高考化学一轮复习 历届高考真题备选题库 第二章 非金属及其化合物 新人教版.docx
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高考化学一轮复习历届高考真题备选题库第二章非金属及其化合物新人教版
2021年高考化学一轮复习历届高考真题备选题库第二章非金属及其化合物新人教版
1.(xx·课标Ⅱ)下列过程没有发生化学反应的是( )
A.用活性炭去除冰箱中的异味
B.用热碱水清除炊具上残留的油污
C.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
D.用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装
解析:
选A A.活性炭具有吸附性,能够吸附冰箱中的异味,发生的是物理变化。
B.油污属于酯类物质,可以在热碱水条件下发生水解反应生成醇和有机盐,属于化学变化。
C.该过程利用的是酸性高锰酸钾溶液氧化水果产生的乙烯,属于化学变化。
D.硅胶起吸水作用,铁粉起还原剂作用,防止食物被氧化,属于化学变化。
2.(xx·课标Ⅱ)铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。
回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层。
铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族;PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为________________________________________________________________________;
PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。
阳极发生的电极反应式为____________________________________________________,
阴极上观察到的现象是________________________________________________;
若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式为_____________________,
这样做的主要缺点是_________________________________________________。
(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%(即
×100%)的残留固体。
若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO,列式计算x值和m∶n值__________。
解析:
(1)根据碳在元素周期表中的位置为第二周期第ⅣA族,可以推出Pb的位置为第六周期第ⅣA族,同一主族元素从上到下非金属性依次减弱,PbO2的酸性比CO2的弱。
(2)由题意,生成的黄绿色气体应为氯气,氯元素化合价升高,则铅元素化合价降低,所以反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)
PbCl2+Cl2↑+2H2O。
(3)由题意,PbO作还原剂,NaClO作氧化剂,反应的离子方程式为PbO+ClO-===PbO2+Cl-;根据阳极发生氧化反应,阳极反应式为Pb2++2H2O-2e-===PbO2↓+4H+,阴极发生还原反应,Cu2+放电生成Cu,现象为石墨上包上铜镀层,若电解液中不加入Cu(NO3)2,则溶液中的Pb2+放电:
Pb2++2e-===Pb↓,这样Pb2+就不能很好地转化为PbO2,导致Pb2+的利用率降低。
答案:
(1)六 ⅣA 弱
(2)PbO2+4HCl(浓)
PbCl2+Cl2↑+2H2O
(3)PbO+ClO-===PbO2+Cl-
Pb2++2H2O-2e-===PbO2↓+4H+
石墨上包上铜镀层 Pb2++2e-===Pb↓
不能有效利用Pb2+
(4)根据PbO2
PbOx+
O2↑,有
×32=239×4.0%,x=2-
=1.4
根据mPbO2·nPbO,
=1.4,
=
=
3.(xx·重庆理综)下列物质的使用不涉及化学变化的是( )
A.明矾用作净水剂 B.液氨用作制冷剂
C.氢氟酸刻蚀玻璃D.生石灰作干燥剂
解析:
选B 明矾中的Al3+发生水解反应生成有吸附作用的Al(OH)3胶体而净水,涉及化学变化,A项错误;液氨用作制冷剂,只是NH3的状态发生变化,不涉及化学变化,B项正确;HF与玻璃中的SiO2反应生成SiF4和H2O,涉及化学变化,C项错误;CaO与H2O反应涉及化学变化,D项错误。
4.(xx·福建理综)常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是( )
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
浓盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A.①③ B.①④
C.②④D.②③
