【名师伴你行】2021届高考化学二轮复习专题突破提能专训11-非金属及其化合物

提能专训(十一)非金属及其化合物(时间60分钟满分100分)一、选择题(共12小题，每题4分，共48分)1．(2022·贵州六校联考)能实现下列物质间直接转化的元素是()单质eq\o(→,\s\up7(O2))氧化物eq\o(→,\s\up7(H2O))酸或碱eq\o(→,\s\up7(NaOH或HCl))盐A．硫B．硅C．铜D．铁答案：A解析：本题考查元素及其化合物的转化，意在考查考生对所学学问的把握状况。硫单质可以实现图示转化：S→SO2→H2SO3→Na2SO3(或NaHSO3)，而硅、铜、铁的氧化物均难溶于水且不与水反应，不能实现图示转化关系，A项正确。2．(2022·新疆乌鲁木齐测验)Na2O2、Cl2、SO2等均能使品红溶液褪色。下列说法正确的是()A．Na2O2、Cl2、SO2依次属于电解质、单质、非电解质B．1molNa2O2和水反应，转移电子数目为2molC．等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液，褪色更快D．在Na2O2中阴、阳离子所含的电子数目相等答案：A解析：本题考查了Na2O2、Cl2和SO2的性质，意在考查考生对元素化合物学问的理解力量。Na2O2属于电解质，Cl2属于单质，SO2属于非电解质，A项正确；Na2O2与水反应，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，1molNa2O2参与反应转移1mol电子，B项错误；等物质的量的Cl2和SO2在溶液中发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，失去漂白效果，C项错误；Na2O2中阳离子Na＋含10个电子，阴离子Oeq\o\al(2－,2)含18个电子，阴、阳离子所含的电子数目不相等，D项错误。3．(2022·山东潍坊联考)下列物质既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应的是()①SiO2②Al③Al2O3④Al(OH)3⑤Na2CO3溶液⑥Ca(HCO3)2溶液⑦NH4HCO3溶液⑧KHSO4溶液A．④⑥⑦⑧ B．②③④⑥⑦C．①②③④⑦ D．②③④⑤⑧答案：B解析：SiO2与盐酸不反应；Al与盐酸、NaOH溶液反应均生成氢气；Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物，二者均能与盐酸、NaOH溶液反应；Na2CO3溶液与盐酸反应，与NaOH溶液不反应；Ca(HCO3)2溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应；NH4HCO3溶液与盐酸、NaOH溶液均反应；KHSO4溶液与盐酸不反应，因此②③④⑥⑦合理，选B。4．(2022·河北石家庄检测)常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的挨次正确的是()编号①②③④气体XHINH3H2NO气体YCl2HClCl2O2A.②>③>①>④ B．③>①＝④>②C．③>①>④>② D．④>①>②>③答案：C解析：①Cl2和HI发生反应Cl2＋2HI=2HCl＋I2，I2常温下是固体，反应后气体分子数减小为原来的eq\f(3,4)；②NH3和HCl反应生成NH4Cl固体，反应后气体压强为零；③氢气和氯气在常温下不反应，气体压强不变；④NO和O2发生反应2NO＋O2=2NO2，又2NO2N2O4，反应后气体分子数减小，小于原来的eq\f(3,4)。所以最终容器内的压强由大到小的挨次为③>①>④>②，选C。5．(2022·浙江五校第一次联考)元素X的单质及X与Y形成的化合物能按如图所示的关系发生转化(其中m≠n，且均为正整数)，下列说法正确的是()A．若X为Fe、Y可为Cl、Br、IB．若X为Fe、Y只能为ClC．X肯定为金属元素D．X、Y可能均为非金属元素答案：D解析：本题考查了元素化合物之间的转化。从图中可以看出X是一种变价元素，可以是Fe元素，也可以是C元素。若X是Fe元素，则Y可以是Cl元素，也可以是Br元素，但不行以是I元素(氧化性弱)；若X是C元素，则Y可能是O元素。6．(2022·北京海淀期中)用如图所示装置进行试验，下列对试验现象的解释不合理的是()选项①中试剂①中现象解释ABa(NO3)2溶液生成白色沉淀SOeq\o\al(2－,3)与Ba2＋生成白色BaSO3沉淀B品红溶液溶液褪色SO2具有漂白性C紫色石蕊溶液溶液变红SO2与水反应生成酸D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有还原性答案：A解析：本题主要考查了二氧化硫的性质，意在考查考生对二氧化硫性质的理解、辨析与应用力量。左侧试管中发生的反应为2H2SO4(浓)＋Cueq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，首先发生反应SO2＋H2O=H2SO3、H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)，而NOeq\o\al(－,3)酸性环境下具有强氧化性，可以将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，故生成的白色沉淀为BaSO4，而不是BaSO3，A项错误；C项正确；SO2使品红溶液褪色是由于SO2具有漂白性，B项正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2具有还原性，D项正确。