2019高考化学大一轮复习 第4章 非金属及其化合物练习（打包5套）新人教版.zip

14-1 碳、硅及无机非金属材料板块三 限时规范特训时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(每题 6 分，共 72 分)1．下列叙述中不正确的是( )A．单质硅是重要的半导体材料B．二氧化硅是制造光导纤维的材料C．硅酸钠可以作木材防火剂D．自然界里存在大量的单质硅和二氧化硅答案 D解析 硅在自然界中以化合态形式存在，多以硅酸盐或二氧化硅的形式存在于岩石、矿物中，D 错误。2．下列说法正确的是( )A．SiO 2和 CO2都是酸性氧化物B．为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶C．NaHCO 3溶液中含有 Na2SiO3杂质，可通入少量 CO2后过滤D．SiO 2中含 Al2O3杂质，可加入足量 NaOH 溶液然后过滤除去答案 A解析 SiO 2、CO 2分别为 H2SiO3、H 2CO3对应的酸性氧化物，A 正确；硅胶具有吸水性，可以防止食品受潮，而不能防止食品氧化，B 错误；除去 NaHCO3溶液中的 Na2SiO3杂质，应通入足量 CO2，发生反应：Na 2SiO3＋2CO 2＋2H 2O===2NaHCO3＋H 2SiO3↓，C 错误；SiO 2、Al 2O3均能与 NaOH 溶液反应，应加入稀盐酸后过滤，D 错误。3．[2017·合肥高三质检]硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂C．某硅酸盐的化学式为 KAlSi3O8，可用 K2O·Al2O3·6SiO2表示D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池答案 C解析 水晶的主要成分是 SiO2不是硅酸盐，A 错误；水玻璃是 Na2SiO3溶液，属于混合物，B 错误；高纯度的 SiO2用于制光导纤维，高纯度的 Si 用于制太阳能电池，D 错误。4．[2017·银川模拟]下列说法中不正确的是( )A．因 SiO2不溶于水，故 H2SiO3不是 SiO2对应的酸B．CO 2通入水玻璃可以得到硅酸沉淀C．SiO 2熔点高、硬度大D．氢氟酸能够雕刻玻璃，故不能用玻璃瓶来盛装氢氟酸答案 A解析 H 2SiO3对应的酸性氧化物是 SiO2，但 SiO2不能直接与水反应生成 H2SiO3。5．[2017·湖南株洲质检]化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法中不正确的是( )2A．煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源B．利用二氧化碳来制造全降解塑料，可以缓解温室效应C．高纯硅可用于制造太阳能电池、计算机芯片和光导纤维D．在医疗上，可用碳酸氢钠治疗胃酸过多症答案 C解析 煤炭经气化、液化和干馏等过程，可以转化为清洁能源，减少污染物的排放，故A 正确；利用二氧化碳制造全降解塑料，减少了二氧化碳的排放，可以缓解温室效应，故 B正确；光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅单质，故 C 错误；可以用碳酸氢钠中和胃酸，治疗胃酸过多症，故 D 正确。6．如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是( )A．SiO 2属于两性氧化物B．盛放 Na2CO3溶液的试剂瓶用玻璃塞C．硅胶吸水后可重复再生D．图中所示的转化都是氧化还原反应答案 C解析 SiO 2是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质，A 错误；在图示转化关系中只有第一行的变化是氧化还原反应，其余均为非氧化还原反应。7．下列离子方程式中书写正确的是( )A．水玻璃中通入过量的二氧化碳：Na2SiO3＋CO 2＋H 2O===2Na＋ ＋CO ＋H 2SiO32－3B．澄清石灰水中通入过量二氧化碳：Ca(OH)2＋2CO 2===Ca2＋ ＋2HCO － 3C．二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2＋4H ＋ ＋4F － ===SiF4↑＋2H 2OD．二氧化硅溶于烧碱溶液中：SiO2＋2OH － ===SiO ＋H 2O2－3答案 D解析 Na 2SiO3是强电解质，应拆成 Na＋ 、SiO ，CO 2过量，产物应为 HCO ，A 项正2－3 － 3确写法是 SiO ＋2CO 2＋2H 2O===H2SiO3↓＋2HCO ；B 项正确写法是 CO2＋OH － ===HCO ；C2－3 － 3 － 33项氢氟酸是弱酸，在离子方程式中不能拆分。8．下列说法中不正确的是( )A．光导纤维的主要成分是二氧化硅B．二氧化硅是硅酸的酸酐，但不可以用它和水直接反应来制取硅酸C．硅的化学性质不活泼，但在常温下也可和某些物质反应D．盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液水解呈碱性答案 D解析 盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液黏性强，容易使瓶塞和瓶口黏合在一起而不易打开，D 错误。9．金刚砂(SiC)可由 SiO2和碳在一定条件下反应制得，反应方程式为 SiO2＋3CSiC＋2CO↑，下列有关制造金刚砂的说法正确的是 ( )= = = = =高 温 A．