专题质检卷五　非金属及其化合物

这是一份专题质检卷五　非金属及其化合物，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
专题质检卷五　非金属及其化合物
一、选择题
1.(2021黑龙江牡丹江海林月考)下列有关硅制品的说法不正确的是(　　)。
A.利用高纯二氧化硅的半导体性能, 可以制成光电池,将光能直接转化为电能
B.水晶镜片、石英钟表、玛瑙手镯的主要成分为SiO2
C.SiO2晶体是由Si与O按照1∶2的比例形成的立体网状结构,硅氧四面体不仅存在于SiO2晶体中,而且存在于硅酸盐矿石中
D.硅在元素周期表中处于金属与非金属的过渡位置,晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料
2.下列有关物质性质的叙述正确的是(　　)。
A.明矾和芒硝均具有净水作用
B.氯水久置后,漂白性和酸性均增强
C.SO2通入Ba(NO3)2溶液中有沉淀产生
D.NH3通入AlCl3溶液至过量先沉淀后沉淀溶解
3.(2021山东济南高三月考)中学化学常见物质之间,在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(部分反应中的H2O没有标明),其中A、B、C中均含有同一种元素。

下列说法错误的是(　　)。
A.若A、B、C、D都是中学化学常见气体,则D可能是氧气
B.若①②③反应都是氧化还原反应,则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同化合价
C.若B物质具有两性,A、B、C、D都是化合物,则C溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
D.若A是气体,D是常见金属,则反应①②③都是化合反应
4.(2021江苏常熟高三月考)SO2和H2SO4在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸,过程如下:将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成SO2;SO2在V2O5催化作用下与空气中的O2在接触室中发生可逆反应,反应的热化学方程式表示为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1;生成的SO3在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收得到发烟硫酸(H2SO4·SO3)。下列关于SO2的说法不正确的是(　　)。
A.工业制备硫酸后含SO2的尾气大量排放至空气中会形成酸雨
B.葡萄酒中使用SO2作抗氧化剂是利用了SO2的还原性
C.SO2与H2S气体混合,产生淡黄色固体,体现了SO2的氧化性
D.SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,红色复现,体现了SO2的漂白性
5.下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确,并存在因果关系的是(　　)。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
漂白粉在空气中久置变质
漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3
B
非金属性:Cl>S
酸性:HClO3>H2SO4
C
常温下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3小
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2产生沉淀
D
常温下,SO2与氢硫酸和NaOH溶液均可反应
SO2是两性氧化物

6.(2021山东临沂高三模拟)为了探究硫酸亚铁的分解产物,进行了如下图装置所示的实验,打开K1和K2,缓缓通入N2,一段时间后加热,实验后反应管中残留固体为红棕色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀产生,品红溶液中红色褪去,检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是(　　)。

A.BaCl2溶液中产生的白色沉淀为BaSO3
B.反应管内产生的红棕色粉末是Fe2O3
C.品红溶液中的红色褪去,是因为SO2具有漂白作用
D.硫酸亚铁分解的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
7.葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO32->I->Cl-)。下列说法不正确的是(　　)。

A.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用了亚硫酸盐的还原性
B.通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
C.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后的溶液为中性,则试剂B可选择I2标准液
8.有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol·L-1和2 mol·L-1,取10 mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)(　　)。
A.0.224 L B.0.448 L
C.0.672 L D.0.896 L
9.(2021江苏淮安高三检测)二氧化硫是一种大气污染物,可用氨水吸收处理。下图是实验室制取二氧化硫并验证其部分性质的装置,下列说法正确的是(　　)。

A.品红溶液是用来验证SO2的还原性
B.K2Cr2O7溶液由橙红色变成绿色(生成Cr3+),氧化剂与还原剂的物质的量之比是3∶1
C.SO2的发生装置中,使用70%的浓硫酸既可以加快反应速率又有利于生成的SO2逸出
D.过量的氨水吸收SO2气体可以生成亚硫酸氢铵
二、非选择题
10.SO2虽是大气污染物之一,但也是重要的工业原料,某同学在实验室设计如下实验,对SO2的部分性质进行了探究。
(1)二氧化硫的水溶液
①SO2易溶于水,常温常压下溶解度为1∶40,溶于水过程中有H2SO3生成。向SO2的饱和溶液中加入NaHSO3固体,有气体冒出,原因是　　　　　　　　　　。 
②欲验证酸性:H2SO3>HClO,下面装置的连接顺序为:
A→　　　　　　　　　　(按气流方向用大写字母表示即可)。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为　　　　　　　　　　。 

