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2022届高考大一轮复习化学单元质检卷4非金属及其化合物
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这是一份2022届高考大一轮复习化学单元质检卷4非金属及其化合物，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
单元质检卷第8页
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )。
A.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐
B.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂
C.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8,可用K2O·Al2O3·6SiO2表示
D.高纯硅可用于制造光导纤维,高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池
答案:C
解析:A项,水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐;B项,水玻璃是Na2SiO3水溶液,属于混合物;D项,高纯硅用于制造太阳能电池,高纯二氧化硅用于制造光导纤维。
2.下列有关硝酸的认识中正确的是( )。
A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B.硝酸不能与I-、FeCl2等还原性物质反应
C.在铜与浓硝酸的反应中,硝酸只体现了氧化性,没有体现酸性
D.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
答案:A
解析:无论是浓硝酸还是稀硝酸,均具有强氧化性,这是由其中的+5价N元素所表现的,A项正确;硝酸能与I-、FeCl2等还原性物质反应,B项错误;铜与浓硝酸的反应中,硝酸表现出强氧化性和酸性,C项错误;铁、铝在常温下能与稀硝酸反应生成硝酸盐而不是致密的氧化膜,所以不能用铝或铁制容器盛装稀硝酸,D项错误。
3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )。
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.Cl2具有漂白性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
答案:A
解析:A项,人呼出气体中含有的CO2可与Na2O2反应生成O2,故Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,正确;B项,Cl2不具有漂白性,错误;C项,SiO2可用于制造光导纤维不是因为其硬度大,两者无对应关系,错误;D项,NH3易液化,是其可用作制冷剂的原因,错误。
4.ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂,下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( )。
A.可用Cl2和NaClO2制备ClO2,其中n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2
B.ClO2在强碱性环境中使用失效:2ClO2+2OH-Cl+Cl+H2O
C.ClO2处理饮用水时残留的Cl可用FeSO4来除去:Cl+2Fe2++4H+2Fe3++Cl-+2H2O
D.等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2、HClO强
答案:C
解析:用Cl2与NaClO2反应制备ClO2,Cl2作氧化剂,被还原为Cl-,NaClO2作还原剂,被氧化为ClO2,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2,A项正确;ClO2在强碱性环境中自身发生氧化还原反应,反应的化学方程式为2ClO2+2OH-Cl+Cl+H2O,B项正确;Cl与Fe2+反应的离子方程式中电荷不守恒,应为Cl+4Fe2++4H+4Fe3++Cl-+2H2O,C项错误;等物质的量的ClO2生成Cl-转移电子数比Cl2、HClO多,故杀菌效果比Cl2、HClO强,D项正确。
5.下列叙述正确的是( )。
A.二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有漂白性
B.漂白粉和明矾都常用于处理自来水,二者作用的原理相同
C.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可用酸性高锰酸钾溶液
D.金属单质Na、Al、Fe在一定条件下与水反应都生成氢气和对应的碱
答案:C
解析:二氧化硫能使溴水褪色,体现二氧化硫的还原性,A项错误;漂白粉用于自来水消毒,利用的是其漂白性,而明矾处理水,是利用Al3+水解产生胶体,能够吸附水中的悬浮物,二者原理不同,B项错误;硫酸亚铁中加入酸性高锰酸钾溶液,Fe2+还原了Mn而使溶液褪色,C项正确;Fe与水蒸气在高温下反应生成的是Fe3O4和氢气,D项错误。
6.下列关于Cl、N、S等非金属元素单质及其化合物的说法正确的是( )。
A.漂白粉变质后的残留固体有碳酸钙
B.实验室可用浓硫酸干燥硫化氢
C.将稀氨水滴到氢氧化钠溶液中可以制取氨气
D.单质氯气及单质硫与铁反应生成的产物中,铁的化合价相同
答案:A
解析:漂白粉的主要成分为次氯酸钙和氯化钙,有效成分为次氯酸钙,变质时发生反应Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO,变质后的残留固体有碳酸钙,A项正确;硫化氢具有还原性,能被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,B项错误;氢氧化钠固体具有吸水性,溶于水放出热量,而氨水易挥发,当浓氨水滴到氢氧化钠固体上时生成氨气,并且能够节约氨水的用量,C项错误;氯气具有强氧化性,与铁反应生成三氯化铁,硫的氧化性较弱,与铁反应生成硫化亚铁,所以铁的化合价不同,D项错误。
7.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是( )。
A.肯定有SO2和NO或NO2中的至少一种
