第四章 非金属及其化合物 测试卷（试卷及教师版）

时间：75分钟分值：100分A.液氨汽化时吸收大量的热，工业上可用作制冷剂B.硅是重要的半导体，可用来生产光导纤维D.明矾溶于水形成胶体，可用于净水A.HNO₃见光易分解，浓硝酸用棕色瓶保存C.SO₂具有还原性，可用于漂白纸浆D.BaSO₄难溶于稀盐酸，医学上常用作“钡餐”A.84消毒液可用NaOH溶液吸收Cl₂制备：Cl₂+2OH=Cl+C1O+H₂O氢化物单质氧化物酸A.工业制备g的流程：c→a→d→e→gD.Ba(NO₃)₂溶液中加入f可生成选项实验方案同元素不同价态之间转化A向Na₂SO₃粉末中滴加70%硫酸，将气体通入氯水B向稀硝酸中加入少量铁粉，再加入过量铜粉C加热NH₄Cl和Ca(OH)₂混合物，将气体通入浓硫酸中D在KCIO₃中加入浓盐酸，将气体通入KI淀粉溶液中甲乙丙B.装置丙中试剂为无水CaCl₂C.装置乙中多孔球泡的作用是防止倒吸实验目的。下列选项中试剂选取和操作能达到对应实验目的的是()选项实验目的a物质b物质乙中物质乙进气口A检验SO₂的漂白性Na₂SO₃固体品红溶液NB收集贮存NO水NC检验Cl₂的氧化性Na₂S溶液MD收集贮存氨气N含NH下列离子方程式书写错误的是()A.过程①:NH₄++OH=NH₃·H₂O②高温10.(2024·江苏省常州市第一中学高三下学期期初检测)下列实验对应的离子方程式不正确的是()B.将少量SO₂通入NaCIO溶液：SO₂+H₂O+2CIO=SOB.硫酰二氯与水反应的离子方程式：SO₂Cl₂+6H₂O=4H₃O++SO₄²-+2Cl-12.(2024·辽宁省锦州市一模)为了探究NaCIO溶液的性质，某化学研究小组设计并完成了4组实验。下列根据实验现象得出的结论中正确的是()实验装置序号实验现象AlCl₃溶液CH₃COOH溶液③FeSO₄酸性溶液和KSCN溶液溶液变红NaHSO₃溶液C.实验③:氧化性Fe³+>C1OD.实验④:电离常数Ka₂(H₂SO₃)<Ka(HCIO)浓硫酸管式炉A.制备SiHCl₃的第一步操作是通入HCI气体B.将球形冷凝管改为直形冷凝管冷凝效果更佳实验方案结论A2mL0.1mol/LNa₂SO₃溶液加入2mL0.1mol/LH₂SO4溶液，振荡出现乳白色浑浊，产生成硫单质，不能证明H₂SO₄B黑，产生无色气体，由氧化还原规律可知黑色固C久置于空气中的H₂S水溶液出现乳白色浑浊H₂S不稳定，易分解D0.5g硫粉和1.0g铁粉混合均匀，在石棉网上堆成条状，用灼热的续反应，冷却后得到黑色固体放热，生成黑色Fe₃S₄15.(2024-湖南省长沙市一模)二氧化氯(CIO₂)是一种黄绿色气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。二氧化氯的制备以及由二氧化氯制备一种重要的含氯消毒剂——亚氯酸钠(NaCIO₂)的工艺流程如图：二、非选择题(共4小题，共55分)浓硫酸 (4)过量的焦硫酸H₂S₂O₇和苯在加热条件下反应得到苯磺酸，写出反应的化学方程式 17.(2024·安徽省合肥市高三模拟)涂炭箔材可用于电池领域，如高能量密度硅基负极的锂离子电池对于整体涂炭箔材表面涂炭层的覆盖率要求极高。采用高温Cl₂刻蚀法可在SiC表面制备碳涂层，实验装置如图D已知：SiCl4的熔点为-70℃,沸点为：59℃,极易水解；SiC的熔点为：2700℃,硬度大，难溶于水。甲乙a.该反应为置换反应b.该反应中氧化剂与还原剂的质量比为20:71c.该反应中C、Si、Cl的化合价均发生变化(6)装置E中气球的作用是18.(2024·甘肃省三模)某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹持装置已省略),探究Cl₂、SO₂和I₂的氧化性强弱。弹簧夹AB回答下列问题：。