2020届高考化学二轮练习：专题二第7讲非金属及其化合物（Word版附解析）.doc

专题二 第 7 讲 1．NO 因污染空气而“臭名昭著”，而奇妙的作用也使其成为“明星分子”。如可用于制 HNO3、 肥料、炸药、促进血管扩张、促进免疫功能、增强记忆等。下列各组物质中，不可能生成 NO 的是(　　) A．Cu＋HNO3(浓)　　　　　 B．NH3＋O2 C．N2＋O2 D．NO2＋H2O 解析：A　[Cu 和浓 HNO3 反应生成 NO2。故选 A 项。] 2．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 向稀 HNO3 中加入过 量铁粉，再滴入少量 KSCN 溶液 溶液变红 稀 HNO3 将 Fe 氧 化为 Fe3＋ B 向 AgNO3 溶液中滴 加过量氨水 溶液澄清 Ag＋与 NH3·H2O 能大量共存 C 将可调高度的铜丝伸 入到稀 HNO3 中 溶液变蓝 Cu 与稀 HNO3 发 生置换反应 D 将充满 NO2 的试管倒 立在水中 水进入试管约占2 3，溶液 和剩余气体均无色 二氧化氮与水发 生了反应，并产 生了难溶于水的 无色气体 解析：D　[铁粉过量，生成 Fe2＋，再滴入少量 KSCN 溶液，溶液不变红，A 项错误；向 AgNO3 溶液中滴加过量氨水，先生成沉淀后溶解，Ag＋与 NH3·H2O 不能大量共存，B 项错误； 将可调高度的铜丝伸入到稀 HNO3 中，铜与硝酸反应生成 NO，不是置换反应，C 项错误；将 充满 NO2 的试管倒立在水中，发生反应 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，D 项正确。] 3．《物理小识》中记载：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂，惟乌桕树不畏其 气。”“青矾”即绿矾，强热“青矾”可得红色固体，“气”凝即得“矾油”。下列推断正确 的是(　　) 选项 “青矾” “厂气熏人” 中的“气” 红色固体 “矾油” A CuSO4·5H2O SO3 Cu2O H2SO4 B FeSO4·7H2O SO2、SO3 Fe2O3 H2SO4C FeSO4·7H2O SO2 Fe2O3 H2SO3、H2SO4 D KAl(SO4)2·12H2O SO3、SO2 KAlO2 H2SO3、H2SO4 解析：B　[绿矾的主要成分为 FeSO 4·7H2O，其受热分解的化学方程式为 2FeSO4·7H2O =====高温 Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，故红色固体为 Fe2O3，“厂气熏人”中的“气”为 SO2、SO3，SO2 与 H2O 的反应为可逆反应，SO3 与 H2O 发生反应 SO3＋H2O===H2SO4，放出 大量的热，使 H2SO3 分解，故“矾油”为 H2SO4，B 正确。] 4．在除去氯化铁溶液中的少量氯化亚铁实验中，下列实验装置无需用到的是(　　) 解析：B　[装置 A 用于制备氯气，装置 C 用于进行氯气与 FeCl2 的反应，装置 D 用于吸 收未参与反应的氯气，该实验不需要干燥氯气，故选 B。] 5．利用某分子筛作催化剂，NH3 可脱除废气中的 NO 和 NO2，生成两种无毒物质，其反 应历程如下图所示，下列说法正确的是(　　) A．X 是 N2 B．上述历程的总反应为：2NH3＋NO＋NO2 =====催化剂 2N2＋3H2O C．NH ＋4 中含有非极性共价键 D．NH3、NH＋4 、H2O 中的质子数、电子数均相同 解析：B　[A.由氢原子和氧原子守恒可知，X 是 H2O，A 错误；B.由分析可知，NH3 与 NO 和 NO2，生成两种无毒物质分别为 N2、H2O。