B.肯定只有NO
C.可能有Cl2和O2
D.肯定没有Cl2、O2和NO2
答案:D
解析:无色透明的混合气体中没有有色气体,因此不存在Cl2和NO2,气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,因此气体中存在SO2,剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,说明剩余气体中有NO,由于NO能与O2反应生成红棕色的NO2,因此原气体中不存在O2,则气体中肯定存在SO2和NO,一定不存在Cl2、NO2和O2。
8.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:
下列说法不正确的是( )。
A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中的氧化剂相同
C.Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用
D.Ⅴ中发生反应:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl
答案:B
解析:A项,由题给转化关系可知,甲、乙、丙、丁分别是N2、NO、NO2、NaHCO3;B项,反应Ⅱ、Ⅲ中的氧化剂均为氧气,反应Ⅳ中的氧化剂为NO2;C项,反应Ⅵ中生成的CO2可被再次利用;D项,该反应为工业制纯碱的反应。
9.下列化学实验事实及其解释都正确的是( )。
A.氯气可以使湿润的有色布条褪色,是因为氯气分子能漂白有机物分子
B.SO2溶于水,其水溶液能导电,说明SO2是电解质
C.用饱和Na2CO3溶液可将BaSO4转化为BaCO3,说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.某溶液用盐酸酸化无明显现象,再滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成,说明溶液中有S
答案:D
解析:氯气使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成了具有漂白性的HClO,A项错误;SO2的水溶液能够导电,是因为SO2与水反应生成的H2SO3是电解质,而SO2是非电解质,B项错误;饱和Na2CO3溶液中c(C)较高,可以使BaSO4的沉淀溶解平衡移动,BaSO4转化为BaCO3,并不能说明Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的大小关系,C项错误;加入盐酸无明显现象,说明原溶液中不含Ag+、S等离子,再加入BaCl2溶液生成白色沉淀,则说明原溶液中含有S,D项正确。
10.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )。
答案:B
解析:A项,Al3+与HC互相促进水解,发生的反应为Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,利用生成的CO2来灭火,A项正确;B项,铁、铜的金属性可利用反应Fe+Cu2+Fe2++Cu来比较,制印刷电路板的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,该反应可以说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,并不能体现铁比铜金属性强,B项错误;C项,次氯酸盐漂白为氧化漂白,C项正确;D项,反应原理为4HF+SiO2SiF4↑+2H2O,D项正确。
二、非选择题(本题共3个小题,共50分)
11.(16分)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玻璃瓶应用橡胶塞的原因是 (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 。
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下表所示,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
③SiHCl3极易水解,其完全水解的化学方程式为 。
(3)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),实验操作步骤:
Ⅰ.打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,并打开活塞a,滴加盐酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀时,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,关闭活塞a。
①B中反应的离子方程式是 。
②通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是 (填字母)。
A.挥发性B.还原性
C.氧化性D.酸性
③C装置中的试剂X是 (写化学式)。D中反应的化学方程式是 。
④碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因:碳和硅 。
答案:(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O (2)①SiO2+2CSi+2CO↑ ②蒸馏
③SiHCl3+4H2OH4SiO4↓+H2↑+3HCl↑(或SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+H2↑+3HCl↑)
(3)①CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
②AD ③NaHCO3 Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3 ④位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,非金属性减弱
