非金属元素单质及其重要化合物(45分钟 100分)一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)1.(2022·日照一模)下列有关生活和生产中的化学知识描述正确的是( )A.日常生活中使用可降解塑料以防止“白色污染”B.“雾霾天气”“温室效应”“光化学烟雾”的形成都与氮氧化物无关C.酸雨的形成主要是因为化石燃料燃烧排放的废气中含有大量的碳氧化物D.生铁炼钢时须全部除去生铁中的碳,以避免因钢铁中含有碳而发生电化学腐蚀2.水是生命之源,下列有关说法中正确的是( )A.双氧水被称为绿色氧化剂,是因为其还原产物为O2,对环境没有污染B.王水是浓盐酸和浓硝酸按体积比1∶3配成的混合物,可以溶解Au,PtC.氨水能导电,说明氨气是电解质D.新制备的氯水中存在三种分子,四种离子3.(2022·泉州质检)下列所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( )abcASSO2SO3BHNO3NONO2CSiSiO2H2SiO3DNH3NO2NO4.(2022·厦门期末)对下列事实的解释正确的是( )A.氯气可以使湿润的有色布条褪色,是因为氯气具有漂白性B.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于酸C.向50mL18mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45molD.常温下,浓硫酸可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应5.某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室中做了一个“喷烟”实验,如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO这些气体中的两种,则下列判断中,正确的是( )A.X是NH3,Y是HClB.X是Cl2,Y是CH4-7-\nC.X是SO2,Y是O2D.X是NO,Y是O26.(2022·漳州质检)A、B、C、X均为中学常见的物质,它们之间有如下转化关系(其他产物已略去)：下列说法错误的是( )A.若A是NH3,则C可能是氧化物B.若A是非金属,则C可能是氧化物C.若X是还原剂,则A可能是氧化物或金属单质D.若X是强碱,则A可能是酸或盐7.(2022·衡水一模)将18g铜和铁的混合物投入200mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下2.24LNO,剩余9.6g金属;继续加入200mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下2.24LNO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是( )A.原混合物中铜和铁各0.15molB.稀硝酸的物质的量浓度为1mol·L-1C.第一次剩余9.6g金属为铜和铁D.再加入上述200mL稀硝酸,又得到标准状况下2.24LNO二、非选择题(本题包括4小题,共58分)8.(20分)(2022·黄冈二模)为探究亚硫酸钠的热稳定性,某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热,并利用受热后的固体试样和如图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题：(1)查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气加热到600℃才开始分解,且分解产物只有硫化钠和另外一种固体。如果加热温度低于600℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,在滴加稀盐酸的整个过程中HS的物质的量浓度变化趋势为 。(2)如果加热温度为700℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀,且有大量气泡产生,则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为 ;此时在B、C两装置中可能观察到的现象为 。(3)在(2)中滴加足量盐酸后,烧瓶内除Cl-外,还存在另一种浓度较大的阴离子(X2-)。为检验该阴离子(X2-),先取固体试样溶于水配成溶液,为了加速固体试样的溶解,可采取 措施。以下是检验阴离子(X2-)的两种实验方案,你认为合理的方案是 (填“甲”或“乙”),请说明另一方案不合理的原因 。-7-\n方案甲：取少量试样溶液于试管中,先加稀硝酸,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。方案乙：取少量试样溶液于试管中,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。(4)写出Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式 。9.(13分)(2022·龙岩期末)某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。