资源简介

单元复习四（非金属及其化合物）
【章节知识网络】
一、卤素及其化合物转化关系
二、氧族
三、氮族
四、碳、硅
【章节巩固与提高】
一、选择题
1.(2012·江西九江一中高三模拟)随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了防止中秋月饼等富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常加入抗氧化物质,下列不属于抗氧化物质的是( )
A.维生素C B.还原铁粉
C.亚硫酸钠 D.生石灰
2.”绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向。”绿色化学”要求从根本上消除污染,是一门能彻底防止污染产生的科学,包括”绿色生成”和”绿色销毁”等内容。在整顿音像活动中,查封了一批盗版光盘,并进行了”绿色销毁”,以下属于”绿色销毁”的是( )
A.泼上汽油焚烧
B.倾倒于江河之中
C.深埋于土中
D.碾压粉碎后回收利用
3.（2012·安徽师大模拟）化学与环境、材料和科技等密切相关。下列说法中错误的是
A．向煤中加入适量CaO可大大减少燃烧产物中SO2的量
B．光导纤维在信息产业中有广泛应用，制造光导纤维的主要材料是单质硅
C．日本大地震后，防疫人员在震区周围撒石灰，进行环境消毒，防止灾后出现疫情
D．为防止中秋月饼等富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入硫酸亚铁
4.(2012·临沂模拟)下列现象或事实不能用同一原理解释的是( )
A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存
B.硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质
C.Cl2和SO2都能使品红溶液褪色
D.SO2和Na2SO3溶液都能使溴水褪色
5.(2012·衡阳模拟)海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示)，
下列有关说法正确的是( )
A.第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B.第②步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2
C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化
D.从第③步到第⑤步的目的是浓缩
6.(2012·临沂模拟)下列有关化学知识在生产、生活中应用的叙述正确的是(　　)
①工业上合成新型氮化硅(Si3N4)陶瓷需要在高温、空气气氛中进行　②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应，因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳　③海水淡化和工业生产及生活废水的再生利用，是解决缺水问题的有效途径　④高铁酸钠(Na2FeO4)和Cl2O都能作净水剂，其原理完全相同　⑤液氯罐泄漏时，可将其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰
A．①②③　　　　　　　　 B．②④
C．③④⑤ D．③⑤
7.(2012·上海松江模拟)一定温度下，将Cl2缓慢通入水中。当通入的Cl2体积为V1时达到饱和，溶液中c(H+)变化如图中曲线a。已知Cl2的溶解度随温度升高而迅速降低，下列叙述中正确的是( )
A.将饱和氯水升温，继续通入Cl2时，溶液中c(H+)变化如曲线b
B.在饱和氯水中通入SO2气体，溶液中c(H+)变化如曲线c
C.降温，继续通入Cl2时，溶液中c(H+)的变化曲线如b
D.在饱和氯水中加入NaOH使pH=7，所得溶液中存在c(Na+)>c(ClO-)>c(Cl-)
>c(HClO)
8.(2012·山东师大附中模拟)下列叙述不正确?的是?( )
A.的喷泉实验说明氨气极易溶入水
B.遇到挥发性强酸就能冒白烟
C.盛液溴的瓶内加少量水可防止液溴的挥发
D.NO和均可用排空气法收集
9.(2012·长沙模拟)已知某物质X能发生如下转化，
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述不正确的是( )
A.若X为N2或NH3，则A为硝酸
B.若X为S或H2S，则A为硫酸
C.若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y
D.反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应
10.(2012·福建四地六校联考)现有下列六个转化,其中不能通过一步反应实现的是( )
① ② ③?? ④ ⑤ ⑥
A.①②⑥ B.②③④
C.③④⑤ D.②④
11.(2012·福建模拟)下列实验现象预测正确的是( )
A.实验Ⅰ:振荡后静置,溶液不再分层,且保持无色透明
B.实验Ⅱ:铁片最终完全溶解,且高锰酸钾溶液变无色
C.实验Ⅲ:微热稀硝酸片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验Ⅳ:当溶液至红褐色,停止加热,让光束通过体系时可产生丁达尔现象
12.(2012·黑龙江哈尔滨三中阶段测试)下列说法正确的是 ( )
A.可以用澄清石灰水鉴别和
B.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成
C.能使溴水、酸性溶液褪色
D.少量通过浓的溶液能生成白色沉淀
13.(2012·天津市六校联考)将0.03 mol 缓缓通入含0.02 mol 和0.02 mol HBr的混合溶液中,在此过程溶液的c与用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变)( )
14.开发新材料是现代科技发展的方向之一。下列有关材料的说法正确的是(　　)
