专题升级训练8 常见非金属元素单质及其重要化合物
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分，每小题只有一个正确选项)
1．(2012黑龙江龙东模拟，11)以下非金属氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是( )
氧化物
环境问题
主要来源
A
CO2
酸雨
化石燃料的燃烧
B
SO2
光化学烟雾
汽车尾气的排放
C
NO2
温室效应
工厂废气的排放
D
CO
CO中毒
汽车尾气和化石燃料的不完全燃烧
2．(2012山东泰安期末，14)下列叙述正确的是( )
①久置于空气中的氢氧化钠溶液，加盐酸时有气体产生 ②浓硫酸可用于干燥氢气、碘化氢等气体，但不能干燥氨气、二氧化氮气体 ③Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱 ④玻璃、水泥、水晶项链都是硅酸盐制品 ⑤浓硫酸与铜反应既体现了其强氧化性又体现了其酸性 ⑥氢氧化铁胶体与氯化铁溶液分别蒸干灼烧得相同的物质
A．①④⑤ B．①⑤⑥ C．②③④ D．④⑤⑥
3．(2012河南郑州质检，5)下列选项中，有关实验操作、现象和结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
将过量的CO2通入CaCl2溶液中
无白色沉淀出现
生成的Ca(HCO3)2可溶于水
B
常温下将Al片插入浓硫酸中
无明显现象
Al片和浓硫酸不反应
C
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
D
将SO2通入溴水中
溶液褪色
SO2具有漂白性
4．(2012安徽六校教育研究会测试，12)如图装置进行实验，将液体a逐滴加入到固体b中，下列叙述不正确的是( )
A．若a为浓盐酸，b为KMnO4，c中盛紫色石蕊溶液，则c中溶液先变红后褪色
B．若a为浓硫酸，b为木炭，c中盛有苯酚钠溶液，则c中出现白色浑浊
C．若a为浓氨水，b为生石灰，c中盛AlCl3溶液，则c中先产生白色沉淀后沉淀不溶解
D．若a为稀盐酸，b为大理石，c中盛有BaCl2溶液，则c中溶液不变浑浊
5．下列气体：①NH3 ②NO2 ③NO ④O2 ⑤SO2中，适于用下图装置制取和收集的气体是( )
A．①② B．②③ C．③④ D．②⑤
6．下列反应中，相关示意图像错误的是( )
A
B
C
D
将二氧化硫通入到一定量氯水中
将氨水滴入到一定量氯化铝溶液中
将铜粉加入到一定量浓硝酸中
将铁粉加入到一定量氯化铁溶液中
7．(2012黑龙江哈尔滨六中模拟，9)下图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。
下列说法中不正确的是( )
A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4
B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3
C．B和Cl2的反应是氧化还原反应
D．当X是强酸时，C在常温下是气态单质
二、简答题(本题包括4小题，共58分)
8．(14分)某化学学习小组欲设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(预计H2的体积6 mL左右)同时检验氯气的氧化性。现有以下仪器可供选择：
(1)若要完成以上的实验，将所给仪器连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是；A接__________、________接______，B接______、______接________。
(2)碳棒接直流电源的__________极。
(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_____________________________________。
(4)已知氯气溶于水中有如下平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO。
常温下在一个容积为50 mL的针筒(如图所示，活塞可自由滑动，针筒上有刻度)里吸入40 mL Cl2和10 mL H2O。
①若将此针筒长时间放置在有日光的地方，最终可能观察到的现象是________________________________________________________________________。
②用化学平衡的观点解释①的现象：___________________________________________
9．(改编自2012湖北八市联考，28)(16分)Ⅰ．仅用如图装置，检验木炭和浓硫酸反应产生的混合气体中含有SO2和CO2。在下列表格中填写对应的药品和实验现象。
实验装置
检验气体
试剂名称
实验现象
A
SO2
B
CO2
Ⅱ．某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。
