高考化学大二轮复习 第1部分 知识整合 专题3 元素及其化合物 第11讲 非金属及其化合物

第11讲非金属及其化合物限时50分钟，满分70分一、选择题(包括7个小题，每小题5分，共35分)1(2016辽宁师大附中模拟)为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国，2015年4月16日国务院颁布了水污染防治行动计划。下列做法不利于该目标实现的是 A推广使用无磷洗涤剂B用O3替代Cl2作饮用水消毒剂 C用工业污水直接灌溉农田D含Cr3的废水用适量石灰处理后排放解析A、磷元素可以造成水体富营养化，所以推广无磷洗涤剂可以减少水污染，正确；B、臭氧作氧化剂，产物是水，没有污染，正确；C、工业污水含有很多有害物质，可以造成水污染，选C；D、铬离子和石灰水反应生成氢氧化铬沉淀，然后可以排放，正确。答案C2(2016海南高考)下列叙述错误的是A氦气可用于填充飞艇B氯化铁可用于硬水的软化C石英砂可用于生产单晶硅D聚四氟乙烯可用于厨具表面涂层解析A氦气性质稳定，故可用于填充飞艇，正确；B.硬水的软化指的是除去水中的Ca2、Mg2，加入氯化铁只能水解产生氢氧化铁胶体吸附悬浮物，用于水的净化，错误；C.石英砂为SiO2，可用碳还原得到粗硅，经提纯得单晶硅，正确；D.聚四氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，故一般用于不粘锅的涂层，正确。答案B3向某含有SO、SiO、CO、Br、Na的溶液中缓慢通入Cl2直至过量，下列对该反应过程的判断错误的是A整个过程共发生2个氧化还原反应B所有阴离子的浓度都发生了变化C溶液的颜色发生了变化D反应过程中既有气体产生，也有沉淀产生解析向某含有SO、SiO、CO、Br、Na的溶液中缓慢通入Cl2直至过量，发生反应：Cl2H2OHClHClO，Cl2H2OSO=2H2ClSO，Cl22Br=2ClBr2,2HCO=H2OCO2，2HSiO=H2SiO3。A.综上所述可知在溶液中发生的氧化还原反应有Cl2H2OHClHClO，Cl2H2OSO=2H2ClSO，Cl22Br=2ClBr2共3个，错误；B.溶液中所有阴离子的浓度都发生了变化，正确；C.原来溶液为无色，反应后产生的Br2，使溶液变为橙黄色，溶液的颜色发生了变化，正确；D.反应过程中既有气体CO2产生，也有H2SiO3沉淀产生，正确。答案A4(2016重庆模拟)下列各项叙述I、都正确且二者的原理最相似的是叙述I叙述AFeS难溶于水，却溶于稀硝酸CaCO3难溶于稀硫酸，却溶于醋酸B浓硝酸要密封保存阴凉处漂白粉要密封保存在阴凉处C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D浓氨水滴入固体NaOH制NH3浓盐酸滴入浓硫酸制HCl解析 AFeS与稀硝酸发生氧化还原反应，醋酸与碳酸钙发生复分解反应，A错误；B.浓硝酸易挥发、易分解，漂白粉易与空气中的CO2反应，B错误；C.氯气与铁反应生成氯化铁，C错误；D.NaOH固体溶于水放出大量的热，导致氨气的溶解度降低生成氨气，浓硫酸溶于水放出大量的热，导致HCl的溶解度降低，生成HCl气体，D正确；答案选D。答案D5(2016上海高考)向新制氯水中加入少量下列物质，能增强溶液漂白能力的是A碳酸钙粉末B稀硫酸C氯化钙溶液 D二氧化硫水溶液解析在氯水中存在反应：Cl2H2OHClHClO，若反应使溶液中c(HClO)增大，则溶液的漂白性会增强。A项，由于酸性HClH2CO3HClO，所以向溶液中加入碳酸钙粉末，会发生反应：2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2，使化学平衡正向移动，导致c(HClO)增大，溶液的漂白性会增强，正确；B项，若加入稀硫酸，使溶液中c(H)增大，平衡逆向移动，溶液的漂白性减弱，错误；C项，加入氯化钙溶液，不能发生反应，但对氯水起稀释作用，使溶液的漂白性减弱，错误；D项，加入二氧化硫的水溶液，SO2与Cl2反应，平衡左移，c(HClO)减小，溶液的漂白性减弱，错误。答案A6(2016武汉模拟)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析 NH3的密度比空气的小，不能用向上排空气法收集NH3，A错误；SO2可通过Na2SO3固体与浓硫酸在常温下反应制取，且能用向上排空气法收集，能用NaOH溶液进行尾气吸收，B正确；铜与稀硝酸反应生成物为NO，且在c中无法收集到纯净的NO2，且不能用水吸收尾气，C错误；用浓盐酸和MnO2反应制取Cl2需要加热，D错误。答案B7(2016浙江高考)为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：下列说法不正确的是A固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可以是空气，且需过量C捕获剂所捕获的气体主要是COD处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为NHNO=N22H2O解析工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成难溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A项正确；气体1中含有NO、CO和N2，若用过量空气，则NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照11混合与NaOH完全反应生成NaNO2，B项错误；气体2中含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，C项正确；NaNO2具有氧化性，NH具有还原性，二者发生氧化还原反应生成无污染的N2，D项正确。