高中化学 第四章 非金属及其化合物单元评估 新人教版必修1.doc

【名师精讲】2014化学人教版必修1单元评估：第四章 非金属及其化合物硅元素及其化合物的性质和转化涉及本考点的考题主要以硅的化合物知识为载体，考查硅、二氧化硅的性质及硅的制备知识，其题型一般以选择题、填空题为主。硅酸盐材料是人类生活必不可少的物质基础，与当今的生产、生活实际密不可分，新课程改革理念及新高考命题思想均要求与社会生产、生活实际紧密结合，所以相关知识点一定会在今后的高考中重现。硅及其化合物的转化关系如下：考题印证1用“”或“”判断下列高考选项的正误。(1)(2012新课标全国卷)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()(2)(2012广东高考)sio2有导电性，所以sio2可用于制备光导纤维()(3)(2012天津高考)sio2与酸、碱均不反应()(4)(2011山东高考)硅在自然界中只以化合态的形式存在()(5)(2011山东高考)硅单质常用作半导体材料和光导纤维()(6)(2011山东高考)硅的最高价氧化物不与酸反应()解析：(1)单质硅用于太阳能电池。(2)sio2可用于制备光导纤维，但sio2是非金属氧化物，不能导电。(3)sio2能与氢氟酸反应：sio24hf=sif42h2o，也能与naoh反应：sio22naoh=na2sio3h2o。(4)硅是一种亲氧元素，在自然界它总是与氧相化合的，因此在自然界中硅主要以熔点很高的氧化物及硅酸盐的形式存在。(5)硅常用作半导体材料，二氧化硅才用作光导纤维。(6)硅的最高价氧化物是二氧化硅，sio2与酸不反应但氢氟酸例外，与氢氟酸反应生成sif4和水。答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题：(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷(sihcl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下：写出由纯sihcl3制备高纯硅的化学方程式：_。整个制备过程必须严格控制无水无氧。sihcl3遇水剧烈反应生成h2sio3、hcl和另一种物质，写出配平的化学方程式：_；h2还原sihcl3过程中若混入o2，可能引起的后果是_。(2)下列有关硅材料的说法正确的是_(填字母)。a盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅b氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承c高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通信材料光导纤维d普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的，其熔点很高解析：(1)根据给定的反应物和生成物写出化学方程式，注意反应条件和配平。写出反应物和给出的生成物h2sio3和hcl，用原子守恒法找出另一种生成物h2，并配平化学方程式。(2)a项盐酸和硅不反应。回忆课本硅的化合物的用途可知，b、c两项说法都正确。d项玻璃是混合物没有固定熔点。答案：(1)sihcl3h2si3hclsihcl33h2o=h2sio33hclh2氧气与氢气混合，可能引起爆炸；氧气可能会氧化sihcl3(2)bc氯元素及其化合物的性质氯元素是中学化学中非金属元素的典型代表，试题往往以cl2、氯水的性质(氧化性为主)、其发生的化学反应及其化合物在生活中的应用为选择背景，一般以选择题、物质推断题的形式进行考查。在离子共存及离子方程式书写中出现频率较高。氯及其化合物的转化关系如下：考题印证3(2011江苏高考，节选)以硫铁矿(主要成分为fes2)为原料制备氯化铁晶体(fecl36h2o)的工艺流程如下：回答下列问题：通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为_；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为_(写化学式)。解析：注意抓住题目所给条件“氯气氧化”和最终产物(fecl36h2o)，该过程应是将fe2氧化，根据能被碱液吸收和生产过程中使用的原料分析尾气应为氯气和氯化氢气体。