已知：1.0 mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1，请回答：
(1)装置A中反应的化学方程式是_________________________________________。
(2)为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是________________________________________________________________________。
(3)装置B中产生了白色沉淀，其成分是__________，说明SO2具有________性。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因：
观点1：____________________________________________________________________；
观点2：SO2与Fe3＋反应；
观点3：在酸性条件下SO2与NO反应。
①按观点2，装置B中反应的离子方程式是____________________、__________________，若证明该观点，还应进一步确认生成______(填离子符号)。
②按观点3，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)________。
a．0.1 mol·L－1稀硝酸
b．1.5 mol·L－1Fe(NO3)2溶液
c．6.0 mol·L－1NaNO3和0.2 mol·L－1盐酸等体积混合的溶液
10．(2012北京东城期末，22)(13分)探究Na2SO3固体受热时发生分解反应的实验如下。
实验药品：Na2SO3固体、稀盐酸、新制氯水、BaCl2溶液、蒸馏水。
查阅资料：Na2SO3固体受热分解只得两种产物。
实验步骤：
Ⅰ．取m g Na2SO3固体，隔绝空气加强热，一段时间后，称量冷却后的固体质量仍为m g；
Ⅱ．将Ⅰ中所得固体溶于水配成100 mL溶液，测得溶液的pH＞7；
Ⅲ．取少量Ⅱ中溶液，加入足量稀盐酸，溶液保持澄清并产生气体，该气体不能使湿润的品红试纸褪色；
Ⅳ．另取少量Ⅱ中溶液，滴入适量新制氯水，产生浅黄色浑浊；
Ⅴ．将Ⅳ中浊液过滤后，向滤液中滴入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生大量白色沉淀。
(1)Na2SO3溶液呈碱性，原因是______________________(用离子方程式表示)。
(2)能证明Na2SO3完全分解的实验步骤是______(填相应序号)。
若仅通过测溶液的pH证明Na2SO3发生了分解。步骤Ⅱ中需补充的实验是____________________________________________。
(3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式是_________________________________________。
(4)根据上述实验，Na2SO3固体发生分解反应的化学方程式是___________________。
11．(2012长春调研，28)(15分)已知化合物A与B、丙与丁的组成元素相同，且四种物质中都含有同一种元素。A与B在常温下均呈液态。D与F都为常见金属单质，且D、F与甲的浓溶液在常温下都无明显现象，加热时有大量气体产生。(相关转化部分反应条件和生成物未标出)
(Ⅰ)A的结构式__________，E与F的反应是________(填反应名称)，写出该反应在工业生产中的一种用途______________________。
(Ⅱ)若反应①除生成甲外，还生成丙，写出过量D与甲的稀溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(Ⅲ)若A与丙可以化合生成甲；甲与D加热条件下可以生成三种化合物乙、丙、B，乙、丙、B常温下又可以反应生成甲和另一化合物X。
(1)写出②化学反应方程式：_______________________________________________。
(2)乙溶液中各离子的浓度大小关系为_______________________________________。
(3)若将含有1.2 mol X的水溶液调至中性，通入足量C充分反应，生成红褐色沉淀且溶液呈棕黄色，经过滤、洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体的质量为________。
参考答案
一、选择题
1．D 解析：NO2引起光化学烟雾；SO2引起酸雨；所以只有D正确。
2．B 解析：①久置于空气中的氢氧化钠溶液会吸收空气中的CO2，生成Na2CO3，与盐酸反应生成CO2，正确；②浓硫酸不能干燥碘化氢，错误；③Fe与水蒸气反应生成Fe3O4，错误；④水晶是SiO2，错误。
3．C 解析：CO2与CaCl2不反应，A结论错误；钝化时发生氧化还原反应，B结论错误；SO2与Br2发生氧化还原反应，而使溴水褪色，D结论错误。
