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1、解密07 非金属及其化合物一、选择题1(2021·启东高三联考)2020年9月，我国作出对于全球减排具有里程碑意义的承诺：2060年实现碳中和。碳中和是指直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排、碳捕集与封存等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。下列有关说法正确的是( )ACO2是导致温室效应和酸雨的主要气体B煤的液化、气化主要是为了减少CO2的排放CCO2催化加氢合成低碳烯烃属于化合反应DCO2分子间有间隔，故可将其压缩液化后封存2(2021·安徽省”皖南八校“高三联考)下列关于非金属及其化合物的说法错误的是( )A液氮汽化时要吸收
2、大量的热，可用作制冷剂B向氯水中加入碳酸氢钠粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HC用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色D铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸充分反应，消耗的还原剂与氧化剂的物质的量之比相同3(2021·潍坊市统考高三化学质量检测)硫元素最常见和最稳定的一种同素异形体是黄色的正交型，1912年E.Beckmann由硫在碘中的冰点降低法测得它含有S8分子。1891年，M.R.Engel用浓盐酸和硫代硫酸盐的饱和溶液在0下作用首次制得了一种菱形的硫，后来证明含有S6分子。下列说法正确的是( )AS6和S8分子都是由S原子组成，所以它们是一种物质BS6和S8分子分别与铁粉反应，所得产
3、物不同CS6和S8分子分别与过量的氧气反应可以得到SO3D等质量的S6和S8分子分别与足量的KOH反应，消耗KOH的物质的量相同4(2021·吉林省德惠市实验中学、前郭五中等九校高三联考)下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是()A硫黄矿制备硫酸经历两步：SO2/点燃，SO3H2SO4B酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中C在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，发生的反应为2CaCO32SO2O22CO22CaSO4D土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有还原性5(2021·湖南怀化市期末)下列关于氯
4、及其化合物的叙述正确的是( )A氯气的性质很活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸B实验室制取氯气时，尾气常用氢氧化钠溶液吸收C氯气与氢氧化钠溶液反应能制漂白液，其有效成分为NaClO3D某氯水中加入硝酸银溶液生成白色沉淀，说明该氯水一定不含Cl26下列关于非金属及其化合物的说法错误的是( )A液氮汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B向氯水中加入碳酸氢钠粉末，有气泡产生，说明氯水中含有HC用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色D铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸充分反应，消耗的还原剂与氧化剂的物质的量之比相同7化学工业在经济发展中的作用举足轻重。下列有关工业生产的叙述中正确的是()A硫酸生产中常采用高压条
5、件提高SO2的转化率B合成氨中及时分离氨气可提高反应速率C硫酸生产中可用水直接吸收SO3生成硫酸D 纯碱厂最好建在合成氨厂附近8下列现象或事实可用同一原理解释的是( )A浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低 B氯水和活性炭使红墨水褪色C铁片和铝片置于冷的浓硫酸中均无明显现象 D二氧化硫和过氧化钠使品红褪色9(2021·浙江高三月考)NCl3为黄色油状液体，可用于漂白，也用于柠檬等水果的熏蒸处理，其相关性质的说法不正确的是( )A缓慢与水发生反应：NCl3+2H2O=HNO2+3HClB具有强氧化性，能与HCl气体反应生成Cl2C很不稳定，受热或受震动时发生猛烈爆炸而分解：2NCl3