则总反应为：2NH3＋NO＋NO 2 =====催化剂 2N2＋ 3H2O，B 正确；C.NH ＋4 的电子式为 ，不含有非极性共价键，C 错误；D.NH3、 NH＋4 、H2O 中电子数均相同，但是 NH3、H2O 的质子数为 10，NH ＋4 质子数为 11，质子数不同，D 错误。] 6．海水中蕴含着多种资源。以海水为原料制备 NaOH 和 MgCl2 的流程如下： 下列说法错误的是(　　) A．“沉淀”时常用石灰乳作为沉淀剂 B．“酸溶”时加入过量盐酸有利于得到纯净 MgCl2·6H2O C．过程①加入试剂的顺序为 Na2CO3、Ba(OH)2、盐酸 D．电解时 NaOH 在阴极区得到 解析：C　[“沉淀”时常用石灰乳作为沉淀剂，将 Mg2＋转化为 Mg(OH)2，A 项正确；“酸 溶”时加入过量盐酸，在蒸发浓缩时可抑制 Mg2＋水解而得到更纯净的 MgCl2·6H2O，B 项正 确；粗盐提纯时应先加入 Ba(OH)2 再加入 Na2CO3，C 项错误；电解时 NaOH 在阴极区得到，D 项正确。] 7．有学者按照如图所示的生产流程利用空气中的二氧化碳与氢气反应制备甲醇，下列说 法正确的是(　　) A．吸收池中的饱和 K2CO3 溶液可以用饱和食盐水代替 B．分解池中发生反应的化学类型为氧化还原反应 C．从合成塔中分离出甲醇的实验操作方法是蒸馏 D．上述流程中能“循环利用”的物质只有 K2CO3 溶液 解析：C　[吸收池中的饱和 K2CO3 溶液的作用为富集空气中的 CO2，饱和食盐水起不到 相同的作用，A 项错误；分解池中发生的反应为 KHCO3 的分解反应，该反应不是氧化还原反 应，B 项错误；甲醇可以和水混溶，必须用蒸馏的方法分离出甲醇，C 项正确；上述流程中能 “循环利用”的物质有 K2CO3 溶液和高温水蒸气，D 项错误。]8．X、Y、Z 三种短周期元素组成 E，E 有如图转化，Y 晶体常用于太阳能电池板。YZ2、Y 晶体的熔点很高。 X4YZ4 ― ― →△ (1) X2YZ3 ― ― →△ (2) YZ2 ― ― →Mg(3) 高温 Mg2Y ― ― →盐酸 (4) YX4 ― ― →高温 (5) Y 下列推断正确的是(　　) A．上述各步反应均为氧化还原反应 B．YZ2 是酸性氧化物，不与任何酸反应 C．在反应(3)中，1 mol YZ2 完全反应转移 4 mol 电子 D．Y 能与烧碱溶液反应产生可燃性气体 解析：D　[依题意，Y 晶体用作太阳能电池板材料，Y 是短周期元素，Y 晶体的熔点很高， 说明 Y 为硅。由此推知，E 为原硅酸。原硅酸分解生成硅酸，硅酸分解生成二氧化硅；镁还 原二氧化硅生成硅化镁和氧化镁，硅化镁与盐酸生成氯化镁和硅烷，硅烷分解生成硅和氢气。 反应(1)、(2)、(4)是非氧化还原反应，A 项错误；二氧化硅与氢氟酸反应，B 项错误；反应(3) 为 SiO2＋4Mg =====高温 Mg2Si＋2MgO,1 mol SiO2 完全反应转移 8 mol 电子，C 项错误；Mg2Si＋ 4HCl===SiH4↑＋2MgCl2，SiH4 =====△ Si＋2H2，Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，氢气 是可燃气体，D 项正确。] 9．利用 NO、O2 和 Na2CO3 溶液反应制备 NaNO2 的装置如图所示，下列关于该装置的描 述不正确的是(　　) A．装置 A 分液漏斗中的药品选用不当，应选用稀 HNO3 B．实验过程中，通过控制分液漏斗的活塞控制气流速度 C．装置 C 中发生反应的化学方程式为 2Na2CO3＋4NO＋O2===4NaNO2＋2CO2↑ D．