①装置A中制备Cl₂的离子方程式为①I₂发生反应的化学方程式为②实验完成后，打开弹簧夹，持续通入N₂的目的是A.碱石灰B.酸性KMnO₄溶液C.氨水D.浓H₂SO₄A.X可与SO₂反应生成SB.Y可由S和O₂化合生成(4)硫酸盐(含SO₄²-、HSO₄)气溶胶是PM2.5的成分之一，PM2.5指的是空气中直径≤2.5微米的颗粒物。科研人员通过研究提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程如下图所示：A.PM2.5的颗粒为胶体粒子B.该过程中有硫氧键生成C.硫酸盐气溶胶呈碱性D.该过程中有H₂O参与①“脱硫”时，控制溶液的pH=5.5,可以恰好吸收0.01molSO₂。该反应的离子方程式为A.生成1molCO₂转移电子的数目为4NAB.催化剂能提高CO的转化率C.NO是氧化剂D.CO₂是还原产物液pH≈8含CO₂和SO,-的废气装置2离子交换膜下列说法正确的是A.废气中CO₂排放到大气中会形成酸雨D.装置2中电极b和电源的正极相连【解析】A项，氨易液化，液氨气化吸收大量的热，所以液氨常用作制冷剂，故A正确；B项，光纤制品的基本原料是二氧化硅，故B错误；C项，浓硫酸具有吸水性，可以用浓硫酸能干燥氯气，故C正确；D项，明矾溶于水电离产生铝离子，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的杂质，可用作净水剂，故D正确；故选B。【解析】A项，浓硝酸不稳定见光易分解生成NO₂和O2,因此用棕色瓶避光保存，A正确；B项，H₂O₂具有强氧化性，氧元素化合价-1价变化为0价，可用于杀菌消毒，B正确；C项，SO₂能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性，所以能漂白纸张，漂白纸张与SO₂的还原性无关，C错误；D项，在人体的胃液中有盐酸，BaSO₄难溶于稀盐酸，医学上常用作“钡餐”,D正确；故选C。【解析】A项，84消毒液可用NaOH溶液吸收Cl₂制备：Cl₂+2OH=Cl+ClO⁻+H₂O,A正确；B项，84消毒液与洁厕灵(主要成分为HC1)混合产生Cl:2H++Cl+CIO=Cl₂↑+H₂O,B正确；C项，将少量二氧+CO₂+H₂O=HCIO+HCO₃,D正确；故选C。【解析】由图可知，a为NH₃,b为H₂S或N₂H₄,c为S或N₂,d为NO,e为SO₂或NO₂或四氧化二氧化为NO,NO与O₂生成NO₂,H₂O吸收NO₂生成HNO₃,A正确；B项，浓硫酸具有吸水性、强氧化性、酸性，不可以干燥碱性气体(如NH₃等)、还原性的气体(如H₂S等)且能吸收SO₃,但可以干燥N₂、NO、SO₂(与H₂SO4无中间价态),B正确；C项，NH₃、H₂S、N₂H₄的中心原子杂化方式均为sp³,SO₃的中心原子杂化方式为sp²,C错误；D项，Ba(NO₃)2溶液中加入SO₃生成白色沉淀BaSO4,D正确；故选C。成(NH₄)₂SO₄,N的化合价没有变化，C错误；D项，Cl₂+2I=I₂错误；故选B。【解析】在装置甲中NH₄Cl与Ca(OH)₂反应制取NH₃,然后在装置丙中用碱石灰干燥氨气，通过多孔球泡通入装置乙中与SO₂Cl₂发生反应，制取得到磺酰胺[SO₂(NH₂)2],在装置乙后边连接安全瓶戊，最后盛有浓硫酸的装置丁的洗气瓶，用于防止水蒸气吸收SO₂Cl₂发生水解反应：SO₂Cl2+2H₂O=2HCl+H₂SO₄产生的HCl。A项，根据分析可知连接顺序为a→de→bc→hi→fg,A正确；B项，因为无水氯化钙会和氨气反应，故装置丙中的试剂为碱石灰，B错误；C项，多孔球泡可以增大气体和液体的接触面积，使反应更充D错误；故选A。