非金属及其重要化合物（测试时间：90分钟，总分：100分）班级：____________姓名：____________座号：____________得分：____________一、选择题：本题共18个小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列有关说法不正确的是A．开发高效氢能、太阳能等新型电动汽车，以解决城市机动车尾气排放问题B．高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物；低空过量臭氧是污染气体，对人体有危害C．PM2.5表示空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，PM2.5值越高，大气污染越严重D．棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O，故对环境不造成污染【答案】D【解析】羊毛的主要成分是蚕白质，某些合成纤维中含有N、Cl等元素，它们完全燃烧时除生成CO2和H2O外还会生成其他化合物，其中有的化合物还会对环境造成污染。2．下列物质的主要成分、用途对应正确的是选项ABCD物质加碘食盐石英砂漂白液食用植物油主要成分KIO3SiO2NaClO饱和高级脂肪酸甘油酯用途预防碘缺乏病作太阳能电池作消毒剂重要营养物质【答案】C3．用如图所示装置分别进行如下实验，测定导电性变化，溶液导电能力明显增强的是13\nA．向AgNO3溶液中通入少量HClB．向H2SO3溶液中通入Cl2C．向FeI2溶液中通入少量Cl2D．向NaOH溶液中通入少量Cl2【答案】B4．下列推断正确的是A．N2、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在B．向AlCl3溶液中滴加过量的氨水能看到先产生白色沉淀，后沉淀溶解C．可用浓硫酸或者浓硝酸除去镀在铝表面的铜镀层D．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固体，铜粉就会溶解【答案】D【解析】A项中N2不是污染气体，NO在空气中不能稳定存在，错误；Al(OH)3不能溶于氨水，浓硫酸只有在加热时才能与铜反应，热的浓硫酸不能使铝钝化，因而B、C项均不正确；在稀硫酸中加入Cu(NO3)2，NO在H＋作用下能溶解铜，D项正确。5．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系正确的是选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失饱和Na2CO3溶液B通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊不消失，再加入品红溶液，红色褪去Ca(ClO)2溶液D通入CO2，溶液变浑浊，继续通入CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液【答案】D13\n【解析】A项，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，会发生反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶液度小于碳酸钠，所以会析出碳酸氢钠晶体，继续通入CO2气体，浑浊不消失，错误；B项，向Na2SiO3溶液中通入CO2，会产生硅酸，是不溶于水的白色沉淀，继续通入CO2至过量，浑浊不会消失，错误；C项，向Ca(ClO)2溶液中通入CO2，会生成碳酸钙和次氯酸，碳酸钙与过量CO2反应会转化为碳酸氢钙，沉淀消失，次氯酸具有强氧化性，可使品红溶液褪色，错误；D项，氢氧化钙中通入CO2会生成碳酸钙沉淀，继续通入CO2气体，碳酸钙转化为碳酸氢钙，加入NaOH后，碳酸氢钙和氢氧化钠反应会生成碳酸钙，正确。【点拨】该题易错选B，硅酸既不溶于水，也不溶于除氢氟酸之外的酸。6．在探究SO2的性质实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是A．向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，产生的白色沉淀是BaSO3B．向溴水中通入SO2，溶液褪色，说明＋4价硫具有还原性C．将过量的SO2通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，说明SO2不能漂白石蕊D．向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明H2SO3酸性强于H2CO3【答案】A【解析】二氧化硫具有还原性，与Ba(NO3)2发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀和NO气体，故A错误；二氧化硫具有还原性，与溴水发生氧化还原反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，故B正确；二氧化硫溶于水具有酸性，SO2通入石蕊溶液中，溶液由紫色变为红色，SO2不能漂白指示剂石蕊，故C正确；亚硫酸酸性大于碳酸，故向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末有气泡产生，故D正确。7．下列关于氯水的说法正确的是A．向氯水中通入少量二氧化硫，氯水的漂白性增强B．氯水中加入NaCl固体，对溶液的pH无影响C．常温下，pH＝2的氯水中：c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)＝0.01mol·L－1D．向氯水中滴加少量NaHCO3溶液的离子反应方程式为Cl2＋2===2CO2↑＋Cl－＋ClO－＋H2O【答案】C8．下列有关操作不可能引发喷泉现象的是13\nA．挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹B．挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹C．打开止水夹，用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气D．向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹【答案】B9．有一粗硅中含有铁杂质，取等质量的该样品分别投入足量的稀盐酸和足量的氢氧化钠溶液中，放出氢气的物质的量之比为1∶8，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(已知Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)A．质量比为1∶4 B．质量比为1∶8 C．物质的量之比为1∶4D．物质的量之比为1∶2【答案】C【解析】本题主要考查Si的化学性质。Si与盐酸不反应，Fe与NaOH溶液不反应。由化学方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，和Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑可知，当氢气的物质的量之比为1∶8时，Fe与Si之间的关系式为Fe～4Si，即二者的物质的量之比为1∶4，质量之比为1∶2。10．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则关系正确的是A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2【答案】B【解析】考查元素及其化合物的性质、化学计算等知识。设气体体积为1L，①3NO2＋H2O===2HNO313\n＋NO，反应后气体体积为V1＝1＋1/3＝4/3L；②4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，根据系数关系，氧气过量，剩下V2＝1－1/4＝3/4L；③NH3极易溶于水，氮气不溶于水，剩余气体是氮气，且体积V3＝1L，体积大小关系V1>V3>V2，故选项B正确。11．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构，则下列有关说法中，不正确的是A．NH5中既有离子键又有共价键B．NH5的熔沸点高于NH3C．NH5固体投入少量水中，可产生两种气体D．0.1molNH5中含有5molN—H键【答案】D12．将0.2molMnO2和50mL12mol·L－1盐酸混合后缓缓加热，反应完全后，向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑盐酸的挥发)A．等于0.3molB．小于0.3molC．大于0.3mol、小于0.6molD．以上结论都不正确【答案】C【解析】n(HCl)＝0.6mol，由化学方程式MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，MnO2过量，若0.6molHCl完全反应，则有0.3molHCl被氧化，所得溶液中剩余0.3molCl－，加入足量AgNO3溶液生成0.3molAgCl；实际上，随着反应的进行，盐酸的浓度变稀，而稀盐酸与MnO2不反应，故实际被氧化的HCl必然小于0.3mol，即溶液中Cl－的量会大于0.3mol，产生的AgCl的量大于0.3mol，当然小于0.6mol。13．下列能够检验出KI中是否含有Br－的实验是A．加入足量的新制氯水，溶液变色则有Br－B．加入酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色是否褪去C．加入少量的碘水，再加入CCl4振荡，有机层有色，则有Br－D．加入足量FeCl3溶液，用CCl4萃取后，取无色的水层，并加入氯水，溶液呈橙色，则含有Br－【答案】D13\n14．向含有0.2molNaOH和0.1molBa(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为8.96L(0℃，1.01×105Pa)时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量与通入CO2气体的体积关系图像正确的是(气体的溶解和离子的水解忽略不计)【答案】C【解析】本题涉及的化学反应方程式：Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O①2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O②BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2③Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3④当未通入CO2气体时，溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.1molBa2＋、0.4molOH－；当通入2.24LCO2气体时，发生反应①，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.2molOH－；当通入4.48LCO2时，发生反应②，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.1mol；当通入6.72LCO2时，发生反应④，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.2mol；当通入8.96LCO2时，发生反应③，此时溶液中离子的物质的量为0.2molNa＋、0.1molBa2＋、0.4mol。