高考化学新一轮总复习 高考演练（真题 重组 考向 把脉）：第四章 常见非金属及其化合物复习题及答案解析

1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。(1)高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅()(2013·高考广东卷，11C)(2)二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸()(2013·高考江苏卷，4B)(3)SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维()(2012·高考广东卷，12B)(4)单质硅是将太阳能转变为电能的常用材料()(2012·高考新课标全国卷，8B)(5)合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料()(2012·高考新课标全国卷，8D)(6)硅酸钠溶液应保存在带玻璃塞的试剂瓶中()(2012·高考海南卷，4B)(7)SiO2与酸、碱均不反应()(2012·高考天津卷，2B)(8)向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体，出现白色沉淀，则H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性强。()(2012·高考江苏卷，13C)(9)变色硅胶干燥剂含有CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能()(2011·高考浙江卷，8A)(10)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂()(2010·高考江苏卷，4B)解析：(3)SiO2不能导电。(5)合成纤维不是无机非金属材料而是有机物。(6)应用橡胶塞。(7)SiO2与氢氟酸、NaOH均反应。(8)酸性H2CO3>H2SiO3。答案：(1)√(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×(10)√2．(2011·高考海南卷改编)“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。下列有关该方法的叙述中正确的是()①能耗大是该方法的一大缺点②整个过程中，只有一种物质可以循环利用③“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤④该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品A．①②B．②③C．③④D．①④解析：选D。①，该方法中高温反应炉分离出CO2，需要消耗较多能量；②整个过程中NaOH和CaO均可循环利用；③，从捕捉室中得到的溶液中含有大量的NaHCO3，加入CaO后生成CaCO3和NaOH，通过过滤的方法即可分离；④，捕捉到的CO2可与H2反应制备甲醇：CO2＋3H2eq\o(→,\s\up7(一定条件))CH3OH＋H2O。3．(2009·高考浙江卷)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450～500℃)，四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a．四氯化硅遇水极易水解；b．硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c．有关物质的物理常数见下表：物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸点/℃57.712.8－315－熔点/℃－70.0－107.2－－－升华温度/℃－－180300162请回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(2)装置A中g管的作用是_______________________________；装置C中的试剂是________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是____________________________________。(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。解析：依题中信息可知A为Cl2的发生装置，B、C为Cl2净化装置，D中发生反应2Cl2＋Sieq\o(=,\s\up7(△))SiCl4，生成SiCl4用E收集，B中为饱和食盐水将氯化氢气体除去，C中应为浓H2SO4除水，由表中数据可知SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4；由题中信息粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质)，即可轻松完成第(3)问。答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)平衡气压浓H2SO4SiCl4沸点较低，用冷却液可得到液态SiCl4(3)Al、B、P1．(2012·高考山东卷)下列与含氯化合物有关的说法正确的是()A．HClO是弱酸，所以NaClO是弱电解质B．向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体C．HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均是离子化合物D．电解NaCl溶液得到22.4LH2(标准状况)，理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)解析：选B。HClO是弱酸，是弱电解质，而NaClO是盐，是强电解质；B项正确；HCl是共价化合物，其水溶液之所以导电是因为HCl在水分子的作用下电离产生了H＋和Cl－，NaCl为离子化合物；电解NaCl溶液的化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，标准状况下产生22.4LH2，理论上转移2NA个电子。2．(2012·高考上海卷)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：2KMnO4＋16HCl=2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O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：Cl2>Br2>I2Bc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：Fe2＋>Cl－解析：选D。选项A的实验现象只能说明氧化性：Cl2>Br2和Cl2>I2，不能说明氧化性Br2>I2；选项B的实验现象还可以说明氯气与水生成了漂白性物质；选项C中，氯气与水生成酸性物质也可以出现对应的实验现象；e处变红色是氯气氧化Fe2＋生成Fe3＋的结果，选项D正确。3．(2013·高考北京卷)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4g漂粉精固体，加入100mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12)，后褪色ⅰ.液面上方出现白雾；ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是______________________________________________________。