第11講非金屬單質及其化合物能力提升訓練1.(2023·課標全國Ⅰ，7)我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機藥物335種，其中“強水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”這里的“強水”是指()A.氨水 B.硝酸 C.醋 D.鹵水解析根據題意，“強水”能溶解大多數金屬和礦物，所以為硝酸。答案B2.(2023·無錫二模)下列說法不正確的是()A.二氧化硅不能直接與水反應B.亞硫酸與硫酸可以相互轉化C.二氧化碳能轉化成一氧化碳D.氮的氧化物相互轉化都是氧化還原反應解析2NO2N2O4是非氧化還原反應。答案D3.(2023·山東威海一模)C、Si、S都是自然界中含量豐富的非金屬元素，下列有關說法中正確的是()A.三種元素在自然界中既有游離態又有化合態B.二氧化物都屬于酸性氧化物，都能與堿反應而不能與任何酸反應C.最低價的氣態氫化物都具有還原性，易與O2發生反應D.其最高價氧化物對應水化物的酸性強弱：H2SO4＞H2SiO3＞H2CO3解析A項，Si元素性質活潑，具有親氧性，在自然界中無游離態，錯誤；B項，SiO2能與HF反應，錯誤；C項，C、Si、S三種元素低價態氣態氫化物分別為CH4、SiH4、H2S，都具有還原性，易與O2發生反應，正確；D項，非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，錯誤。答案C4.下列實驗現象與新制氯水中的某些成分(括號內物質)沒有關系的是()A.將NaHCO3固體加入新制氯水，有無色氣泡(H＋)B.使紅色布條褪色(HClO)C.滴加AgNO3溶液生成白色沉淀(Cl－)D.向FeCl2溶液中滴加氯水后，再滴加KSCN溶液，發現呈紅色(HCl)解析氯水顯酸性，能與碳酸氫鈉反應放出CO2氣體；次氯酸具有強氧化性，能使有色布條褪色；氯離子和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀，因此選項A、B、C都是有關系的。選項D中，氯化氫無法氧化亞鐵離子，選項D關系不正確。答案D5.(2023·山東理綜，11)下列由實驗現象得出的結論正確的是()操作及現象結論A向AgCl懸濁液中加入NaI溶液時出現黃色沉淀Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)B向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈紅色溶液中一定含有Fe2＋C向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振蕩、靜置，溶液上層呈橙紅色Br－還原性強于Cl－D加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消失，試管口有晶體凝結NH4Cl固體可以升華解析A項，出現黃色沉淀說明AgCl沉淀轉化為AgI沉淀，故Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，錯誤；B項，原溶液中可能含有Fe3＋或Fe2＋或Fe3＋、Fe2＋，錯誤；C項，溶液上層呈橙紅色，說明發生了反應Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl，則Br－還原性強于Cl－，正確；D項，加熱時NH4Cl在試管底部分解生成NH3和HCl，在試管口NH3與HCl又重新生成NH4Cl，這不是升華而是發生了兩個化學反應，錯誤。答案C6.某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3＋，他們使用的藥品和裝置如下圖所示，下列說法不合理的是()A.能表明I－的還原性弱于SO2的現象是B中藍色溶液褪色B.裝置C的作用是吸收SO2尾氣，防止污染空氣C.為了驗證A中發生了氧化還原反應，加入用稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀D.為了驗證A中發生了氧化還原反應，加入KMnO4溶液，紫紅色褪去解析裝置B中藍色溶液褪色說明發生了反應：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI，表明還原性：SO2＞I－，故A合理；裝置C中NaOH溶液吸收SO2，防止污染環境，B合理；將SO2通入FeCl3溶液后，再加鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀產生，證明有SOeq\o\al(2－,4)存在，表明裝置A中發生了氧化還原反應，C合理；SO2氣體能使KMnO4溶液的紫紅色褪去，所以D選項不合理。答案D7.下列說法正確的是()A.打開盛濃鹽酸的試劑瓶可看到白色的酸霧，這說明HCl不穩定B.蔗糖中滴入濃硫酸，蔗糖變黑，這說明濃硫酸是氧化性酸C.膽礬晶體中滴入濃硫酸，膽礬由藍色變為白色，這說明濃硫酸有脫水性D.碳酸、亞硫酸和次氯酸都是不穩定性酸解析打開盛濃鹽酸的試劑瓶可看到白色的酸霧，這說明濃鹽酸沸點低，易揮發，這是鹽酸的一種物理性質，與HCl的穩定性無關，故A錯；濃硫酸使蔗糖變黑說明其有脫水性，B錯；濃硫酸使膽礬變白說明其有吸水性，C錯；碳酸、亞硫酸和次氯酸在常溫下易分解，都是不穩定性酸，D正確。答案D8.