(2)二氧化硫的还原性
已知SO2具有还原性,可以还原I2,可以与Na2O2发生反应,按下图所示装置进行实验。(部分固定装置未画出)

操作步骤
实验现象
解释原因
关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体
若将带火星的木条放在D试管口处,木条不复燃
SO2与Na2O2反应无O2生成,可能发生的化学反应方程式为
①　　　　　　　 　　　　　　　　 
若将带火星的木条放在D试管口处,木条复燃
SO2与Na2O2反应有O2生成,发生的化学反应为2SO2+
2Na2O22Na2SO3+O2
关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中
E中②　　　　　　 
E中反应的离子方程式③ 
 
F中④ 
 
F中反应为2OH-+SO2SO32-+H2O

11.某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程:

请回答下列问题:
(1)工业合成氨反应的条件是　　　　　　　　　　。沉淀池中发生反应的主要化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。该反应能够发生的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)提纯滤液以获得(NH4)2SO4晶体,必要的操作步骤是　　　　(填字母)。 
A.萃取 B.蒸发浓缩
C.冷却结晶 D.蒸馏
(3)上述生产流程中,有关NH3的作用及说明正确的是　　　　(填字母)。 
A.提供制备所需的氮元素
B.增大CO32-的浓度促进反应发生
C.作反应的催化剂
D.生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3
(4)该生产过程中的副产品是　　　　　　　,从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
12.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,主要用于水、砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是制取亚氯酸钠的工艺流程:

已知:①ClO2气体只能保存在浓度较低状态下,以防止爆炸性分解,且需现合成现用。
②ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
(1)在无隔膜电解槽中持续电解一段时间后,生成氢气和NaClO3,请写出阳极的电极反应式　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)生成ClO2气体需要加X酸酸化,X酸可以为　　。 
A.盐酸 B.稀硫酸
C.硝酸 D.H2C2O4溶液
(3)吸收塔内的温度不能过高的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)ClO2被S2-还原为ClO2-、Cl-,转化率与溶液pH关系如图。写出pH≤2时ClO2与S2-反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN-a mg·L-1,现用ClO2将CN-氧化,生成了两种无毒无害的气体,其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　;处理100 m3这种污水,至少需要ClO2　　　　 mol。 

