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文档介绍
化学常见非金属及其化合物测试题+元素化合物综合应用测试题+化学与技术测试题
化学常见非金属及其化合 物测试题+元素化合物综合应用测试题+化学与技术测试题 专题 10 常见非金属及其化合物(附参考答案) 一、选择题(每小题 6分，共 54分) 1．(2010·全国理综Ⅰ，7)下列叙述正确的是( ) A．Li在氧气中燃烧主要生成 Li2O2 B．将 SO2通入 BaCl2溶液可生成 BaSO3沉淀 C．将 CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸 D．将 NH3通入热的 CuSO4溶液中能使 Cu2＋还原成 Cu 解析：A错误，因为 Li在空气中燃烧只能生成 Li2O；B错误，酸性： HCl>H2SO3，所以通入 SO2后无 BaSO3沉淀，因为 BaSO3＋2HCl===BaCl2＋H2O ＋SO2↑；C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3>HClO，反应为：CO2＋H2O＋ Ca(ClO)2===CaCO3↓＋2HClO；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3＋ 2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，接着 Cu(OH)2=====△ CuO＋H2O，溶液 中 NH3不能还原 CuO为 Cu，要还原必须是干燥的固态。 答案：C 2．可以验证硫元素的非金属性比氯元素弱的事实是( ) ①硫和氢气在加热条件下能形成 H2S，H2S受热 300℃左右分解。氯气和氢 气在点燃或光照下生成氯化氢，氯化氢很难分解 ②向氢硫酸溶液中滴入氯水 有单质硫生成 ③硫、氯气分别与铜和铁反应，产物是 FeS、Cu2S、FeCl3、CuCl2 ④高氯酸(HClO4)的酸性强于硫酸 A．①②③④ B．只有①② C．只有②③④ D．只有③④ 解析：元素非金属性强弱的比较有很多方法。常用的方法有： ①形成气态氢化物难易程度，易形成气态氢化物者，其非金属性强。通常 气态氢化物稳定的非金属性强。 ②相同条件下，最高价氧化物的水化物酸性强的非金属性强。 ③非金属单质甲可以在溶液中置换出非金属单质乙，则甲的非金属性强于 乙。 ④同种变价金属与不同非金属反应时，生成高价金属化合物时，该非金属 性强于生成低价金属化合物对应的非金属，如题中③。综上所述选项 A符合题 意。 在理论上还有：①易得到电子的非金属单质，其非金属性强。②同周期元 素在右侧(稀有气体除外)，同主族元素在上方非金属性强。 答案：A 3．在下列饱和溶液中分别持续通入 CO2，始终不会有沉淀或晶体析出的是 ( ) A．Na2SiO3 B．Ca(OH)2 C．Ca(NO3)2 D．Na2CO3 解析：A项中发生的离子反应为 CO2＋SiO2－3 ＋H2O===H2SiO3↓＋CO2－3 ，产 生沉淀；B项中发生的离子反应为：Ca2＋＋2OH－ ＋CO2=== CaCO3↓＋H2O，产 生沉淀；C项中二氧化碳与 Ca(NO3)2不反应，没有沉淀或晶体析出；D项中二 氧化碳与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸钠溶液为饱和溶液，碳酸氢钠的溶解 度小于碳酸钠，所以析出碳酸氢钠晶体。 答案：C 4．(2011·湛江高三模拟)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列说 法不正确的是( ) A．SiC的硬度很大，可用作砂纸、砂轮的磨料 B．常温下浓硝酸与铝不反应，可用铝质容器存放浓硝酸 C．氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂 D．Na2O2能与 CO2反应产生 O2，可用作高空飞行或潜水的供氧剂 解析：在常温下铝在浓硝酸中钝化，钝化是化学反应。 答案：B 5．(2010·全国理综Ⅱ)在相同条件下，下列说法错误的是( )[来源:学|科|网 Z|X|X|K] A．氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度 B．碘在碘化钾溶液中的溶解度大于在纯水中的溶解度 C．醋酸在醋酸钠溶液中电离的程度大于在纯水中电离的程度 D．工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气可提高 SO2的利用率 解析：A项正确；B项由于 I2在 KI溶液中可发生反应 I2＋I－ I－3，所以 碘在 KI 溶液中的溶解度比在纯水中的溶解度大；C 项 CH3COO－ 可抑制 CH3COOH的电离；D项正确。 答案：C 6．碘在地壳中主要以 NaIO3的形式存在，在海水中主要以 I－的形式存在， 几种粒子之间有如下转化关系： 根据上图转化关系推测下列说法中不正确的是( ) A．可用淀粉－KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘 B．在碘水中通入 Cl2，发生反应的化学方程式为 5Cl2＋I2＋6H2O ===2HIO3 ＋10HCl C．由图可知氧化性的强弱顺序为：Cl2>I2>IO－ 3 D．途径Ⅲ中若消耗 1 mol Cl2，反应中转移的电子数为 2NA 解析：加碘盐中碘指的是 IO－ 3，根据氧化还原反应中归中原理可知选项 A 正确。由途径Ⅰ和途径Ⅲ可推知碘水也能和 Cl2反应，选项 B中化学方程式正确。 由选项 B可知氧化性的强弱顺序为 Cl2>IO－ 3 >I2。途径Ⅲ中 Cl2的还原产物为 Cl－， 若消耗 1 mol Cl2，可知反应中转移的电子数为 2NA。 答案：C 7．(2011·厦门模拟)如下图所示，在注射器中加入少量 Na2SO3晶体，并吸 入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是( ) A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．沾有 KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了 SO2的漂白性 C．品红试纸褪色，证明了 SO2的漂白性 D．沾有酚酞和 NaOH溶液的滤纸褪色，证明了 SO2的漂白性 解析：Na2SO3与浓硫酸反应产生 SO2气体，SO2溶于水生成 H2SO3，能使 蓝色石蕊试纸变红，但 SO2不能使指示剂褪色；SO2能使品红试纸褪色说明 SO2 具有漂白性，而 SO2具有还原性，能被 KMnO4氧化；实验中多余的 SO2可以用 强碱溶液吸收，以防污染环境。 答案：C 8．(2011·山东烟台高三诊断性检测)下列关于 Cl、N、S等非金属元素单质 及其化合物的说法正确的是( ) A．漂白粉的成分是次氯酸钙 B．实验室可用浓硫酸干燥硫化氢 C．将浓氨水滴到氢氧化钠固体中可以制取氨气 D．单质氯气及单质硫与铁反应生成的产物中，铁的化合价相同 解析：A错，因为漂白粉主要成分是 Ca(ClO)2和 CaCl2，而有效成分是 Ca(ClO)2。B错，因为二者发生反应：H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O。 C对，因为它有效地利用了 NaOH固体的强吸水性、强碱性以及溶解的热效应 使 NH3·H2O的电离平衡左移。D错，因为 Fe＋S=====△ FeS ＋2 ，而 2Fe＋ 3Cl2=====点燃 2Fe ＋3 Cl3。 答案：C 9．下列叙述正确的是( ) A．将 CO2通入 BaCl2溶液中至饱和，无沉淀生成；再通入 SO2，产生沉淀 B．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入 Cu(NO3)2固体，铜粉仍不 溶解[来源:学科网] C．向 AlCl3溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入过量 NaHSO4溶液， 沉淀消失 D．纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢；再加入少量 CuSO4固体，速率 不改变 解析：选项 A，CO2、SO2均不能与 BaCl2溶液反应，所以再通入 SO2时也 无沉淀产生。选项 B，Cu不能与稀 H2SO4反应，但加入 Cu(NO3)2后，溶液中存 在 HNO3，Cu 溶解在 HNO3中。选项 C，Al3＋与 NH3·H2O 反应生成 Al(OH)3沉 淀，加入过量 NaHSO4溶液时，NaHSO4电离出的 H＋ 使 Al(OH)3溶解。选项 D， 加入 CuSO4后形成原电池而加快了产生 H2的速率。 答案：C 二、非选择题(共 46分) 10．(10分)(2010·新课标全国理综)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。 [来源:Zxxk.Com] 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：本题结合实验考查验证了 SO2的还原性、弱氧化性、漂白性、酸性 氧化物通性等基本性质。 (1)制备 SO2 的仪器有蒸馏烧瓶、分液漏斗等，反应原理 Na2SO3＋ H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 (2)SO2具有还原性，能被 KMnO4酸性溶液氧化，故 B中溶液由紫红色变为 无色，离子方程式为：5SO2＋2MnO－ 4＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－4 ＋4H＋ ，SO2具有 弱的氧化性，与 Na2S反应生成单质 S，使溶液变浑浊。 (3)SO2可使品红溶液褪色，但是有不稳定性，加热可恢复原色。 (4)SO2具有酸性氧化物的通性，尾气吸收可用 NaOH溶液。 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－ 4＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－4 ＋4H＋ (3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红 色 (4)NaOH 11．(12分)(2010·海南高考)A～G各物质间的关系如下图，其中 B、D为气 态单质。 A ――→ MnO2 ① B ――→ Fe 点燃 E――→ C F和 G的混合溶液 C――→ MnO2 ②△ D――→ Fe，△ G 请回答下列问题： (1)物质 C和 E的名称分别为________、________； (2)可选用不同的 A 进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为 ________；若只能在加热情况下进行，则反应物 A应为________； (3)反应②的化学方程式为__________________________。 (4)新配制的 F溶液应加入________以防止其转化为 G。检验 G溶液中阳离 子的常用试剂是________，实验现象为____________。 答案：(1)浓盐酸 四氧化三铁 (2)2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑ KClO3 (3)MnO2＋4HCl(浓)=====△ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (4)铁粉 KSCN(或 NH4SCN)溶液 溶液变红[来源:学,科,网 Z,X,X,K] 12．(12分)(2010·北京高考)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下 图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞 a，滴加浓盐酸。[来源:Z.xx.k.Com] Ⅱ.当 B和 C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当 B中溶液由黄色变为棕色时，关闭活塞 a。 Ⅳ.…… (1)A中产生黄绿色气体，其电子式是________。 (2) 验 证 氯 气 的 氧 化 性 强 于 碘 的 实 验 现 象 是 _______________________________________________________。 (3)B 中 溶 液 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是 _______________________________________________________。 (4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 __________________________________________________。 (5)过程Ⅲ实验的目的是________________________。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________， 得电子能力逐渐减弱。 解析：(1)A中 KMnO4氧化浓盐酸产生黄绿色气体 Cl2，其电子式为··Cl ·· ·· ··Cl ·· ·· ··。 (2)圆底烧瓶上部的淀粉 KI试纸，是为了验证氯气的氧化性强于碘，Cl2＋ 2I－===2Cl－＋I2，实验现象是：淀粉 KI试纸变蓝。(3)B中是 NaBr溶液，Cl2氧 化 Br－，离子反应是：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(4)球形漏斗 C中是 NaBr溶液， 被氯气氧化生成单质溴，将其放下和下面的 KI溶液发生反应，便可验证。即打 开活塞 b，将少量 C中溶液滴入 D中，关闭活塞 b，取下 D振荡。静置后 CCl4 层溶液变为紫红色。(5)过程Ⅲ实验的目的是确认 C 的黄色溶液中无 Cl2，否则 Cl2也能氧化 KI溶液，对实验造成干扰。(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱 的原因，从结构上进行分析就是同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，得电 子能力逐渐减弱。 答案：(1)··Cl ·· ·· ··Cl ·· ·· ·· (2)淀粉 KI试纸变蓝 (3)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 (4)打开活塞 b，将少量 C中溶液滴入 D中，关闭活塞 b，取下 D振荡。静 置后 CCl4层溶液变为紫红色 (5)确认 C的黄色溶液中无 Cl2，排除 Cl2对溴置换碘实验的干扰 (6)原子半径逐渐增大 13．(12分)(2011·北京，27)甲、乙两同学为探究 SO2与可溶性钡的强酸盐能 否反应生成白色 BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和 A中加热装 置已略，气密性已检验)。 实验操作和现象： 操作 现象 关闭弹簧夹，滴加一定量 浓硫酸，加热 A中有白雾生成，铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色 并逐渐消失 打开弹簧夹，通入 N2，停 止加热，一段时间后关闭 从 B、C 中分别取少量白 色沉淀，加稀盐酸 均未发现白色沉淀溶解 (1)A 中反应的化学方程式是_______________________。 (2)C中白色沉淀是____________，该沉淀的生成表明 SO2具有________性。 (3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是____________。 (4)分析 B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙 认为是白雾参与反应。 ①为证实各自的观点，在原实验基础上： 甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是________； 乙在 A、B间增加洗气瓶 D，D中盛放的试剂是________。 ②进行实验，B中现象： 甲 大量白色沉淀 乙 少量白色沉淀 检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同 的原因：____________________________________。 (5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成，而 C中产生白色沉 淀，由此得出的结论是_______________________。 解析：本题主要考查了 SO2的制取、性质及 BaSO3、BaSO4的性质知识等， 同时考查了学生的实验设计、分析、检验、推断等基本技能，充分考查了学生 的思维分析能力等。 由题给实验目的和实验可知，A 中发生的反应方程式为：Cu＋ 2H2SO4(浓)=====△ CuSO4＋SO2↑＋2H2O；A中白雾可能含有 SO3或 H2SO4，因 B 中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明该白色沉淀为 BaSO4，不是 BaSO3；同理，C中 的白色沉淀也是 BaSO4，并因此说明 SO2具有还原性；C中液面上方生成浅棕色 气体则是硝酸还原生成的 NO 遇 O2生成了红棕色的 NO2之故，化学方程式是 2NO＋O2===2NO2；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在 Cu与浓硫 酸反应前，可先通一会儿 N2；乙同学为除去白雾或 SO2中的 SO3，可在 A、B 间增加一个盛放浓硫酸或饱和 NaHSO3溶液的洗气瓶；在甲、乙两同学的实验中， B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是 BaSO4，由于甲 同学没有排除白雾的干扰，故生成 BaSO4 沉淀的离子方程式为 SO2－4 ＋Ba2＋ ===BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，故生成 BaSO4的离子方程式为 2Ba2 ＋ ＋2SO2＋O2＋2H2O===2BaSO4↓＋4H＋ ；合并甲、乙两同学的方案进行实验时， B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明 SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生 成 BaSO3沉淀。 