- 非金属及其化合物
- 共31702题
X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体。已知：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业的汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应；W气体的水溶液滴入酚酞变红色。
请回答下列问题：
（1）X、Y两种气体按物质的量之比1:1在水溶液中能发生反应，化学方程式为 ；
（2）科学家发现，Z在催化剂条件下能与W反应生成无毒物质，化学方程式为 ；其中的氧化剂是（填化学式） 。
（3）在Z与水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4）检验W气体的方法是 。
正确答案
（10分）（1）Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-（2分）
（2）6NO2+8NH3
（4）将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为NH3（2分）
试题分析：X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质，则X是SO2。Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用，则Y是氯气。Z是硝酸工业的汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应，则Z是NO2。W气体的水溶液滴入酚酞变红色，说明W是氨气。
（1）SO2和氯气两种气体按物质的量之比1:1在水溶液中能发生反应，生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式是Cl2+SO2+2H2O＝4H++2Cl-+SO42-。
（2）NO2在催化剂条件下能与氨气反应生成无毒物质，则生成物应该是氮气和水，反应的化学方程式是6NO2+8NH3
（3）NO2溶于水的方程式是3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，其中硝酸是氧化产物，NO是还原产物，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。
（4）氨气是一种碱性气体，检验的方法是将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为NH3。2、氯气、NO2和氨气反应的有关判断、计算
点评：该题是中等难度的试题，也是高考中的常见题型，试题基础性强，难易适中。侧重考查学生的能力，有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。
（共10分）请按要求回答下列问题：
（1）硅在无机非金属材料中一直扮演着重要角色，被誉为无机非金属材料的主角。
①下列物品用到硅单质的是 ；
②硅酸盐组成复杂，往往用氧化物的形式表示，某硅酸盐其主要化学成分为Ca2Mg5Si8O22(OH)2. 把它写成氧化物的形式为： ；
（2）Cl2和SO2都具有漂白性，但将这两种气体按体积比1:1通入水中得到的溶液却几乎没有漂白性，写出Cl2和SO2 1:1通入水中发生的离子反应方程式：______________________________________________________；
（3）写出二氧化硫与双氧水反应的化学方程式，并标出电子转移方向和数目： ______________________ 。
正确答案
（共10分）（1）C、E (2分) 2CaO·5MgO·8SiO2·H2O （2分）
（2）Cl2 + SO2 + 2H2O ="=" 2Cl- +SO42- + 4H+ （2分）
(3) H2O2 + SO2 ==H2SO4 （方程式和双线桥或单线桥各2分）
略
（12 分）卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
（1）基态溴原子的电子排布式为 。
（2）卤素互化物如BrI、ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。Cl2、BrI、ICl沸点由高到低的顺序为 。
（3）多卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，A的化学式为 。
（4）I3+属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I3+的空间构型为 。
（5）气态氟化氢中存在二聚分子(HF)2，这是由于 。
（6）①HClO4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]的酸性由强到弱的顺序为 (填序号)。
正确答案
（1）[Ar]3d104s24p5 （2） BrI> ICl> Cl2 （3）RbCl （4）直线形 （5）HF分子间形成氢键 （6）①②③ (每空2分，共12分)
（1）溴为四层电子，最外层为七个电子：[Ar]3d104s24p5
（2）分子晶体的沸点一般与分子量大小相关： BrI> ICl> Cl2
（3）随着卤离子的半径增大，所形成卤化物的晶格能越低，故Rb与Cl之间的晶格能大于与I之间的，故A为RbCl
