2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第四章非金属及其重要化合物章末综合检测（四）

章末综合检测(四)
(时间：60分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的研究成果获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．氯原子在反应中作催化剂
B．过氧化氯的结构式为O—Cl—Cl—O
C．臭氧分子最终转变成氧气分子
D．过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯
解析：选B。题图中反应历程为①Cl＋O3―→ClO＋O2，②ClO＋ClO―→ClOOCl，③ClOOCl＋日光―→2Cl＋O2。A项，催化剂在反应前后质量和性质都没变；B项，根据图示判断过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl；C项，该过程的总反应为2O33O2；D项，过程②中ClO＋ClO―→ClOOCl，一氧化氯断键形成过氧化氯。
2．通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论，这是化学学习的方法之一。下列对实验现象的解释正确的是(　　)
选项
现象
解释
A
浓硝酸在光照条件下变黄
浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸
B
淀粉­KI溶液中通入适量Cl2，溶液变蓝
Cl2能与淀粉发生显色反应
C
向某溶液中加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
说明该溶液中含有SO
D
向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾
说明浓硫酸具有脱水性
解析：选A。 淀粉­KI溶液中通入适量Cl2，会生成单质碘，淀粉溶液遇单质碘变蓝，B不正确；SO、Ag＋有干扰，C不正确；浓硫酸具有吸水性，且稀释浓硫酸会放出大量热，氯化氢具有挥发性，温度越高，其挥发性越强，D不正确。
3．如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是(　　)

选项
X
收集气体
Y
A
碱石灰
氯化氢
水
B
碱石灰
氨气
水
C
氯化钙
二氧化硫
氢氧化钠
D
氯化钙
一氧化氮
氢氧化钠
解析：选C。A．氯化氢是酸性气体，能和碱性干燥剂碱石灰发生反应，A错误；B．氨气密度小于空气，采用此方法收集氨气时应该是短导管进，长导管出，B错误；C．二氧化硫是酸性气体，能用中性干燥剂氯化钙干燥，二氧化硫的密度大于空气，用向上排空气法收集，且二氧化硫尾气可用氢氧化钠溶液吸收，C正确；D．一氧化氮极易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮，不能用排空气法收集，且一氧化氮尾气不能用氢氧化钠溶液吸收，D错误。
4．用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是(　　)
A．检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀
B．检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀
C．检验试液中的I－：试液深黄色溶液深黄色溶液
D．检验试液中的CO：试液白色沉淀沉淀溶解
解析：选B。A选项中先加入稀硝酸，如果溶液中没有SO而存在SO，硝酸可能将SO氧化成SO，最终也会出现白色沉淀，且无法排除Ag＋的干扰，A选项错误；B选项中先加入足量稀盐酸，可以排除SO、Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在SO，B选项正确；C选项中如果溶液中存在I－，I－具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，碘单质遇淀粉溶液显蓝色，但是C选项中最终溶液没有变蓝色，C选项错误；D选项中如果存在SO，也会出现相同的实验现象，D选项错误。
5．已知一定条件下A、B、C、D之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．若A为Fe，D为氢气，则B一定为酸
B．若A、D为化合物，B为水，则C一定是气体单质
C．若A、B、C、D均为化合物，该反应一定属于复分解反应
D．若A、B、C、D均为“10电子”微粒，且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则D常温下一定呈液态
解析：选D。A．3Fe＋4H2O(g)Fe3O4 ＋4H2，错误。B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，错误。C．若A、B、C、D均为化合物，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，该反应属于氧化还原反应，错误。D．若A、B、C、D均为“10电子”微粒，且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则符合要求的是NH＋OH－NH3↑＋H2O，则D是水，在常温下呈液态，正确。
6．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是(　　)