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________________________________________________________________________。(3)向水中持续通入SO2未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。①实验a的目的是________________________________________________________________________。②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是______________________________________________________。(4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是________。②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：______________________________________________。解析：(2)由pH试纸变蓝(pH约为12)可推知漂粉精溶液呈碱性，由pH试纸褪色可推知漂粉精溶液有漂白性。(3)由实验a可确定白雾中没有Cl2，排除Cl2的干扰；酸化的AgNO3溶液可与HCl反应生成AgCl白色沉淀，也可与SO2反应生成Ag2SO4白色沉淀，故通过实验a、b无法判断白雾中含有HCl。(4)SO2在实验过程中会被氧化成H2SO4，由题干信息知可能会发生反应Cl－＋ClO－＋2H＋=Cl2↑＋H2O。要确认实验过程中发生了这个反应，设计实验时可向漂粉精溶液中加入H2SO4，观察是否产生Cl2。(5)漂粉精的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，SO2被氧化生成H2SO4，CaSO4微溶于水，BaSO4难溶于水，综合考虑即可得出答案。实验过程中持续通入SO2，黄绿色褪去应该是SO2与Cl2发生了反应，依据氧化还原反应中得失电子守恒可正确写出Cl2、SO2在水中反应的离子方程式。答案：(1)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(2)碱性、漂白性(3)①检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰②白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀(4)向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色(5)①CaSO4②SO2＋Cl2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－＋4H＋4．(2012·高考福建卷)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如图所示)。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是________(填序号)。A．往烧瓶中加入MnO2粉末B．加热C．往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验：①判定甲方案不可行，理由是________________________________________________________________________。②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a．量取试样20.00mL，用0.1000mol·L－1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为________mol·L－1；b．平行滴定后获得实验结果。③判断丙方案的实验结果________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(MnCO3)＝2.3×10－11]④进行丁方案实验：装置如图所示(夹持器具已略去)。(ⅰ)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将________转移到________中。(ⅱ)反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是________________________(排除仪器和实验操作的影响因素)。解析：(1)注意加药品时先加入固体MnO2，再通过分液漏斗加入浓盐酸，最后才能加热。(2)①根据反应的离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，可以看出反应残余液中c(Cl－)>c(H＋)，用甲方案测得的是c(Cl－)，而不是c(H＋)。②根据c(盐酸)×V(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)，c(盐酸)＝c(氢氧化钠)×V(氢氧化钠)/V(盐酸)＝22.00mL×0.1000mol·L－1/20.00mL＝0.1100mol·L－1。③由于Ksp(MnCO3)<Ksp(CaCO3)，过量的CaCO3要转化为一部分MnCO3，由于M(MnCO3)>M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H＋)偏小。④Zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。答案：(1)ACB(按序号写出三项)(2)①残余清液中，n(Cl－)>n(H＋)(或其他合理答案)②0.1100③偏小④(ⅰ)Zn粒残余清液(按序写出两项)(ⅱ)装置内气体尚未冷却至室温1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。(1)二氧化硫可广泛用于食品的增白()(2013·高考四川1，A)(2)将浓H2SO4滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，则浓H2SO4有脱水性和强氧化性()(2013·高考广东23A)(3)用BaCl2溶液鉴别SOeq\o\al(2－,4)与SOeq\o\al(2－,3)()(2012·高考广东卷，9B)(4)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色()(2012·高考广东卷，12A)(5)浓硫酸有强氧化性，所以浓硫酸可用于干燥H2和CO()(2012·高考广东卷，12C)(6)Seq\o(→,\s\up7(O2/点燃))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4()(2012·高考江苏卷，7②)(7)常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸(√)(2011·高考江苏卷，3A)(8)向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸()(2009·高考江苏卷，9B)答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×2．(2011·高考上海卷)浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是()A．酸性B．脱水性C．强氧化性D．