解析:(1)玻璃中的二氧化硅与NaOH溶液反应。(2)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;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。(3)①该实验是为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,B中为盐酸与碳酸钙的反应,其离子方程式是CaCO3+2H+Ca2++CO2↑ +H2O;②通过步骤Ⅰ是为了验证氯化氢是否具有挥发性(看A能够产生沉淀)和酸性(与盐反应),所以通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是挥发性和酸性;③因为盐酸具有挥发性,所以C装置的作用是将HCl气体除去,可以使用的试剂为饱和NaHCO3溶液;为了验证碳的非金属性强于硅,步骤Ⅱ为A中看到白色沉淀时,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,当D中出现白色胶状沉淀后,关闭活塞a,D中反应的化学方程式是Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3;④由于碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力减弱,非金属性减弱,所以碳、硅的非金属性逐渐减弱。
12.(16分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)将NaCl溶液进行电解,在电解槽的阴极区获得的产品有 (填化学式)。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是 。
(3)某化学小组的学生为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,设计了如下实验装置:
①图中仪器B的名称是 ,冷却水的出口为 (填“甲”或“乙”)。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③C中液体的颜色为 。
④D装置的作用是 。
答案:(1)H2、NaOH (2)提高溴的富集程度
(3)①冷凝管 甲 ②Br2腐蚀橡胶 ③深棕红色或红棕色 ④吸收尾气
解析:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,根据电解原理,阴极上应是H+放电,即2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极区产生的物质是H2、NaOH。(2)步骤Ⅰ中得到的是低浓度的溴溶液,步骤Ⅱ为了富集溴。(3)①仪器B为冷凝管,冷却水流动的方向与气体流向相反以提高气体的冷却效果,因此进水口为乙,出水口为甲。②溴具有腐蚀性,能腐蚀橡胶塞和橡胶管。③C装置的作用是收集液溴,液溴呈现红棕色或深棕红色。④溴有毒,需要进行尾气处理,装置D的作用是吸收多余的溴。
13.(2020山东卷)(18分)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3Mn+2H2O2Mn+MnO2↓+4OH-。
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是 ;装置C中的试剂为 ;装置A中制备Cl2的化学方程式为 。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00 mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为 (填字母)。
mL mL
C.大于35.00 mLD.小于15.00 mL
(4)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中,加入稀硫酸溶解,水浴加热至75 ℃。用c ml·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1 mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀硫酸酸化后,在75 ℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2 mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126 g·ml-1)的质量分数表达式为 。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填字母)。
A.=3时,样品中一定不含杂质
B.越大,样品中H2C2O4·2H2O含量一定越高
C.若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
答案:(1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液
Ca(ClO)2+4HClCaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
(3)酸式 C
(4)×100% BD
解析:本题考查了物质的制备及定量实验设计。
(1)恒压分液漏斗是同学们熟知的仪器,作用是保持恒压。制备Cl2的化学方程式可根据氧化还原反应的原理写出。
(2)已知锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱易发生反应。制备Cl2的浓盐酸挥发出的HCl进入B装置使溶液碱性减弱,K2MnO4会发生反应,从而降低KMnO4的产率,因此应在A、B之间添加除去HCl的洗气瓶。
(3)考查常见仪器滴定管的结构及用法,难度较小。KMnO4溶液应放在酸式滴定管中。滴定管下端无刻度,因此KMnO4溶液的体积大于35.00 mL。
(4)根据题意,在第Ⅱ步反应中KMnO4溶液可氧化Fe2+生成Fe3+。根据得失电子守恒:Fe2+Fe3+、MnMn2+
n(Fe2+)×1=cV2×10-3×(7-2) ml
n(Fe2+)=5cV2×10-3 ml
在第Ⅰ步反应中KMnO4氧化了FeC2O4·2H2O和H2C2O4·2H2O以及Fe2(C2O4)3中的C2,
该过程涉及的变化有:FeC2O4Fe3++CO2↑
H2C2O4、C2CO2
MnMn2+
由电子守恒可得5cV2×10-3×3+n(H2C2O4)×2=5cV1×10-3,则:
n(H2C2O4)= ml
H2C2O4·2H2O的质量分数=×100%=×100%。
根据H2C2O4质量分数的表达式可知,当V1=3V2时,样品中不含H2C2O4·2H2O,但可能含有其他物质。越大,H2C2O4·2H2O的含量一定越高,B项正确;若步骤Ⅰ滴入KMnO4溶液不足,V1偏低,H2C2O4·2H2O的含量一定偏低,则铁元素含量偏高,C项错误;若所用KMnO4溶液浓度偏低,V1、V2偏大,H2C2O4·2H2O含量偏低,则铁元素含量偏高。
