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2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第四章 非金属及其重要化合物 Word版含解析
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这是一份2022届高考化学（人教版）一轮总复习练习：第四章 非金属及其重要化合物 Word版含解析，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
单元过关限时检测
(50分钟，100分)
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意
1．(2021·山东德州宁津高三检测)化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关，下列有关化学知识的说法错误的是( C )
A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
B．我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维，是一种非金属材料
C．用聚氯乙烯代替木材，生产快餐盒，以减少木材的使用
D．碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料
[解析] 二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水，所以二氧化硅能够被强碱腐蚀造成断路，A正确；碳纤维是碳的一种单质，属于非金属材料，B正确；聚氯乙烯难降解，大量使用能够引起白色污染，且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等，C错误；碳纳米管表面积大，具有较大的吸附能力，可以用作新型储氢材料，D正确。
2．(2021·湖北黄冈模拟)N、O、Si、S是重要的非金属元素。下列说法正确的是( C )
A．N、O、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱
B．氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质，又是形成酸雨的主要物质
C．四种元素的基态原子中有三种原子的核外单电子数一样多
D．N、Si、S的单质均能和氧气反应，生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2
[解析] 同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强。同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，则O、N、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，A错误；硫的氧化物不能形成光化学烟雾，B错误；O、N、S、Si的原子核外单电子数分别为2、3、2,2，C正确；N2和O2反应生成NO，得不到NO2，D错误。
3. (2021·山东潍坊高三检测)中学化学中常见的物质A、B、C、D、E均含同种短周期主族元素，其中A为单质，五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是( C )
A．若B、C均为氧化物，则A可能为碳单质
B．若C、D均为氧化物，则A一定为非金属单质
C．若D为Na2CO3，则A一定为钠单质
D．若E为含氧强酸，则B与C可能反应生成A
[解析] 本题考查无机化合物的性质及无机推断。若B、C均为氧化物，A为C，则B为CO，C为CO2，D、E可分别为Na2CO3、NaHCO3，转化关系成立，A正确；若C、D均为氧化物，A为金属单质，则A为Na，但钠及其化合物不存在题中转化关系，A一定为非金属单质，B正确；若D为Na2CO3，五种物质都含有C元素，A可为C，B为CO，C为CO2，D、E可分别为Na2CO3、NaHCO3，C错误；若E为含氧强酸，可为H2SO4或HNO3，C可为二氧化硫或一氧化氮，A为S或N2，B为H2S或NH3，B与C能发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O或6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))5N2＋6H2O，D正确。
[点拨] 本题关键在于对氧化物的掌握，中学常见氧化物包括CO、CO2、NO、NO2、SO2、SO3、Na2O2、Na2O等。易错点在于B选项，短周期主族金属元素为Li、Be、Na、Mg、Al，可以形成两种氧化物的金属为Na，而钠的氧化物性质活泼，不可能由含钠的化合物反应产生，故猜测其只能为非金属氧化物。
4.(2021·甘肃张掖二中月考)X常温下为气体，a、b、c是中学化学常见物质，均由常见元素组成，转化关系(反应条件略去)如图所示，下列说法不正确的是( B )
A．若b为固态非金属单质，b与X所含元素同主族，则c也能与X反应
B．若X为O2，a为一种固态单质，则c可能为CO2或SO3
C．若a、b、c焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，则a中可能既含有离子键又含有共价键
D．若b为气态非金属单质，b与X所含元素同周期，则X与b所含元素原子的核电荷数相差1
[解析] 本题考查物质的转化及推断。若b为固态非金属单质，X常温下为气体，且b与X所含元素同主族，则a为硫化氢，b为S，c为二氧化硫，X为氧气，二氧化硫在催化剂、加热的条件下反应生成三氧化硫，A正确；若c为三氧化硫，硫单质与O2反应不能直接生成三氧化硫，a不可能为固态单质硫，不符合题意，B错误；a、b、c焰色反应均呈黄色，说明均含Na元素，其水溶液均为碱性，则a为氢氧化钠，X为二氧化碳，b为碳酸钠，c为碳酸氢钠，符合转化关系，NaOH中既含有离子键又含有共价键，C正确；b与X所含元素同周期，b为气态非金属单质，则b为N2，X为O2，a为NH3，c为NO，N元素和O元素的原子核电荷数相差1，D正确。