①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素
②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
⑤氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
⑥C60属于原子晶体，用于制造纳米材料
⑦纤维素乙酸酯属于天然高分子材料
A．①②⑦ B．②③⑥
C．①④⑤ D．①③④
15.石墨烯（如图）是目前科技研究的热点，可看作将石墨的层状结构一层一层的剥开得到的单层碳原子层晶体。石墨烯是一种极佳的导体，可被广泛的应用于诸多电子设备当中。将氢气加入到石墨烯排列的六角晶格中可得石墨烷（如下图B），下列说法中不正确的是（NA表示阿伏伽德罗常数）
A.石墨烯与石墨互为同素异形体
B.石墨烯转变为石墨烷可看作加成反应
C.石墨烷是一种绝缘材料
D.12g石墨烯中理论有1/6NA个六元碳环
16.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部消耗
B.Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应
C.Ⅲ图中：生成蓝色的烟
D.Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中，至溶液显酸性，结果有Cl2生成
17.将BaCl2溶液分盛在两支试管中，第1支加入HNO3，第2支加入烧碱溶液，然后再分别通入SO2气体，结果两试管均有白色沉淀产生。下列说法正确的是
( )
A．证明SO2具有强氧化性和酸性
B．若第1支试管改通H2S或Cl2气体，后再通SO2气体，均不会产生沉淀
C．若第2支试管改通NH3，后通SO2，不会产生沉淀
D．升高pH使SO2水溶液中SO32-浓度增大
18.下列物质：①氢氟酸；②浓H2SO4；③烧碱溶液；④Na2CO3固体；⑤氧化钙；⑥浓HNO3，其中在一定条件下能与SiO2反应的有
A．①②⑥ B．全部
C．① ③ ④ ⑤ D．② ③ ⑥
19.已知反应：①Cl2 + 2KBr = 2KCl + Br2；②KClO3 + 6HCl = 3Cl2↑+ KCl + 3H2O； （ ）
③2KBrO3 + Cl2 = Br2 +2KClO3下列说法正确的是：
A. 氧化性由强到弱的顺序为KBrO3 > KClO3 > Cl2 > Br2
B．①中KCl 是氧化产物，KBr 发生还原反应
C. ③中1mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2mol
D. 反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：6
20.在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为(　　)
A．112 mL B．1 008 mL
C．224 mL D．448 mL
二、非选择题
21.硫酸在国民经济中占有极其重要的地位，我国常以黄铁矿（主要成分FeS2）为原料生产硫酸。
成分 催化氧化前 催化氧化后
O2 11% 未测定
SO2 7% 未测定
N2 82% 84.8%
SO3 —— 6.9%
⑴SO2的催化氧化是硫酸工业的主要反应。现有标准状态下5.6 L SO2气体，在500℃、V2O5催化下转化成SO3，若SO2转化率为a%，放出热量为QkJ。该反应的热化学方程式为 ▲ 。
⑵已知在SO2催化氧化前后混合气体中各成分的体积分数如表，
则SO2的转化率为 ▲ 。
⑶如右图所示，用98%的浓硫酸1.0t吸收SO3制得发烟硫酸（化学组成可表示为H2SO4·xSO3），可生产SO3质量分数为20%的发烟硫酸 ▲ t。
⑷某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.1000 g样品充分灼烧，生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再用0.02000 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SO42－＋2Fe2＋＋4H＋
Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
则样品中FeS2的质量分数是多少？（假设杂质不参加反应）
22.为探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置。试填空。
(1)请你预测Cl2、SO2同时通入H2O中恰好发生反应后的产物________(填写离子)。设计简单的实验验证其中一种离子的存在______________________。
(2)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体。现采用Na2SO3与70%的浓硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸为原料制取Cl2。在此实验中，E仪器的作用是__________；
发生装置B应选择以下三种装置中的_________(填序号)。
(3)上述整套装置有一处不合理，应在_____装置之间(填代号)连接一装置，请在方框中画出简易装置图，并注明装置中盛有的试剂。
23.(2012·上海松江二中高三摸底)实验室进行某项实验并检验反应产物的装置如图。
实验现象记录如下:①黑色氧化铜粉末变为光亮红色;?②无?水硫酸铜粉末变蓝色③集气瓶中收集到一种无色气体。
请回答下列问题:
(1)虚线框内是否应添加必要的干燥装置 (填”是”或”否”)。若需要,应选择的干燥装置是 (填编号,若不需要,该空可不填)
(2)上图中,盛放浓氨水的仪器名称是 ,最终集气瓶中收集到的气体是 。
(3)CuO粉末处发生的化学反应方程式为 。
(4)实验室制取氨气有多种方法,写出使用”固—固加热型”装置制取氨气的化学方程式为 。
(5)简述把浓氨水加到碱石灰上能够产生氨气的原因:? 。?
