南方新课堂新高考化学一轮新高考总复习第五单元非金属及其化合物 课时作业含答案解析.docx
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南方新课堂新高考化学一轮新高考总复习第五单元非金属及其化合物课时作业含答案解析
第五单元 非金属及其化合物
第1节 无机非金属材料的主角——硅
一、选择题(本大题共42分,每小题6分,每小题只有一个正确选项)
1.下列表述正确的是( )。
①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅;②化学家采用玛瑙研钵研磨固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐;③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料;④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛;⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能。
A.①②③B.②④
C.③④⑤D.③⑤
2.(2015年安徽宿州模拟)下列叙述中正确的是( )。
A.因为Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑,所以硅酸的酸性比碳酸强
B.碳和硅都是ⅣA族的元素,所以二氧化碳和二氧化硅的物理性质相似
C.二氧化硅既溶于氢氧化钠溶液又溶于氢氟酸,所以二氧化硅是两性氧化物
D.二氧化硅和二氧化碳都是酸性氧化物,但二氧化硅不能和水反应生成硅酸
3.(2015年山西太原调研)下列叙述正确的是( )。
A.利用高纯硅可以制成光电池,将光能直接转化为电能
B.CO、CO2均易与血红蛋白结合而使人中毒
C.从SiO2制备高纯Si的过程中反应只涉及置换反应
D.SiO2和H2O反应可直接制备H2SiO3
4.假如硅作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不正确的是( )。
A.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料
B.自然界中存在大量单质硅
C.硅燃烧放出的热量大,且燃烧产物对环境污染程度低,容易有效控制
D.自然界中硅的贮量丰富
5.(2015年湖南岳阳一中月考)据2013年4月6日搜狐网站报道:
国家质检总局称,在我国销售的德国NUK牌婴儿爽身粉含有一种致癌物“滑石粉”。
已知滑石粉的化学式为Mg3(Si4O10)(OH)2,色白、滑爽、柔软、耐火性。
下列有关说法不正确的( )。
A.滑石粉属于无机硅酸盐类物质
B.滑石粉组成可表示为3MgO·4SiO2·H2O
C.爽身粉中添加滑石粉是利用它的滑爽、柔软、耐火性
D.滑石粉可能会与氢氟酸、NaOH溶液发生反应
6.四氯化硅还原法是当前制备较高纯度硅的一种方法,有关反应的化学方程式为:
SiCl4(g)+2H2(g)
Si(s)+4HCl(g)。
下列说法合理的是( )。
A.光导纤维的主要成分是硅单质
B.减小压强有利于加快化学反应速率
C.高温下,氢气的还原性强于硅
D.混入少量空气对上述反应无影响
7.(2015年福建福州质检)寿山石主要成分为叶蜡石,叶蜡石组成为Al2O3·4SiO2·H2O,下列观点不正确的是( )。
A.寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触
B.寿山石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物
C.潮湿的空气可能导致寿山石作品表面溶解变质
D.置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质
二、非选择题(本大题共58分)
8.(13分)多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”,制备中副产物以SiCl4为主,它对环境污染很大,能遇水强烈水解,放出大量的热。
研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO3,且含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,工艺流程如下。
已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:
3.4、12.4。
(1)SiCl4水解控制在40℃以下的原因是____________________________________。
已知:
SiCl4(s)+H2(g)===SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=47kJ·mol-1
SiHCl3(s)+H2(g)===Si(s)+3HCl(g) ΔH2=189kJ·mol-1则由SiCl4制备硅的热化学方程式为:
________________________________。
(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是:
________________________________。
(3)加20%NaOH调节pH=12.5,得到滤渣A的主要成分是__________________,控制温度70℃的目的是____________________________。
(4)BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有________种。
(5)为体现该工艺的绿色化学思想,该工艺中能循环利用的物质是______________。
9.(2013年海南高考,15分)硅在地壳中的含量较高。
硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。
回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。
这种“金属”可能是________。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。
其中,生产普通玻璃的主要原料有________。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。
工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
反应仪器
发生的主要反应
电弧炉
SiO2+2C
Si+2CO↑
流化床
反应器
Si+3HCl
SiHCl3+H2
还原炉
SiHCl3+H2
Si+3HCl
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为:
__________________________;碳化硅又称________,其晶体结构与________相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和________。
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为________________。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是________。
10.(2015年四川成都调研,15分)晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可用于制芯片和太阳能电池等。
以下是工业上制取纯硅的一种方法。
请回答下列问题(各元素用相应的元素符号表示):
(1)在上述生产过程中,属于置换反应的有____________________(填反应代号)。
(2)写出反应③的化学方程式________________________________。
(3)化合物W的用途很广,通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂,可作肥皂的填充剂,是天然水的软化剂。
将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373K~1623K反应,生成化合物W,其化学方程式是______________________________________________________。
(4)A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是________(填化学式);分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是________(填化学式)。
第2节 富集在海水中的元素——氯
一、选择题(本大题共42分,每小题6分,每小题只有一个正确选项)
1.将氯水分别滴入下列溶液中,由实验现象得出的结论正确的是( )。
选项
氯水滴入下列溶液中
实验现象
结论
A
滴有KSCN的FeCl2溶液
变红
Cl2具有还原性
B
滴有酚酞的NaOH溶液
褪色
Cl2具有酸性
C
紫色石蕊溶液
先变红后褪色
Cl2具有漂白性
D
KI淀粉溶液
变蓝色
Cl2具有氧化性
2.下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中,正确的是( )。
A.氯气的水溶液可以导电,说明氯气是电解质
B.漂白粉和明矾都常用于自来水的处理,二者的作用原理是相同的
C.氯气可以使湿润的有色布条褪色,但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气
D.为证明氯水中含Cl-,可先加盐酸酸化,再加入AgNO3溶液
3.(2015年东北附中检测)实验表明:
将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上,试纸上会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法中不正确的是( )。
A.此实验表明氯水具有酸性、漂白性
B.内环呈白色,外环呈红色或浅红
C.内外环上颜色的差异表明氯水中含有H+、HClO等粒子
D.久置的氯水滴到蓝色石蕊试纸上,会出现与上述相同的现象
4.(2015年江西吉安一中检测)下面是卤素单质(F2、Cl2、Br2、I2)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是( )。
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.单质③保存时加少量水进行水封
D.单质的氧化性是④>③>②>①
5.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )。
A.加入少量水,水的电离平衡向电离的方向移动
B.再通入少量氯气,Cl2+H2O
HCl+HClO平衡向正反应方向移动,c(Cl2)减小
C.通入少量SO2,溶液漂白性增强
D.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
6.(2014年江苏卷)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )。
甲 乙
丙 丁
