1、1第 10 讲 常见非金属及其化合物一、选择题(本题包括 8 个小题,每小题 6 分,共 48 分)1.2017 年 3 月 22 日是第二十五届“世界水日”,联合国确定 2017 年“世界水日”的宣传主题是“Wastewater”(废水)。下列做法错误的是( )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达标后排放答案 C解析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,A 正确。臭氧作氧化剂,产物是水,没有污染,B 正确。工业污水含有很多有害物质,可以造成水污染,C 错误。铬离子和石灰水反应生成氢
2、氧化铬沉淀,达标后可以排放,D 正确。2.(2017 海南高考,2)分别将足量下列气体通入稀 Na2S 溶液中,可以使溶液变浑浊的是( )A.CO B.SO2 C.HCl D.CO2答案 B解析 CO 不与 Na2S 发生反应,因此没有沉淀产生,A 错误。SO 2具有弱氧化性,与 Na2S 发生氧化还原反应,即 SO2+2S2-+4H+ 3S+2H 2O,B 正确。利用强酸制弱酸,即发生 2H+S2- H2S,没有沉淀产生,C错误。不产生沉淀,D 错误。3.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是( )A.汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的 CO 和 NO 反应生成 N2
3、和 CO2B.向煤中加入适量石灰石,使煤燃烧产生的 SO2最终生成 CaSO3,可减少对大气的污染C.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维D.大量燃烧化石燃料排放的废气中含 CO2、SO 2,从而使雨水的 pH=5.6 形成酸雨答案 A解析向煤中加入适量石灰石,可使煤燃烧产生的 SO2最终生成 CaSO4,B 错误。制造光导纤维的材料是二氧化硅,而不是硅单质,C 错误。CO 2不是形成酸雨的物质,酸雨的 pH5.6,D 错误。4.将 22.4 g 铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,若反应只收集到 0.2 mol NO2和 0.3 mol NO,下列说法正确的是( )A.反应后生成的盐只有 Fe(NO
4、3)3B.反应后生成的盐只有 Fe(NO3)2C.反应后生成的盐为 Fe(NO3)2和 Fe(NO3)3,其物质的量之比为 13D.反应后生成的盐为 Fe(NO3)2和 Fe(NO3)3,其物质的量之比为 31答案 C解析反应中铁失电子,N 得电子生成 NO2和 NO,生成 0.2 mol NO2时得 0.2 mol 电子,生成 0.3 -3mol NO 时得 30.3 mol=0.9 mol 电子,硝酸共得 1.1 mol 电子;而 n(Fe)= =0.4 22.4 56-12mol,1.1 mol 电子由 0.4 mol 铁提供,每生成 1 mol Fe3+提供 3 mol 电子,每生成
5、1 mol Fe2+提供 2 mol 电子。设 Fe(NO3)2的物质的量为 x,Fe(NO3)3的物质的量为 y联立方程组:2+3=1.1(电子守恒)+=0.4(铁守恒) 解得: x=0.1 mol,y=0.3 mol所以, nFe(NO3)2 nFe(NO3)3=13。5.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如图所示,下列说法不正确的是( )A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B.反应、和的氧化剂一定相同C.的产物可在上述流程中被再次利用D.中发生反应:NH 3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3+NH 4Cl答案 B解析氮气和氢气可以合成氨,所以甲是氮气,氨气和二氧化碳通入饱和
6、氯化钠溶液中可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,加热分解 NaHCO3可以得到碳酸钠;氨气和氧气反应,催化氧化得到 NO,NO 遇到氧气变为二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和 NO,硝酸和氨气反应得到氮肥硝酸铵,所以乙是NO,丙是 NO2,丁是 NaHCO3。甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素,A 正确;反应、和的氧化剂分别是氧气、氧气和二氧化氮,B 错误;二氧化氮和水反应生成硝酸和 NO,NO 可在上述流程中被再次利用,C 正确;氨气和二氧化碳通入饱和氯化钠溶液可以析出溶解度较小的碳酸氢钠晶体,反应的化学方程式为 NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3+NH 4Cl,D 正确。6.(2
7、018 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 C3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。7.(2017 北京理综,12)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(
8、) A.由中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明中木炭与浓硝酸产生了反应C.由说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.的气体产物中检测出 CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应答案 D解析图中产生的红棕色气体应为 NO2和 O2的混合气体,原因是灼热的碎玻璃促进了硝酸的分解,A项正确;图中的气体可能是红热的木炭促进了硝酸分解生成的,也可能是木炭与浓硝酸反应生成的,B 项正确;图中,由于红热的木炭没有插入浓硝酸中,但仍有红棕色气体产生,说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体 NO2为还原产物,C 项正确;图中气体产物中的二氧化碳也可能是硝酸分解产生的