答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)=====△ CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)BaSO4 还原 (3)2NO＋O2===2NO2 (4)①通 N2一段时间，排除装置中的空气 饱和 NaHSO3溶液 ②甲：SO2－4 ＋Ba2＋===BaSO4↓，乙：2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=== 2BaSO4↓ ＋4H＋ 白雾的量远多于装置中 O2的量 (5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成 BaSO3沉淀 专题 11 元素化合物综合应用(附参考答案) 一、选择题(每小题 5分，共 50分) 1．(2011·重庆，7)下列叙述正确的是( ) A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同 B．K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性 C．Li、Na、K的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 D．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强 解析：Fe 与氯气生成 FeCl3，而 Fe 与稀盐酸反应生成 FeCl2，故 A 错；K 与不足量的稀硫酸反应时，能发生 2K＋2H2O===2KOH＋H2↑，H2SO4不足， KOH过量使溶液呈碱性，故 B错；Na的密度比 K大，故 C错；P、S、Cl是同 周期元素，非金属性依次增强，故最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强， H2CO3是弱酸，而 H3PO4是中强酸，故酸性 H3PO4>H2CO3，则 D选项正确。 答案：D 2．(2011·海南，9)“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 下图所示(部分条件及物质未标出)。 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[来源:学*科*网 Z*X*X*K] 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 解析：这是一道新题型，对题意的理解是解题的关键。用烧碱来吸收二氧 化碳发生在捕捉室，生成碳酸钠，与氧化钙作用发生在分离室，同时又生成烧 碱，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳发生在高温炉，有两种物质循环： CaO、NaOH循环，B项排除。D项中的 CO2制甲醇，没有见过，想将＋4价降 低到－2价也比较困难；C项应该是先过滤，滤液不需要浓缩结晶，直接循环使 用就可以。 答案：A 3．(2011·江苏扬州一模，3)能实现下列物质间直接转化的元素是( ) 单质――→ ＋O2 氧化物――→ ＋H2O 酸或碱――---------→ ＋NaOH或 HCl 盐 A．硅 B．硫 C．铜 D．铁 解析：S 与 O2生成 SO2，SO2再与 H2O 生成 H2SO3，H2SO3可以与 NaOH 生成 Na2SO3，B项正确。SiO2、CuO、Fe3O4均不与 H2O反应，A、C、D错误。 答案：B 4．已知 A是一种单质，在一定条件下可发生如图所示的转化关系，则下列 叙述中正确的是( ) A ――-------→ 强碱溶液 B＋H2 ↑ CO2 D(白色固体)――--→ 煅烧 C(白色胶状沉淀) ①A可能是铝或硅 ②D一定是一种两性物质 ③D晶体的熔点很高 A．①② B．①③ C．②③ D．②[来源:学科网] 解析：可以与强碱溶液反应的单质是铝或硅。 Al――→ NaOHNaAlO2＋H2 ↑电解 CO2 Al2O3←------- 煅烧 Al(OH)3 Si――→ NaOHNa2SiO3＋H2 高温 C CO2 SiO2←-------煅烧 H2SiO3 由此可知，当 A为 Si时，SiO2不是两性物质；D不论是 Al2O3还是 SiO2， 均具有很高的熔点。 答案：B 5．(2011·北京崇文模拟，4)在某无色溶液中缓慢地滴入 NaOH溶液直至过 量，产生沉淀的质量与加入的 NaOH溶液体积的关系如图所示，由此确定原溶 液中含有的阳离子是( ) A．Mg＋ 、Al3＋、Fe2＋ B．H＋ 、Mg2＋、Al3＋ C．H＋ 、Ba2＋、Al3＋ D．只有Mg2＋、Al3＋ 解析：分析图像可知，开始时加入 NaOH溶液无沉淀产生，说明溶液中有 大量 H＋ ，随后开始出现沉淀，后随着 NaOH溶液的加入，沉淀部分溶解至不变， 结合选项知选 B。 答案：B 6．(2011·山东烟台高三一模，10)X、Y、Z、W是中学化学常见的四种物质， 它们之间具有如图所示转化关系，则下列组合不可能的是( ) X Y Z W A C CO CO2 O2 B Na Na2O Na2O2 O2 C AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 NaOH D Fe FeCl2 FeCl3 Cl2 解析：验证法处理该题。Fe与 Cl2不能直接生成 FeCl2，这是由于 Cl2为强 氧化性物质，直接把 Fe氧化成＋3价，2Fe＋3Cl2=====点燃 2FeCl3。 答案：D 7．(2011·山东泰安模拟，7)今有一混合物溶液，只可能含有以下离子中的 若干种：K＋ 、NH＋ 4、Cl－、Mg2＋、Ba2＋、CO2－3 、SO2－4 ，现取三份 100 mL溶液进 行如下实验： (1)第一份加入 AgNO3溶液有沉淀产生。 (2)第二份加足量 NaOH溶液加热后，收集到气体 0.04 mol。 (3)第三份加足量 BaCl2溶液后，得干燥沉淀 6.27 g，经足量盐酸洗涤、干燥 后，沉淀质量为 2.33 g。 根据上述实验以下推测正确的是( ) A．K＋ 一定存在 B．100 mL溶液中含 0.01 mol CO2－3 C．Cl－一定存在 D．Ba2＋一定不存在，Mg2＋可能存在 解析：据(2)知 NH ＋ 4有 0.04 mol。据(3)知：①BaSO4有 2.33 g(即 0.01 mol)， 即有 0.01 mol SO2－4 ；②BaCO3为 3.94 g(即 0.02 mol)，即 CO 2－3 有 0.02 mol；③Ba2 ＋ 、Mg2＋不会存在，Cl－可能存在。由于 n(NH＋ 4 )<2n(CO2－3 )＋2n(SO2－4 )，由电荷守 恒可知，必有 K＋ 。 答案：A 8．某无色混合气体可能含有 CO2、CO、H2O(g)、H2中的一种或几种。现 依次进行如下处理(假设每次处理均反应完全)：①通过碱石灰时，气体体积变小； ②通过赤热的 CuO时，固体变为红色；③通过白色的 CuSO4粉末时，粉末变蓝； ④通入澄清石灰水时，溶液变浑浊。由此可以确定原混合气体中( ) A．一定含有 CO2、H2O，至少含 H2、CO中的一种 B．一定含有 H2O、CO，至少含 CO2、H2中的一种 C．一定含有 CO、CO2，至少含 H2O、H2中的一种 D．一定含有 CO、H2，至少含有 CO2、H2O中的一种 解析：①通过碱石灰时气体体积变小，说明有能与碱石灰反应或者有能被 碱石灰吸收的气体，因此至少有二氧化碳或者水蒸气中的一种。②通过赤热的 氧化铜时，固体变为红色，说明有还原性气体存在，因此可能含一氧化碳或者 氢气。③通过白色 CuSO4粉末时，粉末变为蓝色，白色硫酸铜粉末遇水才会变 蓝，说明步骤②中产生水蒸气，而水蒸气是由氧化铜和氢气反应得到的，由此 证明原混合气体中一定含氢气。④通过澄清石灰水时，溶液变得浑浊，说明有 二氧化碳，而通过碱石灰后的气体中不可能有二氧化碳，由此证明二氧化碳是 后面反应产生的，即由②反应产生的，证明原混合气体中一定含一氧化碳。综 上，一定含氢气和一氧化碳，含水和二氧化碳中的一种，所以 D正确。 答案：D 9．由短周期元素组成的中学常见无机物 A、B、C、D、E、X存在如图所 示转化关系(部分生成物和反应条件略去)。 下列推断不正确的是( ) AH2O 常温|→B――→ X C――→ X D →E A．若 X是 Na2CO3，C为含极性键的直线形分子，则 A一定是氯气，且 D 和 E不反应 B．若 A是单质，B和 D的反应是 OH－ ＋HCO－ 3 ===H2O＋CO2－3 ，则 E一定 能还原 Fe2O3 C．若 D为 CO，C能和 E反应，则 A一定为 Na2O2 D．若 D为白色沉淀，与 A的摩尔质量相等，则 X一定是铝盐 解析：选项 A，X是 Na2CO3，C为 CO2，若 A为 NO2，B为 HNO3，D为 NaHCO3也符合转化关系。选项 B，根据 B、D反应的离子方程式，可推测 A为 活泼金属 Na(或 K 等)，B 为 NaOH，E 为 H2，X 为 CO2，C 为 Na2CO3，D 为 NaHCO3，H2在加热时能还原 Fe2O3。选项 C，A为 Na2O2，B为 O2，E为 NaOH， X为 C，C为 CO2，D为 CO，符合转化关系，正确。选项 D，D为摩尔质量为 78 g·mol－1的 Al(OH)3，A为摩尔质量为 78 g·mol－1的 Na2O2，X为铝盐，C为四 羟基合铝酸盐，铝盐和四羟基合铝酸盐在溶液中发生双水解反应生成 Al(OH)3， 符合转化关系，正确。 答案：A 10．某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行的实验如下 图。操作过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的 正确结论是( ) A．原溶液中一定含有 SO2－4 B．