新题分类汇编D 非金属及其化合物高考真题+模拟新题.docx

新题分类汇编D 非金属及其化合物高考真题+模拟新题.docx

《新题分类汇编D 非金属及其化合物高考真题+模拟新题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新题分类汇编D 非金属及其化合物高考真题+模拟新题.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

新题分类汇编D非金属及其化合物高考真题+模拟新题

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）

11．B1D1[2011·全国卷]将足量CO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是（　　）

A．K＋、SiO

、Cl－、NO

B．H＋、NH

、Al3＋、SO

C．Na＋、S2－、OH－、SO

D．Na＋、C6H5O－、CH3COO－、HCO

11．B1D1

【解析】B　二氧化碳为酸性氧化物，因此碱性溶液不能继续存在，C项中的OH－会参与反应。

酸性小于碳酸的弱酸根离子也会参加反应，因此A项中的SiO

和D项中的C6H5O－（苯酚根离子）不能继续存在。

10．D1[2011·山东卷]某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半，该元素（　　）

A．在自然界中只以化合态的形式存在

B．单质常用作半导体材料和光导纤维

C．最高价氧化物不与酸反应

D．气态氢化物比甲烷稳定

10．D1【解析】A　短周期非金属元素中，原子核外最外层电子数是次外层电子数一半的元素只有Si。

Si在自然界中只以化合态存在，A项正确；光导纤维的成分是SiO2，B项错误；SiO2可与氢氟酸反应，C项错误；碳的非金属性强于硅，故CH4比SiH4稳定，D项错误。

D2　富集在海水中的元素——氯（卤素）

15．D2G2

[2011·海南化学卷]氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。

请回答下列问题：

（1）该反应的离子方程式为________________________________；

（2）估算该反应的平衡常数_____________________________________________（列式计算）；

（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向________移动；

（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将________（填“增大”“减小”或“不变”），平衡将向________移动。

15．D2G2　

（1）Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO

（2）K＝

＝4.5×10－4mol2·L－2

（3）正反应方向

（4）增大　正反应方向

【解析】

（1）氯气与水反应生成的次氯酸为弱酸，不能拆写，离子方程式为：

Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；

（2）由信息和氯气与水反应的离子方程式可求得剩余的c（Cl2）＝0.06mol·L－1，生成的c（H＋）＝0.03mol·L－1、c（Cl－）＝0.03mol·L－1、c（HClO）＝0.03mol·L－1，K＝

，得K＝

＝4.5×10－4mol2·L－2

（3）加入少量NaOH固体，将中和H＋使得氢离子的浓度降低，平衡将向正反应方向移动。

（4）由气体的溶解度随着压强的增大而增大，可知增大压强平衡将向正反应方向移动，氯气的溶解度增大。

D4　氮及其化合物（氮、磷及其化合物）

28．D4J4G1[2011·安徽卷]

地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。

文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

（1）实验前：

①先用0.1mol·L－1H2SO4洗涤Fe粉，其目的是________________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO3溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入________（写化学式）。

图1－19

（2）图1－19表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。

请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式________________。

t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH

的浓度在增大，Fe2＋的浓度却没有增大，可能的原因是________________________________。

（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：

溶液的pH；

假设二：

________________________；

假设二：

________________________；

……

（4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。

（已知：

溶液中的NO

浓度可用离子色谱仪测定）

实验步骤及结论：

28．D4J4G1

（1）去除铁粉表面的氧化物等杂质　N2

（2）4Fe＋10H＋＋NO

===Fe2＋＋NH

＋3H2O　生成的Fe2＋水解（或和溶液中OH－结合）

（3）温度　铁粉颗粒大小

（4）

实验步骤及结论：

①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中；

②调节溶液呈酸性且pH各不相同，并通入N2；

③分别向上述溶液种加入足量的同种铁粉；

④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中的NO

的浓度；

若pH不同的KNO3溶液中，测出NO

浓度不同，表明pH对脱氮速率有影响，否则无影响。

【解析】

（1）先用稀硫酸洗涤Fe粉的目的是除去铁粉中氧化物杂质；为防止空气中的氧气对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入N2。

