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非金属总结

21（15分）某学习小组对硫代硫酸钠的相关性质进行探究。

Ⅰ通过硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，研究反应速率的影响因素，实验过程数据记录如下。

实验序号

反应温度/℃

参加反应的物质

Na2S2O3

H2SO4

H2O

V/ml

c/（mol·L-1）

V/ml

c/（mol·L-1）

V/ml

0.1

（1）硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式是。

（2）A和B的组合比较，所研究的问题是。

（3）在上述实验中，反应速率最慢的是（填实验序号）。

Ⅱ对Na2S2O3的其他部分性质进行了理论预测以及实验探究（反应均在溶液中进行）。

预测

实验操作

实验现象

现象解释

探究①

Na2S2O3溶液呈碱性

溶液pH=8

S2O32-+H2OHS2O3-+OH-

探究②

Na2S2O3有还原性

向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液

氯水颜色变浅

（4）探究①中进行的实验操作是。

（5）产生探究②中的现象的原因是（用离子方程式表示）。

Ⅲ查阅资料发现，在照片冲印过程中，要将曝光后的底片浸泡在过量Na2S2O3溶液中，Na2S2O3可以和涂在胶片上的Ag+反应形成可溶性的无色离子[Ag（S2O3）2]3-，从而起到定影的作用。

该组同学想验证这一过程，于是A同学将Na2S2O3溶液滴至AgNO3溶液中，发现立即生成白色沉淀，他马上停止了实验。

一段时间后，发现沉淀逐渐变为黑色，过滤。

他认为黑色物质可能是Ag2O或Ag2S。

B同学在A同学分析、实验的基础上分析过滤所得滤液，发现滤液中除含未反应完的AgNO3外，只含有少量Na+和SO42-。

（6）B同学认为根据以上分析，即能判断黑色物质是___________。

请简述B同学做出如上判断的理由是______。

（7）A同学未能验证定影过程的原因可能是。

22．（15分）某实验小组做乙醛和新制氢氧化铜的反应时，发现NaOH的用量对反应产物有影响，于是他们采用控制变量的方法，均使用0.5mL40%的乙醛溶液进行下列实验。

