專題十一 常見非金屬元素單質及其重要化合物2一、選擇題(每小題3分，共54分)1為迎接北京奧運，北京曾采用機動車按照單雙號行駛的方案，該方案既保障了交通秩序，又大大減少了空氣污染。汽車尾氣中所含污染物除碳氫化合物、可吸入顆粒物、一氧化碳外，還主要含有()A氮氣B硫化氫 C二氧化硫 D氮的氧化物解析：汽車的尾氣中，除了含有碳氫化合物、可吸入顆粒物、一氧化碳外，還含有氮的氧化物，汽車尾氣最主要的危害是形成光化學煙霧。答案：D2某地發生了食用熟牛肉中毒事件，導致四個死亡、一百多人中毒。經過對該牛肉的檢測，發現其中某鹽的含量比國家標準允許的含量高800多倍，則該鹽可能是()ANaNO2 BNaNO3 CNaCl DBaSO4解析：亞硝酸鹽是工業用鹽，它在外觀上類似食鹽，誤食會引起中毒，國家標準中，肉制品的亞硝酸鹽含量是被限制使用的；由題意知，該鹽為NaNO2，A項正確；NaNO3、NaCl、BaSO4食用后，不會引起中毒現象，B、C、D項不正確。答案：A3下列現象或事實可用同一原理解釋的是()A濃硫酸和濃鹽酸長期暴露在空氣中濃度降低BSO2、漂白粉、活性炭、過氧化鈉都能使紅墨水褪色，其原理相同C漂白粉和水玻璃長期暴露在空氣中變質D能使品紅溶液褪色的氣體不一定是SO2解析：濃硫酸濃度降低的原因是由于吸水，而濃鹽酸濃度降低的原因是由于氯化氫氣體的揮發，所以兩者不能用同一原理解釋，A項錯誤；SO2漂白是利用其與有色物質化合，生成不穩定的無色物質，漂白粉、過氧化鈉漂白是利用其強氧化性，破壞有色物質的結構，而活性炭使紅墨水褪色，是由于活性炭具有吸附性，將有色物質吸附在活性炭的表面，故漂白原理不同，B項錯誤；漂白粉在空氣中變質是由于吸收CO2和水生成HClO，然后見光分解，而水玻璃的變質是由于與空氣中的CO2反應生成了硅酸的緣故，兩者也不能用同一原理解釋，C項錯誤；能使品紅溶液褪色的物質除SO2外，氯水、過氧化鈉等也可使品紅溶液褪色，D項正確。 答案：D4綠色化學實驗是在綠色化學思想指導下的實驗新方法，以減少污染，防止浪費等。下列符合綠色化學實驗的是()A用銅與濃硫酸反應制取CuSO4，并用少量品紅溶液吸收尾氣B將CO還原Fe2O3后的尾氣直接排入空氣中C用CCl4完成萃取操作練習時，將溴水改成碘水D將Zn和稀硫酸制H2后的廢液倒入水槽后再清洗玻璃儀器解析：品紅溶液可以用來檢驗SO2氣體，但不能用來吸收尾氣，A項錯誤；CO還原Fe2O3后的尾氣中含有少量CO氣體，直接排放到空氣中造成污染，B項錯誤；溴易揮發，而碘不易揮發，C項正確；鋅與稀硫酸制氫氣后的廢液倒入水槽會污染環境，D項錯誤。答案：C5燒瓶中放入銅片和稀硝酸，用酒精燈加熱來制取較純凈的一氧化氮，反應開始后發現燒瓶中充滿棕紅色氣體，這時的操作應是()A立即接收集容器，用向上排空氣法收集B待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用向上排空氣法收集C待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用排水法收集D立即用排水法收集解析：在制取NO過程中，常常會混有NO2氣體，要得到純凈的NO，需除去混有的NO2的氣體。直接用向上排空氣法收集，不能得到純凈的NO氣體，A項錯誤；NO中的NO2是由于NO和裝置內的空氣發生反應得到的，所以不能自行消失，B、C項錯誤；由于NO2溶于水且與水反應生成NO和硝酸，故可以直接用排水法收集到純凈的NO，D項正確。答案：D6下列關于氨氣的說法正確的是()A氨既能用濃硫酸干燥也能用無水CaCl2干燥BNH3是電解質，所以氨水能導電C沸點：NH3PH3AsH3D用水吸收NH3用如圖裝置可防止倒吸解析：氨氣是堿性氣體，不能用濃硫酸干燥，A項錯誤；氨本身不能發生電離，NH3是非電解質，其水溶液導電是由于生成的NH3H2O發生電離產生自由移動的離子，B項錯誤；由于NH3分子之間可形成氫鍵，故其沸點比PH3高，C項錯誤；四氯化碳為非極性分子，NH3是極性分子，不溶于四氯化碳，故可防止倒吸，D項正確。