1、第四章非金属及其重要化合物单元过关限时检测(50分钟，100分)第卷(选择题共42分)一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。每小题只有一个选项符合题意1(2021山东德州宁津高三检测)化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关，下列有关化学知识的说法错误的是(C)A高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”B我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维，是一种非金属材料C用聚氯乙烯代替木材，生产快餐盒，以减少木材的使用D碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料解析二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水，所以二氧化硅能够被强碱腐蚀造成断路，A正确；碳纤维是碳的一种单
2、质，属于非金属材料，B正确；聚氯乙烯难降解，大量使用能够引起白色污染，且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒等，C错误；碳纳米管表面积大，具有较大的吸附能力，可以用作新型储氢材料，D正确。2(2021湖北黄冈模拟)N、O、Si、S是重要的非金属元素。下列说法正确的是(C)AN、O、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱B氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质，又是形成酸雨的主要物质C四种元素的基态原子中有三种原子的核外单电子数一样多DN、Si、S的单质均能和氧气反应，生成的产物分别是NO2、SiO2和SO2解析同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强。同
3、主族元素自上而下原子半径逐渐增大，则O、N、S、Si的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，A错误；硫的氧化物不能形成光化学烟雾，B错误；O、N、S、Si的原子核外单电子数分别为2、3、2,2，C正确；N2和O2反应生成NO，得不到NO2，D错误。3. (2021山东潍坊高三检测)中学化学中常见的物质A、B、C、D、E均含同种短周期主族元素，其中A为单质，五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是(C)A若B、C均为氧化物，则A可能为碳单质B若C、D均为氧化物，则A一定为非金属单质C若D为Na2CO3，则A一定为钠单质D若E为含氧强酸，则B与C可能反应生成A解析本题考查无机化合物的性质及无机
4、推断。若B、C均为氧化物，A为C，则B为CO，C为CO2，D、E可分别为Na2CO3、NaHCO3，转化关系成立，A正确；若C、D均为氧化物，A为金属单质，则A为Na，但钠及其化合物不存在题中转化关系，A一定为非金属单质，B正确；若D为Na2CO3，五种物质都含有C元素，A可为C，B为CO，C为CO2，D、E可分别为Na2CO3、NaHCO3，C错误；若E为含氧强酸，可为H2SO4或HNO3，C可为二氧化硫或一氧化氮，A为S或N2，B为H2S或NH3，B与C能发生反应：2H2SSO2=3S2H2O或6NO4NH35N26H2O，D正确。点拨本题关键在于对氧化物的掌握，中学常见氧化物包括CO、C
5、O2、NO、NO2、SO2、SO3、Na2O2、Na2O等。易错点在于B选项，短周期主族金属元素为Li、Be、Na、Mg、Al，可以形成两种氧化物的金属为Na，而钠的氧化物性质活泼，不可能由含钠的化合物反应产生，故猜测其只能为非金属氧化物。4.(2021甘肃张掖二中月考)X常温下为气体，a、b、c是中学化学常见物质，均由常见元素组成，转化关系(反应条件略去)如图所示，下列说法不正确的是(B)A若b为固态非金属单质，b与X所含元素同主族，则c也能与X反应B若X为O2，a为一种固态单质，则c可能为CO2或SO3C若a、b、c焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，则a中可能既含有离子键又含有共价键D若b
6、为气态非金属单质，b与X所含元素同周期，则X与b所含元素原子的核电荷数相差1解析本题考查物质的转化及推断。若b为固态非金属单质，X常温下为气体，且b与X所含元素同主族，则a为硫化氢，b为S，c为二氧化硫，X为氧气，二氧化硫在催化剂、加热的条件下反应生成三氧化硫，A正确；若c为三氧化硫，硫单质与O2反应不能直接生成三氧化硫，a不可能为固态单质硫，不符合题意，B错误；a、b、c焰色反应均呈黄色，说明均含Na元素，其水溶液均为碱性，则a为氢氧化钠，X为二氧化碳，b为碳酸钠，c为碳酸氢钠，符合转化关系，NaOH中既含有离子键又含有共价键，C正确；b与X所含元素同周期，b为气态非金属单质，则b为N2，X
