂C．试验室用图1装置制备并收集少量的NO2D．试验室用图2装置除去H2中混有的少量NH3答案B解析检验气体性质时试纸需润湿，否则无法检验，A错误；不能用排水法收集NO2气体，C错误；若U形管中盛装液态干燥剂，将导致气体无法通过，D错误。6．碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法不正确的是()A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B．在Z导管出来的气体中有二氧化碳C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D．在Z导管口有红棕色气体出现答案A解析碳与浓硫酸共热产生的气体X是CO2和SO2，铜与浓硝酸反应产生的气体Y是NO2。而NO2溶于水生成硝酸和NO，硝酸能氧化SO2生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀。在酸性溶液中，不能生成BaCO3沉淀，A错误。7．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是()A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同B．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡C．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素D．“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质答案B解析氨水中的微粒有NH3·H2O、H2O、NH3三种分子和NHeq\o\al(＋,4)、OH－、H＋三种离子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和Cl－、ClO－、H＋、OH－四种离子，所以微粒的种类、数目均不相同，A错误；氨水没有漂白性，不能漂白有机色素，C错误；“两水”的变质缘由不相同，氨水因挥发而“变质”，而氯水主要因HClO分解而变质，D错误。8．在含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。下列各项为通入Cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是()A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=Br2＋2Fe3＋＋4Cl－D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－答案B解析还原性：Fe2＋>Br－，通入Cl2，依次发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－。当eq\f(nCl2,nFeBr2)≤eq\f(1,2)时，只氧化Fe2＋；当eq\f(nCl2,nFeBr2)≥eq\f(3,2)时，Fe2＋和Br－完全被氧化；当eq\f(1,2)<eq\f(nCl2,nFeBr2)<eq\f(3,2)时，Fe2＋完全被氧化，Br－部分被氧化。x＝0.4a，eq\f(nCl2,nFeBr2)＝0.4<eq\f(1,2)，只氧化Fe2＋，A项正确；x＝0.6a，eq\f(nCl2,nFeBr2)＝0.6，在eq\f(1,2)～eq\f(3,2)之间，Fe2＋完全被氧化，Br－部分被氧化，B项错误；x＝a，eq\f(nCl2,nFeBr2)＝1，在eq\f(1,2)～eq\f(3,2)之间，Fe2＋完全被氧化，Br－部分被氧化，amolFe2＋被氧化消耗0.5amolCl2，剩余0.5amolCl2可与amolBr－反应，则反应的离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=Br2＋2Fe3＋＋4Cl－，C项正确；x＝1.5a，Fe2＋和Br－恰好完全被氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－，D项正确。9．在同温同压下用排气法收集NH3、HCl进行喷泉试验(如图)，其中图1中的烧瓶内收集满了NH3，图2中的烧瓶HCl气体没有收集满，下列说法错误的是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)()A．溶质的物质的量浓度均为eq\f(1,Vm)mol·L－1B．溶质质量分数相同C．引入喷泉试验的方法可以相同D．图1、图2中喷泉的颜色分别为蓝色、红色答案B解析由于试验中得到的溶液的体积与溶解了气体的体积相同，设溶解的气体体积为VL，则气体物质的量为eq\f(V,Vm)mol，气体物质的量浓度为eq\f(\f(V,Vm),V)＝eq\f(1,Vm)mol·L－1，A正确；因两种气体的摩尔质量不同，故质量分数不行能相同，B错误；因试验所用装置构造相同，均可实行打开止水夹挤压胶头的方法引发试验，C正确；石蕊遇碱性溶液呈蓝色，遇酸性溶液呈红色，D正确。10．甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中，不满意图示转化关系的是()甲乙丙戊①NH3O2NOH2O②FeH2OH2Fe2O3③Al2O3NaOH溶液NaAlO2溶液过量CO2④Na2O2CO2O2NaA．①③ B．②③C．②④ D．①④答案A解析①4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O，NO和水不反应，不能实现转化，错误；②3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up17(△))Fe3O4＋4H2,3H2＋Fe2O3eq\o(=,\s\up17(高温))2Fe＋3H2O，能实现转化，正确；③Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，丙不能干脆转化为甲，不能实现转化，错误；④2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2,2Na＋O2eq\o(=,\s\up17(△))Na2O2，能实现转化，正确。11．(2024·吉林试验中学高三期中)在混合体系中，确认化学反应先后依次有利于问题的解决，下列反应先后依次推断正确的是()A．在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2：I－、Br－、Fe2＋B．在含等物质的量的Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Zn：Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋C．