（4）可看作AB2型微粒处理，孤对电子有（7+1－2×1）÷2=5对，两个键对，故价层电子对构型为三角双锥形，微粒构型为直线型
(5)HF分子间形成氢键，易形成聚合分子
（6）含氧酸分子结构中含非羟基氧原子越多,该含氧酸的酸性越强，而HClO4、HIO4的非羟基氧原子为3个，H5IO6为1个；而HClO4、HIO4的酸性相比，氯的非金属性强，其酸性相对较强，故酸性由强到弱的顺序为①②③
利用图所示装置收集以下4种气体（图中烧瓶的位置不得变化）
①NO ②Cl2 ③NH3 ④SO2 （写序号）
（1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有________；
（2）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有_______。
（3）若烧瓶充满水，可收集的气体有________，这时气体由________进入。
（4）若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有_____ ___，这时气体由________口进入。
正确答案
（1）②④ （2）③ （3）① ； A （4）①②④ ； B
试题分析：（1）由B口进说明是向上排空气法，适用于密度大于空气的气体，所以选择②④
（2）由A口进说明是向下排空气法，适用于密度小于空气的气体，所以选择③，NO的密度与空气相当，不适于用排气法
（3）若烧瓶充满水，说明是排水集气法，只有①适合
（4）可用浓硫酸干燥的气体不能与浓硫酸反应，所以氨气不可用浓硫酸干燥，答案选①②④，洗气装置应是由B进A出
某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是 ，该装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是 ；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为 。
(3)为了探究NO的还原性，可以在装置丁的导气管C中通入一种气体，通入的这种气体的名称是 。
(4)取下装置丙中的试管D，在其中滴加FeSO4溶液，溶液变为 色，为了证明铁元素在该反应中的产物，可以再在溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为 色。
正确答案
(1)分液漏斗(答漏斗不得分) Cu＋4HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2)出现红棕色气体 出现无色气体、蒸馏水中有气泡 3NO2＋H2O=2H＋＋2NO＋NO
(3)氧气
(4)黄 红
(1)在浓硝酸与铜的反应中，需要随时控制浓硝酸的流量，故采用分液漏斗，而不是一般的漏斗；浓硝酸与铜反应生成二氧化氮。
(2)二氧化氮为红棕色气体，能够与水反应生成无色的一氧化氮。
(3)一氧化氮与氧气反应表现还原性，被氧化为二氧化氮。
(4)试管D中的溶液为稀硝酸，稀硝酸具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与SCN－生成红色的物质。
某课外小组利用下图所示装置分别做如下实验：
（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是___________________。
（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________溶液，加热时溶液由无色变为红色的原因是_______________________。
正确答案
（1）稀氨水和酚酞；稀氨水中的NH3气逸出，所以溶液的颜色变浅。
（2）溶有SO2的品红；SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
由实验装置和试验过程可以看出：受热时，有气体从溶液中逸出，导致溶液的颜色发生变化；冷却后，逸出的气体重新溶解，得到原来的溶液，所以又恢复原溶液的颜色．水中溶解什么样的气体可有这样的性质呢？可从中学所学有关红色溶液的实验及气体的酸碱性不同等方面予以讨论。
（1）若水中溶有碱性气体，中学阶段常见的是NH3，且滴有酚酞试液，则溶液呈红色。加热时随NH3的不断逸出，溶液碱性变弱，红色逐渐变浅。停止加热后恢复到原来的温度，NH3重新溶解在水中，溶液又恢复原来的红色。
（2）若水中溶有酸性气体，如HCl、SO2等，滴入酚酞试剂，溶液无色，加热即使能使酸性气体全部逸出，溶液也只能呈中性，还是不能变红色，况且酸性气体全部逸出是不可能的。若酸性气体的水溶液中滴有石蕊试液，则溶液显红色，与（2）题题意不符。
酸性气体中，还有一个较特殊的SO2．若水中溶有品红和SO2，则所得溶液无色；加热时，水中溶解的SO2及品红吸收的SO2逸出，溶液变为红色．停止加热后恢复到原来的温度，SO2重新溶入水中，漂白品红而使溶液褪色。
A、B、C、D、E是位于短周期的主族元素，其中A、B为金属元素。已知：
①热稳定性：HmD＞HmC；
②Cm-、E(m－1)-具有相同的电子层结构；
③B与E在同一周期，在该周期中，E的原子半径最小，B的离子半径最小；
④A、B所形成的单核离子具有相同的电子层结构，B的最高价氧化物对应的水化物与A、E的最高价氧化物对应的水化物都能反应。
依据上述信息回答下列问题：
（1）HmD的电子式：________________。
（2）Cm-、E(m－1)-的还原性强弱为___________________（填离子符号），能证明其还原性强弱的离子方程式为_______________________。
