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非金屬元素及其化合物
1．(2014?寧德模擬)對于下列事實的解釋錯誤的是(　　)
A．在蔗糖中加入濃硫酸后出現發黑現象，說明濃硫酸具有脫水性
B．濃硝酸在光照下顏色變黃，說明濃硝酸不穩定
C．常溫下，濃硝酸可以用鋁罐貯存，說明鋁與濃硝酸不反應
D．濃硫酸常溫下與銅不反應，加熱時才能發生反應
解析：常溫下，鋁遇濃硝酸發生鈍化，故濃硝酸可以用鋁罐貯存。
答案：C
2．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。下列有關此實驗的結論正確的是(　　)
A．Na2SO3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BaSO4
C．加硝酸后的白色沉淀不一定是BaSO4
D．此實驗不能確定Na2SO3是否部分被氧化
解析：NaSO3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，并且硝酸可以將BaSO3氧化成BaSO4，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：D
3．(2010?臨沂模擬)下列有關化學知識在生產、生活中應用的敘述正確的是(　　)
①工業上合成新型氮化硅(Si3N4)陶瓷需要在高溫、空氣氣氛中進行　②鋼鐵制品銹蝕主要是因為鋼鐵中含有碳而發生原電池反應，因此生鐵煉鋼時要盡可能完全除去生鐵中的碳　③海水淡化和工業生產及生活廢水的再生利用，是解決缺水問題的有效途徑　④高鐵酸鈉(Na2FeO4)和Cl2O都能作凈水劑，其原理完全相同　⑤液氯罐泄漏時，可將其移入水塘中，并向水塘中加入生石灰
A．①②③　　　　　　　　B．②④
C．③④⑤ D．③⑤
解析：①：合成Si3N4陶瓷應隔絕空氣；②：若將生鐵中的碳全部除去，得到純鐵，其機械性能遠遠低于鐵合金；④：Na2FeO4作凈水劑有兩個作用：一是＋6價的鐵具有極強的氧化性，從而起到殺菌消毒效果，同時其被還原為＋3價鐵，Fe3＋水解產生Fe(OH)3膠體，吸附水中的懸浮物，而Cl2O作凈水劑時，只是起到殺菌消毒效果；⑤：Cl2能與Ca(OH)2溶液反應而被除去。
答案：D
4．X、Y、Z是三種常見的單質，甲、乙 是兩種常見的化合物。下表各組物質之間通過一步反應不能實現如圖所示轉化的是：(　　)
選項XYZ甲乙
AH2SiCl2SiCl4HCl
BMgCO2CO2MgO
CZnFeCl2FeCl2ZnCl2
DO2N2H2NH3H2O
解析：解答本題時，可將選項代入框圖逐一驗證，因為Fe與Cl2反應生成的是FeCl3而不是FeCl2，所以C項不符合。
答案：C
5．(2010?全國卷Ⅱ)A、B、C、D、E、F、G、H和I是中學化學中常見的氣體，它們均由短周期元素組成，具有如下性質：
①A、B、E、F、G能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅，I能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，C、D、H不能使濕潤的石蕊試紙變色；
②A和I相遇產生白煙；
③B和E都能使品紅溶液褪色；
④將紅熱的銅絲放入裝有B的瓶中，瓶內充滿棕黃色的煙；
⑤將點燃的鎂條放入裝有F的瓶中，鎂條劇烈燃燒，生成白色粉末，瓶內壁附著黑色顆粒；
⑥C和D相遇生成紅棕色氣體；
⑦G在D中燃燒可以產生E和H2O；
⑧將B和H在瓶中混合后于亮處放置幾分鐘，瓶內壁出現油狀液滴并產生A。
回答下列問題：
(1)A的化學式是________________，②中煙霧的化學式是________________；
(2)④中發生反應的化學方程式是_______________________________________；
(3)⑤中發生反應的化學方程式是__________________________________________；
(4)C的化學式是________，D的化學式是________；
(5)⑦中發生反應的化學方程式是______________________________________；
(6)H的化學式是________。
解析：本題考查常見氣體的化學性質，意在考查考生能否將常見氣體歸納，形成知識網絡，達到靈活運用的能力。根據I氣體可以使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，可以確定I是NH3；根據I與A相遇可以產生白煙，確定A是HCl；B、E具有漂白性，可推測為Cl2和SO2，其中B與銅絲反應有棕黃色的煙生成，確定B是Cl2，E是SO2；鎂條在F中燃燒有白色固體和黑色固體生成，確定是CO2與Mg的反應，則F是CO2；C和D相遇有紅棕色氣體生成，說明C和D可能是O2和NO，G在D中燃燒生成SO2(E)和H2O，根據質量守恒定律可以確定G為H2S，D為O2，則C是NO；再根據B(Cl2)與H混合，有油狀液滴和A(HCl)生成，確定H是CH4。
答案：(1)HCl　NH4Cl
(2)Cu＋Cl2=====點燃CuCl2
(3)2Mg＋CO2=====點燃2MgO＋C
(4)NO　O2
(5)2H2S＋3O2=====點燃2H2O＋2SO2
(6) CH4(其他合理答案也給分)
(限時45分鐘，滿分100分)
一、(本題包括7小題，每小題6分，共42分)