（2）由图可知从0到t1时刻NH

、Fe2＋的物质的量浓度在不断增大，H＋、NO

的物质的量浓度不断减小，因此离子方程式为：

4Fe＋NO

＋10H＋===4Fe2＋＋NH

＋3H2O；t1时刻后，Fe2＋发生水解（或与溶液中的OH－结合），导致反应虽然继续进行，但Fe2＋的浓度却不增加。

（3）根据影响化学反应速率的条件推断，影响脱氮的因素除了溶液的pH外，可能有溶液的温度、铁粉颗粒大小等；

（4）本小题为开放性试题，合理即可，示例见答案。

D5　非金属及其化合物综合

11．N1E2H2D5

[2011·安徽卷]中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是（　　）

A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大

B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7

C．根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系，推出pH＝6.8的溶液一定显酸性

D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO

11．N1E2H2D5

【解析】D　Mg元素具有全充满的3s2状态，Al元素的3s23p1不是全充满、半充满或全空的状态，因此，Mg的第一电离能比Al大，故A错误；在卤族元素中F元素是非金属性最强的元素，只能显负价，不能显正价，故B错误；溶液中水的电离程度受温度的影响，C项中没有说明溶液的温度，因此，无法判断溶液的酸碱性，故C错误；由于H2CO3的酸性比HClO的强，故将CO2通入NaClO溶液能生成HClO，符合较强酸制取较弱酸的规律，D正确。

25．E5F1C1D5

[2011·安徽卷]W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图1－18所示。

已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。

图1－18

（1）X位于元素周期表中第________周期第________族；W的基态原子核外有________个未成对电子。

（2）X的单质和Y的单质相比，熔点较高的是________________（写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是____________________（写化学式）。

（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是______________________。

（4）在25℃、101kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1mol电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是____________________________。

25．E5F1C1D5

（1）三　ⅠA　2

（2）Si　HCl

（3）SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl

（4）SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）

ΔH＝－1520.0kJ·mol－1

【解析】由W的一种核素的质量数18，中子数为10，可知W为氧元素；和Ne原子的核外电子数相差1的元素有F和Na，而F的原子半径要比O的小，故X只能是Na，短周期元素的常见单质可用做半导体材料的只有Si，故Y为Si，第三周期中电负性最大的元素是Cl，故Z是Cl。

（1）Na位于元素周期表中第三周期第IA族；O的基态电子排布式为1s22s22p4，其中2p4中有2个未成对电子。

（2）金属Na熔点比Si单质低，Cl的非金属性比Br的强，因此，HCl比HBr稳定。

（3）Si和Cl形成的SiCl4遇水发生水解反应：

SiCl4＋3H2O===H2SiO3↓＋4HCl。

（4）Y的气态氢化物为SiH4，由反应方程式：

SiH4＋2O2

SiO2＋2H2O可知1molSiH4完全燃烧转移8mol电子，故该热化学方程式为SiH4（g）＋2O2（g）===SiO2（s）＋2H2O（l）　ΔH＝－1520.0kJ·mol－1。

7．C5　D5　[2011·福建卷]依据元素周期表及元素周期律，下列推断正确的是（　　）

A．H3BO3的酸性比H2CO3的强

B．Mg（OH）2的碱性比Be（OH）2的强

C．HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强

D．若M＋和R2－的核外电子层结构相同，则原子序数：

R＞M

7．C5　D5　【解析】B　C的非金属性比B强，故其对应最高价氧化物的水化物酸性H2BO3弱于H2CO3，A项错误；Mg的金属性强于Be，所以对应碱的碱性Mg（OH）2强于Be（OH）2，故B项正确；Cl、Br、I，非金属性依次减弱，其对应氢化物的稳定性应依次减弱，故C项错误；M失去一个电子后与R得到两个电子具有相同的电子层子结构，故原子序数M>R，D项错误。

