2020高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物第2节检测(含解析)

非金属及其化合物

一、选择题

1．(2018·广东佛山质检)下列说法正确的是(　　)

①Cl2的性质活泼，它与H2混合后立即发生爆炸　②实验室制取Cl2时，为了防止环境污染，多余的Cl2可以用氢氧化钙溶液吸收　③新制氯水的氧化性强于久置氯水的氧化性　④检验HCl气体中是否混有Cl2的方法是将气体通入AgNO3溶液　⑤除去HCl气体中的Cl2，可将气体通入饱和食盐水中

A．①②③　　　　 B．②③④　　　　

C．③　　　　 D．③⑤

【答案】C

【解析】Cl2与H2混合，在光照的条件下才能发生爆炸，①错误；氢氧化钙溶液中溶质含量少，实验中常用氢氧化钠溶液吸收多余的Cl2，②错误；HCl气体和Cl2都能与AgNO3溶液反应产生白色沉淀，④错误；将气体通入饱和食盐水中，除去的是HCl气体，而不是Cl2，⑤错误。

2．(2017·湖北恩施模拟)下列说法正确的是(　　)

A．向某溶液中加入CCl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色，则该溶液中存在I－

B．某溶液能使淀粉碘化钾溶液变蓝，则该溶液一定为氯水或者溴水

C．碘是人体必需的微量元素之一

D．从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现

【答案】C

3．下列变化过程不能直接实现的是(　　)

①HCl　②Cl2　③Ca(ClO)2　④HClO　⑤CO2

A．①→②　　　　 B．②→③　　　　

C．③→④　　　　 D．④→⑤

【答案】D

4．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列各项中指定数目一定为NA的是(　　)

A．含2 mol HCl的浓盐酸与43.5 g MnO2反应：被氧化的HCl分子数

B．11.2 L Cl2与足量钠反应：转移的电子数

C．KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中生成13.44 L(标准状况)Cl2：转移的电子数

D．1 mol Cl2与足量NaOH反应：氧化剂的分子数

【答案】C

【解析】在反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，若有2 mol HCl参加反应，则有1 mol被氧化，但随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，反应停止，所以实际上被氧化的HCl分子数小于NA，A项错误；未指明标准状况，B项错误；KClO3＋6HCl(浓)=== KCl＋3Cl2↑＋3H2O中生成3 mol Cl2转移电子数为5 mol,13.44 L(标准状况)Cl2为0.6 mol，则转移电子数为NA，C项正确；氧化剂分子数应为0.5NA，D项错误。

5．(2019届四川资阳月考)某同学用如图所示装置制备并检验Cl2的性质。下列说法正确的是(　　)

Ⅰ Ⅱ　　　

Ⅲ Ⅳ

A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗

B．Ⅱ图中：量筒中发生了加成反应

C．Ⅲ图中：生成蓝色的烟

D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色，将硫酸溶液滴入烧杯中至溶液显酸性，结果有Cl2生成

【答案】D

【解析】浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，而稀盐酸和二氧化锰不反应，所以无论二氧化锰是否过量，盐酸都无法完全反应，故A项错误；光照条件下，甲烷和氯气发生取代反应而不是加成反应，故B项错误；铜在氯气中燃烧产生棕色烟，向集气瓶中加入水，溶液呈蓝色，故C项错误；氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，起漂白作用的是次氯酸，氯气与NaOH溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，在酸性溶液中会发生归中反应而生成氯气，故D项正确。

6．下列离子方程式不正确的是(　　)

A．Ca(ClO)2溶液中通入SO2：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO

B．将Cl2通入水中：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO

C．MnO2与浓盐酸共热制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

D．Cl2通入冷的NaOH溶液中：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

【答案】A

【解析】离子方程式解题的关键依据是：①反应的客观存在性；②电荷守恒；③质量守恒及电子转移守恒等。A项中ClO－能氧化SO2，产物应为CaSO4。

7．如图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将甲针筒内的物质压到乙针筒内，进行实验，对乙针筒里的现象所作的判断不正确的是(　　)

【答案】C

【解析】碳酸的酸性比盐酸弱，CO2通入BaCl2溶液中不能发生反应，C项错误。

8．下列有关海水综合利用的说法正确的是(　　)