答案：cl22fe2=2cl2fe3cl2、hcl4(2012上海高考)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2kmno416hcl=2kcl5cl22mncl28h2o对实验现象的“解释或结论”正确的是()选项实验现象解释或结论aa处变蓝，b处变红棕色氧化性：cl2br2i2bc处先变红，后褪色氯气与水生成了酸性物质cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质de处变红色还原性：fe2cl解析：a项，由现象得，氧化性：cl2br2，cl2i2，但无法对比br2与i2的氧化性强弱；b项，由现象可知在此过程有酸性物质生成，同时生成了漂白性物质；c项，在此过程中只能判断溶液不再显碱性，无法判断有无漂白性物质生成；d项，此时fe2被cl2氧化为fe3，而cl2被还原为cl，还原剂fe2的还原性强于还原产物cl。答案：d硫元素及其化合物的性质硫及其化合物间的转化多以氧化还原反应为主，该考点的命题特点为它既能对重点元素化合物知识考查又能对氧化还原基本理论作考查，而且以此知识作切入点，可以联系环境保护、化工生产作背景进行一些综合性较强的推断题、实验题，综合考查学生分析问题、解决问题的能力，增强学生的环境保护意识。硫及其化合物间的转化关系如下：考题印证5(2011北京高考)甲、乙两同学为探究so2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色baso3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和a中加热装置已略，气密性已检验)。实验操作和现象：操作现象关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热a中有白雾生成，铜片表面产生气泡b中有气泡冒出，产生大量白色沉淀c 中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失打开弹簧夹，通入n2，停止加热，一段时间后关闭 从b、c中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸均未发现白色沉淀溶解(1)a 中反应的化学方程式是_。(2)c 中白色沉淀是_，该沉淀的生成表明so2具有_性。(3)c中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_。(4)分析b中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_；乙在a、b间增加洗气瓶d，d中盛放的试剂是_。进行实验，b中现象：甲大量白色沉淀乙少量白色沉淀检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：_。(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。b中无沉淀生成，而c中产生白色沉淀，由此得出的结论是_。解析：铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。白色沉淀不溶于稀盐酸，说明该白色沉淀为硫酸钡沉淀，so2溶于水生成h2so3，硝酸在酸性条件下将so氧化成so，二氧化硫表现出还原性，将hno3还原，生成无色的一氧化氮，一氧化氮与洗气瓶上方的氧气发生反应生成红棕色的二氧化氮气体。甲同学在实验前通入足量的氮气排出整个装置中的空气，排除空气中氧气的干扰；乙同学在装置a、b之间增加盛有饱和亚硫酸氢钠的洗气瓶d，排除白色酸雾的干扰； 甲、乙两同学的实验中，b中均有不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明有硫酸钡沉淀生成，甲是酸雾引起的，乙是氧气引起的，根据甲同学得到的沉淀多，说明酸雾的量远大于装置中氧气的量。合并甲、乙两同学的装置实验，既除去了氧气又除去了酸雾，装置b 中无白色沉淀生成，说明二氧化硫与可溶性钡的强酸盐不能反应生成亚硫酸钡沉淀。答案：(1)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o(2)baso4还原(3)2noo2= 2no2(4)通n2一段时间，排出装置中的空气饱和nahso3溶液甲：soba2=baso4，乙：2ba22so2o22h2o=2baso44h白雾的量远多于装置中o2的量(5)so2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成baso3沉淀6(2012安徽高考节选)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含so2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验流程：(1)气体a的主要成分是_。