常见非金属元素及其重要化合物
1．为建设“蓝天常在、青山常在、绿水常在”的美丽中国，2015年4月16日国务院颁布了《水污染防治行动计划》。下列做法不利于该目标实现的是( )
A．推广使用无磷洗涤剂
B．用O3替代Cl2作饮用水消毒剂
C．用工业污水直接灌溉农田
D．含Cr3＋的废水用适量石灰处理后排放
答案：C
2．某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH，下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
B．该消毒液的pH约为12：
ClO－＋H2OHClO＋OH－
C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒Cl2：
2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
解析：A.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式正确；B.次氯酸钠中的次氯酸根离子水解，溶液的pH为11，而现在pH＝12，是因为溶液中含有氢氧化钠，错误；C.氯化钠和次氯酸钠在酸性环境中发生氧化还原反应生成氯气，氯气有毒，正确；D.醋酸的酸性比次氯酸强，所以醋酸能与次氯酸钠反应生成次氯酸，漂白性增强，正确。
6．把一定质量的铁完全溶解于某浓度的硝酸中收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO。向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液充分反应，经过滤、洗涤后，把所得沉淀加热至质量不再减少为止。得到固体质量不可能为( )
A．18 g B．24 g
C．30 g D．36 g
解析：根据题意可知在反应过程中Fe失去的电子与硝酸得到的电子的物质的量相等。最后所得到的固体为Fe2O3。n(e－)＝0.3 mol×1＋0.2 mol×3＝0.9 mol。若Fe全部为＋2价，则n(Fe)＝0.45 mol，根据Fe元素守恒，m(Fe2O3)＝(0.45 mol÷2)×160 g/mol＝36 g，若Fe全部为＋3价，则n(Fe)＝0.3 mol。m(Fe2O3)＝(0.3 mol÷2)×160 g/mol＝24 g，若Fe被氧化的价态为＋2、＋3两种价态，则最后得到的固体的质量在
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36 g～24 g 之间。因此最后得到固体质量不可能为18 g。
答案 B
9．在通风厨中进行下列实验：
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是( )
A．Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NO＋O2===2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中的现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
答案 C
10．向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是( )
A．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋＞I2＞SO2
B．通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂
C．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性
D．滴加KI溶液时，转移2 mol e－时生成1 mol白色沉淀
解析 由题给条件，可推出发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2；SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－。根据在同一个反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，氧化剂的氧化性强于还原剂，知物质的氧化性：Cu2＋＞I2，I2＞SO2，故Cu2＋＞I2＞SO2，A选项正确；SO2与I2反应，SO2作还原剂，B选项错误；由SO2与I2反应可知，通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的还原性，C选项错误；根据反应2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2知，转移2 mol e－时生成2 mol白色沉淀，D选项错误。
答案 A
11．某同学在常温下设计以下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
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pH＝8
下列说法正确的是( )
A．实验①说明Na2S2O3溶液中水电离的c(OH－)＝10－8 mol·L－1
B．Na2S2O3溶液pH＝8的原因用离子方程式表示为S2O＋2H2OH2S2O3＋2OH－
C．生成的沉淀B可能是BaSO3或BaSO4，要进一步确认还需加入稀硝酸验证
D．实验②说明Na2S2O3具有还原性
解析 Na2S2O3溶液的pH＝8，说明S2O水解，水的电离受到促进，由水电离的c(OH－)＝1×10－6 mol·L－1，A项错误；S2O水解是分步进行的，B项错误；因为氯水具有强氧化性，与Na2S2O3发生氧化还原反应，且氯水足量，故白色沉淀B中一定没有BaSO3，只有BaSO4，故C项错误；D项正确。
答案 C
14.二氧化硅广泛存在于自然界中，在日常生活、生产、科研及新型材料等方面有着重要的用途。a～e是对①～⑤反应中SiO2所表现的化学性质或作用进行的判断，其中正确的是 （ ）
①SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
②SiO2＋2CSi＋2CO↑
③SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
④Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
⑤SiO2＋3CSiC＋2CO↑
a.反应①中SiO2作为玻璃的成分被消耗，用于刻蚀玻璃
b.反应②中表现了SiO2的氧化性
c.反应③中SiO2表现了酸性氧化物的通性
d.反应④符合用难挥发性的酸酐制取易挥发性酸酐的道理
e.反应⑤中SiO2未参加氧化还原反应
A.ace B.bde C.cde D.ab
答案 B
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15.二氧化硅（SiO2）又称硅石，是制备硅及其化合物的重要原料，硅及其化合物的转化见下图。下列说法中正确的是（ ）
A.SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物
B.SiO2和Si都是光导纤维材料
C.在硅胶中加入CoCl2可显示硅胶吸水是否失效。
D.图中所示转化反应都是非氧化还原反应
答案 C
16.甲是一种常见的单质，乙、丙为中学常见的化合物，甲、乙、丙均含有元素X。它们有如图的转化关系（部分产物及反应条件已略去），下列判断正确的是（ ）
A.X元素可能为Al
B.X元素不一定为非金属元素
C.反应①和②互为可逆反应
D.反应①和②一定为氧化还原反应
解析 单质甲与OH－反应生成化合物乙、丙，发生歧化反应；乙、丙在酸性条件下生成单质甲，发生归中反应，说明元素X既有正价，又有负价，为非金属元素，两个反应均为氧化还原反应，如Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，则A、B项错误。C项，可逆反应为同一条件下同时发生，两个反应不是同一条件下同时发生，错误。