A．从海水中提炼出的氘(含HDO 0.03‰)进行核聚变，放出巨大的能量以解决能源问题，成为一条新的科学思路，HDO与H2O化学性质不相同

B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2·6H2OMgCl2(熔融)Mg

C．海水中含有碘元素，只需将海水中碘升华就可以得到碘单质

D．除去粗盐中的SO、Ca2＋、Mg2＋等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→BaCl2溶液―→过滤后加盐酸

【答案】B

【解析】同位素原子最外层电子数相同，化学性质相同，HDO与H2O化学性质相同，故A项错误。海水中含有镁离子，先将海水蒸发、浓缩得到含有镁离子的溶液，再向溶液中加入石灰乳将Mg2＋转化为Mg(OH)2，过滤后将Mg(OH)2溶于稀盐酸得到MgCl2，将MgCl2在HCl氛围中加热得到MgCl2固体，电解熔融MgCl2得到Mg，故B项正确；海水提碘利用氧化剂将I－氧化成I2，故C项错误；除去粗盐中的可溶性杂质：Mg2＋、Ca2＋、SO时，可以加入过量NaOH溶液(去除Mg2＋)：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，加入过量BaCl2溶液(去除SO)：SO＋Ba2＋===BaSO4↓；加入过量Na2CO3溶液(去除Ca2＋和多余的Ba2＋)：Ca2＋＋CO===CaCO3↓，Ba2＋＋CO===BaCO3↓，碳酸钠必须加在氯化钡之后，氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序，然后过滤，向滤液中加入盐酸调节溶液的pH＝7后蒸发即可，选项中过量的氯化钡不能除去，故D项错误。

9．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，下列说法正确的是(　　)

A．第①步中除去泥沙及Ca2＋、Mg2＋等杂质时，不涉及化学变化过程

B．工业上，通过电解“精盐”水溶液可以制取金属钠

C．第②步的反应条件是“在空气中直接加热”

D．第③、④、⑤步中均涉及氧化还原反应

【答案】D

【解析】第①步中除去泥沙及Ca2＋、Mg2＋等杂质时，为了使钙镁离子沉淀，需要加入碳酸钠、氢氧化钠等，会发生化学反应，A项错误；工业上，通过电解“精盐”水溶液，氢离子比钠离子先放电，无法制取金属钠，应该电解融熔的NaCl，B项错误；第②步的反应，需要防止氯化镁发生水解，其条件是“在HCl气流中加热”带走水蒸气，抑制水解，C项错误；第③步溴离子变成溴单质，第④步溴单质被二氧化硫吸收，第⑤步中将溴离子与氯气反应产生溴单质，均涉及氧化还原反应，D项正确。

10．(2018·四川遂宁一模改编)亚氯酸钠(NaClO2)在溶液中会生成ClO2、HClO2、ClO、Cl－等，其中HClO2和ClO2都具有漂白作用，但ClO2是有毒气体。已知pOH＝－lgc(OH－)，经测定25 ℃时各组分含量随pOH变化情况如图所示(Cl－没有画出)，此温度下，下列分析正确的是(　　)

A．HClO2的电离平衡常数的数值Ka＝10－8

B．使用漂白剂的最佳pH＝11

C．pOH＝11时，ClO部分转化成ClO2和Cl－的离子方程式为5ClO＋2H2O===4ClO2＋Cl－＋4OH－

D．pH＝7时，溶液中含氯微粒的浓度大小为c(ClO)＞c(HClO2)＞c(ClO2)

【答案】D

【解析】HClO2的电离平衡常数Ka＝，由题图知，当pOH＝8，即pH＝6时，c(HClO2)＝c(ClO)，故25 ℃时，Ka＝10－6，A项错误；HClO2和ClO2是漂白织物的有效成分，但ClO2是有毒气体，故当HClO2的浓度较大，且ClO2的浓度较小时对应的pH即为使用该漂白剂的最佳pH，根据题图知，最佳pOH为9.5～11，即pH为3～4.5，B项错误；pOH＝11，即pH＝3溶液显酸性，不可能生成OH－，C项错误；当pH＝7，即pOH＝7时，含氯离子浓度关系为c(ClO)＞c(HClO2)＞c(ClO2)，D项正确。

11．(2019·山东济宁质检)实验室用Cl2与Fe化合制备FeCl3的装置如下图所示。下列说法正确的是(　　)

