2021届高考化学二轮复习专题突破提能专训11-非金属及其化合物.docx

提能专训(十一)　非金属及其化合物　
(时间60分钟　满分100分)
一、选择题(共12小题，每题4分，共48分)
1．(2022·贵州六校联考)能实现下列物质间直接转化的元素是(　　)
单质氧化物酸或碱盐
A．硫　　　　B．硅　　　　C．铜　　　　D．铁
答案：A　解析：本题考查元素及其化合物的转化，意在考查考生对所学学问的把握状况。硫单质可以实现图示转化：S―→SO2―→H2SO3―→Na2SO3(或NaHSO3)，而硅、铜、铁的氧化物均难溶于水且不与水反应，不能实现图示转化关系，A项正确。
2．(2022·新疆乌鲁木齐测验)Na2O2、Cl2、SO2等均能使品红溶液褪色。下列说法正确的是(　　)
A．Na2O2、Cl2、SO2依次属于电解质、单质、非电解质
B．1 mol Na2O2和水反应，转移电子数目为2 mol
C．等物质的量的Cl2和SO2同时通入品红溶液，褪色更快
D．在Na2O2中阴、阳离子所含的电子数目相等
答案：A　解析：本题考查了Na2O2、Cl2和SO2的性质，意在考查考生对元素化合物学问的理解力量。Na2O2属于电解质，Cl2属于单质，SO2属于非电解质，A项正确；Na2O2与水反应，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，1 mol Na2O2参与反应转移1 mol电子，B项错误；等物质的量的Cl2和SO2在溶液中发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，失去漂白效果，C项错误；Na2O2中阳离子Na＋含10个电子，阴离子O含18个电子，阴、阳离子所含的电子数目不相等，D项错误。
3．(2022·山东潍坊联考)下列物质既能跟盐酸反应，又能跟NaOH溶液反应的是(　　)
①SiO2　②Al　③Al2O3　④Al(OH)3　⑤Na2CO3溶液
⑥Ca(HCO3)2溶液　⑦NH4HCO3溶液　⑧KHSO4溶液
A．④⑥⑦⑧ B．②③④⑥⑦
C．①②③④⑦ D．②③④⑤⑧
答案：B　解析：SiO2与盐酸不反应；Al与盐酸、NaOH溶液反应均生成氢气；Al2O3为两性氧化物，Al(OH)3为两性氢氧化物，二者均能与盐酸、NaOH溶液反应；Na2CO3溶液与盐酸反应，与NaOH溶液不反应；Ca(HCO3)2溶液与盐酸、NaOH溶液均能反应；NH4HCO3溶液与盐酸、NaOH溶液均反应；KHSO4溶液与盐酸不反应，因此②③④⑥⑦合理，选B。

4．(2022·河北石家庄检测)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挨次正确的是 (　　)
编号
①
②
③
④
气体X
HI
NH3
H2
NO
气体Y
Cl2
HCl
Cl2
O2
A.②>③>①>④ B．③>①＝④>②
C．③>①>④>② D．④>①>②>③
答案：C　解析：①Cl2和HI发生反应Cl2＋ 2HI===2HCl＋I2，I2常温下是固体，反应后气体分子数减小为原来的；②NH3和HCl反应生成NH4Cl固体，反应后气体压强为零；③氢气和氯气在常温下不反应，气体压强不变；④NO和O2发生反应2NO＋O2===2NO2，又2NO2N2O4，反应后气体分子数减小，小于原来的。所以最终容器内的压强由大到小的挨次为③>①>④>②，选C。

