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专题突破练11常见非金属及其重要化合物一、选择题(本题包括10个小题,每题6分,共60分)1.(2019河南郑州重点中学联考)化学与生产生活密切相关,下列说法正确的是()A.氯水放置数天后,漂白性和酸性均减弱B.二氧化硫有毒,禁止用作葡萄酒添加剂C.高纯二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”D.硫、氮、碳的氧化物是形成酸雨的主要物质2.(2019湖北随州二中月考)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是()化学性质实际应用A硅单质能导电高纯硅用作半导体材料BSO2具有漂白性用作食品漂白剂C次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物DHF与SiO2反应用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记3.(2019宁夏银川一中月考)下图是产生和收集气体的实验装置,该装置最适合于()A.用浓硝酸与Cu反应制取NO2B.用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2C.用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3D.用H2O2溶液和MnO2反应制取O24.(2019山东泰安一中月考)实验室模拟工业漂白液(有效成分为NaClO)脱除废水中氨气(NH3)的流程如下:粗盐水精制盐水Cl2漂白液NaCl下列分析正确的是()A.中采用蒸馏的方法精制粗盐水B.中阳极的主要电极反应:4OH-4e-2H2O+O2C.中制备漂白液的反应:Cl2+OH-Cl-+HClOD.、中均发生了氧化还原反应5.(2019四川宜宾四中月考)利用如图所示装置进行实验,能实现实验目的的是(必要时可加热)()选项实验目的甲中物质乙中物质丙中物质A证明浓硫酸具有强氧化性浓硫酸碳粉溴水B验证Cl2无漂白性浓盐酸MnO2干燥的红色布条C验证NH3溶于水显碱性浓氨水碱石灰湿润的蓝色石蕊试纸D比较H2CO3和H2SiO3的酸性硼酸溶液碳酸钠硅酸钠溶液6.(2019陕西渭南中学月考)向BaCl2溶液中通入物质的量之比为12的某混合气体,无沉淀产生,则该混合气体是()A.Cl2和SO2B.CO2和NH3C.NO和CO2D.NO2和SO27.(2019山东新泰二中月考)用下列实验装置进行相应的实验,装置合理且能达到实验目的的是()A.装置:用氯化铵和氢氧化钙制NH3B.装置:收集NO气体C.装置:从饱和食盐水中提取氯化钠D.装置:探究氧化性:KMnO4Cl2I28.(2019山西太原模拟)甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物,它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法错误的是()A.若戊为一种强碱且焰色反应为黄色,则反应可能都属于氧化还原反应B.常温下,若丙为无色气体,戊为红棕色气体,则甲、乙可能是铜和稀硝酸C.若甲为硫黄燃烧产物,丁为水,则戊不可用于干燥甲D.若甲为浓盐酸,乙为MnO2,则戊可能使品红溶液褪色9.(2019安徽安庆期末)下列有关推论正确的是()选项已知推论A分别蘸有浓氨水、浓盐酸的两个玻璃棒靠近时产生白烟分别蘸有浓氨水、浓硝酸的两个玻璃棒靠近时产生白烟B常温下,浓硝酸可贮存在铁制容器中常温下,浓硝酸可贮存在铜制容器中C实验室中不能用浓硫酸干燥H2S实验室中不能用浓硫酸干燥SO2D可用排饱和食盐水法收集Cl2可用排饱和食盐水法收集HCl10.(2019重庆七中月考)SO2废气的回收利用方案如图所示。下列说法错误的是()A.废气与氨水混合一定发生反应:2NH3H2O+SO22NH4+SO32-+H2OB.Y中含有NH4HSO3C.气体a既有氧化性又有还原性D.(NH4)2S2O8中含有一个OO键,S的化合价为+6价二、非选择题(本题包括3个小题,共40分)11.(2019浙江金华调研)(10分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。(1)A中装有Ca(OH)2和NH4Cl混合粉末,该反应的化学方程式是。(2)B中加入的是,其作用是。(3)实验时在C中观察到的现象是,发生反应的化学方程式为。(4)E中收集到的物质是。12.(2019山东潍坊调研)(14分)环境问题越来越受到人们的重视,研究表明氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。