该反应中的氧化剂是 SiO2，还原剂为 CB．该反应中的氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1∶2C．该反应中每生成 1 mol SiC 转移电子 12 molD．该反应中的还原产物是 SiC、氧化产物是 CO，其物质的量之比为 1∶2答案 D解析 反应产物 SiC 中 Si、C 的化合价分别为＋4、－4 价，所以 SiO2既不是氧化剂，又不是还原剂；碳元素从 0 价转变成－4 价(SiC)和＋2 价(CO)，CO 是氧化产物，SiC 是还原产物，两者的物质的量之比为 2∶1；每生成 1 mol SiC 转移电子 4 mol。10．硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )A．可以用焦炭还原二氧化硅生产硅：2C＋SiO 2 Si＋2CO↑= = = = =高 温 B．SiO 2是非金属氧化物，它不与任何酸反应C．在粗硅的制取中发生反应 2C＋SiO 2 2CO↑＋Si，硅被还原，所以碳= = = = =高 温 的还原性强于硅的还原性D．高纯硅可用于制造太阳能电池，高纯二氧化硅可用于制造计算机芯片答案 A解析 工业上用焦炭在电炉中还原二氧化硅生产硅：2C＋SiO 2 Si＋2CO↑，A 正确；SiO 2能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，B= = = = =高 温 错误；在粗硅的制取中发生反应 2C＋SiO 2 2CO↑＋Si，由于反应是在高温= = = = =高 温 条件下进行，且生成 CO 气体从体系中逸出能够进一步促进反应进行，因此尽管是硅被还原，也不能说明碳的还原性强于硅的还原性，C 错误；二氧化硅可用于制造光导纤维，高纯硅可用于制造太阳能电池、计算机芯片等，D 错误。11．[2017·潍坊模拟]硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是( )A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为 Si3N44B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为 SiO2D．硅酸盐均不溶于水答案 D解析 在氮化硅中，N 元素为－3 价，Si 元素为＋4 价，则化学式为 Si3N4，A 正确；硅酸钠易溶于水，D 错误。12．[2017·湖南十三校联考]将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合溶液中，生成沉淀与通入 CO2的量的关系可表示为( )答案 D解析 将足量的 CO2不断通入 KOH、Ba(OH) 2、KAlO 2的混合溶液中，发生反应的先后顺序为 Ba(OH)2＋CO 2===BaCO3↓ ＋H 2O、2KOH＋CO 2===K2CO3＋ H2O、2KAlO 2＋CO 2＋3H 2O===2Al(OH)3↓＋K 2CO3、K 2CO3＋CO 2＋H 2O===2KHCO3、BaCO 3＋CO 2＋H 2O===Ba(HCO3)2，根据物质的溶解性可知，只有 D 项符合题意。二、非选择题(共 28 分)13．(15 分)石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含 SiO2(7.8%)、Al 2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和 MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下：(注：SiCl 4的沸点为 57.6 ℃，金属氯化物的沸点均高于 150 ℃)5(1)向反应器中通入 Cl2前，需通一段时间 N2，主要目的是__________________。(2)高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_____________________________________。(3)步骤①为：搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________________。(4)100 kg 初级石墨最多可获得Ⅴ的质量为________kg。答案 (1)排出装置中的空气(2)CO' SiCl4＋6NaOH= ==Na2SiO3＋4NaCl＋3H 2O(3)过滤' AlO 、OH － 、Cl －－ 2(4)7.8解析 (1)向反应器中通入 Cl2前，需通一段时间 N2，主要目的是排尽反应器中的空气，防止高温下初级石墨与空气中的 O2反应。(2)气体Ⅰ中的碳氧化物主要为 CO，由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃，故其为含硅的化合物 SiCl4，反应方程式为 SiCl4＋6NaOH= ==Na2SiO3＋4NaCl＋3H 2O。(3)步骤①为搅拌，并通过过滤操作将沉淀和溶液分离；由题意分析可知，所得溶液Ⅳ中的阴离子有 AlO 、Cl － 、OH － 。－ 2(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ，是将 AlO 转化为 Al(OH)3，由题意可知 Al2O3～2Al(OH)－ 23， n(Al2O3)＝ ＝50 mol， n[Al(OH)3]＝100 mol，则 m[Al(OH)3]＝100 100000 g×5.1%102 g·mol－ 1mol×78 g·mol－1 ＝7800 g＝7.8 kg。