A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强酸性
B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水，一定可以观察到白色沉淀产生
D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
解析：选D。由“X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑”可推知X为浓硫酸，结合框图分析可推知B为SO2，D为SO3。使蔗糖变黑的现象主要体现浓硫酸的脱水性，A不正确；铁在室温下遇浓硫酸发生钝化，需加热才能发生反应，B不正确；若A为碳单质，则C为CO2，CO2气体过量时，生成碳酸氢钙溶液，观察不到白色沉淀产生，C不正确。
7．有a、b、c、d、e五种气体，现进行下列实验：
(1)a和b混合
气体变红棕色
(2)c和d混合
产生白烟
(3)c和e分别通入少量溴水中
溴水都变成无色透明的液体
(4)b和e分别通入氢硫酸中
都产生淡黄色浑浊
则a、b、c、d、e依次可能是(　　)
A．O2、NO、HCl、NH3、CO2
B．O2、NO、NH3、HCl、SO3
C．NO、O2、NH3、HCl、SO2
D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4
解析：选C。由a和b混合，气体变成红棕色，可知a和b分别为NO和O2中的一种；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c和d分别为NH3和HCl中的一种；c通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e可能为SO2。
8.如图所示装置中，试管内的FeI2溶液中滴有KSCN溶液，实验中控制通入Cl2的速度，试管内先观察到紫色，后观察到红色。下列说法正确的是(　　)

A．若Cl2中含较多HCl，实验过程中会产生倒吸现象
B．通入足量Cl2后，振荡试管，下层变紫色，上层变红色
C．该实验可验证氧化性：Cl2>I2>Fe3＋
D．试管内反应的离子方程式可表示为Fe2＋＋2I－＋Cl2===I2＋Fe3＋＋2Cl－
解析：选B。A项，导管通入CCl4层中，CCl4能起到缓冲作用而不会发生倒吸现象；B项，3Cl2＋2FeI2===2FeCl3＋2I2，振荡后I2由水层转移到CCl4层，故下层溶液呈紫色，上层溶液中Fe3＋遇KSCN变红色；C项，由实验现象及发生的反应知氧化性：Cl2>Fe3＋＞I2；D项，电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2I2＋2Fe3＋＋6Cl－。
9．下列检验方法不合理的是(　　)
选项
实验
检验方法
A
向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，制备胶体
用可见光束照射
B
确认铜与浓硫酸反应生成CuSO4
将反应后溶液转入盛有水的烧杯中
C
区分AgNO3溶液和Al2(SO4)3溶液
分别取少量溶液，滴加BaCl2溶液
D
证明氯水中起漂白作用的不是Cl2
用CCl4充分萃取，将红布条分别浸入分层后的溶液中
解析：选C。A．向沸腾的蒸馏水中滴加几滴饱和的FeCl3溶液，当液体变为红褐色时，就制备得到氢氧化铁胶体，胶体可以使光线发生散射作用，故能够发生丁达尔效应，而溶液不可以，因此可用于鉴别胶体，正确。B．Cu与浓硫酸混合加热发生反应产生硫酸铜、二氧化硫和水，硫酸铜在水溶液中呈现蓝色，因此可鉴定硫酸与铜发生了反应，正确。C．滴加BaCl2溶液后，BaCl2分别与AgNO3和Al2(SO4)3反应生成AgCl和BaSO4沉淀，二者都是白色的，因此不能鉴别二者，错误。D．把红布条浸入经四氯化碳萃取后的溶液中，不能使干燥的红布条褪色，证明氯水中起漂白作用的不是Cl2，而是氯气与水反应产生的HClO，正确。
10．一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2＋和SO)加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，则V可能为(　　)
A．9.0 L　　　　　　　 B．13.5 L
C．15.7 L D．16.8 L
解析：选A。若混合物全是CuS，其物质的量为12.0/80＝0.15 (mol)，转移电子数为 0.15×8＝1.2 (mol)。收集到的两种气体体积相等，则二者物质的量相等，设NO、NO2均为x mol，由转移电子数守恒得3x＋x＝1.2，计算得x＝0.3，此时气体体积V＝0.6×22.4＝13.44(L)；若混合物全是Cu2S，其物质的量为0.075 mol，转移电子数为 0.075×10＝0.75(mol)，同理，设NO、NO2均为y mol, 3y＋y＝0.75，计算得y＝0.187 5，气体体积V＝0.375×22.4＝8.4(L)，则V在8.4～13.44 L之间，因此选A。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
11．(12分)金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。
(1)一定条件下，Na与CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为________。推测该反应的类型为________。
A．分解反应 B．置换反应
C．氧化还原反应 D．离子反应
(2)已知：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。在高温电炉中碳和SiO2反应可制得SiC，同时生成CO，其粗产品中杂质为Si和SiO2。
①写出电炉中所发生反应的化学方程式：__________________________________，每有1 mol SiC生成时，转移电子的物质的量为________。
②现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤得SiC固体11.4 g，滤液稀释到1 L，则硅酸盐的物质的量浓度为____________。
(3)下列关于金刚石、SiC和单质Si的说法不正确的是__________。
A．金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料
B．金刚石和石墨、晶体硅和无定形硅分别互为同素异形体
C．金刚石和单质硅都是良好的半导体材料
D．金刚石、SiC和Si晶体结构类似
解析：(1)根据信息判断两者反应后的产物为氯化钠和金刚石，该反应既属于置换反应，又属于氧化还原反应。氯化钠和金刚石均不溶于四氯化碳，因此要将四氯化碳从反应体系中分离，应该用过滤的方法。
(2)①根据信息可写出反应的化学方程式：SiO2＋3CSiC＋2CO↑，根据碳元素的化合价的升降可推知每有1 mol SiC生成，转移电子的物质的量为4 mol。
②粗产品中能与氢氧化钠反应的是硅和二氧化硅，产物都有硅酸钠，而硅和氢氧化钠反应还有氢气生成，由生成氢气的量和固体物质减少的量可以确定粗产品中硅和二氧化硅的量，根据硅元素守恒可以确定稀释后硅酸钠的浓度。
(3)金刚石不导电，不是半导体材料，C不正确。
答案：(1)过滤　BC
(2)①SiO2＋3CSiC＋2CO↑　4 mol
②0.17 mol·L－1　(3)C
12．(13分)为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。

