专题测试非金属及其化合物文档格式.docx
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③SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
④Na2CO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑
⑤SiO2+3C
SiC+2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗,用于刻蚀玻璃
b.反应②中SiO2表现出氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A.aceB.bde
C.cdeD.ab
答案 B
解析 通常用氢氟酸来刻蚀玻璃,与之对应的反应是③,因此a判断错误,c判断也错;
反应②是一个置换反应,其中二氧化硅被还原,表现出氧化性,b判断正确;
反应④是一个复分解反应,用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳,d判断正确;
反应⑤中硅的化合价和氧的化合价都没有改变,因此二氧化硅没有参加氧化还原反应,e判断也正确;
所以选项B正确。
3.已知适当条件下+7、+6、+4价锰的化合物都能将浓盐酸氧化成Cl2且自身均被还原为MnCl2。
将6.32gKMnO4粉末加热一段时间后收集到0.112L气体(标准状况,下同),再将剩余固体与足量的浓盐酸混合后加热,又收集到VLCl2,下列说法正确的是( )
A.V=2.24
B.参加反应的HCl为0.18mol
C.生成Cl2时的离子方程式:
2MnO
+16H++10Cl-
2Mn2++8H2O+5Cl2↑
D.6.32gKMnO4粉末若直接与足量浓盐酸反应可得到2.24LCl2
答案 D
解析 6.32gKMnO4为0.04mol,因最终锰转化为Mn2+,转化中锰元素共应获得0.2mol电子,因开始生成的O2为0.005mol,氧元素失去的电子为0.02mol,生成1molCl2需要转移2mol电子,故还可以生成Cl2(0.2mol-0.02mol)/2=0.09mol,体积为2.016L,A错误;
被氧化的HCl为0.18mol,还有一部分Cl-以KCl、MnCl2的形式存在,B错误;
还有MnO2、K2MnO4两种物质参与反应,C错误;
因KMnO4直接与盐酸反应时最终会获得0.2mol电子,故生成的氯气为0.1mol,体积为2.24L,D正确。
4.[2015·
北京海淀期中]已知甲、乙、丙三种物质均含有同一种中学常见的元素X,其转化关系如下:
下列说法不正确的是( )
A.若A为硝酸,X为金属元素,则甲与丙反应可生成乙
B.若乙为NaHCO3,则丙一定是CO2
C.若A为NaOH溶液,X为短周期的金属元素,则乙一定为白色沉淀
D.若A为金属单质,乙的水溶液遇KSCN溶液变红,则甲可能为非金属单质
解析 A项,若A为硝酸,X为金属元素,则甲为Fe,乙为Fe(NO3)2,丙为Fe(NO3)3,Fe和Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2;
B项,若乙为NaHCO3,则甲为CO2,A为NaOH,丙为Na2CO3;
C项,若A为NaOH溶液,X为短周期的金属元素,则甲为铝盐,乙为Al(OH)3,丙为NaAlO2;
D项,甲为Cl2,A为Fe时,乙为FeCl3,丙为FeCl2,符合图示转化关系。
5.[2016·
合肥质检]下列各组物质中,不能满足下图一步转化关系的选项是( )
选项
X
Y
Z
A
Mg
MgO
MgCl2
B
H2SO4
SO2
SO3
C
SiO2
H2SiO3
Na2SiO3
D
N2
NH3
NO
答案 C
解析 从转化关系来看,X、Y、Z之间符合X→Y→Z→X,逐项验证。
若X为Mg,在加热或燃烧时可以生成MgO,MgO与HCl反应生成MgCl2,电解MgCl2得到Mg,A正确;
同理,可以判断B、D正确;
C中SiO2不溶于水,不能生成H2SiO3,制备H2SiO3一般用可溶性的硅酸盐与酸反应,C错误。
6.[2016·
银川质检]下列有关实验原理或操作正确的是( )
A.用干燥的pH试纸鉴别SO2和Cl2两种气体
B.盐酸滴定氨水时,用甲基橙作指示剂
C.实验室用图1装置制备并收集少量的NO2
D.实验室用图2装置除去H2中混有的少量NH3
解析 检验气体性质时试纸需润湿,否则无法检验,A错误;
不能用排水法收集NO2气体,C错误;
若U形管中盛装液态干燥剂,将导致气体无法通过,D错误。
7.[2016·
哈师大附中模拟]碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法不正确的是( )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.在Z导管出来的气体中有二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D.在Z导管口有红棕色气体出现
解析 碳与浓硫酸共热产生的气体X是CO2和SO2,铜与浓硝酸反应产生的气体Y是NO2。
而NO2溶于水生成硝酸和NO,硝酸能氧化SO2生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀。
在酸性溶液中,不能吸收CO2,所以选项A是错误的,其余选项都是正确的,答案选A。
8.[2015·
北京通州摸底]氨气溶于水得到氨水,氯气溶于水得到氯水,下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是( )
A.“两水”都是混合物,溶液中含有的粒子种类、数目相同
