备考高考化学真题模拟新题分类汇编非金属及其化合物.docx
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备考高考化学真题模拟新题分类汇编非金属及其化合物
非金属及其化合物
D1 无机非金属材料的主角--硅(碳族元素)
4.D1D2D4F4
[2013·江苏卷]下列有关物质性质的应用正确的是( )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸
C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气
D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝
4.A [解析]NH3易液化,汽化时吸收大量的热,可作制冷剂,A项正确;二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4和H2O,B项错误;生石灰吸水后生成Ca(OH)2,能吸收氯气,C项错误;氯化铝是共价化合物,工业上用电解熔融的Al2O3制铝,D项错误。
6.D1O2I3
[2013·福建卷]化学与社会、生产、生活密切相关。
下列说法正确的是( )
A.石英只能用于生产光导纤维
B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂
D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
6.D [解析]石英的主要成分是二氧化硅,纯净的二氧化硅用于生产光导纤维,结晶的二氧化硅(如水晶、玛瑙等)用作饰物和工艺品,石英砂可用于制备硅单质等,A项错误;从海水中提取蒸馏水和盐时,通过蒸馏、蒸发等物理变化就能实现,提取溴、碘、镁等物质时,必须通过化学反应才能实现,B项错误;大量使用食品添加剂对人体有害,C项错误;“地沟油”禁止食用,但其主要成分是油脂,在碱性溶液中发生水解反应,又称皂化反应,可用于制取肥皂,D项正确。
11.D3D1H5
[2013·广东卷]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作沉淀剂,除去废水中的Cu2+和Hg2+
11.B [解析]二氧化硫具有漂白性,可以用于漂白纸浆和草帽辫,A项合理;锅炉中的水垢主要成分是CaCO3,用硫酸除水垢会发生反应:
CaCO3+2H++SO
===CaSO4+CO2↑+H2O,生成的硫酸钙微溶于水而覆盖在水垢表面阻止了反应的进一步进行,不会彻底清除水垢,B项不合理;制取粗硅的主反应为SiO2+2C
Si+2CO↑,C项合理;硫化铜、硫化汞难溶于水,Na2S易溶于水,加入硫化钠作沉淀剂,S2-与废水中Cu2+和Hg2+结合生成CuS沉淀、HgS沉淀,D项合理。
10.D4C3C1D1C5D5
[2013·广东卷]下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
NH4Cl为强酸弱碱盐
用加热法除去NaCl中的NH4Cl
B
Fe3+具有氧化性
用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
C
溶解度:
CaCO3 溶解度: Na2CO3 D SiO2可与HF反应 氢氟酸不能保存在玻璃瓶中 10.D [解析]NH4Cl受热易分解为氨气和氯化氢气体,NaCl加热不分解,因此可用加热法除去NaCl中的NH4Cl,与NH4Cl为强酸弱碱盐无关,叙述Ⅰ、Ⅱ均正确,但无因果关系,A项错误;用KSCN溶液可以鉴别Fe3+是因为Fe3+与KSCN溶液反应生成的Fe(SCN)3显红色,与Fe3+具有氧化性无关,陈述Ⅰ、Ⅱ均正确,但无因果关系,B项错误;溶解度CaCO3 29.C2D1F4 (15分)[2013·全国卷]铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。 ①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。 从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下: 图0 ②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下: 图0 回答下列问题: (1)写出反应1的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________,反应2的离子方程式为________________________________________________________________________。 (3)E可作为建筑材料,化合物C是____________,写出由D制备冰晶石的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)电解制铝的化学方程式是________________________________________________________________________, 以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是________________。 29.[答案] (1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O 2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O (2)CaSiO3 2AlO +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO (3)浓H2SO4 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3===2Na3AlF6+3CO2+9H2O (4)2Al2O3 4Al+3O2↑ O2、CO2(CO) [解析] (1)反应1为铝土矿中的Al2O3、SiO2与NaOH反应; (2)滤液Ⅰ含SiO 、AlO ,加入CaO后,与水反应生成Ca(OH)2,Ca2+与SiO 反应生成CaSiO3。 滤液Ⅱ为AlO ,能与CO2、H2O反应生成Al(OH)3。 (3)E为建筑材料硫酸钙,结合转化关系可确定C为浓硫酸。 气体D为HF,再结合转化关系,可完成化学方程式。 (4)电解氧化铝制备铝,以石墨为阳极,阳极2O2--4e-===O2↑,高温条件下,石墨可能被O2氧化生成CO2或CO,故混合气体为O2、CO2或CO。 2.B4D1D3 [2013·四川卷]下列物质分类正确的是( ) A.SO2、SiO2、CO均为酸性氧化物 B.稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体 C.烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质 D.福尔马林、水玻璃、氨水均为混合物 2.D [解析]CO是不成盐氧化物,不是酸性氧化物,A项错误;氯化铁溶液不是胶体,B项错误;四氯化碳是共价化合物,与水互不相溶,其在液态或水溶液条件下均不导电,属于非电解质,C项错误;福尔马林是质量分数为35%~40%的水溶液、水玻璃是指硅酸钠溶液、氨水是氨气的水溶液,均为混合物,D项正确。 D2 富集在海水中的元素--氯(卤素) 4.D1D2D4F4 [2013·江苏卷]下列有关物质性质的应用正确的是( ) A.液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷剂 B.二氧化硅不与强酸反应,可用石英器皿盛放氢氟酸 C.生石灰能与水反应,可用来干燥氯气 D.