(通用版)高考化学二轮复习专题测试三非金属元素及其化合物(含解析)

专题测试(三)　非金属元素及其化合物

1．下列对非金属元素(除稀有气体元素外)的相关判断正确的是(　　)

①非金属元素都是主族元素　②单质在反应中都只能作氧化剂　③氢化物常温下都是气态，所以都叫气态氢化物　④氧化物常温下都可以与水反应生成酸　⑤非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价　⑥氧化物都能与碱反应生成盐和水

A．①⑤       B．①⑤⑥      C．②④⑥     D．③⑤⑥

答案　A

解析　①非金属元素(除稀有气体元素外)都是主族元素，正确；②H2可在反应中作还原剂，错误；③H2O常温下为液体，错误；④CO、NO、SiO2常温下既不溶于水，也不与水反应，错误；RO中R一定呈现正价，⑤正确，⑥CO、NO都不能与碱反应生成盐和水，错误。A正确。

2．已知适当条件下＋7、＋6、＋4价锰的化合物都能将浓盐酸氧化成Cl2且自身均被还原为MnCl2。将6.32 g KMnO4粉末加热一段时间后收集到0.112 L气体(标准状况，下同)，再将剩余固体与足量的浓盐酸混合后加热，又收集到V L Cl2，下列说法正确的是(　　)

A．V＝2.24

B．参加反应的HCl为0.18 mol

C．生成Cl2时的离子方程式：2MnO＋16H＋＋10Cl－2Mn2＋＋8H2O＋5Cl2↑

D．6.32 g KMnO4粉末若直接与足量浓盐酸反应可得到2.24 L Cl2

答案　D

解析　6.32 g KMnO4为0.04 mol，因最终锰转化为Mn2＋，转化中锰元素共应获得0.2 mol电子，因开始生成的O2为0.005 mol，氧元素失去的电子为0.02 mol，生成1 mol Cl2需要转移2 mol电子，故还可以生成Cl2(0.2 mol－0.02 mol)/2＝0.09 mol，体积为2.016 L，A错误；被氧化的HCl为0.18 mol，还有一部分Cl－以KCl、MnCl2的形式存在，B错误；还有MnO2、K2MnO4两种物质参与反应，C错误；因KMnO4直接与盐酸反应时最终会获得0.2 mol电子，故生成的氯气为0.1 mol，体积为2.24 L，D正确。

3．已知甲、乙、丙三种物质均含有同一种中学常见的元素X，其转化关系如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．若A为硝酸，X为金属元素，则甲与丙反应可生成乙

B．若乙为NaHCO3，则丙一定是CO2

C．若A为NaOH溶液，X为短周期的金属元素，则乙一定为白色沉淀

D．若A为金属单质，乙的水溶液遇KSCN溶液变红，则甲可能为非金属单质

答案　B

解析　若A为硝酸，X为金属元素，则甲为Fe，乙为Fe(NO3)2，丙为Fe(NO3)3，Fe和Fe(NO3)3反应生成Fe(NO3)2，A正确；若乙为NaHCO3，则甲为CO2，A为NaOH，丙为Na2CO3，B错误；若A为NaOH溶液，X为短周期的金属元素，则甲为铝盐，乙为Al(OH)3，丙为NaAlO2，C正确；甲为Cl2，A为Fe时，乙为FeCl3，丙为FeCl2，符合图示转化关系，D正确。

4．下列各组物质中，不能满足下图一步转化关系的选项是(　　)

答案　C

解析　从转化关系来看，X、Y、Z之间符合X→Y→Z→X，逐项验证。若X为Mg，在加热或燃烧时可以生成MgO，MgO与HCl反应生成MgCl2，电解熔融MgCl2得到Mg，A正确；同理，可以判断B、D正确；C中SiO2不溶于水，不能直接生成H2SiO3，制备H2SiO3一般用可溶性的硅酸盐与酸反应，C错误。

5．下列有关实验原理或操作正确的是(　　)

A．用干燥的pH试纸鉴别SO2和Cl2两种气体

B．盐酸滴定氨水时，用甲基橙作指示剂

C．实验室用图1装置制备并收集少量的NO2

D．实验室用图2装置除去H2中混有的少量NH3

答案　B

解析　检验气体性质时试纸需润湿，否则无法检验，A错误；不能用排水法收集NO2气体，C错误；若U形管中盛装液态干燥剂，将导致气体无法通过，D错误。

6．碳与浓硫酸共热产生的气体X和铜与浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法不正确的是(　　)

A．洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡

B．在Z导管出来的气体中有二氧化碳

C．洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡

D．在Z导管口有红棕色气体出现

答案　A

解析　碳与浓硫酸共热产生的气体X是CO2和SO2，铜与浓硝酸反应产生的气体Y是NO2。而NO2溶于水生成硝酸和NO，硝酸能氧化SO2生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀。在酸性溶液中，不能生成BaCO3沉淀，A错误。