原溶液中一定含有 NH＋ 4 C．原溶液中一定含有 Cl－ D．原溶液中一定含有 Fe3＋ 解析：若原溶液含有 SO2－3 、Fe2＋，加入酸化的 Ba(NO3)2，相当于溶液中含 有 HNO3，可氧化 SO2－3 、Fe2＋，仍会出现图示中的现象，选项 A、D错误。因实 验的第一步中加入了 Cl－，再加入 AgNO3溶液，仍会出现白色沉淀，C错误。 过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明该气体为 NH3，则原溶 液中一定含有 NH＋ 4，B正确。 答案：B[来源:Zxxk.Com] 二、非选择题(共 50分) 11．(15分)(2011·广东佛山一检，30)A、B、C、X均为中学常见的纯净物， 它们之间有如下转化关系(副产物已略去)。 A ――-----→ ＋X一定条件 反应① B―---------―→ ＋X一定条件 反应② C 试回答： (1)若 X是强氧化性单质，则 A不可能是________。 a．S b．N2 c．Na d．Mg e．Al[来源:学科网 ZXXK] (2)若 X 是金属单质，向 C的水溶液中滴加 AgNO3溶液，产生不溶于稀硝 酸的白色沉淀，则 B的化学式为________；C溶液在储存时应加入少量 X，理 由 是 ( 用 必 要 的 文 字 和 离 子 方 程 式 表 示)__________________________________________________。 (3)若 A、B、C为含金属元素的无机化合物，X为强电解质溶液，A溶液与 C溶液反应生成 B，则 B的化学式为________，X的化学式可能为(写出不同类 物质)________或________，反应①的离子方程式为________或________。 解析：此转化关系与我们熟悉的连续氧化非常相似。 (1)当 X是强氧化性单质(如：O2)时，S、N2、Na均可被连续氧化，而Mg、 Al只能被氧化一次。因此 A不可能是Mg、Al。 (2)由于 C 溶液中滴加 AgNO3溶液生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，所以 C 中含有 Cl－，X应为变价金属，我们常见的有铁、铜等，经验证，X为 Fe，A为 Cl2。 Cl2――→ Fe FeCl3――→ Fe FeCl2，B为 FeCl3，C为 FeCl2，由于 Fe2＋易被氧化， 储存 FeCl2溶液时常加入少量铁粉。 (3)A、B、C均含同一种金属元素，结合题意可推出，应是含铝化合物与酸 或碱的反应。如： NaAlO2――→HCl Al(OH)3――→HCl AlCl3 或 AlCl3――→ NaOHAl(OH)3――→ NaOHNaAlO2 答案：(1)de (2)FeCl3 Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，防止 Fe2＋被氧化成 Fe3＋ (3)Al(OH)3 HCl NaOH AlO－ 2＋H＋ ＋H2O===Al(OH)3↓ Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ 12．(15分)(2011·天津，7)图中 X、Y、Z 为单质，其他为化合物，它们之 间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中，A俗称磁性氧化铁；E是不溶于 水的酸性氧化物，能与氢氟酸反应。 回答下列问题： (1)组成单质 Y的元素在周期表中的位置是________；M中存在的化学键类 型为________；R的化学式是________。 (2)一定条件下，Z与 H2反应生成 ZH4，ZH4的电子式为________。 (3)已知 A与 1 mol Al反应转化为 X时(所有物质均为固体)，放出 a kJ热量。 写 出 该 反 应 的 热 化 学 方 程 式 ： _______________________________________________________。 (4) 写 出 A 和 D 的 稀 溶 液 反 应 生 成 G 的 离 子 方 程 式 ： ______________________________________________________。 (5)向含 4mol D的稀溶液中，逐渐加入 X粉末至过量。假设生成的气体只 有一种，请在坐标系中画出 n(X2＋)随 n(X)变化的示意图，并标出 n(X2＋)的最大 值。 解析：磁性氧化铁的化学成分是 Fe3O4，即 A为 Fe3O4，据此即可依次确定 X为铁，Y为 O2，D为 HNO3；能与氢氟酸反应且不溶于水的酸性氧化物是 SiO2， 即 E为 SiO2，故 Z为 Si，M为 Na2SiO3，R为 H2SiO3或 H4SiO4。根据上述推断 即可回答有关题设问题了，具体见答案。 答案：(1)第二周期第ⅥA族 离子键、共价键 H2SiO3(或 H4SiO4) (2) (3)8Al(s)＋3Fe3O4(s)===9Fe(s)＋4Al2O3(s) ΔH＝－8 a kJ/mol (4)3Fe3O4＋28H＋ ＋NO－ 3 ===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O (5) 13．(20分)某矿样的主要成分为 Al2O3和 SiO2。现以该矿样为原料制备氧化 铝和高纯硅的流程如下： 请回答下列问题：[来源:学。科。网 Z。X。X。K] (1)试剂 a的最佳选择为________(填代号)。 a．稀盐酸 b．氨水 c．纯碱溶液 d．醋酸 (2)由沉淀Ⅱ获得 Al2O3，用到的实验仪器除了酒精灯、泥三角、玻璃棒和三 脚架外，还需要________、________(填写仪器名称)。该过程中玻璃棒的主要作 用是_______________________________________________________。 (3) 滤 液 A 中 通 入 NH3 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _______________________________________________________。 (4)NH4Cl 是一种常用化肥的主要成分。现有一包肥料可能是 NH4Cl 或 (NH4)2SO4 中 的 一 种 ， 请 设 计 实 验 进 行 鉴 别 ( 简 述 操 作 过 程)__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________________________。 (5)如图所示实验装置，在实验室中制取氨气可选用装置________，氨气的 干燥应选用装置________(选填代号)。 (6)假设每一轮次制取过程中硅元素没有损失，反应①中 HCl(g)的利用率为 75%，反应②中 H2的利用率为 80%，则在下一轮次生产中需要补充通入 H2和 HCl的体积之比为________(相同状况下)。 解析：(1)矿样与试剂 a反应得到铝盐和 SiO2，可知试剂 a为酸液；再由流 程图中最终得到 NH4Cl晶体，判断试剂 a应为稀盐酸。 (2)由 Al(OH)3焙烧生成 Al2O3，应使用坩埚进行灼烧，夹持坩埚应使用坩埚 钳。在灼烧过程中，应使用玻璃棒不断搅拌使固体受热均匀而防止固体迸溅。 灼烧完毕，可使用玻璃棒将固体进行转移。 (4)检验 NH4Cl或(NH4)2SO4，实质是通过检验 Cl－或 SO 2－4 是否存在来实现。 (5)实验室制取 NH3，可通过以下方法：①Ca(OH)2＋2NH4Cl=====△ CaCl2＋ 2NH3↑＋2H2O，可选装置 B来实现； ②NH3·H2O(浓) ===== CaO或 NaOH固体 NH3↑＋H2O，可选装置 A来实现。可选用碱性 干燥剂(如碱石灰、生石灰)来干燥 NH3。 (6)设第一轮次生成 1 mol Si，则有： Si ＋ 3HCl =====553～573 KSiHCl3 ＋ H2 1 mol 3 mol 1 mol 1 mol SiHCl3＋H2 =====1 373 KSi ＋ 3HCl 1 mol 1 mol 1 mol 3 mol 故第一轮次应通入：n(H2)＝1 mol 80% ＝1.25 mol，n(HCl)＝3 mol 75% ＝4 mol；同时 两步反应分别生成 1 mol H2、3 mol HCl。故下一轮次再补充通入 n(H2)＝1.25 mol －1 mol＝0.25 mol，n(HCl)＝4 mol－3 mol＝1 mol，其体积比为 V(H2):V(HCl)＝ 0.25 mol:1 mol＝1:4。 答案：(1)a (2)坩埚 坩埚钳 焙烧固体时搅拌使固体均匀受热，防止发生迸溅；转移 固体 (3)Al3＋＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋ 4 (4)取适量样品于试管中配成溶液，滴加适量 BaCl2溶液，再滴加稀硝酸， 若产生白色沉定，则证明是(NH4)2SO4，反之为 NH4Cl (5)AB CE (6)1:4 专题 12 常见有机物及其应用(附参考答案) 一、选择题(每小题 5分，共 50分) 1．(2011·福建，8)下列关于有机化合物的认识不正确的是( ) A．油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳 B．蔗糖、麦芽糖的分子式都是 C12H22O11，二者互为同分异构体 C．在水溶液里，乙酸分子中的—CH3可以电离出 H＋ D．在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应。 