专题能力训练五常见非金属及其重要化合物(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)1.下列关于Cl、N、S等非金属元素单质及其化合物的说法正确的是()A.漂白粉变质后的残留固体有碳酸钙B.实验室可用浓硫酸干燥硫化氢C.将稀氨水滴到氢氧化钠溶液中可以制取氨气D.氯气、硫与铁反应生成的产物中,铁的化合价相同答案:A解析:漂白粉的主要成分为次氯酸钙和氯化钙,有效成分为次氯酸钙,变质时发生反应Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3+2HClO,变质后的残留固体有碳酸钙,A项正确;硫化氢具有还原性,能被浓硫酸氧化,不能用浓硫酸干燥,B项错误;氢氧化钠固体具有吸水性,溶于水放出热量,而氨水易挥发,当浓氨水滴到氢氧化钠固体上时生成氨气,并且能够节约氨水的用量,C项错误;氯气具有强氧化性,与铁反应生成三氯化铁,硫的氧化性较弱,与铁反应生成硫化亚铁,所以铁的化合价不同,D项错误。2.下列实验过程中,始终无明显现象的是()A.NO2通入FeSO4溶液中B.CO2通入CaCl2溶液中C.NH3通入AgNO3溶液中D.SO2通入Ba(NO3)2溶液中答案:B解析:A项,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸氧化Fe2+,溶液从浅绿色变为棕黄色;B项,二氧化碳与氯化钙不反应,没有明显现象;C项,氨气通到硝酸银溶液中先生成氢氧化银沉淀,继续通入NH3沉淀溶解;D项,二氧化硫通入水中形成亚硫酸,在酸性条件下NO3-氧化亚硫酸生成硫酸,进而生成硫酸钡白色沉淀。3.(2019福建龙海二中高三模拟)已知某物质X能发生如下转化:XYZW下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是()A.若X为N2或NH3,则W为硝酸B.若X为S或H2S,则W为硫酸C.若X为非金属单质或非金属氢化物,则W不一定能与金属铜反应生成YD.反应和一定为氧化还原反应,反应一定为非氧化还原反应答案:D解析:若X为N2或NH3,被氧气氧化为NO,进一步氧化为NO2,再与水反应生成硝酸,则W为硝酸,A项正确;若X为S或H2S,被氧气氧化为SO2,进一步氧化为SO3,再与水反应生成硫酸,则W为硫酸,B项正确;若X为N2或NH3,浓硝酸与铜反应生成Z(即NO2),C项正确;NO2与水的反应为氧化还原反应,D项错误。4.将Mg、Cu组成的m g混合物投入适量稀硝酸中恰好完全反应,固体完全溶解时收集到NO气体0.896 L(标准状况),向反应后的溶液中加入2 molL-1 NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全,则形成沉淀质量为()A.(m+2.28) gB.(m+2.04) gC.(m+3.32) gD.(m+4.34) g答案:B解析:利用守恒法解答。当金属离子恰好沉淀时,m(沉淀)=m(金属)+m(OH-),守恒的巧妙之处在于,n(OH-)=n(金属失电子)=n(NO得到的电子)=30.896L22.4Lmol-1=0.12mol,m(沉淀)=m(金属)+m(OH-)=mg+0.1217g=(m+2.04)g,B项正确。5.某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是()A.有SO2、O2和NOB.没有Cl2、O2和NO2C.可能有Cl2和O2D.只有NO答案:B解析:气体无色说明无Cl2、NO2;使品红褪色,说明有SO2;通入空气变红棕色,说明有NO,无O2。6.下列反应的离子方程式书写不正确的是()A.向Ca(ClO)2溶液中通入过量的SO2气体:Ca2+2ClO-+2SO2+2H2OCaSO4+SO42-+2Cl-+4H+B.向AlCl3溶液中加入NaHCO3溶液:Al3+3HCO3-Al(OH)3+3CO2C.向含有1 mol FeI2的溶液中通入标准状况下22.4 L Cl2:2I-+Cl2I2+2Cl-D.向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入足量NaOH溶液:Fe2+2OH-Fe(OH)2答案:D解析:向Ca(ClO)2溶液中通入过量的SO2气体发生氧化还原反应,1molCa(ClO)2可将2molSO2氧化,同时生成微溶物CaSO4,A项离子方程式正确;向AlCl3溶液中加入NaHCO3溶液,Al3+和HCO3-发生相互促进的水解反应,B项离子方程式正确;还原性:I-Fe2+,向含有1molFeI2的溶液中通入标准状况下22.4L(1mol)Cl2,只有I-被氧化,C项离子方程式正确;向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入足量NaOH溶液,NH4+也与OH-发生反应,D项离子方程式不正确。7.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种离子的物质的量变化如图所示,已知b-a=5,线段表示一种含氧酸,且和表示的物质中含有相同的元素。下列说法正确的是()A.线段表示Br-的变化情况B.原溶液中n(FeI2)n(FeBr2)=31C.根据图像无法计算a的值D.线段表示IO3-的变化情况答案:D解析:向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,依据还原性:I-Fe2+Br-可知,I-、Fe2+、Br-依次被氧化,则、分别代表I-、Fe2+、Br-的变化情况,A项错误;根据图像横坐标,可以计算出n(I-)=2mol,n(Fe2+)=4mol,根据电荷守恒可知n(Br-)=6mol,Br-消耗3mol氯气,则a=6,原溶液中n(FeI2)n(FeBr2)=13,B、C项错误;已知b-a=5,说明在ab段参与反应的I2与Cl2的物质的量之比为15,线段表示Cl2与I2反应生成的IO3-的变化情况,D项正确。