9、O2与红热的木炭反应生成的,D 项错误。8.将 0.4 mol 混合气体(混合气体中甲、乙的体积比为 11)通入 50 mL 1 molL-1的丙溶液中,无沉淀产生的是( )选项 甲 乙 丙A Cl2 SO2 Ba(NO3)2B HCl CO2 Ca(OH)2C NH3 SO2 Ba(OH)2D NO2 SO2 BaCl2答案 B解析向硝酸钡溶液中通入氯气、二氧化硫,会生成硫酸钡沉淀,A 错误。 n(HCl)=0.2 mol,n(CO2)=0.2 mol,nCa(OH)2=0.05 mol,HCl 先与 Ca(OH)2反应,且 HCl 过量,生成的 CaCl2与 CO2不反应,B正确。NH 3
10、与 SO2通入 Ba(OH)2溶液中,会生成亚硫酸钡沉淀,C 错误。NO 2与 SO2通入 BaCl2溶液中,最终会生成硫酸钡沉淀,D 错误。二、非选择题(本题包括 3 个小题,共 52 分)9.(16 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,写出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”)。 As 2O3俗称砒霜,As 2O3是两性偏酸性氧化物,是亚砷酸(H 3AsO3)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: 4。 A
11、s 2S3和 HNO3反应如下:As 2S3+10H+10N 2H3AsO4+3S+10NO2+2H 2O,将该反应设计成原电池,-3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。Li 2O、Na 2O、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答案(1)第四周期第A 族 弱As 2O3+6OH- 2As +3H2O3-3正极 N +2H+e- NO2+H 2O-3(2)AB解析(1
12、)氮元素位于周期表中第二周期第A 族,砷比氮多 2 个电子层,位于第四周期第A 族;砷的非金属性比氮的弱,所以简单氢化物的稳定性比氨气的弱。As 2O3有两性,性质与氧化铝相似,所以与氢氧化钠反应生成盐和水,离子方程式为 As2O3+6OH- 2As +3H2O。氮元素得电子化合3-3价降低,NO 2在正极逸出。电极反应为 N +2H+e- NO2+H 2O。(2)二氧化碳是酸性氧化物,可以-3与碱或碱性氧化物反应,所以选 AB。10.(18 分)某化学学习小组为了探究镁与二氧化硫的反应产物,进行如下实验:.设计如图所示装置完成镁与二氧化硫的反应实验。(1)实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备 S
13、O2,利用的是浓硫酸的 (填字母)。 A.强氧化性 B.强酸性C.脱水性 D.腐蚀性(2)B 装置中试剂的名称是 ;E 装置的作用是 。 (3)有同学认为可以拆去 D 装置,你认为 (填“能”或“不能”)拆去 D 装置,理由是 。 .探究燃烧的反应产物(4)反应后取 C 装置中的固体粉末进行如下实验:实验现象:G 装置中产生黑色沉淀,I 装置中黑色粉末变红色,J 装置中白色粉末变蓝色。5写出 G 装置中发生反应的离子方程式: ;I、J 装置中的现象说明固体中含有 (填化学式)。 (5)取出 F 装置烧瓶中的混合物,经过滤、干燥得到少量固体粉末,为了探究固体粉末的成分,选择下列装置进行实验:气体
14、从左至右,选择所需装置,正确的连接顺序为 (填字母)。 能证明固体粉末是硫黄的实验现象是 。 (6)经实验测定,镁在二氧化硫中燃烧的产物有硫化镁、硫和氧化镁。如果 m(MgO) m(MgS) m(S)=2074,写出镁与 SO2在加热条件下反应的化学方程式: 。 答案(1)B(2)浓硫酸 吸收尾气中的 SO2,防止空气中的 CO2与 Mg 反应(3)能 D 装置与盛有固体试剂的装置相连,不会发生倒吸(4)Cu2+H2S CuS+2H + Mg(5)d、c、a、b 品红溶液褪色(6)5Mg+2SO2 4MgO+MgS+S解析(1)浓硫酸与亚硫酸钠发生复分解反应,在该反应中浓硫酸表现出强酸性。(2
15、)用浓硫酸干燥SO2,尾气中的 SO2用碱石灰吸收。(3)本实验中加热装置与盛有固体试剂的装置连接,不需要安全瓶。(4)F 装置中 MgS 与稀硫酸发生反应 MgS+H2SO4 MgSO4+H2S,硫酸铜溶液用于检验 H2S,H2S 是弱酸。氧化铜被还原成铜,无水硫酸铜变蓝色,说明固体与稀硫酸反应有氢气产生,即固体中含有未反应的镁粉。(5)题给装置中没有用于干燥氧气的装置,如果选择过氧化氢溶液制氧气,不能得到干燥的氧气。实验中,应该用干燥的氧气与硫反应,故选择高锰酸钾制氧气。装置连接顺序为制氧气、氧气与硫反应、检验 SO2、吸收尾气。(6)根据质量之比计算物质的量之比, n(MgO) n(Mg
16、S) n(S)=411,由产物的物质的量之比可以直接写出反应的化学方程式。11.(2018 重庆一模)(18 分)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6(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
17、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+2NH 3 3Cu+N2+3H2O (4)911.2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+2NH 3 3Cu+N2+3H2O。(4)干燥管 D 增加的质量 m g 为生成的 H2O 的质量,根据氢元素守恒,知 n(H)= mol2= 18 9mol,F 中的气体为 N2,根据氮元素守恒,知 n(N)= mol2= mol,则氨分子中氮原子与氢原22.4 11.2子个数的比值为 。11.29= 911.2