选项
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁的金属性比铜的金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
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
单元质检卷第8页
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )。
A.陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐
B.水玻璃是纯净物,可用于生产黏合剂和防火剂
C.某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8,可用K2O·Al2O3·6SiO2表示
D.高纯硅可用于制造光导纤维,高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池
答案:C
解析:A项,水晶的主要成分是SiO2,不是硅酸盐;B项,水玻璃是Na2SiO3水溶液,属于混合物;D项,高纯硅用于制造太阳能电池,高纯二氧化硅用于制造光导纤维。
2.下列有关硝酸的认识中正确的是( )。
A.浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性
B.硝酸不能与I-、FeCl2等还原性物质反应
C.在铜与浓硝酸的反应中,硝酸只体现了氧化性,没有体现酸性
D.可用铝或铁制容器盛装稀硝酸
答案:A
解析:无论是浓硝酸还是稀硝酸,均具有强氧化性,这是由其中的+5价N元素所表现的,A项正确;硝酸能与I-、FeCl2等还原性物质反应,B项错误;铜与浓硝酸的反应中,硝酸表现出强氧化性和酸性,C项错误;铁、铝在常温下能与稀硝酸反应生成硝酸盐而不是致密的氧化膜,所以不能用铝或铁制容器盛装稀硝酸,D项错误。
3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( )。
A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂
B.Cl2具有漂白性,可用于自来水的杀菌消毒
C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维
D.NH3易溶于水,可用作制冷剂
答案:A
解析:A项,人呼出气体中含有的CO2可与Na2O2反应生成O2,故Na2O2可用作呼吸面具的供氧剂,正确;B项,Cl2不具有漂白性,错误;C项,SiO2可用于制造光导纤维不是因为其硬度大,两者无对应关系,错误;D项,NH3易液化,是其可用作制冷剂的原因,错误。
4.ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂,下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是( )。
A.可用Cl2和NaClO2制备ClO2,其中n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2
B.ClO2在强碱性环境中使用失效:2ClO2+2OH-Cl+Cl+H2O
C.ClO2处理饮用水时残留的Cl可用FeSO4来除去:Cl+2Fe2++4H+2Fe3++Cl-+2H2O
D.等物质的量的ClO2杀菌效果比Cl2、HClO强
答案:C
解析:用Cl2与NaClO2反应制备ClO2,Cl2作氧化剂,被还原为Cl-,NaClO2作还原剂,被氧化为ClO2,n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶2,A项正确;ClO2在强碱性环境中自身发生氧化还原反应,反应的化学方程式为2ClO2+2OH-Cl+Cl+H2O,B项正确;Cl与Fe2+反应的离子方程式中电荷不守恒,应为Cl+4Fe2++4H+4Fe3++Cl-+2H2O,C项错误;等物质的量的ClO2生成Cl-转移电子数比Cl2、HClO多,故杀菌效果比Cl2、HClO强,D项正确。
5.下列叙述正确的是( )。
A.二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有漂白性
B.漂白粉和明矾都常用于处理自来水,二者作用的原理相同
C.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可用酸性高锰酸钾溶液
D.金属单质Na、Al、Fe在一定条件下与水反应都生成氢气和对应的碱
答案:C
解析:二氧化硫能使溴水褪色,体现二氧化硫的还原性,A项错误;漂白粉用于自来水消毒,利用的是其漂白性,而明矾处理水,是利用Al3+水解产生胶体,能够吸附水中的悬浮物,二者原理不同,B项错误;硫酸亚铁中加入酸性高锰酸钾溶液,Fe2+还原了Mn而使溶液褪色,C项正确;Fe与水蒸气在高温下反应生成的是Fe3O4和氢气,D项错误。
6.下列关于Cl、N、S等非金属元素单质及其化合物的说法正确的是( )。
A.漂白粉变质后的残留固体有碳酸钙
B.实验室可用浓硫酸干燥硫化氢
C.将稀氨水滴到氢氧化钠溶液中可以制取氨气
D.单质氯气及单质硫与铁反应生成的产物中,铁的化合价相同
答案:A
解析:漂白粉的主要成分为次氯酸钙和氯化钙,有效成分为次氯酸钙,变质时发生反应Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO,变质后的残留固体有碳酸钙,A项正确;硫化氢具有还原性,能被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,B项错误;氢氧化钠固体具有吸水性,溶于水放出热量,而氨水易挥发,当浓氨水滴到氢氧化钠固体上时生成氨气,并且能够节约氨水的用量,C项错误;氯气具有强氧化性,与铁反应生成三氯化铁,硫的氧化性较弱,与铁反应生成硫化亚铁,所以铁的化合价不同,D项错误。
7.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是( )。
A.肯定有SO2和NO或NO2中的至少一种
B.肯定只有NO
C.可能有Cl2和O2
D.肯定没有Cl2、O2和NO2
答案:D
解析:无色透明的混合气体中没有有色气体,因此不存在Cl2和NO2,气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,因此气体中存在SO2,剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,说明剩余气体中有NO,由于NO能与O2反应生成红棕色的NO2,因此原气体中不存在O2,则气体中肯定存在SO2和NO,一定不存在Cl2、NO2和O2。