解析：在水溶液里，乙酸分子中的—COOH可以电离出 H＋ ，—CH3不能电 离，C项不正确。 答案：C 2．(2011·新课标，8)分子式为 C5H11Cl 的同分异构体共有(不考虑立体异 构)( ) A．6种 B．7种 C．8种 D．9种 解析：考查同分异构体的书写，实际考查烃分子中氢原子种类。首先明确 C5H12的烷烃有三种：正戊烷(共有 3种氢原子)、异戊烷(共有 4种氢原子)、新戊 烷(只有一种氢原子)，故 C5H12的烷烃被氯气取代后生成的 C5H11Cl的同分异构 体共有 8种，C正确。 答案：C 3．(2011·新课标，9)下列反应中，属于取代反应的是( ) ①CH3CH===CH2＋Br2――→ CCl4 CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OH ――→ 浓 H2SO4 △ CH 2===CH2＋H2O ③CH3COOH＋CH3CH2OH ――→ 浓 H2SO4 △ CH3COOCH2CH3＋H2O ④C6H6＋HNO3 ――→ 浓 H2SO4 △ C6H5NO2＋H2O A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析：考查有机化学反应类型。反应①属于加成反应；反应②属于消去反 应；反应③为酯化反应，酯化反应属于取代反应；反应④为硝化反应，硝化反 应属于取代反应。 答案：B 4．下列化学方程式书写错误的是( ) A．乙醇催化氧化制取乙醛： 2CH3CH2OH＋O2――→ 催化剂 △ 2CH3CHO＋2H2O B．苯与浓硫酸、浓硝酸的混合液共热制硝基苯：[来源:学科网 ZXXK] C．乙酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯： CH3CH2OH＋CH3COOH 催化剂 △ CH3COOC2H5 D．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色： CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br 解析：C项中乙酸和乙醇发生反应生成乙酸乙酯和水，漏掉了产物水。 答案：C 5．(2010·上海，12)下列实验操作或实验事故处理正确的是( ) A．实验室制溴苯时，将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中 B．实验室制硝基苯时，将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸 C．实验时手指不小心沾上苯酚，立即用 70℃以上的热水清洗 D．实验室制乙酸丁酯时，用水浴加热 解析：制硝基苯时，应先将浓 HNO3和浓 H2SO4混合，冷却后再加入苯， 故 B错；手上沾了苯酚，应用酒精洗，故 C错；实验室制取酯时，应用酒精灯 加热，故 D错。 答案：A 6．(2011·四川，12)25℃和 101kPa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃 32mL 与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总 体积缩小了 72mL，原混合烃中乙炔的体积分数为( ) A．12.5% B．25% C．50% D．75% 解析：设乙烷、乙炔和丙烯的体积分别为 x、y、z，根据气体总体积列出方 程①x＋y＋z＝32 mL，再根据烃的燃烧方程式以及气体体积减少，列出方程 ②2.5x＋1.5y＋2.5z＝72mL，联立①②解得 y＝8mL，故乙炔的体积分数为 25%， B正确。 答案：B 7．(2011·浙江，11)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中 的色氨酸转化得到。 下列说法不．正确．．的是( ) A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点 B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的 pH使其形成晶体析出 C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应 D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性 解析：本题是一道有机题，考查了氨基酸的性质，特别是等电点的应用， 同时要求能够辨认、区别色氨酸和褪黑素的官能团。氨基酸形成内盐的熔点较 高，A 项正确；氨基酸在等电点时，形成内盐，溶解度最小，易析出晶体，B 项正确；色氨酸分子结构中氨基和羧基，可以发生缩聚反应，C项正确；褪黑 素的官能团为酰胺键，无羧基，二者结构不相似，D项错误，选 D。 答案：D 8．有机化合物 A只由 C、H两种元素组成且能使溴水褪色，其产量可以用 来衡量一个国家石油化工业的发展水平，A、B、C、D、E有如图所示的关系， 下列推断不正确的是( )[来源:Zxxk.Com] A．鉴别 A和甲烷可选择酸性高锰酸钾溶液 B．B、D均能与金属钠反应 C．物质 C的结构简式为 CH3CHO[来源:Z+xx+k.Com] D．B＋D―→E的化学方程式为：CH3CH2OH＋ CH3COOH 浓硫酸 △ CH3COOC2H5 解析：由题意知 A为乙烯，则 B为乙醇，C为乙醛，D为乙酸，E为乙酸 乙酯。显然 A、B、C正确；D项中化学方程式漏掉了产物水，故 D错。 答案：D 9．下面是生产生活中的常见有机物的分子式、结构式、结构简 ⑧硬脂酸甘油酯、⑨蛋白质、⑩聚乙烯。有关说法正确的是( ) A．能跟溴的四氯化碳溶液发生加成反应并使之褪色的有①②④⑩ B．投入钠能产生 H2的是⑤⑦⑧⑨ C．属于高分子材料的是⑧⑨⑩ D．含碳量最高、有毒、常温下为液体且点燃时有浓烟的是① 解析：能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应的，说明分子中含有 C===C或 C≡C等不饱和键；能与 Na反应生成 H2的说明分子中含有—OH(或—COOH)； 含碳量最高、有毒的常温下为液体、点燃有浓的黑烟的是苯。 答案：D 10．(2011·厦门模拟)下图是一些常见有机物的转化关系，关于反应①～⑦ 的说法不正确的是( ) A．反应①是加成反应 B．只有反应②是加聚反应[来源:学科网] C．只有反应⑦是取代反应 D．反应④⑤⑥⑦是取代反应 解析：酯化反应和水解反应均为取代反应。 答案：C 二、非选择题(共 50分) 11．(12分)(2010·海南高考，16)有机物 A可作为植物生长调节剂，为便于 使用，通常将其制成化合物 D( )，D在弱酸性条件下会缓慢 释放出 A。合成 D的一种方法及各物质间转化关系如下图所示：[来源:学科网] 请回答下列问题： (1)A的名称是________，A与氯气反应可生成 C，C的名称是________； (2)经测定 E中含有氯元素，且 E可以与乙酸发生酯化反应，则 E的结构简 式为________，由 A直接生成 E的反应类型是________； (3)在弱酸性条件下，D与水反应生成 A的化学方程式为 ____________________________________________________； (4)写出 E的两个同分异构体的结构简式________。 解析：根据 A的特殊用途可知 A为乙烯；结合流程图中的转化关系和条件 可知 B为环氧乙烷( )，又知 E中有氯元素，且能与乙酸发生酯化反 应，推知 E 的结构简式为 ClCH2—CH2OH；根据 A 与 Cl2反应生成 C，可知 C 为 1,2－二氯乙烷(ClCH2－CH2Cl)。由 D 的结构简式可推出 D在酸性条件下水 解生成 A和其他产物的反应方程式。 答案：(1)乙烯 1,2－二氯乙烷 (2)ClCH2CH2OH 加成反应 12．(12分)A、B、C、D、E均为有机化合物，它们之间的关系如图所示(提 示：RCH＝CHR′在酸性高锰酸钾溶液中反应生成 RCOOH和 R′COOH，其中 R和 R′为烷基)。 回答下列问题： (1)直链化合物 A的相对分子质量小于 90，A分子中碳、氢元素的总质量分 数为 0.814，其余为氧元素，则 A的分子式为________； (2)已知 A可以与金属钠作用放出氢气，能使溴的四氯化碳溶液褪色，B与 NaHCO3溶液完全反应，其物质的量之比为 1:2，则在浓硫酸的催化下，B与足 量 的 C2H5OH 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _______________________________________________________， 反 应 类 型 为 __________________ ， A 的 结 构 简 式 是 _______________________________________________。 (3)D的同分异构体中，能与 NaHCO3溶液反应放出 CO2的有________种， 其相应的结构简式是________。 解析：解答第(1)题应注意根据题给信息：化合物 A为直链化合物，相对分 子质量小于 90，可设 A中若含 1个 O，则其相对分子质量为 16 1－0.814 ＝86，若 含 2个 O，则其相对分子质量为 16×2 1－0.814 ＝172>90，与题意不符，故 A中只含 1 个 O，相对分子质量为 86，据此可得 A的分子式为 C5H10O。 