内容正文:
章检测(七) 第四章 非金属及其化合物(基础卷)
(满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.(2023·辽宁卷)下列有关物质的工业制备反应错误的是( )
A.合成氨:N2+3H22NH3
B.制HCl:H2+Cl22HCl
C.制粗硅:SiO2+2CSi+2CO↑
D.冶炼镁:2MgO2Mg+O2↑
2.(2023·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.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀)NONO2
B.工业制硝酸过程中的物质转化:N2NOHNO3
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2
D.实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
3.(2023·芜湖高三期末)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.FeFeCl2Fe(OH)2
B.N2(g)NO(g)HNO3(aq)
C.NaCl(aq)Cl2漂白粉
D.SiO2H2SiO3(胶体)Na2SiO3溶液
4.(2023·广州高三模拟)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2,按照制备、净化、性质检验、收集及尾气处理的顺序进行实验。下列装置不能达到实验目的的是( )
5.(2023·洛阳高三一模)硫及其化合物的“价—类”二维图如下。下列有关说法正确的是( )
A.燃煤时为减少X的排放,可在煤中添加石灰石
B.X有漂白性,可使石蕊试液先变红后褪色
C.Z与铁反应时,Z的浓度越大,反应速率越大
D.N可由相应单质直接化合生成
6.(2023·德州一中月考)下列变化的实质相似的是( )
①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色
③双氧水和活性炭使色素褪色
④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥
⑤常温下浓硫酸用铁制容器存放、浓硝酸能用铝罐车运输
⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字
⑦二氧化碳、二氧化硫使澄清石灰水变浑浊
A.只有②④⑤ B.只有⑤⑦
C.只有③④⑥⑦ D.全部
7.(2023·宜昌质检)SiO2是一种化工原料,可以制备一系列物质。下列说法正确的是( )
A.上图中所有反应都不属于氧化还原反应
B.硅酸盐的化学性质稳定,常用于制造光导纤维
C.可用盐酸除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
8.图中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用图中装置制取、净化、收集气体的是( )
选项
气体
a
b
c
A
NH3
浓氨水
固体氢氧化钠
浓硫酸
B
CO2
盐酸
碳酸钙
饱和NaHCO3溶液
C
Cl2
浓盐酸
二氧化锰
饱和NaCl溶液
D
NO2
浓硝酸
铜屑
NaOH溶液
9.(2023·长沙一模)用下列仪器或装置进行相应实验,部分现象描述不正确的是( )
A.石蕊溶液先变红后褪色
B.安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾产生
C.试管内先出现红棕色气体,后变无色
D.Na2CO3溶液上出现一层无色透明的油状液体
10.(2023·日照联考)在同温同压下用排气法收集NH3、HCl进行喷泉实验,其中图(a)中的烧瓶收集满了NH3,图(b)中的烧瓶HCl气体没有收集满,下列说法错误的是(不考虑溶质的扩散及静止时液面高度的影响)( )
(a) (b)
A.溶质的物质的量浓度均为 mol·L-1(Vm表示该温度、压强下的气体摩尔体积)
B.溶质的物质的量浓度不同
C.溶质的质量分数不同
D.图(a)、图(b)中喷泉的颜色分别为蓝色、红色
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求。)
11.一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应Ⅰ的化学方程式为3NaClO3+4SO2+3H2O===2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列说法正确的是( )
A.NaClO2的漂白原理与SO2相同
B.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物物质的量比为4∶3
C.反应Ⅱ中H2O2是还原剂
D.实验室进行蒸发操作通常在坩埚中进行
12.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向酸性高锰酸钾溶液中通入SO2,溶液的红色褪去
二氧化硫具有还原性
B
