北京曲一线图书策划有限公司 5年高考 3年模拟 B版 化学
专题四 非金属及其化合物
1.杭州第19届亚运会使用到的材料属于无机非金属材料的是(A)
A.“亚运莲花尊”莲花盆的青瓷
B.火炬“薪火”外壳的铝合金
C.棒垒球馆顶棚的聚四氟乙烯薄膜
D.亚运村衣橱内的由麦秸秆制成的衣架
2.下表中陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是(B)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 石英坩埚可用于熔融烧碱 SiO 熔点高
2
B 氨是工业制硝酸的原料 NH 具有还原性
3
C 铜与稀硝酸反应,试管上方气体变红 NO为红棕色气体
D FeS可用于除去工业废水中的Cu2+ FeS是难溶物
3.近年来,有研究团队提出基于锂元素的电化学过程合成氨的方法,主要流程如下:
下列说法不正确的是(A)
A.Ⅰ中,Li在电解池的阳极产生
B.Ⅰ中有O 、H O生成
2 2
C.Ⅱ中,N 作氧化剂
2
D.该方法中,LiOH可循环利用
4.下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(D)
A.NH 极易溶于水,液氨可用作制冷剂
3
B.N 化学性质稳定,可用于工业合成氨
2
C.[Ag(NH ) ]OH有强碱性,可用于保温瓶内胆镀银
3 2
D.CO(NH ) 中N略带负电,水解时—NH 可与H O中的H结合成NH
2 2 2 2 3
5.某学习小组设计如图所示实验装置(装置中空气已排尽)探究氮的氧化物的性质。下列
说法不正确的是 (C)
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A.装置Ⅰ中产生红棕色气体,体现浓硝酸的强氧化性
B.将装置Ⅱ浸入热水浴中,气体颜色变深,说明2NO (g) N O (g)是放热反应
2 2 4
C.装置Ⅲ中的溶液变蓝,说明NO 氧化了金属铜
2
D.向装置Ⅴ中加入蒸馏水,无色气体变为红棕色
6.利用三通阀进行气体的性质探究,装置如图所示,先通过旋转阀门连通装置2、4收集气
体,再进行探究实验。下列说法不正确的是(B)
A.装置4的反应中,硝酸体现出氧化性和酸性
B.旋转阀门,连通装置1、2,2中气体颜色不变
C.连通装置1、2后,装置3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理
D.装置4若换成浓氨水和碱石灰,可进行NH 的性质探究
3
7.盐X溶液能发生如图所示的转化关系(部分反应的反应条件已略),相对分子质量:c比b
大16,f比e大16。下列推断正确的是(A)
A.X可能为正盐,也可能为酸式盐
B.将b通入a的水溶液中可能生成白色沉淀
C.a、b、c、d、e、f可能都是极性分子
D.反应①、②可能具有相同的实验现象
8.下列选用的仪器(部分夹持装置已略去)和药品能达到实验目的的是(A)
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A B
检验铜与浓硫酸反应产生的SO 比较乙酸、碳酸与苯酚的酸性
2
C D
比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性 制乙炔并检验乙炔的性质
8.某兴趣小组用CaS与MgCl 反应制备高纯H S,实验装置如图所示(装置A内产生的
2 2
H S气体中含有酸性气体杂质)。
2
下列说法不正确的是(B)
A.装置A中的反应利用了水解原理
B.为了简化装置,B可以省略
C.装置C中的Ba(OH) 可以换成NaHS
2
D.为了快速排除体系内的空气,可先断开装置F和装置G的连接
9.部分含氮物质的分类与相应化合物关系如图所示。下列说法错误的是(D)
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A.b具有碱性和还原性
B.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1 1
C.反应Ⅱ过程中生成0.1 mol N 2 时,转移1 mol电子 ∶
D.反应Ⅲ能有效降低水体中的氮元素含量
10.某沿海地区的煤电厂排放烟气量为2.0×106 kg·h-1,其中含SO 为0.15%,该厂开发出海
2
水脱硫新工艺,流程如下图所示。已知:25 ℃时,H SO :
2 3