24.(12分)(2012·西安模拟)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，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。试回答下列问题：
(1)实验1中，沉淀最终变为_______色，写出沉淀变色的化学方程式_____________________。
(2)实验2甲针筒内的现象是：有_______生成，甲筒活塞_______移动(填“向外”、“向内”或“不”)。反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入_______溶液中。
(3)实验3中，甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是_______，写出NO2与H2O反应的化学方程式____________________________。
(4)实验4中，已知：3Cl2+2NH3====N2+6HCl。甲针筒除活塞有移动，针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为_______。最后针筒内剩余气体的体积约为_______mL。
25.(12分)(2012·渭南模拟)某研究性学习小组欲利用已经学过的化学知识和下列装置制取少量次氯酸钠，并进一步探究次氯酸钠的化学性质。
相关资料：反应Cl2+2NaOH====NaClO+NaCl+H2O属于放热反应，温度稍高时便发生副反应：3Cl2+6NaOH====NaClO3+5NaCl+3H2O。
(1)制取氯气时，在烧瓶中加入一定量的二氧化锰，通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。请在装置A、B、C中选择一个合适的装置放在②处________。
(2)部分学生认为上述装置存在缺点，他们指出在前两个仪器之间应增加如D图所示的装置：你认为D中所盛液体是________，其作用是____________。
(3)该化学兴趣小组对产品的性质进行了如下探究。
第一步，测其pH=10。结合相关离子方程式解释原因________。
第二步，该化学兴趣小组的同学备选了紫色石蕊试液对次氯酸钠的性质进行实验检验。请你帮助他们完成实验报告：
实验操作 预期现象 结论
【答案及解析】
一、选择题
1. 【解析】 维生素C、还原铁粉、亚硫酸钠都有还原性,生石灰没有还原性,不能作抗氧化剂。
【答案】 D
2. 【解析】 碾压粉碎后回收利用既销毁了盗版光盘,又可作为再生原料,符合”绿色化学”的宗旨。
【答案】 D
3. 【答案】B
4. 【解析】选C。A项，浓硝酸和氯水见光都易分解，所以用棕色试剂瓶保存；B项，硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中都易被氧气氧化变质；C项，Cl2使品红溶液褪色的原因是其具有强氧化性，SO2使品红溶液褪色的原因是其与有色物质结合成无色物质；D项，SO2和Na2SO3溶液都具有还原性，都能使溴水褪色。
5. 【解析】选D。A项，第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入的药品顺序为： NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加；B项，第②步中结晶出的MgCl2·6H2O应在HCl气氛中受热分解制无水MgCl2，以抑制MgCl2的水解；C项，在第③⑤步中溴元素被氧化，在第④步中溴元素被还原；D项从第③步到第⑤步的目的是浓缩。
6.
