1、考案4 第四章非金属及其重要化合物 单元过关限时检测 (50 分钟，100 分) 第卷(选择题共 42 分) 一、选择题：本题共 7 小题，每小题 6 分，共 42 分。每小题只有一个选项符合题意 1(2021山东德州宁津高三检测)化学与生活、人类生产、社会可持续发展密切相关， 下列有关化学知识的说法错误的是(C) A高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路” B我国发射“嫦娥三号”卫星所使用的碳纤维，是一种非金属材料 C用聚氯乙烯代替木材，生产快餐盒，以减少木材的使用 D碳纳米管表面积大，可用作新型储氢材料 解析二氧化硅能够与氢氧化钠等强碱反应生成硅酸钠和水，所以二氧化硅
2、能够被强 碱腐蚀造成断路，A 正确；碳纤维是碳的一种单质，属于非金属材料，B 正确；聚氯乙烯难 降解， 大量使用能够引起白色污染， 且聚氯乙烯塑料有毒不能用于食品包装以及生产快餐盒 等，C 错误；碳纳米管表面积大，具有较大的吸附能力，可以用作新型储氢材料，D 正确。 2(2021湖北黄冈模拟)N、O、Si、S 是重要的非金属元素。下列说法正确的是(C) AN、O、S、Si 的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱 B氮的氧化物和硫的氧化物既是形成光化学烟雾的主要物质，又是形成酸雨的主要物 质 C四种元素的基态原子中有三种原子的核外单电子数一样多 DN、Si、S 的单质均能和氧气反应，生成的产物分别
3、是 NO2、SiO2和 SO2 解析同周期元素自左向右原子半径逐渐减小，非金属性逐渐增强。同主族元素自上 而下原子半径逐渐增大，则 O、N、S、Si 的原子半径逐渐增大，非金属性逐渐减弱，A 错 误；硫的氧化物不能形成光化学烟雾，B 错误；O、N、S、Si 的原子核外单电子数分别为 2、 3、2,2，C 正确；N2和 O2反应生成 NO，得不到 NO2，D 错误。 3. (2021山东潍坊高三检测)中学化学中常见的物质 A、B、C、D、E 均含同种短周期主 族元素，其中 A 为单质，五种物质间的转化关系如图所示。下列说法错误的是(C) A若 B、C 均为氧化物，则 A 可能为碳单质 B若 C、
4、D 均为氧化物，则 A 一定为非金属单质 C若 D 为 Na2CO3，则 A 一定为钠单质 D若 E 为含氧强酸，则 B 与 C 可能反应生成 A 解析本题考查无机化合物的性质及无机推断。若 B、C 均为氧化物，A 为 C，则 B 为 CO，C 为 CO2，D、E 可分别为 Na2CO3、NaHCO3，转化关系成立，A 正确；若 C、D 均 为氧化物，A 为金属单质，则 A 为 Na，但钠及其化合物不存在题中转化关系，A 一定为非 金属单质，B 正确；若 D 为 Na2CO3，五种物质都含有 C 元素，A 可为 C，B 为 CO，C 为 CO2，D、E 可分别为 Na2CO3、NaHCO3，C
5、 错误；若 E 为含氧强酸，可为 H2SO4或 HNO3， C 可为二氧化硫或一氧化氮，A 为 S 或 N2，B 为 H2S 或 NH3，B 与 C 能发生反应：2H2S SO2=3S2H2O 或 6NO4NH3= 催化剂 5N26H2O，D 正确。 点拨本题关键在于对氧化物的掌握，中学常见氧化物包括 CO、CO2、NO、NO2、 SO2、SO3、Na2O2、Na2O 等。易错点在于 B 选项，短周期主族金属元素为 Li、Be、Na、 Mg、Al，可以形成两种氧化物的金属为 Na，而钠的氧化物性质活泼，不可能由含钠的化合 物反应产生，故猜测其只能为非金属氧化物。 4.(2021甘肃张掖二中月考
6、)X 常温下为气体，a、b、c 是中学化学常见物质，均由常见 元素组成，转化关系(反应条件略去)如图所示，下列说法不正确的是(B) A若 b 为固态非金属单质，b 与 X 所含元素同主族，则 c 也能与 X 反应 B若 X 为 O2，a 为一种固态单质，则 c 可能为 CO2或 SO3 C若 a、b、c 焰色反应均呈黄色，水溶液均呈碱性，则 a 中可能既含有离子键又含有 共价键 D若 b 为气态非金属单质，b 与 X 所含元素同周期，则 X 与 b 所含元素原子的核电荷 数相差 1 解析本题考查物质的转化及推断。若 b 为固态非金属单质，X 常温下为气体，且 b 与 X 所含元素同主族，则 a