5．(2022·浙江五校第一次联考)元素X的单质及X与Y形成的化合物能按如图所示的关系发生转化(其中m≠n，且均为正整数)，下列说法正确的是(　　)
A．若X为Fe、Y可为Cl、Br、I
B．若X为Fe、Y只能为Cl
C．X肯定为金属元素
D．X、Y可能均为非金属元素
答案：D　解析：本题考查了元素化合物之间的转化。从图中可以看出X是一种变价元素，可以是Fe元素，也可以是C元素。若X是Fe元素，则Y可以是Cl元素，也可以是Br元素，但不行以是I元素(氧化性弱)；若X是C元素，则Y可能是O元素。
6．(2022·北京海淀期中)用如图所示装置进行试验，下列对试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
答案：A　解析：本题主要考查了二氧化硫的性质，意在考查考生对二氧化硫性质的理解、辨析与应用力量。左侧试管中发生的反应为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑，SO2通入Ba(NO3)2溶液中，首先发生反应SO2＋H2O===H2SO3、H2SO3H＋＋HSO，而NO酸性环境下具有强氧化性，可以将SO氧化成SO，故生成的白色沉淀为BaSO4，而不是BaSO3，A项错误；C项正确；SO2使品红溶液褪色是由于SO2具有漂白性，B项正确；SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2具有还原性，D项正确。

7．(2022·安徽江南十校第一次联考)二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的消毒剂，易溶于水，尤其在水处理等方面有广泛应用。以下是某校化学争辩小组设计试验室制取ClO2的工艺流程图。下列有关说法正确的是(　　)
A．电解时发生反应的化学方程式为2HClCl2↑＋H2↑
B．由NaClO2溶液制取0.6 mol ClO2时，至少消耗0.1 mol NCl3
C．将产生的混合气体通过盛有碱石灰的干燥器以除去ClO2中的NH3
D．溶液X的成分为NaClO3和NaOH
答案：B　解析：本题考查电解、氧化还原反应等，考查考生猎取信息、处理问题的力量。
A项，利用流程图可知电解反应为NH4Cl＋2HClNCl3＋3H2↑；C项，碱石灰不能除去ClO2气体中混有的NH3；利用氧化还原反应规律和原子守恒可知制取ClO2的反应方程式为6NaClO2＋NCl3＋3H2O===6ClO2＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH，可见D项错。

8．(2022·江西南昌零模)向Ba(OH)2和KOH混合液中缓缓通入CO2气体至过量，生成沉淀物质的量与通入CO2气体体积V(标准状况)的关系如图所示，下列结论中正确的是(　　)
A．原混合物中n[Ba(OH)2]∶n(KOH)＝1∶2
B．p点横坐标为120
C．p点溶液中溶质为Ba(HCO3)2
D．ab段反应分两阶段，离子方程式为CO2＋2OH－===CO＋H2O，CO＋H2O＋CO2===2HCO
答案：D　解析：Oa段是Ba2＋与CO2生成BaCO3的反应；ab段是OH－与CO2的反应；bp段是BaCO3与CO2反应生成Ba(HCO3)2的反应。由碳元素守恒可知n(BaCO3)＝，n(K＋)＝n(HCO)＝，原混合物中n[Ba(OH)2]∶n(KOH)＝1∶1，A项错误；BaCO3生成Ba(HCO3)2的反应中，BaCO3与CO2的物质的量相等，p点横坐标应当为90，B项错误；p点溶液中溶质除Ba(HCO3)2外，还有KHCO3，C项错误。
9．(2022·河北一般高中监测)向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知b－a＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法正确的是(　　)