7、为O2，a为NH3，c为NO，N元素和O元素的原子核电荷数相差1，D正确。5(2021广西桂林调研)化学反应中会出现“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是(C)过量稀硫酸与块状石灰石；过量的氢气与氮气在催化剂存在下充分反应；过量稀硝酸与铜反应；常温下将铝片投入到过量浓硫酸中；过量铜与浓硫酸反应；过量的锌与18 molL1的硫酸反应；ABCD解析稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶物硫酸钙，附着在碳酸钙表面阻止反应的进一步发生，故符合题意；合成氨是一个可逆反应，无论如何充分反应，反应物都不能完全反应，故符合题意；铜与过量的稀硝酸反应时，铜完全反应生成硝酸铜、一
8、氧化氮和水，故不符合题意；常温下铝遇浓硫酸发生钝化，不再继续反应，故符合题意；随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，铜无法与稀硫酸反应，无论铜怎么过量，都不能完全消耗完硫酸，故符合题意；锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应，一种物质过量时，另一种能完全反应，故不符合题意；故答案为C。6(2021河北衡水高三检测)下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相应实验，不能达到实验目的的是(B)A利用甲装置，验证SO2或H2SO3具有氧化性B利用乙装置，验证元素的非金属性：ClCSiC利用丙装置，进行NH3的干燥、收集、尾气处理D利用丁装置，验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性解析甲装
9、置中SO2与Na2S发生反应得到单质S，该反应中SO2(或H2SO3)表现出氧化性，A项能达到实验目的；利用乙装置，验证元素的非金属性时，应该利用最高价氧化物对应的水化物的酸性进行比较，B项不能达到实验目的；丙装置可以进行NH3的干燥，收集尾气处理，C项能达到实验目的；丁装置中，浓H2SO4使蔗糖炭化体现了其脱水性，得到的碳和浓H2SO4发生反应：C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O体现了浓H2SO4的强氧化性，品红溶液褪色和酸性KMnO4褪色，分别说明SO2具有漂白性和还原性，D项能达实验目的。7(2021四川乐山检测)有X、Y、Z、M、N五种物质，进行的有关实验操作及现象如下：实验操
10、作实验现象气体X和气体Y混合气体变为红棕色Y、M、N分别与氢硫酸反应都产生淡黄色固体用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液，相互靠近产生白烟Z和N分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体X、Y、Z、M、N依次可能是(A)ANO、O2、NH3、HNO3、SO2BO2、NO、NH3、HCl、SO2CO2、NO、HCl、NH3、CO2DNO、O2、NH3、HCl、CH4解析本题考查物质的推断，题目难度中等，注意根据物质反应的实验现象进行推断是解答本题的关键，本题提示考生在学习中要注重元素化合物知识的积累。由气体X和Y混合，气体变成红棕色，可知X和Y分别为NO、O2中的一种；Y与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则Y为
11、氧气，X为NO；用玻璃棒蘸取Z和M的浓溶液，相互靠近产生白烟，则Z和M分别为NH3和HCl或NH3和HNO3中的一种；Z通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，M与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则Z为NH3，M为HNO3；N通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，N与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则N为SO2，故X为NO，Y为O2，Z为NH3，M为HNO3，N为SO2。第卷(非选择题共58分)二、非选择题：本题包括4小题，共58分8(2021云南昆明质检)碳、硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。(1)SiO2是玻璃的主要成分之一，保存氢氧化钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞的原因是SiO22Na
12、OH=Na2SiO3H2O(用化学方程式表示)。(2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下：用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为SiO22CSi2CO。在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占85%，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的沸点数据如表所示，提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和蒸馏。物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4沸点/2 35557.631.88.230.484.9111.9SiHCl3极易水解，其完全水解的化学
