单元检测4 非金属及其化合物Word文件下载.docx
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D．向某溶液中滴加少量稀硝酸，产生白色沉淀，证明其中含有SiO
5．氯系氧化剂、消毒剂在生产、生活中有广泛应用。
其消毒能力可以用“有效氯”表示，有效氯定义为单位质量的消毒剂得电子能力与多少克氯气相当。
下列消毒剂（或氧化剂）的有效氯最高的是（ ）
A．NaClOB．Ca（ClO）2
C．NaClO2D．ClO2
6．空气吹出法是工业规模海水提溴的常用方法，流程如下，下列说法不正确的是（ ）
A．步骤①中发生的主要反应为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
B．步骤②③的目的是富集溴元素
C．物质X为HBrO
D．空气吹出法用到了溴易挥发的性质
7．中学实验中，通常利用如图所示的装置进行喷泉实验，来验证气体的“溶解性”，下列有关说法不正确的是（ ）
A．用滴管加入液体后，由于气体的“溶解”，使瓶内压强减小，导致瓶内压强小于外界压强，从而形成喷泉
B．选用合适的溶液，CO2也能做喷泉实验
C．HCl、NH3和SO2均能用该装置做喷泉实验
D．用NO2气体做喷泉实验，烧瓶中将充满稀硝酸
8．（2019·
瓦房店市高级中学高三月考）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℃，某小组在实验室中制备ClO2所用装置如图：
[已知：
SO2＋2NaClO3＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4]。
下列说法正确的是（ ）
A．装置C中装的是饱和食盐水，a流出气体为SO2
B．装置D放冰水的目的是液化二氧化氯防止污染环境
C．连接装置时，导管口a可接h或g，导管口c接e
D．可以选用装置A利用3mol·
L－1盐酸与MnO2反应制备氯气
9．（2020·
山东聊城模拟）用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法。
下列试纸的选用、现象、对应结论都正确的是（ ）
选项
试剂
湿润的试纸
实现现象
实验结论
A
碘水
淀粉试纸
变蓝
碘具有氧化性
B
浓氨水，生石灰
蓝色石蕊试纸
变红
氨气为碱性气体
C
Na2SO3、硫酸
品红试纸
褪色
SO2具有漂白性
D
Cu、浓硝酸
KI淀粉试纸
NO2为酸性气体
10.下列实验不能达到预期目的的是（ ）
实验内容
实验目的
将铜片分别与浓、稀硝酸反应
探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱
将Cl2通入NaBr溶液中，然后加入CCl4，振荡、静置
比较氯气与溴的氧化性强弱
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
证明SO2具有漂白性
向盛有20g蔗糖的烧杯中加入几滴水，搅拌均匀；
再加入少许浓硫酸，迅速搅拌
探究浓硫酸的脱水性
11.空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成，我国科学家用下列实验研究其成因：
反应室底部盛有不同吸收液。
将SO2和NO2按一定比例混合，以N2或空气为载气通入反应室，相同时间后，检测吸收液中SO
的含量，数据如下表所示，下列说法正确的是（ ）
反应室
载气
吸收液
SO
含量
数据分析
①
N2
蒸馏水
a
ⅰ.b≈d>
a≈c
ⅱ.若起始不通入NO2，则最终检测不到SO
②
3%氨水
b
③
空气
c
④
d
A.实验表明：
酸性环境下，更有利于硫酸盐的形成
B．反应室①中可能发生反应：
SO2＋2NO2＋2H2O===H2SO4＋2HNO2
C．本研究表明：
硫酸盐的形成主要与空气中的O2有关
D．燃煤产生的气体盲目排放只会引起酸雨而不会加剧雾霾形成
二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。
每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
12．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．用图甲所示装置验证反应生成二氧化硫
B．用图乙装置吸收氨气并防止倒吸
C．用图丙装置除去氯气中的氯化氢
D．用装置丁收集NO
13．由SO2和O2制备SO3（熔点16.8℃，沸点44.8℃）的模拟装置如图所示（加热和夹持装置省略）；
A．装置①中的试剂为浓硫酸
B．实验室可用铜与浓硫酸在常温条件下制取SO2
C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂
D．从装置⑤逸出的气体有过量的SO2和O2
14．锌钡白是BaSO4和ZnS的混合物，ZnS难溶于水，某化工厂用重晶石为原料制备锌钡白，生产过程中会产生大量废气（主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸气等），为防止污染空气并提高原料利用率，生产中采用下述工艺流程：
下列叙述错误的是（ ）
A．重晶石和钡餐的化学成分相同
B．Y气体的循环使用可以防止污染空气并能提高原料利用率
C．Z（aq）中的阴离子是OH－和CO
D．高温煅烧过程中焦炭的作用是为反应提供热量和作还原剂
15．由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。
向混盐CaOCl2中加入足量浓硫酸，可发生反应：
CaOCl2＋H2SO4（浓）===CaSO4＋Cl2↑＋H2O。
下列说法错误的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（ ）
A．混盐CaOCl2中既含离子键又含共价键
B．浓硫酸体现氧化性与酸性
C．每产生1mol氯气，转移电子数为NA
D．1mol混盐CaOCl2中含有离子数为4NA
16．A、B、C、X均为中学化学常见物质，它们之间有如下转化关系（副产物已略去），下列相关叙述错误的是（ ）
A．若X是空气中存在的强氧化性无色气体单质，则A可以是C、Na、S、N2
B．若X是黄绿色气体单质，则A可以是Fe，且B的水溶液中滴加铁氰化钾溶液会产生特征蓝色沉淀
C．若X是一种温室气体，单质A被誉为国防金属，则反应①的化学方程式为2Mg＋CO2
2MgO＋C
D．若X为一种混合物，其中一种溶质常作制冷剂，A能使品红褪色，加热后又恢复原色，则反应①的离子方程式为SO2＋NH3·
H2O===NH
＋HSO
三、非选择题（本题共4小题，共58分。
17．（12分）2018年，我国纪念世界水日和开展中国水周活动宣传主题是“实施国家节水行动，建设节水型社会”。
（1）ClO2和Cl2（还原产物都为Cl－）是生活中常用的消毒剂。
当消耗等物质的量的两种物质时，ClO2的消毒效率是Cl2的________倍。
（2）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4，强氧化剂）改善水质。
简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理：
__________________________________________________________。
（3）某无色废水中可能含有Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO
、CO
、SO
中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100mL进行了三组实验，其操作和有关现象如下图所示：
请根据上图回答下列问题：
①实验中需配制1.0mol·
L－1的NaOH溶液100mL，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器为__________________________________________。
②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为________________________。
③试确定NO
是否存在？
________（填“存在”“不存在”或“不确定”），若存在，试计算c（NO
）＝____________（不存在，此问不必作答）。
18．（16分）Ⅰ.碘是生命体的必需元素，请根据有关碘及其化合物的性质，回答下列问题：
（1）实验室中制取少量碘可采用如下方法：
KI＋CuSO4―→CuI↓＋K2SO4＋I2（未配平）。
此反应生成1molI2时转移的电子是________mol。
工业生产中，可用智利硝石（含有NaIO3）为原料，与NaHSO3溶液反应生成碘，写出此反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
（2）单质碘与氟气反应可制得IF5，实验表明液态IF5具有一定的导电性，研究发现产生这一现象的可能原因为IF5的自偶电离（类似于2H2OH3O＋＋OH－），电离生成的＋1价阳离子为________，－1价阴离子为______________________________________________________。