A．线段Ⅱ表示Br－的变化状况
B．原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)＝3∶1
C．依据图像无法计算a的值
D．线段Ⅳ表示IO的变化状况
答案：D　解析：向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，依据还原性：I－>Fe2＋>Br－可知，I－、Fe2＋、Br－依次被氧化，则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表I－、Fe2＋、Br－的变化状况，A项错误；依据图像横坐标，可以计算出n(I－)＝2 mol，n(Fe2＋)＝4 mol，依据电荷守恒可知n(Br－)＝6 mol，Br－消耗3 mol氯气，则a＝6，原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)＝1∶3，B、C项错误；已知b－a＝5，说明在a～b段参与反应的I2与Cl2的物质的量之比为1∶5，线段Ⅳ表示IO的变化状况，D项正确。
10．(2022·辽宁沈阳监测)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中渐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中渐渐加入铁粉，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(　　)
A．AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
B．其次份溶液中最终溶质为FeSO4
C．混合酸中NO物质的量为0.4 mol
D．混合酸中H2SO4浓度为5 mol·L－1
答案：D　解析：由题图可知，OA段发生反应Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应中NO全部参与反应，最终其次份溶液中的溶质是FeSO4，A、B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，依据反应3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O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项正确；其次份溶液中n(SO)＝n(Fe2＋)＝n(Fe)＝＝0.4 mol，则混合酸中硫酸的浓度为＝4 mol·L－1，D项错误。
11．(2022·郑州质检)将肯定量的氯气通入30 mL浓度为10.00 mol/L的氢氧化钠溶液中，加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列推断正确的是(　　)
A．若反应中转移的电子为n mol，则0.15<n<0.25
B．n(Na＋)∶n(Cl－)可能为7∶3
C．与NaOH反应的氯气肯定为0.3 mol
D．n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶2∶1
答案：A　解析：Cl2与0.3 mol NaOH发生氧化还原反应，还原产物为NaCl(Cl元素显－1价)，氧化产物有NaClO(Cl元素显＋1价)和NaClO3(Cl元素显＋5价)两种，可用极限法、质量守恒和得失电子守恒来解题：①若氧化产物只有NaClO，由Na元素守恒知NaCl和NaClO总物质的量为0.3 mol，再由得失电子守恒知NaCl和NaClO物质的量之比为1∶1，均为0.15 mol，转移0.15 mol电子，②若氧化产物只有NaClO3，由Na元素守恒知NaCl和NaClO3总物质的量为0.3 mol，再由得失电子守恒知NaCl和NaClO3物质的量之比为5∶1，NaCl为0.25 mol，NaClO3为0.05 mol，转移0.25 mol电子。A选项，现氧化产物既有NaClO又有NaClO3，故转移电子数在0.15～0.25 mol之间；B选项，若氧化产物只有NaClO，则溶液中n(Na＋)∶n(Cl－ )＝0.3∶0.15＝2∶1＝2，若氧化产物只有NaClO3，则溶液中n(Na＋)∶n(Cl－)＝0.3∶0.25＝6∶5＝1.2，故溶液中n(Na＋)∶n(Cl－)应当在1.2～2之间，而7∶3≈2.33，不在范围内；C选项，与NaOH反应的Cl2的物质的量与氧化产物NaClO和NaClO3的量有关；D选项，由得失电子守恒知：若n(NaCl)为11a mol，n(NaClO)为2a mol，则由得失电子守恒得：11a＝2a＋5n( NaClO3)，解得n(NaClO3)＝1.8a mol≠a mol。
12．(2022·北京西城二模)下列关于应用套管试验装置(部分装置未画出)进行的试验，叙述错误的是(　　)

A．利用甲装置可以制取少量H2
B．利用乙装置可以验证Na2O2与水反应既生成氧气，又放出热量
C．利用丙装置验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，X中应放的物质是K2CO3
D．利用丁装置制取SO2，并检验其还原性，小试管中的试剂可为酸性KMnO4溶液
答案：C　解析：本题考查试验方案的设计与评价，意在考查考生对物质制备和性质检验试验的分析力量。甲装置利用金属与酸的反应可以制取少量H2，A项叙述正确；乙装置中在p处放置带火星的木条，通过木条复燃可以证明有氧气生成，将q插入盛有水的烧杯(或水槽)，通过有气泡冒出可以证明反应放出热量，B项叙述正确；丙装置X中应放KHCO3，Y中应放K2CO3，加热大试管，与X连接的烧杯中有沉淀生成，而与Y连接的烧杯中无沉淀生成，从而验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，C项叙述错误；丁装置中Cu和浓硫酸加热时产生SO2，利用气球收集SO2，利用酸性KMnO4溶液检验SO2(溶液紫色变浅或褪去)，D项叙述正确。
二、非选择题(共3小题，共52分)
13．(18分)(2022·江西南昌模拟)无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂，还可用于冶金、医药、照相等行业。一试验小组仿照工业方法制取氯化亚铁，设计装置如图所示。