4．B 解析：B中未加热，不能反应。
5．D 解析：NH3不能用浓硫酸干燥；NO不能用排空气法收集；O2不需要尾气处理装置。
6．B 解析：由Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl可知A正确；氨水是弱碱，不与Al(OH)3反应，B错误；随着反应的进行浓硝酸逐渐变成稀硝酸，反应由Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑变为3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋4H2O＋2NO↑，C正确；溶液中Cl－的质量不变，因Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋溶液质量逐渐增大，所以D正确。
7．D 解析：与强碱反应生成气态氢化物的只能为NH，与强酸反应生成的常见气态氢化物为H2S，所以A可能为(NH4)2S。
二、简答题
8．答案：(1)G F I D E C
(2)正
(3)淀粉碘化钾溶液变蓝色
(4)①气体和溶液均变无色，气体体积约为20 mL
②因为存在反应2HClO2HCl＋O2↑，所以Cl2＋H2OHCl＋HClO会右移，氯气逐渐减少，最后全部转化为20 mL O2
解析：A不能作阳极，只能作阴极，产生氢气；B作阳极，接电源正极产生Cl2，注意尾气处理及量筒的量程。
9．答案：Ⅰ．足量的高锰酸钾(H＋)溶液 紫色变浅 澄清石灰水 溶液变浑浊
Ⅱ．(1)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹
(3)BaSO4 还原
(4)观点1：SO2和Fe3＋、酸性条件下NO均反应
①SO2＋2Fe3＋＋2H2O===4H＋＋SO＋2Fe2＋ Ba2＋＋SO===BaSO4↓ Fe2＋
②c
解析：Ⅰ．A装置中的试剂应既能除去SO2，也能检验SO2，所以只能用酸性高锰酸钾溶液。
Ⅱ．(3)由Fe(NO3)3溶液的pH＝1及SO2通入与水反应后使溶液显酸性可知沉淀只能为BaSO4。(4)②应排除Fe3＋干扰，b选项错误；注意信息“在相同条件下进行实验”，所以溶液的pH＝1、c(NO)＝3 mol·L－1可知a不合适，c选项符合。
10．答案：(1)SO＋H2OHSO＋OH－
(2)Ⅲ 取m g Na2SO3固体溶于水配成100 mL溶液，测其pH
(3)Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓
(4)4Na2SO33Na2SO4＋Na2S
解析：(2)如果溶液中含有Na2SO3，则与稀盐酸反应生成SO2，使品红溶液褪色，所以由步骤Ⅲ可知Na2SO3完全分解；应该做对比实验；(3)由步骤Ⅳ可知加入氧化剂氯水后，会生成浅黄色浑浊硫单质，所以原溶液中含有Na2S，结合步骤Ⅰ加热分解质量不变，所以S的化合价既升高也降低，升高生成Na2SO4。
11．答案：(Ⅰ)H—O—O—H 铝热反应 焊接铁轨、冶炼金属
(Ⅱ)(1)3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O
(Ⅲ)(1)2SO2＋O22SO3
(2)c(SO)＞c(Fe3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
(3)32 g
解析：(Ⅰ)本题的突破口“化合物A、B在常温下是液体”可知A、B可能为水、过氧化氢，结合A、MnO2可知A为H2O2、B为H2O、C为O2；另一突破口“D与F都为常见金属单质，且D、F与甲的浓溶液在常温下都无明显现象，加热时有大量气体产生”可知D、F可能为Al、Fe，与浓酸钝化，甲为浓硫酸或浓硝酸，F可以生成D可知F为活泼金属铝，D为铁。(Ⅱ)丙为NO、丁为NO2、甲为HNO3，过量的铁与稀硝酸反应生成Fe2＋、NO、H2O，配平即可。(Ⅲ)丙能被H2O2氧化，所以丙为SO2，甲为硫酸，乙为硫酸铁；(3)Fe2(SO4)3、SO2、H2O反应生成X为FeSO4，由信息可知FeSO4与O2、H2O反应既生成红褐色沉淀Fe(OH)3也生成使溶液呈棕黄色的Fe2(SO4)3，FeSO4＋O2＋H2O―→Fe(OH)3＋Fe2(SO4)3，配平：①依据电子守恒FeSO4、O2的化学计量数分别为4、1,4FeSO4＋O2＋H2O―→Fe(OH)3↓＋Fe2(SO4)3，②依据SO守恒4FeSO4＋O2＋H2O―→Fe(OH)3↓＋Fe2(SO4)3，③依据Fe、H守恒4FeSO4＋O2＋2H2O―→Fe(OH)3↓＋Fe2(SO4)3，④消去分母12FeSO4＋3O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋4Fe2(SO4)3，所以1.2 mol FeSO4可生成0.4 mol Fe(OH)3，最终生成0.2 mol Fe2O3。
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