答案：D7為了證明(NH4)2Fe(SO4)26H2O(硫酸亞鐵銨晶體)的成分中含有NH、Fe2、SO和H2O，下列實驗敘述中不正確的是()A取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管中，加熱，試管口有液體生成，則可證明晶體的成分中含有結晶水B硫酸亞鐵銨晶體溶于水，得淡綠色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不顯紅色，再滴入幾滴新制氯水，溶液變為紅色，則可證明晶體的成分中含有Fe2C硫酸亞鐵銨晶體溶于水，加少量稀鹽酸，無現象，再滴入幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則可證明晶體的成分中含有SOD取少量硫酸亞鐵銨放入試管，加入少量稀NaOH溶液，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，則可證明晶體的成分中含有NH解析：將晶體加熱，試管口有液體，可證明晶體中有結晶水，A項正確；Fe2遇KSCN溶液不變色，加入氯水后可被氧化為Fe3，溶液變血紅色，可證明有Fe2的存在，B項正確；溶液中加入鹽酸酸化，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，則可證明含有SO，C項正確；在溶液中加入稀NaOH溶液，不能產生NH3，故不能用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，D項錯誤。答案：D8有a、b、c、d、e五種氣體，進行下列實驗：(1)a和b混合氣體變紅棕色(2)c和d混合產生白煙(3)c和e分別通入少量溴水中溴水都變成無色透明的液體(4)b和e分別通入氫硫酸中都產生淡黃色渾濁a、b、c、d、e依次可能是()AO2、NO、HCl、NH3、CO2BO2、NO、NH3、HCl、SO3CNO、O2、NH3、HCl、SO2DHCl、CO2、NH3、H2S、CH4解析：由a和b混合，氣體變成紅棕色，可知a和b為NO與O2的混合氣；b通入氫硫酸中產生淡黃色沉淀，則b為氧氣，a為NO；c和d混合產生白煙，則c和d為NH3、HCl的混合氣；c通入少量溴水中溴水變成無色透明的液體，則c為NH3，d為HCl；e通入少量溴水中，溴水變成無色透明的液體，e通入氫硫酸中產生淡黃色渾濁，則e為SO2。答案：C9下列對實驗現象的預測不正確的是()A向Na2SiO3溶液中通入CO2，溶液變渾濁，繼續通CO2至過量，渾濁消失B向氫氧化鐵膠體中滴加鹽酸至過量，開始有沉淀出現，后來沉淀又溶解C向Ca(ClO)2溶液中通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去D向Ca(OH)2溶液中通入CO2，溶液變渾濁，繼續通CO2至過量，渾濁消失，再加入過量NaOH溶液，溶液又變渾濁解析：Na2SiO3溶液中通入CO2，Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3，通入CO2過量，生成NaHCO3，但H2SiO3沉淀不溶解，A項錯誤；向氫氧化鐵膠體中加入鹽酸，開始由于膠體發生聚沉，出現沉淀，隨著反應Fe(OH)33HCl=FeCl33H2O進行，沉淀溶解，B項正確；Ca(ClO)2溶液中通入CO2，Ca(ClO)2CO2H2O=2HClOCaCO3，次氯酸具有強氧化性，使品紅溶液褪色，C項正確；將CO2通入Ca(OH)2溶液中會發生反應CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，生成白色沉淀，繼續通入CO2至過量后發生反應CO2H2OCaCO3=Ca(HCO3)2，沉淀消失溶液又變澄清，若向溶液中加入NaOH溶液，又會發生反應Ca(HCO3)22NaOH=CaCO3Na2CO32H2O，生成白色沉淀，溶液又變渾濁，D項正確。答案：A10根據陳述的知識，類推得出的結論正確的是()A磷在足量氧氣中燃燒生成一種相應氧化物，則碳在足量氧氣中燃燒生成一種氧化物B稀硝酸能將木炭氧化成二氧化碳，同理稀硫酸也能將木炭氧化成二氧化碳CCO2與SiO2化學式相似，則CO2與SiO2的物理性質也相似DNaHCO3、(NH4)2CO3固體受熱后均能生成氣體，則Na2CO3固體受熱后也能生成氣體解析：磷與足量的氧氣反應，只生成P2O5，在氧氣充足的條件下，C在氧氣中燃燒的產物也只有CO2，A項正確；稀硝酸有強氧化性，可將木炭氧化成CO2，稀硫酸無強氧化性，與木炭不反應，B項錯誤；CO2為分子晶體，而SiO2為原子晶體，所以它們的物理性質不同，C項錯誤；Na2CO3的熱穩定性很好，加熱很難發生分解，D項錯誤。