　①　 　②　③　 　 　④　　　　⑤

A．①②③⑤中依次盛浓盐酸、浓硫酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液

B．所得粉末加水溶解，滴加KSCN溶液未显红色，说明无氯化铁生成

C．在实验结束后，应先撒去①处酒精灯，再撒去④处酒精灯

D．装置①也可用于食盐与浓硫酸反应制备氯化氢

【答案】D

【解析】通入装置④的Cl2必须纯净干燥，因此①②③⑤中依次盛装浓盐酸、饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液，A项错误；反应后Fe有可能剩佘，固体溶于水时Fe会与FeCl3反应生成FeCl2，B项错误；实验结束后，为了防止⑤中溶液倒吸，应持续通入Cl2直到④冷却后才能撤去①处酒精灯，C项错误；实验室利用反应2NaCl＋H2SO4(浓)Na2SO4＋2HCl↑制备氯化氢气体，装置①满足制备原理，D项正确。

二、非选择题

12. Cl2是一种常用的自来水消毒剂，高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。

Ⅰ.下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。

(1)装置B中饱和食盐水的作用是______________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象__________________________。

(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入__________(填字母)。

Ⅱ.制备高铁酸钾的方法有干法和湿法。

(3)干法制备高铁酸钾的主要反应为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑

①该反应中的还原剂是________，每生成1  mol Na2FeO4转移______个电子。

②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用___________________________________________________________________________。

(4)湿法制备高铁酸钾的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：__________________________。

【答案】(1)除去Cl2中的HCl　锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升　(2)d

(3)①Na2O2 和FeSO4　5NA　②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降

(4)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O

13．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数的测定。

(1)装置④中的X试剂为________。

(2)装置③中发生反应的化学方程式为________________________________，该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生，改进该实验装置以减小副反应发生的方法是________________________________________________________________________。

(3)测定漂白粉有效成分的质量分数：称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L－1KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。

反应原理为3ClO－＋I－===3Cl－＋IO；

IO＋5I－＋3H2O===6OH－＋3I2。

实验测得数据如下表所示：

该漂白粉中有效成分的质量分数为________；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

【答案】(1)NaOH溶液　(2)2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O　将装置③放于冷水浴中进行实验　(3)7.15%　偏低

【解析】(3)消耗KI溶液的平均体积为20.00 mL。设ClO－的物质的量为x mol，

ClO－　＋　　2I－＋H2O　===Cl－＋2OH－＋I2

1 mol　　  　2 mol

x mol　  0.100 0 mol·L－1×0.020 L

所以x＝0.001，次氯酸钙的质量为143 g·mol－1×0.001 mol×1/2＝0.0715 g，所以其质量分数为×100%＝7.15%；若滴定过程中未充分振荡溶液，局部变浅蓝色时就停止滴定，则消耗碘化钾的物质的量偏少，所以测定结果将偏低。

14．ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，易溶于水。制备方法如下：

(1)步骤Ⅰ：电解食盐水制备氯酸钠。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质。在除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________(填化学式，下同)，至沉淀不再产生后，再加入过量的______和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。

(2)步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠(NaClO3)，再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2，ClO2与Cl2的物质的量之比是__________________。

(3)学生拟用如下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2，用NaClO3和草酸(H2C2O4)恒温在60 ℃时反应制得。反应过程中需要对A容器进行加热，加热的方式为__________；加热需要的玻璃仪器除酒精灯外，还有____________。

(4)反应后在装置C中可得亚氯酸钠(NaClO2)溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时，析出的晶体是NaClO2·3H2O，在温度高于38 ℃时析出的是NaClO2。根据上图所示NaClO2的溶解度曲线，请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2·3H2O的操作步骤：①________；②________；③洗涤；④干燥。

(5)目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法，将Cl2通入NaClO2溶液中。现制取270 kg ClO2，需要亚氯酸钠的质量是______________________。

(6)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN－氧化为无毒物质，自身被还原为Cl－。处理含CN－相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的____倍。

【答案】(1)BaCl2　Na2CO3　(2)2∶1

(3)水浴加热　大烧杯、温度计

(4)①蒸发浓缩　②冷却结晶

(5)362 kg　(6)2.5

【解析】(5)根据氯气与亚氯酸钠反应的化学方程式和二氧化氯的质量，列出比例式，就可计算出参加反应的亚氯酸钠的质量。设需要亚氯酸钠的质量为x，

2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2

181　　　　　　　　　　135

x　　　　　　　　　　　270 kg

解得x＝362 kg

(6)每摩尔氯气得到2 mol电子，每摩尔ClO2得到5 mol电子，所以处理含CN－相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。