编号

2%CuSO4溶液的体积

10%NaOH溶液的体积

振荡后

的现象

加乙醛水浴加热后的沉淀颜色

2mL

3滴

浅蓝绿色沉淀

5~6

浅蓝绿色沉淀

15滴

浅蓝色沉淀

7~8

黑色沉淀

1mL

蓝色悬浊沉淀较少

9~10

红褐色沉淀

2mL

蓝色悬浊沉淀较多

11~12

红色沉淀

1mL

3mL

蓝紫色溶液

12~13

————

（1）上表中a、b应为（填字母序号）。

A．15滴，1mLB．2mL，1mL

C．15滴，2mLD．2mL，2mL

（2）查阅资料可知，实验1中的浅蓝绿色沉淀的主要成份为Cu2（OH）2SO4，受热不易分解。

写出生成Cu2（OH）2SO4反应的化学方程式。

基于实验1、2的现象可以得出结论：

NaOH用量较少时，。

（3）小组同学推测实验3中的红褐色沉淀可能是CuO和Cu2O的混合物，其依据是。

（4）由实验4可以得出结论：

当NaOH的用量较大时，新制氢氧化铜可以与乙醛发生反应，生成Cu2O红色沉淀。

该反应的化学方程式为。

（5）为了进一步证明实验4中红色沉淀的成分，该小组同学查阅资料得知：

Cu2O在碱性条件下稳定，在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu。

并进行了以下实验。

ⅰ．将实验4反应后的试管静置，用胶头滴管吸出上层清液。

ⅱ．向下层浊液中加入过量稀硫酸，充分振荡、加热，应观察到的现象是。

（6）小组同学继续查阅资料得知：

Cu（OH）2可与OH-继续反应生成蓝紫色溶液（[Cu（OH）4]2-），由此提出问题：

[Cu（OH）4]2-能否与乙醛发生反应，生成红色沉淀？

设计实验解决这一问题，合理的实验步骤是。

基于上述实验，该小组同学获得结论：

乙醛参与反应生成红色沉淀时，需控制体系的pH>10。

23．（15分）

某校兴趣小组对SO2与新制Cu（OH）2悬浊液的反应进行探究，实验如下：

装置

序号

试管中的药品

现象

持续

通入

实验Ⅰ

1.5mL1mol·L-1CuSO4溶液和3.5mL1mol·L-1NaOH溶液混合

开始时有砖红色沉淀出现，一段时间后，砖红色沉淀消失，静置，试管底部有少量紫红色固体，溶液呈绿色

实验Ⅱ

1.5mL1mol·L-1CuCl2溶液和3.5mL1mol·L-1NaOH溶液混合

开始时有黄色沉淀出现，一段时间后，黄色沉淀消失，静置，生成大量白色沉淀，溶液呈绿色

（1）制取新制Cu（OH）2悬浊液的离子方程式为。

（2）甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu（OH）2悬浊液，过滤，用蒸馏水洗涤干净。

向洗净后的Cu（OH）2中加入5mL蒸馏水，再持续通入SO2气体，现象与实验I相同，此步实验证明：

。

检验Cu（OH）2洗涤干净的方法是。

（3）同学们对白色沉淀的成分继续进行探究。

查阅资料如下：

CuCl为白色固体，难溶于水，能溶于浓盐酸。

它与氨水反应生成Cu（NH3）2+，在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu（NH3）42+溶液。

①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水，得到蓝色溶液，此过程中反应的离子方程式为：

CuCl+2NH3·H2O===Cu（NH3）2++Cl-+2H2O、。

②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl，实验方案如下：

试剂1

现象1

现象2

试剂2

填写下表空格：

试剂1

试剂2

蒸馏水

现象1

现象2

③写出实验II中由Cu（OH）2生成白色沉淀的离子方程式：

。

（4）丙同学通过实验证明：

实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu2O。

完成合理的实验方案：

取少量Cu2O固体于试管中，，则说明砖红色沉淀是Cu2O。

21.

（1）S2O2－3＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O

（2）温度对化学反应速率的影响

（3）C（4）取pH试纸于玻璃片上，用玻璃棒蘸取硫代硫酸钠于pH试纸的中部，将试纸颜色与标准比色卡对照（5）5H2O+S2O32-+4Cl2═2SO42-+8Cl-+10H+

（6）Ag2S溶液中有SO42-，说明有硫元素升价，所以体系中必须有元素降价。

若生成Ag2O，体系中无元素降价；所以只能是有一部分硫元素降为-2价，生成Ag2S。

（7）定影过程要求将Ag+与过量Na2S2O3溶液反应生成可溶性的无色离子[Ag（S2O3）2]3-（Na2S2O3过量，而A同学将Na2S2O3溶液滴至AgNO3溶液中（AgNO3过量），由于反应物的比例关系不同，因此反应现象不同。

22．（15分）

（1）B

（2）2NaOH+2CuSO4===Cu2（OH）2SO4↓+Na2SO4

乙醛未参与氧化反应，（或是含铜元素的化合物在发生变化）

（3）此题答案可从“现象”或“理论”两个角度提出依据。

依据现象提出依据：

实验2中的黑色沉淀可能是CuO；实验4中的红色沉淀可能是Cu2O，所以实验3中的红褐色沉淀，可能是CuO和Cu2O的混合物。

依据理论提出依据：

当NaOH用量逐渐增多时，产生的Cu（OH）2一部分受热分解生成黑色的CuO；另一部分被乙醛还原为Cu2O红色沉淀，所以实验3中的红褐色沉淀，可能是CuO和Cu2O的混合物。

（4）CH3CHO+2Cu（OH）2+NaOH

CH3COONa+Cu2O↓+3H2O

（5）溶液变为蓝色，有红色固体

（6）将1mL2%CuSO4溶液与3mL（或>3mL）10%NaOH溶液混合振荡后（或取实验5的蓝紫色溶液）（1分），加入0.5mL40%的乙醛溶液（1分），水浴加热（1分）（3分）

