2021年高考化学三轮冲刺《非金属及其化合物》练习三（含答案）

这是一份2021年高考化学三轮冲刺《非金属及其化合物》练习三（含答案），共7页。试卷主要包含了NO2气体等内容，欢迎下载使用。

一定量的浓硫酸跟过量的锌充分反应，产生的气体可能有( )
①SO2 ②SO3 ③H2S ④H2
A．①②③ B．①④ C．①②④ D．只有①
有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，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。对此实验下述结论正确的是( )
A．加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4
B．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
C．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4
D．此实验能确定Na2SO3是否被部分氧化
下列说法中不正确的是( )
A．光导纤维的主要成分是二氧化硅
B．二氧化硅是硅酸的酸酐，但不可以用它和水直接反应来制取硅酸
C．硅的化学性质不活泼，但在常温下也可和某些物质反应
D．盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液水解呈碱性
在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ）
A．Fe SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT FeCl2 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT Fe(OH)2
B．S SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT SO3 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT H2SO4
C．CaCO3 SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT CaO SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT CaSiO3
D．NH3NO SKIPIF 1 < 0 \* MERGEFORMAT HNO3
下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( )
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．全部
向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,若只从反应顺序角度考虑反应情况,则下列叙述不正确的是( )
A.通入氯气后的溶液中一定不存在I-
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+全部被氧化
C.原溶液中的Br-可能被氧化
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4充分振荡,静置、分液,下层溶液呈紫红色
下列说法正确的是( )
A.高温下,可在试管内完成焦炭和石英砂制硅的反应
B.自然界中硅的储量丰富,自然界中存在大量的单质硅
C.现代海战通过喷放液体SiCl4(极易水解)和液氨可产生烟幕,其主要成分是NH4Cl
D.从燃煤烟道灰中(含GeO2)提取半导体材料单质锗(Ge),不涉及氧化还原反应
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份,向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体),向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析错误的是( )
A.AB段的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+
B.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
C.混合酸中N的物质的量为0.4 ml
D.混合酸中H2SO4的浓度为5 ml·L-1
SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是( )
A.上述过程中,最终被还原的是N
B.从上述反应可以得出结论,氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸
C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体
D.假设通入SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为1∶1
氮元素在海洋中的循环是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中的氮循环中属于固氮作用的是③
C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D．向海洋排放含NOeq \\al(－,3)的废水会影响海洋中NHeq \\al(＋,4)的含量
硅及其化合物是带来人类文明的重要物质。下列说法正确的是( )
A．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐
B．水玻璃是纯净物，可用于生产黏合剂和防火剂
