第四章非金属及其化合物综合检测.doc

第四章非金属及其化合物综合检测(90分钟，100分)一、选择题(本题包括18个小题，每小题3分，共54分)1我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A氨水B硝酸C醋D卤水【答案】B2在常温常压下的各组气体中，不能共存的是()AO2与N2BNH3与O2CSO2与O2DHCl与NH3【解析】A氮气和氧气通常情况下不反应，能共存，不选A；B.氨气和氧气通常情况下不反应，不选B；C.二氧化硫和氧气常温常压下不反应，不选C；D.氨气和氯化氢相遇就能反应生成氯化铵，选D。【答案】D3下列过程不涉及氧化还原反应的是()A二氧化氮气体冷却后颜色变浅B镁条在二氧化碳气体中燃烧C人工固氮D久置的浓硝酸显黄色【解析】A二氧化氮气体冷却后颜色变浅，发生反应2NO2N2O4，不是氧化还原反应；B.镁条在二氧化碳气体中燃烧，置换出单质碳，是氧化还原反应；C.人工固氮指合成氨，氮元素从0价单质变为化合物，是氧化还原反应；D.久置的浓硝酸显黄色是因为硝酸分解生成二氧化氮溶于硝酸的缘故，硝酸分解是氧化还原反应；答案选A。【答案】A4下列一步转化中，一定要加入氧化剂才能实现的是()ASiO2Na2SiO3BNa2O2NaOHCN2NH3DNH3NO【解析】ASiO2Na2SiO3的反应中元素的化合价没有发生变化，不是氧化还原反应，错误；B.Na2O2可与水反应生成NaOH，Na2O2自身发生氧化还原反应，无须加入氧化剂，错误；C.N2NH3，N元素化合价降低，被还原，应加入还原剂，错误；D.NH3NO，N元素化合价升高，被氧化，应加入氧化剂，正确。【答案】D5下列各物质不能由组成它的两种元素的单质经点燃或加热直接化合而得到的是()AFeSBNO2CNa2O2DSO2【解析】A铁和硫单质加热反应生成硫化亚铁，能由单质直接化合生成，错误；B.N2和氧气反应生成NO，NO2不能由单质直接化合生成；C.Na在空气中燃烧生成淡黄色固体Na2O2，所以能由两种单质直接化合得到，错误；D.S在氧气中燃烧生成SO2，所以能由两种单质直接化合得到，错误。【答案】B6下列物质能使品红溶液褪色，其中是利用强氧化性来漂白的是()活性炭过氧化钠氯水二氧化硫臭氧ABCD【解析】活性炭能使品红溶液褪色，是利用了活性炭的吸附性，错误；过氧化钠能使品红溶液褪色，是利用了过氧化钠的强氧化性，正确；氯水中的次氯酸具有强氧化性，次氯酸能使品红溶液褪色是利用其强氧化性，正确；二氧化硫能使品红溶液褪色是利用二氧化硫和有色物质反应生成无色物质而褪色，属于化合反应，错误；臭氧能使品红溶液褪色，是利用了臭氧的强氧化性，正确，所以选择。【答案】B7下列说法正确的是()A为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可B做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加C在未知液中滴加BaCl2，溶液出现白色沉淀，加稀硝酸沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO或SOD提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法【答案】B8下列有关SO2与SiO2的比较，正确的是()A它们均为酸性氧化物B都溶于水，都能与强碱反应CS元素和Si元素化合价都为4价，因此从氧化还原角度考虑他们具有一样的性质DSiO2可与HF反应，这是SiO2作为酸性氧化物的通性【解析】A它们均为酸性氧化物，A正确；B.SiO2不溶于水，B错误；C.S元素和Si元素化合价都为4价，但性质不一样，C错误；D.SiO2可与HF反应是SiO2的特殊性，D错误；答案选A。【答案】A9下列实验过程中，始终无明显现象的是()ACl2通入Na2CO3溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AgNO3溶液中DSO2通入Ba(NO3)2溶液中【解析】A氯气溶于水生成次氯酸和氯化氢，使溶液呈酸性，所以与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，有现象，错误；B.二氧化碳不与氯化钙溶液反应，所以始终无现象，正确；C.氨气通入硝酸银溶液中，开始生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，有现象，错误；D.二氧化硫通入硝酸钡溶液中，溶液呈酸性，被硝酸根离子氧化为硫酸根离子，与钡离子结合为硫酸钡沉淀，有现象，错误，答案选B。【答案】B10下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液：SO2H=SO2H2OB向Na2SO4溶液中通入过量SO2：SiOSO2H2O=H2SiO3SOC向Al2(SO4)2溶液中加入过量NH3H2O：Al34NH3H2OAl(OH)44NHD向CuSO4溶液中加入Na2O2：2Na2O22Cu22H2O=4Na2Cu(OH)2O2【答案】D11常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的顺序正确的是()编号气体XHINH3H2NO气体YCl2HClCl2O2ABCD【解析】设X、Y两种气体的体积各为1 L。