通过查阅相关资料可知：
①在持续高温500 ℃时，铁与纯洁、干燥Cl2反应可生成FeCl2，在温度较低时可生成FeCl3；
②FeCl3熔、沸点低，易升华。
依据以上信息回答下列问题：
(1)abc仪器组合成制取氯气的装置，反应无需加热，写出a容器内所发生反应的化学方程式_______________________________。
(2)d、e盛装的药品分别是________和________，f、g的作用是_________________________________________________________。
(3)反应器为硬质玻璃管，纯洁的铁粉与氯气在500 ℃左右反应。
①发生反应的化学方程式为______________________________。
②试验操作挨次：组装仪器、________、装入药品、________、________、停止加热、关闭c的活塞。
(4)试验小组记录的试验现象如下：

观看到的部分现象
第一次试验
反应器中有白雾、红色固体，g瓶有白雾和黄绿色气体
其次次试验
反应器中有绿色晶体，g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体
第三次试验
反应器中有绿色晶体，g瓶有黄绿色气体
①第一次试验，发觉e瓶没有盛装任何药品，所以得到红色固体，其缘由是_____________________________________________。
②其次次试验，g瓶有红棕色的烟，其缘由是___________。
(5)第三次试验得到的固体，最可能含有的微量杂质是________，假如需要配制约2～3 mol/L的染料还原剂溶液，则无需除去，理由是______________________________________________________。
答案：(1)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O　(2)饱和食盐水　浓硫酸　平安、防止倒吸　(3)①Fe＋Cl2FeCl2　②检验装置的气密性　加热　打开c的活塞　(4)①氯气没有干燥，生成的盐发生水解，生成了氢氧化物，最终分解得到Fe2O3　②加热时温度没有维持在500 ℃左右，在温度较低时生成了氯化铁，由于氯化铁熔、沸点低，受热时变成气体进入g瓶中　(5)铁单质　铁单质可以防止Fe2＋被氧化
解析：(1) KMnO4(或次氯酸盐)溶液氧化浓盐酸制取Cl2时无需加热。(2)由于浓盐酸简洁挥发，故制取的Cl2中含有HCl、H2O(g)，d中盛装饱和食盐水，除去HCl，e中盛装浓硫酸，干燥Cl2，f、g起到平安瓶的作用，防止倒吸。(3)①依据供应的信息可知，在500 ℃时Fe与Cl2反应生成FeCl2：Fe＋Cl2FeCl2。②组装完仪器后需检查装置的气密性。(5)第三次试验中可能含有的杂质为Fe，配制FeCl2溶液时，无需除去Fe，由于铁单质可以防止Fe2＋被氧化。
14．(18分)(2022·云南昆明玉溪统考)高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，是制备半导体的重要材料，它的发觉和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备：用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450～500 ℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是试验室制备四氯化硅的装置图。

相关信息：a.四氯化硅遇水极易水解；
b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物；
c．有关物质的物理常数见下表。
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔点/℃
－70.0
－107.2
—
—
—
升华温度/℃
—
—
180
300
162
请回答下列问题：
(1)仪器e的名称为________，装置A中f管的作用是________，其中发生反应的离子方程式为________________。
(2)装置B中的试剂是_______________________。
(3)某学习小组设计了以下两种试验方案
方案甲：g接装置Ⅰ；
方案乙：g接装置Ⅱ。
但是甲、乙两个方案中虚线内装置均有不足之处，请评价后填写下表。
方案
不足之处
甲

