6.非金属及其化合物---高中化学一轮复习全套教学案详细解析

1 【专题六】非金属及其化合物 【考点突破】 考点 1 氯及化合物的性质 1、注意氯水的成分的多重性 氯水成分复杂，氯水中存在的粒子：四种分子：H2O、Cl2、HClO、O2（及其少量）。四种离子：H＋、Cl － 、ClO－ 、OH－（及其少量）。由于氯水组成成分多样化，所以氯水的性质必然多样化。表现在：①颜 色、酸性、氧化性及其变化；②H＋参加的反应；③Cl－参加的反应；④Cl2 参加的反应；⑤HClO 参加的反 应；⑥多微粒同时表现；⑦新制氯水与久置氯水的比较。 2、注意知识的应用 学会实验探究 卤族元素及其化合物对所涉及的探究性问题较多，主要集中在：①Cl2 的性质及制法；②氯水的成分及 性质；③卤离子的检验等。无论哪种探究性试题，万变不离其中，仍然是将化学性质和实验探究融合在一 起，打好这两方面扎实的基础，就能迎刃而解。 考点 2 氧、硫及其化合物 1、利用理论统摄 抓紧硫的价态 氧族元素的学习要以物质结构、元素周期律、氧化还原反应知识为指导，根据氧族元素的原子结构特 征和在周期表中的位置，理解氧族元素性质的相似性和递变性，结合具体知识对所学的物质结构、元素周 期律的知识进行迁移与运用，充分利用氧化还原反应知识来理解硫元素的价态变化。总结氧气参与反应的 规律： 2、明确重点知识 注意迁移应用 本章的重点知识在于 SO2 及硫酸的性质。SO2 的实验室制法、SO2 的检验与净化、+4 硫的氧化性和还原 性、SO2 的漂白；稀、浓 H2SO4 的性质及 SO42―、SO32―的检验等。注意总结 SO2 与 CO2、CO32―、SO32―、 SO42―、Cl―在相关实验设计中的相互干扰，这也是同学们经常出错的地方。如鉴别 SO2 和 CO2 不能用澄 清石灰水，可用：①品红溶液；②氢硫酸；③酸性 KMnO4 溶液；④溴水；⑤用 HNO3 酸化的 B a ( N O 3 ) 2 溶液；⑥FeCl3。其实验原理及化学反应方程式、实验现象等，请同学们自己分析。 考 点 3 碳族元素、无机非金属材料 1、抓共性 明特性 对碳族元素的复习，首先要结合元素周期律掌握其共性和递变规律，还要特别注意其特殊性的学习。 （1）碳族元素位于活泼金属向活泼非金属过渡的中间位置，最外层电子数是 4，在化学反应中不易得、失 电子，易通过共价键形成共价化合物。化合价主要有+2、+4 价，除铅的+2 价化合物稳定外，其他元素的+4 价化合物稳定。 （2）碳族元素的单质中，金刚石、石墨及 C60 等是同素异形体，其中金刚石的硬度最大，石墨的熔点最高。 常见的原子晶体主要是由本族元素组成，如金刚石、晶体硅、SiO2、SiC。2 （3）二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子组成的原子晶体，可用“SiO2”来表示其组成，二氧化硅不溶于水， 属于酸性氧化物，能跟碱性氧化物或碱起反应生成盐，由于 C 和 Si 均为第四主族的元素，CO2 和 SiO2 有 共性和差异性，同学们可自己列表总结。 2、SiO32－、CO32―、HCO3―的检验 （1）SiO32－的检验原理为：SiO32－ + 2H＋＝H2SiO3↓或 SiO32－ + 2H＋ + H2O＝H4SiO4↓。若用盐酸检验 时，则有 Ag＋等干扰；若用稀硫酸时，则有 Ba2＋的干扰，为此一般用稀硝酸进行检验。 （2）CO32―的检验原理为：CO32― + Ca2＋＝CaCO3↓。可用 CaCl2、C a ( N O 3 ) 2 、BaCl2、B a ( N O 3 ) 2 等 试剂进行检验，但不能用 C a ( O H ) 2 或 B a ( O H ) 2 溶液，原因是无法排除 HCO3―的干扰。 （3）HCO3―的检验原理为：HCO3― + H＋＝CO2↑+ H2O，检验方法为：向待检验溶液中滴加足量的 Ca2＋ 或 Ba2＋的可溶性盐溶液，若无明显现象，再向溶液中加入足量的酸（盐酸、硝酸、醋酸等），若溶液中逸 出无色、无味的气体，则待检溶液中有 HCO3―。需要注意的是 Ca2＋或 Ba2＋的溶液不能用 C a ( O H ) 2 溶液 和 B a ( O H ) 2 溶液，原因是 OH―将 HCO3―转化为 CO32―；加酸后要通过气体的气味排除 HSO3―的干扰。 考点 4 氮及其化合物 1、抓理论带性质 在学习中，同学们应以物质结构，元素周期律为指导，抓住物质结构及在周期表中的位置跟物质性质 的关系，分析氮族元素及形成的单质和化合物性质的相似性和递变规律，从而找出它们之间的内在联系。 要抓不同价态的氮元素具有不同的氧化性或还原性，形成氧化还原的知识链。从氮或磷的各种化合物的类 型认识各自有关的性质，同时注意典型物质的特殊性。 2、抓计算重技巧 本章的计算主要有：氮的氧化物、氢化物溶于水的有关计算；硝酸及硝酸工业的计算等。同学们要注意 总结，归纳解题方法，并掌握一些结论，对提高解题速度和质量大有益处。如 Cu 与 HNO3 反应类试题的 解答要抓住“两个守恒”和“一个关系”。两个守恒：N 元素质量守恒和得失电子守恒。一个关系：起酸 作用的硝酸的物质的量是 Cu2＋的量和 Cu2＋所带电荷数的乘积。如果是混酸与 Cu 反应根据溶液中 H＋的总 量来判断反应的情况。