专题突破卷04 非金属及其化合物-2025年高考化学一轮复习考点通关卷（新教材新高考）

专题突破卷04 非金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的） 1．(2024·陕西安康联考)我国是历史悠久的文明古国。下列相关叙述有误的是(　　) A．毛笔(主要为动物毛发)和墨(含炭墨烟和动物胶)中都含有蛋白质 B．西汉南越王墓出土的铜钱表面有绿色斑点，其主要成分是碱式碳酸铜 C．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，纯阴指化合价降低，利用硝酸钾的氧化性 D．《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，描述的是升华和凝华过程 【答案】D 【解析】动物毛发和动物胶中均含有蛋白质，故A正确；铜生锈得到铜锈的主要成分为碱式碳酸铜，故B正确；火药中含C、S和硝酸钾，三者发生反应：3C＋S＋2KNO3===CO2＋N2＋K2S，其中硝酸钾中N元素化合价降低，表现强氧化性，故C正确；该过程涉及HgS分解生成Hg和S，Hg和S又能重新化合生成HgS，并非升华和凝华，故D错误。 2．(2024·江苏无锡调研)含氯物质在生产生活中应用广泛。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸 B．ClO2有强氧化性，可用于水体消毒 C．HClO溶液显酸性，可用作漂白剂 D．NH4Cl受热易分解，可用作氮肥 【答案】B 【解析】氯气在点燃条件下能与氢气反应生成氯化氢，工业上常用于制盐酸，A项不具有对应关系；二氧化氯具有强氧化性，能使蛋白质变性而起到消毒作用，常用于水体消毒，B项具有对应关系；次氯酸具有强氧化性，能将有色物质氧化为无色物质，常用作漂白剂，C项不具有对应关系；氯化铵中铵根离子易被农作物吸收，可用作氮肥，D项不具有对应关系。 3．有关硫及其化合物的说法合理的是(　　) A．可用酒精洗刷做过硫黄性质实验的试管 B．SO2具有很强的还原性，在化学反应中只能作还原剂 C．浓硫酸具有强氧化性，常温下与铜反应可制取SO2 D．1 mol硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是2 mol 【答案】D 【解析】硫微溶于酒精，应该用二硫化碳洗刷做过硫黄性质实验的试管，故A错误；SO2中硫元素为＋4价，处于中间价态，在化学反应中能作还原剂，也可以作氧化剂，例如SO2与H2S反应生成单质S和H2O，故B错误；浓硫酸在常温下与铜不反应，故C错误；1 mol硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是2 mol，例如1 mol 硫与氧气反应转移的电子数为4 mol，故D正确。 4．（2022·江苏卷）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ） A. 自然固氮、人工固氮都是将转化为 B. 侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C. 工业上通过催化氧化等反应过程生产 D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】 项，雷雨天 转化为 属于自然固氮，错误。 5．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是(　　) ①石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液 ④氯水　⑤品红溶液 A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．①②③④⑤ 【答案】C 【解析】SO2和CO2都属于酸性氧化物，气体少量时，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解，所以不能用石灰水来区别；SO2能将H2S氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。 6．（2024·江苏扬州中学高三下考前模拟）含氮化合物在生产生活中具有重要应用，下列说法不正确的是 A．工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO2制备NaHCO3和NH4Cl B．实验室可将苯和浓硝酸混合共热制备硝基苯 C．浓硝酸和浓盐酸以体积比1∶3组成的混合物可用于溶解金、铂等金属 D．尿素是一种中性肥料，可水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收 【答案】B 【解析】由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸氢铵，故工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO2制备NaHCO3和NH4Cl，A正确；实验室可将苯、浓硝酸和浓硝酸混合共热发生硝化反应制备硝基苯，B错误；浓硝酸和浓盐酸以体积比1∶3组成的混合物为王水，可用于溶解金、铂等金属，C正确；尿素可水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收，D正确。 7．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，下列说法不正确的是(　　) A．装置④中的X试剂为NaOH溶液 B．装置②中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl C．装置③中的石灰乳可以用石灰水代替 D．制备漂白粉的反应是放热反应，温度较高时有副反应发生，可以将装置③放在冷水中 【答案】C 【解析】NaOH溶液用来吸收氯气，A项正确；饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl，B项正确；由于石灰水中氢氧化钙的溶解度小，所以制备漂白粉时，用氯气和石灰乳反应，C项错误；制备漂白粉的反应是放热反应，将装置③放在冷水中可以减少副反应发生，D项正确。 8．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　) A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O 【答案】B 【解析】在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。 9．部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是(　 ) A．S与过量的O2充分反应可以生成Z B．Y可使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色，说明其有漂白性 C．密闭体系中，Y与足量的O2充分反应可使Y完全转化为Z D．P的一种结晶水合物俗称芒硝，是一种常见的中药 【答案】D 【解析】A项，S与O2反应只能生成SO2，错误；B项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2有还原性，错误；C项，SO2与O2反应为可逆反应，错误。 