实验过程中，装置 C 液面上方可能出现红棕色气体 解析：A　[装置 A 分液漏斗中使用浓 HNO3 反应速率加快，且产生的 NO2 可以在装置 B 中转化为 NO，所以药品选用正确，A 项错误；实验过程中，通过控制分液漏斗的活塞控制气 流速度，B 项正确；装置 C 用于制备 NaNO2，发生反应的化学方程式为 2Na2CO3＋4NO＋ O2===4NaNO2＋2CO2↑，C 项正确；实验过程中，若装置 C 中 NO 和 O2 逸出液面，可能出现 红棕色气体，D 项正确。] 10．纯净物 X、Y、Z 转化关系如图所示，下列判断正确的是(　　)A．X 可能是金属铜 B．Y 不可能是氢气 C．Z 可能是氯化钠 D．Z 可能是三氧化硫 解析：A　[A 项，若 X 是 Cu，Y 是 Cl2，Cu 在 Cl2 中燃烧生成 CuCl2，电解 CuCl2 溶液生 成 Cu 和 Cl2，符合图中转化关系，正确；B 项，若 X 是 Cl2，Y 是 H2，H2 在 Cl2 中燃烧生成 HCl，HCl 溶于水生成盐酸，电解盐酸则生成 H2 和 Cl2，也符合图中转化关系，错误；C 项， 若 Z 是氯化钠，则 X、Y 分别是 Na 和 Cl2 中的一种，电解氯化钠水溶液生成的是 H2、Cl2、NaOH， 不符合图中转化关系，错误；D 项，若 Z 是 SO3，而 X、Y 可能是 O2 和 SO2 中的一种，SO3 溶于水生成硫酸，电解硫酸溶液实质是电解水，产生 H2 和 O2，不符合图中转化关系，错 误。] 11．氮化钛(TiN)是一种新型多功能材料，它具有高强度、高硬度、耐高温以及良好的导 电性、导热性等一系列优点。实验室用 TiO2 碳热还原氮化法制备 TiN 粉末的实验方案如下(部 分夹持装置略)： 请回答下列问题： (1)仪器 a 的名称是________。A 中制 N2 反应的离子方程式为___________________。 (2)装置 B 中的试剂是_________________________________________________。 (3) 当 装 置 C 中 参 加 反 应 的 n(TiO2) ： n(C) ＝ 1∶2 时 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ________________，该反应的氧化产物是________________(填化学式)。 (4)该实验方案存在一定的不足，请你指出不足之处并进行完善：_______________。 (5)TiN 样品的纯度测定实验装置如图所示(实验中导管体积忽略不计)，已知：在强碱溶液 中 TiN 会分解放出 NH3。①实验中称取 TiN 样品的质量为 0.2 g，若 G 中溶液质量增加 0.042 5 g，则样品中 TiN 的 纯度为____________(用质量分数表示)。 ②实验结束后，向装置中通入一定量 N2 的目的为________________。 解析：(1)仪器 a 的名称是圆底烧瓶。A 中制 N2 反应的离子方程式为 NO－2 ＋NH＋4 ===N2↑ ＋2H2O。 (2)进入装置 C 的气体要经过干燥，故装置 B 中的试剂是浓硫酸。 (3)TiO2、C、N2 反应生成 TiN，根据 n(TiO2)：n(C)＝1∶2 和原子守恒可知，另一产物是 CO，发生反应的化学方程式为 2TiO2＋4C＋N2 =====高温 2TiN＋4CO，该反应的氧化产物是 CO。 (4)碳粉过量，易产生有毒的 CO 气体，污染环境，必须要将 CO 点燃或回收处理。 (5)①在强碱溶液中 TiN 分解放出 NH3，n(TiN)＝n(NH3)＝ 0.042 5 g 17 g·mol－1＝0.002 5 mol，m(TiN) ＝0.002 5 mol×62 g·mol－1＝0.155 g，故 TiN 样品的纯度为0.155 g 0.2 g ×100%＝77.5%。 ②实验结束后，向装置中通入一定量 N2 的目的为使产生的氨气全部被吸收。 