高中化学非金属元素及其化合物的练习题
非金属元素及其化合物是化学学习中的重点的内容,下面百文网的小编将为大家带来非金属和其化合物的练习题的介绍,希望能够帮助到大家。
高中化学非金属元素及其化合物的练习题和答案
1.(2011•宁德模拟)对于下列事实的解释错误的是()
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
C.常温下,浓硝酸可以用铝罐贮存,说明铝与浓硝酸不反应
D.浓硫酸常温下与铜不反应,加热时才能发生反应
解析:常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,故浓硝酸可以用铝罐贮存。
答案:C
2.有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液,某同学进行如下实验:取少量此溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。下列有关此实验的结论正确的是()
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
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.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
解析:NaSO3具有还原性,放置在空气中易被氧化为Na2SO4,取少量溶液加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,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,此时沉淀为BaSO4;因BaSO3、BaSO4都是白色沉淀,并且硝酸可以将BaSO3氧化成BaSO4,故此实验不能确定Na2SO3溶液是否部分被氧化,故A、B、C项错误,D项正确。
答案:D
3.(2010•临沂模拟)下列有关化学知识在生产、生活中应用的叙述正确的是()
①工业上合成新型氮化硅(Si3N4)陶瓷需要在高温、空气气氛中进行②钢铁制品锈蚀主要是因为钢铁中含有碳而发生原电池反应,因此生铁炼钢时要尽可能完全除去生铁中的碳③海水淡化和工业生产及生活废水的再生利用,是解决缺水问题的有效途径④高铁酸钠(Na2FeO4)和Cl2O都能作净水剂,其原理完全相同⑤**罐泄漏时,可将其移入水塘中,并向水塘中加入生石灰
A.①②③ B.②④
C.③④⑤ D.③⑤
解析:①:合成Si3N4陶瓷应隔绝空气;②:若将生铁中的碳全部除去,得到纯铁,其机械性能远远低于铁合金;④:Na2FeO4作净水剂有两个作用:一是+6价的铁具有极强的氧化性,从而起到杀菌消毒效果,同时其被还原为+3价铁,Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,吸附水中的悬浮物,而Cl2O作净水剂时,只是起到杀菌消毒效果;⑤:Cl2能与Ca(OH)2溶液反应而被除去。
答案:D
4.X、Y、Z是三种常见的单质,甲、乙 是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是:()
选项 X Y Z 甲 乙
A H2 Si Cl2 SiCl4 HCl
B Mg C O2 CO2 MgO
C Zn Fe Cl2 FeCl2 ZnCl2
D O2 N2 H2 NH3 H2O
解析:解答本题时,可将选项代入框图逐一验证,因为Fe与Cl2反应生成的是FeCl3而不是FeCl2,所以C项不符合。
答案:C
5.(2010•全国卷Ⅱ)A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体,它们均由短周期元素组成,具有如下性质:
①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C、D、H不能使湿润的石蕊试纸变色;
②A和I相遇产生白烟;
③B和E都能使品红溶液褪色;
④将红热的铜丝放入装有B的瓶中,瓶内充满棕黄色的烟;
⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中,镁条剧烈燃烧,生成白色粉末,瓶内壁附着黑色颗粒;
⑥C和D相遇生成红棕色气体;
⑦G在D中燃烧可以产生E和H2O;
⑧将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟,瓶内壁出现油状液滴并产生A。
回答下列问题:
(1)A的化学式是________________,②中烟雾的化学式是________________;
(2)④中发生反应的化学方程式是_______________________________________;
(3)⑤中发生反应的化学方程式是__________________________________________;
(4)C的化学式是________,D的化学式是________;
(5)⑦中发生反应的化学方程式是______________________________________;
(6)H的化学式是________。
解析:本题考查常见气体的化学性质,意在考查考生能否将常见气体归纳,形成知识网络,达到灵活运用的能力。根据I气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,可以确定I是NH3;根据I与A相遇可以产生白烟,确定A是HCl;B、E具有漂白性,可推测为Cl2和SO2,其中B与铜丝反应有棕黄色的烟生成,确定B是Cl2,E是SO2;镁条在F中燃烧有白色固体和黑色固体生成,确定是CO2与Mg的反应,则F是CO2;C和D相遇有红棕色气体生成,说明C和D可能是O2和NO,G在D中燃烧生成SO2(E)和H2O,根据质量守恒定律可以确定G为H2S,D为O2,则C是NO;再根据B(Cl2)与H混合,有油状液滴和A(HCl)生成,确定H是CH4。
答案:(1)HClNH4Cl
(2)Cu+Cl2=====点燃CuCl2
(3)2Mg+CO2=====点燃2MgO+C
(4)NOO2
(5)2H2S+3O2=====点燃2H2O+2SO2
