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专题检测六(考查范围:专题三 元素及其化合物1619讲非金属元素及其化合物)(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1C12O16Si28Cl35.5Ca40一、选择题(本大题包括20个小题,每小题2分,共40分;每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2018北京顺义检测)氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是()A.海洋中的氮循环起始于氮的氧化B.海洋中的氮循环中属于固氮作用的是C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与D.向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量答案D解析海洋中的氮循环起始于N2NH4+,即起始于氮的还原,A项错误;海洋中的氮循环中属于固氮作用的是,B错误;反硝化作用中N元素化合价降低,被还原,而O2是常见氧化剂,故不需要有O2参与,C项错误;转化关系中若硝酸根离子增多,反硝化作用就会增强,向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量,D项正确。2.(2018成都毕业班摸底)如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法不正确的是()A.硫在自然界中既有游离态又有化合态B.过程宜在土壤的缺氧区实现C.硫元素的循环过程中只有硫的还原D.若生物体有机硫的成键方式为,则过程中S未发生氧化还原反应答案C解析硫在自然界中有游离态和化合态两种存在形态,A项正确;在土壤中缺氧的条件下可实现的转化,B项正确;题图循环过程中、均为硫的氧化,C项错误;结合生物体有机硫中S的成键方式可知,硫元素为-2价,则过程中硫元素化合价未发生变化,D项正确。3.下列有关氯气及其化合物的说法不正确的是()A.因为氯气有毒,有强氧化性,所以可用于杀菌、消毒、漂白B.干燥的氯气和氯水均能使鲜花褪色C.除去氯气中的少量氯化氢,可使气体通过饱和食盐水D.氯气能与大多数金属化合,且一般将变价金属氧化至高价答案A解析氯气用于杀菌、消毒、漂白是因为氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸,干燥的氯气没有这些功能,因此选项A错误;氯气具有漂白性是因为与水反应生成次氯酸,鲜花中含水分,因此干燥的氯气也能使之褪色,选项B正确;由于氯化氢极易溶于水,但氯气也能溶于水,用饱和食盐水除去氯化氢可以降低氯气的溶解量,选项C正确;氯气是一种强氧化剂,能与大多数金属化合,并可将变价金属氧化至高价,选项D正确。4.(2018河北邯郸摸底)汉代器物上的颜料“汉紫”至今尚没有发现其自然存在的记载。20世纪80年代科学家进行超导材料研究时,偶然发现其成分为紫色的硅酸铜钡(化学式:BaCuSi2Ox,Cu为+2价),下列有关“汉紫”的说法不正确的是()A.用盐的形式表示:BaSiO3CuSiO3B.用氧化物形式表示:BaOCuO2SiO2C.易溶于强酸、强碱D.性质稳定,不易褪色答案C解析根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知x为6,硅酸铜钡的化学式为BaCuSi2O6,用盐的形式可表示为BaSiO3CuSiO3,用氧化物形式表示为BaOCuO2SiO2;根据“汉紫”是汉代器物上的颜料可推知,“汉紫”性质稳定,不易褪色;由盐的表达式可推知,其不溶于强碱,故A、B、D项正确,C项错误。5.(2018湖南长沙模拟)下列说法错误的是()A.CCl4可用于鉴别溴水和碘水B.用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2C.用AgNO3溶液可以鉴别KCl溶液和KI溶液D.验证Br2的氧化性强于I2的方法是将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4振荡、静置,可观察到下层液体呈紫色答案B解析Br2(g)和NO2均具有强氧化性,均能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝,故无法鉴别。6.某同学利用下列装置进行有关Cl2性质的实验。下列说法正确的是()A.图量筒中发生了加成反应B.图所示为闻Cl2的气味C.图中生成蓝色的烟D.图,若气球变瘪,证明Cl2可与NaOH溶液反应答案B解析图中Cl2与CH4发生的是取代反应,A项错误;Cl2有毒,闻其气味时应用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘入鼻孔,B项正确;Cu在Cl2中燃烧产生棕黄色的烟,C项错误;若Cl2能与NaOH溶液反应,则瓶内压强变小,在外界大气压作用下,气球会鼓起,D项错误。