=4.7×10-11。下列说法正确
K =1.3×10-2,K =6.2×10-8,H CO :K =4.5×10-7,K
a a 2 3 a a
1 2 1 2
的是(C)
A.吸收塔内,烟气应从吸收塔的顶部通入,与喷洒的海水充分接触
B.吸收塔发生的主要反应为SO +2HC S +H O+2CO
2 O- O2- 2 2
3 3
C.经该流程脱硫处理后SO 为144 kg·h-1,则脱硫率为95.2%
2
D.水质恢复系统主要作用是调节吸收液的酸碱性
11.二氧化氯(ClO )是一种黄绿色气体,是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。二氧
2
化氯的制备以及由二氧化氯制备一种重要的含氯消毒剂——亚氯酸钠(NaClO )的工艺
2
流程如图:
已知: NaClO 的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO ·3H O;
2 2 2
②纯C①lO
2
易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下以保证安全。
下列说法正确的是(D)
A.工业上的氯碱工业(制备烧碱和氯气)用的是阴离子交换膜
B.“ClO 发生器”中鼓入空气的作用是将NaClO 氧化成ClO
2 3 2
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C.“吸收塔”内发生反应的化学方程式为2NaOH+2ClO NaClO +H O+NaClO
2 2 2 3
D.对NaClO ·3H O晶体进行重结晶可获得纯度更高的晶体
2 2
12.Cl O是很好的氯化剂,实验室用如图装置(夹持仪器已省略)制备高纯Cl O。已知:
2 2
HgO+2Cl HgCl +Cl O,合适反应温度为18~25 ℃;副反应:2HgO+2Cl
2 2 2 2
①
2HgCl +O 。
2 2
②常压下,Cl 沸点为-34.0 ℃,熔点为-101.0 ℃;Cl O沸点为2.0 ℃,熔点为-120.6 ℃。
2 2
Cl O+H O 2HClO,Cl O在CCl 中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
2 2 2 4
③
下列说法正确的是(C)
A.调控进入反应柱的混合气体中Cl 和N 的比例越高越好
2 2
B.将加热带缠绕于反应柱并加热
C.反应停止后,温度保持不变,为减少产品中的Cl 含量,在氯气未发生冷凝时抽气
2
D.装置之后需要加一个装有CaCl 的球形干燥管,再接一个盛装澄清石灰水的尾气处理
2
装置
13. 实验室模拟吸收Cl ,将Cl 按相同的流速通入不同的吸收液,当吸收液达饱和时,停止
2 2
通Cl ,记录吸收Cl 的时间,检测部分微粒的物质的量浓度和吸收液上方有害气体残留,实
2 2
验数据如下表。下列说法不正确的是(D)
吸收液 液面
饱和吸收后溶
c/ 吸收
类型 上有
液微粒浓度
编号 (mol/ 氯气
(体积 害气
L) 时间 +4 +1
c( ) c( ) c(Cl-) pH
相同) S Cl 体
未
Ⅰ Na SO 1.2 18'34″ 0.56 1.81 1.4 SO
2 3 2
检出
未
Ⅱ NaOH 2.4 23'17″ 0.10 3.23 5.2 Cl
2
检出
Na SO + 1.2+ 未 未
2 3
Ⅲ 23'47″ 3.47 3.4 无
NaOH 2.4 检出 检出
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说明:c(+4)表示溶液中+4价含硫微粒的总浓度,其他类似。
S
A.Na SO 溶液显碱性
2 3
B.实验Ⅰ吸收过程中发生了氧化还原反应和复分解反应
C.实验Ⅱ吸收过程中生成的+1价Cl会转变为Cl-
D.实验Ⅲ吸收过程中NaOH与Na SO 分别与Cl 独立反应,互不影响
2 3 2
14.下列有关实验设计或操作正确且能达到目的的是(C)
甲 乙
丙 丁
A.利用装置甲制取SO ,并验证其还原性
2
B.利用装置乙检验NH Cl受热分解产生的两种气体
4
C.利用装置丙测量O 的体积
2
D.利用装置丁验证蔗糖在硫酸催化作用下发生水解反应
15.氯及其部分化合物相关转化如下。
请回答:
(1)常温下,Cl 与NaOH溶液反应的离子方程式为 C l +2OH - Cl - +ClO - +H O 。