7．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是(　　)

A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同

B．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡

C．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素

D．“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质

答案　B

解析　氨水中的微粒有NH3·H2O、H2O、NH3三种分子和NH、OH－、H＋三种离子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和Cl－、ClO－、H＋、OH－四种离子，所以微粒的种类、数目均不相同，A错误；氨水没有漂白性，不能漂白有机色素，C错误；“两水”的变质原因不相同，氨水因挥发而“变质”，而氯水主要因HClO分解而变质，D错误。

8．(2018·郑州一测)在给定条件下，下列物质间转化均能实现的是(　　)

答案　B

解析　硫单质点燃生成二氧化硫，不会直接生成SO3，A项错误；NO不溶于水，不能直接转化为HNO3，C项错误；Cu与S加热生成Cu2S，而非CuS，D项错误。

9．(2018·湖南岳阳县一中测试)在含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通入Cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是(　　)

A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－

C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－

D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－

答案　B

解析　还原性：Fe2＋>Br－，通入Cl2，依次发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。当≤时，只氧化Fe2＋；当≥时，Fe2＋和Br－完全被氧化；当<<时，Fe2＋完全被氧化，Br－部分被氧化。x＝0.4a，＝0.4<，只氧化Fe2＋，A项正确；x＝0.6a，＝0.6，在～之间，Fe2＋完全被氧化，Br－部分被氧化，B项错误；x＝a，＝1，在～之间，Fe2＋完全被氧化，Br－部分被氧化，a mol Fe2＋被氧化消耗0.5a mol Cl2，剩余0.5a mol Cl2可与a mol Br－反应，则反应的离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－，C项正确；x＝1.5a，Fe2＋和Br－恰好完全被氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－，D项正确。

10．在同温同压下用排气法收集NH3、HCl进行喷泉实验(如图)，其中图1中的烧瓶内收集满了NH3，图2中的烧瓶HCl气体没有收集满，下列说法错误的是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)(　　)

A．溶质的物质的量浓度均为1/Vm mol·L－1

B．溶质质量分数相同

C．引入喷泉实验的方法可以相同

D．图1、图2中喷泉的颜色分别为蓝色、红色

答案　B

解析　由于实验中得到的溶液的体积与溶解了气体的体积相同，设溶解的气体体积为V L，则气体物质的量为V/Vm mol，气体物质的量浓度为 ＝1/Vm mol·L－1，A正确；因两种气体的摩尔质量不同，故质量分数不可能相同，B错误；因实验所用装置构造相同，均可采取打开止水夹挤压胶头的方法引发实验，C正确；石蕊遇碱性溶液呈蓝色，遇酸性溶液呈红色，D正确。

11．甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去，箭头表示一步转化)。下列各组物质中，不满足图示转化关系的是(　　)

A．①③     B．②③      C．②④    D．①④

答案　A

解析　①4NH3＋5O24NO＋6H2O，NO和水不反应，不能实现转化，错误；②3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2,3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O，能实现转化，正确；③Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，丙不能直接转化为甲，不能实现转化，错误；④2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na＋O2Na2O2，能实现转化，正确。

12．(2018·山西五校三联)我国有广阔的海上疆域，海水综合利用要符合可持续发展的要求，其联合工业体系(部

分)如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．从苦卤中制溴和制盐的过程中都存在氧化还原反应

B．海水淡化的方法中，以日光为能源的蒸馏法最符合可持续发展的要求

C．海水制镁过程中用到的沉淀剂是石灰乳

D．氯碱工业的产品可用于生产盐酸、漂白液等

答案　A

解析　A项，海水制盐没有发生化学变化，错误；B项，以日光为能源蒸馏不需要消耗额外的能量，正确；C项，海水制镁过程中利用石灰乳生成Mg(OH)2沉淀，正确；D项，氯碱工业得到的Cl2可用于生产盐酸和漂白液等，正确。

13．工业上利用空气吹出法提取溴的部分流程如图所示：

下列说法错误的是(　　)

A．第②步中可以采用纯碱溶液，发生的反应是3Br2＋6CO＋3H2O===5Br－＋BrO＋6HCO

B．第③步需加入氧化性酸，才能将Br－氧化为Br2

C．B溶液颜色要比A溶液深

D．第④步采用的是蒸馏的方法

答案　B

解析　根据流程可知，第②步生成Br－和BrO，因此离子反应方程式为3Br2＋6CO＋3H2O===5Br－＋BrO＋6HCO，A项正确；加入稀硫酸，5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O，B项错误；B溶液中含有Br2，溶液显黄色或橙色，A溶液中溴以Br－形式存在，是无色的，C项正确；利用熔沸点不同，进行蒸馏提纯溴单质，D项正确。

