高考化学二轮复习 第一部分 专题三 元素及其化合物 第11讲 非金属及其化合物（含解析）

专题三 元素及其化合物第11讲 非金属及其化合物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，所以推广使用无磷洗涤剂可以减少水污染，正确；B.臭氧做氧化剂，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，错误；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郴州一模)某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH，下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)()A该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl22OH=ClClOH2OB该消毒液的pH约为12：ClOH2OHClOOHC该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：2HClClO=Cl2H2OD该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOHClO=HClOCH3COO解析：A.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式正确；B.次氯酸钠中的次氯酸根离子水解，溶液的pH为11，而现在pH12，是因为溶液中含有氢氧化钠，错误；C.氯化钠和次氯酸钠在酸性环境中发生氧化还原反应生成氯气，氯气有毒，正确；D.醋酸的酸性比次氯酸强，所以醋酸能与次氯酸钠反应生成次氯酸，漂白性增强，正确。答案：B3已知常温常压下在1 L水中可溶解40 L NO2， NO2能与NaOH溶液发生反应：2NaOH2NO2=NaNO3NaNO2H2O。以下各种尾气吸收装置中，不适合吸收NO2气体的是()解析：由于常温常压下在1 L水中NO2可溶解40 L，即极易溶于水，所以在吸收装置中需要防止倒吸，只有B中不能防止倒吸。答案：B4(2015课标全国卷)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是()A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收答案：C5(2015海南卷)单质Z是一种常见的半导体材料，可由X通过如图所示的路线制备，其中X为Z的氧化物，Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：(导学号 58870057)(1)能与X发生化学反应的酸是_；由X制备Mg2Z的化学方程式为_。(2)由Mg2Z生成Y的化学反应方程式为_，Y分子的电子式为_。解析：Z为半导体单质，则Z是Si元素；Si可与氢氟酸反应；其氧化物为二氧化硅，根据反应的流程图可知，二氧化硅与Mg反应生成Mg2Si，Mg2Si与盐酸反应生成的Y为氢化物，则Y的分子式是SiH4，加热分解可得到Si单质。答案：(1)氢氟酸SiO22MgO2Mg2Si(2)Mg2Si4HCl=2 MgCl2SiH4。【考纲再现】【错题记录】1.常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)。(1)了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用。(2)了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响。2以上各部分知识的综合应用。1(2016江苏卷)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()ASO2具有氧化性，可用于漂白纸浆BNH4HCO3受热易分解，可用作氮肥CFe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂DAl2O3熔点高，可用作耐高温材料解析：SO2漂白纸浆是利用SO2与有机物生成无色物质的性质，A错误；铵盐可用作氮肥，不是利用其受热易分解的性质，B错误；Fe2(SO4)3作净水剂，是由于Fe3水解生成Fe(OH )3胶体，可吸附水中的悬浮物并沉降，C错误；Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，D正确。答案：D2(2016重庆模拟)下列各项叙述、都正确且二者的原理最相似的是()(导学号 58870151)选项叙述I叙述IIAFeS难溶于水，却溶于稀硝酸CaCO3难溶于稀硫酸，却溶于醋酸B浓硝酸要密封保存在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：D3(2016江苏卷)在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是()ASiO2SiCl4SiBFeS2SO2H2SO4CN2NH3NH4Cl(aq)DMgCO3MgCl2(aq)Mg解析：A.SiO2与盐酸不反应，错误；B.SO2和H2O反应生成H2SO3，错误；C.N23H22NH3、NH3HCl=NH4Cl，正确；D.金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁，错误。答案：C4(2016南阳模拟)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()A是氨气发生装置B是氨气发生装置C是氨气吸收装置D是氨气收集、检验装置解析：装置中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，选项A错误；装置中的漏斗放置过低，不能防止倒吸，选项C错误；装置中的试管口应放一团干燥的棉花，选项D错误。答案：B5(2016商丘二模)X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图所示的转化关系，下列判断正确的是()A若图中反应均为非氧化还原反应，当W为一元强碱时，则X可能是NaAlO2B若图中反应均为非氧化还原反应，当W为一元强酸时，则X可能是NH3C若图中反应均为氧化还原反应，当W为非金属单质时，则Z可能是CO2D若图中反应均为氧化还原反应，当W为金属单质时，则Z可能是FeCl3解析：由转化关系可知X可与W连续反应生成Y、Z，X也可与Z直接反应生成Y。