其他金属和硝酸反应也可按照以上方法进行求解。 【精题精讲】 例 1．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的实验，两种气体扩散相 遇时形成白色烟环。下列关于甲、乙的判断正确的是（ ） A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水 C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水 解析：根据题意 NH3 的摩尔质量小于 HCl 和 HNO3，所以 NH3 应甲处产生，HCl 和 HNO3 气体应在乙 处产生。 答案：C 例 2．研究发现，空气中少量的 NO2 能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下： ①SO2＋N2O5 SO3＋NO ②SO3＋H2O H2SO4 ③2NO＋O2 2NO2 NO2 在上述过程中的作用，与 H2SO4 在下述变化中的作用相似的是（ ） A．潮湿的氯气通过盛有浓 H2SO4 的洗气瓶 B．硫化氢通入浓 H2SO4 C．浓 H2SO4 滴入萤石中，加热 D．加入少量的 H2SO4 使乙酸乙酯水解 解析：在反应①中 NO2 起氧化剂的作用，从反应①、③看 NO2 起催化作用，选项 A 中浓硫酸起吸水 剂的作用；选项 B 中浓硫酸起氧化剂作用；选项 C 中浓硫酸起酸性作用；选项 D 中浓硫酸起催化剂作用。 答案：B、D 例 3．下列有关 Cl、N、S 等非金属元素化合物的说法正确的是（ ） A．漂白粉的成分为次氯酸钙 B．实验室可用浓硫酸干燥氨气3 C．实验室可用 NaOH 溶液处理 NO2 和 HCl 废气 D．Al2(SO4)3 可除去碱性废水及酸 性废水中的悬浮颗粒 解析：选项 A 中漂白粉的主要成分为 Ca(ClO)2 和 CaCl2，有效成分为 Ca(ClO)2；选项 B 中 2NH3＋ H2SO4===(NH4)2SO4，即碱性气体不能用酸性物质干燥；选项 C 中酸性气体均可用 NaOH 吸收；选项 D 中 Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋，Al(OH)3 具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，如果溶液呈酸性或碱性均 能与 Al(OH)3 反应，失去了 Al(OH)3 就不能吸附水中的悬浮物。 答案：C 例 4．下列叙述正确的是（ ） A．稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳 B．Na2O2 与水反应，红热的 Fe 与水蒸气反应均能生成碱 C．Li、C、P 分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物 D．NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3 三种固体受热后均能生成气体 解析：选项 A 中稀硫酸与 C 不反应；选项 B 中 3Fe＋4H2O Fe3O4＋2H2↑，不能生成碱；选项 C 中则三种单质与 O2 反应分别生成 Li2O、CO2 和 P2O5；选项 D 中 Na2CO3 加热不会分解。 答案：C。 例 5．对于ⅣA 族元素，下列叙述中不正确的是（ ） A．SiO2 和 CO2 中 Si 和 O，C 和 O 之间都是共价键 B．C、Si、Ge 的最外层电子数都是 4，次外层电子数都是 8 C．CO2 和 SiO2 都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应 D．该族元素的主要化合价是－4 和＋2 解析：ⅣA 族元素最外层电子数都是 4，但 C 原子的次外层电子数只有 2 个电子。 答案：B。 例 6．1mol 过氧化钠与 2mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后 冷却，残留的固体物质是（ ） A．Na2CO3 B．Na2O2 Na2CO3 C．NaOH Na2CO3 D．Na2O2 NaOH Na2CO3 解析：由于题目中要求确定了 Na2O2 和 Na2CO3 的量，故此在解答解析此题时要根据和反应特点，假 设出反应的先后顺序能帮助我们快速解答，比如此题中我们看做反应：2Na2O2＋2CO2 =2Na2CO3＋O2 首先 发生，反应：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2 后发生。根据反应式：2NaHCO3=Na2CO3＋CO2＋H2O，2Na2O2＋ 2H2O=4NaOH＋O2，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；根据计量关系，可知 2mol NaHCO3 生成 CO2 和 H2O 各 1mol，Na2O2 只有 1mol，故其恰好和 CO2 反应生成 Na2CO3 和 O2，气体排出后，只剩余 Na2CO3。 答案：A 例 7．有一种白色粉末由等质量的两种物质混合而成，分别取适量该白色粉末置于三支试管中进行实 验。 （1）逐滴加入 6mol·L -1 盐酸，同时不断振荡试管，有气泡产生，反应结束后得到无色透明溶液 （2）加热试管中的白色粉末，试管口有水滴凝结 （3）逐滴加入 6mol·L-1 硫酸，同时不断振荡试管，有气泡产生，反应结束后试管中还有白色不溶物 下列混合物中符合以上实验现象的是（ ） A．NaHCO3、AgNO3 B．BaCl2、MgCO3 C．NH4HCO3、MgCl2 D．CaCl2·6H2O、Na2CO3 解析：根据实验（1）可排除 A 组。根据实验（2）可排除 B 组。根据（3）分析 C 和 D 组，只有 D 组中的氯化钙可以跟硫酸反应留下的白色不溶物硫酸钙（硫酸钙微溶）。所以选 D。要注意，作为选择型 推断题，也可以从选择项入手进行验证，逐项判断跟题干中各个条件是否吻合。 答案：D。 例 8．硅单质及其化合物应用范围很广。请回答下列问题： 高温4 (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法， 生产过程示意图如下： ①写出由纯 SiHCl3 制备高纯硅的化学反应方程式　　　　。 ②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3 遇水剧烈反应生成 H2SiO3、HCl 和另一种物质，写出 配平的化学反应方程式　　　　；H2 还原 SihCl3 过程中若混 O2，可能引起的后果是 。 (2)下列有头硅材料的说法正确的是 (填字母）。 A．碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水泥 B．氮化硅硬度大、熔点 高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，其熔点很高 D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 (3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实 验现象并给予解释　　　　。 解析：(2)SiC 和 Si3N4 均为原子晶体，熔点高，性质稳定，AB 正确。普通玻璃的主要成分为 Na2SiO3 和 CaSiO3，它是以石英砂（SiO2）、石灰石（CaCO3）和纯碱（Na2CO3）为主要原料反应制成的。Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2；CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2，C 正确。常温下，Si 只能与唯一一种酸 HF 反应不与 HCl 反应，D 错。 (3)写出实验现象并给予解释：生成白色絮状沉淀，又刺激性气味的气体生成；SiO32-与 NH4+发生双水 解反应，SiO32- + 2 NH4+ + 2H2O === 2NH3·H2O + H2SiO3↓。 答案：(1) ①写出由纯 SiHCl3 制备高纯硅的化学反应方程式：SiHCl3+H2 Si+3HCl ②SiHCl3 遇 水 剧 烈 反 应 生 成 H2SiO3 、 HCl 和 另 一 种 物 质 ， 写 出 配 平 的 化 学 反 应 方 程 式 3SiHCl3+3H2O===H2SiO3+H2↑+3HCl；H2 还原 SiHCl3 过程中若混入 O2，可能引起的后果是：高温下，H2 遇 O2 发 【专题演练】 (时间 90 分钟，满分 100 分) 第Ⅰ卷　(选择题，共 48 分) 一、选择题(本题包括 16 小题，每小题 3 分，共 48 分) 1．下列说法不正确的是(　　) A．硫是一种淡黄色的不溶于水的晶体 B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里 C．硫与氧属于同一主族 D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 　解析：此题全面考查了硫的存在和性质．硫是一种淡黄色不溶于水的晶体，直接与氧气反应的产物是 SO2，SO2 被氧气氧化为 SO3 必须是在催化剂的条件下进行． 答案：D　 2．有以下报道：①由于石油资源逐渐枯竭，各地都在发展使用乙醇汽油．②“十七大”报告中将节 能减排作为环境建设的目标．③为了贯彻“绿色奥运”的理念，北京市部分公共汽车将改用电力驱动．④2008 年元月为 了抗击雪灾，很多地方采用了撒 CaCl2 的方法进行融雪．下列说法正确的是 (　　)5 A．乙醇是一种可以再生的能源，在汽油中加入乙醇可以缓解能源危机 B．节能减排主要是减少二氧化硫的排放 C．汽车尾气中的主要污染物是 CO2 D．CaCl2 能融雪是由于它能吸收空气中的热量 解析：本题主要考查化学与生活的密切联系．二氧化碳并不是污染物，汽车尾气中的主要污染物是 CO、氮氧化物等；CaCl2 能融雪是因为它溶于水后可以降低水的熔点． 答案：A 3．下列物质中，不含有硅酸盐的是 (　　) A．水玻璃 B．硅芯片 C．黏土 D．普通水泥 解析：水玻璃是 Na2SiO3 的水溶液，普通水泥主要原料之一为黏土，黏土中含有硅酸盐，而硅芯片中 不含硅酸盐，其中含硅，硅是良好的半导体材料，故选 B. 答案：B 4．