第11講非金屬及其化合物限時(shí)50分鐘，滿分70分一、選擇題(包括7個(gè)小題，每小題5分，共35分)1(2016遼寧師大附中模擬)為建設(shè)“藍(lán)天常在、青山常在、綠水常在”的美麗中國(guó)，2015年4月16日國(guó)務(wù)院頒布了水污染防治行動(dòng)計(jì)劃。下列做法不利于該目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的是 A推廣使用無(wú)磷洗滌劑B用O3替代Cl2作飲用水消毒劑 C用工業(yè)污水直接灌溉農(nóng)田D含Cr3的廢水用適量石灰處理后排放解析A、磷元素可以造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，所以推廣無(wú)磷洗滌劑可以減少水污染，正確；B、臭氧作氧化劑，產(chǎn)物是水，沒(méi)有污染，正確；C、工業(yè)污水含有很多有害物質(zhì)，可以造成水污染，選C；D、鉻離子和石灰水反應(yīng)生成氫氧化鉻沉淀，然后可以排放，正確。答案C2(2016海南高考)下列敘述錯(cuò)誤的是A氦氣可用于填充飛艇B氯化鐵可用于硬水的軟化C石英砂可用于生產(chǎn)單晶硅D聚四氟乙烯可用于廚具表面涂層解析A氦氣性質(zhì)穩(wěn)定，故可用于填充飛艇，正確；B.硬水的軟化指的是除去水中的Ca2、Mg2，加入氯化鐵只能水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體吸附懸浮物，用于水的凈化，錯(cuò)誤；C.石英砂為SiO2，可用碳還原得到粗硅，經(jīng)提純得單晶硅，正確；D.聚四氟乙烯具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑，故一般用于不粘鍋的涂層，正確。答案B3向某含有SO、SiO、CO、Br、Na的溶液中緩慢通入Cl2直至過(guò)量，下列對(duì)該反應(yīng)過(guò)程的判斷錯(cuò)誤的是A整個(gè)過(guò)程共發(fā)生2個(gè)氧化還原反應(yīng)B所有陰離子的濃度都發(fā)生了變化C溶液的顏色發(fā)生了變化D反應(yīng)過(guò)程中既有氣體產(chǎn)生，也有沉淀產(chǎn)生解析向某含有SO、SiO、CO、Br、Na的溶液中緩慢通入Cl2直至過(guò)量，發(fā)生反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，Cl2H2OSO=2H2ClSO，Cl22Br=2ClBr2,2HCO=H2OCO2，2HSiO=H2SiO3。A.綜上所述可知在溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)有Cl2H2OHClHClO，Cl2H2OSO=2H2ClSO，Cl22Br=2ClBr2共3個(gè)，錯(cuò)誤；B.溶液中所有陰離子的濃度都發(fā)生了變化，正確；C.原來(lái)溶液為無(wú)色，反應(yīng)后產(chǎn)生的Br2，使溶液變?yōu)槌赛S色，溶液的顏色發(fā)生了變化，正確；D.反應(yīng)過(guò)程中既有氣體CO2產(chǎn)生，也有H2SiO3沉淀產(chǎn)生，正確。答案A4(2016重慶模擬)下列各項(xiàng)敘述I、都正確且二者的原理最相似的是敘述I敘述AFeS難溶于水，卻溶于稀硝酸CaCO3難溶于稀硫酸，卻溶于醋酸B濃硝酸要密封保存陰涼處漂白粉要密封保存在陰涼處C鹽酸與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵少量氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵D濃氨水滴入固體NaOH制NH3濃鹽酸滴入濃硫酸制HCl解析 AFeS與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，醋酸與碳酸鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B.濃硝酸易揮發(fā)、易分解，漂白粉易與空氣中的CO2反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C.氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，C錯(cuò)誤；D.NaOH固體溶于水放出大量的熱，導(dǎo)致氨氣的溶解度降低生成氨氣，濃硫酸溶于水放出大量的熱，導(dǎo)致HCl的溶解度降低，生成HCl氣體，D正確；答案選D。答案D5(2016上海高考)向新制氯水中加入少量下列物質(zhì)，能增強(qiáng)溶液漂白能力的是A碳酸鈣粉末B稀硫酸C氯化鈣溶液 D二氧化硫水溶液解析在氯水中存在反應(yīng)：Cl2H2OHClHClO，若反應(yīng)使溶液中c(HClO)增大，則溶液的漂白性會(huì)增強(qiáng)。A項(xiàng)，由于酸性HCl>H2CO3>HClO，所以向溶液中加入碳酸鈣粉末，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2HClCaCO3=CaCl2H2OCO2，使化學(xué)平衡正向移動(dòng)，導(dǎo)致c(HClO)增大，溶液的漂白性會(huì)增強(qiáng)，正確；B項(xiàng)，若加入稀硫酸，使溶液中c(H)增大，平衡逆向移動(dòng)，溶液的漂白性減弱，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，加入氯化鈣溶液，不能發(fā)生反應(yīng)，但對(duì)氯水起稀釋作用，使溶液的漂白性減弱，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，加入二氧化硫的水溶液，SO2與Cl2反應(yīng)，平衡左移，c(HClO)減小，溶液的漂白性減弱，錯(cuò)誤。