14．[2018·江西师大附中月考](13 分)氮化硅(Si 3N4)是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域中有重要用途。工业上有多种方法来制备氮化硅，下面是几种常见的方法：(1)方法一——直接氮化法：在 1300～1400 ℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为 3Si＋2N 21300～1400 ℃,Si 3N4。(2)方法二——可以用 NH3和 SiH4(硅烷)在一定条件下反应，并在 600 ℃的加热基板上生成氮化硅膜，其化学方程式为________________________________________________________。(3)方法三——化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和氯化氢，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是_______________________。(4)方法四——Si(NH 2)4热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成 Si(NH2)4和一种气体：________(填化学式)；然后使 Si(NH2)4受热分解，分解后的另一种产物的化学式为________。工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：6已知：X、高纯硅、原料 B 的主要成分都可与 Z 反应，Y 与 X 在光照或点燃条件下可反应，Z 的焰色呈黄色。(5)写出焦炭与原料 B 中的主要成分反应的化学方程式：________________________________________________________。答案 (2)3SiH 4＋4NH 3 Si3N4＋12H 2= = = = =一 定 条 件 (3)方法三除产品是固体外，其他物质均为气体(4)HCl NH 3(5)SiO2＋2C1600～1800 ℃,Si＋2CO↑解析 (3)方法一所得到的产品中混有单质硅，而方法三除产品是固体，其他物质均为气体，故方法三得到的氮化硅纯度较高。(4)方法四：依据化学反应中原子守恒可知四氯化硅与氨气发生反应：SiCl4＋4NH 3===Si(NH2)4＋4HCl ，Si(NH 2)4受热发生分解：3Si(NH 2)4 Si3N4＋8NH 3↑。= = = = =△ (5)原料 B 与焦炭反应得到的粗产品与 X 反应生成 SiCl4，则 X 为氯气，粗产品为 Si，故 B 为 SiO2；Y 与氯气在光照或点燃条件下可反应，且与 SiCl4反应得到高纯度 Si，则 Y 为氢气；Z 的焰色呈黄色，含有 Na 元素，电解 A 的水溶液得到氢气、氯气与 Z，则 Z 为NaOH、A 为 NaCl。焦炭具有还原性，与 SiO2发生氧化还原反应生成 Si 与 CO，化学方程式为SiO2＋2C Si＋2CO↑。= = = = =1600～ 1800 ℃ 14-2 富集在海水中的元素——氯板块三 限时规范特训时间：45 分钟 满分：100 分 一、选择题(每题 7 分，共 70 分)1．下列说法不正确的是( )A．久置的氯水最终会变成稀盐酸B．硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃” ，是工业常用的黏合剂、阻燃剂、防腐剂C．漂白粉在空气中容易变质，应密封保存D．液氯可用钢瓶贮存，所以氯气与金属不反应答案 D解析 因为 Cl2＋H 2OHCl ＋HClO、2HClO 2HCl＋O 2↑，使久置的氯= = = = =光 水最终变成盐酸，A 正确；硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃” ，是工业常用的黏合剂、阻燃剂、防腐剂，B 正确；漂白粉中的有效成分 Ca(ClO)2能与空气中的二氧化碳和水反应生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸见光易分解，所以漂白粉在空气中容易变质，应密封保存，C 正确；干燥的氯气与铁不反应，所以液氯可用钢瓶贮存，但灼热的铁丝能与氯气反应，D 错误。2．[2017·洛阳模拟]下列物质能使紫色石蕊试液由紫色变红又褪色的是( )①Cl 2 ②盐酸 ③氯水 ④盐酸酸化的漂白粉 ⑤木炭 ⑥Na 2O2A．①③④ B．①②③⑥C．②③④ D．①③④⑤⑥答案 A解析 ①Cl 2与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使紫色石蕊试液由紫色变红，次氯酸的强氧化性能使溶液褪色；②盐酸能使紫色石蕊试液由紫色变红，不能褪色；③氯水中含盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊试液由紫色变红，后褪色；④盐酸酸化的漂白粉中也含有盐酸和次氯酸，能使紫色石蕊试液由紫色变红，后褪色；⑤木炭不能使紫色石蕊试液变红；⑥Na 2O2与水反应生成碱，使紫色石蕊试液变蓝。故选 A。3．用下列装置制备并检验 Cl2的性质，下列有关说法正确的是( )2A．Ⅰ图中：如果 MnO2过量，浓盐酸就可全部反应B．Ⅱ图中：充分光照后，量筒中剩余气体约为 10 mL(条件相同)C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟，若在集气瓶中加入少量水，所得溶液呈绿色D．