7.如图所示,从A处通入氯气,关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处干燥的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液不可能是()A.浓硫酸B.NaOH溶液C.饱和Na2SO3溶液D.饱和氯化钠溶液答案D解析打开B阀,C处干燥的红布条逐渐褪色,说明A处通入的Cl2为潮湿的;在关闭B阀时潮湿的Cl2通过了D瓶,C处干燥的红布条没有明显变化,说明D瓶中溶液吸收了Cl2或吸收了Cl2中的水蒸气。8.(2017山东临沂模拟)据报道,科学家通过对稻壳进行控制性热解,可从中提取一种叫做生物质纳米结构二氧化硅的超高活性材料,将少量这种材料掺入混凝土中,即可制备出超高强度的高性能混凝土。下列关于二氧化硅的说法正确的是()A.二氧化硅溶于水生成硅酸,所以二氧化硅属于酸性氧化物B.将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C.因为高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应能放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强D.水晶是比较纯净的二氧化硅,沙子的主要成分是硅酸盐答案B解析二氧化硅为酸性氧化物,但其不溶于水,A项错误;硅酸的酸性比碳酸弱,B项正确,C项错误;沙子的主要成分是二氧化硅,D项错误。9.(2017吉林通化模拟)将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,生成沉淀与通入CO2的量的关系可表示为()答案C解析将足量的CO2不断通入KOH、Ba(OH)2、KAlO2的混合溶液中,发生反应先后顺序为Ba(OH)2+CO2BaCO3+H2O、2KOH+CO2K2CO3+H2O、2KAlO2+CO2+3H2O2Al(OH)3+K2CO3、K2CO3+CO2+H2O2KHCO3、BaCO3+H2O+CO2Ba(HCO3)2,根据物质的溶解性知,沉淀量与通入二氧化碳的关系如图C所示。10.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心地吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口瓶中(如图所示),滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空隙,依次观察到如下现象:滴管内产生红棕色气体,液面下降;滴管内液面上升,气体变成无色;滴管内液面再次下降。下列说法中不正确的是()A.现象中产生的红棕色气体为NO2B.产生现象的原因是NO2与水反应C.产生现象的原因是铜与稀硝酸反应D.最终瓶内溶液中的溶质一定只有Cu(NO3)2答案D解析铜丝与浓硝酸反应产生红棕色气体NO2,A项正确;由于NO2与水反应生成无色气体NO,气体的物质的量减少,液面上升,B项正确;随着反应进行,硝酸变稀,铜与稀硝酸反应生成不溶于水的NO,胶头滴管内液面再次下降,C项正确;最终瓶内溶质除了Cu(NO3)2外,还可能有剩余的HNO3,D项错误。11.氯气用途十分广泛,可用于生产半导体材料硅,其生产的流程如下,下列说法不正确的是()石英砂粗硅四氯化硅纯硅A.是置换反应,是化合反应B.高温下,焦炭与氢气的还原性均强于硅的C.任一反应中,每消耗或生成28 g Si,均转移4 mol电子D.高温下将石英砂、焦炭、氯气、氢气按一定比例混合可得高纯硅答案D解析D项最终得到的是粗硅。12.“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中正确的是()能耗大是该方法的一大缺点整个过程中,只有一种物质可以循环利用“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品A.B.C.D.答案D解析该方法中高温反应炉需要消耗较多能量,对;整个过程中NaOH和CaO均可循环利用,错;从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3,加入CaO后生成CaCO3和NaOH,通过过滤的方法即可分离,错;捕捉到的CO2可与H2反应制备甲醇:CO2+3H2CH3OH+H2O,对。13.将SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀且通入过量SO2沉淀不溶解的是()Ba(OH)2溶液Ba(NO3)2溶液BaCl2溶液Ba(ClO)2溶液A.B.C.D.答案C解析先生成沉淀BaSO3,通入过量SO2后,沉淀溶解生成Ba(HSO3)2;生成BaSO4沉淀;不生成沉淀。14.氮的多样性主要体现在含氮化合物及其性质的多样性上,下列说法正确的是()A.将某白色固体粉末与氢氧化钠浓溶液共热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明原固体中一定含有NH4+B.