2022版高考化学大二轮优选习题专题三元素及其化合物专题突破练11常见非金属及其重要化合物

专题突破练11　常见非金属及其重要化合物一、选择题(本题包括7个小题,每小题8分,共56分)1.(2022湖南H11教育联盟高三联考)关于C、N、Si、S等非金属元素及其化合物的下列说法正确的是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.它们都能以游离态存在于自然界中B.浓硫酸可用于干燥H2、H2S等气体,但不能用于干燥氨气C.SO2、氮氧化物的排放会造成酸雨,酸雨的pH≥5.6D.它们的最高价氧化物都能与强碱反应生成含氧酸盐答案D解析硅是亲氧元素,硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在,故A项错误;H2S具有还原性,能被浓硫酸氧化,故B项错误;SO2、氮氧化物的排放会造成酸雨,酸雨的pH<5.6,故C项错误;题给元素的最高价氧化物都是酸性氧化物,都能与强碱反应生成含氧酸盐和水,故D项正确。2.(2022北京四中高三期中)类比(比较)是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质,但类比是相对的,不能违背客观实际。下列说法中不正确的是(　　)A.CO2通入水中生成H2CO3,SO2通入水中生成H2SO3B.CO2通入CaCl2溶液中无明显现象,SO2通入CaCl2溶液中也无明显现象C.足量的CO2通入澄清石灰水中与足量的SO2通入澄清石灰水中现象相同D.CO2通入Ca(ClO)2溶液中生成CaCO3和HClO,SO2通入Ca(ClO)2溶液中生成CaSO3和HClO答案D解析CO2和SO2都是酸性氧化物,与水反应生成对应的酸,A项正确;CO2和SO2通入CaCl2溶液中都不能发生反应,B项正确;CO2和SO28\n都是酸性氧化物,与氢氧化钙反应都应该生成对应的盐(亚硫酸钙和碳酸钙都是白色沉淀)和水,气体过量时都因为生成相应的酸式盐而溶于水,C项正确;HClO有强氧化性,一定会将+4价S氧化为+6价S,所以SO2通入Ca(ClO)2溶液中应该发生氧化还原反应,D项错误。3.下列解释实验过程或事实的反应方程式不正确的是(　　)A.熔融烧碱时,不能使用普通石英坩埚:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2OB.在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2溶液得到I2:2I-+H2O2+2H+I2+O2↑+2H2OC.红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色(或黑色)保护层:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2D.“84消毒液”(有效成分是NaClO)和“洁厕灵”(主要成分是盐酸)混合使用会生成氯气:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O答案B解析熔融烧碱时,不能使用普通石英坩埚,因为二者会发生反应:SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O,A项正确;在海带灰的浸出液(含有I-)中滴加H2O2溶液得到I2:2I-+H2O2+2H+I2+2H2O,B项错误;红热的铁丝与水接触,表面形成蓝黑色(或黑色)保护层四氧化三铁:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,C项正确;“84消毒液”(有效成分是NaClO)和“洁厕灵”(主要成分是盐酸)混合使用发生氧化还原反应生成氯气:ClO-+Cl-+2H+Cl2↑+H2O,D项正确。4.(2022江西抚州临川一中期中卷)葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO32->I->Cl-)。酒样气体溶液数据处理下列说法不正确的是(　　)A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准溶液B.通入N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用了亚硫酸盐的还原性D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I2标准溶液答案A解析二氧化硫具有还原性,可以被氯水氧化为硫酸,但是氯水也可以和氢氧化钠溶液反应,所以此时不能选择NaOH标准溶液,故A项错误;氮气不溶于水,可将溶液中的气体赶出,以减少实验误差,故B项正确;亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根,葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒被氧化,利用了亚硫酸盐的还原性,故C项正确;若试剂A选择碱液,可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐,该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐,试剂B可选择I2标准溶液,故D项正确。8\n5.(2022湖南郴州高三质量检测)甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物,它们的转化关系如图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法错误的是(　　)A.若戊为一种强碱且焰色反应为黄色,则反应①②可能都属于氧化还原反应B.常温下,若丙为无色气体,戊为红棕色气体,则甲、乙可能是铜和稀硝酸C.若甲为硫黄燃烧产物,丁为水,则戊不可用于干燥甲D.