Ⅳ图中：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条能褪色，说明 Cl2有漂白性答案 B解析 浓盐酸随反应的进行会变稀，稀盐酸和 MnO2不反应，A 错误；Cu 丝与 Cl2反应时生成棕黄色的烟，C 错误；Cl 2没有漂白性而 HClO 有漂白性，D 错误。4．某学生做如下实验：第一步，在淀粉­KI 溶液中滴入少量 NaClO 溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的 Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列叙述中该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )A．第一步反应的离子方程式为：ClO － ＋2I － ＋2H ＋ ===I2＋Cl － ＋H 2OB．淀粉­KI 溶液变蓝是因为 I－ 被氧化为 I2，I 2遇淀粉变蓝色C．蓝色逐渐消失的原因是 Na2SO3溶液具有漂白性D．微粒的氧化性由强到弱的顺序是 ClO－ I2SO2－4答案 C解析 由题意知，在淀粉­KI 溶液中滴入少量 NaClO 溶液，并加入少量稀硫酸后，发生反应：ClO － ＋2I － ＋2H ＋ ===I2＋Cl － ＋H 2O，从而使淀粉溶液变蓝，再滴加足量的 Na2SO3溶液，发生反应 SO ＋I 2＋H 2O===SO ＋2H ＋ ＋2I － ，蓝色逐渐消失，由此可以得出微粒的氧化2－3 2－4性由强到弱的顺序是 ClO－ I2SO 。2－45．一氯化碘(ICl)、三氯化碘(ICl 3)是卤素互化物，它们的性质与卤素单质相似，如：2ICl＋2Zn= ==ZnI2＋ZnCl 2。以下判断正确的是( )A．ICl 3与水反应的产物为 HI 和 HClOB．ICl 3与 KI 反应时，氯元素被还原C．ICl 与冷 NaOH 溶液反应的离子方程式为 ICl＋2OH － ===IO－ ＋Cl － ＋H 2OD．ICl 与水的反应属于氧化还原反应答案 C3解析 ICl 3中 I 元素为＋3 价，Cl 元素为－1 价，当 ICl3与水反应时，I 3＋ 与水电离出的 OH－ 结合形成 HIO2，Cl － 与水电离出的 H＋ 结合形成 HCl，A 错误；ICl 3与 KI 反应时，ICl3中的＋3 价碘元素被还原，B 错误；ICl 中 I 元素为＋1 价，Cl 元素为－1 价，则 ICl与 NaOH 溶液反应的离子方程式为 ICl＋2OH － ===IO－ ＋Cl － ＋H 2O，C 正确；ICl 与水反应的化学方程式为 ICl＋H 2O===HIO＋ HCl，反应中没有化合价的变化，不属于氧化还原反应，D 错误。6．为预防甲型“H1N1”流感，同学们每天用“84”消毒液(NaClO 溶液)消毒，下列说法不正确的是( )A．NaClO 溶液的消毒原理是使蛋白质变性B．1 mol Cl 2与足量 NaOH 溶液反应转移 2 mol 电子C．NaClO 溶液的漂白原理与 Na2O2相同，与 SO2不同D． “84”消毒液与“洁厕灵”(盐酸)混合使用可能会产生有毒的氯气答案 B解析 NaClO 具有强氧化性，能使蛋白质变性，A 正确；在反应Cl2＋2NaOH= ==NaCl＋NaClO＋ H2O 中 Cl2既是氧化剂，又是还原剂，1 mol Cl2参加反应转移1 mol 电子，B 错误；NaClO、Na 2O2具有强氧化性而能漂白有色物质，SO 2与有色物质化合而使其漂白，C 正确；NaClO 具有强氧化性， “洁厕灵”中的盐酸具有还原性，会发生反应NaClO＋2HCl= ==NaCl＋Cl 2↑＋ H2O，D 正确。7．[2017·安徽江淮十校质检]已知酸性：H 2CO3HClOHCO ，下列有关叙述中正确的－ 3是( )①向 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为 2ClO－ ＋CO 2＋H 2O===2HClO＋CO 2－3②向 KI 和 KBr 混合溶液中加入足量 FeCl3溶液，用 CCl4萃取后取上层中的液体少许并加入 AgNO3溶液，有淡黄色沉淀生成③向 FeI2溶液中滴加少量氯水，反应的离子方程式为 2Fe2＋ ＋Cl 2===2Fe3＋ ＋2Cl －④卫生间的洁厕灵不能跟“84”消毒液混用，其离子方程式为ClO－ ＋Cl － ＋2H ＋ ===Cl2↑＋H 2OA．②④ B．①③ C．②③ D．①④答案 A解析 向 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为 ClO－ ＋CO 2＋H 2O===HClO＋HCO，故①错误；Fe 3＋ 只能把 I－ 氧化为碘单质，上层的液体含有溴离子，加入 AgNO3溶液有－ 3淡黄色溴化银沉淀生成，故②正确；向 FeI2溶液中滴加少量氯水，氯气先氧化碘离子，反应的离子方程式为 Cl2＋2I － ===2Cl－ ＋I 2，故③错误；卫生间的洁厕灵不能跟“84”消毒液混用，其反应的离子方程式为 ClO－ ＋Cl － ＋2H ＋ ===Cl2↑＋H 2O，故④正确。8．