(課標(biāo)版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 核心突破考案(4)非金屬及其重要化合物(含解析)新人教版-新人教版高三全冊(cè)化學(xué)試題_第1頁
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非金屬及其重要化合物(45分鐘,100分)第Ⅰ卷(選擇題共42分)一、選擇題:本題共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.(2020·湖北八校聯(lián)考)為減少霧霾、降低大氣中有害氣體含量,研究機(jī)動(dòng)車尾氣中CO、NOx及CxHy的排放量意義重大(注CxHy為可燃燒的有機(jī)物)。機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的含量與空/燃比(空氣與燃油氣的體積比)的變化關(guān)系如圖所示,則下列說法不正確的是(C)A.空/燃比的增大使氧氣的含量增大,因而CO、CxHy的含量會(huì)慢慢變小B.當(dāng)空/燃比達(dá)到15后由于燃油氣含量減少,燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少,環(huán)境溫度降低,故NOx減少C.空/燃比的增大,燃燒產(chǎn)生的高溫及火花塞放電能促使空氣中的氮?dú)馀c氧氣直接生成NO2D.在機(jī)動(dòng)車尾氣出口處使用催化劑能將CO、NOx轉(zhuǎn)化為無害的N2和CO2[解析]A.圖象中曲線變化可知空燃比增大NOx含量先增大后減小,CO、CxHy的含量會(huì)慢慢變小,故A正確;B.當(dāng)空/燃比大于15后,由于燃油氣含量減少,燃油氣燃燒放出的熱量相應(yīng)減少,環(huán)境溫度降低,使該反應(yīng)不易進(jìn)行,故NOx減少,故B正確;C.氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下只能先生成一氧化氮,反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g),故C錯(cuò)誤;D.二氧化氮和一氧化碳反應(yīng)生成了二氧化碳和氮?dú)?,反?yīng)的方程式是:2NOx+2xCOeq\o(=,\s\up7(催化劑))2xCO2+N2,在機(jī)動(dòng)車尾氣出口處使用催化劑能將CO、NOx轉(zhuǎn)化為無害的N2和CO2,故D正確;故選C。2.(2020·江蘇常州期末)水合肼(N2H4·H2O)為無色透明的油狀發(fā)煙液體,是一種重要的精細(xì)化工原料,其制備的反應(yīng)原理為NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備水合肼的操作不正確的是(C)A.裝置甲中試劑X可以選擇生石灰B.裝置乙作為反應(yīng)過程的安全瓶C.裝置丙制備水合肼時(shí)氨氣從b口進(jìn)入D.裝置丁可用于吸收多余的尾氣[解析]裝置甲用于制備氨氣,試劑X可以是生石灰,利用CaO與水反應(yīng)放熱使氨氣從溶液中逸出,A項(xiàng)正確;氨氣極易溶于水,為防止倒吸,用裝置乙作為安全瓶置于裝置甲、丙之間,B項(xiàng)正確;制備水合肼時(shí)氨氣應(yīng)從裝置丙的a口進(jìn)入,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氨氣會(huì)污染環(huán)境,實(shí)驗(yàn)時(shí)用裝置丁進(jìn)行尾氣處理并防倒吸,D項(xiàng)正確。3.汽車尾氣中含有NO2、NO和CO等有害氣體,現(xiàn)取標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L汽車尾氣,研究發(fā)現(xiàn)該氣體通過催化轉(zhuǎn)化器后,上述三種有害氣體可被完全轉(zhuǎn)化為無害的N2和CO2,再取等體積尾氣通入0.1mol·L-150mLNaOH溶液中,其中的NO2和NO恰好被完全吸收。則尾氣中CO的體積分?jǐn)?shù)可能為(說明:汽車尾氣中其他成分氣體與CO和NaOH溶液均不反應(yīng))(B)A.0.4% B.0.8%C.2% D.4%[解析]尾氣通入氫氧化鈉溶液中時(shí),NO2和NO恰好被完全吸收,發(fā)生反應(yīng):NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,由物料守恒可知,鈉原子與氮原子的物質(zhì)的量相等,即n(NO2)+n(NO)=n(NaOH)=0.05L×0.1mol·L-1=0.005mol,故V(NO2)+V(NO)=0.005mol×22.4L·mol-1=0.112L,尾氣通過催化轉(zhuǎn)換器時(shí),發(fā)生反應(yīng):4CO+2NO2=N2+4CO2,2CO+2NO=N2+2CO2,由方程式可知全部為NO2時(shí),CO的體積最大,CO的體積最大為0.112L×2=0.224L,故CO的體積分?jǐn)?shù)最大值為eq\f(0.224L,22.4L)×100%=1%;全部為NO時(shí),CO的體積最小,CO的體積最小為0.112L,故CO的體積分?jǐn)?shù)最小值為eq\f(0.112L,22.4L)×100%=0.5%;故CO的體積分?jǐn)?shù)介于0.5%~1%之間,故選B。