(2023·課標全國Ⅱ，13)用如圖所示裝置進行下列實驗：將①中溶液滴入②中，預測的現象與實際相符的是()選項①中物質②中物質預測②中的現象A稀鹽酸碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液立即產生氣泡B濃硝酸用砂紙打磨過的鋁條產生紅棕色氣體C氯化鋁溶液濃氫氧化鈉溶液產生大量白色沉淀D草酸溶液高錳酸鉀酸性溶液溶液逐漸褪色解析A項，發生的反應依次為：NaOH＋HCl=NaCl＋H2O、Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，由此可知開始時無氣泡，Na2CO3完全轉化為NaHCO3后才有氣泡產生，錯誤；B項，常溫下濃硝酸具有強氧化性，可將鋁鈍化，不生成氣體，錯誤；C項，開始時NaOH過量，發生反應Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，無沉淀生成，錯誤；D項；草酸(乙二酸)具有還原性，能還原酸性高錳酸鉀溶液，使其褪色，正確。答案D9.氯氣用途十分廣泛，可用于生產半導體材料硅，其生產的流程如下，下列說法不正確的是()eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(①焦炭),\s\do5(高溫))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(②氯氣),\s\do5(加熱))eq\a\vs4\al(四氯化硅)eq\o(→,\s\up7(③氫氣),\s\do5(高溫))eq\x(純硅)A.①③是置換反應，②是化合反應B.高溫下，焦炭與氫氣的還原性均強于硅C.流程的任一反應中，每消耗或生成28g硅，均轉移4mol電子D.高溫下將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按一定比例混合可得高純硅解析在高溫下將石英砂、焦炭、氯氣、氫氣按一定比例混合，則石英砂與焦炭反應，氯氣與氫氣反應，就不再按照題干的流程進行反應，也就不會得到高純硅。答案D10.(NH4)2SO4在一定條件下發生如下反應：4(NH4)2SO4=N2↑＋6NH3↑＋3SO2↑＋SO3↑＋7H2O，將反應后的混合氣體通入BaCl2溶液，產生的沉淀為() 和BaSO3解析反應后的混合氣體為N2、NH3、SO2、SO3，通入BaCl2溶液后，因NH3可以將溶液改變成堿性環境，故產生的沉淀為BaSO4和BaSO3的混合物。答案D、B、C、X均為中學化學常見的物質，一定條件下它們有如下轉化關系(部分產物已略去)，下列說法錯誤的是()A.若X為Cl2，則C可能為FeCl3B.若X為KOH溶液，則A可能為AlCl3溶液C.若X為O2，則A可能為H2SD.若A、B、C均為焰色反應呈黃色的化合物，則X可能為CO2解析Fe和Cl2反應只生成FeCl3，A說法錯誤。若X為KOH溶液，A為AlCl3溶液，則B為Al(OH)3，C為KAlO2，B說法正確。若X為O2，A為H2S，則B為S，C為SO2，C說法正確。若A為NaOH，B為Na2CO3，C為NaHCO3，則X為CO2，滿足題意，D說法正確。答案A12.將Mg、Cu組成的混合物g投入適量的稀硝酸中，固體完全溶解，收集到標準狀況下的NO氣體L，向反應后的溶液中加入過量5mol·L－1的NaOH溶液300mL，金屬離子完全沉淀。則形成沉淀的質量是()g g g g解析Cueq\o(→,\s\up7(失去2e－))Cu2＋、Mgeq\o(→,\s\up7(失去2e－))Mg2＋，假設Cu為xmol，Mg為ymol，依據總質量則有：①64x＋24y＝；NOeq\o\al(－,3)eq\o(→,\s\up7(得到3e－))NO，當NO氣體為L(即mol)時，得到電子mol，依據得失電子守恒則有：②2x＋2y＝，聯立①②兩式可得：x＝y＝，所以最終得到的沉淀中，Cu(OH)2和Mg(OH)2各mol，總質量為g。答案B13.(2023·江蘇鹽城調研，19)從固體混合物A出發可以發生如圖所示的一系列變化。G為不溶于稀硝酸的白色固體；溶液H的焰色反應呈紫色(透過藍色的鈷玻璃觀察)。回答下列問題：(1)在實驗室中收集氣體C，可選擇如圖裝置中的。(2)操作②的名稱是；在操作②中所使用的玻璃儀器的名稱是；在得到固體D時必須進行洗滌、干燥等操作，洗滌的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)寫出反應①的化學方程式、反應④的離子方程式。反應①：______________________________________________________________________；反應④：______________________________________________________________________。(4)在實驗室中，要獲得干燥純凈的黃綠色氣體F，可以將它依次通過如圖中的裝置Ⅰ、Ⅱ，其中裝置Ⅰ中盛放的是，裝置Ⅱ中盛放的是。(5)實驗中必須吸收多余的氣體F，以免污染空氣。下圖是實驗室用NaOH溶液吸收氣體F的裝置，合理的裝置是。解析根據圖中轉化關系和特殊現象知：G為AgCl，H為KNO3。根據反應條件“濃鹽酸、△”及產物F為黃綠色氣體可想到反應④為MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2，即F為Cl2，I為MnCl2，D為MnO2。再采用逆推的方法可推出混合物A為KClO3和MnO2的混合物，C為O2，混合物B為KCl和MnO2的混合物，E為KCl。