10．中学化学常见物质之间，在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(部分反应中的H2O没有标明)，其中A、B、C中均含有同一种元素。下列说法错误的是(　　) A．若A、B、C、D都是中学化学常见气体，则D可能是氧气 B．若A是气体，D是常见金属，则反应①、②、③都是化合反应 C．若B物质具有两性，A、B、C、D都是化合物，则C溶液可能呈酸性，也可能呈碱性 D．若①、②、③反应都是氧化还原反应，则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同化合价 【答案】D 【解析】若A为NH3，B为N2，C为NO，则D为O2，A正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，反应①、②、③都是化合反应，B正确；常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，①若A为AlCl3，D为NaOH，则B为Al(OH)3，C为NaAlO2，NaAlO2溶液呈碱性；②若A为NaAlO2，D为盐酸，C为AlCl3，AlCl3溶液呈酸性，C正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，①、②、③都是氧化还原反应，氯元素只呈现0和－1两种价态，D错误。 11．制乙烯时，还产生少量、及水蒸气，某研究小组用下列装置检验这四种气体，仪器连接顺序正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】检验乙烯用酸性 溶液,检验 用品红溶液，检验 可用澄清石灰水,检验水蒸气用无水。气体通过溶液时会带出水蒸气，因此应先检验水蒸气;能使酸性高锰酸钾溶液褪色,使澄清石灰水变浑浊，因此接着检验，且检验完后要除尽，以排除 对、乙烯检验的干扰;用酸性 溶液检验乙烯时，乙烯会被氧化为,因此必须在检验乙烯之前检验。故气体检验顺序为 乙烯,仪器连接顺序为 或 或,正确。 12．一定温度下，探究铜与稀硝酸反应，过程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用 D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 【答案】B 【解析】过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO气体，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项正确；随着反应的进行，溶液中生成硝酸铜，根据氮原子守恒，过程Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中的大，因此反应速率增大的原因不是硝酸浓度增大，B项错误；过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快，结合B项分析及实验过程可知，NO2对反应具有催化作用，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反应生成硝酸，能与铜继续反应，D项正确。 13．(2023·广东汕头一模)与硫及其化合物相关的转化如图所示，下列有关图中的循环的说法一定正确的是(　　) A．常温时，浓H2SO4与Fe生成X B．X一定是SO2 C．S既是氧化产物，也是还原产物 D．工业生产中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3 【答案】D 【解析】图中为含硫物质的循环，则浓硫酸与铁反应生成的X也同样是含硫的物质，推知应为Fe2(SO4)3。常温下，浓H2SO4中会使Fe钝化，产生一层致密氧化膜(四氧化三铁)附在铁上，故不再继续反应，不符合后续反应，A错误；若X为Fe2(SO4)3，Fe3＋能够与硫化氢发生氧化还原反应而产生硫单质，B错误；X与硫化氢反应生成S单质，则为Fe2(SO4)3中Fe3＋与硫化氢反应生成S单质，则S为氧化产物，C错误；直接用水吸收SO3易形成酸雾，所以工业生产中用98.3%浓硫酸吸收SO3，D正确。 14．(2023·湖南邵阳二模)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下： 查阅资料：S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃。 下列说法错误的是(　　) A．单质硫是分子晶体 B．过程①中CS2可用乙醇代替 C．过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出 D．将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol 【答案】B 【解析】硫是非金属单质，单质硫是分子晶体，故A正确；硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，因此过程①中的CS2不可用乙醇代替，故B错误；S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃，因此过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出，故C正确；将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，根据方程式分析，生成8 mol SO2，转移44 mol电子，因此反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol，故D正确。 15．(2023·北京西城区二模)探究Cu与Fe(NO3)3溶液的反应，进行如下实验。 实验①：向10 mL 0.2 mol/L Fe(NO3)3溶液(pH≈1)中加入0.1 g Cu粉，振荡后静置，取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。6 h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生，溶液的pH几乎不变。 实验②：在密闭容器中向10 mL 0.6 mol/L HNO3溶液中加入0.1 g Cu粉，10 h后溶液变为淡蓝色。 实验③：在密闭容器中向10 mL 0.6 mol/L HNO3溶液中分别加入0.1 g Cu粉和0.1 g FeSO4固体，0.5 h后溶液变黄，3 h后溶液变为黄绿色。下列说法不正确的是(　　) A．实验①中发生了反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ B．推测实验②的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O C．对比实验①和②，①中溶解Cu的主要是NO(H＋) D．对比实验②和③，HNO3与Fe2＋反应的速率大于HNO3与Cu反应的速率 【答案】C 【解析】实验①中取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生，说明产生了亚铁离子。