4.(2020·岳陽模擬)由硫鐵礦燒渣(主要成分:Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到綠礬(FeSO4·7H2O),再通過綠礬制備鐵黃[FeO(OH)]的流程如下:燒渣eq\o(→,\s\up7(酸溶),\s\do5(①))eq\o(→,\s\up7(FeS2),\s\do5(②))溶液,③綠礬eq\o(→,\s\up7(氨水/空氣),\s\do5(④))鐵黃已知:FeS2和鐵黃均難溶于水下列說法不正確的是(C)A.步驟①,最好用硫酸來溶解燒渣B.步驟②,涉及的離子反應(yīng)為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SOeq\o\al(2-,4)+16H+C.步驟③,將溶液加熱到有較多固體析出,再用余熱將液體蒸干,可得純凈綠礬D.步驟④,反應(yīng)條件控制不當(dāng)會(huì)使鐵黃中混有Fe(OH)3[解析]A項(xiàng),因綠礬的酸根離子為硫酸根離子,則步驟①最好用硫酸來溶解燒渣,A正確;B項(xiàng),步驟②發(fā)生反應(yīng)FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,故離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SOeq\o\al(2-,4)+16H+,B正確;C項(xiàng),步驟③為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出綠礬,蒸干時(shí)綠礬受熱易失去結(jié)晶水且易被氧化,C錯(cuò)誤;D項(xiàng),步驟④反應(yīng)條件控制不當(dāng),綠礬與氨水、空氣可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(OH)3,D正確。5.(2020·景德鎮(zhèn)模擬)二氧化硅廣泛存在于自然界中,在日常生活、生產(chǎn)、科研及新型材料等方面有著重要的用途。a~e是對(duì)①~⑤反應(yīng)中SiO2所表現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)或作用進(jìn)行的判斷,其中正確的是(B)①SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O②SiO2+2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si+2CO↑③SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O④Na2CO3+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Na2SiO3+CO2↑⑤SiO2+3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC+2CO↑a.反應(yīng)①中SiO2作為玻璃的成分被消耗,用于刻蝕玻璃b.反應(yīng)②中SiO2表現(xiàn)出氧化性c.反應(yīng)③中SiO2表現(xiàn)了酸性氧化物的通性d.反應(yīng)④符合用難揮發(fā)性的酸酐制取易揮發(fā)性的酸酐的道理e.反應(yīng)⑤中SiO2未參加氧化還原反應(yīng)A.a(chǎn)ce B.bdeC.cde D.a(chǎn)b[解析]通常用氫氟酸來刻蝕玻璃,與之對(duì)應(yīng)的反應(yīng)是③,因此a、c判斷錯(cuò)誤;反應(yīng)②是一個(gè)置換反應(yīng),其中二氧化硅被還原,表現(xiàn)出氧化性,b判斷正確;反應(yīng)④用難揮發(fā)的二氧化硅制取易揮發(fā)的二氧化碳,d判斷正確;反應(yīng)⑤中碳的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?和+2價(jià),硅的化合價(jià)和氧的化合價(jià)都沒有改變,因此二氧化硅沒有參加氧化還原反應(yīng),e判斷也正確。6.(2020·紹興模擬)下列實(shí)驗(yàn)操作能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?B)A.實(shí)驗(yàn)室采用圖①所示裝置收集SO2B.可用圖②所示裝置比較KMnO4、Cl2、S的氧化性強(qiáng)弱C.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3可加入Ca(OH)2溶液后過濾D.稱取0.40gNaOH,放入100mL容量瓶中,配制0.10mol·L-1的NaOH溶液[解析]二氧化硫的密度大于空氣的密度,用向上排空氣法收集,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Ca(OH)2溶液與NaHCO3和Na2CO3的溶液都發(fā)生反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;不能在容量瓶中進(jìn)行溶解操作,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2020·試題調(diào)研)向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1Ba(OH)2溶液至過量,加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖,下列說法不正確的是(D)A.