5．(2021·广西桂林调研)化学反应中会出现“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是( C )
①过量稀硫酸与块状石灰石；②过量的氢气与氮气在催化剂存在下充分反应；③过量稀硝酸与铜反应；④常温下将铝片投入到过量浓硫酸中；⑤过量铜与浓硫酸反应；⑥过量的锌与18 ml·L－1的硫酸反应；
A．③④⑥ B．②③⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤⑥
[解析] ①稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶物硫酸钙，附着在碳酸钙表面阻止反应的进一步发生，故①符合题意；②合成氨是一个可逆反应，无论如何充分反应，反应物都不能完全反应，故②符合题意；③铜与过量的稀硝酸反应时，铜完全反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，故③不符合题意；④常温下铝遇浓硫酸发生钝化，不再继续反应，故④符合题意；⑤随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，铜无法与稀硫酸反应，无论铜怎么过量，都不能完全消耗完硫酸，故⑤符合题意；⑥锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应，一种物质过量时，另一种能完全反应，故⑥不符合题意；故答案为C。
6．(2021·河北衡水高三检测)下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验，不能达到实验目的的是( B )
A．利用甲装置，验证SO2或H2SO3具有氧化性
B．利用乙装置，验证元素的非金属性：Cl>C>Si
C．利用丙装置，进行NH3的干燥、收集、尾气处理
D．利用丁装置，验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
[解析] 甲装置中SO2与Na2S发生反应得到单质S，该反应中SO2(或H2SO3)表现出氧化性，A项能达到实验目的；利用乙装置，验证元素的非金属性时，应该利用最高价氧化物对应的水化物的酸性进行比较，B项不能达到实验目的；丙装置可以进行NH3的干燥，收集尾气处理，C项能达到实验目的；丁装置中，浓H2SO4使蔗糖炭化体现了其脱水性，得到的碳和浓H2SO4发生反应：C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O体现了浓H2SO4的强氧化性，品红溶液褪色和酸性KMnO4褪色，分别说明SO2具有漂白性和还原性，D项能达实验目的。
7．(2021·四川乐山检测)有X、Y、Z、M、N五种物质，进行的有关实验操作及现象如下：
X、Y、Z、M、N依次可能是( A )
A．NO、O2、NH3、HNO3、SO2 B．O2、NO、NH3、HCl、SO2
C．O2、NO、HCl、NH3、CO2 D．NO、O2、NH3、HCl、CH4
[解析] 本题考查物质的推断，题目难度中等，注意根据物质反应的实验现象进行推断是解答本题的关键，本题提示考生在学习中要注重元素化合物知识的积累。由气体X和Y混合，气体变成红棕色，可知X和Y分别为NO、O2中的一种；Y与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则Y为氧气，X为NO；用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液，相互靠近产生白烟，则Z和M分别为NH3和HCl或NH3和HNO3中的一种；Z通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，M与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则Z为NH3，M为HNO3；N通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，N与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则N为SO2，故X为NO，Y为O2，Z为NH3，M为HNO3，N为SO2。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题：本题包括4小题，共58分
8．(2021·云南昆明质检)碳、硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。
(1)SiO2是玻璃的主要成分之一，保存氢氧化钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞的原因是 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (用化学方程式表示)。
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为 SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑ 。
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如表所示，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 蒸馏 。
③SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为 SiHCl3＋4H2O===H4SiO4↓＋H2↑＋3HCl↑(或SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl↑) 。
[解析] (1)玻璃中的二氧化硅能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。
(2)①石英砂的主要成分为二氧化硅，二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳；②由于SiHCl3与SiCl4、SiH2Cl2等的沸点相差较大，可以使用蒸馏的方法提纯；③SiHCl3中Si是＋4价，氢元素、氯元素均为－1价，SiHCl3完全水解时，Si以H2SiO3(或H4SiO4)的形式存在。
9．(2020·全国Ⅲ理综，26)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是 圆底烧瓶 ，a中的试剂为 饱和食盐水 。
(2)b中采用的加热方式是 水浴加热 ，c中化学反应的离子方程式是 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ，采用冰水浴冷却的目的是 避免生成NaClO3 。
(3)d的作用是 吸收尾气(Cl2) ，可选用试剂 AC (填标号)。
A．Na2SB．NaCl
C．Ca(OH)2D．H2SO4
(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， 过滤 ， 少量(冷)水洗涤 ，干燥，得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 紫 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 小于 NaClO(填“大于”或“小于”)。
[解析] 本题考查物质的制备及性质探究实验，涉及仪器名称、实验基本操作、实验目的、实验现象、尾气处理等。
(1)实验室常用MnO2与浓盐酸在加热条件下制取Cl2，由于制得的Cl2中混有HCl，HCl会消耗b装置中试管内的KOH，所以应使用饱和食盐水除去HCl。
(2)用酒精灯加热烧杯中的水从而对试管中的反应体系进行加热，这样的加热方式为水浴加热。Cl2和NaOH在不加热条件下反应生成NaCl和NaClO，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。Cl2与NaOH反应放热，由题意可知，温度较高时Cl2与KOH反应生成KClO3，所以不使用冰水浴会使得溶液温度升高而生成NaClO3杂质。
(3)Cl2是有毒气体，所以必须进行尾气处理，防止污染空气。Cl2可以与Na2S反应，化学方程式为Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓；Cl2可以与Ca(OH)2反应，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。Cl2在食盐水和H2SO4溶液中溶解度较小，所以可用Na2S溶液和Ca(OH)2溶液来进行尾气处理，A、C符合题意。
(4)从溶液中获得溶质的常见方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)2号试管中溶液变为棕色，说明有I2生成，则加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈紫色，故2号试管中I－被氧化，而1号试管中I－未被氧化，所以该条件下氧化性：KClO310．(2020·北京朝阳区检测)某化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。
(1)实验甲：将铜片放入盛有稀HNO3的试管中，开始无明显现象，后逐渐有小气泡生成，该气体是 NO 。
在液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。
(2)实验乙：铜与浓HNO3反应，装置、现象如下：
①A中铜与浓HNO3反应产生红棕色气体的化学方程式是 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 。
②实验现象“最初反应较慢，随后加快”的原因可能是 反应放热，随着反应的进行，体系温度升高 。
(3)有文献记载：铜与浓HNO3反应一旦发生就变快，是因为开始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸，不稳定)，它再和Cu反应，反应就加快。实验探究如下：
Ⅰ：向1 mL浓硝酸中加入几滴30% H2O2溶液、铜片，反应较慢，溶液呈蓝色。
Ⅱ：向1 mL浓硝酸中加入几滴30% H2O2溶液，无明显变化。
①Ⅰ中反应较慢的原因是 H2O2与HNO2发生反应使HNO2浓度降低 。
②NO2与H2O反应生成HNO2和 HNO3 。
③对生成HNO2后反应变快的原因进行实验探究。
a.Ⅲ中加入的固体为 NaNO2 。
b．Ⅳ中“放置一段时间”的目的是 使HNO2完全分解 。
实验Ⅲ、Ⅳ可以说明，HNO2氧化Cu的反应速率比HNO3氧化Cu的快。
(4)该化学小组同学结合实验甲、乙中HNO3被还原后的气体产物以及实验Ⅲ的产物，综合分析判断甲中反应慢的原因，除了硝酸起始浓度小、反应过程中温度较低外，另一个重要原因是 Cu片与稀硝酸反应产生NO，不产生NO2，体系中HNO2的含量极少 。
[解析] 本题考查铜与硝酸的反应，涉及NO、NO2和硝酸的性质。
(1)Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，在室温下NO与O2反应生成红棕色气体NO2。
(2)①Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②该反应是放热反应，随着反应的进行，溶液温度升高，故最初反应较慢，随后加快。