下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e 是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO 4＋16HCl= ==2KCl＋5Cl 2↑＋2MnCl 2＋8H 2O4对实验现象的“解释或结论”正确的是( )答案 D解析 a 处变蓝、b 处变红棕色，说明 Cl2分别与 KI、NaBr 作用生成 I2、Br 2，可证明氧化性：Cl 2I2，Cl 2Br2，无法证明 I2与 Br2之间氧化性的强弱，A 错误；c 处先变红，证明 Cl2与水生成酸性物质，后褪色，证明 Cl2与水生成具有漂白性的物质，B 错误；d 处立即褪色，也可能是因为 Cl2与水生成酸性物质中和了 NaOH，C 错误；e 处变红说明 Cl2将 Fe2＋氧化为 Fe3＋ ，证明还原性：Fe 2＋ Cl－ ，D 正确。9．碘在地壳中主要以 NaIO3的形式存在，在海水中主要以 I－ 的形式存在，几种粒子之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法不正确的是( )A．可用淀粉­KI 试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘B．足量 Cl2能使湿润的淀粉­KI 试纸最终变白的原因可能是5Cl2＋I 2＋6H 2O===2HIO3＋10HClC．由图可知氧化性的强弱顺序为 Cl2I2IO－ 3D．途径Ⅱ中若生成 1 mol I2，反应中转移的电子数为 10NA答案 C解析 加碘盐中含有 IO ，在酸性条件下可被 I－ 还原生成 I2，淀粉­KI 试纸会变蓝，－ 3A 正确；根据图示转化关系可知原因可能是 5Cl2＋I 2＋6H 2O===2HIO3＋10HCl，B 正确；根据途径Ⅰ可知氧化性：Cl 2I2，根据途径Ⅱ可知氧化性：IO I2，根据途径Ⅲ可知氧化性：－ 3Cl2IO ，C 错误；根据关系式：2IO ～I 2～10e － 可知，若生成 1 mol I2，反应中转移的－ 3 － 3电子数为 10NA，D 正确。10．某溶液中含有 NH 、SO 、SiO 、Br － 、CO 、Na ＋ ，向该溶液中通入过量的＋ 4 2－3 2－3 2－35Cl2，下列判断正确的是( )①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有 NH 、Na ＋ ②有胶状物质生成 ③有＋ 4气体产生④溶液颜色发生变化 ⑤共发生了 2 个氧化还原反应A．①②③④ B．②③④C．①③⑤ D．①②③④⑤答案 A解析 本题所涉及的氧化还原反应有 3 个：Cl2＋H 2OHCl ＋HClO，Cl 2＋2Br － ===Br2＋2Cl － ，Cl 2＋SO ＋H 2O===SO ＋2Cl － ＋2H ＋2－3 2－4；还涉及：SiO ＋2H ＋ ===H2SiO3↓，CO ＋2H ＋ ===H2O＋CO 2↑；反应过程中有胶状物质硅2－3 2－3酸生成；因为有溴生成，溶液显橙色；有二氧化碳气体生成；NH 、Na ＋ 不发生反应。＋ 4二、非选择题(共 30 分)11．(15 分)元素周期表中第ⅦA 族元素的单质及其化合物的用途广泛。(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为________。(2)工业上，通过如下转化可制得 KClO3晶体：NaCl 溶液 NaClO3溶液 KClO3晶体― ― →80 ℃ ， 通 电 Ⅰ ― ― →室 温 ， KCl Ⅱ①完成Ⅰ中反应的总化学方程式： NaCl＋ H2O=== NaClO3＋ ________。②Ⅱ中转化的基本反应类型是________，该反应过程能析出 KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(3)一定条件下，在水溶液中 1 mol Cl－ 、ClO (x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如下－ x图所示。D 是________(填离子符号)。答案 (1) (2)①1 3 1 3H 2↑②复分解反应 室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体(3)ClO－ 4解析 (1)与 Cl 同族的短周期元素为 F，其原子结构示意图为 。6(2)①根据氧化还原反应规律，化合价有升有降，可推断另一产物为 H2。②Ⅱ中反应为复分解反应：NaClO 3＋KCl= ==NaCl＋KClO 3↓，原因为在室温下，KClO 3在水中的溶解度明显小于其他晶体。(3)由图可知 D 中 Cl 元素化合价为＋7 价，D 为 ClO 。－ 412．(15 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)制备 Cl2的化学反应离子方程式是__________________，A 是氯气发生装置(省略未画)，A 装置除了酒精灯、圆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、MnO 2固体、1 mol·L－1 稀盐酸、1 mol·L－1 AgNO3溶液、淀粉­KI 溶液。7答案 (1)MnO 2＋4H ＋ ＋2Cl － Mn2＋ ＋Cl 2↑＋2H 2O 分液漏斗= = = = =△ (2)2Cl2＋2H 2O＋C CO2＋4HCl= = = = =△ (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：解析 (1)本题考查了氯气的制取原理：MnO2＋4H ＋ ＋2Cl － Mn2＋ ＋Cl 2↑＋2H 2O。制取氯气是固液加热的方式，一般= = = = =△ 用分液漏斗装液体，烧瓶作为反应容器。