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解
部分Na2SO3被氧化
C
向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,同时有无色有刺激性气味的气体生成
浓硫酸具有吸水性
D
SO3和SO2通入BaCl2溶液中,有白色沉淀生成
生成难溶的BaSO4、BaSO3
13.(2023·黄冈月考)某同学在实验室选用下列实验装置,验证浓硫酸与碳反应的生成物。下列说法正确的是( )
A.浓硫酸与碳反应中,浓硫酸表现出酸性和强氧化性
B.验证产物的正确连接顺序:Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
C.装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用相同
D.若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,无法检验产物中有无H2O
14.(2023·苏州模拟)下列由铜屑制取NO并回收Cu(NO3)2·6H2O的实验原理和装置能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取NO气体
B.用装置乙除NO中的少量NO2
C.用装置丙收集NO气体
D.用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2·6H2O
15.(2023·四平一中月考)某100 mL混合溶液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4 mol·L-1、0.1 mol·L-1,向该混合溶液中加入1.92 g铜粉,充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度(mol·L-1)是(忽略反应前后溶液体积变化)( )
A.0.15 B.0.225
C.0.3 D.0.45
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
三、非选择题(本题共4小题,共60分)
16.(13分)(2023·双鸭山一中高三阶段练习)根据要求,回答下列问题:
Ⅰ.用下列仪器进行实验,可检验碳与浓硫酸反应生成的气体中含有CO2和SO2(下图中加热及夹持仪器略去)。
(1)加热时,碳与浓硫酸发生反应的化学方程式为_________________。
(2)上述仪器按气流方向从左到右的连接顺序为________(填装置标号,根据需要可以重复使用某些装置)。
(3)证明加热时碳与浓硫酸发生的反应中有CO2气体产生的实验现象是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
Ⅱ.实验室设计了如下所示装置对焦炭还原二氧化硅所得到的气体产物进行探究。
已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O===CO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯沉淀)。
(4)实验时要长时间通入N2,其目的是____________________________。
(5)装置C、D中所盛试剂分别为________、________。若装置C、D中溶液均变浑浊,且经过检测两气体产物的物质的量相等,则该反应的化学方程式为_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(6)该装置的缺点是_________________________________。
17.(14分)(2023·衡阳质检)某化学兴趣小组利用如图装置制取氯气并探究其有关性质。
(1)装二氧化锰的仪器的名称是________。
(2)正确连接装置后,如何检验A装置的气密性___________________。
(3)室温下,将多余的Cl2用100 mL 1.7 mol·L-1的NaOH溶液完全吸收。对吸收后的溶液进行分析检验,测得其pH等于13(不考虑反应前后溶液的体积变化),ClO-和ClO的物质的量浓度之比为5∶1。
①吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为________mol。
②被氧化的氯气的物质的量为________mol。
(4)通二氧化硫和氯气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅。试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题。
①试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因:_________________
_________________________________________________________________,其涉及反应的离子方程式为____________________________________________
_______________________________________________________________。
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)下列装置可用于尾气处理的是(夹持仪器已略去)________(填字母)。