（3）将单质碘与铝屑置于管式电炉中，隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体（AlI3），此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。
请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式：
（4）设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I－或IO
，或两者同时存在。
请对以下实验方案进行预测和分析。
首先取试样加水溶解，平均分成三份：
①第一份试样加酸酸化，如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝，说明试样中同时存在I－和IO
，该过程中发生反应的离子方程式为______________________________________________。
②第二份试样酸化后，加入淀粉溶液无变化，再加______________溶液，溶液变蓝，说明试样中存在I－。
③第三份试样酸化后，如果直接使________试纸变蓝，说明试样中存在IO
。
Ⅱ.（5）三氟化溴（BrF3）常用于核燃料生产和后处理，遇水立即发生反应3BrF3＋5H2O===HBrO3＋Br2＋9HF＋O2，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________，每生成4.48LO2（标准状况）转移电子数为________________。
19．（14分）Ⅰ.煤炭中的硫以FeS2的形式存在，在有水和空气及脱硫微生物存在的条件下发生氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为
①2FeS2＋7O2＋2H2O
4H＋＋2Fe2＋＋4SO
；
②__Fe2＋＋__O2＋__H＋
__Fe3＋＋__________；
③FeS2＋2Fe3＋
3Fe2＋＋2S；
④2S＋3O2＋2H2O
4H＋＋2SO
已知：
FeS2中的硫元素为－1价。
回答下列问题：
（1）根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述②的离子方程式配平并补充完整。
（2）反应③中的还原剂是________．
（3）观察上述反应，硫元素最终转化为________从煤炭中分离出来。
（4）硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。
硫铁矿氧化焙烧的化学反应为3FeS2＋8O2
Fe3O4＋6SO2、4FeS2＋11O2
2Fe2O3＋8SO2。
若48molFeS2完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），则反应产物中Fe3O4与Fe2O3的物质的量之比为________。
Ⅱ.高炉炼铁是冶炼铁的主要方法。
（5）高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。
为减少污染，分离并回收气体，工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体，脱硫效率、尾气中SO2的质量浓度和温度的关系如图所示。
依据图中数据分析，脱硫合适的温度是________℃；
选择合适的质量浓度，经测定40min内共处理10m3废气，则40min内平均脱硫速率为________mg·
min－1。
Ⅲ.（6）工业上用黄铜矿（CuFeS2）冶炼铜，副产品中也有SO2，冶炼铜的化学反应为8CuFeS2＋21O2
8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。
当CuFeS2中Fe的化合价为＋2价，反应中被还原的元素是________（填元素符号）。
当生成0.8mol铜时，该反应转移的电子数是________。
20．（16分）砷为第ⅤA族元素，金属冶炼过程中产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。
Ⅰ.冶炼废水中的砷元素主要以亚砷酸（H3AsO3）的形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：
①As2S3与过量的S2－的化学反应为As2S3（s）＋3S2－（aq）2AsS
（aq）；
②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。
（1）亚砷酸中砷元素的化合价为________。
（2）“一级沉砷”，工业上采用硫化法（通常用硫化钠）去除废水中的砷，生成物为难溶性的三硫化二砷，该反应的离子方程式为______________________________________________。