答案A6(2016武漢模擬)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)是選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃鹽酸MnO2Cl2NaOH溶液解析 NH3的密度比空氣的小，不能用向上排空氣法收集NH3，A錯(cuò)誤；SO2可通過(guò)Na2SO3固體與濃硫酸在常溫下反應(yīng)制取，且能用向上排空氣法收集，能用NaOH溶液進(jìn)行尾氣吸收，B正確；銅與稀硝酸反應(yīng)生成物為NO，且在c中無(wú)法收集到純凈的NO2，且不能用水吸收尾氣，C錯(cuò)誤；用濃鹽酸和MnO2反應(yīng)制取Cl2需要加熱，D錯(cuò)誤。答案B7(2016浙江高考)為落實(shí)“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計(jì)了如下流程：下列說(shuō)法不正確的是A固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可以是空氣，且需過(guò)量C捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD處理含NH廢水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NHNO=N22H2O解析工業(yè)廢氣中的CO2、SO2與石灰乳反應(yīng)生成難溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A項(xiàng)正確；氣體1中含有NO、CO和N2，若用過(guò)量空氣，則NO被全部氧化為NO2，NO2與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2，與流程圖中NaNO2不符，故通入的空氣不能過(guò)量，NO2與NO氣體按照11混合與NaOH完全反應(yīng)生成NaNO2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體2中含有N2和CO，N2無(wú)毒，故捕獲劑捕獲的氣體主要為CO，C項(xiàng)正確；NaNO2具有氧化性，NH具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無(wú)污染的N2，D項(xiàng)正確。答案B二、非選擇題(包括4個(gè)小題，共35分)8(8分)(1)砷(As)與其化合物被廣泛應(yīng)用在除草劑、殺蟲(chóng)劑以及含砷藥物中。回答下列問(wèn)題：砷是氮的同族元素，且比氮多2個(gè)電子層，砷在元素周期表中的位置：_；AsH3的熱穩(wěn)定性比NH3的熱穩(wěn)定性_(填“強(qiáng)”或“弱”)。As2O3俗稱砒霜，As2O3是兩性偏酸性氧化物，是亞砷酸(H3AsO3)的酸酐，易溶于堿生成亞砷酸鹽，寫(xiě)出As2O3與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式_。 As2S3和HNO3反應(yīng)如下：As2S310H10NO=2H3AsO43S10NO22H2O，將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則NO2應(yīng)該在_(填“正極”或“負(fù)極”)附近逸出，該極的電極反應(yīng)式為_(kāi)。(2) 綜合利用CO2對(duì)環(huán)境保護(hù)及能源開(kāi)發(fā)意義重大。Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。如果尋找吸收CO2的其他物質(zhì)，下列建議合理的是_。 a可在堿性氧化物中尋找b可在A、A族元素形成的氧化物中尋找c可在具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)中尋找解析(1)氮元素在周期表中第二周期，第A族，砷比氮多2個(gè)電子層，在第四周期第A族 ；砷的非金屬性比氮弱，所以簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性比氨氣弱。As2O3有兩性，性質(zhì)與氧化鋁相似，所以和氫氧化鈉反應(yīng)生成鹽和水，離子方程式為：As2O36OH=2AsO3H2O。生成二氧化氮化合價(jià)降低，在正極逸出。硝酸根得到電子生成二氧化氮和水，電極反應(yīng)為：NOe2H=NO2H2O。(2)二氧化碳是酸性氧化物，可以與堿或堿性氧化物反應(yīng)，所以選ab。答案(1) 第四周期第A族弱 As2O36OH=2AsO3H2O正極NOe2H=NO2 H2O(2)ab 9(9分)(2016皖南模擬)SO2是大氣主要污染物之一，為探究SO2氣體的還原性，某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖1圖2(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)裝置C的作用是_。