8(2)氯气在制取过程中只除去了 HCl，并没有干燥，在加热条件下 Cl2和水蒸气与 C 反应，产物为 CO2和 HCl。(3)探究氯气的制取原理：明确了盐酸的浓度，就可以从 Cl－ 的浓度、H ＋ 的浓度对反应的影响进行假设、实验、验证。14-3 硫及其重要化合物板块三 限时规范特训时间：45 分钟 满分：100 分 一、选择题(每题 6 分，共 72 分)1．[2017·山西临汾一中期中]下列硫化物中不能直接用金属单质和硫单质反应制得的是( )A．CuS B．FeS C．ZnS D．MgS答案 A解析 硫的非金属性较弱，与变价金属化合时，只能生成低价态硫化物，即 Cu 与硫反应只能生成 Cu2S，其余金属硫化物都能直接用金属单质和硫反应得到，故 A 正确。2．[2017·海淀模拟]下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是( )A．硫黄矿制备硫酸经历两步：SO 2/点燃,SO 3 H2SO4― ― →H2O B．酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中C．在燃煤中加入石灰石可减少 SO2排放，发生的反应为 2CaCO3＋2SO 2＋O 22CO2＋2CaSO 4= = = = =高 温 D．土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明 CuS 很稳定，不具有还原性答案 C解析 S 点燃只能生成 SO2，A 错误；酸雨与土壤中金属氧化物反应后，硫元素主要以硫酸盐形式进入土壤中，B 错误；高温下生成 CaSO3会被氧化为 CaSO4，C 正确；CuS 中 S 元素为－2 价，有还原性，D 错误。3．下列有关物质的性质类比正确的是( )A．已知 Fe＋S FeS，则 Cu＋S CuS= = = = =△ = = = = =△ B．Fe 能与 CuSO4溶液反应，可知 Al 与 CuSO4溶液也能反应C．CaSO 3与稀盐酸反应生成 SO2，可知 CaSO3与稀硝酸反应也生成 SO2D．已知 H2O2能氧化 I－ ，可知 H2O2也能氧化 Cl－答案 B解析 Cu 与 S 化合生成 Cu2S，A 错误；Fe 能与 CuSO4发生置换反应，Al 比 Fe 活泼，故Al 与 CuSO4溶液也能发生置换反应，B 正确；硝酸具有强氧化性，则 CaSO3与稀硝酸反应生成 CaSO4，生成的气体是 NO 而不是 SO2，C 错误；I － 还原性较强，H 2O2能氧化 I－ ，但 H2O2不能氧化 Cl－ ，D 错误。4．用如图所示装置进行实验，下列对试管①中的试剂及实验现象的解释不合理的是( )2答案 B解析 SO 2具有漂白性，能使品红溶液褪色，A 正确；SO 2通入 Ba(NO3)2溶液中，酸性条件下，NO 将 SO2氧化为 SO ，得到 BaSO4沉淀，B 错误；SO 2与水反应生成 H2SO3，使紫－ 3 2－4色石蕊试液变红，C 正确；SO 2具有还原性，能与酸性 KMnO4溶液反应而使溶液褪色，D 正确。5．[2017·辽宁六校协作体期中]一定量的浓硫酸跟过量的锌充分反应，产生的气体可能有( )①SO 2 ②SO 3 ③H 2S ④H 2A．①②③ B．①④ C．①②④ D．只有①答案 B解析 一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应，开始浓硫酸浓度大，与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应进行硫酸浓度降低变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成氢气，故 B 正确。6．SO 2气体通入 BaCl2溶液中，无沉淀产生，但再分别加入①NH 3·H2O，②氯水，③H 2S溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为( )A．BaSO 4、BaSO 3、S B．S、BaSO 3、BaSO 4C．BaSO 3、BaSO 4、S D．BaSO 3、S、BaSO 43答案 C解析 SO 2可在碱性条件下与 BaCl2反应生成 BaSO3沉淀；SO 2与 Cl2发生反应：SO2＋Cl 2＋2H 2O===H2SO4＋2HCl ，SO ＋Ba 2＋ ===BaSO4↓； SO2具有弱氧化性，可与 H2S 发生2－4反应：SO 2＋2H 2S===3S↓＋2H 2O，故分别加入氨水、氯水和 H2S 溶液后依次生成沉淀BaSO3、BaSO 4、S。7．[2017·北京西城区期末]下列有关 SO2的说法中，正确的是 ( )A．溶于水能导电，属于电解质B．使品红溶液褪色，说明 SO2具有氧化性C．使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明 SO2具有漂白性D．能使滴加酚酞的 NaOH 溶液褪色，说明 SO2属于酸性氧化物答案 D解析 二氧化硫能溶于水，溶解后生成的亚硫酸能够电离，溶液能导电，但二氧化硫属于非电解质，A 错误；二氧化硫能使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，B 错误；二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，C 错误；二氧化硫能使滴加酚酞的 NaOH 溶液褪色，是 SO2与 NaOH 反应，说明 SO2属于酸性氧化物，D 正确。8．