C．某硅酸盐的化学式为KAlSi3O8，可用K2O·Al2O3·6SiO2表示
D．高纯硅可用于制造光导纤维，高纯二氧化硅可用于制造太阳能电池
用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述正确的是( )
A．若A为浓盐酸，B为KMnO4晶体，C中盛有紫色石蕊溶液，则C中溶液最终呈红色
B．仪器D可以起到防倒吸的作用
C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AlCl3溶液，则C中溶液先产生白色沉淀后沉淀又溶解
D．若A为浓H2SO4，B为Cu，C中盛有澄清石灰水，则C中溶液变浑浊
亚硝酰氯(ClNO)常用作催化剂和合成洗涤剂，其沸点为－5.5℃，易水解生成HNO2和HCl。某学习小组在实验室中用如图所示装置制备ClNO。已知：HNO2既有氧化性又有还原性；AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2＋HNO3===AgNO3＋HNO2。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为__________，a在装置C中的作用是______________________________________。
(2)装置B的作用是________________________。
(3)实验开始时，先打开K1、K2，关闭K3，再打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，当观察到C中________时关闭K1、K2。向装置D三颈瓶中通入干燥纯净Cl2，当瓶中充满黄绿色气体时，再打开K1、K3，制备ClNO。
(4)装置D中干燥管的作用是______________。
(5)实验过程中，若学习小组同学用酒精灯大火加热制取NO，对本实验造成的不利影响除了有反应速率过快，使NO来不及反应即大量逸出外，还可能有__________________________________。
(6)①要验证ClNO与H2O反应后的溶液中存在Cl－和HNO2，合理的操作步骤及正确的顺序是______________________________(填标号)。
a．向烧杯中滴加过量KI－淀粉溶液，溶液变蓝色
b．取1.0 mL三颈瓶中产品于烧杯中，加入10.0 mL H2O充分反应
c．向烧杯中滴加酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去
d．向烧杯中滴加足量AgNO3溶液，有白色沉淀生成，加入稀硝酸，搅拌，仍有白色沉淀
②配制王水的过程中会反应产生ClNO，请写出该反应的化学方程式：
____________________________。
某化学实验小组在实验室通过以下途径制取氮气。
途径一：加热NaNO2(一种致癌物质，有毒)与NH4Cl混合物的浓溶液制取N2；
途径二：将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N2；
途径三：加热条件下用NH3还原CuO制得纯净的N2和活性铜粉。
可供选择的实验装置如下图所示。
请回答下列问题：
(1)按途径一制取N2时，N2发生装置可选用上述装置中的________(填装置代码)。
(2)①按途径三制取N2时，所需要的氨气可用浓氨水与生石灰反应制取，则氨气发生装置为________(填装置代码)，检查该装置气密性的方法是________________________________。
为制取并收集较纯净的N2(只允许含少量的水蒸气)，按气流从左到右的顺序列出所需装置的序号：
________→________→C→________→D。
②若要通过实验现象验证C处有水产生，则必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为________、________。
(3)上述三种制取N2的途径中，途径二和途径三常常被协同使用而越来越受到人们的关注，这种方法与途径一相比，优越性在于___________________________。
将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题：
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量 ③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2＋Na2CO3＋H2O―→NaBr＋NaBrO3＋NaHCO3，吸收1 ml Br2时，转移的电子为________ml。
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图：
浓海水的主要成分如下：
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_____________，产品2的化学式为________，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式____________________。
含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通信材料——光导纤维,C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为 。
(2)C与氢氟酸反应的化学方程式是 。
(3)将C与纯碱混合高温熔融时反应生成D,同时还生成B的最高价氧化物E;将全部的E与全部的D在足量的水中混合后,生成了含A的化合物F。
①生成D和F的化学方程式分别为 、 。
②要将纯碱高温熔化,下列坩埚中可选用的是 (填序号)。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
