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1、第 11 讲非金属单质及其化合物一、小题对点练一、非金属单质及其化合物的性质及用途1(2014海淀模拟)下列有关物质用途的说法，不正确的是()。A二氧化硫常用来漂白纸浆B漂粉精可用于游泳池的消毒C晶体硅常用于制作光纤制品D干冰和碘化银可用于人工降雨解析制作光纤制品的是二氧化硅，C项错误。答案C 2下列有关物质性质的描述和该性质的应用均正确的是()。A氨气具有氧化性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏B氢氟酸具有强酸性，用氢氟酸蚀刻玻璃C二氧化硫具有还原性，用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气D铜的金属活泼性比铝的弱，可用铜罐代替铝罐贮运浓硝酸解析A项，用浓氨水检验氯气管道是否漏气是因为发生反应：3Cl28NH
2、36NH4ClN2，生成了白烟，体现了氨气的还原性，错误；B项，氢氟酸具有弱酸性，用氢氟酸蚀刻玻璃发生的反应为SiO24HFSiF4 2H2O，没有体现氢氟酸的酸性，错误；C项，用二氧化硫水溶液吸收溴蒸气时发生反应Br2SO22H2O=2HBr H2SO4；体现了 SO2的还原性D项，常温下浓硝酸能使铝钝化，表面生成致密的氧化膜，形成保护层，可以用铝罐贮运浓硝酸，而常温下铜能与浓硝酸发生反应而溶解。答案C 3(2014济南模拟)下列实验过程中，始终无明显现象的是()。ANO2通入 FeSO4溶液中BCO2通入 CaCl2溶液中CNH3通入 AlCl3溶液中DSO2通入 Ba(NO3)2溶液中解
3、析A项，NO2与水反应生成硝酸，硝酸可将Fe2氧化为 Fe3，溶液由浅绿色变为黄色，不符合；B项，碳酸的酸性比盐酸弱，故CO2与 CaCl2溶液不反应，符合；C项，氨气溶于水得到氨水，Al33NH3H2O=Al(OH)3 3NH4，生成白色沉淀Al(OH)3不溶于氨水，不符合；D项，SO2H2OH2SO3，在酸性环境下，硝酸将H2SO3氧化为 H2SO4，生成白色沉名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 9 页 -淀 BaSO4，不符合。答案B 4C、Si、S都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列关于其单质及其化合物的说法中正确的是()。A三种元素在自然界中既有游离态又有
4、化合态B二氧化物都属于酸性氧化物，能与碱反应而不能与任何酸反应C最低价的气态氢化物都具有还原性，易与O2发生反应D其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4H2SiO3H2CO3解析A 项，Si 元素性质活泼，具有亲氧性，在自然界中无游离态，错误；B 项，SiO2能与 HF反应，错误；C项，C、Si、S三种元素低价态气态氢化物分别为CH4、SiH4、H2S，都具有还原性，易与O2发生反应，正确；D项，非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强：H2SO4H2CO3 H2SiO3，错误。答案C 二、非金属单质及其化合物的相互转化5X、Y、Z 三种不同物质有如图所示的转化关系，则X不可能
5、是()。AAl2O3BSiO2CCO2DNH4Cl 解析将四个选项代入，若X为 Al2O3，则 Y为 NaAlO2，Z 为 Al(OH)3，A项符合题意；若X为 SiO2，则 Y为硅酸钠，Z 为硅酸，B项符合题意；若X为 CO2，则 Y为碳酸钠，Z 为碳酸氢钠，C项符合题意；若X为 NH4Cl，则 Y为一水合氨，Z 为 NH4Cl，与题目要求“X、Y、Z三种不同物质”不符，故D项不正确。答案D 6(2014南昌二模)X、Y、Z 是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是()。选项X Y Z 甲乙名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-
6、第 2 页，共 9 页 -A H2Si Cl2SiCl4HCl B Mg C O2CO2MgO C Zn Fe Cl2FeCl2ZnCl2D O2N2H2NH3H2O 解析解答本题时，可将选项代入框图逐一验证，因为Fe 与 Cl2反应生成的是FeCl3而不是 FeCl2，所以 C项不符合。答案C 三、非金属单质及其化合物的实验探究7(2014郑州模拟)用如图所示装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂)。气体a b c d CO2稀盐酸CaCO3饱和 Na2CO3溶液浓 H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH 溶液浓 H2
7、SO4SO2稀 H2SO4Cu 品红溶液浓 H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH 溶液浓 H2SO4上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是()。ACO2BCl2CSO2DH2解析制备 CO2时不能用饱和碳酸钠溶液吸收其中HCl，因为 CO2也能溶于饱和碳酸钠溶液中，A错误。除去 Cl2中混有的HCl 气体不能用NaOH 溶液，因为 Cl2也能与 NaOH 溶液反应，B错误。铜与稀硫酸不反应，不能用于制备SO2，C错误。答案D 8(2014冀州期中)用 4 种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系中错误的是()。选项操作及现象溶液A 通入 CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失