圖中C點(diǎn)鋁元素存在形式是AlOeq\o\al(-,2)B.向D點(diǎn)溶液中通入CO2氣體,立即產(chǎn)生白色沉淀C.原混合溶液中c[Al2(SO4)3]﹕c(AlCl3)=1﹕2D.OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3++3SOeq\o\al(2-,4)+3Ba2++8OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+3BaSO4↓+4H2O[解析]C點(diǎn)為BaSO4沉淀,其物質(zhì)的量為3mol,此時(shí)鋁元素以AlOeq\o\al(-,2)的形式存在,A正確;D點(diǎn)溶液溶質(zhì)為Ba(AlO2)2,通入CO2氣體,立即產(chǎn)生BaCO3和Al(OH)3沉淀,B正確;B點(diǎn)為Al(OH)3和BaSO4沉淀,此時(shí)Al(OH)3的物質(zhì)的量為7mol-3mol=4mol,故原混合液中有1molAl2(SO4)3,AlCl3物質(zhì)的量為4mol-1mol×2=2mol,即c[Al2(SO4)3]﹕c(AlCl3)=1﹕2,C正確;OA段反應(yīng)的離子方程式為2Al3++3SOeq\o\al(2-,4)+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,D錯(cuò)誤。第Ⅱ卷(非選擇題共58分)二、非選擇題:本題包括4小題,共58分8.(16分)(2020·山西太原期末)Ⅰ.A、B、C、D、E均為中學(xué)化學(xué)常見的純凈物,B為最常見液體,它們之間有如下的反應(yīng)關(guān)系:(1)若A為短周期金屬元素的單質(zhì),D為氣態(tài)單質(zhì),常溫下0.1mol·L-1C溶液的pH=13,則該反應(yīng)的離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑。(2)若A的溶液能使淀粉溶液變藍(lán),C為非金屬氧化物,且能使品紅溶液褪色,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2+I(xiàn)2+2H2O=2HI+H2SO4。(3)若A、C、D、E均為化合物,E為白色膠狀沉淀,且A、C、E均含有同一種元素,則該反應(yīng)的離子方程式為:Al3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓。(4)若單質(zhì)A是良好的半導(dǎo)體材料,請(qǐng)寫出工業(yè)上制取單質(zhì)A粗品的化學(xué)方程式為2C+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si+2CO↑。Ⅱ.(5)二氧化氯是目前國際上公認(rèn)的第四代高效、無毒的廣譜消毒劑,它可由KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應(yīng)制得。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式:2ClOeq\o\al(-,3)+SOeq\o\al(2-,3)+2H+=2ClO2+SOeq\o\al(2-,4)+H2O。(6)過碳酸鈉是一種有多用途的新型氧系固態(tài)漂白劑,化學(xué)式可表示為Na2CO3·3H2O2,它具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)。過碳酸鈉與下列物質(zhì)均會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而失效,其中過碳酸鈉只發(fā)生了還原反應(yīng)的是D(填序號(hào))。A.MnO2 B.KMnO4溶液C.稀鹽酸 D.Na2SO3溶液[解析](1)已知常溫下0.1mol·L-1C溶液的pH=13,則C為一元強(qiáng)堿,B為水,所以能與強(qiáng)堿反應(yīng)的短周期金屬元素的單質(zhì)只有Al,則反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑。(2)若A的溶液能使淀粉溶液變藍(lán),即A為碘,C為非金屬氧化物,且能使品紅溶液褪色,則C為SO2,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O=2HI+H2SO4。(3)E在水溶液中呈白色膠狀沉淀,即E為Al(OH)3,又A、C、E均含有同一種元素Al,則反應(yīng)的離子方程式為Al3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓。(4)單質(zhì)A是良好的半導(dǎo)體材料,即A為硅,工業(yè)上制取粗硅的化學(xué)方程式為2C+SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si+2CO↑。(5)ClO2可由KClO3在H2SO4存在下與Na2SO3反應(yīng)制得,反應(yīng)的離子方程式為2ClOeq\o\al(-,3)+SOeq\o\al(2-,3)+2H+=2ClO2+SOeq\o\al(2-,4)+H2O。