(3)在上述裝置中通入過(guò)量的SO2，為了驗(yàn)證A中SO2與Fe3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，取A中的溶液少量，分成兩份，并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：方案：向第一份溶液中加入少量酸性KMnO4溶液，發(fā)現(xiàn)紫紅色褪去；方案：向第二份溶液中加入少量KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)不變紅，再加入少量新制的氯水，溶液變紅。上述方案中不合理的是_，原因是_。(4)能表明I的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是_。(5)該小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M測(cè)定硫酸工業(yè)生產(chǎn)排放的尾氣中SO2的體積分?jǐn)?shù)(假設(shè)其他氣體均難溶于水且不反應(yīng))，選用了如圖2所示的簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置。若混合氣體的流向按從左向右時(shí)，裝置組裝連接的順序合理的是：混合氣體_(填寫(xiě)a、b等儀器接口字母)。你認(rèn)為下列試劑中，可以用來(lái)代替試管中碘的淀粉溶液的是_(填標(biāo)號(hào))。A酸性KMnO4溶液 BNaOH溶液C溴水 D氨水若碘溶液的濃度為0.05 molL1、體積為30 mL，與SO2氣體恰好完全反應(yīng)時(shí)，量筒內(nèi)水的體積為386.4 mL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，則SO2的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)。解析(1)裝置A中二氧化硫與鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子和亞鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H。(2)二氧化硫有毒，會(huì)污染空氣，所以要有尾氣吸收裝置，所以裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣。(3)過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，所以方案不合理。(4)碘能與二氧化硫反應(yīng)生成碘離子和硫酸根離子，則裝置B中藍(lán)色褪色，據(jù)此可判斷I的還原性弱于SO2。(5)原料氣通過(guò)碘的淀粉溶液，碘能氧化H2SO3，生成H2SO4 ，吸收二氧化硫氣體。通過(guò)裝置排水量氣測(cè)定剩余氣體體積，連接裝置接口順序?yàn)閏dbae。二氧化硫具有還原性，可以利用高錳酸鉀溶液吸收，且現(xiàn)象明顯，氫氧化鈉雖能吸收二氧化硫，但無(wú)明顯現(xiàn)象，溴水可以吸收二氧化硫棕紅色褪去，現(xiàn)象明顯，氨水可以吸收二氧化硫，但實(shí)驗(yàn)無(wú)明顯現(xiàn)象。寫(xiě)出方程式I2SO22H2O=2ISO4H由已知條件知n(SO2)=n(I2)=0.05 molL10.03 L=0.001 5 mol，即33.6 mL，所以工業(yè)原料氣總體積為386.4 mL22.4 mL=408.8 mL，其中SO2的體積分?jǐn)?shù)為100%=8%。答案(1)SO22H2O2Fe3=2Fe2SO4H(2)吸收未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣(3)方案過(guò)量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色(4)B中藍(lán)色褪色(5)cdbaeA、C8%10(9分)碘是生命體中的必需元素，請(qǐng)根據(jù)如下有關(guān)碘及其化合物的性質(zhì)，回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)室中制取少量碘可采用如下方法：KICuSO4CuIK2SO4I2。此反應(yīng)生成1 mol I2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_mol。工業(yè)生產(chǎn)中，可用智利硝石(含有NaIO3)為原料，與NaHSO3溶液反應(yīng)后生成碘，寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式：_。(2)單質(zhì)碘與氟氣反應(yīng)可制得IF5，實(shí)驗(yàn)表明液態(tài)IF5具有一定的導(dǎo)電性，研究人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因在于IF5的自偶電離(如：2H2OH3OOH)，電離生成的1價(jià)陽(yáng)離子為_(kāi)，1價(jià)陰離子為_(kāi)。(3)將單質(zhì)碘與鋁屑置于管式電爐中，隔絕空氣加熱至500 得到棕色片狀固體(AlI3)，此固體溶于Na2CO3溶液可產(chǎn)生白色沉淀和氣體。請(qǐng)寫(xiě)出AlI3和Na2CO3溶液反應(yīng)的離子方程式：_。(4)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案判斷加碘食鹽中碘的存在形式為I、IO，或兩者同時(shí)存在。請(qǐng)對(duì)以下試驗(yàn)方案進(jìn)行預(yù)測(cè)和分析。