(3)①Ⅰ中反应较慢是由于H2O2与HNO2发生反应使HNO2浓度降低，导致速率减慢。②NO2中N是＋4价，NO2与H2O反应生成的HNO2中N是＋3价，化合价降低，根据得失电子守恒，必然同时有元素化合价升高，应生成了HNO3，反应方程式为2NO2＋H2O===HNO2＋HNO3。③a.B中溶液含有NO2与H2O反应生成的HNO2、HNO3，HNO3是强酸，完全电离，而HNO2是弱酸，在溶液中存在电离平衡，向B中溶液加入固体后反应速率很快，说明HNO2浓度增大，则加入的物质中含有NOeq \\al(－,2)，可以是NaNO2、KNO2等，HNO3与NaNO2等发生复分解反应产生HNO2，使溶液中HNO2浓度增大。b.HNO2不稳定，Ⅳ中“放置一段时间”的目的是使HNO2完全分解。
11．(2021·东北三省四市第一次模拟)Ⅰ.某兴趣学习小组设计如图装置制取SO2，并研究其性质。
请回答下列问题：
(1)B、C、D装置分别用于检验SO2的性质，写出C装置中反应的离子方程式： SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－ 。
(2)实验中观察到D装置中有浑浊出现，有同学提出此现象不能证明SO2具有氧化性，请简述理由 C装置挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊 。
(3)E装置的作用为 尾气处理，防倒吸 。
Ⅱ.某学习小组为进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同，设计并完成如下实验：
称取一定量的还原铁粉放入一定体积的浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。经检验，气体Y中含有SO2、H2。
(4)溶液X中含有的金属阳离子是 Fe2＋ (填化学式)，简述如何检验该离子 取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2＋(其他合理答案也可) 。
(5)为了测定气体Y中SO2的含量，将2.24 L(标准状况)气体Y通入200.00 mL 0.200 0 ml·L－1酸性高锰酸钾溶液中，充分反应后，取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定，消耗0.100 0 ml·L－1的KHC2O4标准液10.00 mL(高锰酸钾被还原均生成Mn2＋)。
①已知室温下，0.100 0 ml·L－1KHC2O4溶液中，c(C2Oeq \\al(2－,4))>c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用 酸式滴定管 (填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为 滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内颜色不恢复 。
②计算气体Y中SO2的物质的量分数为 90% 。
[解析] 本题考查化学实验基本操作、氧化还原滴定等，考查的核心素养是科学探究与创新意识。
Ⅰ.(1)C装置中SO2与饱和氯水反应的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－。
(2)因C装置中挥发出的Cl2也能使D装置中出现浑浊现象，故D装置中出现浑浊，不能证明SO2与H2S反应生成单质S，即不能证明SO2具有氧化性。
(3)SO2为有毒气体，使用E装置，既能进行尾气处理，又能起到防倒吸作用。
Ⅱ.(4)根据反应生成的气体Y中含有SO2和H2，可知最后是Fe与稀硫酸反应生成H2，因此该溶液中不可能含有Fe3＋，故溶液X中含有的金属阳离子为Fe2＋。要检验溶液中的Fe2＋，可取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2＋(或可取少量溶液X，向其中加入KSCN溶液，无明显现象，再滴入新制氯水，若溶液变红，则可证明原溶液中含有Fe2＋)。
(5)①根据0.100 0 ml·L－1KHC2O4溶液中c(C2Oeq \\al(2－,4))>c(H2C2O4)，可知HC2Oeq \\al(－,4)的电离程度大于其水解程度，即KHC2O4溶液呈酸性，在滴定过程中该标准液应用酸式滴定管盛装；达到滴定终点时，滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内溶液颜色不发生变化。②根据化合价变化可找出关系式：2KMnO4～5KHC2O4，c剩余(KMnO4)×20.00×10－3 L＝0.100 0 ml·L－1×10.00×10－3L×eq \f(2,5)，解得c剩余(KMnO4)＝0.020 0 ml·L－1，再根据关系式：5SO2～2KMnO4，得n(SO2)＝(0.200 0－0.020 0)ml·L－1×200.00×10－3 L×eq \f(5,2)＝0.09 ml，即气体Y中SO2的物质的量分数为eq \f(0.09 ml,0.1 ml)x100%＝90%。
[点拨] 计算混合气体中SO2的物质的量分数，需根据氧化还原反应中化合价变化找出两步反应中反应物的关系式，结合题中数据分别计算出溶液中剩余的KMnO4溶液的物质的量浓度和SO2的物质的量，即可求出气体Y中SO2的物质的量分数。
实验操作
实验现象
①气体X和气体Y混合
气体变为红棕色
②Y、M、N分别与氢硫酸反应
都产生淡黄色固体
③用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液，相互靠近
产生白烟
④Z和N分别通入少量溴水中
溴水都变成无色透明的液体
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2 355
57.6
31.8
8.2
－30.4
－84.9
－111.9
实验装置
实验现象