解答第(2)题结合题给信息和有机物的衍变关系知A能被KMnO4(H＋)氧化且 能使溴的四氯化碳溶液褪色，故 A分子中含 ；由 C＋C2H5OH 浓 H2SO4 △ D(C4H8O2)＋H2O可知该反应为酯化(取代)反应，则 C为 CH3COOH， 又因为 A为直链化合物且能与金属钠作用放出氢气，所以 A的结构简式为 CH3CH===CHCH2CH2OH，B的结构简式为 。 (3)D为饱和一元酯，其同分异构体能与 NaHCO3溶液反应放出 CO2，说明 D 的 同 分 异 构 体 为 羧 酸 ， 其 结 构 简 式 为 CH3CH2CH2COOH 、 。 答案：(1)C5H10O (2)HOOCCH2COOH ＋ 2C2H5OH 浓硫酸 △ H5C2OOCCH2COOC2H5 ＋ 2H2O 酯化反应或取代反应 CH3CH===CHCH2CH2OH (3)2 CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH 13．(13分)(2011·江苏，17)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下： 回答下列问题： (1)在空气中久置，A由无色转变为棕色，其原因是_______________。 (2)C分子中有 2个含氧官能团，分别为________和________ (填官能团名称)。 (3)写出同时满足下列条件的 C的一种同分异构体的结构简式：________。 ①能与金属钠反应放出 H2；②是萘( )的衍生物，且取代基都在同一 个苯环上；③可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水 解产物分子中有 5种不同化学环境的氢。 (4)若 C不经提纯，产物敌草胺中将混有少量副产物 E(分子式为 C23H18O3)， E是一种酯。E的结构简式为________。 解析：本题是一道基础有机合成题，仅将敌草胺的合成过程列出，着力考 查阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力，也考查了学生对 信息接受和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本 题涉及到有机物性质、有机官能团、同分异构体推理和书写，合成路线流程图 设计与表达，重点考查学生思维的敏捷性和灵活性，对学生的信息获取和加工 能力提出较高要求。 答案：(1)A被空气中的 O2氧化 (2)羟基 醚键 14．(13分)(创新探究)苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料，其合成路线如下： 已知：CH3CHO＋H2――→ 催化剂 CH3CH2OH。 (1)写出 D中官能团的结构式：________；化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是 ________。 (2)下列说法中正确的是________。 A．反应①与③属于取代反应 B．在一定条件下，化合物Ⅰ不能与液溴反应 C．在一定条件下，化合物Ⅰ可以与 CH3COOH反应，其反应类型与③相同 D．在一定条件下，化合物Ⅰ能与酸性 KMnO4溶液反应 (3)反应⑤的化学方程式为________________________ (要求写出反应条 件)。 (4) 写 出 化 合 物 Ⅰ 转 化 为 化 合 物 A 的 化 学 反 应 方 程 式 ： _____________________________________(要求写出反应条件)。 解析： 与 H2发生加成反应得到 (苯甲醇)，苯甲 醇在一定条件下能与液溴反应，能与 CH3COOH发生酯化反应，酯化反应的本 质是取代反应，故(2)的选项 B错误，选项 C和 D正确。 答案：(1)—C≡N 羧基 (2)CD ＋H2O ＋2H2O 专题 15 化学与技术(附参考答案) 一、选择题 1．下列叙述错误的是( ) A．合金材料中可能含有非金属元素 B．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物 C．加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性 D．在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放 解析：合金是两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的，A正确； 光导纤维主要成分是 SiO2，属于无机物，B错误；加热会使蛋白质发生变性，C 正确；在汽车排气管上加装“催化转化器”能将有毒的 CO和 NO转化为无毒的 CO2和 N2，D正确。[来源:学。科。网 Z。X。X。K] 答案：B 2．下列有关肥皂的叙述中错误的是( ) A．肥皂与纯碱的去污原理相同[来源:学科网 ZXXK] B．肥皂可以加速油污在水中的分散 C．肥皂是油脂在碱性条件下水解生成的 D．肥皂主要成分的分子中含有亲油基团和亲水基团 解析：A中纯碱的去污原理是使油污在碱性条件下水解，肥皂去污发生的 是物理变化，其去污原理与肥皂不同；其他均为正确的叙述。 答案：A 3．目前下列工艺过程没有直接使用离子交换技术的是( ) A．硬水的软化 B．电解饱和食盐水制 NaOH C．电渗析淡化海水 D．海水中提取金属Mg 解析：暂时硬水、永久硬水的软化均可用离子交换法；电解饱和食盐水制 NaOH，常用阳离子交换膜电解装置，以防止氯气与阴极的氢氧化钠接触反应； 电渗析淡化海水常用离子交换膜作半透膜；从海水中提取镁的基本流程是：在 海水中先加石灰乳，过滤得氢氧化镁，再加盐酸，通过蒸发得到氯化镁，然后 电解得到镁，不需要离子交换膜。 答案：D 4．(2011·江苏镇江高三一调)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下 列说法不正确的是( ) A．铵态氮肥不能与草木灰混合施用 B．工业上用石灰乳对煤燃烧形成的烟气进行脱硫，最终能制得石膏 C．镁合金的硬度和强度均高于纯镁，工业上采用电解MgCl2饱和溶液制得 镁 D．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料，但工业上不用MgO制镁 解析：铵态氮肥中存在 NH＋ 4，NH ＋ 4发生水解反应 NH＋ 4＋H2O NH3·H2O ＋H＋ ，草木灰的主要成分为 K2CO3，CO2－3 ＋H2O HCO－ 3＋OH－ ，二者的水解 反应相互促进，使 NH3、CO2以气体形式逸出，引起肥效流失，A正确；Ca(OH)2 ＋SO2===CaSO3＋H2O,2CaSO3＋O2===2CaSO4，B 正确；电解饱和 MgCl2溶液 的方程式为MgCl2＋2H2O=====通电 Mg(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑，C错误；由于镁的活 泼性太强，工业上只能用电解熔融MgCl2来制取镁单质，D正确。 答案：C 5．下列有关工业生产的叙述正确的是( ) A．合成氨生产过程中将 NH3液化分离，可加大正反应速率，提高 N2、H2 的转化率 B．硫酸工业中，在接触室安装热交换器是为了利用 SO3转化为 H2SO4时放 出的热量[来源:Z&xx&k.Com] C．炼铁是铁矿石在高温下被氧化的过程 D．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气中的氮氧化物，不仅可以防止有害物质的 排放，还可以生产有用的 NaNO2 解析：N2＋3H2 高温、高压 催化剂 2NH3，将 NH3液化分离，平衡正向移动， 提高了 N2、H2的转化率，但是 c(NH3)降低，v(正)、v(逆)均减小；硫酸工业中 接触室中发生的反应为 2SO2＋O2 催化剂 △ 2SO3，利用该反应放出的热量来 预热 SO2；金属冶炼的实质是 Mn＋＋ne－===M，金属被还原的过程；NO＋NO2 ＋2NaOH===2NaNO2＋H2O，NO、NO2完全被碱液吸收。 答案：D 6．下列关于化工生产原理的几种叙述中，均符合目前工业生产实际情况的 是( ) A．石油是烃的混合物，石油工业中采用干馏的方法把石油分成不同沸点范 围的产物 B．氯气和氢气混合在光照条件下生成氯化氢，再用水吸收生成盐酸 C．二氧化硫在接触室被氧化成三氧化硫，再在吸收塔内被水吸收制成浓硫 酸 D．合成氨工业中，由于氨易液化，N2、H2循环使用，所以总体来说氨的 产率很高 解析：A项干馏错，应为蒸馏；B项混合光照会爆炸；C项用浓 H2SO4吸 收，而不是用水。 答案：D 7．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是 ( ) A．十一国庆燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩 B．加热能杀死甲型 H1N1流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性 C．太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置 D．废旧电池应集中回收，并填埋处理 解析：废旧电池填埋会污染地下水和土壤。 答案：D 8．合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应，合成氨工业的工艺流 程如下： 下列关于合成氨工业的说法中不正确的是( ) A．混合气进行循环利用遵循绿色化学思想 B．合成氨反应需在低温下进行 C．对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率 D．