在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2：KOH、Ba(OH)2、BaCO3、K2CO3D．在含等物质的量的AlOeq\o\al(－,2)、OH－、COeq\o\al(2－,3)的溶液中，逐滴加入盐酸：AlOeq\o\al(－,2)、Al(OH)3、OH－、COeq\o\al(2－,3)答案B解析溶液中离子的还原性强弱依次是I－>Fe2＋>Br－，向溶液中缓慢通入Cl2，氯气具有较强氧化性，先和还原性强的离子反应，所以参与反应的离子先后依次为I－、Fe2＋、Br－，A错误；Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，H＋的氧化性弱于Cu2＋而强于Fe2＋，Zn先与氧化性强的离子反应，故反应的先后依次为Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋，B正确；因为碳酸钾与氢氧化钡不能共存，故氢氧化钡先发生反应，则反应的先后依次为Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3，C错误；结合H＋的实力的依次为OH－、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)，故反应依次为OH－、AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)、Al(OH)3，D错误。12．工业上利用空气吹出法提取溴的部分流程如图所示：下列说法错误的是()A．第②步中可以采纳纯碱溶液，发生的反应是3Br2＋6COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋6HCOeq\o\al(－,3)B．第③步需加入氧化性酸，才能将Br－氧化为Br2C．B溶液颜色要比A溶液深D．第④步采纳的是蒸馏的方法答案B解析依据流程可知，第②步生成Br－和BrOeq\o\al(－,3)，因此离子反应方程式为3Br2＋6COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋6HCOeq\o\al(－,3)，A项正确；加入稀硫酸，5Br－＋BrOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3Br2＋3H2O，B项错误；B溶液中含有Br2，溶液显黄色或橙色，A溶液中溴以Br－形式存在，是无色的，C项正确；利用熔沸点不同，进行蒸馏提纯溴单质，D项正确。13．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充溢试管，当向试管内鼓入氧气后，可以视察到试管中水柱接着上升，经过多次重复后，试管内完全被水充溢，原来试管中盛装的不行能是()A．N2与NO2的混合气体B．O2与NO2的混合气体C．NO与NO2的混合气体D．NO2一种气体答案A解析N2和水不反应且不溶于水，试管内不能完全被水充溢，故选A；O2与NO2的混和气体可在溶液中发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，试管内能完全被水充溢，故B、D不选；NO与NO2的混和气体，当向试管内鼓入氧气后，可在溶液中发生反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3,4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，试管内能完全被水充溢，故C不选。14．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是()A．反应①说明SO2具有氧化性，反应②说明SO2具有酸性B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，则反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2C．反应③④⑤均属于氧化还原反应D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2答案D解析A项，反应①中先变蓝后褪色，说明KIO3先转化为I2后转化为I－，SO2体现还原性，错误；B项，依据元素守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，错误；C项，反应④不是氧化还原反应，错误；D项，利用反应②④，可以汲取SO2并回收利用，正确。15．二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11℃，可用于处理含硫废水。某小组在试验室中探究ClO2与Na2S的反应。回答下列问题：(1)ClO2的制备已知：SO2＋2NaClO3＋H2SO4=2ClO2↑＋2NaHSO4①装置A中反应的化学方程式为______________________________。②欲收集干燥的ClO2，选择图甲中的装置，其连接依次为a→______________________(按气流方向，用小写字母表示)。③装置D的作用是________________。(2)探究ClO2与Na2S的反应将上述收集到的ClO2用N2稀释以增加其稳定性，并将适量的稀释后的ClO2通入图乙所示装置中充分反应，得到无色澄清溶液。一段时间后，通过下列试验探究Ⅰ中反应的产物。操作步骤试验现象结论取少量Ⅰ中溶液于试管甲中，滴加品红溶液和盐酸品红始终不褪色①无________生成另取少量Ⅰ中溶液于试管乙中，加入Ba(OH)2溶液，振荡②____________有SOeq\o\al(2－,4)生成③接着在试管乙中滴加Ba(OH)2溶液至过量，静置，取上层清液于试管丙中，____________________有白色沉淀生成有Cl－生成④ClO2与Na2S反应的离子方程式为____________________________。用于处理含硫废水时，ClO2相对于Cl2的优点是____________________________(任写一条)。答案(1)①Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②g→h(或h→g)→b→c→e→f→d③冷凝并收集ClO2(2)①SO2②生成白色沉淀③加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液④8ClO2＋5S2－＋4H2O=8Cl－＋5SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋ClO2除硫效果彻底(效果好)，氧化产物硫酸根稳定；ClO2在水中的溶解度大，剩余的ClO2不会产生二次污染；均被还原为Cl－时，等物质的量的二氧化氯得到的电子数是氯气的2.5倍(答案合理即可)解析(1)装置A中浓硫酸与Cu在加热条件下发生氧化还原反应生成SO2，同时生成CuSO4和H2O；利用题中信息可知在装置B中制备ClO2，装置D中冰水可使ClO2凝聚为液态，并可用于收集ClO2，装置C为尾气处理，汲取未反应的SO2，同时还可防止倒吸，为防止装置B中液体倒吸进入装置A，需在装置A、B间连接装置E，故装置的连接依次为：a→g→h(或h→g)→b→c→e→f→d。