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1、精品文档高考化学专题三 常见元素及其化合物第9讲非金属元素及其化合物(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(共7个小题，每小题6分，共42分)1(2013吉林长春市一模，1)下列化学物质在实际生产生活和科技等方面的应用不正确的是()。A测定NaOH熔点时，可以将NaOH放入石英坩埚中高温加热B石英砂可以用于制取高纯度的硅，硅是将太阳能转化为电能的常用材料C因为氨易液化，液氨在气化时会吸收大量的热量，所以液氨可作制冷剂D硫酸和硝酸都是重要的工业原料，工业上可用于制化肥、农药和炸药解析石英坩埚的主要成分为SiO2，NaOH可以与SiO2发生反应，A项不正确。答案A2(2012重庆理综，7)下列
2、叙述正确的是()。AFe与S混合加热生成FeS2BNaHCO3的热稳定性大于Na2CO3C过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成D. 白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷解析S是一种氧化性较弱的非金属单质，与变价金属反应时生成金属的低价态化合物，硫元素化合价为2价；酸式盐的热稳定性要小于正盐；过量的铜与浓硝酸反应，随反应的进行，浓硝酸逐渐变为稀硝酸，与铜反应时生成NO；白磷转化为红磷需要隔绝空气加热到一定温度，白磷在空气中加热会转化为五氧化二磷。答案C3(2013郑州质量预测)物质间纷繁复杂的转化关系是化学的魅力所在，下列选项中物质的转化在一定条件下不能实现的是()。选项转化关系ASiSiO2S
3、iBNO2HNO3NO2CFeFeCl3FeDSSO2S解析本题考查元素及其化合物之间的转化，意在考查考生对相关知识的掌握情况。不管氯气是否过量，铁与氯气反应只能生成FeCl3，Cu与Fe3反应只能生成Cu2和Fe2，不能生成Fe，C项符合题意。答案C4(2013江苏化学，6)甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：甲乙 丙。下列有关物质的推断不正确的是()。A若甲为焦炭，则丁可能是O2B若甲为SO2，则丁可能是氨水C若甲为Fe，则丁可能是盐酸D若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2解析若甲为焦炭，丁为O2，转化关系为：CCO CO2，A正确；若甲为S
4、O2，丁为氨水，转化关系为：SO2NH4HSO3(NH4)2SO3，B正确；若甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，FeCl2与盐酸不反应，C错误；若甲为NaOH溶液，丁为CO2，转化关系为：NaOHNa2CO3NaHCO3，D正确。答案C5(2013河南郑州市一模，3)下列化学实验事实及其结论都正确的是()。选项实验事实结论A将SO2通入含HClO的溶液中生成H2SO4HClO酸性比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可以与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H
5、2SO4，是HClO的强氧化性所致，不是酸性所致，所以不能得出HClO酸性比H2SO4强，A项错误；氧化铝的熔点高于铝，故熔融的铝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通入到溴水中发生的是氧化还原反应，溴单质被还原为溴离子，D项错误。答案B6(2013江苏南京市一模，8)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()。ANO2通入水中：3NO2H2O = 2H2NONOB用两个铜电极电解CuSO4溶液：2Cu22H2O2CuO24HCSO2通入FeCl3溶液中：SO2Fe32H2O= SOFe24HD过量的CO2通入NaAlO2溶液中：2AlOCO23H2O= 2A
6、l(OH)3CO解析B项，铜作电极，则阳极上铜电极溶解，阴极上铜离子放电析出铜，故不正确；C项，离子方程式未配平，正确的离子方程式应为SO22Fe32H2O= SO2Fe24H；D项，通入过量的CO2气体应该生成HCO，正确的离子方程式应为AlOCO22H2O= Al(OH)3HCO。答案A7(2013重庆名校一模，7)物质的量之比为13的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，下列说法正确的是()。A在此反应中硝酸体现强氧化性，全部被还原B向反应后的溶液中再加入金属铁，不再发生化学反应C该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为14D该反应中被还原的硝酸与未被还原的
7、硝酸之比为15解析设锌的物质的量为a，则稀硝酸的物质的量为3a，发生还原反应的硝酸与锌的关系为HNO32Zn，由于锌不足，故被还原的硝酸为，未被还原的硝酸为3a，二者的比为15，D项正确。答案D二、非选择题(共4个题，共58分)8(2013梁平测试)(14分)一同学分析硫元素的化合价有2、0、4、6，而硫单质处于中间价态，所以硫应该既有氧化性，又有还原性。该同学欲探究硫的还原性，下面是该同学的实验探究过程，请解答其中的问题。(1)该同学应该选择_(填“氧化剂”或“还原剂”)进行实验探究。(2)该同学用红热的玻璃棒引燃了石棉网上的硫粉，硫粉开始燃烧，反应的化学方程式为_。(3)该同学欲验证硫燃烧
8、产物的性质，请你帮助他选择合适的试剂，并说明原因。A新制的氯水 B品红溶液C滴有酚酞的NaOH稀溶液 DH2S气体性质试剂化学方程式漂白性氧化性还原性酸性氧化物解析(1)探究还原性，需要氧化剂。(2)硫在空气中燃烧的化学方程式的书写不要忘记反应条件为“点燃”。(3)尽管SO2能使新制的氯水、品红溶液、滴有酚酞的NaOH稀溶液都褪色，但作为漂白性的只有使品红褪色，而与新制的氯水的反应体现SO2的还原性，与NaOH溶液的反应体现SO2的酸性氧化物的通性。答案(1)氧化剂(2)SO2SO2(3)性质试剂化学方程式漂白性B氧化性DSO22H2S= 3S2H2O还原性ASO2Cl22H2O= H2SO4
9、2HCl酸性氧化物CSO22NaOH= Na2SO3H2O9.(2013北京理综，26)(14分)NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_。(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图如下：写出该反应的热化学方程式：_。随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是_。(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式：_。当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO20CaO