1．(2014?廣安調研)硅及其化合物的應用范圍很廣。下列說法正確的是(　　)
A．硅是人類將太陽能轉換為電能的常用材料
B．粗硅制備單晶硅不涉及
C．反應：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si為還原劑，NaOH和H2O為氧化劑
D．鹽酸可以與硅反應，故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
解析：粗硅提純涉及的反應：Si＋2Cl2=====高溫SiCl4、SiCl4＋2H2=====高溫Si＋4HCl都是，B錯誤；硅與氫氧化鈉溶液反中NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑，只是反應物，起氧化作用的只是水，C錯誤；硅能與氫氟酸反應，但不能與鹽酸反應，D錯誤。
答案：A
2．下列有關說法正確的是(　　)
A．SO2、漂白粉、活性炭、過氧化鈉都能使紅墨水褪色，其原理相同
B．用蒸餾水將紅色石蕊試紙潤濕，可用于檢驗氨氣
C．某失去標簽的試劑，開蓋后冒白霧，用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近有白煙生成，說明該試劑為濃鹽酸
D．濃硫酸和濃鹽酸長期暴露在空氣中濃度降低，其原理相同
解析：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，A項錯誤；C項也可能是濃硝酸；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，D項錯誤。
答案：B
3．(2014?山東師大附中模擬)下列各物質中，不能按 (“→”表示一步完成)關系相互轉化的是(　　)
選項abc
AFeFeCl3FeCl2
BCl2NaClONaCl
CSiSiO2Na2SiO3
DHNO3NONO2
解析：Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3，FeCl3溶液與鐵粉反應生成FeCl2，鋁能從FeCl2溶液中置換出鐵單質，A項可以；Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO，NaClO溶液與SO2反應可生成NaCl，電解NaCl溶液可生成氯氣，B項可以；銅與稀硝酸反應可生成NO，NO與O2反應生成NO2，NO2與水反應生成HNO3，D項可以；C項Na2SiO3無法直接生成Si，C項錯誤。
答案：C
4．(2014?銀川模擬)A是一種常見的單質，B、C為中學常見的化合物，A、B、C均含有元素X。它們有如下的轉化關系(部分產物及反應條件已略去)：
下列判斷正確的是(　　)
A．X元素可能為Al
B．X元素一定為金屬元素
C．反應①和②互為可逆反應
D．反應①和②一定為氧化還原反應
解析：由于A為單質，而A與OH－反應后B、C均含有元素X，說明反應①發生了歧化反應，所以X元素一定為非金屬元素，同理②也是氧化還原反應。
答案：D
5．下列實驗過程中產生的現象與對應的圖形相符的是(　　)
解析：亞硫酸氫鈉加入硝酸溶液中，硝酸跟亞硫酸氫鈉間可能發生氧化還原反應(生成氮的氧化物和硫酸鹽)，所以一開始就會有氣體產物，圖像A中的曲線不能正確反映實際情況。硫化氫通入氯水中，易發生反應：H2S＋Cl2===2HCl＋S↓，反應一開始溶液的pH會降低，圖像B錯誤。氫氧化鈉滴入碳酸氫鋇溶液中，一開始就會有沉淀生成，圖像C也不正確。CO2通入澄清石灰水中，反應分兩個階段，先是CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O，再是CaCO3＋CO2＋H2O===Ca2＋＋2HCO－3，對應溶液的導電性先減弱，再增強，圖像D正確。
答案：D
6．有一瓶無色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl －、SO2－4、HCO－3、MnO－4離子中的幾種。為確定其成分，做如下實驗：
①取部分溶液，加入適量Na2O2固體，產生無色無味的氣體和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；
②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀產生。
下列推斷正確的是(　　)
A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－
B．可能有Al3＋、Mg2＋、HCO－3
C．肯定無NH＋4、 MnO－4、SO2－4
D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO2－4
解析：MnO－4為紫色，肯定不存在；①加入適量Na2O2固體，產生無色無味的氣體，說明不含NH＋4，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解，說明一定有Al3＋、Mg2＋，Al3＋與HCO－3不共存，則不含HCO－3，②說明一定含SO2－4，溶液中一定含有的離子為：Al3＋、Mg2＋、 SO2－4。
答案：D
