高考化学高考真题+模拟新题分类汇编D单元 非金属及其化合物.docx
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高考化学高考真题+模拟新题分类汇编D单元非金属及其化合物
化学高考题分类目录
D单元非金属及其化合物
D1无机非金属材料的主角——硅（碳族元素）
10.[·海南卷]下列关于物质应用和组成的说法正确的是（ ）
A.P2O5可用于干燥Cl2和NH3
B.“可燃冰”主要成分是甲烷和水
C.CCl4可用于鉴别溴水和碘水
D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
10.BC [解析]NH3是碱性气体而P2O5是酸性氧化物，A项错误；CCl4可以从溴水和碘水中分别萃取出Br2和I2，且二者在CCl4中的颜色不同，C项正确；光导纤维的主要成分是SiO2，D项错误。
3.[·天津卷]运用相关化学知识进行判断，下列结论错误的是（ ）
A.某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应
B.NH4F水溶液中含有HF，因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C.可燃冰主要是甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体，因此可存在于海底
D.增大反应物浓度可加快反应速率，因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
3.D [解析]当ΔH－TΔS＜0时，反应能自发进行，吸热反应的ΔH＞0，吸热反应能自发，说明ΔS＞0，A项正确；NH4F溶液中F－水解生成HF，HF能与玻璃中的SiO2发生反应4HF＋SiO2===SiF4↑＋2H2O，故NH4F溶液不能存放在玻璃试剂瓶中，B项正确；可燃冰需在低温高压下形成，所以可燃冰可存在于海底，C项正确；常温下，浓硫酸使铁发生钝化，D项错误。
1.[·四川卷]化学与生活密切相关。
下列说法不正确的是（ ）
A.乙烯可作水果的催熟剂
B.硅胶可作袋装食品的干燥剂
C.福尔马林可作食品的保鲜剂
D.氢氧化铝可作胃酸的中和剂
1.C [解析]乙烯可以作生物调节剂，催熟果实，A正确；硅胶具有吸水性，可以作干燥剂，B正确；福尔马林中含有的甲醛具有毒性，不能作为食品的保鲜剂，C错误；氢氧化铝具有两性，可以中和胃酸，作胃酸中和剂，D正确。
7.[·安徽卷]CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。
以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应（ ）
NH3＋CO2―→NNNHOOHOH＋H2O
下列有关三聚氰酸的说法正确的是（ ）
A.分子式为C3H6N3O3
B.分子中既含极性键，又含非极性键
C.属于共价化合物
D.生成该物质的上述反应为中和反应
7.C [解析]三聚氰酸的分子式为C3H3N3O3，A项错误；三聚氰酸分子中的化学键均为极性键，B项错误；三聚氰酸是由极性共价键构成的共价化合物，C项正确；中和反应生成盐和水，而该反应生成酸和水，不属于中和反应，D项错误。
9.[·福建卷]常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是（ ）
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al（OH）3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
浓盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
9.B [解析]①中Y是两性氢氧化物，常温下既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应；②中SiO2不能与浓盐酸反应；③中N2与O2在高温或者放电的条件下反应生成NO；N2与H2在高温高压、催化剂的条件下反应生成NH3；④中在常温下，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，4HNO3（浓）＋Cu===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，B项正确。
32.[·广东卷]石墨在材料领域有重要应用。
某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质。
设计的提纯与综合利用工艺如下：
（注：
SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是____________________。
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。
气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。
由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。
（3）步骤①为：
搅拌、________。
所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。
（4）由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________，100kg初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为______kg。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成如图防腐示意图，并作相应标注。
32.