A中：最初反应较慢，随后加快，反应剧烈；产生红棕色气体；溶液呈绿色。
B中：溶液呈淡蓝色
序号
实验操作
实验现象
Ⅲ
取B中溶液，加入一定量固体，再加入铜片
立即产生无色气体；液面上方呈红棕色
Ⅳ
取B中溶液，放置一段时间，溶液变为无色后，再加入铜片
产生无色气体，较Ⅲ慢；液面上方呈浅红棕色
单元过关限时检测
(50分钟，100分)
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意
1．(2021·山东德州宁津高三检测)化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关，下列有关化学知识的说法错误的是( C )
A．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”
B．我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维，是一种非金属材料
C．用聚氯乙烯代替木材，生产快餐盒，以减少木材的使用
D．碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料
[解析] 二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水，所以二氧化硅能够被强碱腐蚀造成断路，A正确；碳纤维是碳的一种单质，属于非金属材料，B正确；聚氯乙烯难降解，大量使用能够引起白色污染，且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等，C错误；碳纳米管表面积大，具有较大的吸附能力，可以用作新型储氢材料，D正确。
2．(2021·湖北黄冈模拟)N、O、Si、S是重要的非金属元素。下列说法正确的是( C )
A．N、O、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱
B．氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质，又是形成酸雨的主要物质
C．四种元素的基态原子中有三种原子的核外单电子数一样多
D．N、Si、S的单质均能和氧气反应，生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2
[解析] 同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强。同主族元素自上而下原子半径逐渐增大，则O、N、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，A错误；硫的氧化物不能形成光化学烟雾，B错误；O、N、S、Si的原子核外单电子数分别为2、3、2,2，C正确；N2和O2反应生成NO，得不到NO2，D错误。
3. (2021·山东潍坊高三检测)中学化学中常见的物质A、B、C、D、E均含同种短周期主族元素，其中A为单质，五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是( C )
A．若B、C均为氧化物，则A可能为碳单质
B．若C、D均为氧化物，则A一定为非金属单质
C．若D为Na2CO3，则A一定为钠单质
D．若E为含氧强酸，则B与C可能反应生成A
[解析] 本题考查无机化合物的性质及无机推断。若B、C均为氧化物，A为C，则B为CO，C为CO2，D、E可分别为Na2CO3、NaHCO3，转化关系成立，A正确；若C、D均为氧化物，A为金属单质，则A为Na，但钠及其化合物不存在题中转化关系，A一定为非金属单质，B正确；若D为Na2CO3，五种物质都含有C元素，A可为C，B为CO，C为CO2，D、E可分别为Na2CO3、NaHCO3，C错误；若E为含氧强酸，可为H2SO4或HNO3，C可为二氧化硫或一氧化氮，A为S或N2，B为H2S或NH3，B与C能发生反应：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O或6NO＋4NH3eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))5N2＋6H2O，D正确。
[点拨] 本题关键在于对氧化物的掌握，中学常见氧化物包括CO、CO2、NO、NO2、SO2、SO3、Na2O2、Na2O等。易错点在于B选项，短周期主族金属元素为Li、Be、Na、Mg、Al，可以形成两种氧化物的金属为Na，而钠的氧化物性质活泼，不可能由含钠的化合物反应产生，故猜测其只能为非金属氧化物。
4.(2021·甘肃张掖二中月考)X常温下为气体，a、b、c是中学化学常见物质，均由常见元素组成，转化关系(反应条件略去)如图所示，下列说法不正确的是( B )
A．若b为固态非金属单质，b与X所含元素同主族，则c也能与X反应
B．若X为O2，a为一种固态单质，则c可能为CO2或SO3
C．若a、b、c焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，则a中可能既含有离子键又含有共价键
D．若b为气态非金属单质，b与X所含元素同周期，则X与b所含元素原子的核电荷数相差1
[解析] 本题考查物质的转化及推断。若b为固态非金属单质，X常温下为气体，且b与X所含元素同主族，则a为硫化氢，b为S，c为二氧化硫，X为氧气，二氧化硫在催化剂、加热的条件下反应生成三氧化硫，A正确；若c为三氧化硫，硫单质与O2反应不能直接生成三氧化硫，a不可能为固态单质硫，不符合题意，B错误；a、b、c焰色反应均呈黄色，说明均含Na元素，其水溶液均为碱性，则a为氢氧化钠，X为二氧化碳，b为碳酸钠，c为碳酸氢钠，符合转化关系，NaOH中既含有离子键又含有共价键，C正确；b与X所含元素同周期，b为气态非金属单质，则b为N2，X为O2，a为NH3，c为NO，N元素和O元素的原子核电荷数相差1，D正确。