对比图像可知选项C正确。15．将相同质量的两块铜片分别和浓硝酸、稀硝酸(两者均过量)反应，下列叙述正确的是A．反应速率：两者相同13\nB．消耗HNO3的物质的量：前者多，后者少C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少【答案】B16．下列变化能用同一性质解释的有①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色③二氧化硫能使KMnO4溶液、溴水褪色④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥⑤常温下浓硫酸用铁制的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应⑥浓硫酸能在白纸上写字，氢氟酸能在玻璃上刻字⑦二氧化碳、二氧化硫使澄清石灰水变浑浊A．1个B．2个C．3个D．5个【答案】B【解析】①敞口放置在空气中，浓硫酸因吸水使其浓度减小，浓盐酸因挥发使其浓度减小，二者原理不同；②二氧化硫属于加合型漂白剂，而氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，属于氧化型漂白剂，二者漂白原理不同；③二氧化硫使品红溶液褪色体现漂白性，使溴水褪色体现还原性，二者原理不同；④氨气能和浓硫酸反应生成盐，碘化氢气体能被浓硫酸氧化，前者浓硫酸体现酸性、后者浓硫酸体现氧化性，二者原理不同；⑤浓硫酸具有强氧化性，能和C、Fe发生氧化还原反应，所以能用同一原理解释；⑥前者浓硫酸体现脱水性，后者氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应生成气态的四氟化硅，从而能腐蚀玻璃，二者反应原理不同；⑦13\n二氧化碳、二氧化硫都能和澄清石灰水反应生成难溶性钙盐而使澄清石灰水变浑浊，反应原理相同。17．锌与100mL18.5mol·L－1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的pH＝1。下列叙述不正确的是A．反应中共消耗1.8molH2SO4B．气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1C．反应中共消耗97.5gZnD．反应中共转移3mol电子【答案】B18．已知：将一定量Cl2通入KOH溶液，可能生成KCl、KClO、KClO3，且的值与温度高低有关，当n(KOH)＝6amol时，下列有关说法错误的是A．若某温度下，反应后＝11，则溶液中＝0.5B．参加反应的氯气的物质的量等于3amolC．改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：3amol<ne<5amolD．改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为amol【答案】A【解析】本题考查氯气的性质，氧化还原反应的电子转移数的计算。氯气和氢氧化钾的反应可以表示为：Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O，3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O。A.当氯离子和次氯酸根氯离子比例为11时，则根据方程式分析，第一个方程式产生的氯离子为1，则第二个方程式产生的氯离子为10，氯酸根离子为2，则氯离子和氯酸根比例为11/2，错误，选A；B.根据原子守恒，钾和氯原子的物质的量相等，则氯气的物质的量为3a摩尔，正确，不选B；C.按第一个方程式，当氢氧化钾为6a摩尔时转移3a摩尔电子，当方程式第二个反应时，转移为5a13\n摩尔，所以正确，不选C；D.改变温度，只发生第二个方程式生成氯酸钾的物质的量最大值为a摩尔，正确，不选D。二、非选择题：本题包括4个小题，共46分。19．（12分）某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物的性质，设计如下实验。请回答下列问题：（1）按如图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。实验过程中，装置B中观察到的现象是 ；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是 (填化学式)。（2）装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式： 。（3）为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应先从下列①~④中选出必要的装置连接A装置中c处管口，从左到右的顺序为 (填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是。（4）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体中还含有H2，理由是 (用离子方程式表示)。【答案】（12分，每空2分）（1）品红试纸褪色，石蕊试纸变红 BaSO4（2）C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O（3）③②④ 赶尽装置中的空气，防止空气中的CO2影响实验（4）Fe+2H+Fe2++H2↑13\n20．（11分）某实验小组用浓盐酸和MnO2制取Cl2并探究其化学性质，设计装置如下图所示：（1）A是氯气发生装置(省略末画)，制备Cl2的化学反应离子方程式是______________________，A装置除了酒精灯、网底烧瓶外还用到的玻璃仪器有______________________。（2）从C装置出来的气体中含有CO2和HCl，则在C装置中发生的化学反应方程式为__________________________。