【解析】A项，二氧化硫可以使品红褪色，乙中应长进短出，应从M处进，故A错误；B项，铜和浓硝酸反应，浓硝酸被还原为NO₂,故B错误；C项，MnO₂和浓盐酸反应制备氯气需要加热，故C错误；D项，CaO和浓氨水可以制备氨气，氨气不溶于CCl₄,可以用CCl₄收集氨气，短进长出，故D正确；故选D。【解析】A项，含NH₄废水与NaOH溶液反应生成NH₃·H₂O,其反应的离子方程式为：NH₄++OH=NH₃·H₂O,A不符合题意；B项，过程②加入Cl₂可将废水中的NH₃·H₂O转化为无毒气体，反应过程中氯元素化合价由0价降低到-1价，化合价降低，被还原，氮元素的化合价由-3价升高到0价，化合价升高，被氧化，配平之后为：3Cl₂+2NH₃·H₂O=6Cl+N₂↑+2H₂O+6H+,B不符合题意；C项，过程③中Na₂SO₃溶液的作用是将含余氯废水中的Cl₂转化为氯离子，反应为：Cl₂+SO₃²-+H₂O=2Cl+SO₄²+2H+,CH++Cl+HCIO,D符合题意；故选D。【解析】石英砂与焦炭发生氧化还原反应生成粗硅，粗硅中硅单质与Cl₂发生氧化还原反应生成SiCl4;SiCl₄和氨气一定温度生成Si(NH)₂,Si(NH)₂高温下加热可得氮化硅，结合质量守恒可知，还生成氨气。A项，Si(NH₂)₄高温下加热生成的氨气可以在③中循环利用，A正确；B项，第①步反应中炭和石英砂反应中含有12mol硅氮键，所含共价键数目不同，C错误；D项，已知：在潮湿的空气中SiCl4易水解，产生白雾，故不能用氨水代替氨气，D错误；故选A。根离子，离子方程式为：SO₂+H₂O+3CIO=SO₄²+2HCIO+Cl,B错误；C项，用过量氨的SO₂生成亚硫酸铵，离子方程式为：2NH₃·H₂O+SO₂=2NH₄⁺+SO₃²+·H₂O,C正确；DB项，硫酰二氯与水反应的离子方程式：SO₂Cl₂中的水，方程式为：MgCl₂·6H₂O+3SO₂Cl₂=MgCl₂+3H₂SO₄+6HCl,D正确；故选A。【解析】A项，实验①:NaCIO溶液与AlCl₃溶液混合，发生相互促进的水解反应，生成Al(OH)₃和HC1O,Al³++3CIO+3H₂O=AI(OH)₃↓+3HCIO,有白色沉淀产生，A正确；B项，实验②:无色气体为O₂,醋酸酸性强于次氯酸，NaCIO溶液与CH₃COOH溶液反应生成次氯酸，次氯酸光照分解成O2,B错误；C项，实验③:CIO具有氧化性，Fe²+具有还原性，Fe²+被CIO氧化为Fe³+,Fe³+遇KSCN溶液变红，所以氧化性CIO>Fe³+,C错误；D项，实验④:CIO具有氧化性，HSO₃具有还原性，发生氧化还原反应，CIO生成CI,HSO₃生成SO₄²,不能比较亚硫酸和次氯酸的电离常数，D错误；故选A。【解析】A项，制备SiHCl₃的第一步操作是检查装置的气密性，A错误；B项，球形冷凝管冷凝回流比直形冷凝管效果好，B错误；C项，SiHCl₃易水解，所以要在C、D之间加一个干燥装置，防止D中的水蒸气进入蒸馏烧瓶中，使SiHCl₃水解，C正确；D项，用NaOH溶液吸收SiHCl₃的化学方程式为5NaOH+SiHCl₃=3NaCl+Na₂SiO₃+H₂↑+2H₂O,D错误；故选C。【解析】A项，2mL0.1mol/LNa₂SO₃溶液加入2mL0.1mol/LH₂SO₄溶液，振荡，出现乳白色浑浊，产生气体，生成硫单质，硫酸提供酸性介质，不能证明H₂SO₄有氧化性，故A正确；B项，将铜丝放入浓硫酸中，加热，开始时铜丝表面变黑，产生无色气体，后黑色固体溶解，黑色固体不一定是CuO,化合价变化分析，可能为CuS,故B错误；C项，久置于空气中的H₂S水溶液，硫化氢被氧气氧化生成S单质，出现乳白色浑浊，不是硫化氢分解，故C错误；D项，0.5g硫粉和1.0用灼热的玻璃棒接触混合粉末的一段，粉末呈红热状态，持续反应，冷却后得到黑色固体，硫粉与铁粉接触面积大，反应放热，生成黑色固体FeS,故D错误；故选A。