解析:
选B Al(OH)3显两性,既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,①正确;SiO2与盐酸不反应,②错误;N2与O2在放电条件下反应生成NO,N2在高温、高压及催化剂存在条件下与H2反应生成NH3,但在常温时N2与O2、H2均不反应,③错误;Cu与FeCl3溶液和浓硝酸分别发生如下反应:
Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2、Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,④正确。
5.(xx·重庆理综)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
(1)3He是高效核能原料,其原子核内中子数为________。
(2)Na的原子结构示意图为________,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为________。
(3)MgCl2在工业上应用广泛,可由MgO制备。
①MgO的熔点比BaO的熔点________(填“高”或“低”)。
②月球上某矿石经处理得到的MgO中含有少量SiO2,除去SiO2的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
SiO2的晶体类型为____________。
③MgO与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备MgCl2。
若尾气可用足量NaOH溶液完全吸收,则生成的盐为________(写化学式)。
(4)月壤中含有丰富的3He,从月壤中提炼1kg3He,同时可得6000kgH2和700kgN2,若以所得H2和N2为原料经一系列反应最多可生产碳酸氢铵________kg。
解析:
(1)中子数=质量数-质子数=3-2=1。
(2)Na的原子结构示意图为。
Na在O2中完全燃烧生成Na2O2,其电子式为。
(3)①Mg2+半径比Ba2+半径小,MgO中的离子键强于BaO中的离子键,MgO的熔点高于BaO。
②MgO不能与NaOH溶液反应,SiO2能与NaOH溶液反应,所以可用NaOH溶液除去SiO2,其反应的离子方程式为SiO2+2OH-===SiO
+H2O,SiO2具有立体网状结构,且熔沸点高,属于原子晶体。
③未反应的Cl2及反应生成的CO2气体均与NaOH溶液反应,且NaOH足量,则生成的盐为Na2CO3、NaCl、NaClO。
(4)根据N2~3H2可知,6000kgH2过量,应以700kgN2为准进行计算,由N原子守恒可得:
N2~2NH4HCO3,则最多可得NH4HCO3的质量为
kg=3950kg。
答案:
(1)1
(2)
(3)①高
②SiO2+2OH-===SiO
+H2O 原子晶体
③NaCl、NaClO、Na2CO3
(4)3950
6.(2011·山东理综)某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素( )
A.在自然界中只以化合态的形式存在
B.单质常用作半导体材料和光导纤维
C.最高价氧化物不与酸反应
D.气态氢化物比甲烷稳定
解析:
本题考查硅及其化合物,意在考查考生对硅及其化合物知识的理解与应用.该短周期非金属元素为Si,硅在自然界中只以化合态形式存在,A项正确;单质硅可用作半导体材料,而光导纤维的主要成分是SiO2,B项错误;Si的最高价氧化物为SiO2,其可以与氢氟酸反应,C项错误;由于非金属性Si<C,因此气态氢化物稳定性:
SiH4<CH4,D项错误.
答案:
A
7.(xx·福建理综)下表各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是( )
选项
X
Y
Z
A
Na
NaOH
NaHCO3
B
Cu
CuSO4
Cu(OH)2
C
C
CO
CO2
D
Si
SiO2
H2SiO3
解析:
本题考查元素化合物,意在考查考生对常见金属和非金属元素及其化合物相互转化的理解和分析能力.NaHCO3不能一步转化为Na,A项错误;Cu(OH)2不能一步转化为Cu,B项错误;根据C
CO
CO2
C知,C项正确;H2SiO3不能一步转化为Si,D项错误.
答案:
C
8.(xx·天津理综)化学已渗透到人类生活的各个方面.下列说法不正确的是( )
A.阿司匹林具有解热镇痛作用
B.可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品
C.在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀
D.禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染
解析:
本题考查化学与生活知识,考查考生运用化学知识解决实际问题的能力.阿司匹林是乙酰水杨酸,是一种具有解热镇痛作用的药物,A项正确.Si3N4、Al2O3都具有较高的熔点,可以作为耐高温材料.铜比钢铁的活动性差,和钢铁闸门连接在一起与海水构成原电池,加速了闸门的腐蚀速度,C项不正确.铅是重金属元素,会给环境带来污染,D项正确.