9．D5　[2011·海南化学卷]“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。

如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其基本过程如图所示（部分条件及物质未标出）。

图0

下列有关该方法的叙述中正确的是（　　）

A．能耗大是该方法的一大缺点

B．整个过程中，只有一种物质可以循环利用

C．“反应分离”环节中，分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤

D．该方法可减少碳排放，捕捉到的CO2还可用来制备甲醇等产品

9．D5　【解析】AD　捕捉室中的反应2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，反应分离中的反应CaO＋H2O===Ca（OH）2和Ca（OH）2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，高温反应炉中的反应CaCO3

CaO＋CO2↑。

CaCO3分解需要高温条件，故A对；整个过程中NaOH溶液和CaO均可以循环利用，故B错；“反应分离”环节中CaCO3是沉淀，只需过滤即可分离，故C错；CO2可用来制备甲醇,故D对。

3．D5　[2011·江苏化学卷]下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是（　　）

A．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸

B．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器

C．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

D．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀

3．D5　【解析】A　常温下Al与浓H2SO4发生钝化，在其表面形成一层致密的氧化膜，故铝制贮罐可以用来贮运浓硫酸，A对；SiO2可以与HF反应，B错；ClO2可用于自来水的杀菌消毒是因为具有强氧化性，C错；在海轮外壳装若干铜块，在海水中构成原电池，铁作为负极，加快腐蚀，D错。

1．[2011·汕尾联考]下列说法正确的组合是（　　）

①氯离子和氯原子的性质相同；②＋5价的氯只具有氧化性；③氯离子总比氯原子多一个电子；④盐酸既具有氧化性、酸性，又具有还原性；⑤Cl2的氧化性比盐酸的强；⑥液氯与氯水是同一种物质。

A．②④⑤　　　　　　B．①④

C．③④⑤D．②④

1．C　【解析】①中Cl－离子与Cl原子的电子层结构不同，性质也不同；②中＋5价的氯处于中间价态，既具有氧化性，也具有还原性。

2．[2011·马鞍山联考]在新制的氯水中存在下列平衡：

Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中加入少量Na2CO3粉末，溶液中发生的变化是（　　）

A．pH增大，HClO浓度减小

B．pH减小，HClO浓度增大

C．pH增大，HClO浓度增大

D．pH减小，HClO浓度减小

2．C　【解析】加入少量Na2CO3粉末，会与其中的氢离子反应，使平衡右移，HClO浓度增大，但因为氢离子发生反应而浓度下降，pH增大。

3．[2011·郑州一模]某溶液中含有NH

、SO

、SiO

、Br－、CO

、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，下列判断正确的是（　　）

①反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有NH

、Na＋　②有胶状物质生成　③有气体产生

④溶液颜色发生变化　⑤共发生了2个氧化还原反应

A．①②③④B．②③④

C．①③⑤D．②④⑤

3．A　【解析】该溶液中通入过量的Cl2与水发生反应生成HCl和HClO，SO

被HClO氧化成SO

，SiO

与H＋反应生成H4SiO4胶状物，Br－被HClO氧化成Br2，溶液变成褐色，CO

与H＋反应生成CO2气体，由此得出选项A正确。

4．[2011·姜堰模拟]将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应（已知反应过程放热），生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO－和ClO

两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的变化示意图如图K11－3所示。

下列说法正确的是（　　）

图K11－3

A．苛性钾溶液中KOH的质量是4.94g

B．反应中转移电子的物质的量是0.21mol

C．氧化性ClO－＜ClO

D．ClO

的生成是由于温度升高引起的

4．BD　【解析】A项，Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O，Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O，由这两个方程式可知1份Cl2对应2份KOH，n（KOH）＝（0.06＋0.03）×2×（39＋17）＝10.08g；B项，ClO－0.06mol转移0.06mol电子，ClO