7、 为硫化氢，b 为 S，c 为二氧化硫，X 为氧气，二氧化硫在催化 剂、加热的条件下反应生成三氧化硫，A 正确；若 c 为三氧化硫，硫单质与 O2反应不能直 接生成三氧化硫，a 不可能为固态单质硫，不符合题意，B 错误；a、b、c 焰色反应均呈黄 色，说明均含 Na 元素，其水溶液均为碱性，则 a 为氢氧化钠，X 为二氧化碳，b 为碳酸钠， c 为碳酸氢钠，符合转化关系，NaOH 中既含有离子键又含有共价键，C 正确；b 与 X 所含 元素同周期，b 为气态非金属单质，则 b 为 N2，X 为 O2，a 为 NH3，c 为 NO，N 元素和 O 元素的原子核电荷数相差 1，D 正确。 5(20
8、21广西桂林调研)化学反应中会出现“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反 应”的特殊情况。下列反应中属于这种情况的是(C) 过量稀硫酸与块状石灰石； 过量的氢气与氮气在催化剂存在下充分反应； 过量稀 硝酸与铜反应；常温下将铝片投入到过量浓硫酸中；过量铜与浓硫酸反应；过量的锌 与 18 molL 1的硫酸反应； AB CD 解析稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶物硫酸钙，附着在碳酸钙表面阻止反应的 进一步发生，故符合题意；合成氨是一个可逆反应，无论如何充分反应，反应物都不能 完全反应，故符合题意；铜与过量的稀硝酸反应时，铜完全反应生成硝酸铜、一氧化氮 和水，故不符合题意；常温下铝遇浓硫酸发生钝化，不
9、再继续反应，故符合题意； 随反应进行浓硫酸变为稀硫酸，铜无法与稀硫酸反应，无论铜怎么过量，都不能完全消耗完 硫酸，故符合题意；锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应，一种物质过量时，另一种能 完全反应，故不符合题意；故答案为 C。 6(2021河北衡水高三检测)下列有关实验装置(夹持和尾气处理装置已省略)进行的相 应实验，不能达到实验目的的是(B) A利用甲装置，验证 SO2或 H2SO3具有氧化性 B利用乙装置，验证元素的非金属性：ClCSi C利用丙装置，进行 NH3的干燥、收集、尾气处理 D利用丁装置，验证浓硫酸具有脱水性、强氧化性，SO2具有漂白性、还原性 解析甲装置中 SO2与 Na2S
10、发生反应得到单质 S，该反应中 SO2(或 H2SO3)表现出氧 化性，A 项能达到实验目的；利用乙装置，验证元素的非金属性时，应该利用最高价氧化物 对应的水化物的酸性进行比较，B 项不能达到实验目的；丙装置可以进行 NH3的干燥，收 集尾气处理，C 项能达到实验目的；丁装置中，浓 H2SO4使蔗糖炭化体现了其脱水性，得到 的碳和浓 H2SO4发生反应：C2H2SO4(浓)= CO22SO22H2O 体现了浓 H2SO4的 强氧化性，品红溶液褪色和酸性 KMnO4褪色，分别说明 SO2具有漂白性和还原性，D 项能 达实验目的。 7(2021四川乐山检测)有 X、Y、Z、M、N 五种物质，进行的
11、有关实验操作及现象如 下： 实验操作实验现象 气体 X 和气体 Y 混合气体变为红棕色 Y、M、N 分别与氢硫酸反应都产生淡黄色固体 用玻璃棒蘸取 Z 和 M 的浓溶液，相互靠近产生白烟 Z 和 N 分别通入少量溴水中溴水都变成无色透明的液体 X、Y、Z、M、N 依次可能是(A) ANO、O2、NH3、HNO3、SO2BO2、NO、NH3、HCl、SO2 CO2、NO、HCl、NH3、CO2DNO、O2、NH3、HCl、CH4 解析本题考查物质的推断，题目难度中等，注意根据物质反应的实验现象进行推断 是解答本题的关键，本题提示考生在学习中要注重元素化合物知识的积累。由气体 X 和 Y 混合，气