答案:
C
9.(xx·重庆理综)(15分)某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。
(1)MgCO3的分解产物为________。
(2)装置C的作用是___________________________________________________,
处理尾气的方法为___________________________________________________。
(3)将研究小组分为两组,按如图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物)。
两组分别用产物进行以下实验:
步骤
操作
甲组现象
乙组现象
1
取黑色粉末加入稀盐酸
溶解,无气泡
溶解,有气泡
2
取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
蓝色沉淀
3
取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液
变红
无现象
4
向步骤3溶液中滴加新制氯水
红色褪去
先变红,后褪色
①乙组得到的黑色粉末是________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为_____________________________________。
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为_____________________________________,
溶液褪色可能的原因及其验证方法为_____________________________________
_____________________________________________________________________。
④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是_______________________
_____________________________________________________________________。
解析:
本题考查CO与氧化铁反应的探究实验,意在考查考生对化学实验的设计与评价能力。
(1)MgCO3的分解类似于CaCO3。
(2)Zn粉与CO2反应制备CO时,CO2可能过量,C中氢氧化钠溶液可将过量的CO2除去。
尾气中的CO会污染空气,可用点燃的方法除去。
(3)①根据表格中的信息可知,甲、乙两组实验所得黑色固体分别是Fe3O4、Fe。
②Fe3O4可视为FeO·Fe2O3。
FeO、Fe2O3与盐酸反应的化学方程式分别为FeO+2HCl===FeCl2+H2O、Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O,叠加得Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O,改写成离子方程式为Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。
③乙组实验步骤3得到的溶液中含有Fe2+而无Fe3+,滴加新制氯水变红是由于Fe2+被氧化为Fe3+,溶液随后褪色,可能是由于Cl2将SCN-氧化,欲验证此结论是否正确,可向溶液中重新滴加KSCN溶液,观察是否重新出现红色。
若出现红色,则假设成立,否则不成立。
④B装置温度较高,若发生倒吸,则会造成玻璃管炸裂,因此可在装置BC之间增加防倒吸装置。
答案:
(1)MgO、CO2
(2)除CO2 点燃
(3)①Fe ②Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O ③Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色 假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立 ④在装置BC之间添加装置E防倒吸
10.(xx·全国理综)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是________________________________________;
(2)实验中,观察到反应管中发生的现象是________,尾气的主要成分是________;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为________(填字母);
a.关闭漏斗开关,
b.熄灭酒精灯1;
c.熄灭酒精灯2;
(4)若实验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为________;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案:
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②写出有关反应的化学方程式___________________________________________。
解析:
(1)实验室常将甲酸和浓硫酸混合加热来制取CO,HCOOH
CO↑+H2O。
(2)反应管中是铜(红色)和氧化铜(黑色)的混合物,反应中逐渐变为红色的铜,尾气的主要成分为CO和CO2因烧瓶中有大量的硫酸,水蒸气不会考虑。
(3)还原的铜样应在CO气体中冷却,故应先熄灭酒精灯,再关闭漏斗开关,最后熄灭酒精灯,可保证加入的甲酸得以充分反应。
(4)反应前后固体物质的质量差为5.0g-4.8g=0.2g,即原混合物中氧化铜中氧原子的质量为0.2g,则原混合物中氧化铜为1g,即金属铜的质量分数为80%。
(5)从所给试剂来看,易于操作,且实验效果较好的是:
将浓硫酸稀释后,用过量稀硫酸与样品反应,过滤、洗涤、干燥、称量、计算。
答案:
(1)HCOOH
CO↑+H2O
(2)样品粉末逐渐变为红色 CO、CO2
(3)cab
(4)80%
(5)①将浓硫酸稀释;称取一定量的样品;样品与过量稀硫酸充分反应;过滤、洗涤;干燥、称量、计算
②CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
11.(xx·北京理综)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分.甲同学欲探究X的组成.查阅资料:
①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝.
②Al3+在pH=5.0时沉淀完全;Mg2+在pH=8.8时开始沉淀,在pH=11.4时沉淀完全.
实验过程:
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸,产生气体A,得到无色溶液.
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰.
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水,调节pH至5~6,产生白色沉淀B,过滤.
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液,沉淀全部溶解.
