1、十二非金属元素单质及其重要化合物(限时：45分钟)一、选择题1(2015课标全国)我国清代本草纲目拾遗中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A氨水B硝酸 C醋 D卤水解析：根据题意，“强水”能溶解大多数金属和矿物，所以为硝酸。答案：B2(2014高考江苏卷)下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是() 物质组别 甲乙丙AAlHClNaOHBNH3O2HNO3CSiO2NaOHHFDSO2Ca(OH)2NaHCO3解析：A.Al与HCl、NaOH溶液都能反应生成H2，HCl溶液与
2、NaOH溶液能发生中和反应。B.NH3与O2在催化剂、高温条件下反应生成NO和H2O；O2与HNO3不能发生反应；NH3与HNO3反应生成NH4NO3。C.SiO2与NaOH溶液、HF溶液分别发生反应：SiO22NaOH=Na2SiO3H2O、SiO24HF=SiF42H2O；NaOH溶液与HF溶液发生中和反应。D.SO2为酸性氧化物，可与Ca(OH)2溶液反应生成盐；H2SO3的酸性强于H2CO3，SO2可与NaHCO3溶液反应生成CO2；Ca(OH)2溶液可与NaHCO3溶液反应生成CaCO3沉淀。答案：B3(新课标全国卷)利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是()选项实验结
3、论A稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)B浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀D浓硝酸Na2CO3Na2SiO3溶液酸性：硝酸碳酸硅酸解析：A项，加入中产生H2S，通入中虽然白色沉淀变成黑色沉淀，但不断通入H2S时，c(S2)增大，不能确定Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S)的大小关系，错误；B项，中蔗糖变黑，且中溴水褪色，说明浓硫酸具有脱水性和氧化性，正确；C项，中产生白色沉淀，是SO2在酸性条件下被NO氧化成SO的缘故，结论错误；D项，浓硝酸具有挥发性，可能进入中与Na2S
4、iO3反应产生沉淀，即结论不准确，错误。答案：B4如图是某常见元素X及其化合物间的转化关系图，其中A、B、C、D四种物质中均含有X，E是单质，下列有关说法正确的是()EAD可能是硫酸 BA可能是NH3CX可能是钠 DB是常用燃料解析：由A、B、C间转化关系知，A可能是Na、C或CH4等，由此判断C正确。答案：C5某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室中做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可以看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若
5、已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO这些气体中的两种，则下列判断中，正确的是()AX是NH3，Y是HCl BX是Cl2，Y是CH4CX是SO2，Y是O2 DX是NO，Y是O2解析：能形成白烟的两种气体是氨气和氯化氢气体，所以这两种气体是氨气和氯化氢气体，甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅说明原来气体溶于水呈碱性，所以X是氨气，Y是氯化氢。答案：A6(2015海南高考)0.1 mol下列气体分别与1 L 0.1 molL1的NaOH溶液反应，形成的溶液pH最小的是()ANO2 BSO2CSO3 DCO2解析：A.NO2和NaOH溶液发生反应：2NO22NaOH=NaNO3NaN
6、O2H2O，二者恰好反应得到的是NaNO3和NaNO2的混合溶液，NaNO2是强碱弱酸盐，水溶液显碱性；B.发生反应：SO2NaOH=NaHSO3，该物质是强碱弱酸盐，由于HSO电离大于水解作用，所以溶液显酸性；C.发生反应：SO3NaOH=NaHSO4，该盐是强酸强碱的酸式盐，完全电离出H溶液显酸性，相当于一元强碱，所以酸性比NaHSO3强；D.发生反应：CO2NaOH=NaHCO3，该物质是强碱弱酸盐，由于HCO电离小于水解作用，所以溶液显碱性。因此溶液的酸性最强的是NaHSO4，溶液的酸性越强，pH越小。答案：C7(2016北京东城二模)将装满气体X的试管倒置于装有液体Y的水槽中，下列说
7、法合理的是()选项气体X液体Y试管内现象ANH3滴有酚酞的水溶液充满红色溶液BNO2水充满无色溶液CSO2滴有品红的水溶液无明显现象DC2H4酸性KMnO4溶液无明显现象解析：NO2与水反应生成NO，故不能充满试管，B错误；SO2易溶于水，故能充满试管，并能使品红褪色，C错误；C2H4能使酸性KMnO4溶液褪色，生成CO2，D错误。答案：A二、非选择题8(2015重庆高考)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。(1)NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，N2的电子式为
8、_。(2)Fe2O3是主氧化剂，与Na反应生成的还原产物为_(已知该反应为置换反应)。(3)KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化学键的类型为_，K的原子结构示意图为_。(4)NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为_。(5)100 g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6 L(标准状况)。用碱石灰除去的物质为_；该产气药剂中NaN3的质量分数为_。解析：(1)每个N原子最外层有5个电子，N与N之间有三对共用电子，所以其电子式为。(2)Na在反应中作还原剂，Fe元素的化合价降低，因该反应为置换反应，所以还原
9、产物为Fe。(3)KClO4为离子化合物，K与ClO间存在离子键，ClO内部Cl原子与O原子间存在共价键；K原子核外有19个电子，有四个电子层，每个电子层上分别有2、8、8、1个电子。(4)NaHCO3不稳定，受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O。(5)碱石灰主要用来吸收CO2和H2O。N2的物质的量为1.5 mol，由N原子个数守恒可知NaN3的物质的量为1 mol，因此NaN3的质量为65 g，即NaN3的质量分数为100%65%。答案：(1) (2)Fe(3)离子键和共价键(4)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(5)CO2、H2O65%9(2016汉中一模)一定条件下，物质AE