甲同学取ag铜片和12mL18mol·L-1浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。(1)Cu与浓硫酸反应的化学方程式是 。装置E中试管D内盛有品红溶液,当C中气体集满后,D中有可能观察到的现象是 ,为避免实验装置D有可能造成的环境污染,可用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口,其反应原理是 (用离子方程式表示)。(2)装置B的作用是贮存多余的气体,B中应放置的液体是 (填序号)。a.饱和Na2SO3溶液 b.酸性KMnO4溶液c.浓溴水d.饱和NaHSO3溶液当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。(3)反应完毕后,烧瓶中还有一定量的余酸,却不能使Cu完全溶解的原因是 ;使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是 (填序号)。a.铁粉b.BaCl2溶液c.CuOd.Na2CO3溶液实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,该反应的化学方程式是 。10.(14分)物质A～G有如图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应,G为红色沉淀。-7-\n请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：B 、E 、G 。(2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是 ,阴极物质是 ,电解质溶液是 。(3)反应②的化学方程式是 。11.(11分)(2022·湖南五十校联考)“84消毒液”与硫酸溶液反应可以制取氯气(NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O)为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置请回答：(1)从①、②、③装置中选择合适的制气装置(A处) (填写序号)。(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是 ,说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进方法 。(3)为了验证氯气的氧化性,将氯气通入Na2SO3溶液中,写出氯气与Na2SO3溶液反应的离子方程式 。(4)氯气通入饱和NaHCO3溶液能产生无色气体,已知酸性：盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明氯气与水反应的生成物中含有 。-7-\n答案解析1.【解析】选A。“白色污染”是由聚乙烯等难以降解的塑料制品导致的环境污染,使用可降解塑料可以防止“白色污染”,A正确;“光化学烟雾”的形成与氮氧化物有关,“雾霾天气”和“温室效应”也与氮氧化物有关,B错误;酸雨分为硫酸型和硝酸型,主要是由于化石燃料燃烧排放的废气中含有大量的二氧化硫或氮氧化物所致,C错误;生铁炼钢的过程中,含碳量在减少,但不能完全除去,D错误。2.【解析】选D。A中氧化产物是氧气,故错误。B中浓盐酸与浓硝酸的体积比是3∶1,故错误。C中氨气是非电解质,故错误。3.【解析】选B。A项：SO3无法一步生成S;C项：SiO2→H2SiO3必须经过两步SiO2→Na2SiO3→H2SiO3,H2SiO3→Si也必须经过两步H2SiO3→SiO2→Si;D项：NH3→NO2必须经过两步NH3→NO→NO2。4.【解析】选B。A项Cl2不具有漂白作用,而是其与水反应生成的HClO的强氧化性有漂白作用;C项因随着反应的进行,硫酸的浓度降低,稀硫酸不能与铜反应;D项因常温下浓硫酸使铝钝化(化学变化),形成致密的氧化膜阻碍了反应的继续进行。5.【解析】选A。能形成白烟的两种气体是氨气和氯化氢气体,所以这两种气体是氨气和氯化氢气体,甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅说明原来气体溶于水呈碱性,所以X是氨气,Y是氯化氢。6.【解析】选C。若A是NH3,X是O2,则C可能是NO2,A正确;若A是C、S、N,X是O2,则C可能是CO2、SO3、NO2,B正确;若X是还原剂,则A不可能是金属单质,C不正确;若X是NaOH,则A可能是二元酸或多元弱酸的酸式盐,D正确。7.【解析】选A。由题意可知,Fe和Cu分别生成Fe(NO3)2和Cu(NO3)2,总反应方程式可以写为3M+8HNO3====3M(NO3)2+2NO↑+4H2O。生成NO的总物质的量为0.2mol,硝酸的总物质的量为0.8mol,稀硝酸的浓度为0.8mol/0.4L=2mol·L-1,B项错误。铜和铁的总物质的量为0.3mol,则有n(Cu)+n(Fe)=0.3mol,n(Cu)×64g·mol-1+n(Fe)×56g·mol-1=18g,解得n(Cu)=n(Fe)=0.15mol,故A项正确;因铁比铜活泼,铁先反应,第一次剩余的金属只是Cu,C项错误;再加入稀硝酸,将氧化Fe2+：3Fe2++4H++N====3Fe3++NO↑+2H2O,故只能得到1.12LNO,D错误。