23．（15分）

（1）Cu2++2OH-===Cu（OH）2↓

（2）黄色沉淀消失，生成大量白色沉淀（或实验II与实验I的现象差异）与Cl-有关（或与SO42-无关）

取最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液，不出现白色沉淀，证明Cu（OH）2洗涤干净

（3）①4Cu（NH3）2++8NH3·H2O+O2===4Cu（NH3）42++4OH-+6H2O

②

试剂1

浓盐酸

现象1

白色沉淀溶解

现象2

出现白色沉淀

（2分，物质用化学式表示也给分，少答1个给分点扣1分，扣至0分）

③2Cu（OH）2+2Cl-+SO2===2CuCl↓+SO42-+2H2O

（4）加5mL蒸馏水，向其中持续通入SO2，一段时间后，静置，试管底部有少量紫红色固体，溶液呈绿色（或现象与实验I相同）（3分，每个给分点1分）

高三非金属综合练习

1．（12分）（2014•北京）碳、硫的含量影响钢铁性能．碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定．

（1）采用图1装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2．

①气体a的成分是　_________　．

②若钢样中碳以FeS形式存在，A中反应：

3FeS+5O2

1　_________　+3　_________　．

（2）将气体a通入测硫酸装置中（如图2），采用滴定法测定硫的含量．

①H2O2氧化SO2的化学方程式：

　_________　

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液．若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：

　_________　．

（3）将气体a通入测碳装置中（如图3），采用重量法测定碳的含量．

①气体a通过B和C的目的是　_________　

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是　_________　．

2.（15分）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：

操作

现象

取4g漂粉精固体，加入100mL水

部分固体溶解，溶液略有颜色

过滤，测漂粉精溶液的pH

pH试纸先变蓝（约为12），后褪色

i.液面上方出现白雾；

ii.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；

iii.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去

（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是。

（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。

（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。

推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：

a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；

b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。

①实验a目的是。

②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是。

（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：

随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1-发生反应。

通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是

。

（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X

①向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。

取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。

则沉淀X中含有的物质是。

②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：

。

3.甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）。

实验操作和现象：

操作

现象

关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热

A中有白雾生成，铜片表面产生气泡

B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀

C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失

打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭

从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸

均未发现白色沉淀溶解

⑴A中反应的化学方程式是。

⑵C中白色沉淀是，该沉淀的生成表明SO2具有性。

⑶C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是。

⑷分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。

①为证实各自的观点，在原实验基础上：

甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是；

乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是。

甲

大量白色沉淀

乙

少量白色沉淀

②进行实验，B中现象：

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。

结合离子方程式解释实验现象异同的原因：

。

⑸合并⑷中两同学的方案进行实验。

B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是。

4．研究CO2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

⑴溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在。

其中HCO

占95%。

写出CO2溶于水产生HCO

的方程式。

⑵在海洋碳循环中，通过如图所示的途径固碳。

CO2

海洋表面

HCO

光合作用

钙化作用

CaCO3（CH2O）x

①写出钙化作用的离子方程式：

。

②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O。

18O标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整：

＋（CH2O）x＋x18O＋xH2O

⑶海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。

测量溶解无机碳，可采用如下方法：

①气提、吸收CO2。

用N2从酸化后的海水中吹出CO2并碱液吸收（装置示意图如下）。

将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。

②滴定。

将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，在用xmol·L－1HCl溶液滴定，消耗ymLHCl溶液。

海水中溶解的无机碳的浓度＝mol·L－1。

⑷利用如图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。

①结合方程式简述提取CO2的原理：

。

②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。

处理至合格的方法是

是。

5．为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究

“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”反应中Fe3＋和Fe2＋相互转化，实验如下：

⑴待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到。

⑵iii是ii的对比实验，目的是排除ii中造成的影响。

⑶i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2＋向Fe3＋转化。

用化学平衡移动原理解释原因：

。

⑷根据氧化还原反应的规律，该同学推测i中Fe2＋

向Fe3＋转化的原因：

外加Ag＋使c（I－）降低，导致

I－的还原性弱于Fe2＋，用右图装置（a、b均为石

墨电极）进行实验验证。

①K闭合时，指针向右偏转，b作极。

②当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左

管中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液。

产生的现

象证实了其推测。

该现象是。

⑸按照⑷的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ii中Fe2＋向Fe3＋转化的原因。

①转化的原因是。

②与⑷实验对比，不同的操作是。

⑹实验Ⅰ中，还原性：

I－＞Fe2＋；而实验Ⅱ中，还原性：

Fe2＋＞I－。

将⑶和⑷、⑸作对比，得出的结论是。

2、参考答案：

（1）2Cl2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O；

（2）碱性、漂白性；

（3）①、检验白雾中是否Cl2，排除Cl2干扰；

②、白雾中含有SO2，SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀；

（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；

（5）①、CaSO4；

②、Cl2＋SO2＋2H2O错误!