乙

(4)在上述(3)的评价基础上，设计一个合理方案_____________。
(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填元素符号)。
答案：(1)蒸馏烧瓶　平衡压强，使液体从分液漏斗中顺当流下　MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)饱和食盐水
(3)
方案
不足之处
甲
①空气中的水蒸气进入产品收集装置，使产品水解；②没有尾气处理装置，氯气会污染环境
乙
①收集产品的导管太细，易堵塞；②没有冷凝装置，产品易损失
(4)在装置Ⅰ的ⅰ处连接干燥管j　(5)Al、P、Cl
解析：本题主要考查四氯化硅的制备，意在考查考生对化学试验的设计与评价力量。(1)f管可使分液漏斗内压强与烧瓶内压强相等，便于液体顺当流下。A装置用于氯气的制备，反应的离子方程式是MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)装置B的作用是除去氯化氢，所以装置B中的试剂为饱和食盐水。(3)装置Ⅰ：空气中的水蒸气进入产品收集装置，使四氯化硅水解；没有尾气处理装置，氯气会污染环境；装置Ⅱ：收集产品的导管太细，易堵塞；没有冷凝装置，产品易挥发，造成损失。(4)结合(3)可知，完整的试验装置应有尾气处理装置、防潮解装置，并且导管不能太细。因此将装置Ⅰ的i处与装置Ⅱ中的j相连即可 (5)蒸馏时，沸点最低的BCl3首先被分别出去，沸点最高的氯化铁则留在烧瓶中，AlCl3、PCl5可能在残留物中。
15．(16分)(2022·河北唐山一模)氨在工农业生产中有重要的用途。某校甲、乙两个化学小组分别对氨的相关试验进行了争辩。

(1)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨，请将试验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

试验装置
试验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙、
氯化铵
反应的化学方程式为①_____
乙小组
②______
浓氨水、
氢氧化钠
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：
③______________

(2)甲组通过如图装置(尾气处理装置已略去)验证了氨有还原性，装置中的试验现象是_____________________________，
硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为_________。
(3)甲组将足量氨不断通入滴有酚酞的AgNO3溶液中，现象为________，反应结束所得溶液中除了H＋、OH－、NH外还主要含有的离子有___________________________________________。
(4)乙组欲制备氮化镁，查阅资料发觉氨跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O)，而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁，但氮化镁遇水马上反应生成Mg(OH)2和NH3。乙组提出了如下制备氮化镁的试验方案示意框图(试验前系统内空气已排解；图中箭头表示气体的流向)。你认为此方案是否正确，并说明理由________________________________________________。

答案：(1)①2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑
②B　③固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3挥发；溶液中OH－浓度的增加，使NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－向生成NH3的方向移动
(2)玻璃管中消灭红棕色，干燥管中固体变蓝　4NH3＋5O24NO＋6H2O　(3)先产生白色沉淀，随后沉淀消逝，溶液最终变成红色　[Ag(NH3)2]＋、NO　(4)方案错误；反应产生的NH3全部被H2SO4吸取，不能进行后续反应
解析：本题考查了氨的制取和性质学问，意在考查考生对题给信息的提取力量和分析力量。(1)①固体氢氧化钙和氯化铵受热反应生成氨：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。②浓氨水与氢氧化钠反应得到氨，选B装置。③固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3挥发；溶液中OH－浓度的增加，NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－向生成NH3的方向移动。( 2 )氨催化氧化生成NO和H2O，NO与O2反应生成NO2气体，所以现象是玻璃管中消灭红棕色，干燥管中固体变蓝。(3)先生成AgOH白色沉淀，连续通入氨，白色沉淀溶解，生成的Ag(NH3)2OH完全电离，溶液显强碱性，滴加酚酞，溶液变红，溶液中还有NO、[Ag(NH3)2]＋。(4)方案错误；反应产生的NH3(碱性气体)全部被H2SO4吸取，不能进行后续反应。