(1)气体发生装置A产生的气体是________。
(2)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量，某小组同学准备了以下试剂：
①氯化铁溶液　②氯化亚铁溶液　③硫氰化钾溶液
④苯酚溶液　⑤品红溶液　⑥酸性高锰酸钾溶液
a．若Cl2过量：取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)的试管内，再加入________(选填一个序号)试剂，实验现象是_________________________。
b．若SO2过量：取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)的试管内，实验现象是_____________________________________________________________________。
(3)另一小组设计如图所示的装置图(夹持和加热装置略去)，分别研究SO2和Cl2的性质。

①若从左端分别通入SO2和Cl2，装置A中观察到的现象是否相同？________(填“相同”或“不相同”)；
②若装置B中装有5.0 mL 1.0 mol·L－1碘水，当通入足量Cl2完全反应后，共转移了5.0×10－2 mol电子，该反应的化学方程式为_____________________________。
(4)若由元素S和O组成－2价酸根离子X，X中S和O的质量比为4∶3；当Cl2与含X的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式：_______________________________________。
解析：(1)气体发生装置B产生的气体经过饱和食盐水后才进入装置，说明气体发生装置B产生的气体是Cl2，气体发生装置A产生的气体是SO2。
(2)a.若Cl2过量：取适量D中溶液滴加至盛有氯化亚铁溶液的试管内，再加入硫氰化钾溶液(或苯酚溶液)，溶液呈红色(或紫色)；
b．若SO2过量：取适量D中溶液滴加至盛有酸性高锰酸钾溶液的试管内，溶液变成无色。
答案：(1)SO2　(2)a.②　③(或④)　溶液呈红色(或紫色)　b．⑥　溶液变成无色
(3)①相同　②5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
(4)S2O＋Cl2＋H2O===SO＋S↓＋2Cl－＋2H＋
13．(12分)海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是________。
A．Cl2 B．淡水
C．烧碱 D．粗盐
(2)下图是从海水中提取镁的简单流程。

