2021届（四川）高考化学：非金属及其化合物（一轮）练习附答案

2021 届（四川）高考化学：非金属及其化合物（一轮）练习附答案 专题：非金属及其化合物 一、选择题 1、实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、SiO2 等)制备 聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]n，制备过程如 图 27 所示。 下列说法不正确的是(　　) A． 气体 M 的成分是 SO2，通入 H2O2 中可生成硫酸，可循环使用 B． 制备绿矾时，向溶液 X 中加入过量的铁，充分反应后，经过滤得到溶液 Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾 C． 溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数，若溶液 Z 的 pH 偏小，将导致聚 铁中铁的质量分数偏大 D． 足量氧气的作用是将反应生成 Fe2＋氧化为 Fe3＋，同时将生成的 H2S 氧化 为 S 【答案】C 【解析】A 项，固体 W 中含有 S、SiO2，将其灼烧。其中的硫元素会变为 SO2 气体，SO2 气体可被 H2O2 氧化为硫酸，正确；B 项，溶液 X 中主要含有 Fe3＋， 加入还原剂 Fe 粉的到 Fe2＋，获取含结晶水的盐需经过蒸发浓缩、冷却结晶、 过滤等步骤，正确；C 项，若 pH 偏小，获得的聚铁中 SO 的比例偏大，等电 荷的 SO 的质量比 OH－的质量大，SO 的比例偏大必然导致铁的质量分数变 小； 2、下列实验操作能达到实验目的的是(　　) A．用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物 B．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的 NO C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释D．将 Cl2 与 HCl 混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的 Cl2 [解析]　A 项，在浓硫酸、加热条件下，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯， 并用饱和 Na2CO3 溶液吸收，由于乙酸乙酯难溶于 Na2CO3 溶液，吸收液中出现 分层现象，最后用分液漏斗进行分液；B 项，NO 易与空气中的 O2 反应生成 NO2，故不能用向上排空气法收集 NO，应用排水法收集；C 项，FeCl3 易发生 水解反应，故配制 FeCl3 溶液时，应将其固体溶于较浓的盐酸中再加水稀释， 以抑制 FeCl3 的水解反应；D 项，将 Cl2 和 HCl 的混合气体通过饱和食盐水，可 除去其中的 HCl，但同时会混入水蒸气，欲得到纯净的 Cl2，应先通过饱和食盐 水，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶进行干燥。 [答案]　C 3、空气是人类生存所必需的重要资源。下列措施不利于改善空气质量的是(　　) A．推广使用燃煤脱硫技术，防止 SO2 污染 B．实施绿化工程，防治可吸附性颗粒污染 C．研制开发燃料电池汽车，消除机动车尾气污染 D．加大石油、煤的开采速度，增加化石燃料的供应量 【答案】解析：选 D　因为化石燃料的燃烧过程中，会产生 SO2 及氮的氧化物， 导致空气污染。 4、现有等体积混合而成的 4 组气体：①NO2+NO、②NO2+O2、③HCl+N2、④ Cl2+SO2。现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水 面上升的高度分别为 h1、h2、h3、h4，则高度关系是(　　) A.h4>h2>h3>h1　　 B.h4>h3>h2>h1 C.h2>h3>h1>h4 D.h3>h2>h1>h4 【答案】A 解析：设试管的高度都是 h，则根据 3NO2+H2O 2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O 4HNO3、 Cl2+SO2+2H2O 2HCl+H2SO4 可知，①中水的高度是 h/3、②中是 5h/8、④水充 满试管。氯化氢极易溶于水，而氮气不溶于水，所以③中水的高度是 h/2，则 答案选 A。 5、如图所示，A 处通入干燥 Cl2，关闭 B 阀时，C 处的红色布条看不到明显现 象，打开 B 阀后，C 处红色布条逐渐褪色，则 D 瓶中装的是(　　)A．浓 H2SO4　　　 　B．NaOH 溶液 C．浓盐酸 D．饱和 NaCl 溶液 【答案】B 解析：红色布条是否褪色决定于布条上是否产生了 HClO。A 处通 Cl2，打开 B 阀后，气体不经 D 而直接进入 C 中，红色布条逐渐褪色，说明 C 处产生了 HClO， 进一步说明红色布条是湿的。当关闭 B 阀通 Cl2 时，气体首先进入 D 中，此时， C 处的红色布条看不到明显现象，说明无 Cl2 到达 C 处，即所通 Cl2 在 D 中全部 被吸收。 