答案：(1)圆底烧瓶　NO－2 ＋NH＋4 ===N2↑＋2H2O (2)浓硫酸 (3)2TiO2＋4C＋N2 =====高温 2TiN＋4CO　CO (4)C 中产生的 CO 未被及时处理，易污染空气，应在 D 装置后将尾气点燃或套上气球回 收 (5)①77.5%　②使产生的氨气全部被吸收 12．ClO2、NaClO2 是两种重要的含氯化工产品，工业上生产 ClO2、NaClO2 有多种方法， 下面为其中的一种生产流程图： (1)NaClO2 中氯元素的化合价为________。 (2)电解槽中阳极上的电极反应式为_______________________________________。 (3)反应器Ⅰ中化学方程式为____________________________________________；反应器Ⅱ中氧化剂与还原剂物质的量之比为________。 (4)流程中①、②的现实意义是________________；已知 NaClO2 饱和溶液在温度低于 38 ℃时析出 NaClO2·3H2O 晶体，高于 38 ℃时析出 NaClO2 晶体，高于 60 ℃时 NaClO2 分解，则 从 NaClO2 溶液中得到 NaClO2 晶体的方法为________________。 (5)产品中 NaClO2 含量的测定：取 a g 晶体置于锥形瓶中，再加入适量碘化钾、稀硫酸组 成的混合溶液，充分反应后再加入几滴淀粉溶液，用 c mol·L－1Na2S2O3 标准溶液滴定(I2＋2S2O 2－3 ===2I－＋S4O2－6 ，晶体中无其他能氧化 Na2S2O3 的成分)，共用去 V mL 硫代硫酸钠溶液。 ①实验中必须用到________式滴定管，滴定终点的现象是_____________________ _______________________________________________________________________。 ②晶体中 NaClO2 的质量分数 w(NaClO2)＝________(用含 c、V、a 的代数式表示)。 解析：(1)根据化合价代数和为 0 可知，NaClO2 中氯元素的化合价为＋3。(2)阳极上是 Cl－ 失去电子转化为 ClO－3 ，由质量守恒定律知有 H2O 参与反应，电极反应式为 Cl－＋3H2O－6e－ ===ClO－3 ＋6H＋。(3)由流程图知，反应容器Ⅰ中反应方程式可先写出 NaClO3＋HCl―→NaCl＋ ClO2＋Cl2＋H2O，最后配平得 2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2＋Cl2＋2H2O。反应容器Ⅱ中， H2O2 是还原剂、ClO2 是氧化剂，根据氧元素、氯元素化合价变化即可求出氧化剂与还原剂物 质的量之比为 2∶1。(4)操作①、②能充分利用原料、提高原料的利用率，从而降低生产成本。 可通过减压条件下蒸发结晶的方法从 NaClO2 溶液中获得相应的晶体。(5)①由于 Na2S2O3 是强 碱弱酸盐，溶液显碱性，故应使用碱式滴定管，因为是用 Na2S2O3 溶液滴定含有淀粉的 I2 溶液， 故终点颜色变化为蓝色消失并在 30 s 内不复原。②NaClO2 与 I－反应时被还原为 Cl－，由得失 电子守恒可得 NaClO2～2I2～4S2O2－3 ，故 m(NaClO2)＝0.25c mol·L－1×10－3 V L×90.5 g·mol－1 ＝2.262 5cV×10－2 g，故质量分数为m(NaClO2) a ＝2.262 5cV a %。 答案：(1)＋3 (2)Cl－＋3H2O－6e－===ClO－3 ＋6H＋ (3)2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2＋Cl2＋2H2O　2∶1 (4)提高原料利用率，降低生产成本　减压条件下，在 55 ℃时蒸发结晶，趁热过滤 (5)碱　蓝色消失并在 30 s 内不复原　2.262 5cV a %