6、N2+ Cl2D遇碱迅速分解得到一种碱性气体和能杀灭新冠病毒的消毒液10(2021·浙江选考模拟)已知：100%硫酸吸收SO3可生成焦硫酸(分子式为H2S2O7或H2SO4·SO3)；焦硫酸水溶液发生如下电离：H2S2O7(aq)=H+(aq)+ HS2O7- (aq)，HS2O7- (aq)H+(aq)+ S2O72- (aq) K2=2.7×10-2。下列说法不正确的是( )A焦硫酸具有强氧化性BNa2S2O7水溶液显中性C98%的H2SO4可以表示为SO3H2O D焦硫酸与水反应的化学方程式：H2S2O7+H2O=2H2SO411(2021·江苏扬
7、州市期末)2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。下列说法正确的是( )A控制系统的芯片是硅晶体，硅晶体用作半导体材料是因为其原子的最外层电子数多B火箭推进剂发生的化学反应为2N2H4 + N2O4 = 3N2 + 4H2O，其中氢元素被氧化C火箭发射时会产生大量红色的烟雾， 该现象与反应产生的NOx有关D火箭头部的一层特殊材料能起到保护作用，是由于其在熔化时能放出大量的热12(2021·广东中山市期末)在无机非金属材料中，硅一直扮演着主要的角色请你利用元素周期律的相关知识，预测硅及其化合物的性质下列说法不正确的是( )A晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好
8、的半导体材料BSiO2是酸性氧化物，可以与NaOH反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OC Na2SiO3可溶于水，在水溶液中电离方程式为：Na2SiO3=2Na+SiO32-D由反应Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3，可以证明H2SiO3是一种弱酸13(2021·四川资阳市高三一模)“过犹不及”深刻诠释了化学反应的定量关系。下列反应进行到指定程度，继续增加画线物质的量，不会使反应发生变化的是(忽略气体溶解及与水的反应) ( )A在Ca(HCO3)2溶液中滴加Ca(OH)2溶液至HCO3-完全反应B将Cl2通入FeBr2溶液至Fe2完全氧化C将NH3通入C
9、uSO4溶液至Cu2完全沉淀D在KAl(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀物质的量最大14(2021·湖南省常德芷兰实验学校月考)已知 NH4CuSO3与足量的10mol·L-1硫酸混合微热，产生下列现象：有红色金属生成；产生刺激性气味的气体；溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是( )A反应中硫酸作氧化剂BNH4CuSO3中氮元素被氧化C刺激性气味的气体是氨气 D1mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子15(2020·安徽省濉溪县高三联考)利用自然资源制备相关化学物质，下列化学工艺不可行的是( )A提取食盐后母液含Br2的液体粗溴纯溴B
10、石英砂粗硅粗四氯化硅高纯硅CFeS2SO2H2SO3H2SO4D铝土矿NaAl(OH)4溶液Al(OH)3Al2O3铝16(2020·安徽省2020年江南十校综合素质测试)ClO2是一种极易溶于水且几乎不与冷水反应的黄绿色气体(沸点11)，实验室制备纯净ClO2溶液的装置如图所示：已知下列反应：NaClO3+HClNaCl+ClO2+Cl2+H2O；NaClO2+HClNaCl+ClO2+H2O；NaClO2+Cl2NaCl+ClO2(均未配平)。下列说法正确的是( )Aa中通入的N2可用CO2或SO2代替 Bb中NaClO2可用饱和食盐水代替Cc中广口瓶最好放在冰水浴中冷却Dd中吸
11、收尾气后只生成一种溶质17(2020·长沙七校联考)实验室探究SO2与Fe(NO3)3溶液反应的原理，装置如下图，实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法不正确的是( )A滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，通入一段时间N2BY中产生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3C产生白色沉淀的原因可能是在酸性条件下SO2与NO3- 反应生成了SO42-D若将Fe(NO3)3换成FeCl3，Y中也能产生白色沉淀，说明Fe3+也能将SO2氧化18下表中，对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A向浓盐酸中加入浓硫酸可制备氯化氢气体浓盐酸易挥发，浓硫酸与水作用放出大