\s 0 答案详解
答案为：B；
解析：一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应，开始浓硫酸浓度大，与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应进行硫酸浓度降低变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成氢气，故B正确。
答案为：A；
解析：亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡，加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4，故A正确；
亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡，再加入足量稀硝酸，仍有白色沉淀不能证明Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化，故B、D错误；
亚硫酸钡也难溶于水，加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4，故C错误。
答案为：D；
解析：盛放硅酸钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的主要原因是硅酸钠溶液黏性强，容易使瓶塞和瓶口黏合在一起而不易打开，D错误。
答案为：C；
解析：A．铁与氯气反应只能生成氯化铁，A错误；
B．硫在空气或氧气中燃烧只能生成二氧化硫，B错误；
C．两步均能实现，C正确；
D．NO不与H2O反应，D错误。
答案为：C；
解析：SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S氧化成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
答案为：B；
解析：还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br-,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色说明Fe2+被氧化成Fe3+,即I-已全部被氧化,溶液中一定不存在I-,A项正确;Fe2+可能全部被氧化,也可能是部分被氧化,B项错误;因为只说明溶液变为红色,因此Br-可能被氧化,C项正确;根据选项A的分析以及碘单质易溶于有机溶剂,CCl4的密度大于水的密度,故下层溶液呈紫红色,D项正确。
答案为：C；
解析：试管的成分中含有二氧化硅,高温条件下可以和焦炭反应,A项错误;硅属于亲氧元素,在自然界中硅以化合态形式存在,B项错误;SiCl4(极易水解)水解后生成硅酸和氯化氢,氯化氢易与氨气反应生成氯化铵固体,C项正确;由GeO2提取半导体材料单质锗(Ge),有元素化合价的升降,是氧化还原反应,D项错误。
答案为：D；
解析：由题图可知,OA段发生的反应为Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O,AB段发生的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,BC段发生的反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,故A项正确;根据题图可知N全部被还原,因为溶液中有硫酸根离子,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,故B项正确;OA段发生的反应为Fe+N+4H+Fe3++NO↑+2H2O,硝酸全部反应,故一份混合液中n(N)=n(Fe)==0.2ml,则原混合酸中N物质的量为2×0.2ml=0.4ml,故C项正确;第二份混合液反应消耗22.4g铁,物质的量为0.4ml,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根离子守恒,所以每份含硫酸0.4ml,则原混合酸中H2SO4物质的量为0.4ml×2=0.8ml,原混合溶液中硫酸浓度为=4ml·L-1,故D项错误。
答案为：D；
解析：溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,三价铁离子变为亚铁离子,后又被氧化为三价铁离子,所以最终被还原的是N,A项正确;溶液由棕黄色变为浅绿色,说明三价铁的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的前提下立即又变成棕黄色,说明亚铁离子迅速被氧化成铁离子,故硝酸的氧化性强于三价铁,综上所述,氧化性:HNO3>Fe3+>稀硫酸,B项正确;硝酸根离子和二氧化硫被氧化后产生的氢离子构成强氧化性体系,氧化亚铁离子时生成无色的一氧化氮气体,C项正确;上述过程中,最终被还原的是N,故相当于二氧化硫与硝酸根离子之间发生氧化还原反应,3SO2~2N~2NO,则SO2与产生的NO气体体积比为3∶2,D项错误。
答案为：D；
解析：海洋中的氮循环起始于N2→NHeq \\al(＋,4)，即起始于氮的还原，A错误；
海洋中的氮循环中属于固氮作用的是②，B错误；
反硝化作用中N元素化合价降低，被还原，而O2是常见氧化剂，不需要有O2参与，C错误；
转化关系图中若硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含NOeq \\al(－,3)的废水会影响海洋中NHeq \\al(＋,4)的含量，D正确。
答案为：C；
解析：水晶的主要成分为SiO2，其不属于硅酸盐，A项错误；水玻璃是Na2SiO3的水溶液，属于混合物，B项错误；用于制造光导纤维的是二氧化硅，用于制造太阳能电池的是高纯硅，D项错误。