10、38SrO56BaO。原因是_，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)写出NiO电极的电极反应式：_。解析(1)NO2转化为HNO3的化学方程式为：3NO2H2O= 2HNO3NO。(2)拆开化学键吸收能量，形成化学键释放能量N2(g)O2(g)= 2NO(g)其H计算方法如下H945 kJmol1498 kJmol12630 kJmol1183 kJmol1该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大。(3)NO和CO发生反应生成N2
11、和CO2，其化学方程式为2CO2NON22CO2。分析12MgO20CaO38SrO56BaO的排列顺序，不难发现上述四种氧化物对应金属元素为A族元素，且质子数依次增大，电子层数依次增多，原子半径依次增大，元素的金属性逐渐增强，结合元素周期表的知识，作出合理的解释。(4)由图示可知发生原电池反应为2NOO2= 2NO2，NO为还原剂，O2为氧化剂，O2在Pt电极电子发生还原反应：O24e= 2O2。NO在NiO电极上失电子发生氧化反应：NOO22e= NO2。答案(1)3NO2H2O= 2HNO3NO(2)N2(g)O2(g)= 2NO(g)H183 kJmol1增大(3)2CO2NON22C
12、O2根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为A族元素。同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大(4)还原NOO22e= NO210(2013晋中四校联考)(14分)晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si3HClSiHCl3H2SiHCl3与过量H2在1 0001 100 反应制得纯硅。已知SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。请回答下列问题：(1)第步制备粗硅的化学反应方程式为_。(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33 )中含有少量SiCl4(沸点57.6
13、)和HCl(沸点84.7 )，提纯SiHCl3采用的方法为_。(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去)装置B中的试剂是_。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是_。反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_。装置D中发生反应的化学方程式为_。为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_。为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是(填写字母代号)_。a碘水 b氯水 cNaOH溶液 dKSCN溶液eNa2SO3溶液解析解决分离沸点不同的液体方法就是分馏；根据题干
14、“SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中自燃”可知道H2的作用之一就是排尽装置内空气，防止SiHCl3自燃，而且H2必须是干燥的，可知B的作用就是干燥H2，所以选用浓H2SO4。由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流。所以C装置要加热，并且是水浴加热。由D装置应加热到1 0001 100 ，所以必须用石英管。鉴定是否含铁单质，用稀HCl溶解后生成Fe2，如果选用NaOH会将生成的Si也溶解，所以考虑转化为Fe3后再检验，故选b、d。答案(1)SiO22CSi2CO(2)分馏(或蒸馏)(3)浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化有固体生成在该反应温度下，普通玻璃管会软化SiHCl3H
15、2Si3HCl排尽装置内的空气bd11(创新预测题)(16分)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。(1)工业上制备ClO2的反应原理为2NaClO34HCl= 2ClO2Cl22H2O2NaCl。浓盐酸在反应中显示出来的性质是_。A只有还原性 B还原性和酸性C只有氧化性 D氧化性和酸性若上述反应中产生0.1 mol ClO2，则转移电子的物质的量为_mol。(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。上图是用石墨作电极，一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2的示意图。则阳极产生ClO2的电极反应式为_。电解一段时间，当阴极产生的气体体积为1
16、12 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_mol，用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因：_。(3)ClO2对污水中Fe2、Mn2、S2和CN等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN a mg/L，现用ClO2将CN氧化，产物中有两种气体生成，其离子反应方程式为_；处理100 m3这种污水，至少需要ClO2_mol。解析(1)分析元素化合价可知，浓盐酸中的氯元素转化成氯气和NaCl，故浓盐酸在反应中显示出还原性和酸性。由反应知，每生成2 mol ClO2转移2 mol电子。(2)电解饱和食盐水制取ClO2，ClO2为氧化产物，故应在阳极产生，Cl失去5个电子生成C
17、lO2，而ClO2中含有氧元素，故还有H2O参加反应，再根据质量守恒配平电极反应式即可。阴极产生标准状况下112 mL H2，转移电子0.01 mol，消耗的n(H)0.01 mol，为保持溶液呈电中性，故有相同物质的量的Na通过阳离子交换膜移向阴极。阴极上H2O电离出的H放电，导致H2O的电离平衡向右移动，OH浓度增大，溶液pH增大。(3)处理污水时生成的两种气体不能具有污染性，应为CO2和N2，再根据得失电子守恒和原子守恒配平即可。由离子反应方程式可知消耗的ClO2的物质的量等于污水中CN的物质的量，即n(ClO2)n(CN)a mol。答案(1)B0.1(2)Cl5e2H2 O = ClO24H0.01在阴极上发生反应2H2e=H2，H浓度减小，使得H2OOHH的平衡向右移动，OH浓度增大，pH增大(3)2ClO22CN= N22CO22Cl