2HICl2=2HClI2 2 1 2 1 1 L 0.5 L 1 L反应后剩余气体为：0.5 L Cl2和1 L HCl，气体体积共1.5 L；NH3HCl=NH4Cl 1 1 1 L 1 L反应后无气体；H2和Cl2混合时不发生反应，气体体积共2 L；2NOO2=2NO2 2 1 2 1 L 0.5 L 1 L反应后剩余气体为：0.5 L O2和1 L NO2。因为2NO2N2O4的反应，使剩余气体小于1.5 L；又根据相同条件下气体的压强之比等气体的体积之比，所以容器内压强由大到小的顺序为：。【答案】C12食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是()A硅胶可用作食品干燥剂BP2O5不可用作食品干燥剂C六水氯化钙可用作食品干燥剂D加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂【答案】C13 NA为阿伏伽德罗常数的数值，下列叙述错误的是()A标准状况下，11.2 L氦气中含有0.5 NA原子B标准状况下，0.1 mol Cl2参加反应，转移的电子数目一定为0.2 NAC常温常压下，46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NAD1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移电子总数NA【解析】A氦气是单原子分子，则标准状况下，11.2 L氦气是0.5 mol，分子中含有0.5NA原子，A正确；B.标准状况下，0.1 mol Cl2参加反应，转移的电子数目不一定为0.2NA，例如0.1 mol氯气与氢氧化钠溶液反应转移0.1 NA个电子，B错误；C.NO2和N2O4的最简式相同，均是NO2，则常温常压下，46 g NO2和N2O4混合气体中相当于含有1 mol NO2，则分子含有原子总数为3NA，C正确；D.钠在反应中只能失去1个电子，则1 mol Na与足量O2反应，生成Na2O和Na2O2的混合物，转移电子总数NA，D正确，答案选B。【答案】B14 C、N、S是重要的非金属元素，下列说法正确的是()A实验室用铜和浓硝酸反应制取NOB三种元素均可以和氧元素形成多种氧化物CCO2、SO2、NO2都能与H2O反应，且原理相同D稀硫酸、稀硝酸与铁的反应均属于置换反应【解析】A实验室用铜和稀硝酸反应制取NO，与浓硝酸反应生成NO2，A错误；B.三种元素均可以和氧元素形成多种氧化物，例如CO、CO2、NO、NO2、SO2以及SO3等，B正确；C.CO2、SO2、NO2都能与H2O反应，但原理不相同，NO2与水反应生成硝酸和NO，属于氧化还原反应，而前两者不是氧化还原反应，C错误；D、稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，属于置换反应。硝酸是氧化性酸，稀硝酸与铁反应生成硝酸铁、NO和水，不是置换反应，D错误，答案选B。【答案】B15 M(NO3)2热分解化学方程式为：2M(NO3)22MO4NO2O2，加热29.6 g M(NO3)2使其完全分解，在标准状况下收集11.2 L的气体，那么M的摩尔质量是()A148 g/molB24 g/molC74 g/molD40 g/mol【解析】气体的总物质的量为nV22.4 L/mol11.2 L22.4 L/mol0.5 mol，气体有NO2和O2，气体的总系数为5，则有25nM(NO3)20.5，故M(NO3)2的物质的量为0.2 mol, Mm/n29.6 g/0.2 mol148 g/mol，M的摩尔质量为14812424 g/mol。【答案】B16化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是()A汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2B向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染C高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维D大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2，从而使雨水的pH5.6形成酸雨【解析】A汽车的排气管上装有“催化转化器”，能使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2，A正确；B.向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO4，可减少对大气的污染，B错误；C.高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，C错误；D.大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2，从而使雨水的pH5.6形成酸雨，CO2不能形成酸雨，D错误，答案选A。【答案】A17已知A、B、C、D四种物质中均含同种元素，且它们之间的转化关系如下。