(6)MnO2能催化H2O2的分解,所以Na2CO3·3H2O2既發(fā)生氧化反應(yīng),又發(fā)生還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;KMnO4具有強(qiáng)氧化性,能夠氧化H2O2,所以Na2CO3·3H2O2發(fā)生了氧化反應(yīng),故B錯(cuò)誤;稀鹽酸能與Na2CO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),故C錯(cuò)誤;Na2SO3溶液具有還原性,能被H2O2氧化,則Na2CO3·3H2O2發(fā)生了還原反應(yīng),故D正確。9.(12分)(2020·山東濱州高三檢測(cè))鹽酸、硫酸和硝酸都是重要的化工原料,也是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里必備的重要試劑。請(qǐng)回答下列問題:(1)常溫下,可用鐵、鋁制的容器盛放濃硫酸,說明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性。用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在紙上,紙逐漸變黑,說明濃硫酸具有脫水性。(2)硝酸銅是制備Cu—Zn—Al系催化劑的重要原料,工業(yè)上用洗凈的廢銅屑作原料來制備硝酸銅。下列制備方法符合“綠色化學(xué)”思想的是③(填序號(hào))。①Cu+HNO3(濃)→Cu(NO3)2②Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2③Cueq\o(→,\s\up7(空氣))CuOeq\o(→,\s\up7(稀硝酸))Cu(NO3)2(3)①在100mL18mol·L-1濃硫酸中加入過量銅片,加熱使之充分反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能是D。A.40.32L B.30.24LC.20.16L D.13.44L②若使上述反應(yīng)剩余的銅片繼續(xù)溶解,可向其中加入硝酸鈉,寫出反應(yīng)的離子方程式:3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O。(4)某同學(xué)向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H2O2后,銅片溶解,并且該反應(yīng)的產(chǎn)物只有氯化銅和水。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O。[解析](1)濃硫酸與鐵、鋁反應(yīng)形成致密的氧化膜,表現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,濃硫酸使紙變黑表現(xiàn)了濃硫酸的脫水性。(2)綠色化學(xué)思想是從源頭上消除污染,①反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生NO2,②反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生NO,③反應(yīng)不產(chǎn)生污染物,原子利用率最高,符合綠色化學(xué)思想。(3)①Cu+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O,n(H2SO4)=18mol·L-1×0.1L=1.8mol,假設(shè)1.8mol硫酸完全反應(yīng),生成SO20.9mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.9mol×22.4L·mol-1=20.16L,實(shí)際上濃硫酸變成稀硫酸后反應(yīng)就停止了,生成的SO2體積小于20.16L,故選D。②NaNO3提供的NOeq\o\al(-,3)與硫酸提供的H+能將銅氧化,離子方程式為3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2O。(4)根據(jù)信息可寫出化學(xué)方程式為Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O。10.(14分)(2020·日照模擬)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置對(duì)焦炭還原二氧化硅的氣體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。已知:PdCl2溶液可用于檢驗(yàn)CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓(產(chǎn)生黑色金屬鈀粉末,使溶液變渾濁)。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要通入足夠長時(shí)間的N2,其原因是將裝置中的空氣排盡,避免空氣中的氧氣、二氧化碳、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾。(2)裝置B的作用是作安全瓶,防止倒吸。