5．(2021·广西桂林调研)化学反应中会出现“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是( C )
①过量稀硫酸与块状石灰石；②过量的氢气与氮气在催化剂存在下充分反应；③过量稀硝酸与铜反应；④常温下将铝片投入到过量浓硫酸中；⑤过量铜与浓硫酸反应；⑥过量的锌与18 ml·L－1的硫酸反应；
A．③④⑥ B．②③⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤⑥
[解析] ①稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶物硫酸钙，附着在碳酸钙表面阻止反应的进一步发生，故①符合题意；②合成氨是一个可逆反应，无论如何充分反应，反应物都不能完全反应，故②符合题意；③铜与过量的稀硝酸反应时，铜完全反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，故③不符合题意；④常温下铝遇浓硫酸发生钝化，不再继续反应，故④符合题意；⑤随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，铜无法与稀硫酸反应，无论铜怎么过量，都不能完全消耗完硫酸，故⑤符合题意；⑥锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应，一种物质过量时，另一种能完全反应，故⑥不符合题意；故答案为C。
6．(2021·河北衡水高三检测)下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验，不能达到实验目的的是( B )
A．利用甲装置，验证SO2或H2SO3具有氧化性
B．利用乙装置，验证元素的非金属性：Cl>C>Si
C．利用丙装置，进行NH3的干燥、收集、尾气处理
D．利用丁装置，验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性
[解析] 甲装置中SO2与Na2S发生反应得到单质S，该反应中SO2(或H2SO3)表现出氧化性，A项能达到实验目的；利用乙装置，验证元素的非金属性时，应该利用最高价氧化物对应的水化物的酸性进行比较，B项不能达到实验目的；丙装置可以进行NH3的干燥，收集尾气处理，C项能达到实验目的；丁装置中，浓H2SO4使蔗糖炭化体现了其脱水性，得到的碳和浓H2SO4发生反应：C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O体现了浓H2SO4的强氧化性，品红溶液褪色和酸性KMnO4褪色，分别说明SO2具有漂白性和还原性，D项能达实验目的。
7．(2021·四川乐山检测)有X、Y、Z、M、N五种物质，进行的有关实验操作及现象如下：
X、Y、Z、M、N依次可能是( A )
A．NO、O2、NH3、HNO3、SO2 B．O2、NO、NH3、HCl、SO2
C．O2、NO、HCl、NH3、CO2 D．NO、O2、NH3、HCl、CH4
[解析] 本题考查物质的推断，题目难度中等，注意根据物质反应的实验现象进行推断是解答本题的关键，本题提示考生在学习中要注重元素化合物知识的积累。由气体X和Y混合，气体变成红棕色，可知X和Y分别为NO、O2中的一种；Y与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则Y为氧气，X为NO；用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液，相互靠近产生白烟，则Z和M分别为NH3和HCl或NH3和HNO3中的一种；Z通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，M与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则Z为NH3，M为HNO3；N通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，N与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则N为SO2，故X为NO，Y为O2，Z为NH3，M为HNO3，N为SO2。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题：本题包括4小题，共58分
8．(2021·云南昆明质检)碳、硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。
(1)SiO2是玻璃的主要成分之一，保存氢氧化钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞的原因是 SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O (用化学方程式表示)。
(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：
①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为 SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑ 。
②在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如表所示，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 蒸馏 。
③SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为 SiHCl3＋4H2O===H4SiO4↓＋H2↑＋3HCl↑(或SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋H2↑＋3HCl↑) 。