10、转化关系如图所示，其中A为单质，常温下E为无色液体。(1)若A、C、D均含氯元素，C为氯碱工业的原料，D溶液具有漂白性，则A与B反应的化学方程式是_；D溶液可使淀粉KI溶液显蓝色，则D与KI在溶液中反应的离子方程式是_；检验C中所含阴离子的实验方法是_。(2)若A为红色金属，B为某酸的浓溶液，D为可形成酸雨的无色气体。A与B反应的化学方程式是_。a mol A与足量的B充分反应后，将产生的D通入NaOH溶液中，恰好完全反应，则所需NaOH的物质的量的范围是_。解析：常温下无色液体一般为H2O。(1)A是单质且含氯元素，A为Cl2，C为氯碱工业的原料，应是NaCl，根据框图分析D应是NaClO，
11、反应方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。NaClO具有强氧化性，可将I氧化生成I2，离子方程式为ClO2IH2O=I2Cl2OH。物质C中含有Cl，其检验方法为取适量待测液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明含有Cl。(2)A为红色金属，推知A为Cu，D为可形成酸雨的无色气体，应为SO2，则B为浓硫酸，反应方程式为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。a mol的Cu与足量浓硫酸反应生成a mol SO2，SO2与NaOH反应的产物可能是Na2SO3、NaHSO3，也可能是Na2SO3与NaHSO3的混合物，故所需NaOH的物质的
12、量的范围是a moln(NaOH)2a mol。答案：(1)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O2IClOH2O=I2Cl2OH取少量待测液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则证明有Cl(2)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2Oa moln(NaOH)2a mol10(2016江苏盐城调研)从固体混合物A出发可以发生如图所示的一系列变化。G为不溶于稀硝酸的白色固体；溶液H的焰色反应呈紫色(透过蓝色的钴玻璃观察)。回答下列问题：(1)在实验室中收集气体C，可选择如图装置中的_。(2)操作的名称是_；在操作中所使用的玻璃仪器的名称是_；在得到固体D
13、时必须进行洗涤、干燥等操作，洗涤的目的是_。(3)写出反应的化学方程式、反应的离子方程式。反应：_；反应：_。(4)在实验室中，要获得干燥纯净的黄绿色气体F，可以将它依次通过如图中的装置、，其中装置中盛放的是_，装置中盛放的是_。(5)实验中必须吸收多余的气体F，以免污染空气。下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置，合理的装置是_。解析：根据图中转化关系和特殊现象知：G为AgCl，H为KNO3。根据反应条件“浓盐酸、”及产物F为黄绿色气体可想到反应为MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，即F为Cl2，I为MnCl2，D为MnO2。再采用逆推的方法可推出混合物A为KClO3和MnO2的混合物，C为
14、O2，混合物B为KCl和MnO2的混合物，E为KCl。答案：(1)AC(2)过滤漏斗、玻璃棒、烧杯除去附着在MnO2表面的K、Cl等(3)2KClO32KCl3O2MnO22Cl4HMn2Cl22H2O(4)饱和食盐水浓H2SO4(5)BCD11(2015高考安徽卷)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 molL1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组提出了如下假设：假设一：溶液中的NO假设二：溶液中溶解的O2(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。实验步骤实验现象结论实验1：在盛有不含O2的25
15、 mL 0.1 molL1BaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体_假设一成立实验2：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL1Ba(NO3)2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体_(2)为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如右图。实验1中溶液pH变小的原因是_；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)_。(3)验证假设二请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结论。(4)若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计)，充分反应后两溶液的pH前者_
16、(填“大于”或“小于”)后者，理由是_。解析：(1)实验1中溶液和实验2中溶液的唯一区别就是一个含有Cl，一个含有NO，故可通过实验1未生成白色沉淀，而实验2生成白色沉淀来证明假设一正确。(2)SO2溶于水得到中强酸H2SO3，故使得溶液的pH减小。在实验2中，NO将SO2氧化成SO，自身被还原为NO，同时有H生成，故溶液pH小于实验1。(3)在验证假设二时，应使用不含NO的钡盐，如BaCl2，可以向含有O2的BaCl2溶液中缓慢通入SO2，若有白色沉淀生成，则证明假设二成立。(4)O2和KNO3分别与H2SO3反应的离子方程式为O22H2SO3=4H2SO、3H2SO32NO=3SO4H2NOH2O，故相同的H2SO3溶液被O2氧化后溶液的pH较小。答案：(1)无明显现象有白色沉淀(2)SO2溶于水生成H2SO33SO22NO2H2O=3SO2NO4H(或3H2SO32NO=3SO4H2NOH2O)(3)实验作为参照实验；实验3：将纯净的SO2气体缓慢通入未经脱O2处理的25 mL 0.1 molL1BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假设二成立，否则不成立。(4)小于反应的离子方程式表明，足量的O2和NO分别氧化相同的H2SO3，生成H的物质的量前者多于后者(本题部分小题属于开放性题，答案合理即可)