（3）写出B的最高价氧化物对应的水化物和A的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式
_____________________________。
（4）在B、C、E单质中，符合下列转化关系的是___________。（填元素符号）
正确答案
（1）
（2）S2-＞Cl-；Cl2+S2-==2Cl-+S↓
（3）Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
（4）S
下图中A～J分别代表相关反应的一种物质。已知A分解得到等物质的量的B、C、D，图中有部分生成物未标出。
已知：2Mg＋CO2
(1)A的化学式________。
(2)写出反应②的化学方程式：________________________________________。
(3)写出反应③的离子方程式：________________________________________。
(4)J与F反应的化学方程式：_________________________________________。
(5)在反应④中，当生成标准状况下2.24 L G时，转移电子数为________ mol。
正确答案
(1)NH4HCO3
(2)4NH3＋5O2
(3)NH4＋＋HCO3－＋2OH－
(4)C＋4HNO3(浓)
(5)0.2
A分解得到等物质的量的B、C、D，A可能为NaHCO3或NH4HCO3，B与Mg反应，B应为CO2，C与Na2O2反应生成G，C可能为H2O，D与G在催化剂存在的条件下反应，D应为NH3，则H为NO，I为NO2，J为HNO3，HNO3与F反应又生成B(CO2)、C(H2O)、I(NO2)，则F为C。
用含FeS2 84％的硫铁矿生产硫酸．硫铁矿煅烧时有4％的硫元素损失而混入炉渣，SO2转化为SO3的转化率为95％，SO3的吸收率为98.5％，求2吨硫铁矿可生产98％的浓H2SO4多少吨？
正确答案
2吨硫铁矿可生产98％的浓H2SO4 2.52吨。
SO2的转化率和SO3的吸收率(即转化率)均可累积到FeS2上，硫元素的利用率就是FeS2的转化率，利用下列关系式计算：
设生产98％的H2SO4质量为x。
FeS2 ～ 2H2SO4
120 2×98
2吨×84％×(1－4％)×95％×98.5％ 98％x
列比例式：
x＝2.52 吨。
将amolH2S和1molO2置于一容积可变的容器中进行反应。在120℃、101KPa时测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2，若a的取值不同，H2S的氧化产物可能有下列三种情况：
(1)全部是SO2，此时a的取值范围是_____________；
(2)全部是S，此时a的取值范围是______________，并且d1______________d2(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)部分是S，部分是SO2，此时a的取值范围是______________。反应所生成的SO2的物质的量为______________mol，容器内共有______________mol气体(以含a代数式表示)。
正确答案
(1)全部是SO2时，3a/2≤1,即a≤2/3
(2)全部是S时，a/2≥1，即a≥2，很显然，此时d1＞d2。
(3)部分是SO2，部分是S时，a/2＜1＜3a/2，即3/2＜a＜2，此时：生成的SO2为1-a/2mol，容器内共有气体：1- a/2+a＝1+ a/2mol。
根据H2S燃烧通式：
xH2S+yO2＝(3x/2-y)S+(y-x/2)SO2+xH2O
将x＝a,y＝1代入得：
aH2S+O2＝(3a/2-1)S+(1-a/2)SO2+aH2O
由此可得：
（6分）X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收。已知X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的主要物质；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应。请写出下列反应的方程式。
（1）X在一定条件下与氧气的反应方程式 。
（2）Y与氢氧化钠溶液的离子反应方程式 。
（3）Z与水的反应方程式 。
正确答案
（1）2SO2+O2
（2）Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O （3）3NO2+H2O=NO+2HNO3
X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的主要物质，则X是SO2。Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用，因此Y是氯气。Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应，则Z是NO2。
(11分)某中学高一化学兴趣小组的同学，在实验室探究用过量的锌与浓硫酸反应制取SO2。
①这样制取的SO2中可能含有的杂质有________。
②某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证①的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是______→______→______→______→______→(用a、b……填写；每套装置只允许使用一次)。