[2018·沈阳检测]下图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验，a、b、c、d 是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。关于此实验的“现象” “解释或结论”以及对应关系均正确的是( )选项 现象 解释或结论A a 处黄色褪去 非金属性：Br＞SB b 处变为红色 二氧化硫与水反应生成酸性物质C c 处变为蓝色 二氧化硫具有一定的氧化性D d 处红色先褪去后恢复 二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定答案 B解析 Na 2SO3可与浓硫酸反应生成 SO2：Na 2SO3＋H 2SO4(浓)= ==Na2SO4＋SO 2↑＋H 2O。a 处反应为 SO2＋Br 2＋2H 2O===H2SO4＋2HBr，证明 SO2的还原性强于 Br2，而不是非金属性BrS，A 错误；b 处反应为 SO2＋H 2OH 2SO3，H 2SO3H ＋ ＋HSO ，H ＋ 使石蕊溶液变红，－ 3B 正确；I 2能氧化 SO2，SO 2不能氧化 I2，c 处不变蓝，C 错误；d 处红色褪去，但要加热后才会恢复红色，证明 SO2的漂白性不稳定，D 错误。9．有一瓶 Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入 Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是( )4A．加硝酸后的不溶性沉淀一定是 BaSO4B．Na 2SO3已部分被空气中的氧气氧化C．加入 Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有 BaSO4D．此实验能确定 Na2SO3是否被部分氧化答案 A解析 亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡，加硝酸后的不溶性沉淀一定是 BaSO4，故 A 正确；亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡，再加入足量稀硝酸，仍有白色沉淀不能证明 Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化，故 B、D 错误；亚硫酸钡也难溶于水，加入 Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中不一定含有 BaSO4，故 C 错误。10．某兴趣小组探究 SO2气体还原 Fe3＋ ，他们使用的药品和装置如下图所示。下列说法不合理的是( )A．能表明 I－ 的还原性弱于 SO2的现象是 B 中蓝色溶液褪色B．装置 C 的作用是吸收 SO2尾气，防止污染空气C．为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的 BaCl2溶液，产生白色沉淀D．为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入酸性 KMnO4溶液，紫红色褪去答案 D解析 A 中过量的 SO2也会与酸性 KMnO4溶液反应而使其紫红色褪去，不能验证 A 中是否发生了氧化还原反应，故 D 项错误。11．利用如图所示装置分别盛放相应物质进行下列实验，得出结论正确的是( )5答案 A解析 浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水炭化，浓硫酸具有氧化性，与炭反应生成二氧化硫气体，二氧化硫使溴水褪色，故 A 正确；Ba(NO 3)2溶液能把二氧化硫氧化为硫酸根离子，最终生成硫酸钡沉淀，不能用来判定 SO2与可溶性钡盐均可反应生成白色沉淀，故 B 错误；盐酸易挥发，此法不可用来判定酸性：碳酸＞硅酸，故 C 错误；常温下铜与浓硫酸不反应，故 D 错误。12．[2017·河北张家口模拟]SO 2通入足量的 Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入 BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是( )A．上述过程中，最终被还原的是 NO－ 3B．从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO 3Fe3＋ 稀硫酸C．上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D．假设通入的 SO2完全反应，同温同压下，SO 2和逸出气体的体积比为 1∶1答案 D解析 溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，Fe 3＋ 变为 Fe2＋ ，后又被氧化为Fe3＋ ，所以最终被还原的是 NO ，A 正确；根据溶液由棕黄色变为浅绿色，说明 Fe3＋ 的氧－ 3化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色，说明 Fe2＋ 迅速被氧化成Fe3＋ ，故硝酸的氧化性比 Fe3＋ 强，综上所述氧化性：HNO 3Fe3＋ 稀硫酸，B 正确；SO 2被氧化后产生的 H＋ 和 NO 构成强氧化体系，氧化 Fe2＋ 时生成无色难溶于水的 NO 气体，C 正确；－ 3上述过程中，最终被还原的是 NO ，故相当于 SO2与 NO 之间的氧化还原，有 3SO2～2NO－ 3 － 3，则通入 SO2与逸出气体的体积比为 3∶2，故 D 错误。