B.“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡
C.“两水”都有刺激性气味,都能漂白有机色素
D.“两水”放置时间较久后,都会因为相同的原理而变质
解析 A项,氨水中的微粒有NH3·
H2O、H2O、NH3三种分子和NH
、OH-、H+三种离子,氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和Cl-、ClO-、H+、OH-四种离子,所以微粒的种类、数目均不相同;
C项,氨水没有漂白性,不能漂白有机色素;
D项,“两水”的变质原因不相同,氨水因挥发而“变质”,而氯水主要因HClO分解而变质。
9.[2015·
天津期末]下图是实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置(省略夹持和净化装置)。
其中最合理的选项是( )
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
浓硫酸
Na2SO3
NaOH溶液
浓氨水
CaO
H2O
浓盐酸
KMnO4
Cl2
浓硝酸
Cu
NO2
解析 A项,SO2可以被NaOH吸收,正确;
B项,NH3的密度小于空气,应从短管进入,错误;
C项,Cl2不能用水吸收,错误;
D项,NO2应用碱液吸收,错误。
10.[2015·
大连期中]甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去),下列各组物质中不能按图示关系转化的是( )
物质转化关系
甲
乙
丙
丁
NaOH
NaHCO3
Na2CO3
CO2
AlCl3
NaAlO2
Al(OH)3
O2
Fe
Fe(NO3)3
Fe(NO3)2
HNO3
解析 NaOH
Na2CO3,NaOH与少量二氧化碳反应生成Na2CO3,A正确;
Al(OH)3,AlCl3与少量的氢氧化钠反应生成氢氧化铝,B正确;
N2和O2反应生成NO,C错误;
Fe(NO3)2,铁与少量的硝酸反应生成Fe(NO3)2,D正确。
11.[2016·
佛山检测]下列各项叙述Ⅰ、Ⅱ都正确且二者的原理最相似的是( )
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
FeS难溶于水,却溶于稀硝酸
CaCO3难溶于稀硫酸,却溶于醋酸
浓硝酸要密封保存在阴凉处
漂白粉要密封保存在阴凉处
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
碳酸钠溶液显弱碱性
氯化铵溶液显弱酸性
解析 FeS溶于稀硝酸是发生了氧化还原反应,CaCO3溶于醋酸是发生了复分解反应,叙述Ⅰ、Ⅱ均正确,但二者原理不同,A错误;
浓硝酸因易挥发而要密封保存,漂白粉因易与空气中的CO2、H2O等反应变质而要密封保存,叙述Ⅰ、Ⅱ均正确,但二者原理不同,B错误;
氯气与铁反应生成FeCl3,叙述Ⅱ错误,叙述Ⅰ中发生的是置换反应,叙述Ⅱ中发生的是化合反应,二者原理不同,C错误;
D项中均是盐电离出的部分离子发生水解反应导致溶液显碱性或酸性,D正确。
12.在同温同压下用排气法收集NH3、HCl进行喷泉实验(如图),其中图1中的烧瓶内收集满了NH3,图2中的烧瓶HCl气体没有收集满,下列说法错误的是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)( )
A.溶质的物质的量浓度均为1/Vmmol·
L-1
B.溶质质量分数相同
C.引入喷泉实验的方法可以相同
D.图1、图2中喷泉的颜色分别为蓝色、红色
解析 由于实验中得到的溶液的体积与溶解了气体的体积相同,设溶解的气体体积为VL,则气体物质的量为V/Vmmol,气体物质的量浓度为
=1/Vmmol·
L-1,A正确;
因两种气体的摩尔质量不同,故质量分数不可能相同,B错误;
因实验所用装置构造相同,均可采取打开止水夹挤压胶头的方法引发实验,C正确;
石蕊遇碱性溶液呈蓝色,遇酸性溶液呈红色,D正确。
13.[2016·
湖北月考]甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去,箭头表示一步转化)。
下列各组物质中,不满足图示转化关系的是( )
戊
①
②
H2
Fe2O3
③
Al2O3
NaAlO2溶液
过量CO2
④
Na2O2
Na
A.①③B.②③
C.②④D.①④
解析 ①4NH3+5O2
4NO+6H2O,NO和水不反应,不能实现转化,错误;
②3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,3H2+Fe2O3
2Fe+3H2O,能实现转化,正确;
③Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O,NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3,丙不能转化为甲,不能实现转化,错误;
④2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na+O2
Na2O2,能实现转化,正确。
14.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)。
向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.混合酸中HNO3的物质的量浓度为2mol/L
B.原混合酸中H2SO4的物质的量为0.4mol
C.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,BC段产生氢气
D.第二份溶液中的最终溶质为FeSO4