下列现象或事实可用同一原理解释的是 (　　) A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低 B．氯水和活性炭使红墨水褪色 C．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质 D．乙炔和乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 解析：浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度均会降低，但前者是因为吸水，后者是因为挥发，A 错； 氯水和活性炭都能使红墨水褪色，前者是因为含有强氧化性物质次氯酸，后者是活性炭的吸附作用，B 错； 漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中均会变质，前者是与空气中的水和二氧化碳发生反应，生成的次氯酸又 分解，发生了氧化还原反应，而后者只发生了复分解反应，强酸制弱酸(碳酸的酸性强于硅酸)，C 错；乙 炔和乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色都是发生了加成反应，正确． 答案：D 5．下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 (　　) A．F 2、K、HCl B．Cl2、Al、H2 C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O 解析：B 项，Cl2 既有氧化性又有还原性；C 项，NO2 既有氧化性又有还原性；D 中 SO2 既有氧化性又 有还原性． 答案：A 6．下列各组物质中，不能按 (“→”表示一步完成)关系转化的是 (　　)6 选项 A B C D a NaOH HNO3 HCl S b Na2CO3 NO Cl2 SO3 c NaCl NO2 HClO H2SO4 解析：该题考查物质间的转化关系，应熟练掌握物质的性质，同时注意物质间的反应条件不同而产物 不同．A 中 2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋BaCl2===2NaCl＋BaCO3↓，2NaCl＋2H 2O =====电解 2NaOH＋Cl 2↑＋H 2↑；B 中 3Cu＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O,2NO＋O 2===2NO2,3NO2＋ H2O===2HNO3 ＋NO ；C 中 MnO 2 ＋4HCl( 浓) =====△ MnCl2 ＋Cl 2↑ ＋2H 2O ，Cl 2 ＋H 2O===HCl ＋ HClO,2HClO===2HCl＋O2↑；而 D 中 S 与 O2 只能先通过一步生成 SO2，SO2 再经催化氧化才能生成 SO3， 故选 D. 答案：D 7．(2009·中山模拟)某炼金厂的废水因连降暴雨而溢出，导致河水严重污染，炼金废水中所含 CN －有 剧毒，其性质与卤素离子相似，还原性介于 I－与 Br－之间，HCN 为弱酸．下列说法不正确的是 (　　) A．CN－可以和稀硫酸反应生成 HCN B．CN－可被 Cl2 氧化成(CN)2 C．在水溶液中(CN)2 可被 F－还原 D．HCN 的电子式为 H··N⋮⋮C·· 解析：HCN 的电子式为 H··C⋮⋮N··，所有原子都达到稳定结构．HCN 为弱酸，根据强酸制弱酸的原理，CN －可以和稀硫酸反应生成 HCN；CN－还原性介于 I－和 Br－之间，所以有关单质氧化性强弱顺序为 F2＞Cl2 ＞Br2＞(CN)2＞I2，所以 Cl2 可将 CN－氧化成(CN)2，但(CN)2 不能将 F－氧化． 答案：CD 8．下列说法正确的是 (　　) A．硅材料广泛应用于光纤通讯 B．工艺师利用盐酸刻蚀石英制作艺术品 C．水晶项链和餐桌上的瓷盘都是硅酸盐制品 D．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应 解析：A 项，光导纤维的主要原料是 SiO2；B 项，石英 SiO2 不能和盐酸反应，但能与氢氟酸反应；C 项，瓷盘是硅酸盐制品，水晶成分是 SiO2，不是硅酸盐制品；D 项，粗硅制单晶硅的反应为 Si＋2Cl2 =====高温 SiCl4， SiCl4＋2H2 =====高温 Si＋4HCl. 答案：A 9．工业废气中氮氧化物是主要污染物，为了治理污染，常通入 NH3，发生反应 NOx＋NH3―→N2＋H2O 来治理污染．现有 NO、NO2 的混合气体 3 L，用同温同压下 3.5 LNH3 使其恰好完全转化为 N2，则混合气7 体中 NO、NO2 的物质的量之比为 (　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶3 D．1∶4 解析：设 NO 和 NO2 的体积分别为 x、y，则有： 6NO＋4NH3 =====催化剂 △ 5N2＋6H2O x　　　2 3x 6NO2＋8NH3 =====催化剂 △ 7N2＋12H2O y　　　4 3y Error!，解得Error! 