高考化学(精讲 精练 精析)专题07 非金属及其化合物试题(含解析)

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1专题07非金属及其化合物纵观近几年各省市高考试题,有关非金属元素及其化合物的知识在高考中经常出现在离子共存、离子方程式、物质鉴别、气体的制取和性质验证、推断、计算等题型中,一般以元素化合物知识为载体,与化学基本概念、理论、实验、计算结合在一起考查。在未来的高考中考查形式不会有太大的变化,但会突出对物质性质的探究性命题,也会以新的情境或陌生的物质为载体来考查有关非金属元素及其化合物的考查。要求我们熟练掌握各主族中典型元素及其化合物的性质、制备和用途,了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。掌握硫酸、硝酸的化学性质。以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染,以及防止大气污染。预测2017年,硫酸、硝酸的化学性质,原料与能源的合理利用,生产过程中的综合经济效益问题是考察的重点。非金属及其化合物的考查以C、Si、Cl、S、N等为基础,考查其单质、氧化物、氢化物、含氧酸等,具体考查重点如下:1、Si的性质及用途,无机非金属材料的应用;2、Cl及其化合物,Cl2单质的性质(强氧化性),相关实验的综合考查;3、SO2的性质,浓硫酸的特性;4、氮的氧化物、浓、稀HNO3的性质,相关反应产物的判断、化学方程式的书写等5、氧化还原反应方程式的书写、配平、计算与非金属元素及化合物之间的结合。6、以非金属元素为基础的综合实验问题、探究实验问题;7、环境问题、化学工程工艺相关问题。☆★考点一:碳、硅及其重要化合物【例1】【2014年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系正确的是()A.晶体硅熔点高硬度大,可用于制作半导体材料B.氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂C.漂白粉在空气中不稳定,可用于漂白纸张D.氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料【答案】B2【命题意图】考查物质性质与应用的正误判断,涉及常见的元素化合物的基本性质与用途,体现“性质决定用途”的化学思想。☆★考点二:氯及其重要化合物【例2】【2015新课标Ⅱ卷理综化学】海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误..的是()A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收【答案】C【考点定位】本题以海水的综合开发利用为载体重点考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等,题目难度中等。3【名师点晴】本题从知识上考查物质的分离与提纯,考查了学生对知识了解、理解、掌握和分析、综合运用的情况。明确常见的化学实验基本操作以及常见物质的性质是答题的关键。☆★考点三:硫及其重要化合物【例3】【2015海南化学】0.1mol下列气体分别与1L0.lmol·L-1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是()A.NO2B.SO2C.SO3D.CO2【答案】C【解析】A、NO2和NaOH溶液发生反应:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,二者恰好反应得到是NaNO3和NaNO2的混合溶液,该溶液中含有强碱弱酸盐,水溶液显碱性;B、SO2和NaOH溶液发生反应:SO2+NaOH=NaHSO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HSO3-电离大于水解作用,所以溶液显酸性;C、SO3和NaOH溶液发生反应:SO3+NaOH=NaHSO4,该盐是强酸强碱的酸式盐,电离是溶液显酸性,相当于一元强酸,酸性比NaHSO3强;D、CO2和NaOH溶液发生反应:CO2+NaOH=NaHCO3,该物质是强碱弱酸盐,由于HCO3-电离小于水解作用,所以溶液显减性。故溶液的酸性最强的是NaHSO4,溶液的酸性越强,pH越小,选C。【考点定位】本题考查溶液酸碱性的判断、相关物质的性质。【名师点睛】本题将元素化合物知识与溶液酸碱性的判断结合在一起考查了学生分析问题、解决问题的能力。熟练掌握相关物质之间的反应,准确判断反应后溶液的成分结合弱电解质的电离的电离和盐类水解原理做出相应的判断。充分体现了化学研究从定性到定量的特点,能较好的考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。☆★考点四:氮及其重要化合物【例4】【2016年高考浙江卷】为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法不正确...的是()A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B.X可以是空气,且需过量4C.捕获剂所捕获的气体主要是COD.处理含NH4+废水时,发生反应的离子方程式为:NH4++NO2-==N2↑+2H2O【答案】B氮元素为+3价,与铵根离子中的氮元素-3价发生氧化还原反应,生成的无污染的气体为氮气,根据电子守恒和电荷守恒分析,其方程式为NH4++NO2-==N2↑+2H2O,故正确。故答案选B。【考点定位】考查工业废水、废气的处理等知识。【名师点睛】工业废气中的二氧化碳和二氧化硫都可以被过量的石灰乳吸收,而氮气、一氧化碳、一氧化氮不被吸收,从亚硝酸钠和铵根离子反应生成无污染的气体分析,无污染的气体为氮气,则说明一氧化氮被氢氧化钠吸收,因为存在NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O反应,所以要使气体中的一氧化氮被氢氧化钠吸收,应该通入空气,使部分一氧化氮变成二氧化氮,且不能过量。剩余的气体为一氧化碳,所以捕获的产物为一氧化碳。本题考查的是非金属及其化合物的性质。结合元素守恒和元素化合价的变化分析各物质的成分。☆★考点五:非金属元素及化合物与基本反应原理结合【例5】【2015广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A分别加热Na2CO3和NaHCO3固体试管内壁都有水珠两种物质均受热分解B向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀产物三溴苯酚不溶于水C向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液变成蓝色氧化性:Cl2I2D向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成血红色Fe2+既有氧化性又有还原性5【答案】BC【考点定位】本题主要考查Na2CO3和NaHCO3固体、苯酚的性质,Cl2、I2氧化性强弱的比较以及Fe2+的检验,以及实验操作、现象、结论之间的关系。