安徽省2022届高考化学二轮复习专题 微题型13 常见非金属单质及其化合物的性质及实验探究

安徽2022届高考化学二轮复习专题微题型13[题型专练]1．科学家预测，氨有望取代氢能，成为重要的新一代绿色能源。下列有关说法不正确的是(　　)A．液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2OB．液氨具有腐蚀性和毒性，在使用过程中要防止液氨泄漏C．氨气比空气密度小，标准状况下密度约为0.76g·L－1D．氨气与氢气相比，优点在于氨气不容易发生爆炸，使用时更安全解析　A项的反应产物中NO为有毒气体。答案　A2．(2022·深圳调研)下列说法正确的是(　　)A．SO2和Cl2都能使品红溶液褪色，且加热后均恢复原色B．SiO2是酸性氧化物，能与NaOH溶液反应C．紫色石蕊试液滴入SO2水溶液中，先变红后褪色D．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有SO解析　Cl2使品红溶液褪色后，加热不能恢复原色，A错；SiO2是酸性氧化物，与NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2O，B对；SO2不能使指示剂褪色，C错；若原溶液中含有Ag＋，也会生成白色沉淀(AgCl)，D错。答案　B3．下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的组合是(　　)①活性炭　②氯水　③二氧化硫　④臭氧　⑤过氧化钠　⑥双氧水A．①②④B．②③⑤C．②④⑤⑥D．①②③④⑤⑥解析　漂白原理分三种类型：(1)化合型，如SO2；(2)氧化型，如HClO、H2O2、Na2O2、NaClO、O3；(3)吸附型，如活性炭。此题6种情况下，①与其他5种试剂的原理不同，③SO2也与其他5种原理不同，其余的②④⑤⑥属同一类，故C选项符合题意。答案　C4．(2022·广东六校联考)下列推断正确的是(　　)A．CO2和CH4都是引起“温室效应”的气体B．Na2O、Na2O2的组成元素相同，故与CO2反应的产物也相同C．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在D．分别向新制氯水和久置氯水中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后溶液都呈红色解析　Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2，Na2O和CO2反应只生成Na2CO3，B错误；NO易和空气中的O2反应生成NO2，C错误；新制氯水中的次氯酸有漂白性，加入少量紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色，D错误。答案　A5．据报道，科学家通过对稻壳进行控制性焚烧热解，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中，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-7-\nB．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，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解析　SiO2是酸性氧化物，但不溶于水；硅酸的酸性比碳酸弱；沙子的主要成分是SiO2。答案　B6．二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用所作的判断，其中正确的是(　　)①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O②SiO2＋2CSi＋2CO↑③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑a．反应①中SiO2作为玻璃的主要成分被消耗，用于雕刻玻璃b．反应②中SiO2表现为氧化性c．反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性d．反应④中SiO2将挥发性的酸酐从其盐中置换出来e．反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应A．aceB．bdeC．cdeD．dab解析　通常用氢氟酸来雕刻玻璃，与之对应的反应是③，因此a判断错误；c判断也错误，因为酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物，这正好与反应①对应；反应②是一个置换反应，其中二氧化硅被还原，表现出氧化性，b判断正确；反应④是一个复分解反应，用难挥发的二氧化硅制取易挥发的二氧化碳，d判断正确；反应⑤中硅的化合价和氧的化合价都没有改变，因此二氧化硅没有参加氧化还原反应，e判断也正确，所以答案为B。答案　B7．(2022·梅州质量预测)下列化学实验事实及其结论都正确的是(双选)(　　)选项实验事实结论A将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO的氧化性比H2SO4强B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔表面氧化铝熔点高于铝CSiO2可以和NaOH溶液及HF溶液反应SiO2属于两性氧化物D将SO2通入溴水中，溴水褪色SO2具有漂白性解析　SO2与HClO反应生成H2SO4，是由于HClO的强氧化性比H2SO4强，A项正确；氧化铝的熔点高于铝，故熔融的铝能被固体氧化铝膜包住，B项正确；SiO2是酸性氧化物，C项错误；SO2通入溴水中发生的是氧化还原反应，表现SO2的还原性，D项错误。答案　AB8．(2022·中山市期末统考，9)某气体X中可能含有NH3、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种。