12、量的热对，对；有BCu能与浓HNO3反应由于Cu具有还原性，浓HNO3具有氧化性，在任何条件下生成的气体一定是NO2对，错；无C硫单质在纯氧中燃烧有少量SO3生成部分二氧化硫被氧化为SO3对，对；无D硝酸铵和碱石灰共热用于实验室制备NH3铵盐与碱能发生复分解反应对，对；有19(2020·湖南省金太阳高三联考)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )选项实验操作和现象结论A向NaBr溶液中分别 滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色Br-的还原性强于Cl-B相同条件下，分别 向20mL0.1mol/LKMnO4溶液和20mL0.5mol/LKMnO4溶液中滴加相同浓度和体积的草
13、酸溶液(过量)，0.5mol/LKMnO4溶液紫色褪去的时间更短(生成的Mn2+对该反应无影响)浓度对反应速率的影响：浓度越大，反应速率越快C向淀粉碘化钾溶液中通入过量氯气，溶液由无色变蓝色，后蓝色褪去氯气具有强氧化性和漂白性D室温下，用pH试纸测得0.1mol/LNa2SO3溶液的pH约为10，0.1mol/LNaHSO3溶液的pH约为5HSO3-结合H+的能力比SO32-的强20根据下列实验和现象，所得实验结论正确的是()选项实验现象实验结论A向某溶液中先滴加适量稀硝酸，再滴加少量BaCl2溶液出现白色沉淀原溶液中含有SO42-、SO32-、HSO3-中的一种或几种B向装有Fe(NO3)2
14、溶液的试管中加入稀硫酸在管口观察到红棕色气体HNO3分解成了NO2C左边棉球变为橙色，右边棉球变为蓝色氧化性：Cl2>Br2>I2DSO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀得到的沉淀只有BaSO421(2021·福建厦门市期末)将KIO3、H2SO4、H2O2、MnSO4、CH2(COOH)2及可溶性淀粉(指示剂)混合进行碘钟实验，通过光线传感器绘制出碘钟振荡反应曲线如下图。下列说法正确的是( )已知：碘钟周期性振荡的反应如下，除I2与Mn3+外，其他物质在此溶液中为无色或浅色。12H+2IO3-+10Mn2+=I2+6H2O+10Mn3+(琥珀色)IO
15、3-+3H2O2=I-+3O2+3H2O5I-+ IO3-+6H+=3I2+H2OI2+ CH2(COOH)2=ICH(COOH)2+H+I-4Mn3+ICH(COOH)2+2H2O=I-+4Mn2+HCOOH+2CO2+5H+AABC过程中，颜色变化为：蓝色琥珀色无色BDE过程放出的气体为O2CFG持续时间变长，是因为CH2(COOH)2逐渐被消耗DH点透光率减弱是因为浓度下降22(2021·江西宜春市·高三月考)冰晶石(Na3AlF6)微溶于水，工业上用萤石(CaF2含量为96%)、二氧化硅为原料，采用氟硅酸钠法制备冰晶石，其工艺流程如图：据此分析，下列观点不正确的是(
16、 )A滤渣A的主要成分是CaSO4B上述流程中，所涉反应均为非氧化还原反应C“操作i”可用硅酸盐质设备进行分离D流程中可循环使用的物质除H2SO4、SiO2外，滤液B经浓缩后也能循环使用23(2021·石家庄市藁城区第一中学高三月考)常温常压下，将a mol CO2气体通入含b mol NaOH的溶液中，下列对所得溶液的描述正确的是( )A2a<b时，则一定存在：c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)B2a=b时，则一定存在：c(OH-)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(H)Cb<2a<2b时，则一定存在：c(Na+)+c
17、(H+)=c(OH-)+c(CO32-)+c(HCO3-)Da=b时，则一定存在：2c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(CO32-)+2c(HCO3-)+c(H2CO3)24港珠澳大桥水泥的使用量约198万吨。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：下列叙述正确的是()A水泥、玻璃、陶瓷为传统的硅酸盐材料，三者的原料都主要为SiO2B沉淀A主要成分为SiO2，沉淀B为Fe(OH)3、Al(OH)3C为了加快溶解速率，使用盐酸代替硫酸处理草酸钙D草酸钙易溶于水25(2021·广东深圳市深圳外国语学
18、校高三月考)取一定质量的NaBr、NaI的混合物平均分成五等分，分别加水配成溶液并编号为甲、乙、丙、丁、戊，再分别向各溶液中通入一定体积的氯气，将反应后所得溶液蒸干灼烧得固体，通入氯气的体积与最终所得固体质量记录如下：编号甲乙丙丁戊固体组成NaClCl2的体积/mLV2V3V4V5V固体质量/g54.6243.6435.4830.1429.25下列实验结论正确的是( )A甲溶液中发生的反应是Cl2+2Br=2Cl+Br2B乙中固体组成为NaBr、NaClC标准状况下Cl2的体积V为2688mLD原混合物中NaBr的物质的量为1mol二、非选择题26(2021·山东潍坊市质检)硫及其化
