突破卷06 典型的非金属元素及其化合物解析版.docx
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突破卷06典型的非金属元素及其化合物解析版
突破卷06典型的非金属元素及其化合物
一、选择题（单选题，每小题3分，共45分）
1、（2019年北京顺义模拟）氮元素在海洋中循环是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程中可用下图表示。
下列关于海洋氮循环的说法正确的是（ ）
A．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
B．海洋中的氮循环属于固氮作用的是③
C．海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D．向海洋中排放含NO
的废水会影响海洋中NH
的含量
解析 A项，海洋中氮循环起始于氮的还原，A错误；B项，海洋中的氮循环属于固氮作用的是②，B错误；C项，反硝化作用是氮元素化合价降低的过程，反硝化细菌在氧气不足的条件下还原氮，不一定有氧气参与，C错误；D项，由氮的循环过程可知，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，会进一步影响海洋中NH
的含量，D正确。
答案 D
2、（2018·石景山模拟）SO2有毒，但葡萄酒里都含有SO2起保鲜、杀菌和抗氧化作用。
下列说法不正确的是（ ）
A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少
B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性
C．从红葡萄酒的颜色判断，其中的SO2没有漂白性
D．葡萄酒倒入酒杯摇一摇，可以减少其中SO2的含量
解析 SO2有毒，但是含量在国家规定范围内对人体无害，通常用作葡萄酒杀菌，A项正确；二氧化硫具有还原性，具有抗氧化作用，B项正确；二氧化硫具有漂白性，但不能漂白红葡萄酒，C项错误；葡萄酒倒入酒杯摇一摇，压强减小，气体溶解度减小，D项正确。
答案 C
3．下列叙述与氮元素的循环无关的是（ ）
A．工业合成氨的过程是固氮的过程
B．自然界中，氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物
C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作保护气
D．电闪雷鸣的雨天，N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收
解析 C项中由于N2很不活泼，故作保护气，不参与化学反应，也就不参与氮的循环。
答案 C
4向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种，经过振荡，现象如下图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是（ ）
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A．①②③B．②①③
C．③②①D．①③②
解析 甲中气体和溶液都无色，说明不存在氯气，是加入NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀，是加入AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在氯气分子，是加入水。
答案 B
5、依据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法不正确的是（ ）
A．X是N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．由NH3→N2，从原理上看，可由NH3与NO2反应实现
解析 由图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为＋5价对应的氮的氧化物，是N2O5，故A正确；一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体，不可用排空气法收集NO气体，故B不正确；工业上氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，故C正确；NH3可与NO2反应生成氮气，8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，故D正确。
答案 B
6、某同学在一pH试纸上滴几滴新制的氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中正确的是（ ）
A．该实验说明Cl2分子具有漂白性
B．该实验说明H＋扩散速度比HClO分子快
C．将实验后的pH试纸在酒精灯上微热，试纸又恢复为原来的颜色
D．若用久置的氯水进行实验，现象相同
解析 HClO具有漂白性，Cl2无漂白性，A项错误；HClO的漂白持久、稳定，实验后的pH试纸加热不会恢复原来的颜色，C项错误；久置的氯水主要成分为稀盐酸，无漂白性，D项错误。
答案 B
7．下列离子方程式不正确的是（ ）
A．Ca（ClO）2溶液中通入SO2：
Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O===CaSO3↓＋2HClO
B．将Cl2通入水中：
Cl2＋H2O
H＋＋Cl－＋HClO
C．MnO2与浓盐酸共热制Cl2：
MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
D．Cl2通入冷的NaOH溶液中：
Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
解析 A项，Ca（ClO）2溶液中的ClO－将SO2氧化生成SO
，不能生成CaSO3，错误。
答案 A
8、工业上常采用生物硝化法将NH
转化为NO
来处理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是（ ）
A．生物硝化法处理废水，会导致水体pH逐渐下降：
NH
＋2O2===NO
＋2H＋＋H2O
B．长期过量使用NH4Cl等铵态化肥，易导致土壤酸化，水体富营养化
C．检验NH
所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D．微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH
解析 根据流程图可知A项正确；NH4Cl水解呈酸性，长期过量使用会导致土壤酸化，也会导致水体富营养化，B项正确；检验NH