2 2 2
(2)下列有关流程中的物质的说法正确的是 BD 。
A.工业上采用软锰矿(主要成分是MnO )与浓盐酸混合加热制备Cl
2 2
B.混合物A、B的物质的量之比为5 1
C.若C中的各原子最外层均达8电子 ∶ 稳定结构,C确定为S 2 Cl 2
D.ClO 具有强氧化性,可用作自来水的消毒剂
2
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(3)NaClO 与浓硫酸反应可得HClO ( ):NaClO +H SO (浓) NaHSO +HClO ,利用
4 4 4 2 4 4 4
减压蒸馏分离HClO 。试解释高氯酸比硫酸易从体系中分离的原因(从结构角度分析):
4
H SO 分子间氢键比 HClO 多 , 分子间作用力较大 , 沸点高于 HClO 。HClO 在液态时
2 4 4 4 4
为双聚体,请写出(HClO ) 的结构式: 。
4 2
(4)通过分析,M分子中只有一种化学环境的氢原子。Cl 与CH CH OH经过氧化反应、
2 3 2
取代反应,两步生成M和气体D,写出总反应的化学方程式: 4C l +CH CH OH
2 3 2
CCl CHO+5HCl ,设计实验检验气体D: 气体 D 通入紫色石蕊试液 , 溶液变红 , 通入硝
3
酸银溶液 , 生成白色沉淀 , 则气体 D 为 HC l 。
16.S N 是重要的硫—氮二元化合物,室温下为橙黄色固体,178~187 ℃熔化并分解。实验
4 4
室利用NH 和SCl 制备S N 的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SCl 易水解,熔
3 2 4 4 2
点为-78 ℃,沸点为60 ℃。
回答下列问题:
Ⅰ.制备SCl
2
(1)操作步骤的先后顺序为 ①④③②⑥⑤ 。
①组装仪器并检验装置气密性,加入药品
②加热装置C使其中的硫磺熔化
③通入N ,通冷凝水,一段时间后,关闭K
2 1
④打开K 、K ,关闭K
1 2 3
⑤充分反应后停止滴加浓盐酸
⑥向装置A中滴加浓盐酸,加热装置C至135 ℃左右
(2)仪器b的名称为 三颈烧瓶 ,装置B中盛放的试剂为 浓硫酸 (填试剂名称)。
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(3)为使装置C受热均匀,可采取的加热方式为 油浴或电加热套 ,装置D的作用为
吸收尾气中的 C l 和 HCl , 防止水蒸气进入装置 。
2
Ⅱ.制备S N
4 4
打开止水夹K ,向装置F中滴入浓氨水,待装置C中充分反应后停止滴加浓氨水,冷却后
3
停止通冷凝水。
(4)生成S N 的同时还生成一种常见固体单质和一种盐,反应的化学方程式为
4 4
6SCl +16NH S N ↓+2S↓+12NH Cl↓ 。
2 3 4 4 4
Ⅲ.测定S N 的纯度
4 4
称取5.00 g样品,加入NaOH溶液加热,使氮元素完全转化为NH ,用足量硼酸溶液吸收。
3
将吸收液配成100 mL溶液,用移液管移取20.00 mL,以甲基红—亚甲蓝为指示剂用1.00
mol·L-1盐酸进行滴定,重复3次实验,平均消耗20.00 mL盐酸。已知滴定反应为
(NH ) B O +2HCl+5H O 2NH Cl+4H BO 。
4 2 4 7 2 4 3 3
(5)制得S N 的纯度为 92% 。下列实验操作导致S N 测定结果偏低的是 BD 。
4 4 4 4
A.盛放待测液的锥形瓶洗涤后未干燥直接使用
B.移液管用蒸馏水洗涤后未用吸收液润洗
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡
D.滴定前仰视滴定管读数,滴定后俯视读数
17.NO 是燃煤电站产生的主要大气污染物之一。以CuO-CeO 为活性物质、γ-Al O 为
x 2 2 3
载体的催化剂,可用于烟气中NO 的脱除。
x
Ⅰ.将吸附Cu2+、Ce3+的Al(OH) 胶体煅烧可制得CuO-CeO /γ-Al O 催化剂。
3 2 2 3
已知:Al(OH) 胶粒表面带正电荷。
3
(1)将异丙醇铝Al[OCH(CH ) ] 加入75℃水中,充分搅拌可生成Al(OH) 胶体。
3 2 3 3
①生成Al(OH) 胶体的化学方程式为 Al[OCH(CH ) ] +3H O Al(OH) ( 胶体 )
3 3 2 3 2 3
+3(CH ) CHOH 。
3 2