答案：A11奧運會會標是五環旗，假定奧運五環旗中的一環表示一種物質，相連環物質間一定條件下能發生常見反應，不相連環物質間不能發生反應，且四種反應中必須包含化合反應、置換反應及復分解反應，適合的一組是()選項藍黑紅黃綠ASiO2 CuSO4溶液O2NaOH溶液AgBO2 稀H2SO4CO2Fe NaOH溶液 CO2稀H2SO4Al(OH)3NH3NaOH溶液DMgCO2KOH溶液AlFe2O3解析：可采用排除法。A項中無置換反應，A項錯誤；O2與Fe發生化合反應，鐵與稀硫酸發生置換反應，稀H2SO4、CO2與NaOH溶液發生復分解反應，B項正確；C項中無置換反應，C項錯誤；D項中無化合反應，D項錯誤。答案：B12有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同學進行如下實驗：取少量此溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀。下述有關此實驗的結論正確的是()ANa2SO3已部分被空氣中的氧氣氧化B加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C加硝酸后的白色沉淀不一定是BaSO4D此實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化解析：Na2SO3具有還原性，放置在空氣中易被氧化為Na2SO4，取少量溶液加入Ba(NO3)2溶液，產生白色沉淀，可能是BaSO3，亦可能是被氧化后生成了BaSO4，亦可能二者兼有，加入足量的稀硝酸，仍有白色沉淀，此時沉淀為BaSO4；因BaSO3、BaSO4都是白色沉淀，故此實驗不能確定Na2SO3溶液是否部分被氧化，故A、B、C項錯誤，D項正確。答案：D13實驗室有一瓶久置的白色K2SO3粉末，元素分析表明粉末中K和S元素的質量比為3916，下列結論正確的是()A根據元素分析結果推測該粉末為純凈物B將粉末溶于水，加入氯化鋇，有白色沉淀生成，證明原粉末是K2SO4C將粉末加入鹽酸中，產生氣泡，證明原粉末是K2SO3D將粉末溶于水，加入氯化鋇和過量的鹽酸，有白色沉淀和氣泡生成，證明原粉末是K2SO4和K2SO3的混合物解析：亞硫酸鉀具有還原性，易被空氣氧化為K2SO4，K2SO3與K2SO4中K和S元素的質量比都為3916，故從元素分析結果中不能確定該粉末為純凈物，A項錯誤；K2SO3與K2SO4都會與氯化鋇反應生成白色沉淀，故加入氯化鋇也不能證明原粉末中含有K2SO4， B項錯誤；粉末與鹽酸反應產生氣泡，只能證明粉末中含有K2SO3，但不能確認其是否變質，C項錯誤；加入過量鹽酸，有氣體生成，證明粉末中含有K2SO3，且同時加入氯化鋇有白色沉淀生成，證明粉末中含有K2SO4，D項正確。答案：D14工業上以硫鐵礦為原料制硫酸所產生的尾氣中含有SO2，為便于監控，實施環境保護，下列適合測定硫酸尾氣中SO2含量的試劑是()A品紅溶液 B氨水、酚酞試液C碘水、淀粉溶液 D以上都可以解析：品紅不能精確測定硫酸中SO2的含量，A項錯誤；氨水會與硫酸反應，使測量結果誤差較大，B項錯誤；碘水與SO2反應生成I，可根據淀粉溶液變化情況，測量SO2的含量，C項正確。答案：C15向含有下列離子的溶液中，通入適量的氯氣會引起離子濃度減少的是()HCOSOOHFe2A BC D解析：氯氣通入溶液中形成氯水，HCO與其中的H反應而使其減少；氯氣具有強氧化性，可將SO氧化為SO而使其減少；氯水中含有的H會中和OH而使其減少；Fe2會被氧化成Fe3而使其減少。答案：D16某化學教師為“氯氣與金屬鈉反應”設計了如圖裝置與操作以替代相關的教材上的實驗。實驗操作：先給鈉預熱，當鈉熔成圓球時，撤火、通入氯氣，即可見鈉著火燃燒，并產生大量白煙。