（3）同学们在实验中发现，若用稀盐酸代替浓盐酸与MnO2混合加热没有氯气生成，于是开始探究该条件下不能生成氯气的原因。①提出合理假设。假设1：H＋的浓度不够大；假设2：__________________；假设3：__________________。②设计实验方案，进行实验。在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：蒸馏水、浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、1mol·L－1稀盐酸、1mol·L－1AgNO3溶液、淀粉KI溶液。实验步骤预期现象与结论步骤1：取少量1mol·L－1稀盐酸于试管A中，加入少量MnO2，____________________________________。______________________________步骤2：取少量1mol·L－1稀盐酸于试管B中，加入少量MnO2，____________________________________。______________________________【答案】（11分，除标明外，每空1分）13\n（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O（2分） 分液漏斗（2）2Cl2＋2H2O＋CCO2＋4HCl（2分）（3）①假设2：Cl－的浓度不够大 假设3：Cl－和H＋的浓度均不够大②如下表：实验步骤预期现象与结论滴加几滴浓硫酸，充分振荡，塞紧带导管的胶塞，导管插入淀粉－KI溶液中，加热①若淀粉KI溶液变蓝，则假设1成立；②若淀粉KI溶液不变蓝，则假设2或假设3成立加入少量NaCl固体，充分振荡，塞紧带导管的胶塞，导管插入淀粉KI溶液中，加热①若淀粉KI溶液变蓝，则假设2成立；②若淀粉KI溶液不变蓝，结合步骤1中的结论②，则假设3成立21．（11分）硅及其化合物在工业上有广泛用途，以硅粉、镁粉等原料制备硅烷的工业流程如下：反应釜中发生反应：4NH4Cl+Mg2Si4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2 ΔH<0（1）工业上可用硅烷和氨气生产一种能耐高温的材料Si3N4，Si3N4应属于 晶体；NH3、Si3N4和SiH4三种物质的熔沸点由高到低的顺序是 。（2）上述生产硅烷的过程中反应釜抽真空的原因是 。（3）液氨参与循环的作用是 。（4）氨气也是重要的工业原料，1mol氨气在一定温度下(T>150℃)发生催化氧化反应能释放出226.5kJ的热量，该反应的热化学方程式是 。13\n（5）三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)难溶于水，在医药上可作抗酸剂。它可以中和多余胃酸(主要成分是盐酸)，生成的难溶物还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激。三硅酸镁与胃酸反应的化学方程式是。若将1.84g三硅酸镁加到50mL1.0mol·L-1盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用1.0mol·L-1NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则Mg2Si3O8·nH2O中n的值是 。【答案】（11分，除标明外，每空2分）（1）原子（1分） Si3N4>NH3>SiH4（1分）（2）降低反应釜的压强，使平衡4NH4Cl+Mg2Si4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2正向移动，有利于提高硅烷产量（3）吸收热量，保证反应在常温下正常进行（1分）（4）4NH3(g)+5O24NO(g)+6H2O(g) ΔH=-906kJ·mol-1（5）Mg2Si3O8·nH2O+4HCl2MgCl2+3H2SiO3+(n-1)H2O 622．（12分）硝酸是一种重要的化工原料，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某兴趣小组在实验室模拟氨氧化法制硝酸，实验装置如图所示，回答下列问题：(注：氯化钙可以与NH3反应生成八氨合氯化钙。)（1）仪器a的名称为________，其中加的试剂为______________。（2）实验时先点燃C中的酒精灯，当催化剂Cr2O3由暗绿色变为微红时通入空气，3min后Cr2O3出现暗红色，移去酒精灯，Cr2O313\n能保持红热状态的原因是________，装置C中发生反应的总反应化学方程式为______________________。（3）装置D的作用是__________________________；装置G的作用是______________________。（4）反应开始后，在装置E中看到的现象是______________________。（5）实验结束后，证明有HNO3生成的操作是______________________。（6）为测定所制硝酸的浓度，反应结束后取20mL装置F中的液体，加水稀释至1000mL后，取出20mL加入锥形瓶中，滴加指示剂，然后用0.100mol/L的NaOH溶液滴定，用去25mLNaOH溶液，则反应制得的硝酸的浓度为________mol/L。【答案】（12分）（1）球形干燥管（1分） 碱石灰(合理答案均可)（1分）（2）该反应为放热反应（1分） 4NH3＋5O24NO＋6H2O（2分）（3）除去氨气和水蒸气（1分） 吸收尾气（1分）（4）气体变为红棕色（1分）（5）取少量F中的液体于试管中，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液变红，证明有HNO3生成(合理答案均可)（2分）（6）6.25（2分）13
