亲爱的同学:这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获,我们一直投给你信任的目光…… 学习资料专题 专题十一 常见非金属及其化合物 专题强化练 1.党的十九大报告指出:“坚持人与自然和谐共生,坚定走生态良好的文明发展道路, 建设美丽中国,为人民创造良好的生活环境”。下列行为与该主题不相吻合的是( ) A.发展农村沼气,将废弃的农作物秸秆转化为清洁高效的能源 B.实施矿物燃料的脱硫脱硝技术,可以减少 SO2、NO2 的排放 C.在推广乙醇汽油的同时,研究开发太阳能电池和氢燃料电池汽车 D.开着大排量的家用汽车开直播声讨雾霾天气 解析:发展农村沼气,将废弃的农作物秸秆转化为清洁高效的能源,与该主题相吻合, 选项 A 不选;实施矿物燃料的脱硫脱硝技术,可以减少 SO2、NO2 的排放,与该主题相吻合, 选项 B 不选;在推广乙醇汽油的同时,研究开发太阳能电池和氢燃料电池汽车,与该主题相 吻合,选项 C 不选;开着大排量的家用汽车开直播声讨雾霾天气,不利于低碳环保,与该主 题不相吻合,选项 D 不选。 答案:D 2.(2018·江苏卷)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( ) A.NaHCO3 受热易分解,可用于制胃酸中和剂 B.SiO2 熔点高硬度大,可用于制光导纤维 C.Al2O3 是两性氧化物,可用作耐高温材料 D.CaO 能与水反应,可用作食品干燥剂 解析:NaHCO3 能与胃酸中的盐酸反应,可用于中和胃酸,但与 NaHCO3 受热易分解无关, A 项错误;SiO2 制光导纤维是利用了 SiO2 可以对光进行全反射的性质,与其熔点和硬度无关, B 项错误;Al2O3 的熔点很高,可用作耐高温材料,与 Al2O3 的两性无关,C 项错误;CaO 无毒, 能与水反应生成 Ca(OH)2,常用作食品干燥剂,D 项正确。 答案:D 3.在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( ) △ 盐酸 A.H2SiO3――→SiO2――→SiCl4 二氧化锰 石灰乳 B.浓 HCl ―― △→ Cl2 ――→ 漂白粉 尚水作品 水蒸气 盐酸 C.Fe ――△→ Fe2O3――→FeCl3 盐酸 蒸发 D.Mg(OH)2――→MgCl2(aq)――→无水 MgCl2 解析:A 项,SiO2 不能与 HCl 反应,错误;C 项,Fe 与 H2O 反应生成 Fe3O4,错误;D 项, MgCl2 溶液蒸发过程中发生水解,同时由于生成的 HCl 挥发,最终会导致其完全水解生成 Mg(OH)2,错误。 答案:B 氯气 通空气和水蒸气 4.工业上常用如下的方法从海水中提溴:浓缩海水――→粗产品溴 ――→ 溴蒸 ① ② SO2 氯气 气――→物质 X――→ 产品溴。下列说法错误的是( ) ③ ④ A.步骤①的主要反应:Cl2+2Br-===Br2+2Cl- B.物质 X 为 HBrO C.步骤②③的目的是富集溴元素 D.步骤②利用了溴易挥发的性质 解析:浓缩后增大溴离子的浓度,与氯气发生 2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,用空气和水蒸 气将溴吹出,并用 SO2 吸收,从而达到富集溴元素的目的,③中发生 Br2+2H2O+SO2===2HBr +H2SO4,④中发生 Cl2+2HBr===Br2+2HCl。A 项,步骤①中用氯气氧化海水中的 Br-,发生 反应的离子方程式为 2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,正确;B 项,步骤③中向溴水中通入 SO2,发 生的反应为 Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4,则 X 为 HBr,错误;C 项,利用步骤②③达到富 集溴元素的目的,正确;D 项,利用溴易挥发的特点,向浓缩并经氯气氧化后的海水中通空 气和水蒸气,可吹出溴蒸气,正确。 答案:B 5.下列各项叙述Ⅰ、Ⅱ都正确且二者的原理最相似的是( ) 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A FeS 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 盐酸与铁反应生成氯化亚铁 少量氯气与铁反应生成氯化亚铁 D 浓氨水滴入固体 NaOH 制 NH3 浓盐酸滴入浓硫酸制 HCl 解析: FeS 与稀硝酸发生氧化还原反应,醋酸与碳酸钙发生复分解反应,A 错误;浓硝 酸易挥发、易分解,漂白粉易与空气中的 CO2 反应,B 错误;氯气与铁反应生成氯化铁,C 尚水作品 错误;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:D 6.单质 Z 是一种常见的半导体材料,可由 X 通过如下图所示的路线制备,其中 X 为 Z 的氧化物,Y 为氢化物,分子结构与甲烷相似。 Mg 盐酸 加热 X ――→ Mg2Z ――→ Y ――→ Z 加热 下列说法正确的是( ) A.X 为酸性氧化物,能与碱反应,不能与酸反应 B.Y 的化学式为 SiH4 C.X、Z 都含有非极性共价键 △ D.X 与 Mg 在加热条件下反应的化学方程式为 SiO2+2Mg=====2MgO+Si 解析:Z 是半导体材料,即 Z 为 Si,X 为 SiO2。A 项,SiO2 是酸性氧化物,能与碱反应, 能和 HF 反应,故错误;B 项,根据元素守恒,因此 Y 是 SiH4,故正确;C 项,SiO2 中只含有 △ 极性共价键,故错误;D 项,根据反应过程,反应方程式为 SiO2+4Mg=====Mg2Si+2MgO,故 错误。 答案:B 7.(2018·深圳模拟)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下: 下列说法不正确的是( ) A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均属于氧化还原反应 B.