6 h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色，说明有铜离子生成，故发生了反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，A正确；实验②溶液变为淡蓝色，说明生成了铜离子，则推测实验②的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，B正确；对比实验①和②，①中溶解Cu的主要是铁离子，不是硝酸根离子，C错误；对比实验②和③，③中先生成铁离子，后生成铜离子，说明HNO3与Fe2＋反应的速率大于HNO3与Cu反应的速率，D正确。 二、非选择题（本题包括4小题，共55分） 16．（10分）分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的“价－类”二维图，请回答下列问题： (1)a物质的化学式为________，b属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。 (2)用Cl2O消毒水时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋再水解生成Fe(OH)3胶体，说明Cl2O具有________性，在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有________________作用。 (3)工业上可以用反应2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4制备ClO2，用单线桥法标出电子转移的数目和方向：__________________________________。 (4)实验室制取氯气时，下列装置能达到相应实验目的的是________。 A.制备Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.尾气处理 写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式：____________________________________。 (5)阅读资料，回答相关问题。 资料：人们常用“84消毒液”进行消毒。“84消毒液”的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。“84消毒液”呈无色或淡黄色，可由Cl2与NaOH溶液反应制得，其主要成分为NaClO、NaCl。 ①Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是_______________________。 ②“84消毒液”不能与洁厕灵(含盐酸)混用，混用会产生氯气，写出反应的离子方程式：_______________________。 【答案】(1)HCl(1分)酸性(1分) (2)氧化(1分)　吸附(1分) (3) ===2ClO2＋2NaHSO4(2分) (4)B　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2分) (5)①2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O　②ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O(2分) 【解析】(1)a是氯元素的氢化物，a物质的化学式为HCl；b是氯元素＋7价氧化物，b是Cl2O7，属于酸性氧化物。(2)用Cl2O给水消毒时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，铁元素化合价升高发生氧化反应，说明Cl2O具有氧化性，Fe3＋再水解生成Fe(OH)3胶体，生成的Fe(OH)3胶体吸附水中的杂质。(3)在2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4反应中，NaClO3中Cl元素化合价由＋5降低为＋4、SO2中S元素化合价由＋4升高为＋6，用单线桥法标出电子转移的数目和方向为2ClO2＋2NaHSO4。(4)二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，故不选A；用饱和食盐水除氯气中的氯化氢，用浓硫酸干燥氯气，故选B；用向上排空气法收集氯气，该装置没有出气口，故不选C；氢氧化钙溶液的浓度小，吸收氯气的量少，应该用氢氧化钠溶液吸收氯气，故不选D；二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(5)①Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的化学方程式是2NaOH＋Cl2===NaClO＋NaCl＋H2O。②“84消毒液”与洁厕灵混用，盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气、水，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2＋H2O。 17．（15分）(2024·广东惠州模拟)某小组在做铜与浓硫酸(装置如下图)的反应实验时，发现有如下的反应现象： 序号 操作 现象 ① 加热 铜丝表面变黑 ② 继续加热 有大量气泡产生，溶液变为墨绿色浊液，试管底部开始有灰白色沉淀生成。品红溶液褪色 ③ 再加热 试管中出现“白雾”，浊液逐渐变为澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多 ④ 冷却，将灰白色固体倒入水中 形成蓝色溶液 【查阅资料】　聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，[CuCl4]2－呈黄色，[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，两者混合则成绿色，铜的化合物中CuO、CuS、Cu2S都为黑色，其中CuO溶于盐酸；CuS、Cu2S不溶于稀盐酸，但溶于浓盐酸。 (1)铜丝与浓硫酸反应的化学方程式为_____________________。 (2)试管中品红溶液褪色，体现SO2的________性，浸有NaOH溶液的棉团作用是__________________________________。 (3)甲组同学对实验中形成的墨绿色溶液进行探究，特进行下列实验： 操作 现象 Ⅰ组 直接取其铜丝(表面有聚四氯乙烯薄膜)做实验 溶液变成墨绿色 Ⅱ组 实验前，先将铜丝进行灼烧处理 溶液变蓝 请解释形成墨绿色的原因：_________________________。 (4)乙组同学对白雾的成分进行探究，经检验为H2SO4，请设计实验证明该白雾为硫酸：_____________________________________。 (5)丙组同学进一步对灰白色沉淀通过加水溶解、过滤，最后沉淀为黑色，取其黑色沉淀，进行成分探究：滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝，则说明黑色沉淀中不含有________。