【名师点睛】在判断实验操作、现象和结论的一致性的时候,先判断操作是否正确,如果操作正确能否得到相应的现象,再看结论与现象是否吻合,这一类题通常侧重于现象和结论的关系,判断现象和结论的一致性的时候一定要考虑到物质的性质,在整个实验中体现的是什么性质。1.【2016年高考江苏卷】在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是()A.SiO2HCl(aq)SiCl42H高温SiB.FeS22O煅烧SO22HOH2SO4C.N22H高温、高压、催化剂NH3HCl(aq)NH4Cl(aq)D.MgCO3HCl(aq)MgCl2(aq)电解Mg【答案】C【考点定位】本题主要是考查元素及其化合物相互转化的有关判断【名师点晴】掌握常见元素及其化合物的性质是解答的关键,注意相关基础知识的积累,注意二氧化硅化学性质的特殊性。金属的冶炼一般是依据金属的活泼性选择相应的方法,常见金属冶炼的方法有:1.热分解法:适用于不活泼的金属,如汞可用氧化汞加热制得;2.热还原法:用还原剂(氢气,焦炭,一6氧化碳,活泼金属等)还原;3.电解法:适用于K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属;4.其他方法:如CuSO4+Fe=Cu+FeSO4。2.【2016年高考上海卷】向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是()A.碳酸钙粉末B.稀硫酸C.氯化钙溶液D.二氧化硫水溶液【答案】A【解析】试题分析:在氯水中存在反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若反应使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强。A.由于酸性HClH2CO3HClO,所以向溶液中加入碳酸钙粉末,会发生反应:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,使化学平衡正向移动,导致c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强,正确;B.若加入稀硫酸,使溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误;C.加入氯化钙溶液,不能发生反应,溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,错误;D.加入二氧化碳的水溶液,电离产生氢离子,使化学平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误。【考点定位】考查氯水的性质。【名师点睛】氯水的成分及其性质是中学化学的重要考点,在新制的氯水中存在下列关系:Cl2+H2OH++Cl-+HClO、HClOH++ClO-、H2OH++OH-,氯水中存在三分子:H2O、Cl2、HClO,四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。所以,新制的氯水呈浅黄绿色,有刺激性气味,属于混合物,其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性。①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性(漂白性等)、弱酸性;④Cl-的性质等。特别注意的是氯气和水的反应为可逆反应、HClO存在电离平衡,分析氯水的性质时要结合反应条件及平衡移动原理。3.【2016年高考上海卷】在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见右图)。下列说法错误的是()A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率7【答案】B目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3,从而可以提高SO2的转化率,正确。故选B。【考点定位】考查工业制硫酸中SO2催化氧化的设备及工作原理。【名师点睛】化学工业是历次考试题的重要组成部分,虽然完全考查设备的题型不是特别多,但是往往以工业流程为载体考查元素化合物知识,所以教材中的几个重要工业(工业生产中均有重要应用)的整体流程、主要设备、反应条件的选择等是我们学习的重要内容之一。需要关注的有:工业制硫酸、合成氨工业、硝酸工业、纯碱工业、氯碱工业、海水资源的综合利用及镁的冶炼、铝的冶炼、铜的精炼等。要求会正确书写相关的化学方程式,理解硫酸工业、合成氨工业条件的选择依据。4.【2016年高考上海卷】一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是()A.过量的氢气与氮气B.过量的浓盐酸与二氧化锰C.过量的铜与浓硫酸D.过量的锌与18mol/L硫酸【答案】AC【考点定位】考查常见可逆反应的判断。【名师点睛】常见化学反应中,有些反应能否发生(或者能否完全反应)除了与反应本身特点有关外,往往与反应物的量(或浓度)有关。常见类型有:①所有的可逆反应;②二氧化锰只能与浓盐酸反应生成氯气;③铜只能与浓硫酸在加热条件下反应;④活泼金属与稀硫酸反应生成氢气、与浓硫酸生成二氧化硫,两个反应的原理不同;⑤澄清石灰水中通入二氧化碳(或二氧化硫)气体,随着气体的量不同产物不同;⑥碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸的反应;⑦可溶性铝盐与强碱溶液、可溶性偏铝酸盐与强酸溶液的反应;⑧银氨溶液的配置过程;⑨过量的变价金属铁与定量浓硫酸、浓稀硝酸的反应等等。8建议整理的过程中写出相应的离子方程式。5.【2016年高考新课标Ⅲ卷】化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是()化学性质实际应用A.Al2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火B.铁比铜金属性强FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板C.次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物D.HF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记【答案】B【考点定位】考查盐类水解的应用,氧化还原反应,次氯酸的性质,二氧化硅的性质【名师点睛】本试题考查考生对元素及其化合物性质的掌握。考查考生对知识的夯实和运用的能力。盐类水解在生活中涉及方方面面,如泡沫灭火器、明矾净水等等,泡沫灭火剂

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