氯化铝是一种电解质,可用于电解法制铝 4.A [解析]NH3易液化,汽化时吸收大量的热,可作制冷剂,A项正确;二氧化硅能与氢氟酸反应生成SiF4和H2O,B项错误;生石灰吸水后生成Ca(OH)2,能吸收氯气,C项错误;氯化铝是共价化合物,工业上用电解熔融的Al2O3制铝,D项错误。 24.J2H5D2B3B4 [2013·福建卷]二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。 (1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO 等杂质。 某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。 经检测发现滤液中仍含有一定量的SO ,其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ [已知: Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。 ②该法工艺原理示意图如下。 其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。 工艺中可以利用的单质有________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 图0 (2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是: 纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。 完成反应的化学方程式: K(D)+24NaClO3+12H2SO4===KClO2↑+KCO2↑+18H2O+K________ (3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。 处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。 24.[答案] (1)①BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO 时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案) ②H2、Cl2 2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O (2) C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=== ClO2↑+ CO2↑+18H2O+ Na2SO4 (3)2.5 [解析] (1)①根据后加入的除杂试剂逆推,加入过量Na2CO3的目的是除去粗盐溶液中的Ca2+,加入过量NaOH的目的是除去粗盐溶液中的Mg2+,加入除杂试剂的目的是除去粗盐溶液中的SO ,除杂质时引入的新杂质需要后续步骤除去,因此应先加入过量的BaCl2;BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO 时,使BaSO4(s)+CO BaCO3(s)+SO 的平衡右移,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s),所以滤液中仍含有SO ;②由图中补充Cl2推断,氯化氢合成塔中反应为H2+Cl2 2HCl,则该工艺流程中可以利用的单质是H2、Cl2;二氧化氯发生器中反应物为氯化钠、电解池中得到的NaClO3和氯化氢合成塔中得到的HCl,生成物为ClO2,可通入氯化氢合成塔中循环利用的Cl2,可通入氯化钠电解槽中循环利用的NaCl和H2O,根据氯元素优先变为相邻价态可得,氯酸钠被还原为二氧化氯,氯化氢被氧化为氯气,配平可得: 2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O; (2)纤维素是多糖,其水解的最终产物是葡萄糖(C6H12O6),所含氢为+1价、氧为-2价,由葡萄糖中各元素化合价代数和为零可得碳的平均化合价为0价,配平可得: C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4===24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4;(3)设处理含CN-相同量的电镀废水时转移电子的物质的量均为xmol,根据化合价降低总数等于转移电子数可得关系式: ①ClO2→Cl-~5e-,②Cl2→2Cl-~2e-,①②式中氧化剂与转移电子数的物质的量之比等于化学计量数之比,则n(ClO2)=xmol× =0.2xmol,n(Cl2)=xmol× =0.5xmol,所以 = =2.5。 33.J3J1D2J4J5F3F5C5 [2013·广东卷]化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。 (1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。 ①下列收集Cl2的正确装置是________。 A B C D 图0 ②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。 ③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是: 取少量新制氯水和CCl4于试管中,________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)能量之间可以相互转化: 电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。 设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。 限选材料: ZnSO4(aq)、FeSO4(aq)、CuSO4(aq);铜片、铁片、锌片和导线。 ①完成原电池甲的装置示意图(见图0),并作相应标注。 图0 要求: 在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。 ②以铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极________________________________________________________________________________。 ③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是________,其原因是________________________________________________________________________。 (3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在 (2)的材料中应选________作阳极。 33.[答案] (1)①C ②HClO、Cl2、ClO- ③向试管中滴加NaBr溶液,振荡、静置。 