滴加适量浓盐酸，振荡，加热，观察到黑色沉淀几乎完全溶解，生成呈黄色的[CuCln]2－n(n＝1～4)。写出CuS与浓盐酸反应的离子方程式：________________________________________。 (6)某工厂将热空气通入稀硫酸中来溶解废铜屑制备CuSO4·5H2O，消耗含铜元素80%的废铜屑240 kg固体时，得到500 kg产品，产率为________(结果保留两位小数)。 【答案】(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2分) (2)漂白(1分)吸收SO2，防止污染空气(2分) (3)聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，氯化氢电离出的氯离子与铜离子形成[CuCl4]2－(黄色)，[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，两者混合则成墨绿色(2分) (4)将白雾通入水中，取其部分，加入紫色石蕊试液变红；然后再加入盐酸酸化无明显现象，再加入氯化钡，有白色沉淀生成，则说明白雾为硫酸(3分) (5)CuO　CuS＋2H＋＋nCl－===[CuCln]2－n(n＝1～4)＋H2S↑(2分) (6)66.67%(3分) 【解析】(1)铜和浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(2)品红溶液褪色，体现SO2的漂白性；SO2是酸性氧化物，能与碱液反应，则浸有NaOH溶液的棉团的作用是吸收SO2，防止污染空气。(3)形成墨绿色的原因：聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，溶于水产生的氯离子与铜离子形成[CuCl4]2－(黄色)，[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，两者混合则成墨绿色。(4)将白雾通入水中，取其部分，加入紫色石蕊试液变红；然后再加入盐酸酸化无明显现象，再加入氯化钡，有白色沉淀生成，则说明白雾为硫酸。(5)滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝即无Cu2＋存在，则说明黑色沉淀中不含有CuO；已知CuS为黑色，能溶于浓盐酸，则适量浓盐酸与CuS反应生成黄色[CuCln]2－n(n＝1～4)，反应的离子方程式：CuS＋2H＋＋nCl－===[CuCln]2－n(n＝1～4)＋H2S↑。(6)理论产量为×250 kg＝750 kg，故产率为×100%＝66.67%。 18．（15分）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。 资料：ⅰ.Mn2＋在一定条件下被Cl2或ClO－氧化成MnO2(棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。 ⅱ.浓碱条件下，MnO可被OH－还原为MnO。 ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图(夹持装置略) 序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5% NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40% NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 (1)B中试剂是________。 (2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为__________。 (3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_____________。 (4)根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO氧化为MnO。 ①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：_______， 但通过实验测定溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被________(填“化学式”)氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是_____________(写离子方程式)。 ④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：______。 【答案】(1)饱和NaCl溶液(1分) (2)2Mn(OH)2＋O2===2MnO2＋2H2O(2分) (3)Mn2＋的还原性随溶液碱性的增强而增强(2分) (4)①Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　(2分) ②4MnO＋4OH－===4MnO＋O2↑＋2H2O(2分)Cl2　(2分) ③3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO＋3Cl－＋H2O(2分) ④过量Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH－)降低，溶液中的MnO被还原为MnO的速率减小，因而实验Ⅲ未得到绿色溶液(2分) 【解析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质的干扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl2，防止造成大气污染。(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。②取Ⅲ中放置后的1 mL 悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，MnO可被OH－还原为MnO，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为4MnO＋4OH－===4MnO＋O2↑＋2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被Cl2氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO－将MnO2氧化为MnO，发生的离子反应是3ClO－＋2MnO2＋2OH－===2MnO＋3Cl－＋H2O。④从反应速率的角度，过量Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH－)降低，溶液中的MnO被还原为MnO的速率减小，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。 19．（15分）（2024·江苏南京第二次模拟）高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。 (1) NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下： ① “反应2”的化学方程式为________。 ② “反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是________。 (2) NaClO2溶液对烟气脱硝。 ① 酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO2产生氧化性更强的ClO2气体，总反应可表示为5ClO＋4H＋4ClO2＋Cl－＋2H2O。 请补充完整过程Ⅱ的离子方程式： Ⅰ. Fe3＋＋ClO===FeClO； Ⅱ. ________________________________________； Ⅲ. 5Fe2＋＋ClO2＋4H＋===5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。 ② Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。 ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是________。 ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是___________________________。 图3 (3) NaClO2溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的NaClO2溶液，用传感器测得溶液中NH与NO含量随反应时间的变化如图3所示。判断该实验中被氧化的NH是否全部转化为NO的依据为_______________________________________________________。 【答案】(1) ① 2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O(3分) ② 可避免产生对人体有害的有机氯化物且ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍(2分) (2) ① FeClO===Fe2＋＋ClO2(2分) ② ⅰ. 催化剂Fe3＋的浓度增大，生成氧化性更强的ClO2速率加快，NO的氧化率提高(2分) ⅱ. 温度升高，Fe3＋催化NaClO2生成ClO2的反应速率加快，ClO2氧化NO的速率加快；ClO2和NO在水中的溶解度减小，导致NO氧化速率减慢。温度低于60℃时，以前者为主，高于60℃时，以后者为主(3分) (3) 一定时间内，相同体积溶液中，若NH减少的质量与NO增加的质量的比值约为18∶62，则被氧化的NH几乎全部转化为NO(3分) 【解析】NaClO3与SO2在酸性条件下发生反应，生成NaHSO4、ClO2；生成的ClO2与H2O2反应生成NaClO2和O2。 （1）①ClO2与H2O2反应生成NaClO2和O2，1molClO2得1mol电子，1mol H2O2失2mol电子，根据得失电子守恒得反应方程式为：2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O；②使用ClO2可避免产生对人体有害的有机氯化物，且1mol ClO2转化为Cl－得5mol电子，而1molCl2转化为Cl－得2mol电子，ClO2的消毒效率与Cl2的消毒效率之比=2.63倍。（2）①结合反应Ⅰ和Ⅲ可知，反应Ⅰ中的FeClO与反应Ⅲ中的Fe2＋、ClO2均为中间产物，Fe3＋为催化剂， FeClO作反应Ⅱ的反应物，Fe2＋、ClO2作反应Ⅱ的产物，反应为：FeClO===Fe2＋＋ClO2；②催化剂Fe3＋的浓度增大，催化效果加强，反应速率加快，生成ClO2的速率加快，NO的氧化率提高；③一方面，温度升高，生成ClO2的反应速率加快，ClO2越多，ClO2氧化NO的速率加快；另一方面，温度升高导致ClO2和NO在水中的溶解度减小，导致NO氧化速率减慢；根据图2分析，低于60℃时，以前者为主，即温度升高加快反应速率，高于60℃时，以后者为主，即温度升高，气体溶解度减小。（3）一定时间内，相同体积溶液中，若NH几乎全部转化为NO，则NH减少1mol即18g，此时应生成1mol NO，则NO增加的质量为62g，因此当NH减少的质量与NO增加的质量的比值约为18：62时可说明NH完全被氧化为NO。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题突破卷04 非金属及其化合物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的） 1．(2024·陕西安康联考)我国是历史悠久的文明古国。下列相关叙述有误的是(　　) A．毛笔(主要为动物毛发)和墨(含炭墨烟和动物胶)中都含有蛋白质 B．西汉南越王墓出土的铜钱表面有绿色斑点，其主要成分是碱式碳酸铜 C．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，纯阴指化合价降低，利用硝酸钾的氧化性 D．《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，描述的是升华和凝华过程 2．(2024·江苏无锡调研)含氯物质在生产生活中应用广泛。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(　　) A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸 B．ClO2有强氧化性，可用于水体消毒 C．HClO溶液显酸性，可用作漂白剂 D．NH4Cl受热易分解，可用作氮肥 3．有关硫及其化合物的说法合理的是(　　) A．可用酒精洗刷做过硫黄性质实验的试管 B．SO2具有很强的还原性，在化学反应中只能作还原剂 C．浓硫酸具有强氧化性，常温下与铜反应可制取SO2 D．1 mol硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是2 mol 4．（2022·江苏卷）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（ ） A. 自然固氮、人工固氮都是将转化为 B. 侯氏制碱法以、、、为原料制备和 C. 工业上通过催化氧化等反应过程生产 D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 5．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是(　　) ①石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液 ④氯水　⑤品红溶液 A．①②③ B．②③④ C．除①以外 D．①②③④⑤ 6．（2024·江苏扬州中学高三下考前模拟）含氮化合物在生产生活中具有重要应用，下列说法不正确的是 A．工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO2制备NaHCO3和NH4Cl B．实验室可将苯和浓硝酸混合共热制备硝基苯 C．浓硝酸和浓盐酸以体积比1∶3组成的混合物可用于溶解金、铂等金属 D．尿素是一种中性肥料，可水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收 7．