回答下列问题:(1)NH3的电子式为,NH4NO3中含有的化学键是。(2)下列关于雾霾的叙述错误的是(填序号)。A.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵B.NH3是形成无机颗粒物的催化剂C.雾霾的形成与过度施用氮肥有关D.雾霾的形成过程涉及氧化还原反应(3)预防含硫化合物雾霾生成的方法之一是将氨气和二氧化硫通入水中,再充入O2充分反应生成一种正盐,该反应的化学方程式为。预防含氮化合物雾霾生成的方法之一是用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸,电解后该溶液的pH(填“变大”“变小”或“不变”)。(4)在有氧条件下,催化剂能催化NH3与NOx反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和NOx混合气体匀速通入装有催化剂的反应器中反应,测得反应温度高于380 时,NOx的去除率迅速下降,其原因之一是催化剂活性下降,另一重要原因是。在无氧条件下,反应器中NH3能将NO2还原为N2,当生成1 mol N2时转移电子 mol(可用分数表示)。13.(2019甘肃武威调研)(16分)常温常压下,一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体,沸点为3.8 ,42 以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。【制备产品】将氯气和空气(不参与反应)按体积比13混合通入含水8%的碳酸钠溶液中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。(1)各装置的连接顺序为。(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是;装置C的作用是。(3)制备Cl2O的化学方程式为。(4)反应过程中,装置B需放在冷水中,其目的是。(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液有两个主要优点,分别是、。【测定浓度】(6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度。量取10 mL上述次氯酸溶液,并稀释至100 mL,再从其中取出10.00 mL置于锥形瓶中,并加入10.00 mL 0.80 molL-1的FeSO4溶液,充分反应后,用0.050 00 molL-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液24.00 mL,则原次氯酸溶液的浓度为。参考答案专题突破练11常见非金属及其重要化合物1.C解析 氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,其酸性比碳酸还弱,但次氯酸不稳定见光易分解,次氯酸分解生成盐酸和氧气,导致溶液中盐酸浓度增大,酸性增强,A项错误;少量SO2能够杀菌,因此SO2可用于制作葡萄酒的食品添加剂,B项错误;光导纤维的成分为SiO2,SiO2能与强碱反应生成硅酸盐,C项正确;硫、氮的氧化物SO2、NO2是形成酸雨的主要物质,CO2不是形成酸雨的主要物质,D项错误。2.B解析 硅单质能导电,高纯硅常用作半导体材料,故A正确;SO2有毒,不能用作食品漂白剂,故B错误;次氯酸具有强氧化性,能漂白织物,故C正确;氟化氢和二氧化硅反应生成四氟化硅和水,可以刻蚀玻璃,故D正确。3.D解析 浓硝酸与Cu反应生成的NO2能够与水发生反应,不能用排水的方法收集,A错误;用浓盐酸和KMnO4反应制取Cl2能够与水发生反应,不能用排水的方法收集,B错误;用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3,反应需要加热,而且氨气极容易溶于水,不能用排水的方法收集,C错误;用H2O2溶液和MnO2反应制取O2,反应不需要加热,反应产生的氧气难溶于水,可以用排水的方法收集,正确。4.D解析 中采用蒸馏只能得到蒸馏水,得不到精制盐水,要得到精制盐水需要使用化学方法除去其中的杂质,A项错误;阳极发生氧化反应,中阳极的主要电极反应为2Cl-2e-Cl2,B项错误;生成的氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠,中制备漂白液的反应为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,C项错误;中电解氯化钠溶液生成氢气和氯气以及氢氧化钠、中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠、中次氯酸钠与氨气反应生成氮气和氯化钠,均存在元素化合价的变化,发生了氧化还原反应,D项正确。