（1）排除装置中的空气
（2）CO SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O
（3）过滤 AlO
和Cl－
（4）AlO
＋CH3COOCH2CH3＋2H2O
CH3COO－＋CH3CH2OH＋Al（OH）3↓ 7.8
（5）
[解析]
（1）通入N2的目的是为了排除装置中的空气（特别是氧气），防止在高温时石墨与氧气反应。
（2）高温反应后，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO分别转化为SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2。
因为石墨是过量的，故高温条件下，C和SiO2、Fe2O3反应生成的是CO。
由于SiCl4的沸点为57.6℃，低于80℃，故气体Ⅱ为SiCl4，在NaOH溶液中水解生成Na2SiO3和NaCl:
SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O。
（3）AlCl3、FeCl3、MgCl2的沸点均高于150℃，在80℃下变为固体Ⅲ，AlCl3、FeCl3、MgCl2和过量NaOH反应后生成NaAlO2、Fe（OH）3、Mg（OH）2和NaCl，通过过滤将沉淀Fe（OH）3和Mg（OH）2滤出，得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO2和NaCl。
（4）NaAlO2发生水解导致溶液显碱性：
NaAlO2＋2H2O
Al（OH）3＋NaOH，加入乙酸乙酯后，发生水解：
CH3COOCH2CH3＋NaOH
CH3COONa＋CH3CH2OH，促使NaAlO2彻底水解生成Al（OH）3沉淀。
溶液Ⅳ转化为沉淀Ⅴ的反应为NaAlO2＋2H2O＋CH3COOCH2CH3
Al（OH）3↓＋CH3COONa＋CH3CH2OH。
根据Al原子守恒，可知100kg初级石墨可得m[Al（OH）3]＝
×2×78g·mol－1＝7.8kg。
（5）水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法，该方法中石墨作阳极，铜件作阴极，即外加电流的阴极保护法；若将石墨与铜件直接相连，形成原电池，则铜作负极被氧化，所以不可采用。
D2富集在海水中的元素——氯（卤素）
3.[·四川卷]能正确表示下列反应的离子方程式的是（ ）
A.Cl2通入NaOH溶液：
Cl2＋OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
B.NaHCO3溶液中加入稀盐酸：
CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O
C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水：
Al3＋＋4NH3·H2O===AlO
＋4NH
＋2H2O
D.Cu溶于稀HNO3：
3Cu＋8H＋＋2NO
===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3.D [解析]A项不满足电荷守恒和原子守恒，正确的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，错误；NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO
，NaHCO3与稀盐酸反应，实质是HCO
和H＋发生反应HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O，B项错误；氢氧化铝不能与过量氨水反应，AlCl3中加入过量氨水，反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH
，C项错误；铜溶于稀硝酸生成硝酸铜，还原产物为NO，则D正确。
2.[·四川卷]下列关于物质分类的说法正确的是（ ）
A.金刚石、白磷都属于单质
B.漂白粉、石英都属于纯净物
C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D.葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
2.A [解析]金刚石是碳单质，白磷的化学式为P4，A项正确；漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物，B项错误；次氯酸是弱酸，属于弱电解质，C项错误；葡萄糖是单糖，不属于高分子化合物，D项错误。
7.[·山东卷]下表中对应关系正确的是（ ）
A
CH3CH3＋Cl2
CH3CH2Cl＋HCl
CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
7.B [解析]CH2===CH2与HCl的反应为加成反应，A项错误；油脂水解生成甘油和高级脂肪酸，淀粉水解的最终产物为葡萄糖，B项正确；Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu的反应中被还原的是Cu2＋，C项错误；Na2O2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Na2O2，Cl2与H2O的反应中氧化剂、还原剂均为Cl2，D项错误。
7.[·天津卷]元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题：
（1）按原子序数递增的顺序（稀有气体除外），以下说法正确的是________。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱，非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强
d.单质的熔点降低
（2）原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为________，氧化性最弱的简单阳离子是________。
（3）已知：
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2800
2050
714
191
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是__________________________________；
制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是______________________________。
（4）晶体硅（熔点1410℃）是良好的半导体材料。
由粗硅制纯硅过程如下：
Si（粗）
SiCl4
SiCl4（纯）
Si（纯）
写出SiCl4的电子式：
________________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量，写出该反应的热化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是________。
a.NH3 b.HIc.SO2d.CO2
（6）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。
写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
7.