0.03mol转移0.15mol电子，总共0.21mol；C项，ClO

中的Cl最外层有2个电子，不容易得电子。

ClO－最外层有六个，比较容易的电子，氧化性强。

氧化性ClO－>ClO

；D项，从图示可以看出从0到t1都没有ClO

生成，说明氯酸根的生成是因为反应的放热、温度升高而导致氯酸根离子出现。

故选BD项。

5．[2011·宣城联考]下列是卤素单质（F2、Cl2、Br2、I2）的沸点与相对分子质量的关系图（图K12－2），下列说法错误的是（　　）

图K12－2

A．单质①是最活泼的非金属单质

B．单质②能使品红溶液褪色

C．单质③保存时加少量水进行水封

D．单质的氧化性是④>③>②>①

5．D　【解析】依据题意，按相对分子质量可以确定：

①为F2；②为Cl2；③为Br2；④为I2，单质的氧化性是①>②>③>④。

6．[2011·宿州一模]下列物质中，不含有硅酸盐的是（　　）

A．水玻璃　　　　　　B．硅芯片

C．黏土D．普通水泥

6．B　【解析】选项A，水玻璃的成分是Na2SiO3，故含硅酸盐；选项B，硅芯片的成分是硅单质不是硅酸盐；选项C，黏土的主要成分是硅酸铝、硅酸铁等硅酸盐；选项D，普通水泥是硅酸铝和硅酸钙等硅酸盐。

7．[2011·哈尔滨一模]开发新材料是现代科技发展的方向之一。

下列有关材料的说法正确的是（　　）

①硅是构成一些岩石和矿物的基本元素

②水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品

③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维

④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料

⑤氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料

⑥C60属于原子晶体，用于制造纳米材料

⑦纤维素乙酸酯属于天然高分子材料

A．①②⑦B．②③⑥

C．①④⑤D．①③④

7．C　【解析】水晶的主要成分是SiO2，而非硅酸盐，②错。

光导纤维的主要成分是SiO2，而非单质Si，③错。

C60属于分子晶体，⑥错；纤维素乙酸酯不是天然高分子材料，⑦错。

8．[2011·广安调研]硅及其化合物的应用范围很广。

下列说法正确的是（　　）

A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料

B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应

C．反应：

Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂

D．盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

8．A　【解析】粗硅提纯涉及的反应：

Si＋2Cl2

SiCl4、SiCl4＋2H2

Si＋4HCl都是氧化还原反应，故B错；硅与氢氧化钠溶液反应实际分两步：

①Si＋3H2O===H2SiO3＋2H2↑，②H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O，其中反应①为氧化还原反应，反应②为非氧化还原反应，因此NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物，起氧化作用的只是水，故C错；硅能与氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，故D错。

9．[2011·金华二模]下列表述正确的是（　　）

①人造刚玉熔点很高，可用作高级耐火材料，主要成分是二氧化硅；

②化学家采用玛瑙研钵磨擦固体反应物进行无熔剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐；

③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥，水泥是硅酸盐材料；

④夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛；

⑤太阳能电池可采用硅材料制作，其应用有利于环保、节能。

A．①②③

B．②④

C．③④⑤

D．③⑤

9．D　【解析】人造刚玉的成分为氧化铝，①错；玛瑙的主要成分是二氧化硅，②错；水泥的主要成分是硅酸钙，③正确；变色眼镜是在玻璃中添加了溴化银，而不是氧化亚铜，④错；因为硅是半导体，常用于电池中，既环保又节能，⑤正确，选D。

10．[2011·太原一模]图K14－1中，A、C是工业上用途很广的两种重要化工原料，B为日常生活中常见的金属，H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源，J是一种耐高温材料且是两性氧化物，K是由两种常见元素组成的化合物（图中部分反应物或生成物没有列出）。