试管中液体分层,上层接近无色,下层为橙红色 (2)① ②电极逐渐溶解 ③甲 可以避免Zn与Cu2+的接触,提高电池效率,提供稳定电流 (3)Zn [解析] (1)①集气瓶中使用单孔橡胶塞,则瓶内气体压强增大到一定程度会发生爆炸等,A项错误;倒立的集气瓶中有双孔橡胶塞,由于氯气的密度比空气大,氯气从长导气管中进,从短导气管中逸出,因此不能排出空气收集氯气,B项错误;正立的集气瓶中有双孔橡胶塞,氯气从长导管中进,空气从短导管排出,排出的气体通过倒扣漏斗、NaOH溶液吸收处理,既防止倒吸又防止排出氯气污染空气,C项正确;氯气与NaOH溶液反应Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O,因此不能用排NaOH溶液的方法收集氯气,D项错误;②氯气与水发生可逆反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO,所得氯水中含H2O、Cl2、H+、Cl-、HClO、ClO-、OH-等离子,其中具有强氧化性的含氯粒子是Cl2、HClO、ClO-; (2)①带盐桥的原电池甲可以设计锌铜原电池(或铁铜原电池、锌铁原电池),由于外电路中电子从左移向右,说明左边烧杯中电极的金属性较强,则左、右两边烧杯中电极材料及电解质溶液可以为锌片和硫酸锌溶液、铜片和硫酸铜溶液(或者铁片和硫酸亚铁溶液、铜片和硫酸铜溶液,锌片和硫酸锌溶液、铁片和硫酸亚铁溶液);②金属活动性Zn>Fe>Cu,则原电池乙中铜片作正极,锌片或铁片作负极,工作一段时间后,负极金属锌或铁被氧化,质量减轻,溶液中蓝色变浅;③甲、乙两种原电池都能将化学能转化为电能,其中带有盐桥的原电池甲中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜没有直接接触,二者不会直接发生置换反应,化学能不会转化为热能,几乎全部转化为电能;而原电池乙中的负极金属锌(或铁)和硫酸铜直接接触发生置换反应,部分化学能会转化为热能,化学能不能全部转化为电能;(3)铁片作正极(阴极)时被保护,而铁作负极(阳极)时被腐蚀,为了减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在 (2)的材料中应选择比铁活泼的锌片作负极(阳极),使铁片作正极(阴极),从而牺牲锌片保护铁片;不能选择铜片,因为铜作正极(阴极),而铁片作负极(阳极),此时铁片的腐蚀速率加快,而不是延缓。 28.D2D3J4 [2013·北京卷]某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究: 操作 现象 取4g漂粉精固体,加入100mL水 部分固体溶解,溶液略有颜色 过滤,测漂粉精溶液的pH pH试纸先变蓝(约为12),后褪色 A ⅰ.液面上方出现白雾 ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色 ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 (1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________________________________________________________________________________。 (3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。 推测现象i的白雾由盐酸小液滴形成,进行如下实验: a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化; b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 ①实验a的目的是________________________________________________________________________。 ②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因: 随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。 通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。 ①向沉淀X中加入稀盐酸,无明显变化。 取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。 则沉淀X中含有的物质是________。 ②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 28.[答案] (1)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2)碱性、漂白性 (3)①检验白雾中是否含有Cl2,排除Cl2干扰 ②白雾中混有SO2,SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀 (4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 (5)①CaSO4 ②SO2+Cl2+2H2O===SO +2Cl-+4H+ [解析] (2)pH试纸先变蓝,说明漂粉精溶液显碱性,后褪色,说明具有漂白性。 (3)实验a说明白雾中无Cl2,从而排除了Cl2的干扰;在酸性溶液中SO2可被NO 氧化成SO ,SO 也能与Ag+反应生成白色沉淀,故不能判断白雾中含有盐酸。 (4)可根据反应Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O来设计实验验证这种可能性。 (5)①向沉淀X中加入稀盐酸,无明显变化,说明沉淀X中不含SO ;向上层清液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明X中含SO ,故沉淀X为微溶物CaSO4。 ②黄绿色溶液中含有Cl2,向该溶液中通入SO2可发生反应SO2+Cl2+2H2O===SO +2Cl-+4H+。 1.D3M1D2 [2013·四川卷]化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( ) A.二氧化硫可广泛用于食品的增白 B.葡萄糖可用于补钙药物的合成 C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装 D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌 1.A [解析]食用二氧化硫增白的食品,对人体的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌作用,因此二氧化硫不能用于食品增白,A项错误;用葡萄糖制备的葡萄糖酸钙常作为补钙药物,B项正确;聚乙烯塑料无毒无害,可用于食品包装、餐具等,C项正确;次氯酸盐水解可得到强氧化性酸HClO,用于杀菌消毒,D项正确。 D3 硫及其化合物(涉及绿色化学) 25.J2J1J4D3D4 [2013·福建卷]固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。 某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想: 甲: Mg(NO2)2、NO2、O2 乙: MgO、NO2、O2 丙: Mg3N2、O2 丁: MgO、NO2、N2 (1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是________________________________________________________________________________。 查阅资料得知: 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。 针对甲、乙、丙猜想,设计如图0所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略): 图0 (2)实验过程 ①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先____________,然后固定在管中固体部位下加热。 ③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。 ④待样品完全分解
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