(6) CH4(其他合理答案也给分)
(限时45分钟,满分100分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.(2011•广安调研)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是()
A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C.反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑中,Si为还原剂,NaOH和H2O为氧化剂
D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
解析:粗硅提纯涉及的反应:Si+2Cl2=====高温SiCl4、SiCl4+2H2=====高温Si+4HCl都是氧化还原反应,B错误;硅与氢氧化钠溶液反中NaOH既不是氧化剂,也不是还原剂,只是反应物,起氧化作用的只是水,C错误;硅能与**反应,但不能与盐酸反应,D错误。
答案:A
2.下列有关说法正确的是()
A.SO2、漂白粉、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色,其原理相同
B.用蒸馏水将红色石蕊试纸润湿,可用于检验氨气
C.某失去标签的试剂,开盖后冒白雾,用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近有白烟生成,说明该试剂为浓盐酸
D.浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低,其原理相同
解析:SO2漂白是利用其与有色物质化合,生成不稳定的无色物质,漂白粉、过氧化钠漂白是利用其强氧化性,破坏有色物质的结构,而活性炭使红墨水褪色,是由于活性炭具有吸附性,将有色物质吸附在活性炭的表面,故漂白原理不同,A项错误;C项也可能是浓硝酸;浓硫酸浓度降低的原因是由于吸水,而浓盐酸浓度降低的原因是由于氯化氢气体的挥发,所以两者不能用同一原理解释,D项错误。
答案:B
3.(2011•山东师大附中模拟)下列各物质中,不能按 (“→”表示一步完成)关系相互转化的是()
选项 a b c
A Fe FeCl3 FeCl2
B Cl2 NaClO NaCl
C Si SiO2 Na2SiO3
D HNO3 NO NO2
解析:Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3,FeCl3溶液与铁粉反应生成FeCl2,铝能从FeCl2溶液中置换出铁单质,A项可以;Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO,NaClO溶液与SO2反应可生成NaCl,电解NaCl溶液可生成**,B项可以;铜与稀硝酸反应可生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,D项可以;C项Na2SiO3无法直接生成Si,C项错误。
答案:C
4.(2011•银川模拟)A是一种常见的单质,B、C为中学常见的化合物,A、B、C均含有元素X。它们有如下的转化关系(部分产物及反应条件已略去):
下列判断正确的是()
A.X元素可能为Al
B.X元素一定为金属元素
C.反应①和②互为可逆反应
D.反应①和②一定为氧化还原反应
解析:由于A为单质,而A与OH-反应后B、C均含有元素X,说明反应①发生了歧化反应,所以X元素一定为非金属元素,同理②也是氧化还原反应。
答案:D
5.下列实验过程中产生的现象与对应的图形相符的是()
解析:亚硫酸氢钠加入硝酸溶液中,硝酸跟亚硫酸氢钠间可能发生氧化还原反应(生成氮的氧化物和硫酸盐),所以一开始就会有气体产物,图像A中的曲线不能正确反映实际情况。硫化氢通入氯水中,易发生反应:H2S+Cl2===2HCl+S↓,反应一开始溶液的pH会降低,图像B错误。氢氧化钠滴入碳酸氢钡溶液中,一开始就会有沉淀生成,图像C也不正确。CO2通入澄清石灰水中,反应分两个阶段,先是CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O,再是CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO-3,对应溶液的导电性先减弱,再增强,图像D正确。
答案:D
6.有一瓶无色溶液,可能含有K+、Al3+、Mg2+、NH+4、Cl -、SO2-4、HCO-3、MnO-4离子中的几种。为确定其成分,做如下实验:
①取部分溶液,加入适量Na2O2固体,产生无色无味的气体和白色沉淀,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,有白色沉淀产生。
下列推断正确的是()
A.肯定有Al3+、Mg2+、NH+4、Cl-
B.可能有Al3+、Mg2+、HCO-3
C.肯定无NH+4、 MnO-4、SO2-4
D.肯定有Al3+、Mg2+、SO2-4
解析:MnO-4为紫色,肯定不存在;①加入适量Na2O2固体,产生无色无味的气体,说明不含NH+4,再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解,说明一定有Al3+、Mg2+,Al3+与HCO-3不共存,则不含HCO-3,②说明一定含SO2-4,溶液中一定含有的离子为:Al3+、Mg2+、 SO2-4。
答案:D
7.(2011•福州模拟)足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体4.48 L(标准状况),这些气体与一定体积 O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH 溶液至Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH溶液的体积是60 mL。下列说法不正确的是()
A.参加反应的硝酸是0.5 mL
B.消耗氧气的体积为1.68 L
C.此反应过程中转移的电子为0.6 mol
D.混合气体中含NO2 3.36 L