“一级沉砷”中FeSO4的作用是________________________________________________。
“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为_____________________________。
（3）沉淀X为________（填化学式）。
Ⅱ.冶炼废渣中的砷元素主要以As2S3的形式存在，可用古氏试砷法半定量检测（As的最低检出限为3.0×
10－6g）。
步骤1：
取10g废渣样品，粉碎后与锌粉混合，加入H2SO4共热，生成AsH3气体。
步骤2：
将AsH3气体通入AgNO3溶液中，生成银镜和As2O3。
步骤3：
取1g废渣样品，重复上述实验，未见银镜生成。
（4）AsH3的电子式为________________。
（5）步骤2的离子方程式为______________________________________________________。
（6）固体废弃物的排放标准中，砷元素不得高于4.0×
10－5g·
kg－1，请通过计算说明排放的废渣中砷元素的含量________（填“符合”或“不符合”）排放标准，原因是_______________
___________________________________________________________________________。
答案精析
1．B [玻璃易碎，玻璃中的二氧化硅能与NaOH反应。
]
2．A [通讯光缆是利用二氧化硅对光的全反射原理，选项B错误；
高温下，二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，因为有高温条件，所以不能据此判断硅酸和碳酸的相对强弱，选项C错误；
含氧酸的分子中，氢、氧原子以水分子的组成比失去后，形成的氧化物叫做该酸的酸酐，所以硅酸（H2SiO3）的酸酐是二氧化硅（SiO2），选项D错误。
3．B [NO2和碱反应生成硝酸钠、亚硝酸钠，发生了氧化还原反应，NO2不属于酸性氧化物；
碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，发生了氧化还原反应，Na2O2不属于碱性氧化物，A错误；
氢氧化亚铁与氧气、水共同作用生成氢氧化铁，属于化合反应，氯化铁溶液和氢氧化钠溶液发生复分解反应生成Fe（OH）3红褐色沉淀，B正确；
Ba（OH）2·
8H2O与NH4Cl的反应不属于氧化还原反应，不能设计成原电池，C错误；
电离是电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程，与通电无关；
电化学腐蚀是形成原电池反应发生的腐蚀，不需要通电，故D错误。
4．B [一氧化氮和二氧化氮的混合气体能溶于氢氧化钠溶液生成硝酸钠和亚硝酸钠，所以不能实现目的，故A错误；
碳酸钠和氯化钙反应生成白色沉淀、氯化铝和碳酸钠反应生成二氧化碳气体和白色沉淀，碳酸钠和稀硫酸反应生成气体，现象不同可以鉴别，故B正确；
食盐中加入的碘是碘酸钾，不是碘单质，故C错误；
能和稀硝酸生成白色沉淀的离子不一定是SiO
，也可能是偏铝酸根离子，故D错误。
5．D [A项，74.5gNaClO作消毒剂，被还原为Cl－得电子的物质的量为2mol；
B项，143gCa（ClO）2作消毒剂，被还原为Cl－得电子的物质的量为4mol；
C项，90.5gNaClO2作消毒剂，被还原为Cl－得电子的物质的量为4mol；
D项，67.5gClO2作消毒剂，被还原为Cl－得电子的物质的量为5mol。
6．C [步骤①中发生的主要反应是氯气和溴离子反应生成溴单质，A正确；
用二氧化硫还原后再用氯气氧化的目的是富集溴元素，故B正确；
分析可知X为HBr，故C错误；
热空气吹出溴单质是利用了溴单质易挥发的性质，故D正确。
7．D
8．C [装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染环境，应选择NaOH溶液，故A错误；
装置D的作用为冷凝并收集ClO2，故B错误；
二氧化硫从a进入装置B中反应，为防止倒吸，故应在之前有安全瓶，则a→g→h，为反应充分，故再连接B装置中的b，二氧化氯沸点较低，故在D中冰水浴收集，为充分冷却，便于收集，故连接e，最后用氢氧化钠吸收未反应完的二氧化硫，防止污染空气，连接顺序为：
a→g→h→b→c→e→f→d，故C正确；
实验室制氯气需要选择浓盐酸和二氧化锰混合加热，3mol·
L－1盐酸无法在加热条件与MnO2反应生成Cl2，故D错误。
9．C [碘水中的I2与淀粉作用出现蓝色，与I2的氧化性无关，A项错误；
NH3遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明NH3是一种碱性气体，B项错误；