首先取試樣加水溶解，分成三份試樣：第一份試樣加酸酸化，如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍(lán)，說(shuō)明試樣中同時(shí)存在I和IO，該過(guò)程反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。第二份試樣酸化后，加入淀粉溶液無(wú)變化，再加_溶液，溶液變藍(lán)，說(shuō)明試樣中存在I。第三份試樣酸化后，如果直接使_試紙變藍(lán)，說(shuō)明試樣存在IO離子。解析(1) 反應(yīng)生成1 mol I2時(shí)轉(zhuǎn)移電子1 mol2=2 mol。NaIO3與NaHSO3溶液反應(yīng)后生成碘的離子方程式為：2IO 5HSO=3H 5SO I2H2O 。(2)由2H2OH3OOH可推知，2IF5IFIF 。(3) AlI3和Na2CO3溶液發(fā)生相互促進(jìn)水解反應(yīng)：2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2。(4)碘單質(zhì)遇淀粉溶液變藍(lán)，第一份試樣加酸酸化，如果加淀粉溶液后試樣溶液變藍(lán)，說(shuō)明試樣中I和IO反應(yīng)生成了碘單質(zhì)。反應(yīng)式為5IIO6H=3I23H2O。第二份試樣要檢驗(yàn)I，酸化后，加入淀粉溶液，還需要加入氧化劑，如FeCl3或H2O2。第三份試樣要檢驗(yàn)IO，酸化后，還需要加入淀粉和KI，即淀粉KI試紙。答案 (1)22IO5HSO=3H5SOI2H2O(2) IFIF(3) 2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2(4) 5I IO6H=3I23H2O FeCl3或H2O2淀粉KI試紙11(9分)單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450500 )，四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖。相關(guān)信息如下：a四氯化硅遇水極易水解；b硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物；c有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見(jiàn)下表：物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5沸點(diǎn)/57.712.8315熔點(diǎn)/70.0107.2升華溫度/180300162請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。(2)裝置A中g(shù)管的作用是_；裝置C中的試劑是_；裝置E中的h瓶需要冷卻的理由是_。(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過(guò)精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅，精餾后的殘留物中，除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是_(填寫(xiě)元素符號(hào))。(4)為了分析殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，使鐵元素還原成Fe2，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定，反應(yīng)的離子方程式5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否要滴加指示劑？_(填“是”或“否”)，請(qǐng)說(shuō)明理由：_。某同學(xué)稱取5.000 g殘留物，經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL試樣溶液，用1.000102 mol L1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL，則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。解析依題中信息可知A為Cl2的發(fā)生裝置，B、C為Cl2凈化裝置，D中發(fā)生2Cl2SiSiCl4，生成SiCl4用E收集，B中為飽和食鹽水將氯化氫氣體除去，C中應(yīng)為濃H2SO4除水，由E中可知SiCl4沸點(diǎn)較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4；由題中信息粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì))，即可輕松完成(3)問(wèn)。(4) 因MnO本來(lái)有顏色，故不再需其他指示劑。由關(guān)系式 5Fe2MnO 5 1 n(Fe2) 20.00103 L102 molL1可求出25.00 mL試樣溶液中n(Fe2)=0.001 mol，所以殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Fe)=4.48%。答案(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)平衡氣壓濃H2SO4SiCl4沸點(diǎn)較低，用冷卻液可得到液態(tài)SiCl4(3)Al、P(4)否MnO有色，故不需其他指示劑4.48%