(3)裝置C、D中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液,若裝置C、D中溶液均變渾濁,且經(jīng)檢測(cè)兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3SiO2+4Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO2↑+2CO↑+3Si。(4)該裝置的缺點(diǎn)是缺少尾氣吸收裝置。(5)資料表明,上述反應(yīng)在焦炭過量時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物SiC。取18gSiO2和8.4g焦炭充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體13.44L,假定氣體產(chǎn)物只有CO,固體產(chǎn)物只有Si和SiC,則Si和SiC的物質(zhì)的量之比為2﹕1。(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明碳酸的酸性比硅酸的強(qiáng):向硅酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w,溶液變渾濁,證明碳酸酸性大于硅酸。[解析](1)碳與二氧化硅反應(yīng)要在高溫下進(jìn)行,而高溫下碳與空氣中的氧氣反應(yīng),所以實(shí)驗(yàn)前要通入足夠長時(shí)間的N2將裝置中的空氣排盡。(2)根據(jù)裝置圖可知,B裝置作安全瓶,防止倒吸。(3)根據(jù)元素守恒,碳與二氧化硅反應(yīng)可能生成CO也可能生成CO2,所以C裝置用來檢驗(yàn)CO2,D裝置用來檢驗(yàn)CO,所以C、D裝置中所盛試劑分別為澄清石灰水、PdCl2溶液;若裝置C、D中溶液均變渾濁,說明既有CO2又有CO。由于兩氣體產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為3SiO2+4Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO2↑+2CO↑+3Si。(4)CO有毒,不能排放到空氣中,而該裝置缺少尾氣吸收裝置吸收未反應(yīng)的CO。(5)18gSiO2物質(zhì)的量n(SiO2)=eq\f(18g,60g·mol-1)=0.3mol,8.4g焦炭物質(zhì)的量n(C)=eq\f(8.4g,12g·mol-1)=0.7mol,充分反應(yīng)后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體13.44L,其物質(zhì)的量=eq\f(13.44L,22.4L·mol-1)=0.6mol,假定氣體產(chǎn)物只有CO,固體產(chǎn)物只有Si和SiC,則有SiO2+2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2CO↑+Si0.3mol0.6mol0.6mol0.3molSi+Ceq\o(=,\s\up7(高溫))SiC1110.1mol0.1mol0.1mol故Si和SiC的物質(zhì)的量之比為0.2mol﹕0.1mol=2﹕1。(6)驗(yàn)證碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱,將CO2氣體通入硅酸鈉溶液發(fā)生反應(yīng)CO2+H2O+Na2SiO3=Na2CO3+H2SiO3↓,溶液變渾濁,說明酸性H2CO3>H2SiO3。11.(16分)(1)(2020·江西玉山第一中學(xué)月考)下圖表示某固態(tài)單質(zhì)A及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(某些產(chǎn)物和反應(yīng)條件已略去)。化合物B在常溫常壓下為氣體,B和C的相對(duì)分子質(zhì)量之比為4﹕5,化合物D是重要的工業(yè)原料。①寫出A在加熱條件下與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式:H2+Seq\o(=,\s\up7(△))H2S。②寫出E與A的氫化物反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式:H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O。③寫出一個(gè)由D生成B的化學(xué)方程式:C+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O或Cu+2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4+SO2↑+2H2O。④將5mL0.10mol·L-1的E溶液與10mL0.10mol·L-1的NaOH溶液混合,寫出反應(yīng)的離子方程式:H2SO3+2OH-=SOeq\o\al(2-,3)+2H2O。(2)(2019·武漢模擬)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)設(shè)計(jì)的銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.先連接好裝置,檢驗(yàn)氣密性,加入試劑;Ⅱ.加熱三

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