图K14－1

请按要求回答：

（1）写出B的化学式________，元素B在元素周期表中的位置是__________（填第几周期第几族）。

G的电子式为______________。

（2）反应①的离子方程式为___________________________________。

（3）反应②进行的条件是___________________________________________。

（4）反应③的化学方程式为____________________________________________________。

（5）写出Si与C溶液反应的离子方程式_____________________________________

________________________________________________________________________。

（6）用电子式表示M（M是A与Mg反应生成的化合物）的形成过程_______________________________。

10．

（1）Al　第三周期第ⅢA族　

（2）Al3＋＋3AlO

＋6H2O===4Al（OH）3↓

（3）光照，过量Cl2

（4）Al4C3＋12H2O===4Al（OH）3＋3CH4↑

（5）Si＋2OH－＋H2O===SiO

＋2H2↑

（6）

―→[

]－Mg2＋[

]－

【解析】本题是一个无机框图推断题，关键在于题眼的寻找和突破。

本题的解题突破口是“H、G是正四面体结构的非极性分子，H是一种重要的能源”，可推知H可能是CH4，G是CCl4。

再利用“B为日常生活中常见的金属”和“J是一种耐高温材料”进行缩小范围，容易联想到试题与Al元素有关。

再利用“K是由两种常见元素组成的化合物”且能和水反应得到两种物质进行推断，另外利用Al既能和A又能和C反应，不难推断A和C应是酸和碱两类物质，最后用元素守恒和信息进行验证，得出答案。

11．[2011·益阳联考]常温条件下，将SO2气体通入一定量NaOH溶液中，所得溶液呈中性，关于该溶液的判断错误的是（　　）

A．该溶液中溶质一定为NaHSO3与Na2SO3

B．溶液中c（Na＋）＝c（SO

）＋c（HSO

）

C．溶液中离子浓度最大的是Na＋

D．向该溶液中加入氯化钾固体，溶液依然呈中性，且有c（K＋）＝c（Cl－）

11．B　【解析】二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式为：

SO2＋NaOH===NaHSO3，SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，溶液中主要溶质有五种可能：

①亚硫酸钠和氢氧化钠（碱性）；②亚硫酸钠（碱性）；③亚硫酸钠与亚硫酸氢钠（可能呈中性）；④亚硫酸氢钠（酸性）；⑤亚硫酸与亚硫酸氢钠（酸性）。

所以溶质主要成分为亚硫酸钠与亚硫酸氢钠。

依据电荷守恒有c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（SO

）＋c（HSO

）＋c（OH－），中性溶液中c（H＋）＝c（OH－），得c（Na＋）＝2c（SO

）＋c（HSO

），B错误，C正确；向该溶液中加入氯化钾固体，电离生成的K＋与Cl－与溶液中各离子均不反应，所以溶液依然呈中性，且有c（K＋）＝c（Cl－）。

选B。

12．[2011·成都统测]有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：

取少量溶液，滴入Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。

对此实验下述结论正确的是（　　）

A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化

B．加入Ba（NO3）2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4

C．加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4

D．此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化

12．CD　【解析】加入硝酸钡生成的沉淀可能是BaSO3，也可能是BaSO4或BaSO3与BaSO4二者的混合物，因稀硝酸可将BaSO3氧化成不溶于硝酸的BaSO4沉淀，所以向产生的白色沉淀中再加入足量稀硝酸，沉淀一定为BaSO4沉淀，但不能确定原沉淀是BaSO3还是BaSO4，故答案为CD。

13．[2011·揭阳统测]有下列两种转化途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（　　）

途径①：

S

H2SO4

途径②：

S

SO2

SO3

H2SO4

A．途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性

B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本

C．由途径①和②分别制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mole－

D．途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高

13．A　【解析】途径①反应的化学方程式可表示为S＋6HNO3（浓）===H2SO4＋6NO2↑＋2H