7. 【解题指南】解答本题要注意以下两点：
(1)“Cl2的溶解度随温度升高而迅速降低”的信息说明了c(H+)随温度升高而减小；
(2)pH=7时溶液中c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)。
【解析】选C。升温时，Cl2的溶解度迅速变小，溶液中c(H+)变小，A错；SO2与氯水发生反应：Cl2+SO2+2H2O====H2SO4+2HCl，溶液中c(H+)变大，B错；降温，Cl2的溶解度迅速变大，继续通入Cl2时，溶液中c(H+)增大，C正确；pH=7时，c(H+)=c(OH-) ，根据电荷守恒可得，c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)，故c(Na+)>c(Cl-)，c(Na+)>c(ClO-)，由于HClO不完全电离，故c(Cl-)>c(ClO-)，D错。
8. 【解析】 盛液溴的瓶内加少量水形成”水封”,可有效防止液溴的挥发;NO能与空气中氧气反应,不能用排空气法?收集?。
【答案】 D
9. 【解析】选D。由题意知，若X为非金属单质或非金属氢化物，则Y为NO或SO2，A为硝酸或硫酸。当A为浓硝酸时，与铜反应生成NO2，当A为稀硫酸时，不与铜反应。D项，反应①和②一定为氧化还原反应，当Z为NO2时，反应③也是氧化还原反应。
10. 【解析】 和CuO均不能溶于水,也不能与水反应生成对应的酸或碱。
【答案】 D
11. 【解析】 A项中溶解在苯中的溴与氢氧化钠溶液反应,生成了可溶性物质,溶液仍分层,A项错误;B项中铁在常温下遇浓硫酸钝化,铁不会溶解;C项中在广口瓶中应该看到有红棕色气体出现;D项可制得胶体,正确。
【答案】 D
12. 【解析】 和分别通入澄清石灰水至过量,产生的现象完全相同,A项错误;硫粉与氧气反应只能生成二氧化硫,B项错误;能使溴水、酸性溶液褪色是因为其具有较强的还原性,C项正确;亚硫酸酸性弱于盐酸,弱酸不能制取强酸,D项错误。
【答案】 C
13. 【解析】 通入氯气首先发生的反应为: 生成强酸,c增大消耗完后,发生反应: 盐酸和氢溴酸都是强酸,故c不再变化。
【答案】 A
14. 【答案】C　
【解析】 水晶的主要成分是SiO2，而非硅酸盐，②错。光导纤维的主要成分是SiO2，而非单质Si，③错。C60属于分子晶体，⑥错；纤维素乙酸酯不是天然高分子材料，⑦错。
15. 【答案】D
16. 【答案】选D。
【解析】A项浓盐酸变稀后，反应不再发生，故浓盐酸不可能全部被消耗。B项发生取代反应。C项生成棕黄色的烟。D项Cl2能使湿润的有色布条褪色，滴入H2SO4溶液后发生反应Cl-+ClO-+2H+ ==== Cl2↑+H2O。
17. 【答案】选D。
【解析】A项，两试管分别有BaSO4 和BaSO3沉淀产生，证明SO2具有还原性和酸性； B项，若第1支试管改通H2S，会产生单质S沉淀，改通Cl2，会产生BaSO4沉淀； C项，若第2支试管改通NH3，溶液显碱性，再通入SO2，会产生BaSO3沉淀； D项，升高pH会使SO2水溶液中SO32-浓度增大。
18.【答案】C
19. 【答案】A
20. 【答案】　A
【解析】　气体的总物质的量为＝0.05 mol，
1．92 g铜的物质的量为0.03 mol。
设NO的物质的量为n1，则NO2为0.05－n1
根据得失电子相等得：3n1＋(0.05 mol－n1)×1＝0.03 mol×2解得n1＝0.005 mol，
V(NO)＝0.005 mol×22.4 L/mol＝0.112 L＝112 mL。
二、非选择题
21. 【答案】⑴ 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) △H＝－kJ/mol
⑵ 95.3%
⑶ 1.36 t
⑷ 3FeS2 ～ 2Cr2O72－
3×120 2
m(FeS2) 0.0200×25.00×10-3
m(FeS2)= =0.09000g
w(FeS2)= ×100%=90.0%