以下敘述錯誤的是()A鈉著火燃燒產生蒼白色火焰B反應生成的大量白煙是氯化鈉晶體C管中部塞一團浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過量的氯氣，以免其污染空氣D管右端棉球外顏色變化可判斷氯氣是否被堿液完全吸收解析：鈉燃燒的火焰呈黃色，A項錯誤；氯氣與鈉反應生成大量的白煙，產物為氯化鈉，B項正確；氯氣是一種有毒的氣體，實驗中要考慮其污染，用堿液可吸收多余的氯氣，C項正確；氯氣與淀粉KI溶液反應生成的I2會使溶液變藍，可用此現象檢驗氯氣是否吸收完全，D項正確。答案：A17在氯水中存在多種分子和離子，可通過實驗的方法加以確定，下列說法中可能錯誤的是()A加入含有NaOH的酚酞試液，紅色褪去，說明有H存在B加入有色布條后，有色布條褪色，說明有HClO分子存在C氯水呈淺黃色，且有刺激性氣味，說明有Cl2分子存在D加入硝酸酸化的AgNO3溶液產生白色沉淀，說明有Cl存在解析：氯氣溶于水，且與水發生反應，氯水的成分呈現多樣性，加入含有NaOH的酚酞試液，紅色褪去，可能是氯水中的H恰好與OH中和，也可能是HClO漂白，A項錯誤；HClO有強氧化性，可使有色布條褪色，B項正確；氯水中因含有Cl2分子而呈淺黃色，C項正確；氯水中含有Cl，與硝酸酸化的AgNO3溶液反應產生白色沉淀，D項正確。答案：A18已知BrCl能發生下列反應：nBrCl2M=MClnMBrn(M為n價的金屬元素)，BrClH2O=HClHBrO，以下推論不正確的是()ABrCl具有和鹵素單質相似的化學性質BBrCl和M反應時，BrCl只做氧化劑CBrCl和NaOH溶液反應生成NaCl、NaBrO兩種鹽D將BrCl跟FeSO4溶液反應，溶液會變成無色解析：根據題中信息，BrCl能與金屬、水反應，其性質與鹵素的單質相似，A項正確；BrCl和M反應時，Br元素化合價降低，Cl元素化合價不變，BrCl只做氧化劑，B項正確；BrCl2NaOH=NaClNaBrOH2O，C項正確；BrCl的氧化性介于氯與溴之間，跟FeSO4溶液反應，會把Fe2氧化成Fe3，D項錯誤。答案：D第卷(非選擇題，共46分)二、非選擇題(共46分)19氰(CN)2的化學性質與鹵素很相似(X2)，稱為擬鹵素，氰能和氫氣反應生成HCN，其水溶液是一種酸。氰的氧化性比溴弱、比碘強。 (1)HCN分子中含有4個共價鍵，寫出HCN的結構式：_。 (2)KCN溶液顯堿性，原因是_(用離子方程式表示)。(3)下列有關方程式不正確的是_。A(CN)22NaOH=NaCNNaCNOH2OBMnO24HCN=Mn(CN)2(CN)22H2OCI22KCN=2KI(CN)2D向NaBr(aq)和KCN(aq)中加入少量Cl2：Cl22NaBr=2NaClBr2(4)處理CN的工業廢水常用ClO氧化處理生成CNO，反應的離子方程式如下：aCNbClO2cOH=dCNOeN2fCObClcH2O上述化學方程式可能的配平化學計量數有多組，回答下列問題。方程式中ef的值為_；A1 B1/2C2 D不能確定若de1，則b_。解析：(1)HCN分子中含有4個共價鍵，則HCN的結構式為HCN。(2)KCN是強堿弱酸鹽，水解呈堿性，其水解方程式為CNH2O=HCNOH。(3)氰的氧化性比溴弱、比碘強，所以碘單質不能氧化KCN而制備(CN)2，C項錯誤；一種氧化劑與不同還原劑反應時，先氧化還原性強的物質，所以，加入少量的氯氣，應先氧化KCN，Cl22KCN=2KCl(CN)2，D項錯誤。(4)根據氫原子守恒，c1；根據N原子守恒，2eda，根據C原子守恒，dfa，則可知f2e，ef12；若de1，根據O原子守恒，2cbd3fc，代入數值，則b6。 答案：(1)HCN(2)CNH2O=HCNOH(3)CD(4)B620飲用水質量是關系人類健康的重要問題。(1)氯氣是最早用于飲用水消毒的物質，其消毒作用主要是氯氣溶于水后生成了次氯酸，該反應的離子方程式為_，所生成的次氯酸的電子式為_。(2)寫出工業上制取漂白粉的化學反應方程式：_。(3)ClO2被稱為“第四代”飲用水殺蟲劑，因其高效率，無污染而被廣泛使用。制備ClO2是發達國家普遍重視的課題，我國北京永利科技有限公司已用電解法批量生產ClO2。其反應原理為：4ClO4H=4ClO2O22H2O，試寫出兩電極反應式，陽極：_；陰極：_。