6、某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除 去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择 合适的试剂和操作完成表格中各步实验。 选择试 剂 ① Na2CO3 溶 液 ④ 实验操 作 ② ③ 加热 下列试剂或操作不合理的是(　　) A．试剂①为 Ba(OH)2 溶液 B．操作②为结晶 C．操作③为过滤 D．试剂④为稀 HNO3 解析：根据题意，选择 Ba(OH)2 溶液除去 SO2－4 、NH ＋4 和 HCO－3 ，NH3·H2O 通过加热除去，操作②为加热。过量的 Ba2＋用 Na2CO3 溶液除去，过量的 OH－ 和 CO 2－3 用硝酸除去，则操作③为过滤，试剂④为 HNO3。 【答案】B 7、C、Si、S 都是自然界中含量丰富的非金属元素，下列关于其单质及化合物 的说法中正确的是(　　)A．三种元素在自然界中既有游离态又有化合态 B．二氧化物都属于酸性氧化物，能与碱反应而不能与任何酸反应 C．最低价的气态氢化物都具有还原性，易与 O2 发生反应 D．其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3 【答案】C 解析：硅是亲氧元素，硅元素在自然界中以硅酸盐、二氧化硅的形式存在，故 A 错误；二氧化硅属于酸性氧化物，能与氢氟酸反应，故 B 错误；最低价的气 态氢化物化合价能升高，具有还原性，故 C 正确；碳酸酸性大于硅酸，酸性： H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，故 D 错误。 8、下列关于甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法，其中不合理的是(　　) A．甲装置：可用来证明硫的非金属性比硅强 B．乙装置：橡皮管的作用是能使水顺利流下 C．丙装置：用图示的方法能检查此装置的气密性 D．丁装置：可在瓶中先装入某种液体收集 NO 气体 【答案】A 解析：根据最高价氧化物的水化物的酸性比较非金属性，亚硫酸不是最高价酸， 故 A 错误；橡皮管可使下部的压力转移到上方，从而利用压强平衡的原理使液 体顺利流下，故 B 正确；如果装置的气密性良好，甲、乙两侧水面高度不同， 否则水面高度相同，所以能检验装置的气密性，故 C 正确；NO 不溶于水，可 用排水法收集，故 D 正确。 *9、下列有关实验的操作正确的是(　　) 实验 操作 A 配制稀硫酸 先将浓硫酸加入烧杯中，后倒入蒸馏水B 排水法收集 KMnO4 分解产生 的 O2 先熄灭酒精灯，后移出导管 C 浓盐酸与 MnO2 反应制备纯净 Cl2 气体产物先通过浓硫酸，后通过饱和食盐 水 D CCl4 萃取碘水中的 I2 先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口 倒出水层 [解析]　A 项，稀释浓 H2SO4 时，应将浓 H2SO4 沿器壁慢慢注入水中，并且用 玻璃棒不断搅拌，切不可将水倒入浓 H2SO4 中，以免发生液滴飞溅；B 项，加 热 KMnO4 制取 O2，实验结束时应先撤导管，后熄灭酒精灯，否则水会倒吸， 炸裂试管；C 项，制备纯净 Cl2 时，应先通过饱和食盐水除去 HCl 气体，再通 过浓 H2SO4 干燥气体；D 项，萃取操作时，先从下口放出有机层，再从上口倒 出水层，操作正确。 [答案]　D *10、下列各组气体，在常温常压下不能共存的是(　　) A．SO2 与 O2 B．NO 与 O2 C．O2 与 N2 D．NO2 与 O2 【答案】解析：选 B　SO2 与 O2 反应需催化剂、加热；NO 和 O2 在常温常压下 易发生化合反应生成 NO2；N2 和 O2 需放电或高温；NO2 与 O2 能共存。 *11、某氮的氧化物是大气污染物之一，在一定温度和有催化剂存在的条件下， 该氧化物与氨气反应只生成氮气和水，若生成的氮气和水的物质的量之比为 5:6，该氧化物的化学式为(　　) A．NO　　　B．N2O3　　　C．NO2　　　D．N2O5 【答案】A 解析：方法一：通式法 可设氧化物的化学式为 NxOy，然后配平求解。 NxOy＋2 3yNH3=== x＋ 2 3y 2 N2＋yH2O依题意有： x＋ 2 3y 2 :y＝5:6，x＝y，选 A。 方法二：代入法 6NO＋4NH3===5N2＋6H2O① N2O3＋2NH3===2N2＋3H2O② 6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O③ 3N2O5＋10NH3===8N2＋15H2O④ 只有①式中 N2 和 H2O 的物质的量符合题意。 方法三：原子守恒法 假设产生的 N2 和 H2O 分别为 5 mol,6 mol，则反应物中应共含 10 mol N 原子、 12 mol H 原子和 6 mol O 原子。由题意知 H2O 中氢元素全部来自 NH3，氧元素全 部来自氮的氧化物，N2 中的氮原子分别来自 NH3 和氮的氧化物，则有 3H　　～　　NH3　　～　　N 3 mol 1 mol 1 mol 12 mol 4 mol 4 mol 因此氮的氧化物中应提供 10 mol－4 mol＝6 mol 氮原子和 6 mol 氧原子，显然 氧化物中 N，O 个数比为 1:1。 二、非选择题 1、如图表示常见元素单质及化合物相应转化关系，部分反应的产物没有全部列 出。 