高考化學二輪復習 專題能力訓練8 常見的非金屬元素及其化合物（含解析）-人教版高三化學試題

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1、專題能力訓練8　常見的非金屬元素及其化合物 (時間:45分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有1個選項符合題意) 1.某消毒液的主要成分為NaClO,還含有一定量的NaOH。下列用來解釋事實的方程式中,不合理的是(已知:飽和NaClO溶液的pH約為11)(　　) A.該消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制備:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O B.該消毒液的pH約為12:ClO-+H2OHClO+OH- C.該消毒液與潔廁靈(主要成分為HCl)混用,產(chǎn)生有毒Cl2:2H++Cl-+ClO-Cl2↑+H2O D.該消毒液加白醋生成HClO

2、,可增強漂白作用:CH3COOH+ClO-HClO+CH3COO- 答案:B 解析:A項,氫氧化鈉溶液吸收氯氣生成次氯酸鈉、氯化鈉和水,即可制得消毒液,A正確;B項,由于飽和次氯酸鈉溶液的pH=11,如果消毒液的pH=12,這是由于氫氧化鈉電離出氫氧根離子,導致氫氧根濃度增大,B錯誤;C項,次氯酸鈉具有強氧化性,在酸性條件下,能把氯離子氧化為氯氣,C正確;D項,次氯酸的漂白性強于次氯酸鈉,因此消毒液中加白醋生成次氯酸后,可增強漂白作用,D正確。 2.下列實驗過程中,始終無明顯現(xiàn)象的是(　　) A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中 C.NH3通入AgNO3溶

3、液中 D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中 答案:B 解析:A項,二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮,硝酸氧化Fe2+,溶液從淺綠色變?yōu)樽攸S色;B項,二氧化碳和氯化鈣不反應,沒有明顯現(xiàn)象;C項,氨氣通到硝酸銀溶液中先生成氫氧化銀沉淀,繼續(xù)通入NH3沉淀溶解;D項,二氧化硫通入水中形成亞硫酸,在酸性條件下NO3-氧化亞硫酸生成硫酸,進而生成硫酸鋇白色沉淀。 3.下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應關(guān)系的是(　　) A.Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2,可用作呼吸面具供氧劑 B.ClO2具有還原性,可用于自來水的殺菌消毒 C.SiO2硬度大,可用于制造光導纖維 D.NH3易溶于水,可用作制冷

4、劑 答案:A 解析:A項,人呼出氣體中含有的CO2可與Na2O2反應生成O2,故Na2O2可用作呼吸面具的供氧劑,正確;B項,ClO2具有強氧化性,可以用于自來水的殺菌消毒,錯誤;C項,SiO2可用于制造光導纖維不是因為其硬度大,兩者無對應關(guān)系,錯誤;D項,NH3易液化,是其可用作制冷劑的原因,錯誤。 4.海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如下圖所示),下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.第①步除去粗鹽SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)離子,加入的藥品順序為:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸 B.將第②步結(jié)晶出的MgCl2·6

5、H2O可在HCl氣流中加熱分解制無水MgCl2 C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化 D.第⑤步涉及的分離操作有過濾、萃取、蒸餾 答案:B 解析:A選項,Na2CO3溶液的作用是除去Ca2+和過量的Ba2+,所以Na2CO3溶液應在BaCl2溶液之后加入,錯誤;B選項,MgCl2·6H2O在空氣中加熱水解生成Mg(OH)2,最終生成MgO,在HCl氣流中可防止其水解,正確;C選項,第④步溴元素被SO2還原,錯誤;D選項,不需要過濾,錯誤。 5.下述實驗中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得結(jié)論不正確的是(　　) ① ② ③ A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是

6、混合氣體 B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸產(chǎn)生了反應 C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 D.③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應 答案:D 解析:圖①中產(chǎn)生的紅棕色氣體應為NO2和O2的混合氣體,原因是灼熱的碎玻璃促進了硝酸的分解,A項正確;圖②中的氣體可能是紅熱的木炭促進了硝酸分解生成的,也可能是木炭與濃硝酸反應生成的,B項正確;圖③中,由于紅熱的木炭沒有插入濃硝酸中,但仍有紅棕色氣體產(chǎn)生,說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體NO2為還原產(chǎn)物,C項正確;圖③中氣體產(chǎn)物中的二氧化碳也可能是硝酸分解產(chǎn)生的O2與紅熱的木炭反應生成

7、的,D項錯誤。 6.在給定的條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是(　　) A.FeFeCl2Fe(OH)2 B.H2SiO3SiO2SiCl4 C.濃鹽酸Cl2漂白粉 D.NH3NOHNO3 答案:C 7.向含F(xiàn)e2+、I-、Br-的溶液中通入過量的氯氣,溶液中四種離子的物質(zhì)的量變化如圖所示,已知b-a=5,線段Ⅳ表示一種含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物質(zhì)中含有相同的元素。下列說法正確的是(　　) A.線段Ⅱ表示Br-的變化情況 B.原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)=3∶1 C.根據(jù)圖像無法計算a的值 D.線段Ⅳ表示IO3-的變化情況 答案:D 解析:向含

