【2021届备考】2020全国名校化学试题分类解析汇编：D单元-非金属及其化合物

D单元非金属及其化合物名目D单元数列1D1无机非金属材料的主角——硅（碳族元素）1D2富集在海水中的元素——氯（卤素）1D3硫及其化合物（涉及绿色化学）6D4氮及其化合物（氮、磷及其化合物）9D5非金属及其化合物综合9D1无机非金属材料的主角——硅（碳族元素）11．D1D3【2022·中山一中高考内部调研】下列措施不合理的是（）A．用SO2漂白纸浆和草帽辫B．用硫酸清洗锅炉中的水垢C．高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D．用Na2S做沉淀剂，除去废水中的Cu2+和Hg2+【学问点】物质的性质及用途【答案解析】B解析：A、SO2具有漂白性，可以漂白纸浆和草帽辫，故A正确；B、硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会附着在水垢表面阻挡反应进一步发生，故B错误；C、高温下焦炭与SiO2发生反应：2C＋SiO2Si＋2CO↑制取粗硅，故C正确；D、S2－能与Cu2+和Hg2+形成沉淀，故D正确。故答案选B【思路点拨】本题考查物质的性质和用途，难度不大，主要是基于元素化合物中物质的性质及转化关系。D2富集在海水中的元素——氯（卤素）27．D2J4【2022·襄阳四中模拟】(14分)二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。Ⅰ.(1)ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是________。Ⅱ.试验室也可用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2，其流程如下：(2)写出电解时发生反应的化学方程式：____________。(3)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________。(填序号)A．饱和食盐水B．碱石灰C．浓硫酸D．水(4)测定ClO2(如右图)的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸取；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)＝2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。①装置中玻璃液封管的作用是_______________________________________。②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式__________________。③滴定终点的现象是________________________________________________。④测得通入ClO2的质量m(ClO2)＝________。(用含c、V的代数式表示)(5)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有确定量对人体不利的亚氯酸根离子ClOeq\o\al(－,2)。2001年我国卫生部规定，饮用水的ClOeq\o\al(－,2)含量应不超过0.2mg·L－1。若饮用水中ClOeq\o\al(－,2)的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋，该反应的氧化产物是____________(填化学式)，其发生反应的离子方程式为___________________________。【学问点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用；制备试验方案的设计【答案解析】（1）1：2（1分）（2）NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3（2分）（3）C（1分）（4）①吸取残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外的压强相等。（2分）②2ClO2＋10I－＋8H＋＝5I2＋4H2O＋2Cl－（2分）③溶液恰好由兰色变为无色且半分钟内溶液颜色不再转变（1分）④1.35CV×10－2（2分）（5）Fe(OH)3（1分）ClO2－＋4Fe2＋＋2H2O＋8OH－＝4Fe(OH)3↓＋Cl－（2分）解析：（1）在酸性条件下，亚硫酸钠和氯酸钾发生氧化还原反应生成硫酸钾、硫酸钠、二氧化氯和水，该反应中硫元素化合价由+4价变为+6价，氯元素化合价由+5价变为+4价，依据转移电子守恒知该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是1：2；电解氯化铵和盐酸混合溶液时，依据流程图知生成氢气、和NCl3，其电解反应方程式为：NH4Cl+2HCl3H2↑＋NCl3（3）A、ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸取氨气，故A错误；B、碱石灰不能吸取氨气，故B错误；C、浓硫酸可以吸取氨气，且不影响ClO2，故C正确；D、ClO2易溶于水，不能利用水吸取氨气，故D错误。故选：C；（4））①装置中玻璃液封管的作用是，用水再次吸取残余的二氧化氯气体，并使锥形瓶内外压强相等．

②由题目信息可知，ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I-为I2，自身被还原为Cl-，同时生成水，反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O，

③溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不褪色，说明滴定至终点，

④VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量为V•10-3L×cmol/L=c•V•10-3mol．则：