解析 铜与稀硫酸和稀硝酸的混合溶液反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO
===Cu2++2NO↑+4H2O,最多能溶解19.2g铜时,n(NO
)=0.2mol,故100mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中,c(HNO3)=2mol/L,A项正确;
因反应共消耗n(H+)=0.8mol,原混合酸中H2SO4的物质的量为(0.8mol-0.2mol)/2=0.3mol,B项错误;
根据题图,可以得出OA段产生的是NO,随着反应的进行,AB段的反应为Fe+2Fe3+===3Fe2+,加入的铁粉再与H+反应生成H2,即BC段产生H2,C项正确;
第二份溶液中最后加入的铁粉过量,生成Fe2+,溶液中阴离子为SO
,最终溶质为FeSO4,D项正确。
15.[2016·
南昌调研]X为短周期元素组成的单质,有下列转化关系:
XnOm
盐,下列相关叙述正确的是( )
A.①②一定都是氧化还原反应
B.①②都不是氧化还原反应
C.XnOm一定是酸性氧化物
D.XnOm是金属氧化物或非金属氧化物
解析 X可以是金属(如铝),也可以是非金属(如碳、硫等),反应①是氧化还原反应,反应②不是氧化还原反应,XnOm可以是金属氧化物(Al2O3),也可以是非金属氧化物(CO2、SO2等)。
16.[2015·
广州模拟]生产硫酸最古老的方法是以绿矾为原料,在蒸镏釜中煅烧。
反应的化学方程式为2FeSO4·
7H2O
Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑(已知二氧化硫的沸点为-10℃,三氧化硫的沸点为44.8℃)。
用如图所示的装置模拟用绿矾制硫酸的实验,并检验生成的硫酸和二氧化硫,b为干燥的试管,加热装置已略去。
下列有关说法正确的是( )
A.若将反应后的三种气体通入BaCl2溶液中,产生的沉淀为BaSO3、BaSO4
B.b中产物用紫色石蕊试液即可检验出其中H+和SO
C.为检验反应的另一种生成物,试管c中应加入的试剂为NaOH溶液
D.b中所得到的硫酸的质量分数为29.5%
解析 二氧化硫与氯化钡溶液不反应,将分解生成的气体通入BaCl2溶液中生成的沉淀只有BaSO4,A错误;
根据绿矾分解的方程式,SO3和H2O同时冷凝便得到硫酸,收集在试管b中,用紫色石蕊试液只能检验出H+,B错误;
试管c中溶液用来检验SO2气体,故用品红溶液或酸性高锰酸钾溶液,C错误;
根据生成SO3与水的物质的量之比,可求得b中生成硫酸的质量分数为29.5%,D正确。
二、非选择题(本题包括6个小题,共52分)
17.(10分)氮化硅可用作高温陶瓷复合材料,在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。
由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示。
其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。
请回答下列问题:
(1)石英砂不能与碱性物质共同存放,以NaOH为例,用化学方程式表示其原因:
________________________________________________________________________。
(2)图示①~⑤的变化中,属于氧化还原反应的是________。
(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解,产生白雾,军事工业中用于制造烟雾剂。
SiCl4水解的化学方程式为______________________________。
(4)在反应⑤中,3molSi(NH2)4在高温下反应可得1mol氮化硅和8molA气体,则氮化硅的化学式为____________________________。
(5)高温下,SiCl4与B和C两种气体也能反应生成氮化硅,B和C两种气体在一定条件下化合生成A。
写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式_______________。
答案
(1)SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(2)①②
(3)SiCl4+3H2O===4HCl↑+H2SiO3↓
(4)Si3N4
(5)3SiCl4+2N2+6H2
Si3N4+12HCl
解析
(1)石英砂不能与碱性物质共同存放的原因是SiO2与碱性物质可以发生反应。
(2)反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应,反应②是硅单质与Cl2反应,也是氧化还原反应。
(3)SiCl4水解可以看成Si结合4个OH-生成H4SiO4,H4SiO4不稳定,易失水生成H2SiO3,Cl-结合H+生成HCl。
(4)氮化硅的化学式可通过题目信息,运用质量守恒求得。
(5)结合题给信息,SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。
18.(6分)某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气的制取及相关实验的探究,回答下列问题。
(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为________________________;
若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是________(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是____________________________。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,收集装置应选择________(填装置序号)。