8、；再Ca(OH)2溶液名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 9 页 -加入足量NaOH溶液，又变浑浊B 通入 CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C 通入 CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D 通入 CO2，溶液没有明显变化，再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液解析将 CO2通入 Na2SiO3溶液中，反应生成不溶性的硅酸，CO2过量时，硅酸不溶解，故B项错误。答案B 9如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质推压到甲针筒内，进行表中所列的4个不同实验(气体体积在同温同压下测定)
9、。下列说法正确的是()。实验序号甲针筒内物质乙针筒内物质1 10 mL HCl 10 mL NH32 30 mL NO210 mL H2O(液)3 20 mL HBr 10 mL Cl24 10 mL CCl410 mL NH3A.上述 4 个实验均发生了氧化还原反应B实验 2，甲针筒内最终的无色气体是NO C实验 3，甲针筒内充满黄绿色气体D实验 4，甲针筒内活塞将向右移动解析选项 A，实验 1 发生的反应是化合反应，反应前后各种元素的化合价都没有发生变化，所以是非氧化还原反应。选项B，NO2与 H2O发生反应3NO2H2O=2HNO3NO，所以甲针筒内最终的无色气体是NO。选项 C，HBr
10、 和 Cl2反应生成HCl 和红棕色的Br2蒸气。选项D，NH3是极性分子，不溶于非极性溶剂CCl4，故甲针筒内活塞将向左移动。答案B 二、大题冲关练10(2014福建理综，25)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：实验一焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取 Na2S2O5。装置中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3SO2=Na2S2O5名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 9 页 -(1)装置中产生气体的化学方程式为_ _。(2)要 从装 置 中 获 得 已 析 出 的 晶 体，可采 取的
11、 分离 方法 是_ _。(3)装置用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序号)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明 NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是_(填序号)。A测定溶液的pH B加入 Ba(OH)2溶液C加入盐酸D加入品红溶液E用蓝色石蕊试纸检测(5)检验 Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 9 页 -_ _。实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO
12、2计算)的方案如下：(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2I22H2O=H2SO42HI)按上述方案实验，消耗标准 I2溶液 25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离 SO2计算)为_g L1。在上述实验过程中，若有部分HI 被空气氧化，则测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。解析(1)装置中浓H2SO4与 Na2SO3发生复分解反应制取SO2，其化学方程式为Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2 H2O。(2)装置中已有晶体析出，可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。(3)食盐水和浓H2SO4不能吸收SO2，故 b、c 错误；a 项，瓶口封闭易造成实验事
13、故，错误；d 项，既能吸收SO2，又能防止发生倒吸，正确。(4)HSO3电离显酸性，水解显碱性，要证明HSO3的电离程度大于水解程度，则证明NaHSO3溶液显酸性即可，故可通过测定溶液的 pH，或用蓝色石蕊试纸检测等方法。(5)Na2S2O5晶体被空气氧化的产物为Na2SO4，故可通过检验SO24离子来检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，其具体方案为：取少量 Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明Na2S2O5晶体已被氧化。(6)根据滴定反应的化学方程式：SO2I22H2O=H2SO4 2HI，可 计 算 葡 萄 酒 中
14、 抗 氧 化 剂 的 残 留 量，即SO2的 含 量 为0.010 00 mol L 10.025 00 L 64 gmol10.100 0 L0.16 g L1。若有部分HI 被氧化生成 I2，则滴定时消耗标准液的体积偏小，则测得结果偏低。答案(1)Na2SO3 H2SO4(浓)=Na2SO4 SO2 H2O(或Na2SO32H2SO4(浓)=2NaHSO4SO2 H2O)(2)过滤(3)d(4)A、E(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成(6)0.16偏低11(2014青岛模拟)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用
15、焦炭与二氧化硅的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 9 页 -混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和 CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4AlCl3FeCl3沸点/57.7 315 熔点/70.0 升华温度/180 300 请回答下列问题：(1)写出装置A 中发生反应的离子方程式：_，装置D 的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是_。(2)装置 C中的试剂是 _；D、E间导管短且