应使用红色石蕊试纸，C项错误；由选项A可知，生物硝化法处理废水会使水体呈酸性，可以加入石灰石与H＋反应来调节水体的pH，D项正确。
答案 C
9、木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体X等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：
则石灰水的变化可能是（ ）
A．①不变浑浊②变乳白色
B．①变为乳白色浑浊②不变浑浊
C．①、②均变为乳白色浑浊
D．①、②都不变浑浊
解析 ①中X先通过水，NO2转变为NO，故澄清石灰水只与CO2反应变浑浊，②中X通入澄清石灰水，依次发生3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2HNO3＋Ca（OH）2===Ca（NO3）2＋2H2O，CO2未参与反应，故不变浑浊。
答案 B
10、含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．该过程中可得到化工产品H2SO4
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4
解析 根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2（SO4）3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2（SO4）3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D两项正确；根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B项正确；该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，C项错误。
答案 C
11、某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。
下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（已知：
饱和NaClO溶液的pH约为11）（ ）
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
B．该消毒液的pH约为12：
ClO－＋H2O
HClO＋OH－
C．该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生有毒Cl2：
2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：
CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
解析 A项，NaClO的制备为Cl2与NaOH溶液反应：
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O，正确；B项，NaClO饱和溶液的pH为11，该消毒液中溶液的pH为12，是由于消毒液中还含有少量的NaOH，故pH增大是由于NaOH电离所致，错误；C项，该消毒液与洁厕灵混用会发生氧化还原反应：
2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O，正确；D项，因为醋酸的酸性比次氯酸的酸性强，CH3COOH＋ClO－===CH3COO－＋HClO，HClO浓度增大，漂白性增强，正确。
答案 B
12．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是（ ）
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2，溶液变浑浊
饱和Na2CO3溶液
B
通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去
Ca（ClO）2溶液
D
通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊
澄清石灰水
解析 A项，由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，正确；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失，错误；C项，CO2＋Ca（ClO）2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色，正确；D项，首先CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca（HCO3）2，再加入足量的NaOH，则：
2NaOH＋Ca（HCO3）2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又变浑浊，正确。
答案 B
13、通过实验、观察、类比、推理等方法得出正确的结论是化学学习的方法之一。
对下列反应的推断或解释正确的是（ ）
选项
操作
可能的实验现象
解释
A
某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液
有白色沉淀生成
溶液中一定含有SO
B
将SO2通入
Ba（NO3）2溶液中
有白色沉淀生成
SO2与Ba（NO3）2反应生成BaSO3
C
将H2S通入硫酸铁溶液中
产生黄色浑浊
硫酸铁与H2S发生了氧化还原反应
D
向品红溶液中滴加NaClO溶液或通入SO2气体
品红溶液均褪为无色
两者均有漂白性且原理相同
解析 A项，检验时不能排除SO
和Ag＋的干扰，错误；B项，SO2与Ba（NO3）2溶液反应生成SO
，生成BaSO4沉淀，错误；C项，2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋2H＋＋S↓，生成S（黄色沉淀），正确；D项，二者都能使品红溶液褪色，但SO2为化合漂白，而NaClO为氧化漂白，原理不同，错误。
答案 C
14、某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液，振荡，溶液褪色，将此无色溶液分成三份，依次进行实验，实验操作和实验现象记录如下：
序号
①
②
③
实验
操作
实验
现象
溶液不变红，
试纸不变蓝
溶液不变红，
试纸褪色
生成白色沉淀
下列实验分析中，不正确的是（ ）
A．①说明Cl2被完全消耗
B．②中试纸褪色的原因是：
SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．③中若将BaCl2溶液换成Ba（NO3）2溶液，也能说明SO2被Cl2氧化为SO