8.合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下:
下列说法不正确的是( )。
A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素
B.反应Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中的氧化剂相同
C.Ⅵ的产物可在上述流程中被再次利用
D.Ⅴ中发生反应:NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl
答案:B
解析:A项,由题给转化关系可知,甲、乙、丙、丁分别是N2、NO、NO2、NaHCO3;B项,反应Ⅱ、Ⅲ中的氧化剂均为氧气,反应Ⅳ中的氧化剂为NO2;C项,反应Ⅵ中生成的CO2可被再次利用;D项,该反应为工业制纯碱的反应。
9.下列化学实验事实及其解释都正确的是( )。
A.氯气可以使湿润的有色布条褪色,是因为氯气分子能漂白有机物分子
B.SO2溶于水,其水溶液能导电,说明SO2是电解质
C.用饱和Na2CO3溶液可将BaSO4转化为BaCO3,说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D.某溶液用盐酸酸化无明显现象,再滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成,说明溶液中有S
答案:D
解析:氯气使湿润的有色布条褪色,是因为氯气与水反应生成了具有漂白性的HClO,A项错误;SO2的水溶液能够导电,是因为SO2与水反应生成的H2SO3是电解质,而SO2是非电解质,B项错误;饱和Na2CO3溶液中c(C)较高,可以使BaSO4的沉淀溶解平衡移动,BaSO4转化为BaCO3,并不能说明Ksp(BaSO4)和Ksp(BaCO3)的大小关系,C项错误;加入盐酸无明显现象,说明原溶液中不含Ag+、S等离子,再加入BaCl2溶液生成白色沉淀,则说明原溶液中含有S,D项正确。
10.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )。
答案:B
解析:A项,Al3+与HC互相促进水解,发生的反应为Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑,利用生成的CO2来灭火,A项正确;B项,铁、铜的金属性可利用反应Fe+Cu2+Fe2++Cu来比较,制印刷电路板的反应原理为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,该反应可以说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,并不能体现铁比铜金属性强,B项错误;C项,次氯酸盐漂白为氧化漂白,C项正确;D项,反应原理为4HF+SiO2SiF4↑+2H2O,D项正确。
二、非选择题(本题共3个小题,共50分)
11.(16分)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玻璃瓶应用橡胶塞的原因是 (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 。
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下表所示,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。
③SiHCl3极易水解,其完全水解的化学方程式为 。
(3)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),实验操作步骤:
Ⅰ.打开弹簧夹1,关闭弹簧夹2,并打开活塞a,滴加盐酸。
Ⅱ.A中看到白色沉淀时,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,关闭活塞a。
①B中反应的离子方程式是 。
②通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是 (填字母)。
A.挥发性B.还原性
C.氧化性D.酸性
③C装置中的试剂X是 (写化学式)。D中反应的化学方程式是 。
④碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因:碳和硅 。
答案:(1)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O (2)①SiO2+2CSi+2CO↑ ②蒸馏
③SiHCl3+4H2OH4SiO4↓+H2↑+3HCl↑(或SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+H2↑+3HCl↑)
(3)①CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
②AD ③NaHCO3 Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3 ④位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,非金属性减弱
解析:(1)玻璃中的二氧化硅与NaOH溶液反应。(2)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;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。(3)①该实验是为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,B中为盐酸与碳酸钙的反应,其离子方程式是CaCO3+2H+Ca2++CO2↑ +H2O;②通过步骤Ⅰ是为了验证氯化氢是否具有挥发性(看A能够产生沉淀)和酸性(与盐反应),所以通过步骤Ⅰ得知盐酸具有的性质是挥发性和酸性;③因为盐酸具有挥发性,所以C装置的作用是将HCl气体除去,可以使用的试剂为饱和NaHCO3溶液;为了验证碳的非金属性强于硅,步骤Ⅱ为A中看到白色沉淀时,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,当D中出现白色胶状沉淀后,关闭活塞a,D中反应的化学方程式是Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3↓+Na2CO3;④由于碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力减弱,非金属性减弱,所以碳、硅的非金属性逐渐减弱。