8、Fe2+、I-、Br-的溶液中通入過量的氯氣,依據(jù)還原性:I->Fe2+>Br-可知,I-、Fe2+、Br-依次被氧化,則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表I-、Fe2+、Br-的變化情況,A項錯誤;根據(jù)圖像橫坐標,可以計算出n(I-)=2 mol,n(Fe2+)=4 mol,根據(jù)電荷守恒可知n(Br-)=6 mol,Br-消耗3 mol氯氣,則a=6,原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)=1∶3,B、C項錯誤;已知b-a=5,說明在a~b段參與反應的I2與Cl2的物質(zhì)的量之比為1∶5,線段Ⅳ表示Cl2與I2反應生成的IO3-的變化情況,D項正確。 二、非選擇題(共3小題,共58分) 8.(24分)某

9、化學興趣學習小組設計實驗探究金屬M與濃硫酸反應的氣體產(chǎn)物。 [提出假設]假設1:氣體產(chǎn)物只有SO2; 假設2:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? [實驗設計]為了探究金屬M與濃硫酸反應產(chǎn)物,設計如圖實驗裝置:一定量的濃硫酸與金屬M反應。 (1)檢查上述裝置氣密性的一種方法是:關(guān)閉分液漏斗的活塞,在H裝置后面連上一根導管,然后　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,則證明裝置的氣密性良好。? (2)若B瓶里品紅溶液褪色,E、F和G中都無明顯現(xiàn)象。反應后硫酸鹽中金屬顯+2價。寫出A中發(fā)生反應的化學方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)若假設2正

10、確,則可觀察到:F管中　　　　　　　　　　　;G干燥管里　。? [實驗反思]為了進一步探究金屬M成分和氣體組分,進行如下實驗:稱取11.2 g金屬M放入裝置A中,加入一定量的濃硫酸,反應結(jié)束后,B瓶里品紅溶液褪色,金屬沒有剩余,拆下G并稱重,G增重0.9 g。 (4)為了觀察溶液顏色,實驗完畢后,需要稀釋燒瓶里溶液。稀釋燒瓶里溶液的操作方法:　　　　　　。 (5)將稀釋后的溶液分裝甲、乙試管,向甲試管里滴加KSCN溶液,溶液變紅色;向乙試管里滴加酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,溶液紫色褪去。如果燒瓶溶液中金屬離子濃度相等,則氣體成分及物質(zhì)的量為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 試寫出燒

11、瓶里發(fā)生反應的總化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:假設2:氣體產(chǎn)物有SO2和H2 (1)將導氣管插入盛有水的水槽中,微熱燒瓶,若導氣管冒氣泡,停止加熱有一段水柱上升 (2)M+2H2SO4(濃)MSO4+SO2↑+2H2O (3)黑色粉末變成紅色　白色粉末變?yōu)樗{色 (4)先將燒瓶中混合溶液冷卻,再將混合溶液慢慢加入盛水的燒杯中,并不斷攪拌 (5)SO2:0.2 mol,H2:0.05 mol 4Fe+9H2SO4(濃)2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O 解析:濃硫酸具有強氧化性,與金屬發(fā)生氧化還原反應生成二氧化硫氣體,但是隨著反應

12、的進行,濃硫酸變稀,與金屬反應就會產(chǎn)生氫氣;故假設2:氣體產(chǎn)物有SO2和H2。 (1)檢查題述裝置氣密性的一種方法是:關(guān)閉分液漏斗的活塞,在H裝置后面連上一根導管,將導氣管插入盛有水的水槽中,微熱燒瓶,若導氣管冒氣泡,停止加熱有一段水柱上升,則證明裝置的氣密性良好。 (2)若B瓶里品紅溶液褪色,E、F和G中都無明顯現(xiàn)象,說明只生成了二氧化硫氣體,化學方程式:M+2H2SO4(濃)MSO4+SO2↑+2H2O。 (3)若假設2正確,則可觀察到:F管中黑色粉末變成紅色(氫氣還原氧化銅);G干燥管里白色粉末變?yōu)樗{色(還原產(chǎn)物水使無水硫酸銅變藍)。 (4)稀釋燒瓶里溶液的操作方法:先將燒瓶中混

