高考化学二轮复习技能强化专练11《非金属单质及其重要化合物》（含详解）

技能强化专练(十一)　非金属单质及其重要化合物

1．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(　　)

A．氨水　　　　　　B．硝酸

C．醋  D．卤水

解析：根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。

答案：B

2．一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是(　　)

A．过量的氢气与氮气

B．过量的浓盐酸与二氧化锰

C．过量的铜与浓硝酸

D．过量的锌与18 mol·L－1硫酸

解析：A项，H2和N2制备NH3是可逆反应，反应物始终不能消耗完；B项，可以加入过量的浓盐酸，使二氧化锰彻底反应完全；C项，浓硝酸与铜开始反应产生NO2，随着反应进行，浓硝酸变稀，再与铜反应产生NO；D项，18 mol·L－1的浓硫酸与锌开始反应产生SO2，随着反应进行，浓硫酸变稀，再与锌反应产生H2。故选A。

答案：A

3．下列有关说法正确的是(　　)

A．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解

B．Fe(OH)3胶体无色、透明，能产生丁达尔现象

C．H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥

D．SiO2既能和氢氧化钠溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物

解析：A项，Na2CO3固体在酒精灯加热条件下，不分解，错误；B项，Fe(OH)3胶体呈红褐色，错误；C项，H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥，正确；D项，由于SiO2与氢氟酸反应不能生成盐，所以SiO2是酸性氧化物而不是碱性氧化物，错误。

答案：C

4．从淡化海水中提取溴的流程如下：

下列有关说法不正确的是(　　)

A．X试剂可用饱和Na2SO3溶液

B．步骤Ⅰ的离子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2

C．工业上每获得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 L

D．步骤Ⅳ包含萃取、分液和蒸馏

答案：C

5．在通风橱中进行下列实验：

下列说法不正确的是(　　)

A．Ⅰ中气体由无色变为红棕色的化学方程式：2NO＋O2===2NO2

B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应

C．针对Ⅰ、Ⅱ中的现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3

D．针对Ⅲ中的现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化

解析：实验Ⅰ表明铁与稀硝酸能发生反应，产生NO，无色的NO气体遇到空气，会立即与O2反应产生NO2，故A正确。常温下，铁放入浓硝酸中会发生钝化，即铁表面迅速生成一层致密氧化膜，从而阻止浓硝酸与内层的铁继续发生反应，因此，浓硝酸不能继续反应，不能说明浓硝酸的氧化性比稀硝酸弱，故B正确，C错误。Ⅲ中现象可能的原因有两种：原因1: 铁、铜相连构成原电池，因铁比铜活泼，铁做负极，铁失去的电子转移到铜表面，硝酸根在铜表面得电子，产生红棕色气体。原因2：因为铜也能和浓硝酸反应，铁表面有致密的氧化膜，铁、铜相连构成原电池时，铜做负极，失电子，硝酸根在铁表面得电子，产生红棕色气体。因此，必须连接电流计，根据电流方向来确定铁是不是做负极被氧化，故D正确。

答案：C

6．《Inorganic Syntheses(无机合成)》一书中，有一如图所示的装置，用以制备某种干燥的纯净气体。该装置中所装的药品正确的是(　　)

A．a中装浓盐酸，b中装浓硫酸

B．a中装浓硫酸，b中装浓盐酸

C．a中装氢氧化钠溶液，b中装浓氨水

D．a中装浓氨水，b中装氢氧化钠浓溶液

解析：A项，a中装浓盐酸，b中装浓硫酸，浓盐酸滴入到浓硫酸中，利用浓硫酸的吸水性使HCl逸出，故A正确；B项，a中装浓硫酸，b中装浓盐酸，浓硫酸滴入浓盐酸中会放热，HCl挥发，但是得到的气体没有被干燥，不能得到干燥的纯净气体，故B错误；C项，a中装氢氧化钠溶液，b中装浓氨水，把氢氧化钠浓溶液滴到浓氨水中生成的氨气较少，而且没有被干燥，故C错误；D项，a中装浓氨水，b中装氢氧化钠浓溶液，把浓氨水滴到氢氧化钠浓溶液中能生成氨气，但是氨气没有被干燥，故D错误。故选A。

答案：A

7．为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程：

下列说法不正确的是(　　)

A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3

B．X可以是空气，且需过量

C．捕获剂所捕获的气体主要是CO

D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为：NH＋NO===N2↑＋2H2O

解析：工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A项正确；气体1中含有NO、CO和N2，若用过量空气，则NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照11混合与NaOH完全反应生成NaNO2，B项错误；气体2只含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，C项正确；NaNO2具有氧化性，NH具有还原性，二者发生氧化还原反应生成无污染的N2，D项正确。

答案：B

8．烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。

(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为______________________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是____________________________(用离子方程式表示)。

解析：(1)酸浸时能与H2SO4反应的是Al2O3，H2SO4与Al2O3反应生成盐和水，SiO2不和H2SO4反应，成为滤渣。

(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反应生成CaSO4；如果pH偏高，一部分Al3＋会转化为Al(OH)3沉淀，离子方程式为3CaCO3＋2Al3＋＋3SO＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。

答案：(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O　SiO2

(2)CaSO4　3CaCO3＋2Al3＋＋3SO＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。

9．NaClO2的漂白能力是漂白粉的4～5倍。NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产NaClO2的工艺流程如下：

(1)ClO2发生器中的反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。实际工业生产中可用硫黄、浓硫酸代替反应原料中的SO2，其原因是________________________________________________________________________

(用化学方程式表示)。

(2)反应结束后，向ClO2发生器中通入一定量空气的目的是________________________________________________________________________。

(3)吸收器中生成NaClO2的离子方程式为__________________________，其中反应温度不能高于5℃可能的原因为________________________________________________________________________。

解析：(1)因为浓硫酸和硫黄反应产生SO2，反应的化学方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。(2)通入一定量的空气后，能将生成的ClO2全部吹出后被吸收。(3)在吸收器中通入了ClO2气体，加入了双氧水和NaOH溶液，故发生反应的离子方程式为2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O；温度过高时，参加反应的H2O2易分解，易造成ClO2的利用率降低。

答案：(1)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O

(2)驱赶出ClO2，确保其被充分吸收

(3)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O

提高ClO2的利用率(或防止H2O2分解)

10．[2018·江苏卷]NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。

(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1

3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1

反应3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。

(2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式：______________________。

(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：______________________。

(4)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。

①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1 mol N2时，转移的电子数为________mol。

②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图1)。

反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图2所示，在50～250 ℃范围内随着温度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是________________________________________________________________________；

当反应温度高于380 ℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是______________________。

解析：(1)①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1，②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1，根据盖斯定律，(①×3＋②)/2得：3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)　ΔH＝－136.2 kJ·mol－1。(2)电解时阳极HNO2失去电子生成HNO3，同时消耗水，得到较浓的硝酸，电极反应式为：HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO。(3)根据题给反应物HNO2、(NH2)2CO，生成物N2、CO2，结合质量守恒和化合价升降法配平化学方程式得：2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O。(4)①反应时NH3中N由－3价升高到0价，NO2中N由＋4阶降低到0价，反应为6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，则生成1 mol N2，转移电子  mol。②迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大；温度高于380℃，催化剂活性下降，且NH3与O2反应生成了NO。

答案：(1)－136.2

(2)HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO

(3)2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O

(4)①

②迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大　催化剂活性下降；NH3与O2反应生成了NO