5.A解析 利用浓硫酸的强氧化性,将碳氧化生成二氧化碳的同时硫酸被还原生成二氧化硫,二氧化硫能使溴水褪色,从而得到证明,A项正确;浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,氯气中混有水蒸气,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸有漂白性,所以不能检验氯气是否有漂白性,B项错误;产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝才是检验的现象,C项错误;硼酸的酸性比碳酸弱,不能与碳酸钠反应产生二氧化碳,D项错误。6.C解析 Cl2和SO2在溶液中发生反应SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4,可生成硫酸钡沉淀,A项不符合题意;CO2和NH3在水溶液中反应生成CO32-,可生成碳酸钡沉淀,B项不符合题意;NO和SO2不反应,与BaCl2溶液不反应,没有沉淀生成,C项符合题意;NO2和SO2在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸,可生成硫酸钡沉淀,D项不符合题意。7.D解析 装置:用氯化铵和氢氧化钙固体加热生成NH3、氯化钙和水,因此大试管应略向下倾斜,以防试管炸裂,A项错误;装置:NO气体密度比空气略大,且易与氧气反应,不能用排空气法收集,B项错误;装置:从饱和食盐水中提取氯化钠,采用蒸发结晶方法,应该用蒸发皿进行蒸发氯化钠溶液,坩埚主要用于灼烧固体,C项错误;装置:锥形瓶中发生反应2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O,所以氧化性KMnO4Cl2。烧杯中发生反应Cl2+2I-I2+2Cl-,所以氧化性Cl2I2;通过比较可以得出氧化性KMnO4Cl2I2,D正确。8.C解析 若戊为一种强碱且焰色反应为黄色,则戊为NaOH,此时甲、乙可能为Na和O2、丙为Na2O2,Na2O2与水反应生成戊(NaOH),反应均有元素的化合价变化,A项正确;若丙为无色气体,戊为红棕色气体,则丙为NO、戊为NO2,则甲、乙可能是铜和稀硝酸,B项正确;若甲为硫黄燃烧产物(SO2),丁为水,则乙为O2、丙为SO3、戊为H2SO4,浓硫酸可用于干燥SO2,C项错误;若甲为浓盐酸,乙为MnO2,则丙为Cl2,Cl2可与水或者碱反应产生具有漂白性的HClO或者次氯酸盐,D项正确。9.A解析 浓氨水、浓硝酸和浓盐酸均易挥发,氯化氢、硝酸均能与氨气反应冒白烟,A项正确;常温下铜能与浓硝酸反应,浓硝酸不能贮存在铜制容器中,B项错误;二氧化硫与浓硫酸不反应,可用浓硫酸干燥二氧化硫,C项错误;氯化氢极易溶于水,不能用排饱和食盐水法收集HCl,D项错误。10.B解析 废气用氨水吸收一定发生反应:2NH3H2O+SO22NH4+SO32-+H2O,A项正确;(NH4)2SO3与过量H2SO4反应生成(NH4)2SO4、SO2和H2O,Y为(NH4)2SO4和过量H2SO4,不含NH4HSO3,B项错误;气体a为SO2,SO2中硫元素的化合价为+4价,SO2既有氧化性又有还原性,C项正确;(NH4)2S2O8中含有一个OO键,2个O原子显-1价,6个O原子显-2价,氮元素的化合价为-3价,氢元素的化合价为+1价,根据正负化合价代数和为0,硫元素的化合价为+6价,D项正确。11.答案 (1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+2H2O+CaCl2(2)碱石灰干燥氨气(3)黑色固体变红色3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2(4)N2解析 (1)依据题中生成氨气的反应原理可知,氯化铵与氢氧化钙在加热的条件下反应生成氯化钙、水和氨气,该反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+2H2O+CaCl2。(2)制得的氨气中含有杂质水蒸气,可以用碱石灰来吸收,所以B中加入的是碱石灰,其作用是除去氨气中的水蒸气。(3)氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气,所以反应现象是黑色粉末逐渐变为红色,发生反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2。