并不是所有的铵盐都能与烧碱共热生成氨气C.除去NO中混有的少量NO2,可将混合气体通过盛有水的洗气瓶,再用排空气法收集NOD.浓硝酸不论与铜反应,还是与碳反应均体现出硝酸的酸性和强氧化性答案A解析铵盐与烧碱共热都可以产生氨气,B项错误;NO不能用排空气法收集,C选项错误;与碳反应只表现浓硝酸的氧化性,D选项错误。15.(2018永嘉中学检测)化学与科技、医药、工业生产均密切相关。下列有关叙述正确的是()A.2017年4月26日,中国第二艘航母举行下水仪式,该航母使用了素有“现代工业的骨骼”之称的碳纤维。碳纤维是一种新型的有机高分子材料B.离子交换膜在工业上应用广泛,如氯碱工业使用阴离子交换膜C.半导体行业中有一句话:“从沙滩到用户”,计算机芯片的主要材料是经提纯的SiO2D.获得2015年诺贝尔生理学、医学奖的屠呦呦女士用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素,该技术应用了萃取原理答案D解析碳纤维是一种新型的无机非金属材料,A错误;离子交换膜在工业上应用广泛,如为防止氯气与氢氧化钠反应,氯碱工业使用阳离子交换膜,B错误;计算机芯片的主要材料是经提纯的Si,C错误。16.下列说法正确的是()A.碳酸钠是重要化工原料,可用于制玻璃、造纸等B.SO2可用于漂白纸浆、草帽和酸性高锰酸钾溶液C.溴单质只存在于海洋中,因此溴被称为“海洋元素”D.常温下铁遇浓硫酸不反应,因此可用铁槽车储运浓硫酸答案A解析二氧化硫不能漂白酸性高锰酸钾溶液,故B错误;海洋中含有溴元素,不含溴单质,故C错误;常温下铁片遇浓硫酸发生钝化,发生了化学反应,故D错误。依据碳酸钠的用途,可知A正确。17.(2018嘉兴9月份考试)下列说法不正确的是()A.漂白粉露置在潮湿的空气中会变质B.在常温下,单质硅比较稳定,很难与硫酸发生反应C.SO2能使溴水褪色,说明SO2具有漂白性D.工业上常用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜答案C解析漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,露置在潮湿空气中会发生如下反应:Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO,HClO见光或受热易分解,使漂白粉失效,故A说法正确;单质硅的化学性质比较稳定,很难与硫酸反应,故B说法正确;SO2能使溴水褪色,发生反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,体现SO2的还原性,故C说法错误;黄铜矿的主要成分是CuFeS2,工业上常用黄铜矿冶炼金属铜,故D说法正确。18.(2018河南豫南九校联考)美国通用原子能公司(GA)提出的碘硫热化学循环是由反应、三步反应组成的(如下图所示),下列有关说法正确的是()A.设计该循环是为了制取能源气体O2B.整个循环过程中产生1 mol O2的同时产生 44.8 L H2C.图中反应、均为氧化还原反应D.图中反应、均可在常温常压下进行答案C解析O2不是能源气体,A错误;没有说明气体所处的温度和压强,不能确定氢气的体积,B错误;三个反应中都有元素化合价的变化,均为氧化还原反应,C正确;反应是H2SO4分解生成O2、SO2和H2O,不能在常温常压下进行,D错误。19.(2018辽宁大连模拟)某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如图所示。下列说法错误的是()A.X可能含有两种盐B.Y可能含有NH4HSO4C.a是SO3D.(NH4)2S2O8中S的实际化合价不可能为+7答案C解析废气中SO2与氨水的反应有:SO2+2NH3H2O(NH4)2SO3+H2O、SO2+NH3H2ONH4HSO3,A正确;硫酸是强酸,(NH4)2SO3+2H2SO42NH4HSO4+SO2+H2O,B正确;根据B选项中发生的反应可知,产生的气体是SO2,C错误;S最外层电子数为6,最高价为+6价,故不可能是+7价,D正确。20.(2018陕西西工大附中模拟)无色的混合气体甲,可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种,将100 mL甲气体经过如图所示实验的处理,结果得到酸性溶液,而几乎无气体剩余,则甲气体的组成为()A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2C.NH3、NO2、CO2D.NO、CO2、N2答案B解析因是无色混合气体,则NO2一定不存在,A、C两项错误;气体通过浓硫酸体积减小了20mL,混合气体甲中一定含有NH3;又经过系列实验的处理得酸性溶液且通过足量Na2O2后显红棕色,最后通入水中无气体剩余,证明甲气体中无N2,一定存在NH3、NO、CO2,B项正确。二、非选择题(本大题包括5个小题,共60分)21.(6分)已知一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用500 mL 3.00 molL-1的NaOH溶液恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.300 mol。