7．(2022·安徽江南十校第一次联考)二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的消毒剂，易溶于水，尤其在水处理等方面有广泛应用。以下是某校化学争辩小组设计试验室制取ClO2的工艺流程图。下列有关说法正确的是()A．电解时发生反应的化学方程式为2HCleq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑B．由NaClO2溶液制取0.6molClO2时，至少消耗0.1molNCl3C．将产生的混合气体通过盛有碱石灰的干燥器以除去ClO2中的NH3D．溶液X的成分为NaClO3和NaOH答案：B解析：本题考查电解、氧化还原反应等，考查考生猎取信息、处理问题的力量。A项，利用流程图可知电解反应为NH4Cl＋2HCleq\o(=,\s\up7(电解))NCl3＋3H2↑；C项，碱石灰不能除去ClO2气体中混有的NH3；利用氧化还原反应规律和原子守恒可知制取ClO2的反应方程式为6NaClO2＋NCl3＋3H2O=6ClO2＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH，可见D项错。8．(2022·江西南昌零模)向Ba(OH)2和KOH混合液中缓缓通入CO2气体至过量，生成沉淀物质的量与通入CO2气体体积V(标准状况)的关系如图所示，下列结论中正确的是()A．原混合物中n[Ba(OH)2]∶n(KOH)＝1∶2B．p点横坐标为120C．p点溶液中溶质为Ba(HCO3)2D．ab段反应分两阶段，离子方程式为CO2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H2O＋CO2=2HCOeq\o\al(－,3)答案：D解析：Oa段是Ba2＋与CO2生成BaCO3的反应；ab段是OH－与CO2的反应；bp段是BaCO3与CO2反应生成Ba(HCO3)2的反应。由碳元素守恒可知n(BaCO3)＝eq\f(30×10－3L,22.4L·mol－1)，n(K＋)＝n(HCOeq\o\al(－,3))＝eq\f(60－30×10－3L,22.4L·mol－1)，原混合物中n[Ba(OH)2]∶n(KOH)＝1∶1，A项错误；BaCO3生成Ba(HCO3)2的反应中，BaCO3与CO2的物质的量相等，p点横坐标应当为90，B项错误；p点溶液中溶质除Ba(HCO3)2外，还有KHCO3，C项错误。9．(2022·河北一般高中监测)向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知b－a＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法正确的是()A．线段Ⅱ表示Br－的变化状况B．原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)＝3∶1C．依据图像无法计算a的值D．线段Ⅳ表示IOeq\o\al(－,3)的变化状况答案：D解析：向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，依据还原性：I－>Fe2＋>Br－可知，I－、Fe2＋、Br－依次被氧化，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表I－、Fe2＋、Br－的变化状况，A项错误；依据图像横坐标，可以计算出n(I－)＝2mol，n(Fe2＋)＝4mol，依据电荷守恒可知n(Br－)＝6mol，Br－消耗3mol氯气，则a＝6，原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)＝1∶3，B、C项错误；已知b－a＝5，说明在a～b段参与反应的I2与Cl2的物质的量之比为1∶5，线段Ⅳ表示IOeq\o\al(－,3)的变化状况，D项正确。10．(2022·辽宁沈阳监测)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中渐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中渐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化曲线如图所示。下列分析错误的是()A．AB段的反应为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋B．其次份溶液中最终溶质为FeSO4C．混合酸中NOeq\o\al(－,3)物质的量为0.4molD．混合酸中H2SO4浓度为5mol·L－1答案：D解析：由题图可知，OA段发生反应Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，BC段发生反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，反应中NOeq\o\al(－,3)全部参与反应，最终其次份溶液中的溶质是FeSO4，A、B项正确；第一份溶液中NOeq\o\al(－,3)全部参与反应，消耗铜的物质的量为eq\f(19.2g,64g·mol－1)＝0.3mol，依据反应3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，参与反应的HNO3为0.2mol，所以混合酸中NOeq\o\al(－,3)物质的量为0.4mol，C项正确；其次份溶液中n(SOeq\o\al(2－,4))＝n(Fe2＋)＝n(Fe)＝eq\f(22.4g,56g·mol－1)＝0.4mol，则混合酸中硫酸的浓度为eq\f(0.8mol,0.2L)＝4mol·L－1，D项错误。