则 n(NO) n(NO2)＝ V(NO) V(NO2)＝0.75 L 2.25 L＝1 3 答案：C 10．某溶液中可能存在 Br－、CO2－3 、SO2－3 、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋7 种离子中的几种．现取该溶液 进行实验，得到如下现象：①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气体冒出；②向所得橙色 溶液中加入足量 BaCl2 溶液，无沉淀生成；③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色．据此可以 推断：该溶液中肯定不存在的离子是 (　　) A．Al3＋、Na＋、SO2－3 、I－ B．Mg2＋、Na＋、CO2－3 、Br－ C．Al3＋、Mg2＋、I－、SO2－3 D．Al3＋、CO2－3 、Br－、SO2－3 解析：本题主要考查离子共存问题．溴水为橙色，氯水可以将 SO2－3 氧化为 SO2－4 ，由实验①可知溶液 中有 Br－和 CO2－3 ；CO 2－3 和 Al3＋、Mg2＋不 能共存，所以溶液中没有 Al3＋、Mg2＋；由实验②可知原溶液 中没有 SO2－3 ；由实验③可知原溶液中没有 I－. 答案：C 11．保护环境已成为人类的共识．人类应以可持续发展的方式使用资源，以合理的方式对废物进行处 理并循环使用， 下列做法不利于环境保护的是 (　　) A．发电厂的煤经脱硫处理 B．将煤转化为水煤气作燃料 C．回收并合理处理聚乙烯塑料废物 D．电镀废液经中和后直接排放8 解析：本题考查了环境保护知识．D 项中由于电镀废液中含有重金属离子，不能仅仅是中和后就直接 排放，即选 D. 答案：D 12．对下列实验现象的原因分析不正确的一项是 (　　) 选项 实验现象 原因分析 A 浓硫化钠溶液有臭味 硫离子水解生成硫化氢，硫化氢具 有臭味 B 新制氯水中滴加石蕊试液，溶液先 变红，后褪色 氯气与水反应生成 HCl、HClO，HCl 显强酸性，使石蕊变红，HClO 具有 强氧化性，使其褪色 C SO2 通入溴水中，溴水褪色 SO2 具有漂白性，使其褪色 D 向湿润蔗糖中加入浓硫酸，固体迅 速变黑，后体积急剧膨胀 在浓硫酸脱水作用下，蔗糖被炭化， 炭与浓硫酸反应生成了 CO2、SO2 解析：本题主要考查 SO2 的还原性及 H2SO4(浓)的脱水性．二氧化硫使溴水褪色，是因为二氧化硫、 水与溴发生氧化还原反应，生成了无色的溴化氢与硫酸，这里体现的是二氧化硫的还原性，而不是其漂白 性． 答案：C 13．下列说法正确的是 (　　) A．因 SiO2 不溶于水，故 H2SiO3 不是 SiO2 对应的酸，或者说 SiO2 不是 H2SiO3 的酸酐 B．CO2 通入水玻璃(Na2SiO3 溶液)可以得到原硅酸 C．因为高温时 SiO2 与 Na2CO3 反应生成 CO2，故硅酸的酸性比碳酸强 D．SiO2 的俗名叫水晶 解析：酸酐与溶不溶于水无关；硅酸的酸性比碳酸的弱；SiO2 与 Na2CO3 的反应实质是由不挥发性的 酸制挥发性的酸；水晶的主要成分是 SiO2，并不是 SiO2 的俗名． 答案：B 14．下列对环保知识的认识正确的是 (　　) ①酸雨的形成与大量燃烧含硫燃料有关，正常雨水的 pH 为 7.0，酸雨的 pH 小于 7.0　②严格执行机 动车尾气排入标准有利于防止大气污染　③使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白的食品对人体健康 有害　④使用氯气对自来水消毒过程中，生成的有机氯化物可能对人体有害　⑤食品厂产生的含丰富氮、 磷营养素的废水可长期排向水库养鱼 A．①②③ B．①④⑤ C．②③④ D．③④⑤ 解析：pH＜5.6 的雨水才是酸雨；严格执行机动车尾气排放标准可降低氮氧化物、CO 及碳氢化合物的9 排放，有利于 防止大气污染；SO2 有毒，不能用于漂白食品；Cl2 能与自来水中的有机物反应生成毒性很强 的含氯有机物，从而对人体有害；富营养水能造成鱼类大量死亡． 答案：C 15．某工厂用 CaSO4、NH3、H2O、CO2 制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下： 下列推断不合理的是 (　　) A．往甲中通适量 CO2 有利于(NH4)2SO4 生成 B．生成 1 mol(NH4)2SO4 至少消耗 2 molNH3 C．CO2 可被循环利用 D．直接蒸干滤液能得到纯净的(NH4)2SO4 解析：本题主要考查工艺流程图的识别和判断．CaSO4＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋(NH4)2SO4， (NH4)2SO4＋2H2O H2SO4＋2NH3·H2O，加热硫酸铵溶液，可挥发出氨气． 答案：D 16．已知：KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O.如下图所示，将少量试剂分别放入培养皿中的相 应位置，实验时将浓盐酸滴在 KClO3 晶体上，并用表面皿盖好．