依据关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，

2

10

n（ClO2）

c•V•10-3mol所以n（ClO2）=1/5c•V•10-3mol，所以m（ClO2）=1/5c•V•10-3mol×67.5g/mol=1.35cv×10-2g(5)ClO2-具有氧化性，能把还原性的物质氧化生成高价态的物质，且在PH为5.5～6.5生成沉淀而除去，在PH为5.5～6.5生成沉淀的物质有Fe（OH）3，其发生反应的离子方程式为:ClO2－＋4Fe2＋＋2H2O＋8OH－＝4Fe(OH)3↓＋Cl－【思路点拨】本题考查阅读题目猎取信息力气、氧化还原反应滴定及应用、对工艺流程及装置理解分析等，难度中等，要求同学要有扎实的试验基础学问和机敏应用信息解决问题的力气．留意基础学问的全面把握。28、D2J1J2J5【2022·武汉二中模拟】(15分)卤素单质及其化合物在生产和生活中有广泛应用。Ⅰ、氟化钠主要用作农作物杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。试验室以氟硅酸()等物质为原料、通过下图所示的流程制取较纯洁的氟化钠，并得到副产品氯化铵：已知：20℃时氯化铵的溶解度为37.2g，氟化钠的溶解度为4g，Na2SiF6微溶于水。请回答下列有关问题：（1）完成并配平上述流程中①、②的化学反应方程式：②。（2）操作Ⅲ分为两步，其挨次是(填写所选序号)。a、过滤b、加热浓缩c、冷却结晶d、洗涤操作Ⅱ是洗涤、干燥，其目的是，在操作Ⅰ～V中与之相同的操作步骤是。（3）流程①中NH4HCO3必需过量，其缘由是。Ⅱ、紫菜与海带类似，是一种富含生物碘的海洋植物，可用于食用补碘。以下为某爱好小组模拟从紫菜中提取碘的过程：已知：商品紫菜轻薄松脆，比海带更易被焙烧成灰(此时碘转化为碘化物无机盐)。（4）将焙烧所得的紫菜灰与足量的双氧水和稀硫酸作用，写出反应的离子方程式：。（5）操作①中涉及两步操作，名称是，所用的主要玻璃仪器为，所用试剂A最好选用表格中的(填试剂名称)。乙醇四氯化碳裂化汽油碘(晶体)密度／g、cm－30.78931.5950.71～0.764.94沸点／℃78.576.825～232184.35（6）将下列装置图中缺少的必要仪器补画出来，以最终将单质碘与试剂A分别：【学问点】制备试验方案设计、物质除杂、反应方程式书写【答案解析】（1）H2SiFe+6NH4HCO36NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O（1分）NH4F+NaClNaF↓+NH4Cl（1分）（2）bc（1分）除去氟化钠表面的氯化铵等可溶性杂质（1分）V（1分）（3）使氟硅酸完全反应，避开析出Na2SiFe而混入杂质（1分）（4）H2O2+2I－+2H+I2+2H2O（2分）（5）萃取、分液；分液漏斗；四氯化碳解析：（1）依据工艺流程图知，反应物是氟硅酸、碳酸氢铵和水，生成物是二氧化碳和硅酸，依据元素守恒知，生成物中含有氟化铵，所以方程式为H2SiFe+6NH4HCO36NH4F+H2SiO3↓+6CO2↑+3H2O；依据物质在水中的溶解度知，20℃时氟化铵的溶解度远远大于氟化钠，所以在滤液中加入NaCl的目的是：增加Na+浓度，促进氟化铵转化为NaF沉淀，从而得到氟化钠，反应的化学方程式为：NH4F+NaCl═NaF↓+NH4Cl；从溶液中猎取固体的方法是：蒸发浓缩，析出大量固体后冷却结晶；操作Ⅱ是洗涤、干燥，其目的是除去氟化钠表面的氯化铵等可溶性杂质；操作=5\*ROMANV也是相同步骤；反应过程中，一方面碳酸氢铵过量能促使氟硅酸全部反应，另一方面防止在进行反应Ⅱ时有残余H2SiF6与NaCl反应，生成Na2SiF6沉淀，使所得产品不纯；双氧水具有强氧化性，酸性条件下，双氧水氧化碘离子生成碘单质，自身被还原生成水，反应方程式为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O；通过过滤，得到不溶的残渣，滤液为碘单质溶液，利用有机溶剂萃取出碘单质，萃取剂的选取标准是：溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度，溶质和萃取剂不反应，萃取剂和原来溶剂不能互溶，题干中供应的四中物质，乙醇和水能互溶，不能做萃取剂，裂化汽油含有不饱和碳碳双键能与碘发生加成反应，不能做萃取剂，四氯化碳符合萃取剂的选取标准，所以可以用四氯化碳作萃取剂；【思路点拨】本题考查了试验方案设计中的有关问题，难度不大，能精确     猎取题目中有用的信息进行利用是解本题的关键。