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2019届高考化学二轮复习【人教版】非金属元素及其化合物模拟训练(教师版)

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高中化学审核员

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                    非金属元素及其化合物模拟训练

                           (时间:45   分钟 分值:100      分)

一、选择题(每小题        6 分,共   42 分)

1.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(  )。

                                     +      -
   A.NO2   通入水中:3NO2+H2O         ===2H +2NO 3 +NO

   B.用两个铜电极电解          CuSO  溶液:2Cu2++2H    O    通电     2Cu+O  ↑+4H+
                            4               2 = = = = =       2

                                  3+          2-     2+    +
   C.SO2  通入   FeCl3 溶液中:SO2+Fe     +2H2O===SO 4 +Fe   +4H

                                        -                            2-
   D.过量的     CO2 通入  NaAlO2 溶液中:2AlO    2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO    3

   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;

                                                       3+          2-      2+
   C 项,离子方程式未配平,正确的离子方程式应为                     SO2+2Fe   +2H2O=== SO 4 +2Fe
        +                                      -
   +4H   ;D  项,通入过量的       CO2 气体应该生成      HCO 3 ,正确的离子方程式应为
       -                            -
   AlO 2 +CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO    3 。

   答案 A

2.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      H2SO4         HClO 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


   C        SiO2 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     H2SO4,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 B
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3.物质的量之比为        1∶3  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                      1∶4

   D.该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为                      1∶5

   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
                                                 a                      a

   关系为    HNO3~2Zn,由于锌不足,故被还原的硝酸为2,未被还原的硝酸为                         3a-2,二
           a      a
               3a-
   者的比为2∶(        2)=1∶5,D    项正确。

   答案 D

4.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 A

5.下列叙述正确的是(  )。


   A.Fe  与  S 混合加热生成     FeS2


   B.NaHCO3   的热稳定性大于       Na2CO3

   C.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
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   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 C

6.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

                                     O2        C
                        A         Si――→SiO2――→Si

                                    H2O        Cu
                        B      NO2――→HNO3――→NO2

                                    Cl2        Cu
                        C        Fe――→FeCl3――→Fe

                                     O2      H2S
                        D         S――→SO2――→S

   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。

                                                      3+               2+
   不管氯气是否过量,铁与氯气反应只能生成                   FeCl3,Cu 与 Fe  反应只能生成       Cu  和
   Fe2+,不能生成      Fe,C 项符合题意。

   答案 C

7.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       丁  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             O2


   B.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

                                            O2
   解析 若甲为焦炭,丁为           O2,转化关系为:C――→CO                  CO2,A   正


   确;若甲为      SO2,丁为氨水,转化关系为:SO2―N―H3―·H―2O→NH4HSO3
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   NHS3O·H22O

       (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     CO  ,转化关系为:
                    NCaOO2H         2

          CO2
   NaOH――→Na2CO3        NaHCO3,D   正确。

   答案 C

二、非选择题(共       4 个题,共    58 分)

8.(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          D.H2S  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)S+O     点燃     SO
          2 = = = = =  2
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   (3)

            性质             试剂                    化学方程式

           漂白性              B


           氧化性              D              SO2+2H2S===3S↓+2H2O


           还原性              A           SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl


         酸性氧化物              C             SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O


9.(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:


   ①写出该反应的热化学方程式:___________________________。

   ②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。


   ①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:________________________。


   ②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:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。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:
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①Pt  电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)

②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:3NO2+H2O===2HNO3+NO。

(2)①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 ΔH 计算方法如下

ΔH=945 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2×630 kJ·mol-1=+183 kJ·mol-1

②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)①NO  和 CO  发生反应生成      N 和  CO ,其化学方程式为        2CO+2NO     催化剂    N +
                           2     2                          = = = = =  2

2CO2。


②分析    12MgO<20CaO<38SrO<56BaO   的排列顺序,不难发现上述四种氧化物对应金属
元素为ⅡA     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             2NO+O2=== 2NO2,NO 为还原剂,O2      为氧化剂,O2     在

                              -    2-
Pt 电极电子发生还原反应:O2+4e            === 2O 。NO  在 NiO 电极上失电子发生氧化反应:

       2-   -
NO+O     -2e  ===NO2。


答案 (1)3NO2+H2O===2HNO3+NO

                                        -1
(2)①N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+183 kJ·mol    ②增大

(3)①2CO+2NO     催化剂     N +2CO
               = = = = = 2      2

②根据    Mg、Ca、Sr   和 Ba 的质子数,得知它们均为ⅡA            族元素。同一主族的元素,从
上到下,原子半径逐渐增大


                   2-   -
(4)①还原 ②NO+O         -2e  ===NO2
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10.(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:

   ①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅

                                                 300 ℃
   ②粗硅与干燥       HCl 气体反应制得      SiHCl3:Si+3HCl = = = = = SiHCl3+H2


   ③SiHCl3 与过量    H2 在 1 000~1 100 ℃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①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 ℃)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)


   ①装置    B 中的试剂是________。装置       C 中的烧瓶需要加热,其目的是
   _________________________。

   ②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_____________________________。

   ③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_________________________。

   ④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       c.NaOH   溶液      d.KSCN   溶液


   e.Na2SO3  溶液
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   解析 解决分离沸点不同的液体方法就是分馏;根据题干“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    1 000~1 100 ℃,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)SiO   +2C     高温    Si+2CO↑
               2    = = = = =

   (2)分馏(或蒸馏)


   (3)①浓硫酸 使滴入烧瓶中的            SiHCl3 汽化 ②有固体生成 在该反应温度下,普通玻
   璃管会软化

                    1 000~1 100 ℃
   SiHCl3+H2 = = = = = = = = = = = = = Si+3HCl

   ③排尽装置内的空气 ④bd


11.(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     2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。

   ①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


   ②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。
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①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____________________________。

②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为                   112  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:______________________________。

                 2+     2+   2-     -
(3)ClO2 对污水中   Fe  、Mn    、S   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

                    3
________;处理    100 m 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)①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

ClO2,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。②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  )=

100 × 103 L × a mg·L-1 × 10-3g·mg-1 50
            26 g·mol-1           =13a mol。

答案 (1)①B ②0.1

       -    -                      +
(2)①Cl  -5e  +2H2 O ===  ClO2↑+4H

                          +    -              +
②0.01 在阴极上发生反应          2H +2e   ===   H2↑,H   浓度减小,使得        H2O
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OH-+H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH                 增大

                                      50a
             -                    -
(3)2ClO2+2CN   === N2↑+2CO2↑+2Cl      13
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