已知将X通入硝酸银溶液中会产生淡黄色、不溶于稀硝酸的沉淀，若将X通入澄清石灰水中则没有沉淀产生。则下列有关气体X的说法正确的是(　　)A．一定含有溴化氢、二氧化碳B．可能含有二氧化碳C．一定不含氨气、氯气D．可能含有二氧化碳和氯气-7-\n解析　将X通入硝酸银溶液中会产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀，说明X中含有HBr；HBr和NH3、Cl2都能反应而不能共存，所以X中一定不含NH3和Cl2；若混合气体中HBr的量较多，则若含有少量CO2时通入澄清石灰水中也没有沉淀产生，故X中可能含有CO2。答案　BC9．(2022·汕头市)某研究性学习小组在查阅资料时发现：化工厂常用氨气来检验氯气是否泄漏。于是他们设计实验探究氯气与氨气之间的反应。制备气体的实验装置有(可重复选用)：实验药品有：a.MnO2(s)　b．浓盐酸　c．浓氨水　d．KClO3(s)　e．碱石灰f．浓硫酸　g．饱和食盐水　h．NaOH(s)　i．消石灰请回答下列问题。(1)利用上述实验装置与药品制备干燥氨气，应选用的装置有________(填字母序号)。(2)制取干燥氯气的装置由A、B、B组装而成，则B中应装的试剂依次是________(填字母序号)，A中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________。(3)为使氯气、氨气在如图所示装置中充分混合并反应，在a口通入的气体是________，若氨气量较多，则瓶内会出现大量白烟，该白烟为__________________________。(4)已知，在水溶液中能发生反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl，若氯气过量，氯气与氨气反应生成两种化合物，其中一种化合物分子的空间构型与NH3相似，则该反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。解析　由于题中未提供铵盐，故不能用铵盐与消石灰来制备氨气。可用浓氨水与碱石灰[或消石灰、NaOH(s)]来制备氨气。因A装置为不加热制气装置，故用浓盐酸与KClO3(s)制备Cl2。由于氨气的密度比氯气的密度小，故应在a口通入氨气，在b口通入氯气，这样两种气体能充分混匀。答案　(1)A、C　(2)g、f　KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O(3)氨气(NH3)　氯化铵(NH4Cl)　(4)3Cl2＋NH3===NCl3＋3HCl10．(2022·潮州模拟)实验室制取SO2的反应原理为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。请用下列装置设计一个实验，以测定SO2转化为SO3的转化率：-7-\n(1)这些装置的连接顺序(按气体从左到右的方向)是________→________→________→________→________→________→________→________(填各接口的编号)。(2)实验时甲橡皮管的作用与原理是____________________________________________________________________________________________________________________。(3)从乙处均匀通入O2，为使SO2有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)Ⅳ处观察到的现象是__________________________________________________________。(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO2的转化率会________(填“增大”、“不变”或“减小”)。(6)用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O2一段时间后，称得Ⅲ处增重mg，则本实验中SO2的转化率为________。解析　(1)依据题中信息，装置的连接顺序是a→h→i→b(c)→c(b)→f→g→d。(2)原理：平衡压强，使分液漏斗和烧瓶内气压相同；作用：使浓硫酸能顺利流下。(3)为使SO2的转化率提高，应先加热Ⅱ中催化剂，再向Ⅰ中滴入浓硫酸。(4)Ⅳ处观察到的现象为试管底部有固体生成。(5)在Ⅰ处大火加热，SO2的转化率会减小。(6)依据转化率公式，即可求出SO2的转化率。答案　(1)a　h　i　b(c)　c(b)　f　g　d(2)作用：使浓硫酸能顺利流下；原理：平衡压强，使分液漏斗和烧瓶气压相同(3)先加热Ⅱ中催化剂，再向Ⅰ中滴入浓硫酸(4)试管底部有固体生成　(5)减小(6)(1－)×100%11．(2022·惠州市三模，33)Na2SO3在空气中易被氧化而变质。某同学为证明Na2SO3有还原性，从一瓶长期存放的Na2SO3固体中取出少量溶于水，滴入一定量的烧碱溶液和少许溴水，振荡后溶液变为无色。(1)在碱性溶液中，Br2与Na2SO3反应的离子方程式：__________________________________________________________。(2)反应后，溶液含有SO、SO、Br－、OH－等阴离子，下表是某同学鉴定其中SO、SO和Br－的实验报告，请完成未填完的部分。限选试剂：2mol·L－1盐酸；1mol·L－1H2SO4溶液；1mol·L－1BaCl2溶液；1-7-\nmol·L－1Ba(NO3)2溶液；CCl4、新制饱和氯水、品红溶液。编号实验操作预期现象和结论步骤①取少量待测液于试管中，加入过量的2mol·L－1盐酸，再滴加适量1mol·L－1BaCl2溶液有白色沉淀生成，证明待测液中含SO步骤②步骤③(3)为测定上述样品的纯度，该同学取10.0g试样，配成250mL溶液，取25.00mL所配溶液，用0.10mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定至终点。