若甲为浓盐酸,乙为MnO2,则戊可能使品红溶液褪色答案C解析若戊为一种强碱且焰色反应为黄色,则戊为NaOH,此时甲、乙可能为Na和O2、丙为Na2O2,Na2O2与水反应生成NaOH,故A项正确;若丙为无色气体,戊为红棕色气体,则丙为NO、戊为NO2,铜和稀硝酸反应可生成NO,故B项正确;若甲为硫黄燃烧产物(SO2),丁为水,则乙为O2、丙为SO3、戊为H2SO4,浓硫酸可用于干燥SO2,故C项错误;若甲为浓盐酸,乙为MnO2,则丙为Cl2,Cl2可与水或者碱反应产生具有漂白性的HClO或者次氯酸盐,故D项正确。6.碳跟浓硫酸共热产生的气体X与铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图),下列说法正确的是(　　)A.洗气瓶中产生的沉淀是BaCO3B.在Z导管出来的气体中无CO2C.洗气瓶中产生的沉淀是BaSO3D.在Z导管口有红棕色气体出现答案D解析碳跟浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,铜跟硝酸反应生成二氧化氮气体,同时通入氯化钡溶液中,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸可以氧化二氧化硫生成硫酸,再与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,二氧化碳不反应,所以沉淀为硫酸钡,不是碳酸钡,导管出来的气体有二氧化碳和一氧化氮,一氧化氮遇到空气,和氧气反应生成红棕色的二氧化氮。7.(2022陕西汉中上学期第一次质量检测)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:下列说法不正确的是(　　)A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均属于氧化还原反应B.上述转化中包含了氨气、硝酸、硝酸铵、小苏打、纯碱的工业生产方法C.反应Ⅳ和Ⅵ中的部分产物可在上述流程中循环利用D.反应Ⅴ是先向饱和氯化钠溶液中通CO2至饱和,再通入NH3答案D8\n解析反应Ⅰ是N2+3H22NH3,反应Ⅱ是4NH3+5O24NO+6H2O,反应Ⅲ是2NO+O22NO2,反应Ⅳ是3NO2+H2O2HNO3+NO,都属于氧化还原反应,故A项正确;反应Ⅰ是合成氨、反应Ⅳ生成硝酸,硝酸与氨气生成硝酸铵,反应Ⅴ生成碳酸氢钠,反应Ⅵ生成纯碱,故B项正确;反应Ⅳ中生成的NO和反应Ⅵ中生成的二氧化碳可在上述流程中循环利用,故C项正确;反应Ⅴ应是先向饱和氯化钠溶液中通氨气,再通二氧化碳,故D项错误。二、非选择题(本题包括3个小题,共44分)8.(2022天成大联考高三第二次考试)(14分)某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如下图所示:①先通入N2,然后加热,直至反应结束,整个过程中N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 ②装置B的作用是 　。 (2)该同学认为气体产物中可能含有CO2、CO及SO2,并进行验证,选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。①实验装置连接的合理顺序为A、B、　　　　　　。装置H中黑色粉末是　。 ②能证明产物中有CO的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③若含有SO2,E装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　(用化学方程式说明)。 (3)某同学利用右图装置验证固态产物,能证明固态产物中含有Na2S的现象是　　　　　　　　　　。若实验中发现固态产物完全反应后,锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,说明固体产物中除含Na2S还含有少量的　　　　　　　　　(填一种可能的物质)。 答案(1)①排出装置中的空气并将生成的气体吹出　②安全瓶8\n(2)①FEFCDGHC　CuO　②H中黑色粉末变为红色,其后的C中澄清石灰水变浑浊　③5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4(3)试管中有黑色沉淀　Na2SO3(或Na2S2O3等其他合理答案)解析(1)①碳能够与空气中的氧气反应生成碳的氧化物,为了防止氧气对实验的干扰,先通入N2,然后加热,直至反应结束。因此N2的作用是排出装置中的空气并将生成的气体吹出;②Na2SO4与焦炭高温加热后的产物中可能含有二氧化硫等易溶于水的气体,装置B可以防止因二氧化硫等气体的吸收造成的倒吸;(2)①气体中可能含有CO2、CO及SO2,由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,需要首先检验二氧化硫,然后除去二氧化硫后(一般还应检验SO2是否除尽)再检验二氧化碳,最后除去二氧化碳后检验一氧化碳,检验CO之前要对气体进行干燥,实验装置连接的合理顺序为A、B、F、E、F、C、D、G、H、C;一氧化碳具有还原性,可以使金属氧化物还原,装置H中黑色粉末可以是氧化铜;②H中黑色粉末变为红色,其后的C中澄清石灰水变浑浊,即可证明产物中有CO;③二氧化硫能够使高锰酸钾溶液褪色,反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4;(3)Na2S能够与硫酸反应生成硫化氢气体,硫化氢与硫酸铜溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀;实验中发现固态产物完全反应后,锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,该黄色沉淀应该是硫化氢与二氧化硫反应生成的硫,说明固态产物中除含有Na2S外,还含有少量的Na2SO3或Na2S2O3等。9.(2022北京石景山区高三期末)(15分)某实验小组欲探究浓硝酸的性质。Ⅰ.木炭与浓硝酸反应:(1)甲同学设计了图1装置,认为若有红棕色气体产生就说明木炭与浓硝酸发生了反应。