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常见非金属元素及其重要化合物
专题十 常见非金属元素及其重要化合物
(时间:
45分钟 类型:
(8+4)专项训练)
一、6分选择题专项训练
(一)低档题
1.(2013·广州七校联考)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。
下列有关说法中错误的是( )。
A.福岛核电站泄漏的放射性物质131I和127I互为同位素,化学性质几乎相同
B.大量燃烧化石燃料排放的废气中含有大量SO2,造成大气污染,从而使雨水的pH=5.6,形成酸雨
C.大量排放NO和NO2等氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因
D.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
解析 同位素的质子数和核外电子数均相同,化学性质几乎相同,A正确;酸雨的pH<5.6,B错;NO和NO2等氮氧化物有毒,能够形成光化学烟雾,NO2和雨水反应生成硝酸形成酸雨,C正确;二氧化硅能和强碱反应,D正确。
答案 B
2.下列说法不正确的是( )。
A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性
C.铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O
D.HNO3→NO→NO2,以上各步变化均能通过一步实现
解析 A项中加入Cu(NO3)2固体后,Cu和H+、NO
发生反应:
3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O,该项不正确。
答案 A
3.(2013·潮州质量预测)物质间纷繁复杂的转化关系是化学的魅力所在,下列选项中物质的转化在一定条件下不能实现的是( )。
选项
转化关系
A
Si
SiO2
Si
B
NO2
HNO3
NO2
C
Fe
FeCl3
Fe
D
S
SO2
S
解析 本题考查元素及其化合物之间的转化,意在考查考生对相关知识的掌握情况。
不管氯气是否过量,铁与氯气反应只能生成FeCl3,Cu与Fe3+反应只能生成Cu2+和Fe2+,不能生成Fe,C项符合题意。
答案 C
(二)中档题
4.(2012·上海,15)下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:
2KMnO4+16HCl―→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )。
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变
红棕色
氧化性:
Cl2>Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:
Fe2+>Cl-
解析 选项A的实验现象只能说明氧化性:
Cl2>Br2和Cl2>I2,不能说明氧化性Br2>I2;选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质;选项C中,氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象;c处变红色是氯气氧化Fe2+生成Fe3+的结果,选项D正确。
答案 D
5.下列与实验相关的叙述正确的是( )。
A.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
B.将SO2和Cl2按等物质的量比通入品红溶液中,品红很快褪色
C.NO2与H2O反应的过程中,被氧化的氮原子与被还原的氮原子的个数比为2∶1
D.检验某溶液是否含有SO
时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
解析 A应为将浓H2SO4注入水中才正确;B因SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,则不再具有漂白性,品红不褪色;C项2
O2~2H
O3和
O2~
O,故C项正确;D项正确操作应先加稀盐酸看有无沉淀和气体,若有沉淀则过滤后向滤液中滴加BaCl2溶液,D项错误。
答案 C
6.(2013·郑州质量预测)下列化学实验事实及其结论都正确的是( )。
选项
实验事实
结论
A
将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4
HClO的酸性比H2SO4强
B
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
铝箔表面氧化铝熔点高于铝
C
SiO2可以和NaOH溶液及HF溶液反应
SiO2属于两性氧化性
D
将SO2通入溴水中,溴水褪色
SO2具有漂白性
解析 SO2与HClO反应生成H2SO4,是HClO的强氧化性所致,不是酸性所致,所以不能得出HClO的酸性比H2SO4强的结论,A项错误;氧化铝的熔点高于铝,故熔融的铝能被固体氧化铝膜包住,B项正确;SiO2是酸性氧化物,C项错误;SO2通入溴水中发生的是氧化还原反应,溴单质被还原为溴离子,D项错误。
答案 B
7.(2013·广东深圳一模,22)从下列实验事实中得到的结论,正确的是(双选)( )。
选项
实验事实
结论
A
将纯铜片和另一种金属M用导线连接,同时插入稀硫酸中,铜片表面有气泡冒出
金属活动性:
M>Cu
B
将SO2通入酸性KMnO4溶液中,红色褪去
SO2有漂白性
C
CO2通入苯酚钠溶液中,出现浑浊
酸性:
苯酚<碳酸
D
Cl2的水溶液可以导电
Cl2是电解质
解析 SO2被酸性KMnO4溶液氧化而使KMnO4溶液褪色,故B错误;Cl2是单质,故D错误。
答案 AC
8.(2012·广东理综,12)下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
SO2有漂白性
SO2可使溴水褪色
B
SiO2有导电性
SiO2可用于制备光导纤维
C
浓硫酸有强氧化性
浓硫酸可用于干燥H2和CO
D
Fe3+有氧化性
FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜
解析 A选项,SO2有漂白性,但其使溴水褪色是因为其具有还原性。
B选项,SiO2没有导电性。
C选项,浓硫酸有强氧化性,但不能氧化H2与CO,浓硫酸可用于干燥H2和CO是利用其吸水性。
D选项,利用Fe3+的氧化性氧化铜生成Cu2+。
答案 D
二、Ⅱ卷15分填空题专项训练
(一)低档题