【解析】电解法生产亚氯酸钠的工艺流程：无隔膜电解槽电解饱和氯化钠溶液，NaCl+3H₂O电解NaCIO₃+3H₂↑,得到氯酸钠溶液，氯酸钠(NaCIO₃)在酸性条件下被二氧化硫还原成二氧化氯，发生反应2NaCIO₃+SO₂=Na₂SO₄+2CIO₂,CIO₂在二氧化硫和空气混合气体中不易分解爆炸，通入空气的目的是稀释CIO₂,防止CIO₂爆炸，吸收塔中加入氢氧化钠、过氧化氢发生反应生成NaCIO₂,经过滤、结晶得到NaCIO₂·3H₂O。A项，工业上的氯碱工业(制备烧碱和氯气),为防止生成的氯气与OH接触反应，应用阳离子交换膜，A错误；B项，由已知②可知，纯二氧化氯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全，则发生器中鼓入空气的作用应是稀释二氧化氯以防止爆炸，B错误；C项，吸收塔内发生的反应为在碱性条件下，二氧化氯与过氧化氢发生氧化还原反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应的化学方程式2NaOH+2CIO₂+H₂O₂=2NaCIO₂+2H₂O+O₂,C错误；D项，粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体，则要得到更纯的NaCIO₂·3H₂O晶体必须进行的操作是重结晶，D正确；故选D。(1分)酸性(1分)S₂O₇²+H₂O=2HSO₄(1分)(3)先将混合气体通入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明由SO₃;再将逸出的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明由SO₂(2分)10Na₂S₂O₇+2Fe₃O△3Fe₂(SO4)3+10Na₂+H₂SO4(2分)【解析】浓硫酸与氯化钠固体在加热条件下反应生成硫酸氢钠和氯化氢气体，方程式为NaCl+H₂SO₄(浓)△NaHSO₄+HCl↑,硫酸氢钠固体在加热条件下生产焦亚硫酸钠和水，焦亚硫酸钠和磁铁矿(四氧化三铁)在加热条件下发生10Na₂S₂O₇+2Fe₃O△3Fe₂(SO₄)₃+10Na₂SO₄+SO₂↑,生成二氧化硫。(1)过程I的化学方程式为NaCl+H₂SO₄(浓)△NaHSO₄+HCl↑;(2)由硫酸的结构知，Na₂S₂O₇中阴离子焦亚硫酸根S₂O₇2的结构式为;由于S₂O₇2-与水发生S₂O₇2-+H₂O=2H++2SO₄2-反应，故溶液显酸性；(3)Na₂S₂O₇,高温下具有强氧化性，受热分解产生SO₃气体，Na₂S₂O₇固体与磁铁矿熔融发生10Na₂S₂O₇+2Fe₃O△3Fe₂(SO₄)₃+10Na₂SO₄+SO₂↑反应，故混合气体中含有二氧化硫和三氧化硫，检验二氧化硫和三氧化硫混合气体的方法为：先将混合气体通入足量的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明由SO₃;再将逸出的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，加热后恢复红色，证明由SO₂;(4)过量的焦硫酸H₂S₂O₇和苯在加热条件下发生取代反应得到苯磺酸，反应的方程式为17.【答案】(1)三颈烧瓶(1分)5Cl+CIO₃+6(2)甲(1分)除去Cl₂中的HCl(1分)(3)赶出装置D中的空气及水蒸气(1分)关闭K₂,打开K₁、K3、K₄(2分)(5)分子晶体(1分)共价晶体(1分)【解析】装置A制备所得的氯气中含HCl和水蒸气，经装置B、C的净化后可得到干燥而洁净的氯气，提前用Ar气排除装置中的空气，氯气和SiC在真空管式炉中发生反应，生成的SiCl4、多余的Cl₂用NaOH溶液吸收，多余的Ar气用气球收集。【解析】(1)仪器a的名称为三颈烧瓶。