（1）b
（2）氩 Na＋（或钠离子）
（3）MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本
AlCl3是共价化合物，熔融态难导电
（4）
SiCl4（g）＋2H2（g）
Si（s）＋4HCl（g）
ΔH＝＋0.025akJ·mol－1
（5）b
（6）4KClO3
KCl＋3KClO4
[解析]
（1）除稀有气体外，第三周期元素随原子序数的递增原子半径逐渐减小，而离子半径不一定减小，如r（Na＋）＜r（Cl－），a错误；同一周期的主族元素随原子序数的递增，金属性减弱，非金属性增强，b正确；同周期主族元素从左至右，最高价氧化物对应的水化物碱性减弱，酸性增强，c错误；单质的熔点不一定降低，如Na的熔点低于Mg、Al等的熔点，d错误。
（2）第三周期元素的原子核外有三个电子层，次外层电子数为8，故该元素原子最外层的电子数也为8，该元素为氩；简单离子的氧化性越弱，对应单质的还原性越强，元素的金属性越强，第三周期中金属性最强的元素是Na，因此Na＋的氧化性最弱。
（3）由题给数据表知，MgO的熔点比MgCl2的熔点高，MgO熔融时耗费更多能源，增加成本；AlCl3是共价化合物，熔融态时不电离，难导电，故冶炼铝不能用电解AlCl3的方法。
（4）SiCl4属于共价化合物，其电子式为
；由SiCl4制纯硅的化学方程式为SiCl4（l）＋2H2（g）
Si（s）＋4HCl（g），生成1.12kg即40mol纯硅吸收akJ热量，则生成1mol纯硅需吸收0.025akJ热量。
（5）NH3是碱性气体，既不能用浓硫酸干燥，也不能用P2O5干燥；HI是具有还原性的酸性气体，可用P2O5干燥，但不能用浓硫酸干燥；SO2、CO2既能用浓硫酸干燥，又能用P2O5干燥，综上分析，正确答案为b。
（6）KClO3（Cl的化合价为＋5价）受热分解生成的无氧酸盐是KCl，另一含氧酸盐中氯元素的化合价必须比＋5价高，可能为＋6价或＋7价，若为＋6价，形成的盐中阴阳离子个数比不可能为1∶1，只能是＋7价，故该含氧酸盐为KClO4，据此可写出该反应的化学方程式。
27.[·新课标全国卷Ⅱ]铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。
回答下列问题：
（1）铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。
铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族；PbO2的酸性比CO2的酸性________（填“强”或“弱”）。
（2）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_______________________。
（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为___________________；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液为电解液电解制取。
阳极发生的电极反应式为____________________，阴极上观察到的现象是____________________；若电解液中不加入Cu（NO3）2，阴极发生的电极反应式为______________________________，这样做的主要缺点是____________________。
（4）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（即
×100%）的残留固体。
若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2·nPbO，列式计算x值和m∶n值_______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
27.
（1）六 ⅣA 弱
（2）PbO4＋4HCl（浓）
PbCl2＋Cl2↑＋2H2O
（3）PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－
Pb2＋＋2H2O－2e－===PbO2↓＋4H＋
石墨上包上铜镀层 Pb2＋＋2e－===Pb↓ 不能有效利用Pb2＋
（4）根据PbO2
PbOx＋
O2↑，有
×32＝239×4.0%
x＝2－
＝1.4。
根据mPbO2·nPbO，
＝1.4，
＝
＝
。
[解析]
（1）由碳位于第二周期ⅣA族结合信息推出铅的位置；又由同主族元素性质的递变规律判断酸性；
（2）PbO2与浓盐酸反应得到黄绿色的氯气，联想实验室制氯气写出化学方程式。
（3）依题给信息知，反应物PbO与次氯酸钠反应，生成PbO2，由于Pb化合价升高，故另一生成物为Cl化合价降低得到的Cl－；阳极发生氧化反应，即Pb2＋失去电子被氧化生成PbO2，同时考虑盐溶液水解得到的强酸性环境；阴极发生还原反应，即氧化性强的Cu2＋得到电子生成铜；若电解液中不加入Cu（NO3）2，阴极发生的则是Pb2＋得电子变为Pb，这样就不能有效利用Pb2＋。
（4）根据题意PbO2在加热过程中发生反应PbO2
PbOx＋
O2↑，减少的质量是氧气的质量，再利用质量关系计算。
13.[·江苏卷]在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（ ）
A.氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－
C.向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋
D.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
13.D [解析]水为无色，Cl2与水反应生成的HClO和HCl都无色，氯水显浅黄绿色是因为溶解Cl2的缘故，A项正确；B项正确；向氯水中加入NaHCO3粉末有气泡产生，说明NaHCO3与氯水中的H＋反应生成CO2，C项正确；因Cl2能将Fe2＋氧化为Fe3＋而使溶液变成棕黄色，则FeCl2溶液滴加氯水时变为棕黄色不能证明溶液中含有HClO，D项错误。
27.[·安徽卷]LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。
某工厂用LiF、PCl5为原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：
已知：
HCl的沸点是－85.0℃，HF的沸点是19.5℃。
（1）第①步反应中无水HF的作用是________________、________________。
反应设备不能用玻璃材质的原因是______________________________________________（用化学方程式表示）。
无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：
如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的________溶液冲洗。
（2）该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PF5极易水解，其产物为两种酸，写出PF5水解的化学方程式：
____________________________________。
（3）第④步分离采用的方法是________；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是________。
（4）LiPF6产品中通常混有少量LiF。
取样品wg，测得Li的物质的量为nmol，则该样品中LiPF6的物质的量为________mol（用含w、n的代数式表示）。
27.