14．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的不可能是(　　)

A．N2与NO2的混合气体

B．O2与NO2的混合气体

C．NO与NO2的混合气体

D．NO2一种气体

答案　A

解析　N2和水不反应且不溶于水，试管内不能完全被水充满，故选A；O2与NO2的混和气体可在溶液中发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，试管内能完全被水充满，故B、D不选；NO与NO2的混和气体，当向试管内鼓入氧气后，可在溶液中发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，试管内能完全被水充满，故C不选。

15．(2018·浙江名校协作体联考)如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是(　　)

A．反应①说明SO2具有氧化性，反应②说明SO2具有酸性

B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，则反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2

C．反应③④⑤均属于氧化还原反应

D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2

答案　D

解析　A项，反应①中先变蓝后褪色，说明KIO3先转化为I2后转化为I－，SO2体现还原性，错误；B项，根据元素守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，错误；C项，反应④不是氧化还原反应，错误；D项，利用反应②④，可以吸收SO2并回收利用，正确。

16．(2018·广东深圳第一次调研)二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体，沸点为11 ℃，可用于处理含硫废水。某小组在实验室中探究ClO2与Na2S的反应。回答下列问题：

(1)ClO2的制备

已知：SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2NaHSO4

①装置A中反应的化学方程式为______________________________。

②欲收集干燥的ClO2，选择图甲中的装置，其连接顺序为a→______________________(按气流方向，用小写字母表示)。

③装置D的作用是________________。

(2)探究ClO2与Na2S的反应

将上述收集到的ClO2用N2稀释以增强其稳定性，并将适量的稀释后的ClO2通入图乙所示装置中充分反应，得到无色澄清溶液。一段时间后，通过下列实验探究Ⅰ中反应的产物。

④ClO2与Na2S反应的离子方程式为____________________________。用于处理含硫废水时，ClO2相对于Cl2的优点是__________________________________________________________________(任写一条)。

答案　(1)①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

②g→h(或h→g)→b→c→e→f→d

③冷凝并收集ClO2

(2)①SO2

②生成白色沉淀

③加入足量稀硝酸酸化的硝酸银溶液

④8ClO2＋5S2－＋4H2O===8Cl－＋5SO＋8H＋　ClO2除硫效果彻底(效果好)，氧化产物硫酸根稳定；ClO2在水中的溶解度大；剩余的ClO2不会产生二次污染；均被还原为Cl－时，等物质的量的二氧化氯得到的电子数是氯气的2.5倍(答案合理即可)

解析　(1)装置A中浓硫酸与Cu在加热条件下发生氧化还原反应生成SO2，同时生成CuSO4和H2O；利用题中信息可知在装置B中制备ClO2，装置D中冰水可使ClO2凝结为液态，并可用于收集ClO2，装置C为尾气处理，吸收未反应的SO2，同时还可防止倒吸，为防止装置B中液体倒吸进入装置A，需在装置A、B间连接装置E，故装置的连接顺序为：a→g→h(或h→g)→b→c→e→f→d。

(2)①品红始终不褪色说明无SO2生成。②若有SO生成，则加入Ba(OH)2 后必会有白色沉淀生成。③加入足量Ba(OH)2后使SO完全沉淀，此时要证明上层清液中含有Cl－，则应加入硝酸酸化的AgNO3 溶液。④由上述探究可知S2－被氧化为SO，ClO2被还原为Cl－，结合电荷守恒、原子守恒可知Ⅰ中反应的离子方程式为8ClO2＋5S2－＋4H2O===8Cl－＋5SO＋8H＋；结合此反应和ClO2的性质可知，利用ClO2除硫效果好，得到的产物稳定，且ClO2的溶解度大，剩余后也不会逸出造成二次污染，同时均被还原为Cl－时，等物质的量的ClO2得电子数是Cl2的2.5倍。

17．氮化硅可用作高温陶瓷复合材料，在航空航天、汽车发动机、机械等领域有着广泛的应用。由石英砂合成氮化硅粉末的路线如图所示。

其中—NH2中各元素的化合价与NH3相同。

请回答下列问题：

(1)石英砂不能与碱性物质共同存放，以NaOH为例，用化学方程式表示其原因：________________________________________________________________________。

(2)图示①～⑤的变化中，属于氧化还原反应的是________。

(3)SiCl4在潮湿的空气中剧烈水解，产生白雾，军事工业中用于制造烟雾剂。SiCl4水解的化学方程式为____________________________________________________________。

(4)在反应⑤中，3 mol Si(NH2)4在高温下反应可得1 mol 氮化硅和8 mol A气体，则氮化硅的化学式为__________。

(5)高温下，SiCl4与B和C两种气体也能反应生成氮化硅，B和C两种气体在一定条件下化合生成A。写出SiCl4与B和C两种气体反应的化学方程式__________________________________。