12、体变成红棕色，可知 X 和 Y 分别为 NO、O2中的一种；Y 与氢硫酸反应产生淡黄 色固体，则 Y 为氧气，X 为 NO；用玻璃棒蘸取 Z 和 M 的浓溶液，相互靠近产生白烟，则 Z 和 M 分别为 NH3和 HCl 或 NH3和 HNO3中的一种；Z 通入少量溴水中，溴水变成无色透 明的液体，M 与氢硫酸反应产生淡黄色固体，则 Z 为 NH3，M 为 HNO3；N 通入少量溴水 中， 溴水变成无色透明的液体， N 与氢硫酸反应产生淡黄色固体， 则 N 为 SO2， 故 X 为 NO， Y 为 O2，Z 为 NH3，M 为 HNO3，N 为 SO2。 第卷(非选择题共 58 分) 二、非选择
13、题：本题包括 4 小题，共 58 分 8(2021云南昆明质检)碳、硅及其化合物的开发由来已久，在现代生活中有广泛应用。 (1)SiO2是玻璃的主要成分之一， 保存氢氧化钠溶液的试剂瓶应用橡胶塞的原因是SiO2 2NaOH=Na2SiO3H2O(用化学方程式表示)。 (2)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有 多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： 用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为SiO22C= 高温 Si 2CO。 在流化床反应的产物中，SiHCl3大约占 85%，还有 SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl 等，有关 物质
14、的沸点数据如表所示，提纯 SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和蒸馏。 物质SiSiCl4SiHCl3SiH2Cl2SiH3ClHClSiH4 沸点/2 35557.631.88.230.484.9111.9 SiHCl3极易水解，其完全水解的化学方程式为SiHCl34H2O=H4SiO4H2 3HCl(或 SiHCl33H2O=H2SiO3H23HCl)。 解析(1)玻璃中的二氧化硅能与 NaOH 溶液反应生成 Na2SiO3。 (2)石英砂的主要成分为二氧化硅，二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化 碳； 由于 SiHCl3与 SiCl4、 SiH2Cl2等的沸点相差较大， 可以
15、使用蒸馏的方法提纯； SiHCl3 中 Si 是4 价，氢元素、氯元素均为1 价，SiHCl3完全水解时，Si 以 H2SiO3(或 H4SiO4) 的形式存在。 9(2020全国理综，26)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。 实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备 KClO3和 NaClO，探究其氧化还原性质。 回答下列问题： (1)盛放 MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶，a 中的试剂为饱和食盐水。 (2)b 中采用的加热方式是水浴加热，c 中化学反应的离子方程式是Cl22OH =ClO ClH2O ，采用冰水浴冷却的目的是避免生成 NaClO3。 (3)d 的作用是吸
16、收尾气(Cl2)，可选用试剂AC(填标号)。 ANa2SBNaCl CCa(OH)2DH2SO4 (4)反应结束后，取出 b 中试管，经冷却结晶，过滤，少量(冷)水洗涤，干燥， 得到 KClO3晶体。 (5)取少量 KClO3和 NaClO 溶液分别置于 1 号和 2 号试管中，滴加中性 KI 溶液。1 号试 管溶液颜色不变。2 号试管溶液变为棕色，加入 CCl4振荡，静置后 CCl4层显紫色。可 知该条件下 KClO3的氧化能力小于NaClO(填“大于”或“小于”)。 解析本题考查物质的制备及性质探究实验，涉及仪器名称、实验基本操作、实验目 的、实验现象、尾气处理等。 (1)实验室常用 Mn