19、合物在生产生活中用途广泛，用化学反应原理研究它们的性质和用途有重要意义。回答下列问题：(1)亚硫酰氯(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为77。向盛有10 mL水的锥形瓶中小心滴加810滴SOCl2，观察到剧烈反应，液面上有白雾生成，并有刺激性气味气体逸出。轻轻振荡锥形瓶，白雾消失后，向溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。SOCl2与水反应的化学方程式为_。蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热，可得到无水AlCl3，试解释原因：_。(2)利用反应2H2SSO2=3S2H2O可将石油气中的H2S转化为S。研究小组同学在
20、实验室中进行如下实验：25，向100 mL H2S饱和溶液中缓缓通入SO2气体(气体体积换算成标准状况)，测得溶液pH与通入SO2的体积关系如图所示。已知：25，两种酸的电离平衡常数如下表。lg1.4=0.146Ka1Ka2H2SO31.4´10-26.0´10-8H2CO34.5´10-74.7´10-1125，H2S饱和溶液的物质的量浓度为_mol·L-1。理论计算b点对应溶液的pH约为_(忽略溶液的体积变化，计算结果保留一位小数)。而实验测定b点对应溶液的pH小于理论计算值的可能原因是_(用化学方程式解释)。c点时停止通入SO2，并向溶液
21、中加入一定量NaHCO3固体。溶液中H2SO3溶液和NaHCO3发生主要反应的离子方程式为_。请设计实验证明亚硫酸的酸性强于氢硫酸_(说明操作和现象)。27(2021·北京东城区高三期末)某实验小组对Na2S2O3分别与FeCl3、Fe2(SO4)3的反应进行实验探究。实验药品：0.1mol/LNa2S2O3溶液(pH=7)；0.1mol/LFeCl3溶液(pH=1)；0.05mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)。实验过程实验编号实验操作实验现象溶液呈紫色，静置后紫色迅速褪去，久置后出现淡黄色浑浊溶液呈紫色，静置后紫色褪去，久置后不出现淡黄色浑浊溶液呈紫色，静置后紫色缓慢褪去
22、，久置后不出现淡黄色浑浊资料：.Na2S2O3在酸性条件下不稳定，发生自身氧化还原反应；.Fe3+ S2O32-Fe(S2O3)+(暗紫色)，Fe2+遇S2O32-无明显现象(1)配制FeCl3溶液时，需要用盐酸酸化，结合离子方程式解释原因：_。(2)对实验中现象产生的原因探究如下：证明有Fe2+生成：取实验中褪色后溶液，加入12滴K3Fe(CN)6溶液，观察到_。实验I中紫色褪去时S2O32-被氧化成S4O62-，相关反应的离子方程式是_。实验I和对比，中出现淡黄色浑浊，而中不出现淡黄色浑浊的原因是_。(3)为探究实验和中紫色褪去快慢不同的原因，设计实验如下：实验编号实验操作实验现象紫色褪去
23、时间a>b紫色褪去时间c<d试剂X是_。由实验和实验得出的结论是_。28(2021·四川成都市高三一模)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)具有强还原性，在医药、橡胶、印染、食品方面应用广泛。某化学小组拟用如图装置制备焦亚硫酸钠。实验步骤：按图连接装置，检查装置气密性；装入药品，加热A中试管，C中反应至pH=4.1停止加热，将A中铜丝外移脱离浓硫酸；将C中液体转移至蒸发装置中，加热，结晶脱水、过滤、洗涤、干燥。试回答下列问题：(1)A试管中发生反应的化学方程式为_ ；B装置的作用是_。(2)C中反应至pH=4.1，C中溶液主要溶质为_ (填化学式)。(3)将步骤C中液体加热至过饱
24、和结晶脱水生成焦亚硫酸钠的化学方程式为_ ；若温度稍过高，可能还会生成_；为了制得较纯净焦亚硫酸钠，步骤中应注意_、_。(4) Na2S2O5可用作食品抗氧剂。小组通过下述方法检测某饮料中残留的Na2S2O5：取100. 00 mL饮料于锥形瓶中，加入0. 0100 mol/L的I2溶液V1mL，塞紧瓶塞充分反应。打开瓶塞，将锥形瓶内液体调至接近中性，滴加45滴淀粉溶液变蓝。用0. 100 mol/L的Na2S2O3溶液滴定，滴定至终点时，消耗Na2S2O3溶液V2mL，饮料中残留的Na2S2O5为_ mg/L。若滴定前溶液pH调至大于10，则残留的Na2S2O5测定值_ (填“偏高”、“偏低