D3硫及其化合物（涉及绿色化学）7、C5D3F3M4【2022·武汉二中模拟】下列说法正确的是（）A、燃料电池由外设装备供应燃料和氧化剂B、Mg和Al通常用热还原的方法来冶炼C、绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理D、蛋白质、棉花、淀粉、油脂都是由高分子组成的物质【学问点】燃料电池、金属的冶炼、绿色化学、高分子化合物【答案解析】A解析：A、燃料电池由外设装备不断地供应燃料和氧化剂，故A正确；B、Mg和Al等活泼金属通常用电解法法来冶炼，故B错误；C、绿色化学的核心是从源头杜绝环境污染，故C错误；D、油脂是高级脂肪酸甘油酯，不属于高分子，故D错误；故答案选A【思路点拨】本题考查了燃料电池、金属的冶炼、绿色化学、高分子化合物，平常留意学问积累。难度不大。33．D3J1J2J3【2022·中山一中高考内部调研】（16分）某校争辩性学习小组同学在试验时把SO2通入装有1mol/LBaCl2溶液的试管中，毁灭了白色浑浊物。（1）试验小组的同学依据沉淀溶解平衡原理查阅了工具书上的相关数据，经过计算推导得出：常温下即使把SO2通入1mol/LBaCl2溶液中至饱和，也不行能生成BaSO3沉淀，故白色浑浊物只能是BaSO4。你认为所查阅的数据为：。（2）二氧化硫通入氯化钡溶液中理论上不产生沉淀，而实际受到空气和溶液中氧气的影响很快便能观看到沉淀现象．为了避开产生沉淀，某化学小组设计了如下试验装置，试验操作步骤如下：①气密性检查完好后，在装置A中的多孔隔板上放上锌粒，通过注入稀硫酸．打开活塞，将产生的氢气导入到后续装置．②D中气泡均匀冒出并验纯后关闭活塞，将装置D的导管插入烧杯中。③通过装置B的滴加浓硫酸，产生的气体进入到BaCl2溶液中，溶液保持澄清。④打开活塞，将产生的氢气导入后续装置一段时间。⑤将盛有BaCl2溶液的试管从装置中取出，拔去橡皮塞用胶头滴管伸入到苯层下方滴加双氧水，随即毁灭白色浑浊，滴加稀盐酸并振荡，白色浑浊不消逝。⑥拆卸装置，清洗仪器，处理剩余药品。请回答下列问题（2）试验步骤①和③的空白处使用的仪器名称分别为、；（3）反应开头前，先向制取SO2的装置中通入纯洁的A中产生的氢气，其作用是：。（4）装置C中苯的作用是。（5）装置D的目的是（6）写出试验步骤⑤试管中发生反应的化学方程式、；【学问点】二氧化硫的制备、性质及试验探究【答案解析】（16分）（1）SO2饱和溶液中各离子的浓度、(SO2的溶解度、亚硫酸的电离平衡常数)以及BaSO3的溶度积常数（BaSO3的溶解度或Ksp（BaSO3））。（2分）（2）长颈漏斗、分液漏斗（2分）（3）赶出装置中的空气防止H2SO3被氧化（2分）（4）将BaCl2溶液与空气隔离，防止H2SO3被氧化；（2分）（5）除去SO2防止污染空气（2分）（6）SO2+H2O2＝H2SO4、(或H2SO3+H2O2＝H2SO4+H2O)H2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2HCl；（4分）解析：（1）能够生成BaSO3沉淀，需要查阅SO2饱和溶液中各离子的浓度。（2）可以通过长颈漏斗实现锌粒和酸的接触，分液漏斗的结构和长颈漏斗有很大异，分液漏斗有盖有旋塞，长颈漏斗都没有。（3）A装置猎取氢气的作用是赶出装置中的气体，防止二氧化硫通入氯化钡溶液后的现象受到空气和溶液中氧气的影响。（4）苯密度比水小，在氯化钡溶液的上层，可以起到隔离空气的作用。（5）二氧化硫有毒，为了防止造成污染，在试验结束时要再次打开活塞，将产生的氢气导入后续装置一段时间，让SO2全部被氢氧化钠吸取以防止污染。（6）双氧水具有氧化性，可以将二氧化硫氧化为硫酸，进而和氯化钡反应生成沉淀，发生的化学反应为：SO2+H2O2＝H2SO4、H2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2HCl。【思路点拨】本题综合考查二氧化硫的制备、性质及试验探究，具有确定的综合性，能够比较全面考查考生基础学问和基本技能。难度较大，区分度较好。11．D1D3【2022·中山一中高考内部调研】下列措施不合理的是（）A．用SO2漂白纸浆和草帽辫B．用硫酸清洗锅炉中的水垢C．高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D．用Na2S做沉淀剂，除去废水中的Cu2+和Hg2+【学问点】物质的性质及用途【答案解析】B解析：A、SO2具有漂白性，可以漂白纸浆和草帽辫，故A正确；B、硫酸与碳酸钙反应生成的CaSO4微溶，会附着在水垢表面阻挡反应进一步发生，故B错误；C、高温下焦炭与SiO2发生反应：2C＋SiO2Si＋2CO↑制取粗硅，故C正确；D、S2－能与Cu2+和Hg2+形成沉淀，故D正确。故答案选B【思路