－ 3二、非选择题(共 28 分)13．[2017·湖南长沙模拟](14 分)近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：Ⅰ.将含 SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得 NaHSO3溶液。Ⅱ.将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。6Ⅲ.将盐酸加入 NaHSO3溶液中，反应所得到的 SO2气体回收，生成的 NaCl 循环利用。①写出步骤Ⅰ反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。②写出步骤Ⅱ中电解饱和食盐水的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。③写出步骤Ⅲ反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)还有学者提出利用 Fe2＋ 、Fe 3＋ 等离子的催化作用，常温下将 SO2氧化成 SO 而实2－4现 SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成 SO 的转化率。2－4①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中 SO2的体积分数，X 溶液可以是________(填写字母)。A．碘的淀粉溶液 B．酸性高锰酸钾溶液C．氢氧化钠溶液 D．氯化钡溶液②若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中 SO2氧化成 SO 的转化率，已2－4知气体流速，还需测定的数据有________________、________________。答案 (1)①SO 2＋NaOH= ==NaHSO3②2NaCl＋2H 2O 2NaOH＋H 2↑＋Cl 2↑= = = = =电 解 ③HSO ＋H ＋ ===SO2↑＋H 2O－ 3(2)①AB ②实验时间 加入盐酸酸化的 BaCl2溶液后生成沉淀的质量解析 (2)①求解 SO2在混合气中的体积分数，需要求出两个量，一个是 SO2的体积，一个是混合气的总体积。利用气体流速管可以测出混合气总体积，利用量气装置可以测出 SO27被吸收后余气的体积，即可求出 SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液，必须能吸收 SO2且不与其他气体反应。②求解 SO2的转化率，应求出 SO2气体的总量和生成 SO 的量。因为2－4在前一问中已求出 SO2在混合气中的含量，所以只需确定混合气的总量，即可求出 SO2的总量。混合气流速已知，只需知道通入时间即可求混合气体的总量，要求出生成 SO 的量，2－4只需求出生成沉淀的量即可。14．(14 分)硫的化合物在生产、生活中应用广泛。Ⅰ.某兴趣小组探究 SO2气体还原 Fe3＋ 、I 2。(1)通入足量 SO2后，装置 B 中的现象是___________________；装置 C 的作用是______________________________________。(2)该小组同学认为 SO2与 FeCl3溶液发生的是氧化还原反应。①写出 SO2与 FeCl3溶液反应的离子方程式：________________。②请设计实验方案验证有 Fe2＋ 生成：___________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.(3)铬是环境中的一种主要污染物，可以用焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)处理含铬酸性废水(含有 CrO )，利用氧化还原反应，将六价铬还原为三价铬，S 2O 被氧化为 SO ，该2－4 2－5 2－4反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。(4)已知：Na2S2O5溶于水会生成 NaHSO3。检验 Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方法是____________________________________。答案 (1)溶液蓝色褪去 吸收多余的 SO2，防止污染空气(2)①2Fe 3＋ ＋SO 2＋2H 2O===SO ＋2Fe 2＋ ＋4H ＋2－4②取 A 中反应后的溶液，向其中滴入 KSCN 溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红(或其他合理答案) (3)4∶3(4)取少量 Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴入足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成解析 (1)通入 SO2后，与 I2反应生成 I－ ，所以蓝色消失；装置 C 是尾气处理装置。(2)SO2与 Fe3＋ 反应生成 SO 和 Fe2＋ ，依据电荷守恒和原子守恒，即可写出方程式。2－4(3)CrO ～Cr 3＋ 中 Cr 的化合价由＋6 到＋3，得 3 mol 电子，S 2O ～2SO 中 S 的2－4 2－5 2－4化合价由＋4 到＋6，失去 4 mol 电子，依据电荷守恒，CrO 与 S2O 的物质的量之比为2－4 2－584∶3。