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入_；通入n2的目的是_。(2)写出甲方案第步反应的离子方程式：_。(3)若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(4)若取样品w g，按乙方案测得消耗0.010 00 moll1i2溶液v ml，则1 kg样品中含so2的质量是_g(用含w、v的代数式表示)。解析：样品中亚硫酸盐与稀硫酸作用生成so2，通入n2可将生成的so2全部赶出，因此气体a的主要成分为so2、n2；为防止暴沸，可向烧瓶中加入沸石或碎瓷片。(2)h2o2与so2发生氧化还原反应得到h2so4，因此反应的离子方程式为h2o2so2=2hso。(3)若用盐酸代替稀硫酸，不会影响so2的吸收，对测定结果无影响。(4)在方案乙中用i2滴定的过程中发生的反应为soi2h2o=so2i2h，由“s”守恒知w g样品中，m(so2)6.4104v g，故1 kg样品中含有so2的质量为6.4104v gw g1 000 gg。答案：(1)so2和n2碎瓷片(或沸石)使产生的so2全部逸出(2)h2o2so2=2hso(3)无影响(4)氮元素及其化合物的性质氮及其化合物是历年高考的重点、热点，常以氮及其化合物知识为载体与基本理论、化学实验及化学计算有机结合，考查学生综合分析问题的能力。题型以选择题、填空题为主，nh3的制取和性质，nh的检验，cu与浓、稀hno3的反应，no、no2污染空气的治理是考查的重点。hno3的氧化性更是贯穿于各类题目中，稍不注意，就会出现错误。氮及其化合物的转化关系如下：考题印证7下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是()选项操作现象解释或结论a.(2011安徽t10)过量的fe粉中加入稀hno3，充分反应后，滴加kscn溶液溶液呈红色稀hno3将fe氧化为fe3b.(2011安徽t10)al箔插入稀hno3中无现象al箔表面被hno3氧化，形成致密的氧化膜c.(2011安徽t10)用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性d.(2011天津t3)滴加稀naoh溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无nh解析：稀hno3与fe粉反应，首先生成fe3，过量的铁将fe3还原得到fe2，滴入kscn溶液不显红色，a错；al箔能与稀hno3反应放出no，b错；检验溶液中的nh，应加入浓naoh溶液，且需要加热，故无法确定是否含有nh，d错。答案：c8(2012四川高考)向27.2 g cu和cu2o的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 l，固体物质完全反应，生成no和cu(no3)2，在所得溶液中加入1.0 mol/l的naoh溶液1.0 l，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是()acu与cu2o的物质的量之比为21b硝酸的物质的量浓度为2.6 mol/lc产生的no在标准状况下的体积为4.48 ldcu、cu2o与硝酸反应后剩余hno3为0.2 mol解析：结合题意，反应过程为cu/cu2ohno3cu(no3)2noh2o，naohhno3/cu(no3)2nano3cu(oh)2h2o。ncu(oh)20.4 mol，故cu(no3)2消耗naoh 0.4 mol20.8 mol，余下硝酸1.0 mol/l1.0 l0.8 mol0.2 mol，d项正确；n(cu)2n(cu2o)0.4 mol，n(cu)64 gmol1n(cu2o)144 gmol127.2 g，解得：n(cu)0.2 mol，n(cu2o)0.1 mol。根据电子得失守恒有0.2 mol20.1 mol21n(no)3，n(no)0.2 mol，其在标况下的体积为4.48 l，a、c项正确；c原(hno3)2.4 mol/l，b项错误。答案：b(时间：90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括14小题，每小题4分，共56分。)1图中三位同学正在讨论某一物质，他们所描述的物质是()ahclbso2cco2 dcl2解析：so2是造成酸雨的主要因素。