8.【解析】(1)如果加热温度低于600℃,则亚硫酸钠不分解。由于亚硫酸钠和盐酸的反应是分步进行的,方程式是S+H+====HS、HS+H+====H2O+SO2↑,所以在滴加稀盐酸的整个过程中HS的物质的量浓度变化趋势为先逐渐增大,后逐渐减小。(2)由于亚硫酸钠分解生成硫化钠,而硫化钠具有还原性,在酸性条件下,亚硫酸钠氧化硫化钠生成单质S,因此溶液变浑浊,有关的方程式是2S2-+S+6H+====3S↓+3H2O。当Na2SO3过量时,由于SO2具有漂白性,所以B中品红溶液褪色。由于硫酸铜和SO2不反应,所以C中没有明显的变化;当Na2S过量时,H2S可以与CuSO4溶液反应生成黑色CuS沉淀。(3)为了加速固体试样的溶解,可采取的措施应该是搅拌(或加热)。亚硫酸钠分解生成硫化钠,则另一种生成物应该是硫酸钠。由于硝酸具有强氧化性,能把亚硫酸钠氧化生成硫酸钠,不能判定原反应中是否生成S,所以甲方案是错误的,乙方案是正确的。(4)根据以上分析可知,反应的方程式是4Na2SO3Na2S+3Na2SO4。答案：(1)先逐渐增大,后逐渐减小-7-\n(2)2S2-+S+6H+====3S↓+3H2OB中品红溶液褪色,C中无明显变化(或答“B中无明显变化,C中产生黑色沉淀”,答“B中品红溶液褪色,C中产生黑色沉淀”不正确)(3)搅拌(或加热) 乙 甲中先加入具有强氧化性的稀硝酸,它能将S氧化成S,不能判定是否生成S(4)4Na2SO3Na2S+3Na2SO49.【解析】(1)Cu与浓硫酸可以在加热的条件下反应,其化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;SO2能使品红溶液褪色,SO2是一种大气污染物,同时也是一种酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应,离子方程式为SO2+2OH-====S+H2O。(2)Na2SO3、SO2与H2O可以发生化合反应生成NaHSO3;酸性KMnO4溶液和浓溴水都可以氧化SO2,故a、b、c项不能选,只有d符合要求。随着反应的继续进行,生成的SO2越来越多,试剂瓶中的压强越来越大,故试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升。(3)随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐减小,而稀硫酸不能与铜反应,故浓硫酸变为稀硫酸后,反应停止,铜和稀硫酸都有剩余。证明有余酸剩余的关键是检验溶液中是否含有H+,而不能检验S,因反应生成物有CuSO4。加入BaCl2溶液可以与S反应生成BaSO4白色沉淀,与H+不反应,故b不能证明;而铁粉、CuO、Na2CO3都可以与H+反应且都有明显的现象(产生气体或固体溶解)。根据题意可知通入的气体是氧气,发生的反应是2Cu+2H2SO4+O2====2CuSO4+2H2O。答案：(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 品红溶液褪色 SO2+2OH-====S+H2O(2)d 试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升(3)随反应进行,浓硫酸变为稀硫酸后不能和铜反应b 2Cu+2H2SO4+O2====2CuSO4+2H2O10.【解析】(1)由连续氧化：ABDE及反应①的条件,得B为SO2,D为SO3,E为硫酸。F与葡萄糖、NaOH加热反应生成红色沉淀G,则G为Cu2O,单质C为铜。(2)铜的精炼,以粗铜作阳极,精铜作阴极,以含Cu2+的电解质溶液作电解液。(3)C、E分别为Cu、H2SO4,方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案：(1)SO2 H2SO4 Cu2O(2)粗铜 精铜 CuSO4溶液(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O【解题技巧】如何从反应条件推测所发生的反应(1)高温：铝热反应,制水煤气,制粗硅,水蒸气与Fe反应等。(2)高温、高压、催化剂。-7-\nN2+3H22NH3(3)加热、催化剂。2KClO32KCl+3O2↑2SO2+O22SO34NH3+5O24NO+6H2O(4)放电。3O22O3 N2+O22NO11.【解析】(1)从信息可知,该反应为固体和液体在加热条件下进行的反应,故选②。(2)由于反应产生的氯气中会混有水蒸气,导致B装置中的红色布条也会褪色。故应在A、B之间增加干燥装置,若选用洗气瓶干燥剂可以选浓硫酸,若选用U形管干燥剂可以选无水氯化钙。(3)Cl2的氧化性能够将S氧化为S：Cl2+S+H2O====S+2Cl-+2H+。(4)Cl2通入NaHCO3溶液产生无色气体,说明生成CO2,则产生了酸性比碳酸强的盐酸：Cl2+H2OH++Cl-+HClO,HC+H+====CO2↑+H2O。答案：(1)② (2)产生的氯气中含有水蒸气会反应生成次氯酸 在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)(3)Cl2+S+H2O====S+2Cl-+2H+(4)HCl(或盐酸)-7-