11．(2022·郑州质检)将肯定量的氯气通入30mL浓度为10.00mol/L的氢氧化钠溶液中，加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列推断正确的是()A．若反应中转移的电子为nmol，则0.15<n<0.25B．n(Na＋)∶n(Cl－)可能为7∶3C．与NaOH反应的氯气肯定为0.3molD．n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶2∶1答案：A解析：Cl2与0.3molNaOH发生氧化还原反应，还原产物为NaCl(Cl元素显－1价)，氧化产物有NaClO(Cl元素显＋1价)和NaClO3(Cl元素显＋5价)两种，可用极限法、质量守恒和得失电子守恒来解题：①若氧化产物只有NaClO，由Na元素守恒知NaCl和NaClO总物质的量为0.3mol，再由得失电子守恒知NaCl和NaClO物质的量之比为1∶1，均为0.15mol，转移0.15mol电子，②若氧化产物只有NaClO3，由Na元素守恒知NaCl和NaClO3总物质的量为0.3mol，再由得失电子守恒知NaCl和NaClO3物质的量之比为5∶1，NaCl为0.25mol，NaClO3为0.05mol，转移0.25mol电子。A选项，现氧化产物既有NaClO又有NaClO3，故转移电子数在0.15～0.25mol之间；B选项，若氧化产物只有NaClO，则溶液中n(Na＋)∶n(Cl－)＝0.3∶0.15＝2∶1＝2，若氧化产物只有NaClO3，则溶液中n(Na＋)∶n(Cl－)＝0.3∶0.25＝6∶5＝1.2，故溶液中n(Na＋)∶n(Cl－)应当在1.2～2之间，而7∶3≈2.33，不在范围内；C选项，与NaOH反应的Cl2的物质的量与氧化产物NaClO和NaClO3的量有关；D选项，由得失电子守恒知：若n(NaCl)为11amol，n(NaClO)为2amol，则由得失电子守恒得：11a＝2a＋5n(NaClO3)，解得n(NaClO3)＝1.812．(2022·北京西城二模)下列关于应用套管试验装置(部分装置未画出)进行的试验，叙述错误的是()A．利用甲装置可以制取少量H2B．利用乙装置可以验证Na2O2与水反应既生成氧气，又放出热量C．利用丙装置验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，X中应放的物质是K2CO3D．利用丁装置制取SO2，并检验其还原性，小试管中的试剂可为酸性KMnO4溶液答案：C解析：本题考查试验方案的设计与评价，意在考查考生对物质制备和性质检验试验的分析力量。甲装置利用金属与酸的反应可以制取少量H2，A项叙述正确；乙装置中在p处放置带火星的木条，通过木条复燃可以证明有氧气生成，将q插入盛有水的烧杯(或水槽)，通过有气泡冒出可以证明反应放出热量，B项叙述正确；丙装置X中应放KHCO3，Y中应放K2CO3，加热大试管，与X连接的烧杯中有沉淀生成，而与Y连接的烧杯中无沉淀生成，从而验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，C项叙述错误；丁装置中Cu和浓硫酸加热时产生SO2，利用气球收集SO2，利用酸性KMnO4溶液检验SO2(溶液紫色变浅或褪去)，D项叙述正确。二、非选择题(共3小题，共52分)13．(18分)(2022·江西南昌模拟)无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂，还可用于冶金、医药、照相等行业。一试验小组仿照工业方法制取氯化亚铁，设计装置如图所示。通过查阅相关资料可知：①在持续高温500℃时，铁与纯洁、干燥Cl2反应可生成FeCl2，在温度较低时可生成FeCl3②FeCl3熔、沸点低，易升华。依据以上信息回答下列问题：(1)abc仪器组合成制取氯气的装置，反应无需加热，写出a容器内所发生反应的化学方程式_______________________________。(2)d、e盛装的药品分别是________和________，f、g的作用是_________________________________________________________。(3)反应器为硬质玻璃管，纯洁的铁粉与氯气在500℃①发生反应的化学方程式为______________________________。②试验操作挨次：组装仪器、________、装入药品、________、________、停止加热、关闭c的活塞。(4)试验小组记录的试验现象如下：观看到的部分现象第一次试验反应器中有白雾、红色固体，g瓶有白雾和黄绿色气体其次次试验反应器中有绿色晶体，g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体第三次试验反应器中有绿色晶体，g瓶有黄绿色气体①第一次试验，发觉e瓶没有盛装任何药品，所以得到红色固体，其缘由是_____________________________________________。②其次次试验，g瓶有红棕色的烟，其缘由是___________。(5)第三次试验得到的固体，最可能含有的微量杂质是________，假如需要配制约2～3mol/L的染料还原剂溶液，则无需除去，理由是______________________________________________________。