(3)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1~100nm之间)。
①向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是____________________,试写出制备纳米级碳酸钙的离子方程式___________;
②在浓CaCl2溶液和NH3用量正确的情况下,CO2不足或过量都会导致纳米级碳酸钙产量下降,若CO2过量,则溶液中大量存在的离子有(不考虑弱电解质的电离和盐类的水解产生的少量离子)_______________________________________________。
答案
(1)2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O ③⑦ NH3难溶于该试剂,该试剂不易挥发,不与NH3反应
(2)⑥
(3)①NH3 Ca2++2NH3+H2O+CO2===CaCO3↓+2NH
②Ca2+、HCO
、NH
、Cl-
解析
(1)实验室制取NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+CaCl2+2H2O。
要测定生成NH3的体积,需要采取排液法,因此装置中所盛放的液体必须满足条件:
NH3难溶于该试剂,该试剂不易挥发,且不与NH3反应。
(2)NH3极易溶于水,但NH3的密度比空气的小,所以采用向下排空气法收集,即选择装置⑥。
(3)①由于CO2可溶于水,而NH3极易溶于水,所以首先通入的是NH3,该反应的离子方程式是Ca2++2NH3+H2O+CO2===CaCO3↓+2NH
。
②如果CO2过量,则生成碳酸氢钙,所以溶液中大量存在的离子是Ca2+、NH
、Cl-、HCO
19.[2015·
北京东城零模](10分)实验小组同学看到一则报道:
某造纸厂误将槽车中的漂白液(NaCl和NaClO的混合液)倒入盛放饱和KAl(SO4)2溶液的池中,造成中毒事件。
该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验。
(1)小组同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测,漂白液中ClO-具有氧化性。
实验如下:
Ⅰ.用pH试纸检验,漂白液pH>
7,饱和KAl(SO4)2溶液pH<
7。
Ⅱ.取10mL漂白液,依次加入Na2SO3溶液和BaCl2溶液,有白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸。
Ⅲ.另取10mL漂白液,加入品红溶液,溶液红色逐渐变浅,一段时间后褪为无色。
Ⅳ.再取10mL漂白液,加入品红溶液,加入少量稀硫酸酸化后,溶液红色立即变为无色。
①漂白液pH大于7的原因是(用离子方程式表示)______________________________
②由实验Ⅱ得出ClO-具有氧化性,写出反应的离子方程式:
____________________。
③对比实验Ⅲ和Ⅳ说明ClO-氧化性与溶液酸碱性的关系是_____________________。
(2)小组同学依据
(1)中的实验,提出:
漂白液在酸性溶液中有Cl2生成。
用如图所示的装置继续实验,探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl2。
①装置B的作用是________________;
盛放的药品是________________。
②若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸,不久烧瓶中有黄绿色气体产生。
A中反应的离子方程式为_____________________________________________________________
③若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和KAl(SO4)2溶液,首先观察到产生大量的白色胶状沉淀,不久烧瓶中有黄绿色气体产生。
A中反应的离子方程式是____________
(3)上述实验说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2。
若取10mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后,不断通入SO2至过量,在实验过程中可能的实验现象是___________________
答案
(1)①ClO-+H2OHClO+OH-
②ClO-+SO
===Cl-+SO
、Ba2++SO
===BaSO4↓(合并写出也可以)
③ClO-的氧化性随c(H+)增大而增强
(2)①吸收Cl2 NaOH溶液
②ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
③3ClO-+3Cl-+2Al3++3H2O===3Cl2↑+2Al(OH)3↓
(3)产生白色沉淀,溶液由无色变为黄绿色,最后溶液变为无色
解析
(1)漂白液中的NaClO因ClO-的水解而使溶液呈碱性,同时ClO-具有强氧化性,可将SO
氧化为SO
,本身被还原为Cl-,也可将品红溶液氧化而使其褪色,当不加硫酸时,褪色过程较慢,加入硫酸后立即褪色,说明ClO-的氧化性
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- 专题 测试 非金属 及其 化合物