答案B二、非选择题(包括4个小题，共35分)8(8分)(1)砷(As)与其化合物被广泛应用在除草剂、杀虫剂以及含砷药物中。回答下列问题：砷是氮的同族元素，且比氮多2个电子层，砷在元素周期表中的位置：_；AsH3的热稳定性比NH3的热稳定性_(填“强”或“弱”)。As2O3俗称砒霜，As2O3是两性偏酸性氧化物，是亚砷酸(H3AsO3)的酸酐，易溶于碱生成亚砷酸盐，写出As2O3与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式_。 As2S3和HNO3反应如下：As2S310H10NO=2H3AsO43S10NO22H2O，将该反应设计成原电池，则NO2应该在_(填“正极”或“负极”)附近逸出，该极的电极反应式为_。(2) 综合利用CO2对环境保护及能源开发意义重大。Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是_。 a可在碱性氧化物中寻找b可在A、A族元素形成的氧化物中寻找c可在具有强氧化性的物质中寻找解析(1)氮元素在周期表中第二周期，第A族，砷比氮多2个电子层，在第四周期第A族 ；砷的非金属性比氮弱，所以简单氢化物的稳定性比氨气弱。As2O3有两性，性质与氧化铝相似，所以和氢氧化钠反应生成盐和水，离子方程式为：As2O36OH=2AsO3H2O。生成二氧化氮化合价降低，在正极逸出。硝酸根得到电子生成二氧化氮和水，电极反应为：NOe2H=NO2H2O。(2)二氧化碳是酸性氧化物，可以与碱或碱性氧化物反应，所以选ab。答案(1) 第四周期第A族弱 As2O36OH=2AsO3H2O正极NOe2H=NO2 H2O(2)ab 9(9分)(2016皖南模拟)SO2是大气主要污染物之一，为探究SO2气体的还原性，某实验小组的同学利用如图1所示装置进行实验。图1图2(1)装置A中发生反应的离子方程式为_。(2)装置C的作用是_。(3)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3发生了氧化还原反应，取A中的溶液少量，分成两份，并设计了如下实验方案：方案：向第一份溶液中加入少量酸性KMnO4溶液，发现紫红色褪去；方案：向第二份溶液中加入少量KSCN溶液，发现不变红，再加入少量新制的氯水，溶液变红。上述方案中不合理的是_，原因是_。(4)能表明I的还原性弱于SO2的现象是_。(5)该小组同学设计实验模拟测定硫酸工业生产排放的尾气中SO2的体积分数(假设其他气体均难溶于水且不反应)，选用了如图2所示的简易实验装置。若混合气体的流向按从左向右时，装置组装连接的顺序合理的是：混合气体_(填写a、b等仪器接口字母)。你认为下列试剂中，可以用来代替试管中碘的淀粉溶液的是_(填标号)。A酸性KMnO4溶液 BNaOH溶液C溴水 D氨水若碘溶液的浓度为0.05 molL1、体积为30 mL，与SO2气体恰好完全反应时，量筒内水的体积为386.4 mL(已折算为标准状况下的体积)，则SO2的体积分数为_。解析(1)装置A中二氧化硫与铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子，反应的离子方程式为SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H。(2)二氧化硫有毒，会污染空气，所以要有尾气吸收装置，所以装置C的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气。(3)过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色，所以方案不合理。(4)碘能与二氧化硫反应生成碘离子和硫酸根离子，则装置B中蓝色褪色，据此可判断I的还原性弱于SO2。(5)原料气通过碘的淀粉溶液，碘能氧化H2SO3，生成H2SO4 ，吸收二氧化硫气体。通过装置排水量气测定剩余气体体积，连接装置接口顺序为cdbae。二氧化硫具有还原性，可以利用高锰酸钾溶液吸收，且现象明显，氢氧化钠虽能吸收二氧化硫，但无明显现象，溴水可以吸收二氧化硫棕红色褪去，现象明显，氨水可以吸收二氧化硫，但实验无明显现象。写出方程式I2SO22H2O=2ISO4H由已知条件知n(SO2)=n(I2)=0.05 molL10.03 L=0.001 5 mol，即33.6 mL，所以工业原料气总体积为386.4 mL22.4 mL=408.8 mL，其中SO2的体积分数为100%=8%。答案(1)SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H(2)吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气(3)方案过量的二氧化硫能溶于水，也能使高锰酸钾褪色(4)B中蓝色褪色(5)cdbaeA、C8%10(9分)碘是生命体中的必需元素，请根据如下有关碘及其化合物的性质，回答下列问题：(1)实验室中制取少量碘可采用如下方法：KICuSO4CuIK2SO4I2。