18.(15分)(2023·滨州高三联考)亚硫酸钠(Na2SO3)是一种重要的化工产品,常用作防腐剂、漂白剂、脱氯剂等。为探究Na2SO3的性质,进行了如下实验。
(1)Na2SO3中硫元素的化合价是________,属于硫元素的中间价态,既具有氧化性,又具有还原性。
项目
实验
序号
实验试剂X
实验现象
ⅰ
KMnO4溶液、稀硫酸
紫色褪去,变为无色
ⅱ
Na2S溶液、稀硫酸
加入Na2S溶液,无明显现象;再加入稀硫酸,产生淡黄色浑浊
(2)实验ⅰ中,能说明Na2SO3具有________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)实验ⅱ中,能说明Na2S在酸性条件下被氧化的实验现象是_______________________________________________________________。
(4)甲同学认为实验ⅱ的现象不能直接得出“Na2SO3具有氧化性”。
①对黄色浑浊产生的原因作出如下假设。
假设a:酸性溶液中的SO具有氧化性,可产生S;
假设b:空气中存在O2,在酸性条件下,由于
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
(用离子方程式表示),可产生S;
假设c:酸性溶液中的SO具有氧化性,可产生S。
②设计实验ⅲ证实了假设a和b不是产生S的主要原因。
实验ⅲ:向Na2S溶液中加入________(填试剂),产生有臭鸡蛋味的气体,溶液未变浑浊。
19.(18分)(2023·泰安模拟)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律,探究NO2、NO与Na2O2反应的情况,从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性,于是提出如下假设:
假设1:Na2O2氧化NO2;
假设2:NO2氧化Na2O2。
(1)甲同学设计如图装置进行实验:
①试管A中反应的离子方程式是_____________________________。
②待试管B中充满红棕色气体,关闭旋塞a和b;取下试管B,向其中加入适量Na2O2粉末,塞上塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃。
③ 仪器C兼有防倒吸的作用,仪器C的名称为________。
结论:甲同学认为假设2正确。
(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷,为达到实验目的,在A 、B之间应增加一个装置,该装置的作用是__________________________________
_____________________________________________________________。
乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,得出结论:假设1正确。则NO2和Na2O2反应的化学方程式是_________________________________________________________
______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
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章检测(七) 第四章 非金属及其化合物(基础卷)
1.D 工业冶炼镁的反应为MgCl2Mg+Cl2↑。
2.B B项,NO与H2O不反应,不能直接得到HNO3,可通过通入O2来实现,错误。
3.C A.氯气和铁反应得到氯化铁,A错误;B.一氧化氮不与水反应,B错误;C.电解饱和氯化钠溶液得到氯气,氯气与石灰乳反应得到漂白粉,C正确;D.二氧化硅不与水反应,D错误。
4.D A.浓盐酸与二氧化锰在加热条件下发生反应制备氯气,A正确;B.生成的氯气中混有HCl气体和水,用稀硫酸中的水吸收HCl气体,用浓硫酸吸收水,B正确;C.氯气本身没有漂白性,遇水后生成的次氯酸具有漂白性,所以通过观察到干燥有色布条不褪色,湿润有色布条褪色可得出相应的结论,C正确;D.氯气的密度比空气大,收集时应长口进短口出,D错误。
5.A A.在煤中添加石灰石,碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙和SO2反应生成亚硫酸钙,可以减少SO2的排放,故A正确;B.SO2不能使指示剂褪色,SO2和水反应生成亚硫酸而使石蕊试液变红,故B错误;C.浓硫酸与铁反应时,铁发生钝化,故C错误;D.Cu和S反应生成Cu2S,CuS不能由相应单质直接化合生成,故D错误。