专题质检卷五　非金属及其化合物
1.A　晶体硅为良好的半导体材料,利用高纯硅的半导体性能,可以制成光电池,将光能直接转化为电能,二氧化硅不具有此性质,故A项错误。
2.C　明矾水解生成的氢氧化铝具有吸附性,可以用来净水;芒硝的主要成分为Na2SO4·10H2O,没有净水作用,不能用来净水,故A项错误。新制氯水久置后变为盐酸,所以氯水久置后漂白性减弱、酸性增强,故B项错误。NO3-在酸性条件下具有强氧化性,SO2通入Ba(NO3)2溶液中,二氧化硫被氧化为硫酸,硫酸根离子结合钡离子生成硫酸钡沉淀,故C项正确。NH3通入AlCl3溶液反应生成氢氧化铝沉淀,氨水是弱碱,不能溶解生成的氢氧化铝沉淀,故D项错误。
3.B　若A为NH3,B为N2,C为NO,则D为O2,故A项正确;若A为Cl2,D为Fe,B为FeCl3,C为FeCl2,①②③都是氧化还原反应,氯元素只呈现0和-1两种价态,故B项错误;常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3,若A为AlCl3,D为NaOH,则B为Al(OH)3,C为NaAlO2,NaAlO2溶液呈碱性;若A为NaAlO2,D为盐酸,C为AlCl3,AlCl3溶液呈酸性,故C项正确;若A为Cl2,D为Fe,B为FeCl3,C为FeCl2,反应①②③都是化合反应,故D项正确。
4.D　含有SO2的尾气大量排入空气中最后会生成硫酸型酸雨,A项正确;葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用,二氧化硫是一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的成分被氧化,利用了二氧化硫的还原性,B项正确;SO2与H2S气体混合发生如下反应:SO2+2H2S3S↓+2H2O,二氧化硫中硫元素化合价降低,体现了氧化性,C项正确;SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,发生如下反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,Na2SO3+H2O+SO22NaHSO3,溶液pH减小,所以红色褪去,向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,酚酞溶液红色复现,和SO2的漂白性无关,D项错误。
5.C　CaCl2与空气中的CO2不反应,漂白粉在空气中久置变质,是因为次氯酸钙与水、二氧化碳发生反应生成HClO,HClO不稳定发生分解,A项错误。HClO3不是氯元素最高价含氧酸,由酸性:HClO3>H2SO4不能得出非金属性:Cl>S的结论,由酸性:HClO4>H2SO4可得出非金属性:Cl>S的结论,B项错误。向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,析出碳酸氢钠沉淀,说明常温下NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,C项正确。SO2与氢硫酸发生氧化还原反应生成S和H2O,由此不能得出SO2是两性氧化物的结论,D项错误。
6.A　SO2与BaCl2溶液不反应,不会产生BaSO3沉淀,A项错误;FeSO4分解的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,反应管A内产生的红棕色粉末是Fe2O3,B、D项正确;品红溶液中的红色褪去,是因为SO2具有漂白作用,C项正确。
7.C　亚硫酸盐具有较强的还原性,可以防止葡萄酒被氧化,A项正确。温度越高,气体在水中的溶解度越小,通入N2和煮沸可以将产生的气体从溶液中全部赶出,B项正确。若试剂A选择氯水,溶液中会有未反应的氯水,当试剂B选择NaOH标准液时,消耗的氢氧化钠标准液的体积会偏大,造成结果有较大误差,C项错误。若试剂A选择碱液,调节吸收后的溶液为中性,试剂B选择I2标准液,碘与亚硫酸盐反应生成硫酸盐,可以测定亚硫酸盐的含量,D项正确。
8.C　10 mL混合酸中含有:n(H+)=0.01 L×4 mol·L-1×2+0.01 L×2 mol·L-1=0.1 mol,n(NO3-)=0.01 L×2 mol·L-1=0.02 mol,设NO3-完全反应需要H+的物质的量为x,则:由于铁过量,则发生反应:3Fe+2NO3-+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O,Fe+2H+Fe2++H2↑,因此
3Fe+2NO3-　+　8H+3Fe2++2NO↑+4H2O
2 8
0.02 mol x
所以x=0.02 mol×82=0.08 mol,小于0.1 mol,故H+有剩余,则反应生成的NO为0.02 mol,反应后剩余n(H+)=0.1 mol-0.08 mol=0.02 mol,则
Fe+2H+Fe2++H2↑
0.02 mol 0.01 mol
所以n(NO)+n(H2)=0.02 mol+0.01 mol=0.03 mol,V(NO)+V(H2)=0.03 mol×22.4 L·mol-1=0.672 L,答案选C。