解析:由60 mL 5 mol/L NaOH溶液使Cu2+恰好完全沉淀可知参加反应的铜为0.15 mol,此过程转移的电子为0.3 mol。由氮元素守恒Cu(NO3)2、NO2、NO中氮原子的物质的量之和与参加反应硝酸的物质的量相等,参加反应的硝酸为0.5 mol。根据电子守恒,若将NO2、NO氧化为硝酸消耗的氧气为0.3 mol÷4×22.4 L/mol=1.68 L。由元素守恒和电子守恒列方程,可计算出NO2的体积为3.36 L。
答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(15分)(2011•枣庄质检)饮用水质量是关系人类健康的重要问题。
(1)**是最早用于饮用水消毒的物质,其消毒作用主要是**溶于水后生成了次氯酸,该反应的离子方程式为________________。
(2)写出工业上制取漂白粉的化学反应方程式:_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)ClO2被称为“第四代”饮用水消毒剂,因其高效率,无污染而被广泛使用。制备ClO2是发达国家普遍重视的课题,我国北京永利科技有限公司已用电解法批量生产ClO2。其反应原理为:4ClO-3+4H+=====通电4ClO2↑+O2↑+2H2O,试写出两电极反应式。
阳极:____________________________;
阴极:____________________________。
(4)相同物质的量的**与二氧化氯消毒时转移电子数目之比是________。
(5)采用氧的一种同素异形体给自来水消毒,既提高了消毒效率、安全无副作用,又因为该物质在自然界中存在,对地球生命体起保护伞作用,该物质和**溶于水以及SO2的漂白原理分别是________;________;________。若将**与SO2二者混合,若想使石蕊试液褪色则nCl2nSO2范围为________。
解析:(1)**与水反应的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO。
(2)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,制取漂白粉是利用**与消石灰反应,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(3)阳极发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+;阴极发生还原反应,电极反应式为4ClO-3+4e-+8H+===4ClO2↑+4H2O。
(4)1 mol Cl2消毒时转移电子为2 mol,1 mol二氧化氯消毒时转移电子为5 mol,二者转移电子数之比为2∶5。
(5)根据题中信息,氧气的同素异形体为臭氧,臭氧与**的漂白原理都是利用了其强氧化性,将有机色素氧化,漂白后不可恢复,SO2漂白是利用其与有色物质直接化合,生成不稳定的无色物质,褪色后在一定条件下又能恢复为原来的颜色;**与SO2混合,发生的反应为Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,若二者等物质的量混合,生成物无漂白性,若要使石蕊试液褪色,则要使**剩余,即nCl2nSO2>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)强氧化性强氧化性化合反应>1
9.(12分)(2010•海南高考)A~G各物质间的关系如下图,其中B、D为气态单质。
A――→MnO2①B――→Fe点燃E――→CF和G的混合溶液
C――→MnO2②△D――→Fe,△G
请回答下列问题:
(1)物质C和E的名称分别为________、________;
(2)可选用不同的A进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为________________;若只能在加热情况下进行,则反应物A应为________;
(3)反应②的化学方程式为_______________________________________________;
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是________,实验现象为________________。
解析:由转化关系图可推B、D一个是Cl2,一个是O2,E和C反应生成F和G的混合物,可确定B为O2,D为Cl2,则C为浓盐酸,G为FeCl3,E为Fe3O4,F为FeCl2,根据实验室制O2的反应条件可知,常温下发生①,则A为H2O2,加热条件下发生①,则A为KClO3,为了防止Fe2+被氧化,在其溶液中常加入铁屑,Fe3+的检验常用试剂为KSCN,实验现象为血红色。
答案:(1)浓盐酸四氧化三铁
(2)2H2O2=====MnO22H2O+O2↑KClO3
(3)MnO2+4HCl(浓)=====△MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)铁粉KSCN溶液溶液呈血红色
10.(15分)(2011•南通质检)某学生利用以下装置探究**与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和**的发生装置,C为纯净干燥的**与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________;
(2)B装置的名称是_____________________________________________________;
(3)E装置的作用_______________________________________________________;
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:__________________________________________________;
(5)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?