7．(2014?福州模擬)足量銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、NO的混合氣體4.48 L(標準狀況)，這些氣體與一定體積 O2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol/L NaOH 溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的體積是60 mL。下列說法不正確的是(　　)
A．參加反應的硝酸是0.5 mL
B．消耗氧氣的體積為1.68 L
C．此反應過程中轉移的電子為0.6 mol
D．混合氣體中含NO2 3.36 L
解析：由60 mL 5 mol/L NaOH溶液使Cu2＋恰好完全沉淀可知參加反應的銅為0.15 mol，此過程轉移的電子為0.3 mol。由氮元素守恒Cu(NO3)2、NO2、NO中氮原子的物質的量之和與參加反應硝酸的物質的量相等，參加反應的硝酸為0.5 mol。根據電子守恒，若將NO2、NO氧化為硝酸消耗的氧氣為0.3 mol÷4×22.4 L/mol＝1.68 L。由元素守恒和電子守恒列方程，可計算出NO2的體積為3.36 L。
答案：C
二、非(本題包括4小題，共58分)
8．(15分)(2014?棗莊質檢)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________________。
(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”飲用水消毒劑，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：4ClO－3＋4H＋=====通電　4ClO2↑＋O2↑＋2H2O，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n?Cl2?n?SO2?范圍為________。
解析：(1)氯氣與水反應的離子方程式為Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO。
(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消石灰反應，化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
(3)陽極發生氧化反應，電極反應式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；陰極發生還原反應，電極反應式為4ClO－3＋4e－＋8H＋===4ClO2↑＋4H2O。
(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2∶5。
(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Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，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，則要使氯氣剩余，即n?Cl2?n?SO2?>1。
答案：(1)Cl2＋H2O H＋＋Cl－＋HClO
(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(3)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
4ClO－3＋4e－＋8H＋===4ClO2↑＋4H2O
(4)2∶5
(5)強氧化性　強氧化性　化合反應　>1
9．(12分)(2010?海南高考)A～G各物質間的關系如下圖，其中B、D為氣態單質。
A??→MnO2①B??→Fe點燃E??→CF和G的混合溶液
C??→MnO2②△D??→Fe，△G
請回答下列問題：
(1)物質C和E的名稱分別為________、________；
(2)可選用不同的A進行反應①，若能在常溫下進行，其化學方程式為________________；若只能在加熱情況下進行，則反應物A應為________；
(3)反應②的化學方程式為_______________________________________________；
(4)新配制的F溶液應加入________以防止其轉化為G。檢驗G溶液中陽離子的常用試劑是________，實驗現象為________________。
解析：由轉化關系圖可推B、D一個是Cl2，一個是O2，E和C反應生成F和G的混合物，可確定B為O2，D為Cl2，則C為濃鹽酸，G為FeCl3，E為Fe3O4，F為FeCl2，根據實驗室制O2的反應條件可知，常溫下發生①，則A為H2O2，加熱條件下發生①，則A為KClO3，為了防止Fe2＋被氧化，在其溶液中常加入鐵屑，Fe3＋的檢驗常用試劑為KSCN，實驗現象為血紅色。
答案：(1)濃鹽酸　四氧化三鐵
(2)2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑　KClO3
(3)MnO2＋4HCl(濃)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(4)鐵粉　KSCN溶液　溶液呈血紅色
10．(15分)(2014?南通質檢)某學生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置。
請回答下列問題：