下列说法正确的是() AA一定为单质BC一定为氧化物CD一定为酸DA、B、C的相对分子质量之差为16或16的倍数【解析】A可能为Na、S、H2S、N2、NH3等，故A错误；D可能为氢氧化钠、硫酸、硝酸等，故C错误；若A为NH3，B为NO，相对分子质量之差为13，故D错误；B正确。【答案】B18某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(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曲线如图所示。下列分析错误的是()AAB段的反应为：Fe2Fe3=3Fe2B第二份溶液中最终溶质为FeSO4C混合酸中NO物质的量为0.4 molD混合酸中H2SO4浓度为5 molL1【解析】本题考查了金属与酸的反应，意在考查考生对图像的分析能力以及计算能力。由图像可知，OA段发生反应Fe4HNO=Fe3NO2H2O，AB段发生反应Fe2Fe3=3Fe2，BC段发生反应Fe2H=Fe2H2，反应中NO全部参与反应，最终第二份溶液中的溶质是FeSO4，A、B选项正确；第一份溶液中NO全部参与反应，消耗铜的物质的量为0.3 mol，根据反应3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O可知，参与反应的HNO3为0.2 mol，所以混合酸中NO物质的量为0.4 mol，C选项正确；第二份溶液中n(SO)n(Fe2)n(Fe)0.4 mol，则混合液中硫酸的浓度为4 molL1，D选项错误。【答案】D二、非选择题(本题包括5个小题，共46分)19 (12分)某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。(1)实验室用装置A制备SO2。从物质类别看，SO2属于_(填“酸性”、“两性”或“碱性”)氧化物；(2)实验室用装置E制备Cl2，写出该反应的离子方程式：_ _。反应中的液体反应物在反应中所表现出的性质为：_；(3)反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液均褪色。停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B：_，D：_。(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他们将制得的SO2和Cl2按11同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)_。(5)有人预测SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，你认为该预测是否合理？_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。【解析】(1)SO2能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，所以属于酸性氧化物；(2)实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H2O；盐酸表现酸性和还原性；(3)二氧化硫的漂白具有暂时性，加热后又恢复原色；氯水属于氧化性漂白，具有永久性，加热后不恢复原色；(4)SO2和Cl2反应，生成物没有漂白性，方程式为Cl2SO22H2O=2HClH2SO4；(5)SO2具有还原性，能被高锰酸钾氧化，故SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。【答案】(1)酸性(2)MnO24H2ClMn2Cl22H2O；酸性；还原性(3)褪色的品红又恢复成红色；无明显现象(4)Cl2SO22H2O=2HClH2SO4(5)合理；SO2具有还原性，KMnO4具有强氧化性，SO2可将KMnO4还原，溶液变为近无色。20 (10分)某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。(1)实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，其目的是_。(2)在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸，c中反应的化学方程式是_ _。(3)下表是制取硝酸铜的三种方案，能体现绿色化学理念的最佳方案是_。方案反应物甲Cu、浓HNO3乙Cu、稀HNO3丙Cu、O2、稀HNO3(4)该小组还用上述装置进行实验证明酸性：HClH2CO3H2SiO3，则分液漏斗a中加入的试剂是_，c中加入的试剂是_，d中加入的试剂是_；实验现象为_。但此实验存在不足之处，改进的措施是_。【解析】(1)关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c，c中气体膨胀，d中产生气泡，停止加热，d中导管内产生一段水柱，则证明装置气密性良好；(2)铜和浓硝酸反应的方程式为Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O；(3)绿色化学即原子节约化学，即所有反应物(的原子)全部(一定是严格的全部)生成所需产物，2CuO24HNO32Cu(NO)22H2O，丙符合；(4)根据强酸制弱酸的原理，a中加稀盐酸，b中加大理石，c有气泡，则证明HClH2CO3，d中加入Na2SiO3溶液，d有白色沉淀，则证明H2CO3H2SiO3；因盐酸具有挥发性，所以二氧化碳气体中可能含有氯化氢，氯化氢和Na2SiO3能生成硅酸沉淀，所以在c、d之间连接一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去氯化氢。