[解析] (1)玻璃中的二氧化硅能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。
(2)①石英砂的主要成分为二氧化硅，二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳；②由于SiHCl3与SiCl4、SiH2Cl2等的沸点相差较大，可以使用蒸馏的方法提纯；③SiHCl3中Si是＋4价，氢元素、氯元素均为－1价，SiHCl3完全水解时，Si以H2SiO3(或H4SiO4)的形式存在。
9．(2020·全国Ⅲ理综，26)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是 圆底烧瓶 ，a中的试剂为 饱和食盐水 。
(2)b中采用的加热方式是 水浴加热 ，c中化学反应的离子方程式是 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ，采用冰水浴冷却的目的是 避免生成NaClO3 。
(3)d的作用是 吸收尾气(Cl2) ，可选用试剂 AC (填标号)。
A．Na2SB．NaCl
C．Ca(OH)2D．H2SO4
(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， 过滤 ， 少量(冷)水洗涤 ，干燥，得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 紫 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 小于 NaClO(填“大于”或“小于”)。
[解析] 本题考查物质的制备及性质探究实验，涉及仪器名称、实验基本操作、实验目的、实验现象、尾气处理等。
(1)实验室常用MnO2与浓盐酸在加热条件下制取Cl2，由于制得的Cl2中混有HCl，HCl会消耗b装置中试管内的KOH，所以应使用饱和食盐水除去HCl。
(2)用酒精灯加热烧杯中的水从而对试管中的反应体系进行加热，这样的加热方式为水浴加热。Cl2和NaOH在不加热条件下反应生成NaCl和NaClO，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。Cl2与NaOH反应放热，由题意可知，温度较高时Cl2与KOH反应生成KClO3，所以不使用冰水浴会使得溶液温度升高而生成NaClO3杂质。
(3)Cl2是有毒气体，所以必须进行尾气处理，防止污染空气。Cl2可以与Na2S反应，化学方程式为Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓；Cl2可以与Ca(OH)2反应，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。Cl2在食盐水和H2SO4溶液中溶解度较小，所以可用Na2S溶液和Ca(OH)2溶液来进行尾气处理，A、C符合题意。
(4)从溶液中获得溶质的常见方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
(5)2号试管中溶液变为棕色，说明有I2生成，则加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈紫色，故2号试管中I－被氧化，而1号试管中I－未被氧化，所以该条件下氧化性：KClO3
(1)实验甲：将铜片放入盛有稀HNO3的试管中，开始无明显现象，后逐渐有小气泡生成，该气体是 NO 。
在液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。
(2)实验乙：铜与浓HNO3反应，装置、现象如下：
①A中铜与浓HNO3反应产生红棕色气体的化学方程式是 Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 。
②实验现象“最初反应较慢，随后加快”的原因可能是 反应放热，随着反应的进行，体系温度升高 。
(3)有文献记载：铜与浓HNO3反应一旦发生就变快，是因为开始生成的NO2溶于水形成HNO2(弱酸，不稳定)，它再和Cu反应，反应就加快。实验探究如下：
Ⅰ：向1 mL浓硝酸中加入几滴30% H2O2溶液、铜片，反应较慢，溶液呈蓝色。
Ⅱ：向1 mL浓硝酸中加入几滴30% H2O2溶液，无明显变化。
①Ⅰ中反应较慢的原因是 H2O2与HNO2发生反应使HNO2浓度降低 。
②NO2与H2O反应生成HNO2和 HNO3 。
③对生成HNO2后反应变快的原因进行实验探究。
a.Ⅲ中加入的固体为 NaNO2 。
b．Ⅳ中“放置一段时间”的目的是 使HNO2完全分解 。
实验Ⅲ、Ⅳ可以说明，HNO2氧化Cu的反应速率比HNO3氧化Cu的快。
(4)该化学小组同学结合实验甲、乙中HNO3被还原后的气体产物以及实验Ⅲ的产物，综合分析判断甲中反应慢的原因，除了硝酸起始浓度小、反应过程中温度较低外，另一个重要原因是 Cu片与稀硝酸反应产生NO，不产生NO2，体系中HNO2的含量极少 。
[解析] 本题考查铜与硝酸的反应，涉及NO、NO2和硝酸的性质。
(1)Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，在室温下NO与O2反应生成红棕色气体NO2。
(2)①Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。②该反应是放热反应，随着反应的进行，溶液温度升高，故最初反应较慢，随后加快。
(3)①Ⅰ中反应较慢是由于H2O2与HNO2发生反应使HNO2浓度降低，导致速率减慢。②NO2中N是＋4价，NO2与H2O反应生成的HNO2中N是＋3价，化合价降低，根据得失电子守恒，必然同时有元素化合价升高，应生成了HNO3，反应方程式为2NO2＋H2O===HNO2＋HNO3。③a.B中溶液含有NO2与H2O反应生成的HNO2、HNO3，HNO3是强酸，完全电离，而HNO2是弱酸，在溶液中存在电离平衡，向B中溶液加入固体后反应速率很快，说明HNO2浓度增大，则加入的物质中含有NOeq \\al(－,2)，可以是NaNO2、KNO2等，HNO3与NaNO2等发生复分解反应产生HNO2，使溶液中HNO2浓度增大。b.HNO2不稳定，Ⅳ中“放置一段时间”的目的是使HNO2完全分解。