答案(1)AC(2)過濾漏斗、玻璃棒、燒杯除去附著在MnO2表面的K＋、Cl－等(3)2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑MnO2＋2Cl－＋4H＋eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(4)飽和食鹽水濃H2SO4(5)BCD14.某化學興趣小組的同學利用如圖所示實驗裝置進行某些氣體的制備和性質實驗(圖中部分夾持裝置已略去)。請按要求填空：Ⅰ.探究氯氣與氨氣的反應(1)為制取干燥的氨氣，可將裝置C與(填裝置編號)連接；裝置C中燒瓶內的固體宜選用(填字母)。a.堿石灰 b.氯化鈣 c.五氧化二磷 d.生石灰(2)裝置A、E、E連接可制取純凈、干燥的氯氣，則兩個E裝置內所裝的藥品依次是________________________________________________________________________。(3)裝置F可用于探究氯氣與氨氣(已知氯氣與氨氣可發生反應：3Cl2＋2NH3=N2＋6HCl)的反應。實驗時，打開彈簧夾1、3，關閉2，向燒瓶中通入(填化學式)，然后關閉彈簧夾1、3，打開2，向燒瓶中緩慢通入一定量的另一種氣體。一段時間后，燒瓶內出現濃厚的白煙，并有固體凝結在容器內壁，請設計一個實驗方案鑒定該固體中的陽離子：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.探究某些物質的性質(4)利用裝置A、E可設計實驗比較Cl－和Br－的還原性強弱，能證明結論的實驗現象是。(5)若利用裝置A、E進行乙烯與溴水反應的實驗，寫出該反應的化學方程式：________________________________________________________________________。(6)將裝置B、C分別與F相連后，進行H2S與SO2反應的實驗，F的燒瓶中發生反應的化學方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________________________；F的燒杯所起的作用是_____________________________________________________。解析(1)NH3可用濃氨水的分解制備，選用堿石灰或生石灰與濃氨水反應，然后再用堿石灰或生石灰干燥，固體干燥劑應放在球形干燥管中，所以選裝置D，裝置C中燒瓶內的固體為a或d。(2)為制取純凈、干燥的Cl2，可用飽和食鹽水除HCl，再用濃H2SO4干燥Cl2，所以第一個E裝置中盛有飽和食鹽水，第二個E裝置中盛有濃硫酸。(3)應向燒瓶中先通Cl2，再通NH3，因為Cl2有顏色，便于觀察；一開始若通NH3，由于彈簧夾3打開，容易形成噴泉。鑒定NHeq\o\al(＋,4)時要注意按照“取少許溶液→操作→現象→結論”的步驟答題，同時還要注意細節，如濃NaOH溶液，加熱，濕潤的試紙等。(4)依據“強制弱”的氧化還原反應規律，可利用Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，證明還原性Br－＞Cl－。(5)乙烯與溴水發生加成反應：CH2＝CH2＋Br2→CH2BrCH2Br。(6)裝置F的燒瓶中發生反應的化學方程式為SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O；裝置F的燒杯可用來吸收剩余的SO2或H2S。答案(1)Dad(2)飽和食鹽水、濃硫酸(3)Cl2取少量固體于試管中，加入適量濃NaOH溶液并加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗產生的氣體，若濕潤的紅色石蕊試紙變藍(或用蘸有濃鹽酸的玻璃棒放在試管口，若有白煙生成)，證明固體中有NHeq\o\al(＋,4)(4)裝置E中的NaBr溶液變橙紅色(5)CH2＝CH2＋Br2→BrCH2CH2Br(6)SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O吸收尾氣15.亞硝酸鈉(NaNO2)既有氧化性又有還原性，有毒，在漂白、電鍍等方面應用廣泛。已知：①2NO＋Na2O2=2NaNO2；②3NaNO2＋3HCl=3NaCl＋HNO3＋2NO↑＋H2O；③酸性條件下，NO、NOeq\o\al(－,2)都能與MnOeq\o\al(－,4)反應生成NOeq\o\al(－,3)和Mn2＋。某研究小組同學用如下裝置制備NaNO2并測定其含量：請回答下列問題：(1)裝置A中發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________。(2)裝置B中看到的實驗現象為______________________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置F的作用為______________________________________________________。(4)檢驗E中產物存在NaNO2的方法是_______________________________________________________________________________________________________________。(5)充分反應后，某同學設計實驗對E中固體中NaNO2的含量進行測定。稱取E中固體g，完全溶解配制成溶液100mL，取出mL該溶液用mol/L酸性KMnO4溶液進行滴定(雜質不與