25、”或“无影响”)。(已知：S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I- +6H+ 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)29(2021·山东潍坊市寿光现代中学高三月考)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶，溶于硫酸，超过73.5和遇水均易分解，常用于制染料。制备NOSO4H的反应原理为：SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H。(1)亚硝酰硫酸(NOSO4H)的制备：仪器的名称为_。按气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为_(填仪器接口字母，部分仪器可重复使用)。装置B用冷水浴的目的是_，装置D的作用是_。若装置A中快速滴入硫酸，则会使N
26、OSO4H的产量_(填“增大”“减小”或“无影响”)。(2)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度的测定：空白实验分析法是化学实验中常用的一种方法，是指在不加样品的情況下，用与测定样品相同的方法、步骤进行定量分析，将所得结果作为空白值，从样品的分析结果中扣除，此方法可以消除试剂不纯所造成的系统误差。现用此法测定亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度，步骤如下：步骤1：准确称取14.00g产品，在特定条件下配制成250mL溶液。步骤2：取25.00mL产品于250mL碘量瓶中，加入60.00mL未知浓度KMnO4溶液(过量)和10.00mL25H2SO4溶液，然后摇匀。步骤3：用0.2500molL-1Na2C
27、2O4标准溶液滴定，消耗Na2C2O4溶液的体积为20.00mL。把亚硝酰硫酸(NOSO4H)溶液换为蒸馏水，重复上述步骤(即进行空白实验)，消耗Na2C2O4溶液60.00mL。亚硝酰硫酸(NOSO4H)被KMnO4氧化成NO3-和SO42-，其离子方程式为_。滴定终点的现象为_。产品的纯度为_(保留两位有效数字)。30(2021·衡阳市第二十六中学高三月考)高氯酸铵(NH4ClO4)为白色晶体，分解时产生大量气体，是复合火箭推进剂的重要成分。 (1)高氯酸铵中氯元素的化合价为_。(2)高氯酸铵在高温条件下分解会产生H2O(g)和三种单质气体，请写出该分解反应的化学方程式_。(3)
28、某研究小组在实验室设计如下装置检验高氯酸铵分解的产物。该小组连接好装置后，依次检查装置的气密性、装入试剂、通干燥的惰性气体排尽装置内的空气、将导管末端移入盛满水的试管E、通入气体产物。(已知：焦性没食子酸溶液用于吸收氧气) 装置A、B、C、D中盛放的药品可以依次为_(选填序号：、或)。.碱石灰、湿润的淀粉KI试纸、氢氧化钠溶液、Cu.无水硫酸铜、湿润的红色布条、氢氧化钠溶液、Cu.无水硫酸铜、湿润的淀粉KI试纸、饱和食盐水、Cu装置E收集到的气体可能是_(填化学式)。(4)经查阅资料，该小组利用反应NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)在实验室制取Na
29、ClO4，该反应中各物质的溶解度随温度的变化曲线如图。从混合溶液中获得较多粗NH4ClO4晶体的实验操作依次为_、_和过滤、洗涤、干燥。研究小组分析认为，若用氨气和浓盐酸代替NH4Cl，则上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是_。31(2021·四川达州市高三一模)某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的性质。回答下列问题:(1)仪器a的名称为_(2)下列试剂不能用于吸收尾气的是_ (填序号)a饱和Na2SO4溶液 b饱和Na2CO3溶液 c浓NH3·H2O d饱和NaCl溶液(3)实验时观察到装置B无明显现象，装置C红色褪去，则使品红的水溶液褪色的微粒一定不是_。(4)转置D目的是检验SO2的_性，观察到的现象是_。(5)为进一步研究SO2的性质，分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的Ba(NO3)2和BaCl2溶液，进行如下实验:实验中A、B、C烧杯中观察到的现象如下表烧杯实验现象A无白色沉淀产生，pH传感器测得溶液pH=5.3B有白色沉淀产生C有白色沉淀产生，C中出现白色沉淀比B中快很多煮沸的目的是_，据A中现象得出的结论是_。B中白色沉淀的化学式为_，C中出现白色沉淀比B中快很多的原因是_在B中通入过量的SO2后，溶液中存在的主要阴离子是_，其原因是_(用离子方程式表示)