13、方程式为SiHCl34H2O=H4SiO4H23HCl(或SiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl)。解析(1)玻璃中的二氧化硅能与NaOH溶液反应生成Na2SiO3。(2)石英砂的主要成分为二氧化硅，二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳；由于SiHCl3与SiCl4、SiH2Cl2等的沸点相差较大，可以使用蒸馏的方法提纯；SiHCl3中Si是4价，氢元素、氯元素均为1价，SiHCl3完全水解时，Si以H2SiO3(或H4SiO4)的形式存在。9(2020全国理综，26)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和Na
14、ClO，探究其氧化还原性质。回答下列问题：(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶，a中的试剂为饱和食盐水。(2)b中采用的加热方式是水浴加热，c中化学反应的离子方程式是Cl22OH=ClOClH2O，采用冰水浴冷却的目的是避免生成NaClO3。(3)d的作用是吸收尾气(Cl2)，可选用试剂AC(填标号)。ANa2SBNaClCCa(OH)2DH2SO4(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，过滤，少量(冷)水洗涤，干燥，得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置
15、后CCl4层显紫色。可知该条件下KClO3的氧化能力小于NaClO(填“大于”或“小于”)。解析本题考查物质的制备及性质探究实验，涉及仪器名称、实验基本操作、实验目的、实验现象、尾气处理等。(1)实验室常用MnO2与浓盐酸在加热条件下制取Cl2，由于制得的Cl2中混有HCl，HCl会消耗b装置中试管内的KOH，所以应使用饱和食盐水除去HCl。(2)用酒精灯加热烧杯中的水从而对试管中的反应体系进行加热，这样的加热方式为水浴加热。Cl2和NaOH在不加热条件下反应生成NaCl和NaClO，离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。Cl2与NaOH反应放热，由题意可知，温度较高时Cl2与KOH反应
16、生成KClO3，所以不使用冰水浴会使得溶液温度升高而生成NaClO3杂质。(3)Cl2是有毒气体，所以必须进行尾气处理，防止污染空气。Cl2可以与Na2S反应，化学方程式为Cl2Na2S=2NaClS；Cl2可以与Ca(OH)2反应，化学方程式为2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。Cl2在食盐水和H2SO4溶液中溶解度较小，所以可用Na2S溶液和Ca(OH)2溶液来进行尾气处理，A、C符合题意。(4)从溶液中获得溶质的常见方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)2号试管中溶液变为棕色，说明有I2生成，则加入CCl4振荡，静置后CCl4层呈紫色，故2号试管中I
17、被氧化，而1号试管中I未被氧化，所以该条件下氧化性：KClO3c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用酸式滴定管(填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内颜色不恢复。计算气体Y中SO2的物质的量分数为90%。解析本题考查化学实验基本操作、氧化还原滴定等，考查的核心素养是科学探究与创新意识。.(1)C装置中SO2与饱和氯水反应的离子方程式为SO2Cl22H2O=4HSO2Cl。(2)因C装置中挥发出的Cl2也能使D装置中出现浑浊现象，故D装置中出现浑浊，不能证明SO2与H2S反应生成单质S，即不能证明SO2具有氧化性。(3)SO
18、2为有毒气体，使用E装置，既能进行尾气处理，又能起到防倒吸作用。.(4)根据反应生成的气体Y中含有SO2和H2，可知最后是Fe与稀硫酸反应生成H2，因此该溶液中不可能含有Fe3，故溶液X中含有的金属阳离子为Fe2。要检验溶液中的Fe2，可取少量溶液X，向其中滴加K3Fe(CN)6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有Fe2(或可取少量溶液X，向其中加入KSCN溶液，无明显现象，再滴入新制氯水，若溶液变红，则可证明原溶液中含有Fe2)。(5)根据0.100 0 molL1KHC2O4溶液中c(C2O)c(H2C2O4)，可知HC2O的电离程度大于其水解程度，即KHC2O4溶液呈酸性，在滴定过程
19、中该标准液应用酸式滴定管盛装；达到滴定终点时，滴入最后一滴KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内溶液颜色不发生变化。根据化合价变化可找出关系式：2KMnO45KHC2O4，c剩余(KMnO4)20.00103 L0.100 0 molL110.00103L，解得c剩余(KMnO4)0.020 0 molL1，再根据关系式：5SO22KMnO4，得n(SO2)(0.200 00.020 0)molL1200.00103 L0.09 mol，即气体Y中SO2的物质的量分数为x100%90%。点拨计算混合气体中SO2的物质的量分数，需根据氧化还原反应中化合价变化找出两步反应中反应物的关系式，结合题中数据分别计算出溶液中剩余的KMnO4溶液的物质的量浓度和SO2的物质的量，即可求出气体Y中SO2的物质的量分数。