原料气之一的氢气可由天然气和水反应制得 解析：合成氨反应虽是放热反应，但是温度低时，反应速率太慢，适宜温 度需在 500℃左右，且该温度下催化剂的活性最大。 答案：B 二、非选择题(共 60分) 9．(12分)(2010·山东理综，31)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。 (1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成，反应有大量热放出，为防止温度过高， 应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛，且反应釜应装有________装置。 (2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英砂、________和石灰石(或 长 石 ) 高 温 熔 融 而 成 ， 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _______ __________________________________________________________。 (3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是______。玻璃钢具有______等优异性能(写出 两点即可)。 (4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是____。 A．深埋 B．粉碎后用作树脂填料 C．用作燃料 D．用有机溶剂将其溶解，回收树脂 解析：(4)热固性酚醛塑料不易降解，热固性酚醛塑料是体型高分子化合物， 不易溶于一般有机溶剂，A、D错误，所以只有 B正确。 答案：(1)缓慢 冷却 (2)纯碱 SiO2＋Na2CO3=====高温 Na2SiO3＋CO2↑ SiO2＋CaCO3=====高温 CaSiO3＋CO2↑ (3)增强作用(或骨架作用) 密度小、强度高、抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好等 (4)B 10．(12分)(2011·广东 A卷，32)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金 属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢 材镀铝。工艺流程如下： (注：NaCl熔点为 801℃；AlCl3在 181℃升华) (1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝 发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①________和②________。 (2)将 Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成 分除 Cl2外还含有________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮 渣中肯定存在________。 (3)在用废碱液处理气体 A的过程中，所发生反应的离子方程式为________。 (4)镀铝电解池中，金属铝为________极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素 主 要 以 AlCl － 4 和 Al2Cl － 7 形 式 存 在 ， 铝 电 极 的 主 要 电 极 反 应 式 为 ______________________________________________。 (5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 _____________________________________________。 答案：(1)①2Al＋Fe2O3=====高温 Al2O3＋2Fe ②4Al＋3SiO2=====高温 3Si＋2Al2O3 (2)HCl、AlCl3 NaCl (3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－ ＋H2O H＋ ＋OH－ ===H2O (4)阳极 Al－3e－＋7AlCl－4 ===4Al2Cl－7 (5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入 内部 ，起到防腐保护作用 11．(12分)(2011·辽宁大连模拟，27)海水是人类的资源宝库，若把海水淡化 和化工生产结合起来，既可解决淡水资源缺乏的问题，又可充分利用海洋资源。 而以海水为主要原料的海洋化学工业，又被称为“蓝色化工”。氯碱工业是“蓝 色化工”重要的组成部分，其化学反应原理是电解饱和食盐水。 (1)氯碱工业的主要产品是氯气和烧碱，产品中氯气与烧碱的质量比(k)的理 论值为________(要求有计算表达式和计算结果)。 (2)如图所示是氯碱工业的关键设备——离子隔膜电解槽，该电解槽的特点 是用隔膜将槽分隔为左右两室，隔膜能够阻止一些物质从中通过，也能允许一 些物质从中通过。 ①选用的隔膜应具有的特点是允许________通过，而不允许________通过。 ②图中 X是________(填化学式)。 ③电解槽右室的电极反应式为_________________________。 (3)氯碱工业需要消耗大量的电能，用燃料电池产生的电能满足电解时所需 的电能，是“蓝色化工”的又一重要选择。一般可选用近海大量的天然气资源 来满足燃料电池所需要的燃气。有一种燃料电池，其燃气为天然气(以甲烷表示)， 电解液是 KOH溶液，在表面用大量海绵状的金属铂作电极，组成燃料电池。 ① 写 出 该 燃 料 电 池 负 极 的 电 极 反 应 式 ： ____________________ ________________。 ②若要生产 4 t NaOH，则理论上需要消耗天然气的体积为________L(标准 状况下)。 解析：(1)电解饱和食盐水的化学反应方程式为 2NaCl＋2H2O =====电解 2NaOH ＋H2↑＋Cl2↑，反应方程式中 Cl2和 NaOH的化学计量数之比为 1:2，所以，k ＝Mr(Cl2)/[2Mr(NaOH)]＝71/80＝ 1 1.13 (或 0.89)。 (2)分析电解池的结构可知，离子隔膜需要阻隔气体和阴离子，所以，应该 选用阳离子交换膜，只允许阳离子通过，而阴离子及气体则不能通过。 (3)①负极的电极反应为 CH4－8e－ ＋10OH－===CO2－3 ＋7H2O；②生产 4 t NaOH 时，转移电子的物质的量为 4×106g/(40g·mol－1)＝1×105mol，需要 CH4 的物质的量为 1×105mol/8＝1.25×104 mol，在标准状况下 CH4 的体积为 2.8×105L。 答案：(1)k＝Mr(Cl2)/[2Mr(NaOH)]＝71/80＝ 1 1.13 (或 0.89) (2)①阳离子 阴离子及气体 ②Cl2 ③2H2O－2e－===H2↑＋2OH－ (3)①CH4－8e－＋10OH－===CO2－3 ＋7H2O ②2.8×105 12．(12分)现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源及石化工业、高 科技等领域有广泛的应用。某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石 (SiO2)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从 水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜 的重要工艺手段。 已知：①Cu＋ 在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应；②当矿石中 三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；③反萃取后的水 层 2是硫酸铜溶液。 回答下列问题： (1)矿石用稀硫酸处理过程中 Cu2O 发生反应的离子方程式为 __ ______________________________________________________。 (2)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层 1不能继续循环使用，但可分离出一种 重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是________。若水层 1暴露在空气中一段 时间后，可以得到另一种重要的硫酸盐，写出水层 1暴露在空气中发生反应的 离 子 方 程 式 ： _________ _______ ________________________________________________________。 (3)写出电解过程中阳极(惰性电极)发生反应的电极反应式 _______________________________________________________。 (4)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是________________ ___________________________________________________。 