下表中由实验现象得出的结论完全正确的 是 (　　) 选项 实验现象 结论 A 滴有 KSCN 的 FeCl2 溶液变红 Cl2 具有还原性 B 滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色 Cl2 具有酸性 C 石蕊溶液先变红后褪色 Cl2 具有漂白性 D KI 淀粉溶液变蓝 Cl2 具有氧化性 解析：A 项说明 Cl2 具有氧化性．B 项是 Cl2 先与 H2O 反应生成了有漂白性的次氯酸．C 项是 Cl2 与 H2O 反应生成的 HCl 具有酸性，HClO 具有漂白性．D 项的反应为 Cl2＋2KI===2KCl＋I2，说明 Cl2 具有氧 化性． 答案：D 10 第Ⅱ卷 　(非选择题，共 52 分) 二、非选择题(本题包括 6 小题，共 52 分) 17．(8 分)2008 年奥运会在北京举行，下图类似奥运五元环，表示 A、B、C、D、E 五种化合物，元 环交叉部分代表两种化合物含有一种相同元素，五种化合物由五种短周期元素组成，且每种化合物仅由两 种元素组成．A 是可燃冰的主要成分；B、E 分子中所含电子总数均与硅烷 (SiH4)分子的电子数相等，B 不 稳定，具有较强氧化性，能发生自身氧化还原反应，E 的相对分子质量为 32，具有还原性，且常用作航天 器的燃料；C 能发生反应：化合物(Ⅰ)＋化合物(Ⅱ) =====高温 化合物(Ⅲ)＋化合物(Ⅳ)；D 是新型无机非金属 材料，它所含两种元素的原子个数之比为 3∶4，电子数之比为 3∶2. (1)B 的水溶液呈酸性，用离子方程式表示其原因是________；D 的化学式为________． (2)A、B、E 中含有一种相同的元素，其名称为________． (3)B 和 E 反应可生成单质 G 和常见的液态化合物 H，写出化学方程式________． (4) 写 出 C 符 合 “ 化 合 物 (Ⅰ) ＋ 化 合 物 (Ⅱ) =====高温 化 合 物 (Ⅲ) ＋ 化 合 物 (Ⅳ)” 的 化 学 方 程 式 ______________________________________． 解析：因为 A 是可燃冰的主要成分，故 A 为 CH4；硅烷分子中含有 18 个电子，H2O2 具有氧化性，能 发生自身氧化还原反应；相对分子质量为 32 的有：O2、S、N2H4 等．根据五元环推知，A 为 CH4，B 为 H2O2，C 为 SiO2，D 为 Si3N4，E 为 N2H4.两种化合物在高温下生成另两种化合物的反应，在中学化学中符 合条件的有：制普通玻璃的化学反应原理． 答案：(1)H2O2 HO－2 ＋H＋　Si3N4　(2)氢 (3)2H2O2＋N2H4 =====△ N2＋4H2O (4)Na2CO3＋SiO2 =====高温 Na2SiO3＋CO2↑(其他合理答案也可) 18．(8 分)当前，一次性筷子、一次性饭盒是否卫生也受到社会的关注．专家介绍，正规的一次性筷 子所用的材料都是质地较好的木材，不用特殊加工．但是很多小作坊为了降低成本，使用了劣质木材．为 了使筷子看上去白一些，他们常用硫磺进行熏蒸漂白，结果造成 SO2 含量严重超标，同时硫磺中含铅、汞 等重金属，也会对人体造成铅中毒或汞中毒． (1)“硫磺熏蒸”的一次性筷子、一次性饭盒用水浸泡可降低 SO2 的含量．试说明 SO2 易溶于水的原因 ________________________________________________． (2)减小毒筷毒性最简单的方法是用凉水清洗筷子表面，减少 SO2 的 含量．为研究 SO2 的溶解性质，某学生做如下实验(如图)：集气瓶中收集的是 SO2，瓶塞系 着瘪气球，向瓶中 滴加紫色石蕊试液．实验现象是________________________．为比较 SO 2 和 CO2 在水中 溶解度的大小，某学生采取同样的装置和操作，能说明 SO2 在水中的溶 解度大于 CO2 的 11 实验现象是______________________________________． 某 学 生 取 出 瓶 中 溶 液 ， 将 其 滴 入 品 红 溶 液 中 ， 充 分 振 荡 后 ， 实 验 现 象 为 __________________________ ； 接 着 向 溶 液 中 加 入 足 量 氯 水 ， 实 验 现 象 为 ____________________________，所发生反应的化学方程式是____________________________． 解析：(1)SO2 易溶于水是因为“相似相溶原理”．(2)SO2 的水溶液是亚硫酸，具有一定的酸性，所以可 以使紫色石蕊试液变红，但是不褪色，由于 SO2 易溶于水，所以一旦瓶中 SO2 大量溶于水中，气球必定会 鼓起来，而 CO2 只是能溶于水，所以从气球膨胀的程度即可比较二者溶解性的差异．SO2 可以使品红溶液 褪色，但不能使石蕊试液褪色．加足量氯水能氧化 SO2、漂白石蕊试液和品红溶液． 答案：(1)SO2 是极性分子，所以易溶于极性溶剂水中，且 SO2 能与水反应生成亚硫酸，导致其在水中 的溶解度增大 (2)紫色石蕊试液变红，气球膨胀起来　SO2 溶解时气球的膨胀程度大于 CO2 溶解时气球的膨胀程度　 品红溶液褪色，溶液显浅紫色　溶液先变红后褪色　SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl 19．