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液,调节pH至12,得到白色沉淀C.
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,A的化学式是________.
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、________.
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是____________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是____________________________________________
________________________________________________________________________.
(5)沉淀C的化学式是________.
(6)若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶1∶3,则X的化学式是________.
解析:
本题考查抗酸药成分的探究实验.
(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊,结合抗酸药的有效成分,知该气体为CO2.
(2)根据Ⅰ知,X中一定不含Si元素,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会产生硅酸沉淀;根据Ⅱ知,X中一定不含Na元素,因为Na的焰色为黄色.(3)根据题给信息知Ⅲ中调节pH至5~6时生成的白色沉淀为Al(OH)3.(4)Ⅳ中加入过量NaOH溶液,沉淀B完全溶解,离子方程式为:
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O.(5)V中加入NaOH溶液调节pH至12,有白色沉淀产生,则沉淀C为Mg(OH)2.(6)由于n(CO2)∶n[Al(OH)3]∶n[Mg(OH)2]=1∶1∶3,则CO
、Al3+、Mg2+的物质的量之比为1∶1∶3,结合电荷守恒,则CO
、Al3+、Mg2+、OH-的物质的量之比为1∶1∶3∶7,故X为Mg3Al(OH)7CO3.
答案:
(1)CO2
(2)钠和硅
(3)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
(4)Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O
(5)Mg(OH)2
(6)Mg3Al(OH)7CO3
第二节 氯及其化合物
1.(xx·浙江理综)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。
25℃时氯气_氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)Cl2(aq) K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl- K2=10-3.4
HClOH++ClO- Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。
下列表述正确的是( )
A.Cl2(g)+H2O2H++ClO-+Cl- K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
解析:
选C Cl2(g)+H2O2H++ClO-+Cl-K=K1×K2×Ka,由图可得Ka=10-7.5,故K值为10-12.1,A项错误;根据电荷守恒得,c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)+c(Cl-),而c(HClO)由于部分电离而不等于c(Cl-),B项错误;已知HClO的杀菌能力比ClO-强,从图中可知,c(HClO)在pH=7.5时比在pH=6.5时低,则杀菌效果较差,C项正确;夏季温度高,氯的溶解能力变差,杀菌效果也变差,D项错误。
2.(xx·江苏单科)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
解析:
选C 浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热,不加热反应不能发生,A项错误;除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水,且导气管应长进短出,不能使用NaHCO3饱和溶液,否则会引入CO2杂质,B项错误;二氧化锰不溶于水,氯化锰溶于水,可用过滤的方法分离,C项正确;加热过程中氯化锰水解,直接蒸发溶剂,最终得不到所要产物,D项错误。
3.(xx·江苏单科)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
解析:
选D 氯水中存在三种分子:
Cl2、HClO、H2O,四种离子:
H+、Cl-、ClO-、OH-。
氯水的颜色是氯气分子表现出来的,A项正确;滴加硝酸银溶液,银离子与氯离子反应生成氯化银白色沉淀,B项正确;加入碳酸氢钠粉末,氢离子与碳酸氢根离子反应放出二氧化碳气体,C项正确;向氯化亚铁中加入氯水,发生反应2FeCl2+Cl2===2FeCl3,D项错误。
4.(xx·江苏单科)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为_______________________________________;该操作将I2还原为I-的目的是________________________________________________________________________。
(2)操作X的名称为____________。
(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如右图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是____________________;锥形瓶里盛放的溶液为__________________________。
(4)已知:
5SO
+2IO
+2H+===I2+5SO
+H2O
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO
中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO
的实验方案:
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;_____________________________________。
实验中可供选择的试剂:
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。
解析:
(1)该反应为Na2SO3、I2的氧化还原反应,离子方程式为SO
+I2+H2O===SO
+2I-+2H+。
含碘废液中碘以I-、I2的形式存在,将废液中的I2还原为I-的目的是使CCl4中碘进入水层。
(2)操作X为分液操作。
(3)实验控制在较低温度下进行
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