9.(15分)氨气是一种重要的工业产品,也是一种重要的化工原料。
为研究氨气的制备及性质,某学习小组进行了下面的探究活动:
(1)实验室中往往采用熟石灰与氯化铵制备氨气,写出该反应的化学方程式(注明反应条件)______________
_____________________________________________。
(2)实验室中还可以采用如图1装置(略去了夹持装置)和药品快速制备氨气:
①甲同学不明白该方法中制备氨气的原理,于是学习小组内成员展开了讨论,得出了下面的结论,其中不正确的是________(填字母序号)。
a.氨水中的NH3·H2O分解
b.氨水中存在可逆反应:
NH3·H2O
NH
+OH-,NaOH晶体使该可逆反应的平衡向左移动
c.反应原理与铵盐、熟石灰制备氨气的反应原理相同
d.NaOH溶于水放出热量,使NH3·H2O分解
②乙同学取质量分数为34%的0.89g·mL-1的浓氨水10mL,用过量的NaOH与之混合,然后用500mL的烧瓶收集氨气。
请你计算最多可收集满标准状况下的氨气________个烧瓶。
(3)丙同学进行氨气的喷泉实验探究。
①收集氨气时需要用干燥剂干燥,如图2,装置B中盛装的干燥剂是________。
②该同学利用图3装置,成功地完成了喷泉实验。
请你简要地写出该同学操作的正确方法:
__________________________________________________
________________________________________________________________。
解析
(2)第二种制备氨气的方法中利用了一水合氨的分解反应,与铵盐、熟石灰的反应原理不同;若10mL34%的0.89g·mL-1的浓氨水中的NH3·H2O全部分解,生成的NH3的物质的量为10mL×34%×0.89g·mol-1÷35g·mol-1=0.0865mol,标准状况下的体积为0.0865mol×22.4L·mol-1=1.9376L,用体积为0.5L的烧瓶收集时,因为最后一瓶收集不满,故最多只能收集满3个烧瓶。
(3)干燥管中只能盛装固体干燥剂,但氨气不能用无水氯化钙干燥。
答案
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)①c ②3
(3)①碱石灰 ②用一手指肚堵住塑料瓶上的小孔,然后轻轻挤压塑料瓶,将少量水挤入烧瓶,手指肚离开小孔
(二)中档题
10.(15分)已知化合物A、B、M、N含有同一种元素,且A与B,M与N的元素组成相同,A与B在常温下均呈液态。
D为固体单质,与X的浓溶液在常温下作用无明显现象,加热时有大量气体产生。
(相关转化中所有反应物与生成物均已标出)
(1)若D与E溶液能够发生化合反应。
且溶液在反应前后颜色有变化。
①A的电子式为________。
D的化学式为________。
②M与E溶液可发生反应生成X,其离子方程式为
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)若D为常见的红色金属单质。
用情性电极电解100mL0.05moL·L-1E溶液,导线中通过0.08mol电子,阳极析出的气体体积为________mL(标准状况),假设溶液体积不变,则所得溶液pH=________。
(3)若D为短周期元素形成的黑色固体单质。
反应④的化学方程式为________________________________________________________________。
(4)已知下列几种试剂:
a.无水CuSO4 b.品红溶液 c.酸性KMnO4溶液
d.澄清石灰水 e.饱和NaOH溶液
为了检验(3)中D与X生成的混合气体的成分,某学生用上述试剂(或部分试剂)设计了几种实验方案,下列试剂使用顺序最合理的是________(填序号)。
A.abebdB.adeb
C.abcbdD.abd
解析 本题以框图推断为载体,主要考查了硫、铁及其化合物的性质,意在考查考生的推断能力及实验能力。
(1)A、B均为液体,且组成相同,可能是H2O和H2O2,H2O2在MnO2催化下可分解生成水和O2,故A为H2O2,B为H2O,C为O2;固体单质D与X的浓溶液在常温下不反应,加热时反应生成M、E和H2O,M能与O2反应,D与E溶液能够发生化合反应,且反应前后溶液颜色有变化,则D为Fe,M为SO2,E为Fe2(SO4)3,N为SO3,X为H2SO4。
①H2O2中O为-1价,氧原子之间共用一对电子,电子式为H
H。
②SO2具有还原性,Fe3+具有较强的氧化性,SO2在水溶液中可被Fe3+氧化成硫酸。
(2)若D为红色单质,则D为Cu,Cu与浓硫酸反应得到的E为CuSO4,用惰性电极电解硫酸铜溶液过程中,阳极生成O2,导线中通过0.08mol电子时,阳极共生成0.02molO2,其体积在标准状况下为448mL。
原溶液中n(CuSO4)=0.1L×0.05mol·L-1=0.005mol,若Cu2+完全反应,转移电子0.005mol×2=0.01mol,而实际转移电子为0.08mol,则说明还存在水的电解,故硫酸铜经电解后完全转化为H2SO4,则c(H+)=2c(CuSO4)=2×0.05mol·L-1=0.1mol·L-1,故pH=1。
(3)短周期元素中能形成黑色固体单质的是碳,碳与浓硫酸在加热条件下可反应生成CO2、SO2和水。
(4)SO2、CO2均是酸性氧化物,与碱反应的现象相似;但SO2具有漂白性和还原性,故可用品红溶液检验SO2,然后用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,最后用澄清石灰水检验CO2。
由于检验SO2和CO2的试剂均是水溶液,故需首先用无水CuSO4检验产物中的水蒸气,合理的选项为C。
答案
(1)①H
H Fe ②2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+
(2)448 1
(3)C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)C
11.(2013·广东佛山二模,33)(15分)SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂________(填编号)。
①浓HCl ②浓H2SO4 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化,优化的方法是________________________________