忽略氯气与水反应、盐类水解及溶液体积变化。求:(1)所得溶液中Cl-的物质的量浓度为 molL-1。(2)所用氯气和参加反应的氢气的物质的量之比n(Cl2)n(H2)=。答案(1)2.40(2)53解析由题意分析可知,燃烧所得混合物为HCl和Cl2,NaOH溶液恰好完全吸收,则溶液中的溶质为氯化钠和次氯酸钠,根据钠离子守恒可以求出氯化钠的物质的量。n(NaOH)=3.00molL-10.500L=1.50mol,n(NaCl)=1.50mol-0.300mol=1.20mol,c(Cl-)=1.20mol0.500L=2.40molL-1。Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,来自于氯气生成的氯化钠的物质的量为0.300mol,则来自HCl的氯化钠的物质的量为0.900mol,根据H2+Cl22HCl可知氢气有0.450mol,氯气共有0.750mol,n(Cl2)n(H2)=53。22.(6分)(2018台州中学第一次统练)向一定体积CaCl2 和HCl的混合溶液中逐滴加入浓度为 1.00 molL-1的Na2CO3溶液,反应过程中加入的 Na2CO3溶液的体积与产生沉淀或气体的质量关系如图所示。已知:图中V1V2=12,当加入V2 mL Na2CO3溶液时,所得溶液的浓度为 1.00 molL-1,体积为 200 mL。求:(1)混合溶液中CaCl2和HCl的物质的量之比n(CaCl2)n(HCl)=;(2)m2=g。答案(1)12(2)5.00解析由图像可知,向一定体积CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入浓度为1.00molL-1的Na2CO3溶液,首先发生碳酸钠与盐酸的反应,生成二氧化碳的质量为m1,然后发生碳酸钠与氯化钙的反应,生成碳酸钙的质量为m2。又知V1V2=12,说明盐酸和氯化钙消耗的Na2CO3溶液的体积相等,由两个反应的化学方程式可知,n(CaCl2)n(HCl)=12。当加入V2mLNa2CO3溶液时,所得溶液为氯化钠溶液,其浓度为1.00molL-1,体积为200mL,所以n(NaCl)=0.200mol,由氯离子守恒可以求出n(CaCl2)=0.0500mol、n(HCl)=0.100mol。(1)由上述分析可知,混合溶液中CaCl2和HCl的物质的量之比n(CaCl2)n(HCl)=12。(2)由钙离子守恒可知,n(CaCO3)=n(CaCl2)=0.0500mol,所以m2=0.0500mol100gmol-1=5.00g。23.(16分)某学习小组为了确定铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。请回答有关问题:(1)设计装置A的目的是。(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中的铜丝插入稀硝酸,微热,观察到装置B中的现象是;B中反应的离子方程式为。(3)装置E和F的作用是;为实现此作用,其操作方法是。(4)装置D的作用是。答案(1)产生CO2,赶走装置中的空气,防止B中反应生成的NO与O2反应生成NO2而产生干扰(2)Cu丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色,溶液变蓝3Cu+8H+2NO3-3Cu2+2NO+4H2O(3)验证NO的生成将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明B中反应生成了NO(4)吸收多余的氮氧化物,防止污染空气并防止倒吸解析(1)因烧瓶中有空气,B中反应生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮,利用A装置中反应生成的二氧化碳气体赶走装置中的空气,避免对一氧化氮气体的检验产生干扰。(2)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,现象是Cu丝表面产生气泡,稀硝酸液面上方仍为无色,溶液变蓝,其离子反应方程式为3Cu+2NO3-+8H+3Cu2+2NO+4H2O。(3)NO与氧气能迅速反应生成二氧化氮,故可用空气验证NO的生成。将注射器中的空气推入E中,若气体变为红棕色则说明生成了NO。(4)NO、NO2都有毒,能污染环境,氮的氧化物可用NaOH溶液吸收;D中的球形干燥管可以防倒吸。24.(16分)(2018重庆一模)某课外活动小组欲利用CuO与NH3的反应研究NH3的性质与分子组成,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:(1)仪器a的名称为;仪器b中的试剂不能为下列中的(填字母)。A.氧化钙B.碱石灰C.石灰石D.熟石灰(2)装置B的作用是。(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管中收集到无色无味的气体,写出装置C中发生反应的化学方程式:。