【答案】(1)检查装置气密性(2)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(3)丙(4)稀盐酸，大理石(或Na2CO3固体)，Na2SiO3溶液，c中有气泡产生，d中生成白色胶状物质(或白色沉淀)，在c、d之间连接一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶21 (8分)A、B、C是中学化学常见的三种物质，它们之间的相互转化关系如下(部分反应条件及产物略去)。(1)若A是一种活泼金属，C是淡黄色固体，试用化学方程式表示该物质C的一个重要应用_。(2)若A是一种黄色单质固体，则BC的化学方程式为_。(3)若A是一种黑色非金属单质固体，写出B的一个用途_。(4)若C是红棕色气体，则A化学式可能为_，试写出C与水反应的化学方程式_。【解析】(1)A是金属，经过与氧气的两步反应可以生成淡黄色固体，含有金属元素的淡黄色固体的是Na2O2，则A是Na，B是Na2O，Na2O2常用作供氧剂，发生反应可以是2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。(2)A是黄色固体单质，常见的黄色固体单质是硫单质，B则是SO2，C是SO3，BC的化学方程式为：2SO2O22SO3；(3)A是一种黑色非金属单质固体则是碳，可以用于做高炉炼铁、吸附剂等。(4)红棕色气体时NO2，则B是NO，A可能是N2或NH3，NO2与水反应的方程式为：3NO2H2O=2HNO3NO。【答案】(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)2SO2O22SO3(3)高炉炼铁(或其他合理答案)(4)NH3或N2；3NO2H2O=2HNO3NO22 (8分)硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铁等杂质)制备硅酸钠的工艺流程示意简图：(1)要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是_(填“蒸发”、“降温”)结晶；蒸发时用到的硅酸盐仪器有_、_、_。(2)上述流程中加入NaOH溶液，反应的离子方程式为_。(3)用上述残渣中的氧化铁焊接铁轨，其铝热反应的化学方程式为(并在方程式中用“单线桥”标出电子转移方向和数目)_。【解析】石英砂中含有NaCl、Fe2O3等杂质，NaCl能溶于水，而石英砂和Fe2O3不溶于水，所以洗出液中含有NaCl，滤渣中含有Fe2O3和SiO2，研磨滤渣，向滤渣中加入NaOH溶液，发生反应SiO22OH=SiOH2O，然后过滤得到滤渣Fe2O3。将滤液蒸发浓缩，冷却结晶得到硅酸钠晶体，滤液中含有硅酸钠和NaOH；(1)将洗出液中的溶质析出，采用的方法是蒸发；玻璃中含有硅酸盐，所以蒸发时需要的玻璃仪器有蒸发皿，玻璃棒和酒精灯；(2)SiO2和NaOH反应生成可溶性的硅酸钠，离子方程式为SiO22OH=SiOH2O；氧化铁和Al发生铝热反应生成Fe和氧化铝，反应方程式为：Fe2O32A6el2FeAl2O3。【答案】(1)蒸发；蒸发皿、玻璃棒、酒精灯(2)SiO22OH=SiOH2O(3)Fe2O32A6el2FeAl2O323 (8分)50 mL浓H2SO4溶液(足量)中加入3.2 g Cu，在加热条件下充分反应：(1)反应消耗的H2SO4的物质的量是_，生成SO2的体积为(标准状况下)_mL。(2)若题干中浓硫酸的物质的量浓度为a molL1，投入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)_0.025a mol(填“等于”、“大于”或“小于”)。(3)将题干中反应后的溶液稀释到500 mL，取出50 mL，并向取出液中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀19.81 g，求原浓硫酸的物质的量浓度。【解析】(1)设消耗H2SO4物质的量为x，生成SO2体积为y，Cu 2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O64 g 2 mol 22400 mL32 gx y mL解得(2)n(H2SO4)0.05a mol，由于Cu与浓硫酸的反应中，溶质H2SO4不可能全部参加反应，且被还原的硫酸为参加反应的硫酸的一半，故实际被还原的硫酸的物质的量小于0.025a mol。(3)因为n(BaSO4)0.085 moln(SO2)0.05 mol所以原溶液中硫酸的物质的量：n(H2SO4)n(SO)n(SO2)0.9 mol所以c(H2SO4)18 molL1。【答案】(1)0.1 mol1120(2)小于(3)18 molL1