17、O2与浓盐酸在加热条件下制取 Cl2，由于制得的 Cl2中混有 HCl，HCl 会消耗 b 装置中试管内的 KOH，所以应使用饱和食盐水除去 HCl。 (2)用酒精灯加热烧杯中的水从而对试管中的反应体系进行加热，这样的加热方式为水 浴加热。Cl2和 NaOH 在不加热条件下反应生成 NaCl 和 NaClO，离子方程式为 Cl22OH =Cl ClOH2O。Cl2与 NaOH 反应放热，由题意可知，温度较高时 Cl2与 KOH 反应生 成 KClO3，所以不使用冰水浴会使得溶液温度升高而生成 NaClO3杂质。 (3)Cl2是有毒气体，所以必须进行尾气处理，防止污染空气。Cl2可以与 Na2S
18、 反应，化 学方程式为 Cl2Na2S=2NaClS；Cl2可以与 Ca(OH)2反应，化学方程式为 2Cl2 2Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。Cl2在食盐水和 H2SO4溶液中溶解度较小，所以可用 Na2S 溶液和 Ca(OH)2溶液来进行尾气处理，A、C 符合题意。 (4)从溶液中获得溶质的常见方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (5)2 号试管中溶液变为棕色， 说明有 I2生成， 则加入 CCl4振荡， 静置后 CCl4层呈紫色， 故 2 号试管中 I 被氧化，而 1 号试管中 I未被氧化，所以该条件下氧化性：KClO3c(H2C2O4)。滴定操作过程中
19、标准液应用酸式滴定管(填仪器名称)盛装；滴定终点的现象为滴入最后一滴 KHC2O4 标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内颜色不恢复。 计算气体 Y 中 SO2的物质的量分数为90%。 解析本题考查化学实验基本操作、氧化还原滴定等，考查的核心素养是科学探究与 创新意识。 .(1)C 装置中 SO2与饱和氯水反应的离子方程式为 SO2Cl22H2O=4H SO2 4 2Cl 。 (2)因 C 装置中挥发出的 Cl2也能使 D 装置中出现浑浊现象，故 D 装置中出现浑浊，不 能证明 SO2与 H2S 反应生成单质 S，即不能证明 SO2具有氧化性。 (3)SO2为有毒气体，使用 E 装置，
20、既能进行尾气处理，又能起到防倒吸作用。 .(4)根据反应生成的气体 Y 中含有 SO2和 H2，可知最后是 Fe 与稀硫酸反应生成 H2， 因此该溶液中不可能含有 Fe3 ，故溶液 X 中含有的金属阳离子为 Fe2。要检验溶液中的 Fe2 ，可取少量溶液 X，向其中滴加 K3Fe(CN)6溶液，若产生蓝色沉淀，则证明原溶液中含有 Fe2 (或可取少量溶液 X，向其中加入 KSCN 溶液，无明显现象，再滴入新制氯水，若溶液 变红，则可证明原溶液中含有 Fe2 )。 (5)根据 0.100 0 molL 1KHC2O4溶液中 c(C2O2 4)c(H2C2O4)，可知 HC2O 4的电离程度 大于
21、其水解程度，即 KHC2O4溶液呈酸性，在滴定过程中该标准液应用酸式滴定管盛装；达 到滴定终点时，滴入最后一滴 KHC2O4标准液，锥形瓶内溶液由紫色变为无色，且半分钟内 溶液颜色不发生变化。根据化合价变化可找出关系式：2KMnO45KHC2O4，c 剩余 (KMnO4)20.0010 3 L0.100 0 molL 110.00103L2 5，解得 c 剩余(KMnO4)0.020 0 molL 1， 再根据关系式： 5SO22KMnO4， 得 n(SO2)(0.200 00.020 0)molL1200.0010 3 L5 20.09 mol，即气体 Y 中 SO 2的物质的量分数为 0.09 mol 0.1 mol x100%90%。 点拨计算混合气体中 SO2的物质的量分数，需根据氧化还原反应中化合价变化找出 两步反应中反应物的关系式，结合题中数据分别计算出溶液中剩余的 KMnO4溶液的物质的 量浓度和 SO2的物质的量，即可求出气体 Y 中 SO2的物质的量分数。