6.B ①浓硫酸具有吸水性,吸收空气中的水蒸气使溶液的浓度减小,浓盐酸具有挥发性,挥发出氯化氢导致溶液的浓度减小,二者变化的实质不相同,故不选;②二氧化硫因为漂白性使品红溶液褪色,氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,使品红褪色,二者变化的实质不相同,故不选;③双氧水因为氧化性使色素褪色,活性炭因为吸附性使色素褪色,二者变化的实质不相同,故不选;④氨气是碱性气体,会与浓硫酸反应,碘化氢与浓硫酸发生氧化还原反应,二者变化的实质不相同,故不选;⑤常温下浓硫酸用铁制容器存放、浓硝酸能用铝罐车运输,均体现了浓硫酸、浓硝酸的强氧化性,二者均能够使铁、铝发生钝化,二者变化的实质相同,故可选;⑥浓硫酸具有脱水性,能够使白纸脱水碳化变黑,因此能在白纸上写字,氢氟酸腐蚀玻璃,即二氧化硅与氢氟酸反应,所以能在玻璃上刻字,二者变化的实质不相同,故不选;⑦二氧化碳、二氧化硫均属于酸性氧化物,二者都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,使溶液变浑浊,二者变化的实质相同,故可选;结合以上分析可知,变化的实质相似的是⑤⑦,故选B。
7.C 图中SiO2与CaO、CaCO3、Na2CO3的反应不属于氧化还原反应,SiO2与C、Si与HCl、SiHCl3与H2的反应属于氧化还原反应,A错误;光导纤维的主要成分是SiO2而不是硅酸盐,B错误;玻璃没有固定的熔点,D错误。
8.B 浓氨水受热易分解,NaOH固体溶于浓氨水放热,促进一水合氨分解产生氨气,氨气为碱性气体,不能用酸性干燥剂,A项错误;碳酸钙和稀盐酸反应用于实验室制备二氧化碳气体,由于盐酸具有挥发性,制备出来的气体中混有少量的氯化氢气体,可用饱和NaHCO3溶液除去,B项正确;浓盐酸和二氧化锰在加热条件下用于实验室制备Cl2,常温下浓盐酸与二氧化锰不反应,C项错误;浓硝酸和铜可产生NO2气体,随着反应进行浓硝酸逐渐变成稀硝酸,则生成的气体为NO,且NaOH溶液可与NO2发生化学反应,D项错误。
9.A SO2的水溶液显酸性,但不能漂白石蕊溶液,石蕊溶液只变红不褪色,A不正确;氢气在氯气中燃烧,只在导管口接触,接触面小,不会发生爆炸,产生苍白色火焰,生成的氯化氢在瓶口遇到水蒸气形成白雾,B正确;铜丝与稀硝酸反应生成的NO气体与试管内空气中的O2反应,生成红棕色的NO2,当试管内的空气被反应生成的NO等排出后,生成的NO气体充满试管,试管内气体呈无色,C正确;乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,且密度比饱和碳酸钠溶液小,所以呈油状浮在饱和碳酸钠溶液的表面上,D正确。
10.B 由于实验中得到的溶液的体积与溶解的气体体积相同,设溶解的气体体积为V L,则气体的物质的量n(气)= mol,溶质的物质的量浓度= mol÷V L= mol·L-1,故A正确,B错误;根据w=,因所得的溶液中溶质的摩尔质量不同,溶液密度不同,故它们的溶质的质量分数不同,故C正确;石蕊遇碱性溶液呈蓝色,遇酸性溶液呈红色,故D正确。
11.BC NaClO2中氯元素的化合价为+3价,该物质具有强氧化性,具有漂白性,NaClO2的漂白是氧化漂白,而SO2能与某些有色物质结合,产生不稳定的无色物质,因此NaClO2和SO2的漂白原理不相同,A错误;由反应Ⅰ知,氧化产物是Na2SO4和H2SO4,还原产物是ClO2和NaCl,氧化产物和还原产物物质的量比为4∶3,B正确;反应Ⅰ产生的ClO2气体进入反应Ⅱ装置,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2+2H2O,H2O2中氧元素的化合价由反应前的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高,失去电子,H2O2是还原剂, C正确;实验室进行结晶操作通常是在蒸发皿中进行,坩埚是灼烧使用的仪器,D错误。
12.AB A项,酸性高锰酸钾可氧化二氧化硫,由操作和现象可知二氧化硫具有还原性,故A正确;B项,亚硫酸钡溶于盐酸,硫酸钡不溶,由操作和现象可知部分Na2SO3被氧化,故B正确;C项,浓硫酸使蔗糖脱水炭化后,C与浓硫酸反应生成二氧化硫,可知浓硫酸具有脱水性、强氧化性,与吸水性无关,故C错误;D项,白色沉淀为硫酸钡,SO2与BaCl2溶液不反应,故D错误。
13.D A项,浓H2SO4与C反应中,浓H2SO4只表现强氧化性,错误;B项,验证产物的连接顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ,错误;C项,第一个品红检验SO2存在,第二个品红检验SO2是否除尽,错误。
14.A 除去一氧化氮中的二氧化氮应长管进短管出,B错误;一氧化氮能与空气中的氧气反应生成二氧化氮,不能用排空气法收集,C错误;Cu(NO3)2·6H2O受热易失去结晶水,且蒸干Cu(NO3)2溶液得到的是Cu(OH)2,不能采用蒸干溶液的方法制备Cu(NO3)2·6H2O,D错误。
15.B 向HNO3和H2SO4的混合溶液中加入铜粉,发生反应的实质是3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,n(Cu)==0.03 mol,n(H+)=n(HNO3)+2n(H2SO4)=0.1 L×0.4 mol·L-1+2×0.1 L×0.1 mol·L-1=0.06 mol,n(NO)=0.1 L×0.4 mol·L-1=0.04 mol,由关系式3Cu~8H+~2NO可知,应根据H+的物质的量来确定消耗Cu的物质的量,则有=,解得n消耗(Cu)=0.0225 mol,所以c(Cu2+)====0.225 mol·L-1。