答案为：B；
解析：A项，KMnO4和浓盐酸反应生成Cl2，Cl2通入紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色；B项，仪器D体积较大，能防止生成的气体溶于水而引起的倒吸；C项，左侧装置生成的NH3通入AlCl3溶液中生成白色沉淀Al(OH)3，其不溶于弱碱，即使通入过量NH3也不会溶解；D项，常温下Cu和浓硫酸不反应。
答案为：
(1)长颈漏斗 平衡气压，避免C中压强过大
(2)除去NO中的HNO3、NO2气体
(3)红棕色完全消失
(4)防止水蒸气进入三颈瓶中与ClNO反应
(5)温度过高造成HNO3分解(或挥发)
(6)①bdc ②HNO3＋3HCl===2H2O＋Cl2↑＋ClNO↑
解析：实验开始时，先打开K1、K2，关闭K3，打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，至C中红棕色完全消失后，关闭K1、K2，装置A中稀硝酸和铜反应生成NO气体，通过装置B中水除去挥发的硝酸及NO和空气中氧气反应生成的二氧化氮，使纯NO进入装置C，此时装置C的作用为储存A中产生的NO气体，向D装置中通入干燥纯净的Cl2，当D中充满黄绿色气体时，打开K1、K2，在D中制备ClNO，装有无水CaCl2的干燥管的作用为防止水蒸气进入D中使ClNO水解，反应结束后打开K3，进行尾气处理，防止污染空气。
(1)仪器a为长颈漏斗；若关闭K1，随着反应的进行，C中压强增大，长颈漏斗的作用为平衡系统内外压强，避免C中压强过大。
(2)NO不溶于水，而可能存在的杂质HNO3、NO2均易溶于水，故B的作用为除去NO中的HNO3、NO2等杂质。
(3)为了得到比较纯净的NO，当C中红棕色完全消失时，不再存在NO2气体。
(4)因为亚硝酰氯(ClNO)易水解，所以必须防止水蒸气进入三颈瓶中与ClNO反应，装置D中干燥管可以防止水蒸气进入三颈瓶。
(5)对蒸馏烧瓶大火加热，会使得反应迅速进行，产生大量NO气体，会使较多的NO气体未参加反应便逸出至空气中；同时，较高的温度可能使硝酸挥发或分解，产生较多杂质气体。
(6)①首先要使ClNO与H2O反应，选择b；酸性高锰酸钾溶液能将氯离子氧化，所以需要先验证氯离子的存在，选择d；由于引入了足量银离子，所以仅能使用酸性高锰酸钾溶液验证亚硝酸，选择c；故选bdc。②配制王水的过程中会反应产生ClNO，即硝酸与盐酸反应生成了ClNO，ClNO中Cl元素为－1价，N元素为＋3价，根据化合价升降守恒，有氯气生成，反应的化学方程式为HNO3＋3HCl===2H2O＋Cl2↑＋ClNO↑。
答案为：
(1)F
(2)①A 先关闭分液漏斗活塞，再连接导管并插入水中，用手捂热烧瓶，导管口有气泡冒出，手松开后，导管内形成一段稳定的水柱，则证明不漏气(或其他合理答案) A E B 碱石灰 无水CuSO4
(3)活性铜粉可以循环使用；避免使用有毒物质，减少环境污染
答案为：
(1)②③④；
(2)5/3
(3)Ca2＋＋SOeq \\al(2－,4)===CaSO4↓ Mg(OH)2 69.6
(4)MgCl2(熔融)eq \(=====,\s\up17(电解))Mg＋Cl2↑
Mg＋2H2Oeq \(=====,\s\up17(高温))Mg(OH)2＋H2↑
解析：
(1)海水中主要含有NaCl等盐，用混凝法不能除去NaCl，错误。
(2)由方程式可知，Br2既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子守恒知，吸收1 ml Br2转移5/3 ml电子。
(3)由题给海水的主要成分，脱硫就是除掉硫酸根离子，发生反应：Ca2＋＋SOeq \\al(2－,4)===CaSO4↓；由框图信息知，产品2为Mg(OH)2; 1 L浓海水中含有Mg2＋ 28.8 g，物质的量为1.2 ml，则最多生成Mg(OH)2 1.2 ml，质量为1.2 ml×58 g·ml－1=69.6 g。
(4)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁，若有水存在，则高温下镁与水反应。
答案为：
(1)
(2)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
(3)①SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓ ②D
解析：
含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,则A元素是Si;含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通信材料——光导纤维,则C是SiO2;C与烧碱反应生成含A元素的化合物D,则D是Na2SiO3。(1)与Si同族但相对原子质量比Si小的元素B是碳元素,其原子结构示意图为+6。(2)C是SiO2,SiO2与氢氟酸反应的化学方程式是SiO2+4HFSiF4↑+2H2O。
(3)①将SiO2与纯碱混合高温熔融时反应生成Na2SiO3,化学方程式是SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑;由于酸性:H2CO3>H2SiO3,将反应产生的CO2通入Na2SiO3水溶液中,发生反应:
Na2SiO3+CO2+H2ONa2CO3+H2SiO3↓。②要将纯碱高温熔化,坩埚应该不能与纯碱发生反应。
普通玻璃坩埚中含有SiO2,能够与纯碱在高温下发生反应,不能使用;石英玻璃坩埚的主要成分是SiO2,能够与纯碱在高温下发生反应,不能使用;氧化铝坩埚的主要成分氧化铝是两性氧化物,可以像SiO2那样能够与纯碱在高温下发生反应,不能使用;铁坩埚与纯碱不发生反应,可以使用。