答案　(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O　

(2)①②

(3)SiCl4＋3H2O===4HCl↑＋H2SiO3↓

(4)Si3N4

(5)3SiCl4＋2N2＋6H2Si3N4＋12HCl

解析　(1)石英砂不能与碱性物质共同存放的原因是SiO2与碱性物质可以发生反应。

(2)反应①是石英砂与焦炭发生氧化还原反应，反应②是硅单质与Cl2反应，也是氧化还原反应。

(3)SiCl4水解可以看成Si结合4个OH－生成H4SiO4，H4SiO4不稳定，易失水生成H2SiO3，Cl－结合H＋生成HCl。

(4)氮化硅的化学式可通过题目信息，运用质量守恒求得。

(5)结合题给信息，SiCl4与N2、H2反应可得到Si3N4和HCl。

18．Ⅰ.某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验，实验装置如图所示：

实验步骤：

①先连接好装置，检验气密性，加入试剂；

②加热A试管直到B中品红溶液褪色，熄灭酒精灯；

③将Cu丝上提离开液面。

(1)装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________。

(2)拆除装置前，不需打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是________________________。

(3)若将B中品红溶液换成溴水，通入一段时间后溴水褪色，这说明了二氧化硫具有漂白性，你是否同意这个观点？________(填“同意”或“不同意”)，说明理由：

________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。

Ⅱ.以浓硫酸、浓硝酸、粗铜、水和空气为原料可制得硫酸铜晶体。其过程如图所示：

回答下列问题：

(4)配平在滤液(Ⅲ)中发生反应的化学方程式：

________NOx＋________H2O＋________O2===________HNO3

(5)写出制取硫酸铜的总反应方程式： ________________________________。

(6)在上述生产过程中，被循环使用的物质是________。

答案　Ⅰ.(1)2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O

(2)从D管口向A中大量鼓气

(3)不同意　SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO

Ⅱ.(4)4　2　(5－2x)　4

(5)2H2SO4(浓)＋2Cu＋O22CuSO4＋2H2O

(6)硝酸

解析　Ⅰ.(1)装置A中发生铜与浓硫酸的反应。

(2)试管A停止加热以后，从D管口向A中大量鼓气，使装置中残留气体完全进入B、C中被吸收。

(3)不同意，因为二氧化硫与溴水发生氧化还原反应也会使溴水褪色，体现的是SO2的还原性。

Ⅱ.(4)根据化合价升降相等，O2从0价降低到－2价，化合价降低4，NOx中N元素为＋2x价，升高到＋5价，化合价升高5－2x，所以二者最小公倍数为4(5－2x)，再根据原子守恒配平其他物质。

(5)由图示可知，反应物为浓硫酸、粗铜和空气中的氧气，再根据氧化还原配平方法配平化学方程式。

(6)由(4)可知，反应中加入的浓硝酸生成NOx，NOx与氧气和水又生成硝酸，所以硝酸为被循环使用的物质。

19．Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如下。

已知：Ⅰ.气体A可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。

Ⅱ.pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。

回答下列问题：

(1)沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，其目的是___________________________________________________________。

(2)吸收塔中的原料B可以选用________(填字母序号)。

a．NaCl溶液　　b．Na2CO3溶液　　c．Na2SO4溶液

(3)某小组同学用下图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。

①使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是________________________________。装置B的作用是______________________。

②C中制备Na2S2O3发生的连续反应的化学方程式有Na2S＋H2O＋SO2===Na2SO3＋H2S、____________________和__________________。

(4)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程式为______________________________。

答案　(1)使固体与气体充分接触，加快反应速率

(2)b

(3)①该反应的实质是H＋与SO反应，70%的硫酸中含水较多，c(H＋) 和c(SO)都较大，生成SO2速率更快　防止倒吸

②2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O(或2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O)　Na2SO3＋SNa2S2O3

(4)FeS2＋2HCl===FeCl2＋H2S↑＋S↓

解析　(1)块状固体粉碎后增大了接触面积，加快了反应速率。

(2)气体A主要成分是SO2，能与Na2CO3溶液反应，与另两种物质都不反应。

(3)①反应的实质是“强酸制弱酸”，浓硫酸中水很少，则c(H＋)少，同时不能溶解较多的亚硫酸钠固体产生SO。A中产生的气体在C中反应后，A中压强减小，C中的液体容易发生倒吸，则装置B就是安全瓶。②H2S和SO2能发生氧化还原反应；SO2溶于水生成的H2SO3也能与H2S反应；前两个反应生成的硫单质能与Na2SO3反应生成Na2S2O3。

(4)FeS2中的硫是－1价，在盐酸中发生自身氧化还原反应，生成H2S和S。