A.若X为NaAlO2，与NaOH不反应，故A错误；B.若X为NH3，与一元强酸反应生成铵盐，只生成一种产物，Y与W不能再反应，故B错误；C.若Z为CO2，W为非金属单质，X可为C，W为O2，Y为CO，故C正确；D.若Z为FeCl3，W为金属单质，应为Fe，X为Cl2，但氯气与铁反应只生成FeCl3，Y不能为FeCl2，故D错误。答案：C6(2016浙江卷)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()(导学号 58870152)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：B7把一定质量的铁完全溶解于某浓度的硝酸中收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO。向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液充分反应，经过滤、洗涤后，把所得沉淀加热至质量不再减少为止。得到固体质量不可能为()A18 gB24 gC30 g D36 g解析：根据题意可知在反应过程中Fe失去的电子与硝酸得到的电子的物质的量相等。最后所得到的固体为Fe2O3。n(e)0.3 mol10.2 mol30.9 mol。若Fe全部为2价，则n(Fe)0.45 mol，根据Fe元素守恒，m(Fe2O3)(0.45 mol2)160 g/mol36 g，若Fe全部为3价，则n(Fe)0.3 mol。m(Fe2O3)(0.3 mol2)160 g/mol24 g，若Fe被氧化的价态为2、3两种价态，则最后得到的固体的质量在36 g24 g 之间。因此最后得到固体质量不可能为18 g。答案：A8(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：(导学号 58870153)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。 氮元素化合价降低，故NO2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 As2O36OH2AsO3H2O正极NOe2H=NO2H2O(2)ab9(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，右图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KMnO 4溶液 BNaOH溶液C溴水 D氨水若碘溶液的浓度为0.05 mol/L、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，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，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、排水量测定氮气的体积，连接装置接口顺序为：cdbae；二氧化硫具有还原性，可以利用酸性高锰酸钾溶液吸收，且现象明显，氢氧化钠溶液虽能吸收二氧化硫但无明显现象，溴水可以吸收二氧化硫使其棕红色褪去，现象明显，氨水可以吸收二氧化硫，但无明显现象；写出方程式I2SO22H2O=2ISO4H由条件知n(SO2)n(I2)=0.05 mol/L0.03 L0.001 5 mol，即33.6 mL，所以工业原料气总体积为 386.4 mL33.6 mL420.0 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，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色(4)B中蓝色褪色(5)cdbaeA、C8%10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：(导学号 58870154)(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时转移的电子是_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(类似于：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时转移的电子是2 mol。NaIO3与NaHSO3溶液反应生成碘的离子方程式为：2IO5HSO=3H 5SOI2H2O。(2)由2H2OH3OOH可推知，2IF5IFIF 。(3)AlI3和Na2CO3溶液发生相互促进的水解反应：2Al33CO3H2O2Al(OH)3 3CO2。(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=3H 5SOI2H2O(2)IF IF(3)2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2(4) 5IIO6H =3I23H2OFeCl3或H2O2淀粉KI试纸11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：(导学号 58870155)(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/L 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中发生反应2Cl2SiSiCl4，生成的SiCl4在h中冷凝，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水；由题中信息粗硅中含铁、铝、硼、磷等杂质，即可完成(3)问。(4) 因MnO本来有颜色，故不再需要其他指示剂。由关系式 5Fe2 MnO51n(Fe2)20.00103 L102 mol/L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)100%4.48%。答案：(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡气压浓H2SO4SiCl4沸点较低，用冷却液冷凝可得到液态SiCl4(3)Al、B、P(4)否MnO有色，故不需其他指示剂4.48%