二、非选择题(共3小题,共58分)8.(24分)某化学兴趣学习小组设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物。提出假设假设1:气体产物只有SO2;假设2:。实验设计为了探究金属M与浓硫酸反应产物,设计如图实验装置:一定量的浓硫酸与金属M反应。(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在H装置后面连上一根导管,然后,则证明装置的气密性良好。(2)若B瓶里品红溶液褪色,E、F和G中都无明显现象。反应后硫酸盐中金属显+2价。写出A中发生反应的化学方程式:。(3)若假设2正确,则可观察到:装置F硬质玻璃管中;G干燥管里。实验反思为了进一步探究金属M成分和气体组分,进行如下实验:称取11.2 g金属M放入装置A中,加入一定量的浓硫酸,反应结束后,金属没有剩余,B瓶里品红溶液褪色,拆下G并称重,G增重0.9 g。(4)为了观察溶液颜色,实验完毕后,需要稀释烧瓶里溶液。稀释烧瓶里溶液的操作方法:。(5)将稀释后的溶液分别加入甲、乙两支试管中,向甲试管中滴加KSCN溶液,溶液变红色;向乙试管中滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫色褪去。如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等,则气体成分及物质的量为。试写出烧瓶里发生反应的总化学方程式:。答案:假设2:气体产物有SO2和H2(1)将导管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,若导管口有气泡冒出,停止加热后导管内形成一段稳定的水柱(2)M+2H2SO4(浓)MSO4+SO2+2H2O(3)黑色粉末变成红色白色粉末变为蓝色(4)先将烧瓶中混合溶液冷却至室温,再将混合溶液慢慢加入盛水的烧杯中,并不断搅拌(5)SO2:0.2 mol,H2:0.05 mol4Fe+9H2SO4(浓)2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2+H2+8H2O解析:浓硫酸具有强氧化性,与金属发生氧化还原反应生成二氧化硫气体,但是随着反应的进行,浓硫酸浓度减小,与金属反应就会产生氢气;故假设2:气体产物有SO2和H2。(1)检查题述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在H装置后面连上一根导管,将导管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,若导管口有气泡冒出,停止加热后导管内形成一段稳定的水柱,则证明装置的气密性良好。(2)若B瓶里品红溶液褪色,E、F和G中都无明显现象,说明只生成了二氧化硫气体,化学方程式:M+2H2SO4(浓)MSO4+SO2+2H2O。(3)若假设2正确,则可观察到:F管中黑色粉末变成红色(氢气还原氧化铜);G干燥管里白色粉末变为蓝色(还原产物水使无水硫酸铜变蓝)。(4)稀释烧瓶里溶液的操作方法:先将烧瓶中混合溶液冷却至室温,再将混合液慢慢加入盛水的烧杯里,并不断搅拌,注意不能用烧瓶进行直接稀释。(5)根据特征反应,该金属是铁,反应后离子是铁离子和亚铁离子,浓度相等,设其物质的量均为x,则56gmol-12x=11.2g,x=0.1mol;G中增重0.9g,对应生成氢气物质的量是0.05mol;反应中金属化合价升高,失电子物质的量=0.1mol(2+3)=0.5mol,设生成二氧化硫的物质的量为y,得电子物质的量=(0.052)mol+2y;得失相等,y=0.2mol;即SO2:0.2mol;H2:0.05mol,n(SO2)n(H2)=41,所以化学方程式:4Fe+9H2SO4(浓)2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2+H2+8H2O。9.(2018全国)(14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示。“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是。“调pH”中发生反应的化学方程式为。(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式:。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是。与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有(写出一点)。答案:(1)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)(3)2H2O+2e-2OH-+H2K+由a到b产生Cl2易污染环境等解析:(2)温度升高气体溶解度减小;Cl2被逐出,KH(IO3)2结晶析出,“滤液”中溶质主要是KCl;“调pH”目的是生成KIO3,所以选用KOH溶液,发生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)。(3)阴极区电解质是KOH,被电解的是H2O:2H2O+2e-2OH-+H2;电解时,阳离子向阴极区移动,故K+由a向b迁移;“KClO3氧化法”中产生有毒气体Cl2,易污染环境。10.(20分)亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,过量使用会使人中毒。某兴趣小组进行下面实验探究,查阅资料知道:HNO2为弱酸,2NO+Na2O22NaNO2,2NO2+Na2O22NaNO3,酸性K