(4)相同物質的量的氯氣與二氧化氯消毒時轉移電子數目之比是_。(5)采用氧的一種同素異形體給自來水消毒，既提高了消毒效率、安全無副作用，又因為該物質在自然界中存在，對地球生命體起保護傘作用，該物質和氯氣溶于水以及SO2的漂白原理分別是_；_。若將氯氣與SO2二者混合，若想使石蕊試液褪色則范圍為_。解析：(1)氯氣與水反應的離子方程式為Cl2H2O=HClHClO。(2)漂白粉的主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2，制取漂白粉是利用氯氣與堿反應的性質，反應的方程式為2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(3)陽極發生氧化反應，電極反應式為2H2O4e=O24H；陰極發生還原反應，電極反應式為4ClO4e8H=4ClO22H2O。(4)1 mol Cl2消毒時轉移電子為2 mol,1 mol 二氧化氯消毒時轉移電子為5 mol，二者轉移電子數之比為25。(5)根據題中信息，氧氣的同素異形體為臭氧，臭氧與氯氣的漂白原理都是利用了其強氧化性；將有機色素氧化，漂白后不可恢復，SO2漂白是利用其與有色物質直接化合，生成不穩定的無色物質，褪色后在一定條件下又能恢復為原來的顏色；氯氣與SO2混合，發生的反應為Cl2SO22H2O=H2SO42HCl，若二者等物質的量混合，生成物無漂白性，若要使石蕊試液褪色，則1。答案：(1)Cl2H2O=HClHClO(2)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(3)2H2O4e=O24H4ClO4e8H=4ClO22H2O(4)25(5)強氧化性強氧化性化合反應121硫酸具有以下AF的性質：A.酸性B高沸點難揮發C吸水性D脫水性E強氧化性F溶于水放出大量熱(1)濃硫酸與銅共熱發生反應的化學方程式為_。實驗中往往有大量白色固體析出，可見濃硫酸在該實驗中表現了哪些性質：_。(濃硫酸性質用A、B、C、D、E、F填空，下同)(2)實驗證明銅不能在低溫下與O2反應，也不能與稀H2SO4共熱發生反應，但工業上卻是將廢銅屑倒入熱的稀H2SO4中并通入空氣來制備CuSO4溶液。銅屑在此狀態下被溶解的化學方程式為_。硫酸在該反應中表現了哪些性質：_。(3)在過氧化氫跟稀硫酸的混合溶液中加入銅片，常溫下就生成藍色溶液。寫出有關反應的化學方程式：_。與(2)中反應比較反應條件不同的原因是_。(4)蔗糖晶體中滴23滴水，再滴入適量的濃硫酸。發現加水處立即變黑，黑色區不斷擴大，最后變成一塊疏松的焦炭，并伴有刺激性氣味氣體產生。寫出產生有刺激氣味氣體的化學方程式：_。該實驗中濃硫酸表現的性質有_。(5)工業制備CuSO4溶液采用實驗(2)的原理而沒有采用實驗(1)和(3)的原理，是因為(1)和(3)有某些缺點，請你列舉(1)和 (3)分別有哪此缺點：實驗(1)_；實驗(3)_。解析：(1)濃硫酸有強氧化性，與銅共熱的化學方程式為2H2SO4(濃)CuCuSO4SO22H2O，反應中硫元素化合價由6價降低到4價，硫酸表現了氧化性，同時，硫酸有一部分化合價未改變，表現出了酸性，濃硫酸吸收了反應生成的水，使反應中有大量白色固體出現，表現了吸水性。(2)廢銅屑倒入熱的稀H2SO4中并通入空氣制備CuSO4溶液的反應方程式為2CuO22H2SO42CuSO42H2O，硫酸表現出了強酸性。(3)過氧化氫有強氧化性，在常溫下跟稀硫酸的混合溶液中加入銅片的反應方程式為CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O，由此可證明過氧化氫的氧化性大于氧氣。(4)蔗糖中滴加幾滴濃硫酸，會產生有刺激性氣味的氣體，且產生疏松多孔的黑色物質，說明濃硫酸有脫水性、吸水性、強氧化性，同時，濃硫酸溶于水會放出大量的熱，反應的方程式為2H2SO4(濃)CCO22SO22H2O。(5)工業制備硫酸銅主要從成本和污染兩方面考慮，實驗(1)生成的SO2污染環境，且硫酸的利用率低；實驗(3)增加了成本，經濟效益低。答案：(1)2H2SO4(濃)CuCuSO4SO22H2OACE(2)2CuO22H2SO42CuSO42H2O