(4)实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L(已折算成标准状况),则氨分子中氮原子与氢原子个数的比值为(用含m、n的代数式表示)。答案(1)分液漏斗CD(2)干燥氨气(3)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O(4)9n11.2m解析(1)仪器a为分液漏斗;仪器b中反应的原理是浓氨水与b中的试剂作用产生氨气,该试剂不可能是石灰石和熟石灰。(2)装置A中制得的氨气含有水蒸气,装置B的作用是干燥氨气。(3)装置C中发生CuO与NH3的反应,黑色CuO粉末变为红色固体Cu,CuO中Cu的化合价降低,则NH3中N的化合价升高,量气管中收集到无色无味的气体为N2,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。(4)干燥管D增加的质量mg为生成的H2O的质量,根据氢元素守恒,知n(H)=m18mol2=m9mol,F中的气体为N2,根据氮元素守恒,知n(N)=n22.4mol2=n11.2mol,则氨分子中氮原子与氢原子个数的比值为n11.2m9=9n11.2m。25.(16分)(2018贵州遵义模拟)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比, ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有害的有机氯代物。(1)ClO2有下列两种常用制备方法:方法一:2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2+O2+Na2SO4+2H2O方法一中氧化剂与还原剂的物质的量之比为,其中方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是。(2)消毒时,ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN-,现用ClO2将CN-氧化,生成两种无毒气体,反应的离子方程式为。(3)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.10.8 mgL-1之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:.取一定体积的水样用氢氧化钠溶液调至中性,然后加入一定量的碘化钾,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。.加入一定量的Na2S2O3溶液。(已知:2S2O32-+I2S4O62-+2I-).重复上述操作23次。不同pH环境中粒子种类如图所示:请回答:操作中反应的离子方程式是。确定操作恰好完全反应的现象是。若水样的体积为1.0 L,在操作时消耗了1.010-3molL-1的Na2S2O3溶液10 mL,则水样中ClO2的浓度是mgL-1。答案(1)11方法二制备的ClO2中不含Cl2(2)2ClO2+2CN-N2+2CO2+2Cl-(3)2ClO2+2I-2ClO2-+I2滴入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变为原色0.675解析(1)在方法一中,NaClO3中的Cl元素化合价由+5价降低到+4价,作氧化剂,HCl中有一半Cl元素由-1价升高到0价,作还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为11;方法二中制备的ClO2中不含Cl2,所以方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒。(2)用ClO2将CN-氧化成的两种无毒气体为N2和CO2,根据化合价升降总数相等,结合电荷守恒和原子守恒配平,得离子方程式为2ClO2+2CN-N2+2CO2+2Cl-。(3)自来水近于中性,由图示可知,此条件下粒子种类为ClO2-,ClO2将加入的碘化钾氧化为I2,自身被还原成ClO2-,离子方程式为2ClO2+2I-2ClO2-+I2;加入一定量Na2S2O3溶液,发生反应2S2O32-+I2S4O62-+2I-,当I2全部还原为I-时,蓝色会消失,所以确定操作恰好完全反应的现象是:滴入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原色;由化学反应方程式得关系式:2ClO2I22Na2S2O32mol2moln(ClO2)1.010-3molL-10.01Ln(ClO2)=1.010-5molm(ClO2)=n(ClO2)M(ClO2)=1.010-5mol67.5103mgmol-1=0.675mg,由于水样为1L,所以ClO2的浓度为0.675mgL-1。
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