(10 分)溴酸钾(KBrO3)为白色晶体，是一种常用的氧化剂和分析试剂，加热到 370℃时分解为溴化 钾和氧气．生产溴酸钾的工艺流程如下： (1)“合成”过程所发生的反应中，氧化剂是________，还原剂是________．反应的化学方程式为 ________________________． (2)“复分解”过程中反应的化学方程式为 __________________________________________． (3)上述流程中第二次过滤滤出的固体主要成分是 __________________________________ ______． (4)“趁热过滤”过程中“趁热”的原因是______________________________． (5)溴酸钾具有毒性，食用少量即可引起呕吐和肾脏的损伤．然而美、日等国都允许在油炸薯片中添加 一定量的溴酸钾，以改善薯片的口感．我国也曾允许用作烘焙面包的添加剂，但已于 2005 年 7 月开始全 国禁止在食品中使用溴酸钾.2007 年，一批来自美国的油炸薯片在珠海口岸被我国有关部门检出含有溴酸 钾而被禁止入境．从化学原理分析推测，有关国家认为在油炸薯片中添加溴酸钾安全的理由是(用化学方程 式表示)____________________，而我国认为不安全的理由是 __________________________________________． 解析：根据实验目的和工艺流程可知在“合成”过程中即生成了溴酸盐，再结合反应物及氧化还原的 知识可写出反应的化学方程式为 6MgO＋Br2＋5Cl2===Mg(BrO3)2＋5MgCl2，反应中氧化剂为 Cl2，还原剂 为 Br2.“复分解”过程中生成 KBrO3，所以化学反应为 2KCl＋Mg(BrO3)2===MgCl2＋2KBrO3.这样将 MgCl2 过滤，滤液中主要为 KBrO3，为防止 KBrO3 结晶析出，故趁热过滤．12 依据信息知在 370℃时 KBrO3 分解为 KBr 和 O2，所以有些国家认为可以在油炸薯片中添加 KBrO3， 但我国认为油炸或烘焙的温度条件下不能保证 KBrO3 完全分解而将其禁止入境． 答案：(1)Cl2　Br2 6MgO＋Br2＋5Cl2===Mg(BrO3)2＋5MgCl2 (2)Mg(BrO3)2＋2KCl===MgCl2＋2KB rO3 (3)MgCl2 (4)防止溴酸钾结晶析出 (5)2KBrO3 =====△ 2KBr＋3O2↑ 油炸和烘焙的温度条件不能保证溴酸钾完全分解 20．(7 分)下图是部分短周期元素的单质及化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的 H2O 已略 去)． 已知： (a)A、B、C、D 是非金属单质，其中 B、C、D 在常温常压下是气体． (b)反应①、②是化工生产中的重要反应． (c)化合物 E 是形成酸雨的污染物之一，化合物 K 是常用的氮肥． (d)化合物 L 具有漂白性，可由 Cl2 与 NaOH 溶液反应而制得． (e)化合物 J 由两种元素组成，其相对分子质量为 32. 请按要求填空： (1)反应③的化学方程式为____________________________________． (2)C 的结构式为________；H 的化学式为________． (3)写出 L 的溶液与化合物 E 反应的离子方程式： ______________________________________. (4)化合物 J 的化学式为________． 解析：本题的突破口是 E.由于 B、C、D 是非金属单质，且其中 A 不是气体，结合“化合物 E 是形成 酸雨的污染物之一”不难推出 E 为 SO2，A 为 S，B 为 O2；再根据“反应②是化工生产中的重要反应”及“F ― ― →H2SO4 K”，且“K 是常用的氮肥”可推出 F 为 NH3，则 C、D 为 N2、H2；再结合“J ― ― →氧气 C”和“J 由两种元素组成，其相对分子质量为 32”，可推出 C 只能为 N2，J 为 N2H4；又根据“L 具有漂白性，可由 Cl213 与 NaOH 溶液反应而制得”可推出 L 为 NaClO. 答案：(1)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4 (2)NN　(NH4)2SO3 或 NH4HSO3 (3)ClO－＋SO2＋2OH－===Cl－＋SO2－4 ＋H2O (4)N2H4 21．(10 分)短周期元素的单质 X、Y、Z 在通常状况下均为气态，并有下列转化关系(反应条件略去)： 已知：a.常见双原子单质分子中，X 分子含共价键最多． b．