________,装置C中NaOH溶液的作用是____________________________
________________________________________________________________。
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的反应相似,则该反应方程式为_____________________________________________________________;
乙同学的推测是:
2Mg+3SO2
2MgSO3+S;丙同学的推测是:
3Mg+SO2
2MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:
MgSO3和MgS都微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂:
2mol·L-1盐酸、2mol·L-1硝酸、蒸馏水、2mol·L-1NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2mol·L-1CuSO4溶液;仪器和用品自选。
序号
实验步骤
预期现象和结论
①
取少量反应后所得固体于试管中
②
向试管中的固体慢慢滴加____________,试管口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有________的试管中
若试管中的________,则丙同学推测正确,若试管中的固体未完全溶解,且________,则乙同学推测正确
根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是
_____________________________________________________________。
(4)上述实验需要100mL2mol·L-1的盐酸,配制时选用________(选填10mL、25mL、50mL或100mL)量筒量取36.5%密度为1.19g·mL-1的浓盐酸的体积为________mL。
解析
(1)实验室制备SO2常用Na2SO3固体和浓硫酸,如果选择盐酸,则生成的SO2气体中混有HCl气体;如果选择CaSO3,会生成微溶的CaSO4,不利于反应充分进行。
(2)实验中的尾气SO2通常用NaOH溶液吸收。
(4)量取16.8mL盐酸应选用25mL量筒。
答案
(1)②③
(2)在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置 吸收多余的SO2,防止污染环境
(3)2Mg+SO2
2MgO+S
②2mol·L-1盐酸至过量 品红溶液 固体完全溶解 品红溶液褪色 向反应后所得固体中加过量2mol·L-1盐酸,固体未完全溶解且品红溶液不褪色
(4)25mL 16.8mL
(三)高档题
12.(15分)某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。
请按要求填空:
Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气,可将装置C与________(填装置编号)连接;装置C中的烧瓶内固体宜选用________。
a.碱石灰b.氯化钙
c.五氧化二磷d.生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气,则两个E装置内的药品依次是________________。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气(已知氯气与氨气可发生反应:
3Cl2+2NH3===N2+6HCl)的反应。
实验时打开弹簧夹1、3,关闭2,先向烧瓶中通入________,然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。
实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子____________________________________
________________________________________________________________。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(4)利用装置A、E,可设计实验比较Cl-和Br-的还原性强弱,能证明结论的实验现象是______________________________________________________。
(5)若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验,写出反应的化学方程式________________________________________________________________。
(6)将装置B、C分别与F相连后,进行H2S与SO2反应的实验。
F的烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________;F的烧杯所起的作用是________________________________________________________________。
解析
(1)制取NH3,可用浓氨水的分解制备,然后再用碱石灰或生石灰干燥,但不能用CaCl2,因为CaCl2可结合NH3生成CaCl2·8NH3。
(2)制取干燥纯净的Cl2,可用饱和食盐水除HCl,再用浓H2SO4干燥Cl2。
(3)应向烧瓶中先通Cl2,再通NH3,因为Cl2有颜色,便于观察;一开始若通NH3,由于弹簧夹3打开,容易形成喷泉。
证明NH
要注意“操作→现象→结论”,同时还要注意细节,如浓NaOH,加热,湿润等。
(4)可利用Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,证明还原性Br->Cl-。
(5)CH2==
。
(6)SO2+2H2S===3S↓+2H2O;F可用来吸收剩余的SO2或H2S。
答案
(1)D ad
(2)饱和食盐水、浓硫酸
(3)氯气 取少量固体于试管中,加入适量浓NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,[或用蘸有浓盐酸(或浓硝酸)的玻璃棒放在试管口,若有白烟生成],证明固体中有NH
(4)装置E中的NaBr溶液变橙红色
(5)CH2==CH2+Br2―→Br—CH2—CH2—Br
(6)SO2+2H2S===3S↓+2H2O 吸收尾气
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- 常见 非金属元素 及其 重要 化合物