写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式: 　。 (2)乙同学认为红棕色气体不能作为木炭与浓硝酸反应的证据,其理由是　。 (3)乙同学设计了图2装置实验,木炭能燃烧,并产生红棕色气体。针对该实验现象,乙同学做出如下假设:假设a:　　　　　　　　　　　　　　　; 假设b:红热木炭使HNO3分解产生NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃烧;假设c:红热木炭使HNO3分解产生O2,木炭与O2反应而燃烧;假设d:红热木炭使HNO3分解产生NO2和O2,共同促进木炭的燃烧;……(4)设计实验证明假设b成立,请将实验方案补充完整。①实验方法:　　　　　　　　　。 实验现象:木炭在该气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。②根据实验现象写出木炭与此气体反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 8\nⅡ.设计硝酸在不同条件下分解的实验,方案见下表:装置操作及现象先点燃ⅰ处酒精灯,溶液沸腾后没有观察到红棕色气体产生。然后撤走ⅰ处酒精灯,点燃ⅱ处酒精灯并加热试管中部,很快看到大量红棕色气体产生光照8小时,溶液不变黄光照几分钟后看到液面上方出现红棕色,溶液变黄(5)分析上述现象,得出使硝酸成功分解的关键是　。 答案Ⅰ.(1)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O(2)硝酸分解也能产生红棕色NO2气体(3)红热木炭直接和硝酸蒸气反应(4)①将红热的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中②2NO2+2CN2+2CO2Ⅱ.(5)光照或加热硝酸蒸气(或硝酸分子)分解解析(1)木炭与浓硝酸反应产生红棕色气体二氧化氮,同时碳被氧化生成二氧化碳,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;(2)硝酸分解也能产生红棕色NO2气体,故红棕色气体不能作为木炭与浓硝酸反应的证据;(3)加热浓硝酸,硝酸上面的红热木炭能燃烧,并产生红棕色气体。故可能为红热木炭直接与硝酸蒸气反应;红热木炭使HNO3分解产生NO2,NO2可能具有助燃性,木炭燃烧;红热木炭使HNO3分解产生O2,木炭与O2反应燃烧;红热木炭使HNO3分解产生NO2和O2,共同促进木炭的燃烧;(4)①实验方法:将红热的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中;实验现象:木炭在该气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。据此可知反应的化学方程式为2NO2+2CN2+2CO2;(5)根据设计实验加热硝酸溶液沸腾后,点燃ⅱ处酒精灯并加热试管中部,很快看到大量红棕色气体产生,应该是加热硝酸蒸气或硝酸分子分解;光照一段时间,试管充满硝酸蒸气,再光照几分钟后看到液面上方出现红棕色,溶液变黄。综上可得光照或加热硝酸蒸气(或硝酸分子)可使硝酸成功分解。10.(2022江西抚州临川一中期中)(15分)硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。其部分性质如表:物质熔点/℃沸点/℃其他性质SO2Cl2-54.169.1①易水解,产生大量白雾②易分解:SO2Cl2SO2↑+Cl2↑8\n回答下列问题:Ⅰ.实验室合成硫酰氯要先制取干燥的氯气。制备干燥纯净的氯气所用仪器如图1:图1图2(1)圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)上述图1中制备Cl2的仪器的连接顺序是:e接　　,　　接　　,　　接　　,　　接　　(按气流方向,用小写字母表示)。 Ⅱ.催化合成硫酰氯的实验装置如图2(夹持仪器已省略):(3)仪器B冷却水的进口为　　(填“a”或“b”),活性炭的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)装置D除干燥气体外,另一作用是　　　　　。若缺少D,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)某同学建议将收集器A放在冰水中冷却,你认为该同学的建议是否合理,为什么?　　　　　　　　。 答案(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)d　c　a　b　i　h　g　(3)a　催化剂(4)通过观察气泡控制气体流速　SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl　(5)合理,防止硫酰氯分解解析Ⅰ.(1)圆底烧瓶中发生的反应为二氧化锰氧化氯化氢生成氯气的反应,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)实验室由二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气,制得的氯气中混有水蒸气和HCl气体,用饱和食盐水吸收氯化氢气体,用浓硫酸吸收水蒸气,为充分吸收杂质气体,导气管应长进短出,用排空气法收集氯气,氯气密度比空气大,收集氯气时导气管要长进短出,最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染空气。则连接顺序为e接d,c接a,b接i,h接g;Ⅱ8\n.(3)根据采用逆流的冷凝效果好,所以冷凝管中的冷却水进口为a,活性炭的作用是催化剂;(4)D装置中的浓硫酸用来干燥气体,防止硫酰氯水解,同时还可以通过观察气泡控制气体流速;若缺少D,硫酰氯会水解为硫酸和盐酸,反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2OH2SO4+2HCl;(5)硫酰氯受热易分解,因此可将收集器A放在冰水中冷却。8