16、粗的原因是_。(3)G 中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH、Cl和 SO24。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。【提出假设】假设1：只有 SO23；假设 2：既无 SO23也无 ClO；假设 3：_。【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3 mol L1 H2SO4、1 mol L 1 NaOH、0.01 mol L1 KMnO4、溴水、淀粉KI、品红等溶液。取少量吸收液于试管中，滴加3 mol L1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c 三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：序号操作可能出现的现象结论向 a 试管中
17、滴加几滴_溶液若溶液褪色则假设 1 成立若溶液不褪色则假设 2 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 9 页 -或 3 成立向 b 试管中滴加几滴_溶液若溶液褪色则假设 1 或 3 成立若溶液不褪色假设 2成立向 c 试管中滴加几滴_溶液_ 假设 3成立解析(1)装置 A为实验室制Cl2的装置，反应的离子方程式为MnO24H2Cl=Mn2Cl2 2H2O，依题意，装置 D中反应是焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成 SiCl4和 CO，方程式为SiO22C2Cl2=SiCl42CO；(2)装置 C为干燥 Cl2的装置，装的试剂是浓H2SO4，由于实验过程中，Si
18、Cl4中会混有AlCl3、FeCl3等杂质，根据表中数据，AlCl3、FeCl3易凝结成固体，为防止堵塞导管，所以D、E 间导管短且粗；(3)G 中吸收尾气主要是Cl2，当 Cl2不足时为假设1：只有 SO23；当 Cl2恰好反应时为假设2：既无SO23也无 ClO；当 Cl2过量时为假设3：只有 ClO。要探究SO23用氧化剂，因其具有还原性，要探究 ClO用还原剂，因其具有氧化性，结合可能出现的现象和结论，向 a 试管中滴加几滴0.01 molL1KMnO4或溴水；向b 试管中滴加几滴品红溶液；向c 试管中滴加几滴淀粉KI 溶液，现象为溶液变为蓝色。答案(1)MnO2 2Cl 4H=Mn2
19、 Cl2 2H2O SiO22C2Cl2=SiCl4 2CO(2)浓硫酸防止生成物中的AlCl3、FeCl3等杂质凝结成固体堵塞导管(3)只有 ClO溴水(或 0.01 mol L 1KMnO4溶液)品红溶液淀粉 KI 溶液若溶液变为蓝色12(2014江苏化学，19)实验室从含碘废液(除 H2O外，含有CCl4、I2、I等)中回收碘，其实验过程如下：(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I，其离子方程式为_；该操作将I2还原为 I的目的是 _。(2)操作 X的名称为 _。(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为 2，缓慢通入Cl2，在 40 左
20、右 反 应(实 验 装 置 如 图 所 示)。实 验 控 制 在 较 低 温 度 下 进 行 的 原 因 是_；锥形瓶里盛放的溶液为_。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 9 页 -(4)已知：5SO232IO32H=I25SO24H2O。某含碘废水(pH 约为 8)中一定存在I2，可能存在I、IO3中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I、IO3的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在；_。实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。解析(1)SO23具有还原性，I2具有氧化性
21、，二者发生氧化还原反应：SO23I2H2O=SO242I2H。由流程图可知还原I2的下一步操作是分离出CCl4，由于 I2易溶于CCl4而难溶于水，而I易溶于水而难溶于CCl4，所以将 I2还原为 I的目的是使CCl4中的 I2进入水溶液中。(2)由于 CCl4与水互不相溶，故分离出CCl4的操作X 为分液。(3)若温度高了，氯气在水中的溶解度小，不利于将I氧化为I2，且生成的I2易升华，也可能进一步被氯气氧化为其他物质。锥形瓶中液体的作用是吸收没有反应完的氯气或升华出去的碘蒸气，故应用氢氧化钠溶液吸收。(4)检验 I应加入氧化剂(如 Fe3、H2O2等)将 I氧化成 I2，再用淀粉溶液检验I
22、2的存在；由题给反应可知，检验IO3应利用 SO23将 IO3还原为 I2，再用淀粉溶液检验I2的存在。答案(1)SO23I2H2O=2ISO242H使 CCl4中的碘进入水层(2)分液(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止 I2升华或防止I2进一步被氧化)NaOH 溶液(4)从水层取少量溶液，加入12 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I。另从水层取少量溶液，加入1 2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO3；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO3名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 9 页 -