9.C　SO2气体具有漂白性,能够使品红溶液褪色,因此使用品红溶液验证SO2的漂白性,故A项错误。K2Cr2O7具有强的氧化性,会将SO2氧化为H2SO4,其本身被还原产生Cr3+,1 mol K2Cr2O7得到6 mol电子,1 mol SO2反应失去2 mol电子,则根据氧化还原反应中电子得失数目相等,可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶3,故B项错误。在SO2的发生装置中,使用70%的硫酸溶液中H+浓度较大,既可以加快制取气体反应速率,同时又利用浓硫酸的吸水性,有利于生成的SO2逸出,故C项正确。当氨水过量时,反应生成亚硫酸铵;当SO2气体过量时,反应生成亚硫酸氢铵,故D项错误。
10.答案 (1)①SO2的水溶液中存在如下平衡:SO2+H2OH2SO3H++HSO3-,NaHSO3固体溶解后增大了c(HSO3- ),导致平衡左移,降低了SO2的溶解度　②C→B→E→D→F　D中品红溶液不褪色,F中产生白色沉淀
(2)①Na2O2+ SO2 Na2SO4　②溶液蓝色褪去
③SO2 + I2+2H2O2I-+SO42-+4H+
④溶液红色变浅或褪色
解析 (1)②次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,应通过验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强,间接作出判断。A装置制备二氧化硫,由于盐酸易挥发,制备的二氧化硫中混有HCl,故用饱和的亚硫酸氢钠溶液除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,再通入F中。
(2)A中制备二氧化硫,X干燥二氧化硫,C中发生SO2与Na2O2的反应,D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空气。E装置检验I-还原性弱于SO2,F装置验证二氧化硫为酸性气体,并吸收二氧化硫,防止污染空气。
11.答案 (1)高温、高压、催化剂　2NH3+CO2+CaSO4+H2OCaCO3+(NH4)2SO4　碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度
(2)BC
(3)ABD
(4)氧化钙　产生的CO2循环使用,得到的产品和副产品都是有用的物质,无废物产生　硫酸钙的溶解度较小,此生产过程的反应速率较慢,原料的转化率较低,故生产效率比较低
解析 (1)工业合成氨反应的条件是高温、高压、催化剂;将NH3和CO2通入沉淀池中并加入CaSO4,生成(NH4)2SO4和CaCO3,发生反应为:2NH3+CO2+CaSO4+H2OCaCO3+(NH4)2SO4;该反应能够发生的原因是碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度,反应向溶解度较小的方向进行。
(2)从溶液中获取晶体应采取蒸发浓缩、冷却结晶等操作,所以必须操作步骤是BC。
(3)氨气被转化为硫酸铵晶体,提供了所需要的氮元素,故A项正确。氨气可以与CO2反应,促进CO2转化为CO32-,而增大CO32-的浓度,故B项正确。氨气参与反应,其物质的量减小,不作催化剂,故C项错误。根据化学方程式可以知道,生产1 mol (NH4)2SO4,至少消耗2 mol NH3,故D项正确。
(4)反应发生后,生成碳酸钙和硫酸铵;分离出碳酸钙后,再进行高温煅烧,碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,所以该生产过程中的副产品是氧化钙;该流程中,产生的CO2循环使用,得到的产品和副产品都是有用的物质,无废物产生;缺点是由于硫酸钙的溶解度较小,此生产过程的反应速率较慢,原料的转化率较低,故生产效率比较低。
12.答案 (1)Cl-+3H2O-6e-ClO3-+6H+
(2)B　(3)防止H2O2分解
(4)2ClO2+5S2-+8H+2Cl-+5S↓+4H2O
(5)2ClO2+2CN-2Cl-+2CO2↑+N2↑　50a13
解析 (1)电解池中阳极发生失去电子的氧化反应,即溶液中的氯离子在阳极失去电子生成ClO3-,反应的电极反应式是Cl-+3H2O-6e-ClO3-+6H+。(2)由于ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在,所以只能在酸性环境中存在。在酸性条件下,氯酸钠容易和盐酸、H2C2O4发生氧化还原反应,而硝酸具有强氧化性,所以X是稀硫酸。(3)H2O2不稳定,温度过高,H2O2容易分解,吸收塔的温度不能过高,其目的是防止H2O2分解。(4)根据图像可知,pH≤2时ClO2被还原为Cl-,所以该反应的离子方程式是2ClO2+5S2-+ 8H+ 2Cl-+5S↓+4H2O。(5)ClO2将CN-氧化,生成了两种无毒无害的气体,按照氧化还原反应规律与元素组成,气体应是CO2与N2,其离子反应方程式为2ClO2+2CN-2Cl-+2CO2↑+N2↑,根据离子方程式n(ClO2)∶n(CN-)=1∶1,n(CN-)=n(ClO2)=100a26 mol=50a13 mol。