________________________________________________________________________。
解析:F、E、D是制取纯净干燥Cl2的装置,E吸收Cl2中的HCl气体,D干燥Cl2,B的作用是干燥NH3。(4)C中的白烟是NH4Cl,另一产物则是N2。(5)黄绿色气体为Cl2,需用碱液吸收。
答案:(1)4H++2Cl-+MnO2=====△Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)干燥管(3)除去**中的氯化氢
(4)3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl
(5)在G处连接导管,把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中
11.(16分)某同学设计下列实验,来研究硫酸和硝酸的性质。
实验一:在一支试管中放入一块很小的铜片,再加入2 mL浓硫酸,然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口,在玻璃管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。给试管加热,观察现象。当试管中的液体逐渐透明时,停止加热。待试管中的液体冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中,观察现象。
回答下列问题:
(1)a处反应的化学方程式为________________________________,计算放出112 mL气体(标准状况),转移电子的物质的量为________________。
(2)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为________________________。
待试管中反应停止后,给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热,滤纸条的变化为________________________________________________________________________
________________________。
实验二:为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某同学设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去)。A为注射器,B为两端长短不等的U形管,C是装有NaOH溶液的烧杯,D处是绕成螺旋状的铜丝,K1、K2是止水夹。
(1)实验时,为在D处收集到NO,以便观察颜色,必须事先在A中吸入一定量的空气。然后__________K1(“关闭”或“打开”),从U形管左端注入稀硝酸,当看到________现象可以确定U形管中空气已被赶尽。
(2)然后给装置B微微加热,在装置D处产生无色气体,其反应的离子方程式为:
________________________________________________________________________。
(3)如何证明D处聚集的是NO而不是H2?
________________________________________________________________________。
(4)实验现象观察完毕,关闭止水夹K1,打开止水夹K2,在重力作用下,U形管右端的红棕色混合气体被酸液压入NaOH溶液中吸收,消除了环境污染。
解析:实验一:铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,此过程中1 mol Cu参加反应生成1 mol SO2,转移2 mol电子,故生成112 mL SO2气体(标准状况),转移电子的物质的量为0.01 mol。二氧化硫可漂白品红溶液,但其漂白作用具有可逆性,加热又恢复红色。
实验二:NO易与氧气反应,铜与稀硝酸反应制取NO,应排尽装置内的氧气。向U形管中加注稀硝酸时应加满,不留空隙。当收集一定量的气体后,将注射器中的气体注入U形管中,气体的颜色变为红棕色可确定是NO而不是H2。
答案:实验一:(1)Cu+2H2SO4(浓)=====△CuSO4+SO2↑+2H2O0.01 mol
(2)蘸有品红溶液的滤纸条褪色滤纸变红
实验二:(1)关闭U形管右端稀硝酸接触胶塞
(2)3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)打开止水夹K1,把注射器中的空气压入U形管中,若观察到D处气体变红棕色,则证明收集的是NO,而不是H2