甲分子含 10 个电子，乙分子含 18 个电子． (1)X 的电子式是________． (2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置，夹持固定装置略去)制备并收集甲． ①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图． ②试管中的试剂是(填写化学式)________________________． ③ 烧 杯 中 溶 液 由 无 色 变 为 红 色 ， 其 原 因 是 ( 用 电 离 方 程 式 表 示)__________________________________． (3)磷在 Z 中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是 8 电子结构，丁的化学 式是________． (4)n mol 丁与 n mol 丙在一定条件下反应，生成 4n mol 乙和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同 状况下氢气的 174 倍，其化学式是________． 解析：短周期除惰性气体外的气体单质有 H2、N2、O2、F2、Cl2.由已知 a 知 X 为 N2，由 b 知，甲为 NH3，乙为 HCl，丙为 NH4Cl. (1)一定要从化学键的形成角度掌握常见物质的电子式，如 N2、CO2、CH4、NH3、H2O、Na2O2 等． (2)①NH3 的收集应是向下排空气法．②NH3 的制取用铵盐与碱反应，但铵盐一般不用 NH4NO3，防止 爆炸．碱一般用 Ca(OH)2，不用 NaOH，因 NaOH 对玻璃的腐蚀作用太强．③要注意“ ”． (3)P 与 Cl2 反应生成 PCl3 和 PCl5，PCl3 的电子式为 14 ，各原子最外层均为 8 电子结构，所以丁为 PCl5. (4)由“化学方程式中各物质的计量数之比等于物质的量之比”及质量守恒定律共同得出．n molPCl 5 与 n molNH4Cl 反应生成 4n molHCl ，由质量守恒定律知所求物分子中 P 、N 、Cl 的原子个数比为 N(P)∶N(N)∶N(Cl) ＝1∶1∶2 ，所求物质的相对分子质量为 174×2 ，二者结合得出未知物的化学式为 P3N3Cl6. 答案：(1)··N⋮⋮N·· (2)① ②NH4Cl 和 Ca(OH)2 ③NH3·H2O NH＋4 ＋OH－ (3)PCl5　(4)P3N3Cl6 22．(9 分)Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中．请从下图中挑选所需 仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂．(仪器可重 复使用，固定装置不必画出) Ⅱ.实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入 20%～30%的稀硫酸溶液， 在 50℃～80℃水浴中加热至不再产生气泡．将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静 置、冷却一段时间后收集产品． (1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式： ____________________________________________. 15 (2)硫酸溶液过稀会导致 ____________________________________________________． (3)采用水浴加热的原因是 ____________________________________________________． (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) ____________________________________________． (5)溶液趁热过滤的原因是____________________________________________．塞紧试管口的目的是 __________________________． (6)静置、冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是 _______________________________________ _． 解析：第Ⅰ题：实验目的是制备、收集干燥氯化氢气体，实验原理是利用浓硫酸溶于水放出大量的热， 促使 HCl 挥发．实验装置连接顺序是：发生装置(制备 HCl，含有 H2O)―→干燥装置(浓硫酸)―→收集装置 (向上排空气法)―→尾气处理(注意防止倒吸)．第Ⅱ题：(1)铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；(2)硫酸 溶液过稀反应速率慢，生成硫酸亚铁浓度小，不利于晶体析出；(3)水浴加热的好处是：受热均匀，容易控 制温度；(4)过量的铁可以将溶液中的三价铁离子还原为二价铁离子；(5)温度降低会析出硫酸亚铁晶体，趁 热过滤可以减少损失；塞紧试管口的目的是防止空气进入试管将 Fe2＋氧化为 Fe3＋；(6)硫酸亚铁晶体为浅 绿色． 答案：Ⅰ. Ⅱ.(1)Fe＋H2SO4(稀) =====50℃～80℃ FeSO4＋H2↑ (2)反应速率慢，不利于晶体析出 (3)容易控制温度 (4)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ (5)减少 FeSO4 的损失　防止空气进入试管将 Fe2＋氧化为 Fe3＋ (6)有浅绿色晶体析出16