(2)①品红始终不褪色说明无SO2生成。②若有SOeq\o\al(2－,4)生成，则加入Ba(OH)2后必会有白色沉淀生成。③加入足量Ba(OH)2后使SOeq\o\al(2－,4)完全沉淀，此时要证明上层清液中含有Cl－，则应加入硝酸酸化的AgNO3溶液。④由上述探究可知S2－被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，ClO2被还原为Cl－，结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可知Ⅰ中反应的离子方程式为8ClO2＋5S2－＋4H2O=8Cl－＋5SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋。16．(2024·广东汕头模拟)氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要缘由之一。消退氮氧化物有多种方法。(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示：①由图1可知SCR技术中的氧化剂为________。②用Fe作催化剂时，在氨气足量的状况下，不同eq\f(cNO2,cNO)对应的脱氮率如图2所示，脱氮效果最佳的eq\f(cNO2,cNO)＝________。(2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2，其部分工艺流程如下：①上述工艺中采纳气～液逆流接触汲取(尾气从汲取塔底进入，石灰乳从汲取塔顶喷淋)，其目的是____________________________；滤渣可循环运用，滤渣的主要成分是______________(填化学式)。②生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为____________________________________。答案(1)①NO、NO2'②1∶1(2)①使尾气中的NO、NO2被充分汲取'Ca(OH)2②3NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=NOeq\o\al(－,3)＋2NO↑＋H2O解析(1)①由图1知氮氧化物中的氮元素价态降低，故NO、NO2是氧化剂。②由图2知，当eq\f(cNO2,cNO)＝1∶1时，脱氮效果最佳。(2)②在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，则还会生成硝酸钙和水，依据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出离子方程式。17．Ⅰ.某试验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列试验，试验装置如图1所示：试验步骤：①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；②加热A试管直到B中品红溶液褪色，熄灭酒精灯；③将Cu丝上提离开液面。(1)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________。(2)拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被汲取，应当实行的操作是____________________________________________________________________________________。(3)若将B中品红溶液换成溴水，通入一段时间后溴水褪色，这说明白二氧化硫具有漂白性，你是否同意这个观点？________(填“同意”或“不同意”)，说明理由：_____________________________________________________(用离子方程式表示)。Ⅱ.以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜晶体。其过程如图2所示：回答下列问题：(4)配平在滤液(Ⅲ)中发生反应的化学方程式：________NOx＋________H2O＋________O2=________HNO3(5)写出制取硫酸铜的总反应方程式：______________________________________________________________________________________________________。(6)在上述生产过程中，被循环运用的物质是________。答案(1)2H2SO4(浓)＋Cueq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)从D管口向A中大量鼓气(3)不同意SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)(4)42(5－2x)4(5)2H2SO4(浓)＋2Cu＋O2=2CuSO4＋2H2O(6)硝酸解析(1)装置A中发生铜与浓硫酸的反应。(2)试管A停止加热以后，从D管口向A中大量鼓气，使装置中残留气体完全进入B、C中被汲取。(3)不同意，因为二氧化硫与溴水发生氧化还原反应也会使溴水褪色，体现的是SO2的还原性。(4)依据化合价升降相等，O2从0价降低到－2价，化合价降低4，NOx中N元素为＋2x价，上升到＋5价，化合价上升5－2x，所以二者最小公倍数为4(5－2x)，再依据原子守恒配平其他物质。(5)由图2可知，反应物为浓硫酸、粗铜和空气中的氧气，再依据氧化还原配平方法配平化学方程式。(6)由(4)可知，反应中加入的浓硝酸生成NOx，NOx与氧气和水又生成硝酸，所以硝酸为被循环运用的物质。18．Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如下。硫铁矿eq\o(→,\s\up17(空气),\s\do15(沸腾炉高温))eq\x(气体A)eq\o(→,\s\up17(原料B),\s\do15(汲取塔))eq\x(溶液C)eq\o(→,\s\up17(单质硫),\s\do15(加热))eq\x(溶液D)eq\o(→,\s\up17(蒸发浓缩),\s\do15(冷却结晶))Na2S2O3·5H2O已知：Ⅰ.气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。Ⅱ.pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。回答下列问题：(1)沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气