（除第⑷题4分外，其余每空2分，共10分）
【解析】本题是以接触法制硫酸为背景设计而成的化学计算综合性试题。将热化学方程式的书写、转化率的计算、多步反应的守恒运算综合起来，重点考查学生运用“建模思想”解决化学计算问题的能力，进一步强调了计算在实际中的应用，与2011年江苏考试说明的调整相吻合。
⑵假设原混合气体总物质的量为100 mol，抓住反应前后N2物质的量不变，依次求得反应后气体总物质的量、剩余SO2物质的量、SO2转化率。⑶1.0t 98%浓硫酸吸收SO3后所得H2SO4总质量是1.09 t，发烟硫酸中H2SO4质量分数是80%，则发烟硫酸的质量是1.36t；也可根据浓硫酸中的水计算能吸收多少SO3，生成多少硫酸，生成的硫酸，还能吸收多少SO3。多数同学对涉及化工生产的计算都有畏惧心理，但若调整好心态，仔细审题、寻找其中的守恒关系，一定能顺利解答。
22. 【思路点拨】(1)Cl2比SO2的溶解度小，不需防倒吸。
(2)检验Cl-要防止Cl2中混有的HCl干扰。
【解析】(1)SO2+Cl2+2H2O ==== H2SO4+2HCl，
只需证明SO42-或Cl-。
(2)A易溶于水故需防倒吸，A为SO2，则B为Cl2。
(3)浓盐酸易挥发，故需在B、C之间加一个除去Cl2中HCl气
体的装置，常用饱和食盐水进行除杂。
答案：(1)H+、Cl-、SO42- 取反应后的溶液少许于洁净的试管中，滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO42-存在(或取反应后的溶液少许于洁净的试管中，滴加足量硝酸钡溶液，过滤，在滤液中滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成证明有Cl-存在)
(2)防倒吸 ①
(3)B、C
23. 【解析】 从装置上分析,本题实验的目的是验证氨气的还原性,即氨气与炽热的氧化铜发生反应: 通过验证有水生成和氮气生成来达到实验目的,故氨气在反应前需要干燥。
【答案】 (1)是 Ⅰ
(2)分液漏斗
↑
(5)碱石灰中的CaO吸收了浓氨水中的水,该反应以及NaOH的溶解都是放热的,使溶液的温度升高,降低了的溶解度,同时溶液中c增大,使的电离平衡逆向移动,从而释放出
24. 【解析】(1)氢氧化亚铁继续被氧化得氢氧化铁。H2S和SO2可以生成固体单质硫和液态水，且恰好完全反应，针筒内压强几乎为零。由3NO2+H2O====2HNO3+NO可知生成的无色气体为NO，由于气体体积减小活塞向内移动。
(2)中实验2发生的反应为2H2S+SO2====3S↓+2H2O,二者反应有单质硫生成，同时气体几乎完全消失。
(3)中随着NO2与水的不断反应，N2O4会逐渐转化为NO2并最终完全与水反应生成硝酸和NO。
(4)中白烟的产生是因为过量的氨气与HCl反应生成氯化铵，最终针筒里的气体只有氮气。
答案：(1)红褐
4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3
(2)黄色固体 向内 NaOH(或KOH)
(3)NO 3NO2+H2O====2HNO3+NO
(4)由黄绿色变为无色 5
25. 【解析】由于氯气和氢氧化钠反应是放热反应，且温度过高时，会发生副反应，所以选择装置C；由于盐酸易挥发，制得的Cl2中含有HCl杂质，所以需要加洗气装置；次氯酸钠溶液水解呈碱性；由于次氯酸钠溶液除呈碱性外还有漂白性，故加入紫色石蕊试液时先变蓝后褪色。
答案：(1)分液漏斗 C
(2)饱和食盐水 除去Cl2中的HCl
(3)NaClO是强碱弱酸盐，水解呈碱性，ClO-+H2OHClO+OH-
实验操作 预期现象 结论
取一干净试管，加入1～2 mL产品，然后滴加几滴紫色石蕊试液 先变蓝后褪色 次氯酸钠溶液具有碱性和氧化性(或漂白性)
尾气
发烟硫酸
98%的硫酸
从顶部淋下
进口

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