(1)裝置F中發生反應的離子方程式為_____________________________________
________________________________________________________________________；
(2)B裝置的名稱是_____________________________________________________；
(3)E裝置的作用_______________________________________________________；
(4)裝置C內出現濃厚的白煙并在容器內壁凝結，另一生成物是空氣的主要成分之一。請寫出反應的化學方程式：__________________________________________________；
(5)從裝置C的G處逸出的尾氣中可能含有黃綠色的有毒氣體，如何處理？
________________________________________________________________________。
解析：F、E、D是制取純凈干燥Cl2的裝置，E吸收Cl2中的HCl氣體，D干燥Cl2，B的作用是干燥NH3。(4)C中的白煙是NH4Cl，另一產物則是N2。(5)黃綠色氣體為Cl2，需用堿液吸收。
答案：(1)4H＋＋2Cl－＋MnO2=====△　Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)干燥管　(3)除去氯氣中的氯化氫
(4)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl
(5)在G處連接導管，把尾氣通入盛有燒堿溶液的燒杯中
11．(16分)某同學設計下列實驗，來研究硫酸和硝酸的性質。
實驗一：在一支試管中放入一塊很小的銅片，再加入2 mL濃硫酸，然后把試管固定在鐵架臺上。把一小條蘸有品紅溶液的濾紙放入帶有單孔橡皮塞的玻璃管中。塞緊試管口，在玻璃管口處纏放一團蘸有Na2CO3溶液的棉花。給試管加熱，觀察現象。當試管中的液體逐漸透明時，停止加熱。待試管中的液體冷卻后，將試管中的液體慢慢倒入另一支盛有少量水的試管中，觀察現象。
回答下列問題：
(1)a處反應的化學方程式為________________________________，計算放出112 mL氣體(標準狀況)，轉移電子的物質的量為________________。
(2)試管中的液體反應一段時間后，b處濾紙條的變化為________________________。
待試管中反應停止后，給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙處微微加熱，濾紙條的變化為________________________________________________________________________
________________________。
實驗二：為了證明銅與稀硝酸反應產生一氧化氮，某同學設計了一個實驗，其裝置如下圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去)。A為注射器，B為兩端長短不等的U形管，C是裝有NaOH溶液的燒杯，D處是繞成螺旋狀的銅絲，K1、K2是止水夾。
(1)實驗時，為在D處收集到NO，以便觀察顏色，必須事先在A中吸入一定量的空氣。然后__________K1(“關閉”或“打開”)，從U形管左端注入稀硝酸，當看到________現象可以確定U形管中空氣已被趕盡。
(2)然后給裝置B微微加熱，在裝置D處產生無色氣體，其反應的離子方程式為：
________________________________________________________________________。
(3)如何證明D處聚集的是NO而不是H2?
________________________________________________________________________。
(4)實驗現象觀察完畢，關閉止水夾K1，打開止水夾K2，在重力作用下，U形管右端的紅棕色混合氣體被酸液壓入NaOH溶液中吸收，消除了環境污染。
解析：實驗一：銅與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，此過程中1 mol Cu參加反應生成1 mol SO2，轉移2 mol電子，故生成112 mL SO2氣體(標準狀況)，轉移電子的物質的量為0.01 mol。二氧化硫可漂白品紅溶液，但其漂白作用具有可逆性，加熱又恢復紅色。
實驗二：NO易與氧氣反應，銅與稀硝酸反應制取NO，應排盡裝置內的氧氣。向U形管中加注稀硝酸時應加滿，不留空隙。當收集一定量的氣體后，將注射器中的氣體注入U形管中，氣體的顏色變為紅棕色可確定是NO而不是H2。
答案：實驗一：(1)Cu＋2H2SO4(濃)=====△　CuSO4＋SO2↑＋2H2O　0.01 mol
(2)蘸有品紅溶液的濾紙條褪色　濾紙變紅
實驗二：(1)關閉　U形管右端稀硝酸接觸膠塞
(2)3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(3)打開止水夾K1，把注射器中的空氣壓入U形管中，若觀察到D處氣體變紅棕色，則證明收集的是NO，而不是H2


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