③根据②确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论填入下表：
装置
所盛药品
实验现象
结论
B
C
CuO固体
D
无水CuSO4
正确答案
①H2、H2O(g) ②c→d→a→b→e→(c与d、a与b接口可对调)。
③
装置
所盛药品
实验现象
结论
B
无水CuSO4
白色粉末变成蓝色
气体中含有水蒸气
C
黑色固体变成红色
气体中含有氢气
D
白色粉末变成蓝色
锌和浓硫酸反应时，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐减小，锌和稀硫酸反应产生H2，且反应是在溶液中进行的，必然会含有水蒸气。检验反应产物时，一般情况下先检验水蒸气后再检验其他产物。
实验室用装置Ⅰ制氨气和氧气的混合气体，A中装有浓氨水，C中盛有碱石灰；用装置Ⅱ
验证氨的某些性质，D内放置催化剂（铂石棉），按气流方向①→②→③→④连接各仪器。
请回答下列问题：
（1）①仪器A的名称是 ，仪器B中应加入的固体药品 （填化学式）；
②实验中观察到D内红棕色气体的化学式为 ，证明氨气具有 性；
（2）若用装置Ⅰ制取干燥的SO2气体，则：
①B中发生反应的化学反应方程式为 ；
②此时仪器C中改为盛装P2O5 的作用是 。
正确答案
（1）①分液漏斗； Na2O2 ; ②NO2 ； 还原性
（2）①Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2↑②干燥SO2气体
试题分析：（1）①根据题意，装置Ⅰ中产生的是氨气和氧气，所以可以加入Na2O2固体；②含氮的化合物只有NO2为红棕色气体，氨气被氧化为二氧化氮，所以氨气表现了还原性 ；（2）①根据强酸制弱酸的原理，反应为：Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + SO2↑②P2O5通常用作酸性干燥剂。
A、B、C是在中学化学中常见的3种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质，这些化合物和单质之间存在如下的关系：
单质甲 化合物A
化合物B 化合物B
化合物A和化合物C 单质乙和化合物C
据此判断：
（1）在A、B、C这3种化合物中，必定含有乙元素的是 （用A、B、C字母填写）
（2）单质乙必定是 （填“金属”或“非金属”），其理由是 。
（3）单质乙的分子式可能是 ，则化合物B的分子式是
正确答案
（1）A、B
（2）非金属，因为A＋B→乙+ C，且乙为单质，可知乙元素在A、B中分别呈正、负价，所以乙是非金属。
（3）S、H2S（或N2、NH3）
本题初看起来，题设条件及框图并未给出明的线索，关键在于恰当动用逻辑推理。对于设问（1）化合物A是由甲、乙两种单质化合而成，则化合物A中一定含乙元素；再看左边纵行，单质甲与化合物B反应可生成A（舍乙元素）和C两种化合物，单质甲只含甲元素，则A中的乙元素只能来自化合物B，至于化合物C由题设条件无法判断。因此必定含乙元素的应该是A、B两种化合物。
至于设问（2），则需由框图的右侧纵行推理由化合物A与B（都舍乙元素）反应生成单质乙和化合物C，在单质乙中乙元素的化合价为零价，因此在A、B两种化合物中的乙元素必定分别是正、负两种化合价，因此乙元素必定是非金属元素。这是本题的关键性突破，也是难点。
最后看设问（3），在中学涉及的主要非金属氢、氧、碳、氮、硫、磷、氯中，在其二元化合物中分别呈正、负两种价态以硫、氮为常见。
本题考查了对图表的观察能力以及分析、推理、正向、逆向思维、抽象思维等多种思维能力，也考查了非金属元素的单质及化合物性质的综合认识水平，将化合价的基本概念与具体反应判断相结合，从而从高层次上考查了将化学知识按内在的联系抽象归纳，逻辑地统摄成规律的思维能力。
(9分)下图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质， 其中C为O2、D为Cl2、E为Fe单质，其余为化合物。它们存在如图转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。
(1)写出有关物质的化学式：
F______，G______，H______。
(2)指出MnO2在相关反应中的作用，反应①中是______剂，反应②中是______。
(3)若反应①是在加热条件下进行，则A是______；若反应①是在常温条件下进行，则A是______。
(4)写出B与MnO2共热获得D的离子方程式________________________________。
(5)写出B与F反应的化学方程式_______________________________________。
正确答案
(1)Fe3O4 FeCl2 FeCl3
(2)催化剂 氧化剂
(3)KClO3 H2O2
(4)4H＋＋2Cl－＋MnO2Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(5)Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O
本题主要考查了O2和Cl2制备的化学反应、Fe和酸的反应及Fe2＋和Fe3＋的相互转化关系，结合题目中提供的信息不难得出结论。
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