16.解析:Ⅰ.(1)加热时,碳与浓硫酸发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)二氧化碳和二氧化硫均能使澄清石灰水变浑浊,故先检验二氧化硫,再除二氧化硫,再用品红检验二氧化硫是否除尽,防止对二氧化碳的鉴别造成干扰,最后鉴别二氧化碳;故上述仪器按气流方向从左到右的连接顺序为ACBCD。(3)证明加热时碳与浓硫酸发生的反应中有CO2气体产生的实验现象是气体第二次通入品红溶液中,品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊。Ⅱ.(4)通N2的目的是排尽装置内的空气,避免空气中的O2、CO2和H2O对实验产生干扰。(5)C中盛装澄清石灰水,以检验生成了二氧化碳,D中盛装PdCl2溶液,以检验CO的存在;经检测两气体产物的物质的量相等 ,即化学方程式中CO和CO2的系数相等,即反应的化学方程式为3SiO2+4C3Si+2CO↑+2CO2↑。(6)CO为有毒气体,该装置缺少尾气处理装置。
答案:Ⅰ.(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (2)ACBCD (3)气体第二次通入品红溶液中,品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊
Ⅱ.(4)排尽装置内的空气,避免空气中的O2、CO2和H2O对实验产生干扰 (5)澄清石灰水 PdCl2溶液 3SiO2+4C3Si+2CO↑+2CO2↑ (6)缺少尾气处理装置
17.解析:(3)①反应前NaOH的物质的量为0.1 L×1.7 mol·L-1=0.17 mol,反应后溶液pH等于13,则反应后氢氧化钠的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,故反应后NaOH的物质的量为0.1 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,吸收氯气消耗的NaOH的物质的量为0.17 mol-0.01 mol=0.16 mol。②ClO-和ClO的物质的量浓度之比为5∶1,发生的反应为8Cl2+16NaOH===5NaClO+NaClO3+10NaCl+8H2O,则反应掉的氯气的物质的量为0.16 mol×=0.08 mol,其中被氧化的氯气生成ClO-和ClO,物质的量为0.08 mol×=0.03 mol。
答案:(1)圆底烧瓶 (2)用止水夹夹住A、B之间的橡胶管,打开A装置中分液漏斗的活塞与旋塞,向其中注水。若一段时间后,液面不再下降,说明气密性良好;反之,则气密性差 (3)①0.16 ②0.03
(4)①控制SO2和Cl2按物质的量之比1∶1进气
SO2+Cl2+2H2O===SO+2Cl-+4H+ ②控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等 (5)d
18.解析:(1)Na2SO3中氧元素为-2价,钠元素为+1价,故硫元素的化合价是+4价。(2)KMnO4具有氧化性,Na2SO3具有还原性,Na2SO3与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为6H++5SO+2MnO===5SO+2Mn2++3H2O。(3)向Na2SO3溶液中加入Na2S溶液,无明显现象;再加入稀硫酸,产生黄色浑浊,生成S,说明Na2S在酸性条件下被氧化。(4)①空气中存在O2,在酸性条件下,发生反应4H++2S2-+O2===2S↓+2H2O,可产生S;②实验ⅲ:向Na2S溶液中加入稀硫酸,产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),溶液未变浑浊,说明没有S生成,稀硫酸可以提供假设a中的SO和H+,提供假设b中的H+。
答案:(1)+4 (2)还原性 (3)加入Na2S溶液,无明显现象;再加入稀硫酸,产生黄色浑浊
(4)①4H++2S2-+O2===2S↓+2H2O ②稀硫酸
19.解析:(1)①Cu与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O;③仪器C为球形干燥管。(2)Cu与浓硝酸反应生成的二氧化氮中含有水蒸气,水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气,所以要在A、B之间增加一个干燥装置,除去NO2气体中混有的水蒸气;若过氧化钠氧化二氧化氮,则生成硝酸钠,其反应的化学方程式为Na2O2+2NO2===2NaNO3。
答案:(1)①Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O ③球形干燥管 (2)除去NO2气体中混有的水蒸气 Na2O2+2NO2===2NaNO3
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