(江蘇專版)2020版高考化學一輪復習 專題檢測(三)非金屬及其化合物(含解析).doc
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專題檢測(三) 非金屬及其化合物 一、選擇題(每小題有1~2個選項符合題意) 1.為建設“藍天常在、青山常在、綠水常在”的美麗中國,國務院頒布了《水污染防治行動計劃》。下列做法不利于該目標實現(xiàn)的是( ) A.推廣使用無磷洗滌劑 B.用O3替代Cl2作飲用水消毒劑 C.用工業(yè)污水直接灌溉農(nóng)田 D.含Cr3+的廢水用適量石灰處理后排放 解析:選C A項,磷元素可以造成水體富營養(yǎng)化,推廣使用無磷洗滌劑可以減少水污染,正確;B項,臭氧作氧化劑,產(chǎn)物是水,沒有污染,正確;C項,工業(yè)污水含有很多有害物質(zhì),可以造成水污染,錯誤;D項,Cr3+和石灰水反應生成Cr(OH)3沉淀,除去Cr3+的水可以排放,正確。 2.化學與科學、技術、社會、環(huán)境等密切相關。下列說法不正確的是( ) A.酸雨降落到地面上后其pH會逐漸變小是因為酸雨中的亞硫酸被緩慢氧化 B.光纜在信息產(chǎn)業(yè)中有廣泛應用,制造光纜的主要材料是二氧化硅 C.“嫦娥二號”研制過程中使用了大量的復合材料 D.玻璃中含有的酸性氧化物SiO2可與NaOH溶液反應,故可用NaOH溶液雕刻工藝玻璃上的紋飾 解析:選D 酸雨降落到地面上pH逐漸變小的原因是SO2與H2O反應生成的H2SO3具有還原性,在空氣中與O2發(fā)生緩慢氧化生成強酸H2SO4,導致雨水酸性增強,pH變小;用于雕刻工藝玻璃上紋飾的是氫氟酸而不是NaOH溶液。 3.(2019溧水中學模擬)下列有關物質(zhì)性質(zhì)和用途具有對應關系的是( ) A.二氧化硅熔點高,可用于制光導纖維 B.濃硫酸具有脫水性,可用于干燥氣體 C.次氯酸鈣具有強氧化性,可用于消毒殺菌 D.氯化鐵易水解,可用于腐蝕銅制線路板 解析:選C 二氧化硅晶體能對光產(chǎn)生全反射,能傳遞光信號,所以二氧化硅晶體可用于制光導纖維,與熔點無關,故A錯誤;濃硫酸具有吸水性,可用作干燥劑,與硫酸的脫水性無關,故B錯誤;次氯酸鈣具有強氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,可用于消毒殺菌,故C正確;氯化鐵能與Cu反應生成氯化銅和氯化亞鐵,反應中氯化鐵作氧化劑,應用了氯化鐵的氧化性,與水解無關,故D錯誤。 4.有a、b、c、d、e五種氣體,進行下列實驗,a、b、c、d、e依次可能是( ) (1)a和b混合 氣體變紅棕色 (2)c和d混合 產(chǎn)生白煙 (3)c和e分別通入少量溴水中 溴水都變成無色透明的液體 (4)b和e分別通入氫硫酸中 都產(chǎn)生淡黃色渾濁 A.O2、NO、HCl、NH3、CO2 B.O2、NO、NH3、HCl、SO3 C.NO、O2、NH3、HCl、SO2 D.HCl、CO2、NH3、H2S、CH4 解析:選C a和b混合后氣體變成紅棕色,可知a和b分別為NO與O2中的一種;b通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色沉淀,則b為O2,a為NO;c和d混合產(chǎn)生白煙,則c和d分別為NH3、HCl中的一種;c通入少量溴水中溴水變成無色透明的液體,則c為NH3,d為HCl;e通入少量溴水中,溴水變成無色透明的液體,e通入氫硫酸中產(chǎn)生淡黃色渾濁,則e為SO2。 5.(2019海安高級中學模擬)在給定的條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉化均能實現(xiàn)的是( ) A.Al2O3AlCl3溶液Al B.NH3NO2HNO3 C.SiO2Na2SiO3溶液H2SiO3 D.SSO2H2SO4 解析:選C 鋁是活潑金屬,不能通過電解氯化鋁溶液制取鋁,工業(yè)上采用電解熔融氧化鋁冶煉鋁,故A錯誤;氨氣催化氧化生成NO,不能直接生成NO2,故B錯誤;二氧化硅是酸性氧化物,和氫氧化鈉溶液反應生成硅酸鈉溶液,硅酸酸性比碳酸弱,向硅酸鈉溶液中通入CO2,生成硅酸沉淀,兩步反應都能實現(xiàn),故C正確;二氧化硫和水反應生成亞硫酸,亞硫酸被氧化生成硫酸,二氧化硫和水不能一步轉化為硫酸,故D錯誤。 6.甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)之間存在如圖所示轉化關系,且甲、乙、丙均含有相同的某種元素。 下列推斷錯誤的是( ) A.若甲為焦炭,則丁可能是O2 B.若甲為N2,則丙可能是NO2 C.若甲為Cl2,則丁可能是Fe D.若甲為NaOH溶液,則丁可能是CO2 解析:選B 若甲為焦炭,丁是O2,乙是CO,丙是CO2,CO2和焦炭反應又生成CO,A正確;甲為N2,丙是NO2時,丁是O2,乙是NO,NO2和N2反應不能生成NO,B錯誤;甲為Cl2,丁是Fe時,乙是FeCl3,丙是FeCl2,F(xiàn)eCl2又可與Cl2反應生成FeCl3,C正確;甲為NaOH溶液,丁是CO2時,乙為Na2CO3,丙為NaHCO3,符合轉化關系,D正確。 7.在實驗探究課上,同學們積極思考,共設計出如圖所示四種實驗方案用以驗證濃硫酸的吸水性,其中在理論上可行的是( ) A.①②③④ B.①②③ C.①③④ D.