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
7.(2015年北京重点中学联考)常用氯气给自来水消毒,某同学用自来水配制下列物质的溶液,会产生明显药品变质的是( )。
①FeCl2;②AgNO3;③Na2CO3;④AlCl3;⑤KI;⑥石蕊溶液。
A.①②④B.①②③⑤⑥C.①②④⑥D.全部
二、非选择题(本大题共58分)
8.(2015年江苏卷,13分)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。
已知K2FeO4具有下列性质:
①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为__________________________________。
将制备的Cl2通过装置B可除去______(填化学式)。
(2)Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。
在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是______________________________。
(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为______________________________________________。
(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:
将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L-1KOH溶液中,_______________________________________________________________________________________________________________________
(实验中需使用的试剂有:
饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外需使用的仪器有:
砂芯漏斗,真空干燥箱)。
9.(2013年福建卷,15分)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。
其除杂操作时,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:
______________________。
(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:
________+24NaClO3+12H2SO4===
ClO2↑+
CO2↑+18H2O+
________。
(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。
10.(2015年山东质检,15分)下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
(1)装置A是氯气的发生装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称是____________,请写出该反应相应的化学方程式:
__________________________。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是____________;同时装置B也是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:
________________________________。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入物质的组合应是______(填字母编号)。
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
b
干燥的有色布条
无水硫酸铜
湿润的有色布条
c
湿润的有色布条
浓硫酸
干燥的有色布条
d
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。
反应一段时间后,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察到的现象是__________________,该现象________(填“能”或“不能”)说明溴单质的氧化性强于碘,原因是________________。
(5)装置F的作用是________________,其烧杯中的溶液不能选用下列中的______(填字母编号)。
a.饱和NaOH溶液b.饱和Ca(OH)2溶液
c.饱和Na2SO3溶液d.饱和Na2CO3溶液
11.(2014年江苏卷,15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为________________;该操作将I2还原为I-的目的是________________。
(2)操作X的名称为____________。
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如下图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是________________;锥形瓶里盛放的溶液为______________。
(4)已知:
5SO
+2IO
+2H+===I2+5SO
+H2O
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO
中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO
的实验方案:
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在;________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)
第3节 硫及其化合物
一、选择题(本大题共42分,每小题6分,每小题只有一个正确选项)
1.下列关于硫及其化合物的说法中正确的是( )。
A.自然界中不存在游离态的硫
B.二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生
C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
D.浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体
2.下列说法正确的是( )。
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.SO2和Cl2混合使用,将会有更强的漂白能力
3.强热硫酸亚铁固体可发生如下反应:
2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中,则( )。
①析出BaSO3沉淀;②析出BaSO4沉淀;③逸出SO3气体;④逸出SO2气体。
A.①② B.②④C.①③ D.③④
4.下列说法或做法错误的是( )。
①将SO2通入酸性KMnO4溶液中证明SO2的水溶液具有漂白性;②二氧化硫的排放是造成光化学烟雾的主要因素;③某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO
;④稀释浓硫酸,将蒸馏水沿烧杯内壁慢慢注入盛浓硫酸的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,使产生的热量不断散失;⑤SO2使溴水褪色后,将褪色溶液加热,溶液重新变为红色。
A.②④⑤B.①②③C.②③④D.全部
5.下列叙述正确的是( )。
A.H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性,其原理相同
B.将SO2通入BaCl2溶液可生成BaSO4沉淀
C.检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清的石灰水
D.向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体,有白色沉淀生成
6.常温条件下,将SO2气体通入一定量NaOH溶液中,所得溶液呈中性,关于该溶液的判断错误的是( )。
A.该溶液中溶质一定为NaHSO3与Na2SO3
B.溶液中c(Na+)=c(SO
)+c(HSO
)
C.溶液中离子浓度最大的是Na+
D.向该溶液中加入氯化钾固体,溶液依然呈中性,且有c(K+)=c(Cl-)
7.(2015年北京海淀检测)用如图所示装置进行实验,下列对实验现象的解释不合理的是( )。
选项
①中试剂
①中现象
解释
A
Ba(NO3)2溶液
生成白色沉淀
SO
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
二、非选择题(本大题共58分)
8.(2014年海南卷,13分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。
它受热、遇酸易分解。
工业上可用反应:
2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2制得。
实验室模拟该工业过程的装置如下图所示。
回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为:
________________,c中试剂为________。
(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清,此浑浊物是________。
(3)d中的试剂为__________。
(4)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有____________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是______________________________。
9.(2014年江苏卷,15分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________________________;滤渣Ⅰ的主要成分为____________(填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使酸浸生成的Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
10.(2013年北京卷,15分)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
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HCl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:
____________________
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