11．(2021·东北三省四市第一次模拟)Ⅰ.某兴趣学习小组设计如图装置制取SO2，并研究其性质。
请回答下列问题：
(1)B、C、D装置分别用于检验SO2的性质，写出C装置中反应的离子方程式： SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－ 。
(2)实验中观察到D装置中有浑浊出现，有同学提出此现象不能证明SO2具有氧化性，请简述理由 C装置挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊 。
(3)E装置的作用为 尾气处理，防倒吸 。
Ⅱ.某学习小组为进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同，设计并完成如下实验：
称取一定量的还原铁粉放入一定体积的浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。经检验，气体Y中含有SO2、H2。
(4)溶液X中含有的金属阳离子是 Fe2＋ (填化学式)，简述如何检验该离子 取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2＋(其他合理答案也可) 。
(5)为了测定气体Y中SO2的含量，将2.24 L(标准状况)气体Y通入200.00 mL 0.200 0 ml·L－1酸性高锰酸钾溶液中，充分反应后，取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定，消耗0.100 0 ml·L－1的KHC2O4标准液10.00 mL(高锰酸钾被还原均生成Mn2＋)。
①已知室温下，0.100 0 ml·L－1KHC2O4溶液中，c(C2Oeq \\al(2－,4))>c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用 酸式滴定管 (填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为 滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内颜色不恢复 。
②计算气体Y中SO2的物质的量分数为 90% 。
[解析] 本题考查化学实验基本操作、氧化还原滴定等，考查的核心素养是科学探究与创新意识。
Ⅰ.(1)C装置中SO2与饱和氯水反应的离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋2Cl－。
(2)因C装置中挥发出的Cl2也能使D装置中出现浑浊现象，故D装置中出现浑浊，不能证明SO2与H2S反应生成单质S，即不能证明SO2具有氧化性。
(3)SO2为有毒气体，使用E装置，既能进行尾气处理，又能起到防倒吸作用。
Ⅱ.(4)根据反应生成的气体Y中含有SO2和H2，可知最后是Fe与稀硫酸反应生成H2，因此该溶液中不可能含有Fe3＋，故溶液X中含有的金属阳离子为Fe2＋。要检验溶液中的Fe2＋，可取少量溶液X，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2＋(或可取少量溶液X，向其中加入KSCN溶液，无明显现象，再滴入新制氯水，若溶液变红，则可证明原溶液中含有Fe2＋)。
(5)①根据0.100 0 ml·L－1KHC2O4溶液中c(C2Oeq \\al(2－,4))>c(H2C2O4)，可知HC2Oeq \\al(－,4)的电离程度大于其水解程度，即KHC2O4溶液呈酸性，在滴定过程中该标准液应用酸式滴定管盛装；达到滴定终点时，滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内溶液颜色不发生变化。②根据化合价变化可找出关系式：2KMnO4～5KHC2O4，c剩余(KMnO4)×20.00×10－3 L＝0.100 0 ml·L－1×10.00×10－3L×eq \f(2,5)，解得c剩余(KMnO4)＝0.020 0 ml·L－1，再根据关系式：5SO2～2KMnO4，得n(SO2)＝(0.200 0－0.020 0)ml·L－1×200.00×10－3 L×eq \f(5,2)＝0.09 ml，即气体Y中SO2的物质的量分数为eq \f(0.09 ml,0.1 ml)x100%＝90%。
[点拨] 计算混合气体中SO2的物质的量分数，需根据氧化还原反应中化合价变化找出两步反应中反应物的关系式，结合题中数据分别计算出溶液中剩余的KMnO4溶液的物质的量浓度和SO2的物质的量，即可求出气体Y中SO2的物质的量分数。
实验操作
实验现象
①气体X和气体Y混合
气体变为红棕色
②Y、M、N分别与氢硫酸反应
都产生淡黄色固体
③用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液，相互靠近
产生白烟
④Z和N分别通入少量溴水中
溴水都变成无色透明的液体
物质
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸点/℃
2 355
57.6
31.8
8.2
－30.4
－84.9
－111.9
实验装置
实验现象
A中：最初反应较慢，随后加快，反应剧烈；产生红棕色气体；溶液呈绿色。
B中：溶液呈淡蓝色
序号
实验操作
实验现象
Ⅲ
取B中溶液，加入一定量固体，再加入铜片
立即产生无色气体；液面上方呈红棕色
Ⅳ
取B中溶液，放置一段时间，溶液变为无色后，再加入铜片
产生无色气体，较Ⅲ慢；液面上方呈浅红棕色
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