答案 A
21．向CuSO4溶液中逐滴加入 KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入 SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是( )
12
A．滴加KI溶液时，转移2 mol e－时生成 1 mol白色沉淀
B．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了 SO2的漂白性
C．通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂
D．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋>I2>SO2
答案 D
22时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需的条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，还生成另一产物盐酸盐。
E
下列说法中不正确的是( )
A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4
B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是HNO3
C．B和Cl2的反应是氧化还原反应
D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质
解析 根据转化关系判断B只能是H2S或NH3，且当X为强酸时，B为H2S，当X为强碱时，B为NH3，当X是强酸时，C是硫，但常温下硫为固体，所以D项错误。
答案 B
27．下列实验中，实验操作能达到实验目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
将炽热的木炭与浓硝酸混合所得气体通入澄清石灰水中
验证碳的氧化产物为CO2
B
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2
探究Na2CO3和NaHCO3溶解度相对大小
C
向某溶液中滴加BaCl2溶液和稀硝酸
检验原溶液中是否含SO
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D
向FeCl2溶液通入足量Cl2，充分反应
除去FeCl2溶液中少量的FeCl3
【答案】B
28．某研究性学习小组的同学为了制取NO并探究其性质，进行了如下实验。
图甲 图乙
试回答下列问题：
(1)某同学用图甲装置进行实验，收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。该同学的推断不合理的理由是________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)另一名同学设计了图乙装置进行实验，步骤如下：①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸；②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中；③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体。其中步骤①的作用是_____________________________________。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，稀硫酸的作用是________(填选项编号)，反应的离子方程式__________________________________________________。
a．还原剂 b．氧化剂
c．提供氢离子 d．提供热能
(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。有同学提出质疑，他认为NO易与O2发生反应，应该更容易被Na2O2氧化。
查阅资料：a.2NO＋Na2O2===2NaNO2
b．6NaNO2＋3H2SO4(稀)===3Na2SO4＋2HNO3＋4NO↑＋2H2O
c．酸性条件下，NO能被MnO氧化生成NO
该同学利用图丙中装置来探究NO与Na2O2的反应(装置可重复使用)。
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A B C D E
①装置连接的顺序为：A→_______________________________，
装置E的作用是_____________________________________________。
②证明D中生成Na2NO2的实验方法是__________________________。
【答案】 (1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(2)石灰石与稀硝酸反应生成的CO2可将装置中的空气排出，防止对实验造成干扰
(3)c 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)①B→C→B→D→E 吸收NO防止污染 ②取装置D中反应后的少量固体于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体，且该无色气体在试管口上方变为红棕色，则证明生成了NaNO2
29.某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如图所示(夹持仪器已略去)。
A B
(1)实验前，应先检查装置的________；实验中产生的尾气应通入________溶液。
(2)实验过程中需要配制100 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液，所需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、______________。
(3)该小组同学向5 mL 1 mol·L－1FeCl3溶液中通入足量的SO2，溶液最终呈浅绿色，再打开分液漏斗活塞，逐滴加入NaOH稀溶液，则试管B中产生的实验现象是_______________________________________。
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(4)该小组同学在(3)中实验时，发现溶液变为浅绿色需要较长时间，在此期间同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象，最终溶液呈浅绿色。
查阅资料：Fe(HSO3)2＋在溶液中呈红棕色且具有较强的还原性，能被Fe3＋氧化为SO。SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2＋的原因是________________________________________________；
Fe(HSO3)2＋与Fe3＋在溶液中反应的离子方程式是___________________________________________。
(5)若实验中用5 mL一定浓度的浓H2SO4与适量Cu片充分反应，实验结束后，测得产生SO2的体积在标准状况下为672 mL，向已冷却的A试管溶液中加入4 mol·L－1的NaOH溶液30 mL时，恰好使Cu2＋完全沉淀。则所用浓H2SO4的浓度为________。(忽略过程中溶液的体积变化)
【答案】 (1)气密性 NaOH
(2)100 mL容量瓶、胶头滴管
(3)先无现象，后生成白色沉淀
(4)Fe3＋与亚硫酸电离出的HSO结合生成Fe(HSO3)2＋