(4)氨气还原氧化铜之后,剩余的气体中有氨气、水蒸气和氮气,在D装置冷凝时氨气和产生的水蒸气会形成氨水,只有氮气不会冷凝成液体也不溶于水,故E中收集到的物质是N2。12.答案 (1)HNHH离子键、共价键(2)B(3)2SO2+4NH3+2H2O+O22(NH4)2SO4变小(4)NH3与O2反应生成了NO247解析 (1)NH3的电子式为HNHH。NH4NO3属于离子化合物,含有离子键,且NH4+和NO3-中含有共价键,故NH4NO3中含有的化学键为离子键、共价键。(2)由于氮氧化物、二氧化硫转化为铵盐形成无机颗粒物,由此可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,A项正确;在化学反应中能改变化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡、且自身的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂,NH3作为反应物参加反应转化为铵盐,由此可知氨气不是形成无机颗粒物的催化剂,B项错误;氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关,由于氮肥会释放氨气,因此雾霾的形成与过度施用氮肥有关,C项正确;雾霾形成过程中,NOx转化为N2O5以及SO2转化为SO3的过程中均涉及氧化还原反应,D项正确。(3)将氨气和二氧化硫通入水中生成(NH4)2SO3,再通入O2将(NH4)2SO3氧化生成(NH4)2SO4,故该反应的化学方程式为2SO2+4NH3+2H2O+O22(NH4)2SO4。电解时的反应物HNO2为弱电解质,电解后生成的HNO3为强电解质,电极反应式为HNO2-2e-+H2ONO3-+3H+,溶液酸性增强,故电解后该溶液的pH变小。(4)NH3中N的化合价为-3价,具有还原性,混合气体中O2具有氧化性,可发生氧化还原反应4NH3+5O24NO+6H2O,生成了NO,且减少了O2浓度,导致NOx去除率下降;在无氧条件下,反应器中NH3能将NO2还原为N2,该反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,该反应中NH3中-3价的N升至0价,NO2中+4价的N降至0价,生成7 mol N2转移24 mol电子,所以生成1 mol N2时转移电子的物质的量为247 mol。13.答案 (1)ADBCE(2)加快反应速率,使反应充分进行除去Cl2O中的Cl2(3)2Cl2+Na2CO3Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaCl+2NaHCO3)(4)防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解(5)制得的次氯酸溶液纯度较高,浓度较大(6)1.000 molL-1解析 (1)A装置用于制备氯气,D装置用于吸收氯气中的氯化氢气体,将Cl2与空气形成13的混合气体通入B装置,与含水8%的碳酸钠溶液充分反应制备Cl2O,C装置用于吸收除去Cl2O中的Cl2,E装置中用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。故装置的连接顺序为A、D、B、C、E。(2)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是加快反应速率,使反应充分进行。装置C中有足量的四氯化碳溶液,其作用是除去Cl2O中的Cl2。(3)氯气和空气(不参与反应)按体积比13混合通入含水8%的碳酸钠溶液中制备Cl2O,反应的化学方程式为2Cl2+Na2CO3Cl2O+2NaCl+CO2或2Cl2+2Na2CO3+H2OCl2O+2NaCl+2NaHCO3。(4)由题可知Cl2O在42以上会分解生成Cl2和O2,故为防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解,装置B需放在冷水中。(5)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液有两个主要优点,一是制得的次氯酸溶液纯度较高,二是浓度较大。(6)根据反应H2O+ClO-+2Fe2+Cl-+2Fe3+2OH-、MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,则原次氯酸溶液的浓度为12(0.800molL-11010-3L-0.05molL-12410-3L5)100mL10mL1010-3L=1.000molL-1。
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