D．该实验说明，品红溶液和SO2均被氧化
解析 ①中加热后溶液不变红，湿润的淀粉KI试纸不变蓝，说明溶液中不含氯气，则Cl2被完全消耗，A正确；②中实验现象说明二氧化硫过量，加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应：
SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，试纸褪色，B正确；硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化，故③中若将BaCl2溶液换成Ba（NO3）2溶液，不能说明SO2被Cl2氧化为SO
，C错误；加热后溶液均未恢复至红色，说明品红溶液和SO2均被氧化，D正确。
答案 C
15、（2019年北京西城二模）某小组利用下面的装置进行实验，②、③中溶液均足量，操作和现象如下表。
实验
操作
现象
Ⅰ
向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量
②中产生黑色沉淀，溶液的pH降低；
③中产生白色浑浊，该浑浊遇酸冒气泡
Ⅱ
向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量
现象同实验Ⅰ
资料：
CaS遇水完全水解
由上述实验得出的结论不正确的是
A．③中白色浑浊是CaCO3
B．②中溶液pH降低的原因是：
H2S+Cu2+==CuS↓+2H+
C．实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是：
CO2+H2O+S2−==CO32−+H2S
D．由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱
答案：
C
解析：
实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是：
CO2+H2O+S2−==CO32−+H2S，错误，CO2过量应该生成HCO3—
二、非选择题（共55分）
17、（2019年湖北武汉）（14分）十九大报告指出：
“建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计”。
控制和治理NOx、SO2、CO2是解决光化学烟雾、减少酸雨和温室效应的有效途径，对构建生态文明有着极为重要的意义。
请回答下列问题：
（1）利用SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
①SCR（选择催化还原NOx）工作原理：
尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为________________________
_________________________________________________________________，
SCR催化反应器中NH3还原NO2的化学方程式为__________________
______________________________________________________________。
②NSR（NOx储存还原）工作原理：
在储存过程中，NO发生的总化学反应方程式为___________________
____________________________________________________________。
（2）双碱法除去SO2的工作原理：
过程①的离子方程式为_____________________________________________；
CaO在水中存在如下转化：
CaO（s）＋H2O（l）===Ca（OH）2（s）
Ca2＋（aq）＋2OH－（aq），从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理：
_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析
（1）①根据原子守恒可知尿素水溶液热分解为NH3和CO2的化学方程式为CO（NH2）2＋H2OCO2＋2NH3；SCR催化反应器中NH3还原NO2生成氮气和水的化学方程式为：
8NH3＋6NO27N2＋12H2O。
②根据示意图可知在储存过程中NO在催化剂的作用下转化为硝酸钡，因此发生的总化学反应方程式为2BaO＋4NO＋3O22Ba（NO3）2。
（2）过程①是氢氧化钠溶液吸收SO2转化为亚硫酸钠，反应的离子方程式为2OH－＋SO2===SO
＋H2O；由于溶液中的SO
与Ca2＋结合生成CaSO3沉淀，使平衡正向移动，因此有NaOH生成。
答案
（1）①CO（NH2）2＋H2OCO2↑＋2NH3↑ 8NH3＋6NO27N2＋12H2O ②2BaO＋4NO＋3O22Ba（NO3）2
（2）2OH－＋SO2===SO
＋H2O SO
与Ca2＋生成CaSO3沉淀，平衡正向移动，有NaOH生成
18、（12分）某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________________________、________________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为__________________________
________________________________________________________________。
（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象_______________________________________________________________
_____________________________________________________________；
（4）尾气可采用________溶液吸收。
解析
（1）图示中烧瓶带支管为蒸馏烧瓶。
（2）SO2因有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，离子反应为：
5SO2＋2MnO
＋2H2O===5SO
＋2Mn2＋＋4H＋；SO2能与－2价的S反应生成硫沉淀，体现氧化性：
SO2＋4H＋＋2S2－===3S↓＋2H2O。
（3）SO2与品红溶液作用的可逆性指：
SO2使品红溶液褪色，加热后又恢复红色，注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。
（4）SO2为酸性气体，一般用碱性溶液吸收，也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。