上述转化中包含了氨气、硝酸、硝酸铵、小苏打、纯碱的工业生产方法 C.反应Ⅳ和Ⅵ中的部分产物可在上述流程中循环利用 D.反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通 CO2 至饱和再通 NH3 高温、高压 高温 解析:反应Ⅰ是 N2+3H2 催化剂 2NH3、反应Ⅱ是 4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O 、反应 催化剂 Ⅲ是 2NO+O2===2NO2 、反应Ⅳ是 3NO2+H2O===2HNO3+NO,都有化合价变化,都属于氧化还原 反应,故 A 正确;反应Ⅰ是合成氨、反应Ⅳ生成硝酸、硝酸与氨气生成硝酸铵、反应Ⅴ生成 碳酸氢钠、反应Ⅵ生成纯碱,故 B 正确;反应Ⅳ中生成的 NO、反应Ⅵ中生成的二氧化碳可 在上述流程中循环利用,故 C 正确;反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通氨气再通二氧化碳, 尚水作品 故 D 错误。 答案:D 8.某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中 A、F 分别为氨气和氯气的发 生装置,C 为纯净干燥的氯气与氨气的反应装置。 项目 Ⅰ 备选装置 Ⅱ Ⅲ 请回答下列问题: (1)装置 F 中发生反应的离子方程式为______________________ _____________________________________________________。 (2)装置 A 中的烧瓶内固体可选用________ (填字母)。 A.碱石灰 B.生石灰 C.二氧化硅 D.五氧化二磷 (3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的备选装置中选择,并将编号填入下列 空格: B________,D________,E________。 (4)催化剂存在下,NH3 可用来消除 NO 的污染,生成两种对环境无害的物质。写出该反 应的化学方程式:_______________ _____________________________________________________; 该反应中每生成 0.5 mol N2 转移__________ mol 电子。 解析:(1)装置 F 中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应生成二氯化锰、氯气、水, △ 离子反应为 MnO2+2Cl-+4H+=====Mn2++Cl2↑+2H2O。(2)装置 A 为氨气的发生装置,碱石 尚水作品 灰或生石灰或氢氧化钠等固体与浓氨水混合均可制取氨气,选 AB。(3)氨气的干燥用盛有碱 石灰的干燥管;除去氯气中的氯化氢气体用盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯气中的水蒸气 用盛有浓硫酸的洗气瓶,根据题给装置和气流方向选择仪器,B 中选Ⅰ,D 中选Ⅱ,E 中选 Ⅲ。(4)根据题意知,在催化剂存在下,NH3 与 NO 反应生成氮气和水,利用化合价升降法配 催化剂 平,该反应的化学方程式:6NO+4NH3 ===== 5N2+6H2O;转移的电子数为 12e-,故该反应中 每生成 0.5 mol N2 转移 1.2 mol 电子。 △ 答案:(1)MnO2+2Cl-+4H+=====Mn2++Cl2↑+2H2O (2)AB (3)Ⅰ Ⅱ Ⅲ 催化剂 (4)6NO+4NH3 ===== 5N2+6H2O 1.2 9.(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。回答下列问题: 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 应 的 离 子 方 程 式 ____________________________________ _____________________________________________________。 ③As2S3 和 HNO3 反应如下:As2S3+10H++10NO-3 ===2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,将该反 应设计成原电池,则 NO2 应该在_______(填“正极”或“负极”)附近逸出,该极的电极反 应式为______。 (2) 综合利用 CO2 对环境保护及能源开发的意义重大。Li2O、Na2O、MgO 均能吸收 CO2。 如果寻找吸收 CO2 的其他物质,下列建议合理的是________。 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,所以和氢氧化钠反应生成盐和水,离子方程式为:As2O3+6OH-===2AsO33-+ 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 反应为:NO-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 反应,所以选 ab。 答案:(1)①第四周期第ⅤA 族 弱 ②As2O3+6OH-===2AsO33-+3H2O 尚水作品 ③正极 NO-3 +e-+2H+===NO2↑+H2O (2)ab 10.SO2 是大气主要污染物之一,为探究 SO2 气体的还原性,某实验小组的同学利用如图 1 所示装置进行实验。 (1)装置 A 中发生反应的离子方程式为_____________________ ____________________________________________________。 (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+发生了氧化还原反应,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:向第一份溶液中加入少量酸性 KMnO4 溶液,发现紫红色褪去。 方案②:向第二份溶液中加入少量 KSCN 溶液,发现不变红,再加入少量新制的氯水, 溶 液 变 红 。 上 述 方 案 中 不 合 理 的 是 ________ , 原 因 是 ___________________________________________________。 (4)能表明 I-的还原性弱于 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应),选用了如图 2 所示的简易实验装置。 ①若混合气体的流向按从左向右时,图 2 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你认为下列试剂中,可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是________(填序号)。 A.酸性 KMnO4 溶液 B.NaOH 溶液 C.溴水 D.氨水 解析:(1)装置 A 中二氧化硫与铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根和亚铁离子,反应 的离子方程式为 SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO24-+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 的作用是吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气。(3)过 量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾溶液褪色,所以方案①不合理。(4)碘能与二氧化 硫反应生成碘离子和硫酸根离子,则装置 B 中蓝色褪色,据此可判断 I-的还原性弱于 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排水量气测定其他气体的体积,连接装置接口顺序为:c→d→b→a→e;②二氧化硫 具有还原性,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,但无明 尚水作品 显现象。 答案:(1)SO2+2H2O+2Fe3+===2Fe2++SO24-+4H+ (2)吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气 (3)方案① 过量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾溶液褪色 (4)B 中蓝色褪色 (5)①c→d→b→a→e ②AC 11.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,回答下列问题: (1)实验室中制取少量碘可采用如下方法:KI+CuSO4―→CuI↓+K2SO4+I2。此反应生成 1 mol I2 时转移的电子数是________mol。 工业生产中,可用智利硝石(主要成分为 NaNO3,还含有 NaIO3)为原料,与 NaHSO3 溶液 反应后生成碘,写出此反应的离子方程式: _____________________________________________________。 (2)单质碘与氟气反应可制得 IF5,实验表明液态 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:2H2O H3O++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溶液反应的离子方程式: ____________。 (4)设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为 I-、IO-3 ,或两者同时存在。请 对以下实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 IO-3 ,该过程反应的离子方程式为__________。 ②第二份试样酸化后,加入淀粉溶液无变化,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 IO-3 离子。 解析:(1) 配平方程式可知,反应生成 1 mol I2 时转移的电子数是 2 mol。NaIO3 与 NaHSO3 溶 液 反 应 后 生 成 碘 的 离 子 方 程 式 为 : 2IO - 3 + 5HSO - 3 ===3H + + 5SO 2- 4 + I2 + H2O 。 (2) 由 2H2O H3O++OH-可推知,2IF5 IF+4 +IF-6 。(3)AlI3 和 Na2CO3 溶液发生双水解反应: 2Al3++3CO23-+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 IO-3 反应生成了碘单质。反应式为 5I-+IO- 3 +6H+===3I2+3H2O。②第二份试样要检验 I-,酸化后,加入淀粉溶液,还需要加 入氧化剂,如 FeCl3 或 H2O2。③第三份试样要检验 IO-3 ,酸化后,还需要加入淀粉和 KI,即 淀粉?KI 试纸。 尚水作品 答案:(1)2 2IO- 3 +5HSO-3 ===3H++5SO24-+I2+H2O (2)IF+ 4 IF-6 (3)2Al3++3CO23-+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑ (4)①5I-+IO- 3 +6H+===3I2+3H2O ②FeCl3(或 H2O2) ③淀粉?KI 试纸 尚水作品