（1）反应物 溶剂
SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O NaHCO3
（2）PF5＋4H2OH3PO4＋5HF
（3）过滤 冷凝
（4）
[解析]
（1）由已知可知低温时HF为液态，反应①得到LiHF2饱和溶液，可见在反应①中无水HF的作用是作反应物和溶剂；玻璃的主要成分为SiO2，SiO2可与HF反应生成SiF4气体和H2O，所以反应设备不能用玻璃器材；HF溶于水得到氢氟酸，因此洗涤时可选用碱性很弱的盐溶液来洗涤，如2%的NaHCO3溶液。
（2）F无含氧酸，因此PF5水解得到的两种酸一定为氢氟酸和磷酸。
（3）第④分离后得到滤液和固体产品LiPF6，可见分离方法是过滤；由HCl、HF的沸点可知分离HCl与HF的混合物，只需将混合气体降温冷凝（HF转化为液态）后即可分离。
（4）由LiPF6、LiF的化学式，利用“锂守恒”知wgLiPF6、LiF混合物的物质的量为nmol，设wg样品中LiPF6、LiF的物质的量分别为xmol、ymol，由题意得：
x＋y＝n、152x＋26y＝w，两式联立解得x＝
。
7.[·全国卷]NA表示阿伏伽德罗常数，下列叙述正确的是（ ）
A.1molFeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
B.2L0.5mol·L－1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NA
C.1molNa2O2固体中含离子总数为4NA
D.丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA
7.D [解析]1molFeI2与足量Cl2反应时，Fe2＋被氧化为Fe3＋，I－被氧化为I2，转移电子3NA，A项错误；2L0.5mol·L－1的硫酸钾溶液中n（SO
）＝1mol，所带电荷数为2NA，B项错误；Na2O2由Na＋和O
（过氧根离子）构成，1molNa2O2中的离子总数为3NA，C项错误；丙烯和环丙烷为同分异构体，其分子式均为C3H6，最简式为CH2，42g混合气中的氢原子个数为
×2NA＝6NA，D项正确。
8.[·全国卷]下列叙述错误的是（ ）
A.SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
B.制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸
C.用饱和食盐水替代水跟电石反应，可以减缓乙炔的产生速率
D.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI
8.B [解析]SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色均发生了氧化还原反应，二者褪色原理相同，A项正确；乙酸乙酯在NaOH溶液中易发生水解，B项错误；用饱和食盐水替代水与电石反应时，水消耗时析出的NaCl晶体包裹在电石表面，可减缓反应速率，C项正确；AgNO3溶液与KCl、KI反应分别生成白色沉淀和黄色沉淀，可据此现象鉴别KCl和KI，D项正确。
10.[·全国卷]下列除杂方案错误的是（ ）
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A.
CO（g）
CO2（g）
NaOH溶液、
浓H2SO4
洗气
B.
NH4Cl（aq）
Fe3＋（aq）
NaOH溶液
过滤
C.
Cl2（g）
HCl（g）
饱和食盐水、
浓H2SO4
洗气
D.
Na2CO3（s）
NaHCO3（s）
—
灼烧
10.B [解析]混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时，CO2被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将带出的水蒸气除去，得干燥、纯净的CO，A项正确；NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH＋NH4Cl===NaCl＋NH3↑＋H2O，B项错误；Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小，而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大，混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去带出的水蒸气，C项正确；灼烧时，杂质NaHCO3发生反应2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D项正确。
27.[·山东卷]A、B、D、E、F为短周期元素，非金属元素A最外层电子数与其周期数相同，B的最外层电子数是其所在周期数的2倍。
B在D中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2。
E＋与D2－具有相同的电子数。
A在F中燃烧，产物溶于水得到一种强酸。
回答下列问题：
（1）A在周期表中的位置是________，写出一种工业制备单质F的离子方程式：
__________________________。
（2）B、D
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