此反应生成1 mol I2时转移电子的物质的量是_mol。工业生产中，可用智利硝石(含有NaIO3)为原料，与NaHSO3溶液反应后生成碘，写出此反应的离子方程式：_。(2)单质碘与氟气反应可制得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性，研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离(如：2H2OH3OOH)，电离生成的1价阳离子为_，1价阴离子为_。(3)将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500 得到棕色片状固体(AlI3)，此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式：_。(4)设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I、IO，或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。首先取试样加水溶解，分成三份试样：第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中同时存在I和IO，该过程反应的离子方程式为_。第二份试样酸化后，加入淀粉溶液无变化，再加_溶液，溶液变蓝，说明试样中存在I。第三份试样酸化后，如果直接使_试纸变蓝，说明试样存在IO离子。解析(1) 反应生成1 mol I2时转移电子1 mol2=2 mol。NaIO3与NaHSO3溶液反应后生成碘的离子方程式为：2IO 5HSO=3H 5SO I2H2O 。(2)由2H2OH3OOH可推知，2IF5IFIF 。(3) AlI3和Na2CO3溶液发生相互促进水解反应：2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2。(4)碘单质遇淀粉溶液变蓝，第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中I和IO反应生成了碘单质。反应式为5IIO6H=3I23H2O。第二份试样要检验I，酸化后，加入淀粉溶液，还需要加入氧化剂，如FeCl3或H2O2。第三份试样要检验IO，酸化后，还需要加入淀粉和KI，即淀粉KI试纸。答案 (1)22IO5HSO=3H5SOI2H2O(2) IFIF(3) 2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2(4) 5I IO6H=3I23H2O FeCl3或H2O2淀粉KI试纸11(9分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450500 )，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：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反应生成相应的氯化物；c有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/57.712.8315熔点/70.0107.2升华温度/180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：_。(2)装置A中g管的作用是_；装置C中的试剂是_；装置E中的h瓶需要冷却的理由是_。(3)装置E中h瓶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_(填写元素符号)。(4)为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否要滴加指示剂？_(填“是”或“否”)，请说明理由：_。某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000102 mol L1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是_。解析依题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2净化装置，D中发生2Cl2SiSiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由E中可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，即可轻松完成(3)问。(4) 因MnO本来有颜色，故不再需其他指示剂。由关系式 5Fe2MnO 5 1 n(Fe2) 20.00103 L102 molL1可求出25.00 mL试样溶液中n(Fe2)=0.001 mol，所以残留物中铁元素的质量分数w(Fe)=4.48%。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡气压浓H2SO4SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4(3)Al、P(4)否MnO有色，故不需其他指示剂4.48%