②③④ 解析:選A 由于濃硫酸吸水后會有熱量放出,圖①通過觀察溫度計溫度的上升來驗證;圖②可通過膽礬晶體變白說明濃硫酸具有吸水性;圖③通過觀察KNO3晶體析出說明濃硫酸具有吸水性;圖④可通過觀察導管末端液面上升說明燒瓶內(nèi)水蒸氣被濃硫酸吸收導致氣壓下降。 8.將X氣體通入BaCl2溶液中,未見沉淀生成,然后通入Y氣體,有沉淀生成,X、Y不可能是( ) 選項 X Y A SO2 H2S B Cl2 CO2 C NH3 CO2 D SO2 Cl2 解析:選B A項,在溶液中SO2和H2S反應生成單質(zhì)硫沉淀:2H2S+SO2===3S↓+2H2O;B項,Cl2與BaCl2溶液不反應,再通入CO2,酸性條件下不能反應生成BaCO3沉淀;C項,NH3與BaCl2不反應,但再通入CO2,則可生成 BaCO3沉淀:2NH3+H2O+CO2+BaCl2===BaCO3↓+2NH4Cl;D項,在溶液中SO2可與Cl2反應:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4,反應生成的H2SO4可與BaCl2反應生成BaSO4沉淀:BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl。 9.實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗,最合理的選項是( ) 選項 a中的物質(zhì) b中的物質(zhì) c中收集的氣體 d中的物質(zhì) A 濃氨水 CaO NH3 H2O B 濃硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 濃鹽酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 解析:選B A項,NH3收集用向下排空氣法,不符合;C項,銅和稀硝酸反應不能產(chǎn)生NO2,且NO2的吸收不能用水,可以用NaOH溶液;D項,用濃鹽酸與MnO2反應制Cl2需要加熱,本裝置不能滿足。 10.(2019海安高級中學模擬)下列實驗或原理不能達到實驗目的的是( ) 解析:選D 2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,能達到實驗目的,A正確;氯氣溶于水,Cl2+H2OH++Cl-+HClO,在飽和食鹽水中上述平衡向左移,氯氣溶解度減小,幾乎不溶解,而氯化氫在水中溶解度極大,可以溶于飽和食鹽水,能達到實驗目的,B正確;Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,能達到實驗目的,C正確;氯氣與水反應的生成物次氯酸可以漂白pH試紙,不能達到實驗目的,D錯誤。 二、非選擇題 11.(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。 [查閱資料] (NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃時分解產(chǎn)物不同。 [實驗探究] 該小組擬選用如下列各圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)。 實驗1:連接裝置A—B—C—D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.500 0 mol L-1鹽酸70.00 mL)。通入N2排盡空氣后,于260 ℃加熱裝置A一段時間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色。取下裝置B,加入指示劑,用0.200 0 molL-1 NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00 mL。經(jīng)檢驗滴定后的溶液中無SO。 (1)儀器X的名稱是________。 (2)滴定前,下列操作的正確順序是________(填字母編號)。 a.盛裝0.200 0 molL-1 NaOH溶液 b.用0.200 0 molL-1 NaOH溶液潤洗 c.讀數(shù)、記錄 d.查漏、清洗 e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面 (3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是________mol。 實驗2:連接裝置A—D—B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通過N2排盡空氣后,于400 ℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO,無SO。進一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。 (4)檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SO、無SO的實驗操作和現(xiàn)象是_________________________________________________________。 (5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是________。 (6)(NH4)2SO4在400 ℃分解的化學方程式是___________________________________。 解析:(1)儀器X為圓底燒瓶。(2)對滴定管的使用:先查漏、清洗干凈,再用待裝液潤洗,趕走氣泡再調(diào)零,最后讀數(shù),故順序為dbaec。(3)0.200 0 molL-1 NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00 mL,故消耗的鹽酸為0.200 0 molL-10.025 L= 0.005 mol,裝置B盛0.500 0 molL-1鹽酸70.00 mL,n(HCl)=0.500 0 molL-10.07 L= 0.035 mol,HCl~NH3,因此B裝置吸收的NH3物質(zhì)的量為0.035 mol-0.005 mol=0.03 mol。(4)檢驗溶液中有SO、無SO的操作:取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣體。(5)根據(jù)觀察到裝置A、D之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體,則說明白色固體只能是(NH4)2SO3,即氣體中含有NH3和SO2,SO2被NaOH溶液吸收,故B裝置中的稀鹽酸吸收的是NH3。(6)根據(jù)實驗現(xiàn)象和氧化還原反應的原理可知,產(chǎn)物有NH3、N2、H2O和SO2,故反應的化學方程式為3(NH4)2SO43SO2↑+4NH3↑+N2↑+6H2O↑。 答案:(1)圓底燒瓶 (2)dbaec (3)0.03 (4)取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣體 (5)NH3 (6)3(NH4)2SO43SO2↑+4NH3↑+N2↑+6H2O↑ 12.某學生為了測定部分變質(zhì)的Na2SO3樣品的純度,設計了如下實驗: 回答下列問題: (1)寫出A裝置中玻璃儀器的名稱:______________________________、______________、______________ 。 (2)實驗開始后,寫出B中反應的離子方程式:________________________________。 (3)C中的現(xiàn)象是____________________,E裝置的作用是 ________________________________________________________________________。 (4)按下圖所示稱取一定量的Na2SO3樣品放入A裝置的燒瓶中,滴入足量的H2SO4完全反應。然后將B中完全反應后的溶液與足量的BaCl2溶液反應,過濾、洗滌、干燥,得白色沉淀23.3 g,則原樣品中Na2SO3的純度為______(精確到0.1%)。 解析:測定原理為Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑、MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O、Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl、BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl,可得關系式為Na2SO3~BaSO4。樣品的質(zhì)量為(10+10+5-0.2)g=24.8 g,其中Na2SO3的質(zhì)量為m=126 gmol-1=12.6 g,故Na2SO3樣品的純度為100%≈50.8%。 答案:(1)圓底燒瓶 分液漏斗 酒精燈 (2)Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO (3)紅色鮮花褪色 吸收未反應的氯氣、二氧化硫等有毒氣體 (4)50.8% 13.工業(yè)上設計將VOSO4中的K2SO4、SiO2雜質(zhì)除去并回收得到V2O5的流程如下,請回答下列問題: (1)步驟①所得廢渣的成分是____________(寫化學式),操作Ⅰ的名稱_______。 (2)步驟②、③的變化過程可簡化為(下式R表示VO2+,HA表示有機萃取劑):R2(SO4)n (水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4(水層) ②中萃取時必須加入適量堿,其原因是______________________________________。 ③中X試劑為______________。 (3)⑤的離子方程式為________________________________________________。 (4)25 ℃時,取樣進行實驗分析,得到釩沉淀率和溶液pH之間關系如下表: pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 釩沉淀率(%) 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3 結合上表,在實際生產(chǎn)中,⑤中加入氨水,調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為___________;若釩沉淀率為93.1%時不產(chǎn)生Fe(OH)3 沉淀,則溶液中c(Fe3+)<______________。