Na2SO3与H2SO4反应产生SO2，SO2使湿润的品红试纸褪色，证明SO2具有漂白性，C项正确；
Cu与浓硝酸反应产生NO2，NO2氧化I－，生成的I2与淀粉作用变蓝，证明NO2具有氧化性，D项错误。
10．C [C项，将SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，可说明SO2具有还原性，不能证明SO2具有漂白性，错误。
11．B [依据实验可知空气中如果含有氨气更有利于硫酸盐的形成，氨气是碱性气体，故A错误；
依据题意可知二氧化硫、氮的氧化物、水发生反应生成亚硝酸和硫酸，所以反应室①中可能发生反应：
SO2＋2NO2＋2H2O===H2SO4＋2HNO2，故B正确；
依据数据b≈d>
a≈c可知，硫酸盐的形成与空气中氨有关，故C错误；
燃煤产生的SO2和氮氧化物会引起酸雨，空气中的硫酸盐会加剧雾霾的形成，故D错误。
12．A
13．AC [实验室可用铜与浓硫酸在加热条件下制取SO2，在室温下不反应，B错误；
SO2和O2发生催化氧化反应，则铂石棉用作反应的催化剂，C正确。
14．C [重晶石和钡餐的主要化学成分均为硫酸钡，故A正确；
Y（CO）气体的循环使用可以防止污染空气并能提高原料利用率，故B正确；
Z（aq）中的阴离子是OH－、CO
和SO
，故C错误；
焦炭的作用是燃烧生成CO，为反应提供热量和作还原剂，故D正确。
15．BD [混盐CaOCl2的阳离子是Ca2＋，阴离子是Cl－、ClO－，阴离子与阳离子之间通过离子键结合，在阴离子ClO－中也含有Cl—O共价键，A正确；
反应中S的化合价没有发生变化，浓硫酸只表现酸性，B错误；
反应中，部分Cl元素的化合价从＋1价降低到0价，部分Cl的化合价从－1价升高到0价，则每产生1mol氯气，转移电子数为NA，C正确；
1mol混盐CaOCl2中含有1molCa2＋、1molCl－、1molClO－，即1mol混盐中含有3NA个离子，D错误。
16．B [若X是空气中存在的强氧化性无色气体单质，X是氧气，则A可以是C、Na、S、N2，A正确；
若X是黄绿色气体单质，X是氯气，氯气与铁反应生成氯化铁，氯化铁与氯气不反应，B错误；
若X是一种温室气体，单质A被誉为国防金属，X是二氧化碳，A是镁，则反应①的化学方程式为2Mg＋CO2
2MgO＋C，C正确；
若X为一种混合物，其中一种溶质常作制冷剂，A能使品红褪色，加热后又恢复原色，A是二氧化硫，X是氨水，则反应①的离子方程式为SO2＋NH3·
，D正确。
17．
（1）2.5
（2）Na2FeO4是强氧化剂，能杀菌消毒，生成的Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中的悬浮物，达到净水的目的
（3）①100mL容量瓶 ②Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O ③存在 0.15mol·
L－1
解析
（1）1个ClO2生成Cl－，得到5个电子，一个Cl2生成2个Cl－，得到2个电子，所以ClO2的消毒效率是Cl2的2.5倍。
（3）③分析现象推出结论：
无色废水→不含Fe3＋，焰色反应无色→不含Na＋，向废水中加过量氢氧化钠溶液有白色沉淀生成，且有部分溶解，含有Mg2＋、Al3＋；
一定不含CO
2.33g白色沉淀为BaSO4，物质的量是0.01mol，SO
的物质的量是0.01mol，由Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓，Al（OH）3＋OH－===AlO
＋2H2O、Mg2＋＋2OH－===Mg（OH）2↓及图像知n（Al3＋）＝（0.04－0.035）mol＝0.005mol，n（Mg2＋）＝
＝0.01mol，根据溶液中电荷守恒知，2n（Mg2＋）＋3n（Al3＋）＝2n（SO
）＋n（NO
）。
设硝酸根离子的物质的量是x。
0.01mol×
2＋0.005mol×
3＝x＋0.01mol×
2，则x＝0.015mol，所以NO
的物质的量浓度为0.15mol·
L－1。
18．答案
（1）2 2IO
＋5HSO
===3H＋＋5SO
＋I2＋H2O
（2）IF
IF
（3）2Al3＋＋3CO
＋3H2O===2Al（OH）3↓＋3CO2↑
（4）①5I－＋IO
＋6H＋===3I2＋3H2O
②FeCl3或H2O2 ③淀粉 KI
（5）2∶3 1.2NA
解析
（1）4KI＋2CuSO4===2CuI↓＋2K2SO4＋I2。
生成1molI2时转移的电子的物质的量是2mol。
NaIO3与NaHSO3溶
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