Al(OH) 胶体中,两分子Al(OH) 以配位键聚合成含四元环的二聚分子。该二聚分子的
3 3
②
结构式为 。
(2)将Al(OH) 胶体与CuCl 、CeCl 溶液混合,静置、过滤、洗涤、煅烧制得催化剂。
3 2 3
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①与CuCl 、CeCl 溶液混合前,须在Al(OH) 胶体中加入一定量NaOH溶液的目的是
2 3 3
NaOH 可以与胶粒表面的阳离子反应使表面带负电荷 , 有利于吸附 Cu 2+ 和 Ce 3+ 或 NaOH
与 C u 2 + 和 C e 3 + 反应 , 更容易在氢氧化铝胶体表面吸附 。
②“煅烧”制得催化剂的过程中固体的质量先减小后增大,固体质量增加的原因是
Ce O 在高温下被 O 氧化为 CeO 。
2 3 2 2
Ⅱ.将模拟烟气(主要成分为NO、NH 、O )匀速通过装有催化剂的反应管,NH 和NO的
3 2 3
反应机理可表示如下(ads表示吸附态):
(3)负载不同含量CeO 的催化剂对NO的脱除率随温度的变化如图所示。
2
130~200℃温度范围内,随着温度的升高,NO脱除率均迅速增大的原因是 催化剂活
①性随温度升高而增大与温度升高共同使 NO 的脱除率迅速增大 。
②催化剂的催化效率与反应物在载体表面的吸附和活性物质表面的反应有关。温度高
于400℃,使用催化剂B的NO脱除率明显低于催化剂A,其原因是 载体 A l O 的含量减
2 3
少 , 高于 400℃ 时 , 催化剂表面吸附 NH 的量减少的影响大于活性 CeO 含量增加对 NO 的
3 2
脱除率的影响 。
(4)实验测得温度升高出口处N O含量增大,已知NH 与O 在该催化剂下很难反应生成
2 3 2
N O,N O含量增大的原因是 2NH +8NO 5N O+3H O (用化学方程式表示)。
2 2 3 2 2
18.有机物、Cr(Ⅵ)、硝酸盐是最常见的地下水污染物,通常它们都是多种污染物同时存
在,有着复杂的相互影响机制,不仅对环境危害严重,而且治理困难。
(1)纳米零价铁可将水体中Cr(Ⅵ)还原为Cr3+,再调节溶液pH将Cr3+转化为Cr(OH) (两性
3
氢氧化物)从水体中除去。但pH>9时,铬的去除率却下降,其原因是 pH>9,Cr(OH ) 与
3
OH - 反应生成可溶于水的物质 。
(2)一种微生物电池可利用K Cr O 有效处理废水中的苯酚,其工作原理如图1所示。
2 2 7
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图1
①写出正极的电极反应式: C r +6e - +7H O 2Cr(OH) +8OH - 。
2O2- 2 3
7
②电池工作一段时间后,中间室中NaCl溶液的浓度减小,可能的原因是 负极产生的
H + 通过阳离子交换膜进入中间室 , 正极产生的 OH - 通过阴离子交换膜也进入中间室 ,H + 和
OH - 结合生成水 , 溶液体积增大 ,NaCl 溶液的浓度减小 。
(3)在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成的三元金属复合材料,可除去水体中的
硝酸盐,其机理如图2所示(“ads”表示“被催化剂吸附”),硝酸盐的去除率与溶液pH的
关系如图3所示。
图2
图3
下列说法不正确的是 AB 。
A.Al表面吸附的N (ads)最终转化为N ,实现了水体中氮元素的去除
O- H+
2 4
B.Cu表面吸附的H(ads)能将N (ads)还原为N
O- 2
2
C.pH在4~6范围内,随pH增大,溶液中氢离子浓度减小,催化剂表面产生的H(ads)减少,
使硝酸盐去除率降低
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D.图2中反应①可表示为N (ads)+2H(ads) N (ads)+H O
O- O- 2
3 2
(4)铁粉能同步处理废水中的N 和Cr(Ⅵ),在不同条件下的处理结果如图4所示。当铁
O-
3
粉同步处理N 和Cr(Ⅵ)时,N 的存在对Cr(Ⅵ)的去除影响不大。但Cr(Ⅵ)存在时,N
O- O-
3 3
几乎不反应,出现这种现象可能的原因是 铁与 Cr(Ⅵ ) 反应起始阶段非常快 , 生成的
O-
3
Cr(OH) 和氢氧化铁共沉淀在铁的表面 , 从而明显地阻碍了铁还原 N 。
3 O-
3
图4
第 11 页 共 11 页