(已知:25 ℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.610-39) (5)該工藝流程中,可以循環(huán)利用的物質(zhì)有____________ 和____________。 解析:(1)將含有K2SO4、SiO2雜質(zhì)的VOSO4樣品溶于水,SiO2不溶于水,步驟①過濾得廢渣的成分是SiO2;將難溶性固體與溶液分離的操作是過濾,故操作Ⅰ的名稱為過濾。(2)根據(jù)化學工藝流程知步驟②為萃取,即平衡:R2(SO4)n(水層)+2nHA(有機層)2RAn(有機層)+nH2SO4(水層)正向移動,故萃取時必須加入適量堿,其原因是加入堿中和硫酸,促使平衡正向移動,提高釩的萃取率;步驟③為反萃取,上述平衡逆向移動,故加入的X試劑為H2SO4。(3)含有VO2+、SO的水中加入氧化劑KClO3可以把+4價的VO2+氧化為+5價的VO,步驟⑤中加入氨水,VO與氨水反應生成NH4VO3沉淀,發(fā)生反應的離子方程式為NH3H2O+VO===NH4VO3↓+OH-。(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知pH為1.7、1.8時釩沉淀率最高,故調(diào)節(jié)溶液的最佳pH為1.7~1.8;若釩沉淀率為93.1%,則pH=2.0,c(H+)=10-2molL-1,c(OH-)=10-12molL-1,此時不產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,則溶液中c(Fe3+)<==2.610-3molL-1。(5)根據(jù)流程示意圖可知該工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有氨氣(或氨水)和有機萃取劑。 答案:(1)SiO2 過濾 (2)加入堿中和硫酸,促使平衡正向移動,提高釩的萃取率[或類似表述,如提高RAn(有機層)的濃度、百分含量等] H2SO4 (3)NH3H2O+VO===NH4VO3↓+OH- (4)1.7~1.8(或1.7、1.8其中一個) 2.610-3molL-1 (5)氨氣(或氨水) 有機萃取劑 14.(2019常州一中模擬)某工廠以硝酸為原料生產(chǎn)亞硝酸鈉,其工藝流程如圖所示: 已知:Na2CO3+NO+NO2===2NaNO2+CO2。 (1)“分解塔”中SO2從塔底進入,硝酸從塔頂噴淋,其目的是________________________________________________________________________。 (2)“分解塔”中的溫度不宜過高,其原因是________________________________________________________________________。 (3)按一定計量比在“分解塔”中通SO2和噴入硝酸,若反應后生成的NO與NO2物質(zhì)的量之比恰好1∶1,則“分解塔”中發(fā)生反應的化學方程式為________________________________________________________________________。 (4)“分解塔”中的硝酸濃度不宜過大的原因是_______________________________。 (5)為提高氮氧化物的轉化率,可向“尾氣”中通入一定量的________氣體,再通入“吸收塔”中,實現(xiàn)循環(huán)吸收。 (6)“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外,還含有的溶質(zhì)為_______________________________________________________________(填化學式)。 解析:(1)“分解塔”中SO2從塔底進入,硝酸從塔頂噴淋,采取逆向吸收,接觸更充分,吸收效果更好。(2)因硝酸不穩(wěn)定,受熱易分解,“分解塔”中的溫度不宜過高。(3)由題給信息可知反應物為硝酸和二氧化硫,生成物為物質(zhì)的量之比為1∶1的NO與NO2、硫酸等,則反應的方程式為2HNO3+2SO2+H2O===NO+NO2+2H2SO4。(4)濃硝酸的還原產(chǎn)物是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物是NO,故當硝酸濃度過大,主要還原生成NO2,導致亞硝酸鈉產(chǎn)率降低;若硝酸濃度過低,分解塔中出來的主要是NO,亞硝酸鈉產(chǎn)率也低。(5)吸收塔中尾氣的成分主要是NO和NO2,故可以通入適量的O2,再進入吸收塔,循環(huán)吸收。(6)由碳酸鈉與酸反應的原理可知“吸收塔”所得溶液中除含有NaNO2、NaNO3和少量Na2CO3外,還含有NaHCO3。 答案:(1)使SO2氣體被充分吸收 (2)硝酸受熱會揮發(fā)、分解 (3)2HNO3+2SO2+H2O===NO+NO2+2H2SO4 (4)硝酸濃度過大,氮氧化物中NO2含量高,導致亞硝酸鈉產(chǎn)率降低(或硝酸鈉含量過高) (5)O2 (6)NaHCO3- 配套講稿:
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