答案：b2下列说法中不正确的是()a新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高b光导纤维做通讯材料有许多优点，但怕腐蚀，铺设也很不方便c高温结构陶瓷比金属材料具有许多优点，如不怕氧化、密度小等优点d光导纤维除用于通信外，还可以用于医疗、信息处理等许多方面解析：光导纤维的主要成分是二氧化硅，其性质稳定，耐腐蚀能力要比金属材料要强得多，所以，认为它怕腐蚀的说法是不正确的。答案：b3下列物质中，属于纯净物的是()陶瓷水泥玻璃漂白粉胆矾氯水液氯a bc d解析：陶瓷、水泥、玻璃均是硅酸盐产品，均属混合物。漂白粉的主要成分是cacl2和ca(clo)2，氯水是cl2的水溶液，均为混合物；胆矾是cuso45h2o，液氯是液态的cl2，均为纯净物。答案：c4下列叙述正确的是()aso2具有还原性，故可作漂白剂bna的金属活动性比mg强，故可用na与mgcl2溶液反应制mgc浓硝酸中hno3见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色dfe在cl2中燃烧生成fecl3，故在与其他非金属反应的产物中的fe也显3价解析：a项，so2可作漂白剂是因为so2可与有色物质结合成不稳定的无色物质，并不是因其具有还原性；b项，金属单质mg的制取应用电解法；d项，fe与强氧化剂反应显3价，与弱氧化剂反应显2价，如fe与s反应生成fes。答案：c5在下列变化大气固氮实验室制取no2实验室制取氨气中按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是()a bc d解析：大气固氮是n2生成no，氮元素的化合价升高，被氧化；实验室制取no2的原理是浓硝酸和金属铜的反应，氮元素的化合价降低，被还原；实验室制取氨气的原理是铵盐与碱的反应，氮元素的化合价不变。答案：a6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通入已酸化的ba(no3)2溶液中解析：no2通入feso4溶液中，no2与水反应生成的hno3能将fe2氧化为fe3，溶液由浅绿色变为黄色，a项错误；cacl2溶液显中性，向其中通入co2，无明显现象，b项正确；nh3通入alcl3溶液中：al33nh3h2o=al(oh)33nh，产生al(oh)3沉淀，c项错误；so2通入已酸化的ba(no3)2溶液中，hno3能将so2氧化为so，最终得到baso4沉淀，d项错误。答案：b7利用下列试剂，选用合适方法鉴别na2so4、na2so3、na2co3、nacl四种溶液，最佳试剂组是()abacl2、hcl、品红溶液bbacl2、hcl、石蕊溶液cagno3和hno3溶液dagno3和bacl2溶液解析：baso4、baso3、baco3均不溶于水，但baso3和baco3溶于盐酸，并且baso3与盐酸反应生成有刺激性气味的so2气体，而baco3与盐酸反应生成无色无味的co2。答案：a8下列有关试剂的保存方法，错误的是()a浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中b少量的钠保存在煤油中c氢氧化钠溶液保存在有橡皮塞的玻璃试剂瓶中d新制氯水通常保存在棕色试剂瓶中解析：浓硝酸应保存在棕色玻璃试剂瓶中。答案：a9实验是化学研究的基础，关于下列各实验装置图的叙述中，正确的是()a装置常用于分离互不相溶的液体混合物b装置可用于吸收hcl气体，并防止倒吸c以nh4hco3为原料，装置可用于实验室制备少量nh3d装置b口进气可收集h2、no等气体解析：装置为蒸馏装置，用于分离沸点不同的、互相溶解在一起的液体混合物，a项错误；装置已将导气管插入h2o中，并不能防止倒吸，b项错误；装置不能用来收集no气体，no在空气中易氧化，d项错误；装置可使nh4hco3受热分解生成nh3、h2o和co2，而碱石灰可以吸收co2与h2o，c项正确。答案：c10下列关于物质性质的叙述中，正确的是()acl2能与金属活动性顺序表中大多数金属反应bn2是大气中的主要成分之一，雷雨时，可直接转化为no2c硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体，既有氧化性又有还原性d硅是应用广泛的半导体材料，常温下化学性质活泼解析：n2是大气中的主要成分之一，雷雨时先转化为no，而后再转化为no2，b项错误；硫难溶于水，c项错误；常温下硅的化学性质很稳定，d项错误。答案：a11四支试管中分别充满no、so2、no2、cl2中的一种，把它们分别倒立于盛有水的水槽中，充分放置后的现象如下图所示。其中原试管充满no2的是()解析：根据3no2h2o=2hno3no，剩余气体是反应前的，故b项正确，no不溶于水，对应d项；so2在水中的溶解度为1体积水溶解40体积so2，对应a项；cl2对应c项。