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，下列说法不正确的是(　　) A．装置④中的X试剂为NaOH溶液 B．装置②中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl C．装置③中的石灰乳可以用石灰水代替 D．制备漂白粉的反应是放热反应，温度较高时有副反应发生，可以将装置③放在冷水中 8．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是(　　) A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强 B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强 C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O 9．部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是(　 ) A．S与过量的O2充分反应可以生成Z B．Y可使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色，说明其有漂白性 C．密闭体系中，Y与足量的O2充分反应可使Y完全转化为Z D．P的一种结晶水合物俗称芒硝，是一种常见的中药 10．中学化学常见物质之间，在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(部分反应中的H2O没有标明)，其中A、B、C中均含有同一种元素。下列说法错误的是(　　) A．若A、B、C、D都是中学化学常见气体，则D可能是氧气 B．若A是气体，D是常见金属，则反应①、②、③都是化合反应 C．若B物质具有两性，A、B、C、D都是化合物，则C溶液可能呈酸性，也可能呈碱性 D．若①、②、③反应都是氧化还原反应，则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同化合价 11．制乙烯时，还产生少量、及水蒸气，某研究小组用下列装置检验这四种气体，仪器连接顺序正确的是（ ） A. B. C. D. 12．一定温度下，探究铜与稀硝酸反应，过程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O B．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大 C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用 D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解 13．(2023·广东汕头一模)与硫及其化合物相关的转化如图所示，下列有关图中的循环的说法一定正确的是(　　) A．常温时，浓H2SO4与Fe生成X B．X一定是SO2 C．S既是氧化产物，也是还原产物 D．工业生产中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3 14．(2023·湖南邵阳二模)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下： 查阅资料：S的熔点为115.2 ℃；CS2的沸点为46.2 ℃。 下列说法错误的是(　　) A．单质硫是分子晶体 B．过程①中CS2可用乙醇代替 C．过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出 D．将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，反应中每生成1 mol SO2，转移电子的物质的量为5.5 mol 15．(2023·北京西城区二模)探究Cu与Fe(NO3)3溶液的反应，进行如下实验。 实验①：向10 mL 0.2 mol/L Fe(NO3)3溶液(pH≈1)中加入0.1 g Cu粉，振荡后静置，取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。6 h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生，溶液的pH几乎不变。 实验②：在密闭容器中向10 mL 0.6 mol/L HNO3溶液中加入0.1 g Cu粉，10 h后溶液变为淡蓝色。 实验③：在密闭容器中向10 mL 0.6 mol/L HNO3溶液中分别加入0.1 g Cu粉和0.1 g FeSO4固体，0.5 h后溶液变黄，3 h后溶液变为黄绿色。下列说法不正确的是(　　) A．实验①中发生了反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ B．推测实验②的离子方程式是3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O C．对比实验①和②，①中溶解Cu的主要是NO(H＋) D．对比实验②和③，HNO3与Fe2＋反应的速率大于HNO3与Cu反应的速率 二、非选择题（本题包括4小题，共55分） 16．（10分）分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的“价－类”二维图，请回答下列问题： (1)a物质的化学式为________，b属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。 (2)用Cl2O消毒水时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋再水解生成Fe(OH)3胶体，说明Cl2O具有________性，在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有________________作用。 (3)工业上可以用反应2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2ClO2＋2NaHSO4制备ClO2，用单线桥法标出电子转移的数目和方向：__________________________________。 (4)实验室制取氯气时，下列装置能达到相应实验目的的是________。 A.制备Cl2 B.除去Cl2中的HCl C.收集Cl2 D.尾气处理 写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式：____________________________________。 (5)阅读资料，回答相关问题。 资料：人们常用“84消毒液”进行消毒。“84消毒液”的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。“84消毒液”呈无色或淡黄色，可由Cl2与NaOH溶液反应制得，其主要成分为NaClO、NaCl。 ①Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是_______________________。 ②“84消毒液”不能与洁厕灵(含盐酸)混用，混用会产生氯气，写出反应的离子方程式：_______________________。 17．（15分）(2024·广东惠州模拟)某小组在做铜与浓硫酸(装置如下图)的反应实验时，发现有如下的反应现象： 序号 操作 现象 ① 加热 铜丝表面变黑 ② 继续加热 有大量气泡产生，溶液变为墨绿色浊液，试管底部开始有灰白色沉淀生成。品红溶液褪色 ③ 再加热 试管中出现“白雾”，浊液逐渐变为澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多 ④ 冷却，将灰白色固体倒入水中 形成蓝色溶液 【查阅资料】　聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，[CuCl4]2－呈黄色，[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，两者混合则成绿色，铜的化合物中CuO、CuS、Cu2S都为黑色，其中CuO溶于盐酸；CuS、Cu2S不溶于稀盐酸，但溶于浓盐酸。 (1)铜丝与浓硫酸反应的化学方程式为_____________________。 (2)试管中品红溶液褪色，体现SO2的________性，浸有NaOH溶液的棉团作用是__________________________________。 (3)甲组同学对实验中形成的墨绿色溶液进行探究，特进行下列实验： 操作 现象 Ⅰ组 直接取其铜丝(表面有聚四氯乙烯薄膜)做实验 溶液变成墨绿色 Ⅱ组 实验前，先将铜丝进行灼烧处理 溶液变蓝 请解释形成墨绿色的原因：_________________________。 (4)乙组同学对白雾的成分进行探究，经检验为H2SO4，请设计实验证明该白雾为硫酸：_____________________________________。 (5)丙组同学进一步对灰白色沉淀通过加水溶解、过滤，最后沉淀为黑色，取其黑色沉淀，进行成分探究：滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝，则说明黑色沉淀中不含有________。滴加适量浓盐酸，振荡，加热，观察到黑色沉淀几乎完全溶解，生成呈黄色的[CuCln]2－n(n＝1～4)。写出CuS与浓盐酸反应的离子方程式：________________________________________。 (6)某工厂将热空气通入稀硫酸中来溶解废铜屑制备CuSO4·5H2O，消耗含铜元素80%的废铜屑240 kg固体时，得到500 kg产品，产率为________(结果保留两位小数)。 18．（15分）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。 资料：ⅰ.Mn2＋在一定条件下被Cl2或ClO－氧化成MnO2(棕黑色)、MnO(绿色)、MnO(紫色)。 ⅱ.浓碱条件下，MnO可被OH－还原为MnO。 ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。 实验装置如图(夹持装置略) 序号 物质a C中实验现象 通入Cl2前 通入Cl2后 Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化 Ⅱ 5% NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 Ⅲ 40% NaOH溶液 产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀 (1)B中试剂是________。 (2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为__________。 (3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_____________。 (4)根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因： 原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。 原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnO氧化为MnO。 ①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：_______， 但通过实验测定溶液的碱性变化很小。 ②取Ⅲ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被________(填“化学式”)氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。 ③取Ⅱ中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是_____________(写离子方程式)。 ④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：______。 19．（15分）（2024·江苏南京第二次模拟）高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。 (1) NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下： ① “反应2”的化学方程式为________。 ② “反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是________。 (2) NaClO2溶液对烟气脱硝。 ① 酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO2产生氧化性更强的ClO2气体，总反应可表示为5ClO＋4H＋4ClO2＋Cl－＋2H2O。 请补充完整过程Ⅱ的离子方程式： Ⅰ. Fe3＋＋ClO===FeClO； Ⅱ. ________________________________________； Ⅲ. 5Fe2＋＋ClO2＋4H＋===5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。 ② Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。 ⅰ. NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是________。 ⅱ. 温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是___________________________。 图3 (3) NaClO2溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的NaClO2溶液，用传感器测得溶液中NH与NO含量随反应时间的变化如图3所示。判断该实验中被氧化的NH是否全部转化为NO的依据为_______________________________________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$