未找到引用源。

4H＋＋2Cl－＋SO42－；

4．（14分）

⑴CO2＋H2O

H2CO3、H2CO3

H＋＋HCO

⑵①2HCO

＋Ca2＋＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O

②xCO22xH218O

⑶①②

⑷①a室：

2H2O―4e―＝4H＋＋O2↑，通过阳离子膜进入b室，发生反应：

H＋＋HCO

＝CO2↑＋H2O

②c室的反应：

2H2O＋2e―＝2OH－＋H2↑，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调至接近装置入口海水的pH

5．（15分）

⑴化学平衡状态⑵溶液稀释对颜色变化

⑶加入Ag＋发生反应：

Ag＋＋I－＝AgI↓，c（I－）降低；或增大c（Fe2＋），平衡均逆向移动

⑷①正②左管产生黄色沉淀，指针向左偏转

⑸①Fe2＋随浓度增大，还原性增强，使Fe2＋还原性强于I－

②向右管中加入1mol·L－1FeSO4溶液

⑹该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向

6．（14分）

（1）

2H++2e-===H2↑

4OH--4e-===O2↑+2H2O（或2H2O-4e-===O2↑+4H+）

②H+与LiCoO2在阴极的还原反应相互竞争，当c（H+）增大时，参与放电的H+增多（或有利于H+放电），所以钴的浸出率下降

（2）

2LiCoO2+H2O2+3H2SO4===Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O

防止H2O2剧烈分解（或2H2O2

2H2O＋O2↑）②ac（3）

6．（14分）某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂（LiCoO2）的正极粉均匀涂覆在铝箔上制成的，可以再生利用。

某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴。

（1）25℃时，用图1所示装置进行电解，有一定量的钴以Co2+的形式从正极粉中浸出，且两极均有气泡产生，一段时间后正极粉与铝箔剥离。

图1图2

阴极的电极反应式为：

LiCoO2+4H++e-===Li++Co2++2H2O、。

阳极的电极反应式为。

②该研究小组发现硫酸浓度对钴的浸出率有较大影响，一定条件下，测得其变化曲线如图2所示。

当c（H2SO4）>0.4mol·L-1时，钴的浸出率下降，其原因可能为。

（2）电解完成后得到含Co2+的浸出液，且有少量正极粉沉积在电解槽底部。

用以下步骤继续回收钴。

写出“酸浸”过程中正极粉发生反应的化学方程式。

该步骤一般在80℃以下进行，温度不能太高的原因是。

②已知（NH4）2C2O4溶液呈弱酸性，下列关系中正确的是（填字母序号）。

a.c（NH4+）>c（C2O42-）>c（H+）>c（OH-）

b.c（H+）+c（NH4+）=c（OH-）+c（HC2O4-）+c（C2O42-）

c.c（NH4+）+c（NH3•H2O）=2[c（C2O42-）+c（HC2O4-）+c（H2C2O4）]

（3）已知所用锂离子电池的正极材料为xg，其中LiCoO2（M=98g·mol-1）的质量分数为a%，则回收后得到CoC2O4•2H2O（M=183g·mol-1）的质量不高于g。

18．（共14分）

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。

从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为。

（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。

则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）。

在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。

（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al（OH）3，碳酸钠溶液在产生Al（OH）3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。

（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__________。

（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）。

Ac（Na+）=2c（CO32-）

Bc（Na+）>c（CO32-）>c（HCO3-）

Cc（OH-）>c（HCO3-）>c（H+）

Dc（OH-）-c（H+）==c（HCO3-）+2c（H2CO3）

（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。

CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。

下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是______。

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