Fe3＋＋H2O＋Fe(HSO3)2＋===2Fe2＋＋SO＋3H＋
(5)18 mol·L－1
30．某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸，各取10 mL硝酸分别与铜片反应，实验记录如下：
序号
浓硝酸与水的体积比
实验现象
Ⅰ
1∶1
反应速率快，溶液很快变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体呈红棕色
Ⅱ
1∶3
反应速率较快，溶液变成蓝色，铜丝表面有大量气泡冒出，气体无色
Ⅲ
1∶5
反应速率慢，微热后速率加快，溶液变成蓝色，铜丝表面有气泡冒出，气体无色
①铜与稀硝酸反应的离子方程式为______________；若生成标准状况下0.56 L NO气体，
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反应中被还原的HNO3的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。
②依据上表，制备NO气体最适宜的是实验Ⅱ，理由是_______________________________________。
(2)为防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如右图所示(夹持仪器略去)。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：
Ⅰ.安装好装置后，检查装置气密性。
Ⅱ.打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿(不接触铜丝)。
Ⅲ.向上移动B管，使A管液面上升至与橡胶塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。
Ⅳ.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。
Ⅴ.打开旋塞C，移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到____________________，说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是_____________________________________________
__________________________________________________________________。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是__________________，能确定NO完全被溶液吸收的现象是__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
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答案 (1)①3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 1.58
②产物是NO，反应速率较快且不用加热
(2)①A、B间形成液面差，且保持不变
②赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色
③重复步骤Ⅴ的操作(合理即可) 再次重复操作后气体不再变为红棕色
31．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2，它们使用的药品和装置如图所示：
(1)SO2气体还原Fe3＋的产物是________________(填离子符号)，参加反应的SO2和Fe3＋的物质的量之比是________。
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。
A．Na2SO3溶液与HNO3 B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧 D．铜与热浓H2SO4
(3)装置C的作用是__________________________________________________。
(4)若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。
A．蒸发皿 B．石棉网 C．漏斗 D．烧杯
E．玻璃棒 F．坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去。
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方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是________，原因是________________________________
__________________________________________________________________。
答案 (1)Fe2＋和SO 1∶2 (2)BD (3)吸收多余的二氧化硫，防止污染空气 (4)BF (5)方案① SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
32．某化学学习小组为了探究镁和二氧化硫的反应产物，进行如下实验：
Ⅰ.设计如图所示装置完成镁和二氧化硫的反应实验。
(1)实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2，利用的是浓硫酸的________(填字母)。
a．强氧化性 b．强酸性
c．脱水性 d．腐蚀性
(2)B装置中试剂的名称是________；E装置的作用是______________________________________
_________________________________________________________________。
(3)有同学认为可以拆去D装置，你认为________(填“能”或“不能”)拆去D装置，理由是_______________________________________________________。
Ⅱ.探究燃烧的反应产物
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(4)反应后取C装置中的固体粉末进行如下实验：
实验现象：G装置中产生黑色沉淀，Ⅰ装置中黑色粉末变红色，J装置中白色粉末变蓝色。
写出G装置中发生反应的离子方程式：____________________；I、J装置中的现象说明固体中含有____________________(填化学式)。
(5)取出F装置烧瓶中的混合物，经过滤、干燥得到少量固体粉末，为了探究固体粉末的成分，选择下列装置进行实验：
①气体从左至右，选择所需装置，正确的连接顺序为________________(填字母)。
②能证明固体粉末是硫磺的实验现象是_____________________________________________。
(6)经实验测定，镁在二氧化硫中燃烧生成产物有硫化镁、硫和氧化镁。如果m(MgO)∶m(MgS)∶m(S)＝20∶7∶4，写出镁与SO2在加热条件下反应的化学方程式：_____________________________。
出反应的化学方程式。
答案 (1)b (2)浓硫酸 吸收尾气中的SO2，防止空气中的CO2与Mg反应 (3)能 D装置与盛有固体试剂的装置相连，不会发生倒吸 (4)Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋ Mg (5)①d、c、a、b ②品红溶液褪色
(6)5Mg＋2SO24MgO＋MgS＋S
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