已知，B 是一种黄绿色气体，C 在所有气体中密度最小，D 是一种碱；X、Y 是生 活中应用最为广泛的金属，F 是一种红棕色氧化物，常用作红色油漆和涂料；Z 为气态氧化物。 请回答下列问题： (1)气体 B 具有________(填“还原性”“氧化性”或“漂白性”)，反应②属于 4 种基本反应类型中的________。 (2)有学生认为 B 与 X 反应的产物 E 不一定是纯净物。他认为产物中可能还有________(填化学式)，为验证其猜想该同学设计了相关实验，你认为他需要选 择的试剂为________(填序号)。 a.酸性高锰酸钾溶液　　　　 b.NaOH 溶液 c.KSCN 溶液 d.稀硫酸 (3)若 Z 能导致温室效应，则反应③的离子反应方程式为 ________________________ ___________________________________________________________________。 (4)若 Z 是形成酸雨的另一种主要物质，Z 与足量的 D 溶液反应时能被完全吸收， 且生成两种盐(物质的量之比为 1∶1)，请写出该反应的化学反应方程式 ___________________ ____________________________________________________________________ _________。 解析:(1)B 为黄绿色气体，可知 B 为氯气，具有氧化性，X 为铁，Y 为铝，②实 际是铝热反应，其类型属于置换反应。 (2)氯气与铁反应还可能生成的产物是 FeCl2，验证 Fe2+的存在需选择强氧化剂， 如酸性高锰酸钾溶液。 (3)若 Z 为 CO2，I 溶液为 NaAlO2 溶液，其反应的离子方程式为 CO2+Al+2H2O Al(OH)3↓+HC。 (4)形成酸雨的另一种物质可能为 NO2，D 为 NaOH，二者反应生成两种物质的量 之比为 1∶1 的盐，该反应的化学方程式为 2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O。 答案：(1)氧化性　置换反应 (2)FeCl2　a (3)CO2+Al+2H2O Al(OH)3↓+HC (4)2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O 2、为了探究几种气态氧化物的性质，某同学设计了以下实验： 用三只集气瓶收集二氧化硫、二氧化氮气体，倒置在水槽中。然后，分别缓慢 通入适量氧气或氯气，如图所示。一段时间后，A、B 装置中集气瓶充满溶液， C 装置中集气瓶里还有气体。(1)如果装置 A 中通入的氧气恰好使液体充满集气瓶，假设瓶内液体不扩散。 ①写出 A 中总反应的化学方程式：__________； 该实验对工业上生产硝酸的启示是____________。 ②假设该实验条件下，气体摩尔体积为 aL/mol，集气瓶中溶液的物质的量浓度 为____________。 (2)实验前在 C 水槽里滴加几滴紫色石蕊试液，通入氧气前后，实验现象变化可 能为______________；写出化学方程式：______________________。 (3)溶液充满集气瓶后，在 B 水槽里滴加硝酸钡溶液，可能观察到的现象为 ____________；写出所有反应的离子方程式：______________________；证明 B 水槽反应后溶液里有氯离子的操作方法是_______________。 【答案】解析：(1)①A 瓶中发生的反应有：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋ O2===2NO2，总反应的化学方程式为：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。工业上利用二氧 化氮与水反应制硝酸，为了使原料充分利用，不排放大气污染物 NO，应向吸收 塔(向二氧化氮中)通入足量空气，使氮的氧化物全部转化成硝酸。②设 A 装置 中集气瓶体积为 V L，二氧化氮气体体积为 V L，n(NO2)＝ V L a L/mol＝V a mol，最 后充满液体，硝酸溶液体积为 V L，c(HNO3)＝ V a mol V L ＝1 a mol/L。(2)二氧化硫溶 于水生成亚硫酸，亚硫酸是中强酸，通入氧气反应后，生成强酸(硫酸)，溶液 红色变深。(3)氯气在水中将二氧化硫氧化成硫酸，检验氯离子前要除去 SO2－4 。 答案：(1)①4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3　在吸收塔里充入足量空气　②1 a mol/L (2)红色由浅变深　2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4 (3)出现白色沉淀　Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl－＋SO2－4 ＋4H＋，Ba2＋＋SO2－4 ===BaSO4↓　取少量反应后的溶液于试管中，向试管里加入过量的硝酸钡溶液， 待沉淀完全后，静置，取上层清液加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则说明原 溶液中含有 Cl－