答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O(2)饱和食盐水浓硫酸平安、防止倒吸(3)①Fe＋Cl2eq\o(=,\s\up7(500℃))FeCl2②检验装置的气密性加热打开c的活塞(4)①氯气没有干燥，生成的盐发生水解，生成了氢氧化物，最终分解得到Fe2O3②加热时温度没有维持在500℃左右，在温度较低时生成了氯化铁，由于氯化铁熔、沸点低，受热时变成气体进入g瓶中(5)铁单质铁单质可以防止Fe2＋被氧化解析：(1)KMnO4(或次氯酸盐)溶液氧化浓盐酸制取Cl2时无需加热。(2)由于浓盐酸简洁挥发，故制取的Cl2中含有HCl、H2O(g)，d中盛装饱和食盐水，除去HCl，e中盛装浓硫酸，干燥Cl2，f、g起到平安瓶的作用，防止倒吸。(3)①依据供应的信息可知，在500℃时Fe与Cl2反应生成FeCl2：Fe＋Cl2eq\o(=,\s\up7(500℃))FeCl2。②组装完仪器后需检查装置的气密性。(5)第三次试验中可能含有的杂质为Fe，配制FeCl2溶液时，无需除去Fe，由于铁单质可以防止Fe2＋被氧化。14．(18分)(2022·云南昆明玉溪统考)高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，是制备半导体的重要材料，它的发觉和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备：用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450～500℃相关信息：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化合生成相应的氯化物；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请回答下列问题：(1)仪器e的名称为________，装置A中f管的作用是________，其中发生反应的离子方程式为________________。(2)装置B中的试剂是_______________________。(3)某学习小组设计了以下两种试验方案方案甲：g接装置Ⅰ；方案乙：g接装置Ⅱ。但是甲、乙两个方案中虚线内装置均有不足之处，请评价后填写下表。方案不足之处甲乙(4)在上述(3)的评价基础上，设计一个合理方案_____________。(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)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________(填元素符号)。答案：(1)蒸馏烧瓶平衡压强，使液体从分液漏斗中顺当流下MnO2＋2Cl－＋4H＋eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)饱和食盐水(3)方案不足之处甲①空气中的水蒸气进入产品收集装置，使产品水解；②没有尾气处理装置，氯气会污染环境乙①收集产品的导管太细，易堵塞；②没有冷凝装置，产品易损失(4)在装置Ⅰ的ⅰ处连接干燥管j(5)Al、P、Cl解析：本题主要考查四氯化硅的制备，意在考查考生对化学试验的设计与评价力量。(1)f管可使分液漏斗内压强与烧瓶内压强相等，便于液体顺当流下。A装置用于氯气的制备，反应的离子方程式是MnO2＋2Cl－＋4H＋eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)装置B的作用是除去氯化氢，所以装置B中的试剂为饱和食盐水。(3)装置Ⅰ：空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解；没有尾气处理装置，氯气会污染环境；装置Ⅱ：收集产品的导管太细，易堵塞；没有冷凝装置，产品易挥发，造成损失。(4)结合(3)可知，完整的试验装置应有尾气处理装置、防潮解装置，并且导管不能太细。因此将装置Ⅰ的i处与装置Ⅱ中的j相连即可(5)蒸馏时，沸点最低的BCl3首先被分别出去，沸点最高的氯化铁则留在烧瓶中，AlCl3、PCl5可能在残留物中。15．(16分)(2022·河北唐山一模)氨在工农业生产中有重要的用途。某校甲、乙两个化学小组分别对氨的相关试验进行了争辩。(1)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨，请将试验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。试验装置试验药品制备原理甲小组A氢氧化钙、氯化铵反应的化学方程式为①_____乙小组②______浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：③______________(2)甲组通过如图装置(尾气处理装置已略去)验证了氨有还原性，装置中的试验现象是_____________________________，硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为_________。(3)甲组将足量氨不断通入滴有酚酞的AgNO3溶液中，现象为________，反应结束所得溶液中除了H＋、OH－、NHeq\o\al(＋,4)外还主要含有的离子有____________________________________