装置A中KCIO₃和浓盐酸反应可制备Cl₂,反应的离子方程式为5Cl+CIO₃+6H+=3Cl₂↑+H₂O。(2)装置B、C均为除杂装置，装置B为饱和食盐水，作用是除去Cl₂中的HCI,装置C是为了除去Cl₂中的水蒸气(也称干燥)。(3)先通入Ar(g)的目的是赶出装置D中的空气及水蒸气，则需关闭K₂,打开K₁、K₃、K4。(4)装置D中的反应为SiC+2Cl₂高温C+SiCl4,Cl₂是氧化剂，SiC是还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,质量比为(71×2):(28+12)=71:20,b项错误；该反应中Si的化合价没有变化，c项错误；Cl₂、Ar混合气体中Ar起到稀释Cl₂的作用，控制反应速率，从而使Cl₂能充分地刻蚀SiC,d项正确，故选ad。(5)由熔沸点、硬度、水溶性可知，SiCl4为分子晶体，SiC为共价晶体。(6)进入装置E中的气体有Ar、Cl₂、SiCl₄,Cl₂、SiCl₄均能溶解于NaOH溶液，故气球的作用是回收Ar。18.【答案】(1)平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下(1分)B中溶液变蓝(1分)防倒吸(1分)NaOH(1分)防止其污染空气(1分)(4)加入最后半滴Na₂S₂O₃标准液时，溶液蓝色恰好褪去，且半分钟不恢复至原来颜色(1分)0.25(2【解析】实验I:旋开恒压滴液漏斗的玻璃塞，打开活塞K1,关闭活塞K₂,装置A为Cl₂的制备装置，离子方程式为：2MnO₄+16H⁴+10CI=2Mn²+++5Cl₂↑+8H₂O,Cl₂进入装置B中，发生反应：Cl₂+2I-===2CI-+I₂,B中溶液变蓝，多余的氯气进入装置D中被吸收，装置C为安全瓶；实验Ⅱ:实验I进行一段时间后，关闭活塞K1,打开K₂,通入SO₂气体，B中发生反应：Iz+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄,B中溶液蓝色褪去，验证I₂的氧化性比SO₂强；实验完成后，打开弹簧夹，持续通入N₂,将装置中残余的Cl₂,SO₂等排出，使其被NaOH溶液吸收，防止其污染空气。(1)玻璃管a的作用是：平衡压强，使分液漏斗中的液体能顺利流下；(2①高锰酸钾和浓盐酸反应制备氯气的离子方程式为：2MnO₄+16H⁺+10CI=2Mn²++5Cl₂↑+8H₂O;②Cl₂进入装置B中，发生反应：Cl₂+2I-==2CI-+I₂,B中溶液变蓝，可证明Cl₂的氧化性大于I2;③装置C为安全瓶，防倒吸，装置D用于进行尾气处理，盛有氢氧化钠溶液；(3①I₂和SO₂发生反应生成HI和H₂SO₄,化学方程式为：I₂+SO₂+2H₂O=2HI+H₂SO₄;通入N₂的目的是：将装置中残余的Cl₂,SO₂等排出，使其被NaOH溶液吸收，防止其污染空气；(4)①I₂遇碘变蓝，即滴定终点现象是：加入最后半滴Na₂S₂O₃标准液时，溶液蓝色恰原来颜色；②根据方程式H₂O₂+2I+2H⁺=2H₂O+l₂,I₂+2S₂O₃²=S₄O₆²+2I,可得关系式：2T~I₂~2S₂O₃²-,即(4)BD(2分)(5)H₂O+ClO-+SO₂=SO₄²-+Cl+2H+(1分)避免HCIO见光分解(1分)【解析】含二氧化硫和二氧化碳的废气通入碳酸氢钠溶液中，二氧化硫与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，二氧化碳气体通入装置b的右室，CO₂在电源右侧电极上反应生成HCOOH,则CO₂得电子，右侧电极为阴极，电极反应式为CO₂+2e+2H+=HCOOH;碳酸氢钠和亚硫酸钠混合溶液通入装置b的左室，左侧电极上亚硫酸根离子失电子生成硫酸根离子，则左侧电极为阳极，电极反应式为SO₃²