12.(16分)海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)将NaCl溶液进行电解,在电解槽的阴极区获得的产品有 (填化学式)。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是 。
(3)某化学小组的学生为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,设计了如下实验装置:
①图中仪器B的名称是 ,冷却水的出口为 (填“甲”或“乙”)。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是 。
③C中液体的颜色为 。
④D装置的作用是 。
答案:(1)H2、NaOH (2)提高溴的富集程度
(3)①冷凝管 甲 ②Br2腐蚀橡胶 ③深棕红色或红棕色 ④吸收尾气
解析:(1)电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,根据电解原理,阴极上应是H+放电,即2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极区产生的物质是H2、NaOH。(2)步骤Ⅰ中得到的是低浓度的溴溶液,步骤Ⅱ为了富集溴。(3)①仪器B为冷凝管,冷却水流动的方向与气体流向相反以提高气体的冷却效果,因此进水口为乙,出水口为甲。②溴具有腐蚀性,能腐蚀橡胶塞和橡胶管。③C装置的作用是收集液溴,液溴呈现红棕色或深棕红色。④溴有毒,需要进行尾气处理,装置D的作用是吸收多余的溴。
13.(2020山东卷)(18分)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略):
已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3Mn+2H2O2Mn+MnO2↓+4OH-。
回答下列问题:
(1)装置A中a的作用是 ;装置C中的试剂为 ;装置A中制备Cl2的化学方程式为 。
(2)上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是 。
(3)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00 mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为 (填字母)。
mL mL
C.大于35.00 mLD.小于15.00 mL
(4)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中,加入稀硫酸溶解,水浴加热至75 ℃。用c ml·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1 mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀硫酸酸化后,在75 ℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2 mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126 g·ml-1)的质量分数表达式为 。
下列关于样品组成分析的说法,正确的是 (填字母)。
A.=3时,样品中一定不含杂质
B.越大,样品中H2C2O4·2H2O含量一定越高
C.若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
答案:(1)平衡气压,使浓盐酸顺利滴下 NaOH溶液
Ca(ClO)2+4HClCaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)在装置A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶
(3)酸式 C
(4)×100% BD
解析:本题考查了物质的制备及定量实验设计。
(1)恒压分液漏斗是同学们熟知的仪器,作用是保持恒压。制备Cl2的化学方程式可根据氧化还原反应的原理写出。
(2)已知锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱易发生反应。制备Cl2的浓盐酸挥发出的HCl进入B装置使溶液碱性减弱,K2MnO4会发生反应,从而降低KMnO4的产率,因此应在A、B之间添加除去HCl的洗气瓶。
(3)考查常见仪器滴定管的结构及用法,难度较小。KMnO4溶液应放在酸式滴定管中。滴定管下端无刻度,因此KMnO4溶液的体积大于35.00 mL。
(4)根据题意,在第Ⅱ步反应中KMnO4溶液可氧化Fe2+生成Fe3+。根据得失电子守恒:Fe2+Fe3+、MnMn2+
n(Fe2+)×1=cV2×10-3×(7-2) ml
n(Fe2+)=5cV2×10-3 ml
在第Ⅰ步反应中KMnO4氧化了FeC2O4·2H2O和H2C2O4·2H2O以及Fe2(C2O4)3中的C2,
该过程涉及的变化有:FeC2O4Fe3++CO2↑
H2C2O4、C2CO2
MnMn2+
由电子守恒可得5cV2×10-3×3+n(H2C2O4)×2=5cV1×10-3,则:
n(H2C2O4)= ml
H2C2O4·2H2O的质量分数=×100%=×100%。
根据H2C2O4质量分数的表达式可知,当V1=3V2时,样品中不含H2C2O4·2H2O,但可能含有其他物质。越大,H2C2O4·2H2O的含量一定越高,B项正确;若步骤Ⅰ滴入KMnO4溶液不足,V1偏低,H2C2O4·2H2O的含量一定偏低,则铁元素含量偏高,C项错误;若所用KMnO4溶液浓度偏低,V1、V2偏大,H2C2O4·2H2O含量偏低,则铁元素含量偏高。
选项
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁的金属性比铜的金属性强
FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
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
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