离子反应为2MnO＋5SO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O，重复操作三次，每次消耗0.10mol·L－1KMnO4溶液的体积分别为20.02mL、20.00mL和19.98mL。①该试样中Na2SO3的质量分数为________(结果保留3位有效数字)；②操作时，若未用0.10mol·L－1的酸性KMnO4溶液润洗滴定管，会导致测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“没有影响”)。解析　(1)溶液褪色说明SO与Br2发生了氧化还原反应，结合氧化还原反应规律知氧化产物、还原产物一定为SO、Br－，再结合电荷守恒及介质为碱性可知还有OH－参与反应，同时有H2O生成，由此可写出与Na2SO3溶液反应的离子方程式。(2)结合有关离子的性质知需加入盐酸，排除SO干扰，利用BaCl2溶液检验SO；然后另取少量待测溶液加入足量盐酸排除SO，然后选用氯水(或氯水、CCl4)，通过观察溶液颜色变化(或萃取后观察CCl4层颜色变化)来判断Br－的存在；最后另取少量待测溶液，加入足量盐酸，再滴加品红溶液，通过品红溶液褪色(SO与H＋反应产生H2SO3导致)来判断SO的存在。(3)①三次操作消耗KMnO4溶液的平均值为20.00mL，利用方程式可知10.0g样品中含有m(Na2SO3)＝0.10mol·L－1×0.020L××126g·mol－1×250mL/25.00mL＝6.30g，故其质量分数为6.30g÷10.0g×100%＝63.0%。②若未用KMnO4溶液润洗滴定管，则引起KMnO4溶液浓度变小，导致消耗体积变大，因此所求Na2SO3质量偏大，故使测定结果偏高。答案　(1)SO＋Br2＋2OH－===H2O＋SO＋2Br－(2)实验操作预期现象与结论步骤②方法1：取少量步骤①中上层清液于试管中，加入少量氯水，观察溶液的颜色(若再加入CCl4，振荡，静置观察颜色也可)溶液呈橙黄色，证明待测液中含有Br－(下层液体呈橙红色，证明待测液中含Br－)方法2：另取少量待测液于试管中，加入足量的2mol·L－1盐酸直到不产生气泡为止，再加入少量氯水，观察溶液的颜色(若再加入四氯化碳，振荡，静置后观察颜色也可)溶液呈橙黄色，证明待测液中含Br－(下层液体呈橙红色，证明待测液中含Br－)步骤③方法1：取出步骤①中适量上层清液于试管中，滴入1～2滴品红溶液，观察溶液的颜色红色褪去，则存在SO，红色不褪去，则不存在SO方法2：另取少量待测液于试管中，加入过量2mol·L－1盐酸，再滴入1～2滴品红溶液，观察溶液的颜色红色褪去，则存在SO，红色不褪去，则不存在SO(3)①0.630或(63.0%)　②偏高[对点回扣]1．有关非金属单质考查的常见易错点-7-\n(1)Cl2与Fe反应只生成FeCl3，S与Fe反应生成FeS，O2与Fe点燃生成Fe3O4。(2)新制氯水中含有H＋、Cl－、Cl2、HClO等多种微粒，具有多重性质：酸性、漂白性、强氧化性。(3)Cl2与碱、水发生歧化反应，1molCl2与足量NaOH反应转移电子数为NA；1molCl2溶于水转移电子数小于NA。Cl2与还原性物质反应，1molCl2转移2NA个电子。(4)一般情况，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。Si的还原性大于C，但C在高温下还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑。2．非金属氧化物中的注意点(1)SiO2是酸性氧化物却能和氢氟酸反应：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。(2)SO2通入BaCl2溶液中无明显现象，滴加NaOH溶液(或氨水)、新制氯水(或HNO3等)均有沉淀生成，前者生成BaSO3沉淀，后者生成BaSO4沉淀。(3)CO2、SO2通入澄清石灰水中均会出现“先有白色沉淀，后白色沉淀消失”的现象。要检验SO2中混有的CO2，须先除去CO2中的SO2，即利用SO2的还原性，选用酸性KMnO4溶液或溴水；若检验CO2、SO2混合物中SO2、CO2的存在，一般顺序为检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2。(4)SO2漂白性的特殊性：选择性(不能使指示剂漂白)、暂时性(化合漂白，不稳定)。(5)NO和NO2之间能相互转换。NO2与N2O4之间也能相互转换：2NO2N2O4。3．常见气体总结(1)常见有色气体：NO2(红棕色)、Cl2(黄绿色)、F2(淡黄绿色)、溴蒸气(红棕色)；(2)常见有毒气体：SO2、H2S、NO、NO2、CO、Cl2等；(3)常见易液化气体：Cl2、SO2、NH3等。4．新制氯水、久置氯水、液氯的比较名称新制氯水久置氯水液氯物质类别混合物混合物纯净物微粒种类Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－H2O、H＋、Cl－、OH－Cl2主要性质黄绿色溶液，能导电，有酸性、漂白性、强氧化性即为稀盐酸，无色溶液，只有强酸性黄绿色液体，不导电，有Cl2的氧化性5．NH3的两种制法(1)加热浓氨水①反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O②装置如图(2)浓氨水中加固态碱性物质①反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。-7-\n②装置如下图6．硫的转化相同价态的含硫化合物间，是通过酸碱反应规律联系在一起的：H2,硫化氢H2,氢硫酸NaH,硫氢化钠Na2,硫化钠O2,二氧化硫H2O3,亚硫酸NaHO3,酸式盐Na2O3,正盐-7-