13、合溶液冷卻,再將混合液慢慢加入盛水的燒杯里,并不斷攪拌,注意不能用燒瓶進行直接稀釋。 (5)根據(jù)特征反應,該金屬是鐵,反應后離子是鐵離子和亞鐵離子,濃度相等,設其物質(zhì)的量均為x,則56 g·mol-1×2x=11.2 g,x=0.1 mol;G中增重0.9 g,對應生成氫氣物質(zhì)的量是0.05 mol;反應中金屬化合價升高,失電子物質(zhì)的量=0.1 mol×(2+3)=0.5 mol,設生成二氧化硫y,得電子物質(zhì)的量=(0.05×2) mol+2y;得失相等,y=0.2 mol;即SO2:0.2 mol;H2:0.05 mol,n(SO2)∶n(H2)=4∶1,所以化學方程式:4Fe+9H2SO

14、4(濃)2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O。 9.(2018全國Ⅲ)(14分)KIO3是一種重要的無機化合物,可作為食鹽中的補碘劑?；卮鹣铝袉栴}: (1)KIO3的化學名稱是　　　　　　。? (2)利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示: “酸化反應”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是　　　　　　?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是　　　　　?！罢{(diào)pH”中發(fā)生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)KIO3也可采用“電解法”制備,裝置如圖所示。 ①寫出電解時陰極的電極反應式　　　　　　　　

15、　　　　　　　　。? ②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為　　　　　,其遷移方向是　　　　　　　　　　　。 ③與“電解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之處有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(寫出一點)。? 答案:(1)碘酸鉀 (2)加熱　KCl　KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O) (3)①2H2O+2e-2OH-+H2↑　②K+　由a到b?、郛a(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等 解析:(2)溫度升高氣體溶解度減小;Cl2被逐出,KH(IO3)2結(jié)晶析出,“濾液”中溶質(zhì)主要是KCl;“調(diào)pH”目的是生成KIO3,所以選用KOH溶液,發(fā)

16、生反應的化學方程式為KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)。 (3)①陰極區(qū)電解質(zhì)是KOH,被電解的是H2O:2H2O+2e-2OH-+H2↑; ②電解時,陽離子向陰極區(qū)移動,故K+由a向b遷移; ③“KClO3氧化法”中產(chǎn)生有毒氣體Cl2,易污染環(huán)境。 10.(20分)H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害,工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放,回答下列各方法中的問題。 Ⅰ.H2S的除去 方法1:生物脫H2S的原理如下。 H2S+Fe2(SO4)3S↓+2FeSO4+H2SO4 4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(S

17、O4)3+2H2O (1)硫桿菌存在時,FeSO4被氧化的速率是無菌時的5×105倍,該菌的作用是　　　　　　　　　。? (2)由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為　　　　　　　　　　。若反應溫度過高,反應速率下降,其原因是　　　　　　　　　　　　。? 圖1 圖2 方法2:在一定條件下,用H2O2氧化H2S。 (3)隨著參加反應的n(H2O2)n(H2S)變化,氧化產(chǎn)物不同。當n(H2O2)n(H2S)=4時,氧化產(chǎn)物的分子式為　　　　　　　。 Ⅱ.SO2的除去 方法1(雙堿法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生。 NaOH溶液Na2SO3溶液 (4

18、)寫出過程①的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化:CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)? 從平衡移動的角度,簡述過程②NaOH再生的原理: 　　　　　　　　　　　　　　　　。? 方法2:用氨水除去SO2。 (5)已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。若氨水的濃度為2.0 mol·L-1,溶液中的c(OH-)=　　　　　　　 mol·L-1。將SO2通入該氨水中,當c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1時,溶液中的

19、c(SO32-)c(HSO3-)=　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案:(1)降低反應活化能(或作催化劑) (2)30 ℃、pH=2.0　蛋白質(zhì)變性(或硫桿菌失去活性) (3)H2SO4 (4)2OH-+SO2SO32-+H2O　SO32-與Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移動,有NaOH生成 (5)6.0×10-3　0.62 解析:(1)硫桿菌能加快反應速率,故是反應的催化劑。 (2)圖1顯示30 ℃反應速率最大,圖2顯示pH=2.0時反應速率最大,最佳條件為30 ℃,pH=2.0。硫桿菌的主要成分屬于蛋白質(zhì),溫度過高,會失去生理活性。 (3)當n(H2O2)=4

20、 mol時,可得到8 mol e-,1 mol H2S應失去8 mol e-,故化合價變?yōu)?6價,氧化產(chǎn)物的分子式為H2SO4。 (4)離子方程式為SO2+2OH-SO32-+H2O。SO32-會與Ca2+結(jié)合生成難溶鹽CaSO3,降低Ca2+濃度,平衡右移,生成NaOH。 (5)Kb=c(OH-)·c(NH4+)c(NH3·H2O)≈c2(OH-)2.0,c(OH-)=1.8×10-5×2.0 mol·L-1=6×10-3 mol·L-1;Ka2=c(SO32-)·c(H+)c(HSO3-),當c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1時,c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,c(SO32-)c(HSO3-)=Ka2c(H+)=6.2×10-81.0×10-7=0.62。