答案
（1）蒸馏烧瓶 Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
（2）溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2＋2MnO
＋2H2O===2Mn2＋＋5SO
＋4H＋
（3）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色 （4）NaOH
19、．（2019年北京顺义）（14分）某小组用下图所示装置对Cl2与Na2S2O3溶液的反应进行探究（气密性已检验）。
实验操作和现象：
操作
现象
打开分液漏斗活塞，滴加一定量浓盐酸，加热
i.A中有黄绿色气体生成，C中液面上方有白雾，溶液中开始出现少量浑浊
ii.一段时间后，C中产生大量黄色沉淀
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验C中白雾
淀粉碘化钾试纸变蓝
C中浊液过滤后，取少量滤液用盐酸酸化，滴加氯化钡溶液
有白色沉淀生成
查阅资料：
a.S2O
有较强的还原性
b．酸性条件下S2O
迅速分解为S和SO2
（1）A中发生反应的离子方程式是_______________________________________
_________________________________________________________。
（2）B中饱和NaCl溶液的作用是______________________________
_____________________________________________________________。
（3）C中生成黄色沉淀的离子方程式是_________________________________
______________________________________________________________。
（4）为检验C中是否有SO2生成，需进行的操作是___________________________
_____________________________________________________________。
（5）C中滤液在酸性条件下与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，甲同学认为利用该现象可证明Na2S2O3被Cl2氧化，反应的离子方程式是_________________________。
（6）乙同学认为，C中滤液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，也能证明Na2S2O3被Cl2氧化，丙同学认为不能证明，理由是________________
______________________________________________________________。
解析
（2）制取的氯气中含有氯化氢，氯化氢能够与硫代硫酸钠反应，会干扰Cl2与Na2S2O3的反应，所以B中饱和NaCl溶液的作用是：
除去Cl2中的HCl，防止对Cl2与Na2S2O3的反应产生干扰。
（3）由题干信息知：
氯气溶于水生成HCl，酸性条件下，S2O
迅速分解为S和SO2，所以C中生成黄色沉淀的离子方程式为：
S2O
＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
（4）二氧化硫与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，可用于检验二氧化硫，具体操作方法为：
将产生的白雾通入Ba（NO3）2溶液中，若有白色沉淀产生，证明有SO2生成。
（5）Na2S2O3被Cl2氧化的离子方程式为：
S2O
＋4Cl2＋5H2O===8Cl－＋2SO
＋10H＋。
（6）因为氯气与水反应能生成Cl－，所以检验出溶液中有Cl－不能证明是Cl2氧化了Na2S2O3。
答案
（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
（2）除去Cl2中的HCl，防止对Cl2与Na2S2O3的反应产生干扰
（3）S2O
＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
（4）将白雾通入Ba（NO3）2溶液中，若有白色沉淀产生，证明有SO2生成
（5）S2O
＋4Cl2＋5H2O===8Cl－＋2SO
＋10H＋
（6）氯气与水反应也能生成Cl－，所以检验出溶液中有Cl－不能证明是Cl2氧化了Na2S2O3
20（15分）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________________________________________________
__________________________________________________________。
（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液（写化学式）。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是________________________。
（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。
阳极的电极反应式为_____________________________。
电解后，________室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。
（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。
滴定反应的离子方程式为________________________________________________
_______________________________________________________________，
该样品中Na2S2O5的残留量为________g·L－1（以SO2计）。
解析
（2）①向Na2CO3饱和溶液中通入SO2，可能生成Na2SO3、NaHSO3，因Na2SO3溶液呈碱性，Ⅰ中溶液呈弱酸性，所以生成的是NaHSO3。
②审题时抓住“生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得”，则工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入
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