工业上常用于沉淀 Mg2＋的试剂A的名称是________，Mg(OH)2转化为MgCl2的离子方程式是_____________________________________________________________________。
(3)海水经蒸发浓缩析出NaCl晶体后的溶液成为卤水，卤水中含有NaBr等无机盐，某实验小组同学设计如下实验流程，模拟工业上从卤水中提取工业溴。

①操作Ⅰ中所涉及到的离子反应方程式为___________________________________。
操作Ⅱ中所涉及到的化学反应方程式为_____________________________________。
②操作Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中还应解决的主要问题是_________________________________。
③该实验小组的同学通过实验发现，如果用未经浓缩的海水直接与Cl2反应，生成的Br2的量会大幅度降低，请你根据所学知识分析原因：________________________________。
解析：(1)电解饱和氯化钠溶液得到烧碱、氢气、氯气，有新物质生成属于化学变化，故A、C错误；海水经蒸馏等物理方法可以得到淡水，故B正确；海水经太阳暴晒，蒸发水分后即得粗盐，不需要化学变化就能够从海水中获得，故D正确。
(2)工业上常用石灰乳或氧化钙沉淀Mg2＋；氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁和水，反应的离子方程式为Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O。
(3)①从图中可以分析得到操作Ⅰ为氯气把溶液中的Br－氧化为Br2，操作Ⅱ为SO2与Br2反应生成HBr和H2SO4。
②操作Ⅱ中使用了SO2，SO2 与Br2反应生成HBr和H2SO4两种强酸，故在生产过程中还要考虑酸对设备的严重腐蚀。
③由于未经浓缩的海水中含有大量的水，氯气会与水反应造成原料的浪费，使生成的Br2的量大幅度降低。
答案：(1)BD　(2)石灰乳(或氧化钙)　2H＋＋Mg(OH)2===Mg2＋＋2H2O
(3)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4
②反应产生大量的酸，酸会严重腐蚀设备
③氯气会与水反应，影响实验
14．(13分)利用下图装置，进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O的反应，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。

(1)仪器a的名称为____________，仪器b中装入的试剂可以是______________。
(2)按正确的气流方向连接装置顺序为____________________(填序号，装置可重复使用)。
(3)装置C的作用：__________________________________________。
(4)实验结束时，应首先________(填序号); 这样做的原因是_____________________。
Ⅰ.熄灭装置A的酒精灯
Ⅱ.停止从a中滴加液体
(5)若金属氧化物为CuO，反应的化学方程式为______________________________。
(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为m g，完全反应后，测得生成水的质量为n g，则M的相对原子质量为________________(用含x、y、m、n的式子表示)。
(7)某同学仔细分析上述装置后认为仍存在缺陷，你认为该如何改进？____________。
解析：(1)仪器a的名称为分液漏斗，用来盛放和滴加液体，a中试剂是浓氨水，仪器b中加入的是氢氧化钠固体或生石灰或碱石灰，滴入浓氨水后固体溶解放热使一水合氨分解生成氨气。(2)从发生装置中出来的氨气带有水蒸气，必须干燥，故B接D，D接A，吸收反应生成的水用装置D，最后空气中的水不能进入装置D，所以需要装置C，按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC。(3)装置C可以吸收未反应的NH3，同时防止空气中的水蒸气进入。(4)实验结束时应首先熄灭装置A的酒精灯，再停止从a中滴加液体，使反应产生的水蒸气全部赶出，被碱石灰吸收。(5)若金属氧化物为CuO，反应的化学方程式为2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O。(6)若实验中准确称取金属氧化物的质量为m g，完全反应后，测得生成水的质量为n g，
MxOy　～　yH2O
xM＋16y　 18y
m g　　　 n g
M＝，则M的相对原子质量为。(7)题中装置仍存在缺陷，应该在尾气吸收装置的浓硫酸前加安全瓶防倒吸。
答案：(1)分液漏斗　NaOH固体(或生石灰或碱石灰)
(2)BDADC
(3)尾气处理，吸收未反应的NH3，同时防止空气中的水蒸气进入
(4)Ⅰ　使反应产生的水蒸气全部被碱石灰吸收
(5)2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O
(6)
(7)在尾气吸收装置的浓硫酸前加安全瓶防倒吸