吸水性解析：选A。浓硫酸与含有水分的蔗糖作用，首先表现出吸水性，吸水过程中放热；蔗糖逐渐变黑，浓硫酸表现出脱水性；反应放出大量气体，是由于浓硫酸与C反应，生成SO2和CO2，浓硫酸表现出强氧化性。3．(2011·高考上海卷)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是()A．Ba(OH)2B．Ba(NO3)2C．Na2SD．BaCl2解析：选D。SO2是酸性氧化物，能与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀；H2SO3属于中强酸，不能与BaCl2溶液反应；H2SO3中S元素呈＋4价，因此H2SO3反应中既表现酸性，又表现还原性与氧化性，SO2与Ba(NO3)2、Na2S反应的方程式分别为3SO2＋2H2O＋Ba(NO3)2=BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4，3SO2＋2Na2S=3S↓＋2Na2SO3。4．(2010·课标全国卷)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为__________________________；(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________________________________________、________________________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________；(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________________________________________________________________；(4)尾气可采用________溶液吸收。解析：(1)A为生成SO2的装置，实验室制取二氧化硫通常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应，二者反应的化学方程式是Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，同时高锰酸钾溶液被还原，生成了无色的硫酸锰，所以紫红色的酸性高锰酸钾溶液会褪色，反应的离子方程式：5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。二氧化硫又具有氧化性，当二氧化硫气体通入硫化钠溶液中时，二氧化硫与硫离子发生氧化还原反应生成了单质硫，所以会产生黄色浑浊。(3)二氧化硫与品红溶液反应后生成了一种无色的不稳定的化合物，当受热后发生分解，溶液又会变为红色。因此，当溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色，证明了该反应的可逆性。(4)二氧化硫有毒，泄漏到空气中会污染环境，通常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体。答案：(1)蒸馏烧瓶Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。(1)液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂()(2013·高考江苏卷4A)(2)常温下将Al放入浓硝酸中，无明显现象，说明Al与浓硝酸不反应()(2013·高考广东25B)(3)因为NH4Cl为强酸弱碱盐，所以用加热法除去NaCl中的NH4Cl()(2013·高考广东10A)(4)用浓HNO3与Cu反应制备NO2()(2012·高考广东卷，9C)(5)工业上利用合成氨实现人工固氮涉及氧化还原反应()(2012·高考广东卷，10C)(6)实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3涉及氧化还原反应()(2012·高考广东卷，10D)(7)向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体，是因为HNO3分解生成了NO2()(2011·高考四川卷，11A)(8)用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上，试纸变蓝色，是因为浓氨水呈碱性()(2011·高考安徽卷，10D)(9)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成()(2012·高考重庆卷，7C)(10)白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷()(2012·高考重庆卷，7D)(11)将分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水()(2012·高考山东卷，12D)答案：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)×(8)√(9)√(10)×(11)√2．(2012·高考福建卷)下列物质与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3的是()A．二氧化氮B．钠C．硫酸镁D．二氧化硅解析：选B。二氧化硅不溶于水；二氧化氮溶于水形成硝酸溶液，硫酸镁溶于水形成硫酸镁溶液，这两者都不能与NH4Cl反应；钠溶于水形成的NaOH溶液能与NH4Cl发生复分解反应生成NH3。3．(2012·高考上海卷)实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是()A．①是氨气发生装置B．③是氨气发生装置C．②是氨气吸收装置D．④是氨气收集、检验装置解析：选B。装置①中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl，但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl，选项A错误；装置②中的漏斗放置过低，不能防止倒吸，选项C错误；装置④中的试管口应放一团干燥的棉花，选项D错误。4．(2012·高考上海卷)工业上将氨气和空气的混合气体通过铂­铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()A.eq\f(11.2n,5V)B.eq\f(5V,11.2n)C.eq\f(22.4V,5n)D.eq\f(22.4n,5V)解析：选D。氨催化氧化的反应为4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O，标准状况下VL氨气完全反应转移的电子数为eq\o(→,\s\up7(VL),\s\do5(22.4L·mol－1))×5×NA＝n，则NA＝eq\f(22.4n,5V)。5．(2013·高考大纲全国卷)制备氮化镁的装置示意图如下：回答下列问题：(1)检查装置气密性的方法是____________________________________________________________________________________________，a的名称是______________，b的名称是________________。(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式____________________________。(3)C的作用是________________，D的作用是________，是否可以把C与D的位置对调并说明理由__________