答案：b12下列说法不正确的是()a活性炭、so2、na2o2都能使品红溶液褪色，但原理不同b非金属氧化物不一定是酸性氧化物，金属氧化物多数是碱性氧化物c同温同压下，两份相同质量的铁粉，分别与足量的稀硫酸和稀硝酸反应，产生气体的体积相同d将co2气体通入bacl2溶液中至饱和未见沉淀生成，继续通入no2则有沉淀生成解析：选项b，如no、co不是酸性氧化物，大多数金属氧化物是碱性氧化物。选项c，根据反应：feh2so4=feso4h2，fe4hno3=fe(no3)3no2h2o，同温同压下，等物质的量的fe参与反应时生成的h2、no的体积相等。答案：d13下列推断正确的是()asio2是酸性氧化物，能与naoh溶液反应bna2o、na2o2组成元素相同，与co2反应产物也相同cco、no、no2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在d新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊溶液，充分振荡后溶液呈红色解析：na2o、na2o2与co2反应产物分别为na2co3，na2co3和o2；no在空气中不能稳定存在；向新制氯水中滴加少量紫色石蕊溶液，先变红后褪色。答案：a14物质的量之比为25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，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是()a14 b15c23 d25解析：2 mol zn与稀硝酸反应转移4 mol e，1 mol hno3被还原为n2o转移4 mol e，故被还原的为1 mol，未被还原的hno3为4 mol，两者比为14。答案：a二、非选择题(本题包括4小题，共44分。)15(9分)几种含硅元素的物质之间的相互转化关系如图所示：(1)写出图示反应的几种物质的化学式：b_，c_，d_。(2)写出下列反应的化学方程式：ba：_；be：_。(3)写出下列溶液中反应的离子方程式：dc_。解析：本题的突破点在于a和b，含硅的物质与碳在加强热的条件下反应的只有sio2，其反应为sio22csi2co，故a为si，b为sio2，则由硅的化合物之间关系可推知：c为h2sio3，d为na2sio3，e为casio3。答案：(1)sio2h2sio3na2sio3(2)sio22csi2cocaco3sio2casio3co2(3)sioh2oco2=h2sio3co 16.(10分)如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中c为气态单质，d为黄绿色气体，e为固态单质，它们存在如下转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。(1)写出有关物质的化学式：f_，h_。(2)指出mno2在相关反应中的作用：反应中是_剂，反应中是_剂。(3)若反应是在加热条件下进行的，则a是_；若反应是在常温条件下进行的，则a是_。(4)写出b与mno2共热获得d的化学方程式：_。解析：黄绿色气体是cl2，然后根据框图转化关系可推知，b为盐酸，c为o2，e为fe，a可能为h2o2或kclo3，f为fe3o4，g为fecl2，h为fecl3，当反应在加热条件下进行时，a为kclo3；当在常温条件下进行时，a为h2o2，且在反应中mno2皆作催化剂；而在反应中mno2为氧化剂，将hcl氧化为cl2。答案：(1)fe3o4fecl3(2)催化氧化(3)kclo3h2o2(4)mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o17(10分)下图1为实验室制取氨的实验装置。(1)写出a中所发生反应的化学方程式_。(2)在收集氨时试管口棉花的作用是_。(3)一位学生用制得的氨，按图2装置进行喷泉实验，烧瓶已充满干燥的氨气，引发喷泉实验的操作是_。(4)另一学生积极思考产生喷泉的其他方法，设计了图3装置。首先在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后产生喷泉的是()acaco3粉末和浓盐酸bnh4hco3溶液与稀naoh溶液chcl和agno3溶液dhcl和酚酞溶液该同学又向锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是()a硝酸铵 b食盐c浓硫酸 d硫酸铜解析：(1)采用的是固固混合加热制气的方法，故用氯化铵和氢氧化钙固体混合加热制nh3，化学方程式为2nh4