解析：(1)由题意 Cu＋ 发生自身氧化还原反应生成 Cu2＋与 Cu，所以离子方程 式为 Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。[来源:Z|xx|k.Com] (2)加稀硫酸浸取时，Cu2O反应生成的 Cu将 Fe3＋还原为 Fe2＋，所以分离出 的硫酸盐晶体为 FeSO4·7H2O，暴露在空气中会生成 Fe2(SO4)3。 (3)因水层 2是CuSO4溶液，所以阳极放电的离子是OH－ ，电极反应式为 4OH － －4e－===O2↑＋2H2O，则反萃取剂的主要成分为 H2SO4。 答案：(1)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O (2)FeSO4·7H2O 4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O (3)4OH－ －4e－===O2↑＋2H2O (4)H2SO4 13．(12分)(2010·浙江自选模块，16)火山喷发所能产生的硫磺可用于生产重 要的化工原料硫酸。某企业用下图所示的工艺流程生产硫酸： [来源:学科网] 请回答下列问题： (1)为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装________(填设备名称)。吸 收塔中填充有许多瓷管，其作用是________。 (2)为使硫磺充分燃烧，经流量计 1通入燃烧室的氧气过量 50%。为提高 SO2 转化率，经流量计 2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的 2.5 倍，则生产过程中流经流量计 1和流量计 2的空气体积比应为________。假设 接触室中 SO2 的转化率为 95%b 管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为 ________。(空气中氧气的体积分数按 0.2计)，该尾气的处理方法是________。 (3)与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是_______ _(可多选)。 A．耗氧量减少 B．二氧化硫的转化率提高 C．产生的废渣减少 D．不需要使用催化剂 (4)硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面________(可多选)。 A．橡胶的硫化 B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成 C．铅蓄电池的生产 D．过磷酸钙的制备 (5)矿物燃料的燃烧是产生大气中 SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量 的石灰石，可有效减少煤燃烧时 SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学 方程式________。 解析：(1)接触室安装热交换器，目的就是充分利用热量；在吸收塔中填充 瓷管可增大 SO3与浓硫酸接触面积，有利于 SO3的吸收。 (2)设燃烧 1 mol硫，则需通入 O2的物质的量为 1.5 mol(过量 50%)。流经流 量计 1的空气为 1.5 mol/0.2＝7.5 mol；在接触室中，1 mol SO2反应，则消耗 n(O2) ＝0.5 mol，流经流量计 2的空气为 0.5 mol×2.5/0.2＝6.25 mol，所以二者之比为 1.2 1。 由化学反应 2SO2＋O2 2SO3可知，SO2的反应的物质的量为 1 mol×95% ＝0.95 mol，SO2剩余的物质的量为 0.05 mol，则最后流经 b的气体的成分分别 为 SO2和空气，空气来源于净化室和流量计 2。 从净化室内流出的空气的物质的量为 7.5 mol－1 mol＝6.5 mol，从流量计 2 流出的空气为 6.25 mol－1 mol×95%× 1 2 ＝5.775 mol，故 SO2%＝ nSO2 nSO2＋n空气 ×100%＝ 0.05 mol 0.05 mol＋6.5 mol＋5.775 mol ×100% ＝ 0.05 mol 12.325 mol ×100%＝0.4%。 (3)与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，因合理地改变了通入氧气的途径， 因此大大减少了氧气的用量，同时由于增加了瓷管，故废气量也减少了。故答 案选 A、C。 (4)A项，只是橡胶与硫发生了化学反应，由线型变成了体型。其他各项， 分别用到了硫酸。 (5)首先石灰石的高温煅烧分解 CaCO3=====高温 CaO＋CO2↑，S＋O2=====点燃 SO2， 后 CaO＋SO2=====△ CaSO3，最后发生反应：2CaSO3＋O2=====△ 2CaSO4，也可用 总反应式：2SO2＋2CaO＋O2=====△ 2CaSO4。 答案：(1)热交换器 增加 SO3与浓硫酸的接触面，有利于 SO3的吸收 (2)1.2 1 0.004 用氨水吸收 (3)AC (4)BCD (5)CaCO3=====高温 CaO＋CO2↑、2SO2＋2CaO＋O2=====△ 2CaSO4(或 2SO2＋ 2CaCO3＋O2=====△ 2CaSO4＋2CO2) 专题 16 物质结构与性质(附参考答案) 一、选择题(每小题 5分，共 45分) 1．下列有关电负性的说法中正确的是( ) A．主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大 B．在元素周期表中，元素电负性从左到右越来越大[来源:学科网 ZXXK] C．金属元素电负性一定小于非金属元素电负性 D．在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价 解析：本题考查了电负性的有关应用。主族元素原子的电离能、电负性变 化趋势基本相同，但电离能有特例，如电负性：O>N，但第一电离能：N>O，A 错误。B、C选项没有考虑过渡元素的情况。 答案：D 2．下列说法中正确的是( ) A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 B．元素周期表中的第ⅠA族(除 H外)和第ⅦA族元素的原子间不能形成共 价键 C．水分子可表示为 HO—H，分子中键角为 180° D．H—O键键能为 463 kJ·mol－1，即 18gH2O分解成 H2和 O2时，消耗能量 为 2×463 kJ 解析：分子中键能越大，键长越短，分子越稳定，选项 A错误；元素周期 表中的ⅠA族(除 H外)是活泼金属，ⅦA族元素是活泼非金属，它们形成的化合 物中是离子键而不是共价键，选项 B正确；水分子中键角为 105°，选项 C错误； 18 g H2O分解成氢原子和氧原子时消耗能量为 2×463 kJ，选项 D错误。 答案：B 3．下列化学用语表示正确的是( ) A．甲基的电子式： B．氮原子的轨道表示式： C．氯离子的最外层电子排布：3s23p6 D．硫离子的结构示意图： 解析：—CH3是 CH4失去一个 H原子剩余的部分，其电子式为 ；根 据洪特规则，电子应优先占据原子轨道，且自旋方向相同，N的轨道排布式为 ，故 B不正确；Cl－最外层达到 8e－稳定结构，C正确； S2－核内有 16个质子，且带正电荷，结构示意图为 。 答案：C 4．航天员专用水必须是健康的，必须保存原水中对人体有益的矿物质和微 量元素，应选择 pH呈弱碱性、小分子团的健康水。由解放军总装备部军事医学 研究所研制的小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用率高、在人体 内储留时间长、排放量少的特点。下列关于小分子团水的说法正确的是( ) A．水分子的化学性质改变了 B．水分子中氧氢键键长缩短了 C．水分子间作用力减小了 D．水分子间结构、物理性质改变了 解析：小分子团水的特点，说明水分子间的氢键发生了变化，随之物理性 质也发生了变化，化学性质并没有改变，形成小分子团作用力增大，但 O—H 键键长未变。 答案：D 5．(2010·浙江理综，8)有 X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中 X、Y、 Z、W同周期，Z、M同主族；X＋ 与M2－具有相同的电子层结构；离子半径： Z2－>W－ ；Y的单质晶体熔点高，硬度大，是一种重要的半导体材料。 下列说法中，正确的是( ) A．X、M两种元素只能形成 X2M型化合物 B．由于W、Z、M元素的氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次 降低 C．元素 Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体 D．元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂 解析：由 Y的单质晶体熔点高，硬度大，是一种重要的半导体材料可知 Y 为 Si元素，由 X、Y、Z、W同周期，X＋ 与M2－具有相同的电子层结构可知 X 为 Na元素，M为 O元素，Z为 S元素，再结合离子半径：Z2－>W－ ，可知W为 Cl元素。Na和 O可形成 Na2O和 Na2O2，A不正确；B中水分子之间存在氢键， 故水的沸点最高；Si单质是原子晶体，S单质和 Cl2都是分子晶体，C项不正确； O3和 Cl2常用于水处理中的消毒剂。 答案：D 6．(双选)(2010·海南化学，19－Ⅰ)下列描述中正确的是( ) A．CS2为 V形的极性分子 B．ClO － 3的空间构型为平面三角形 C．SF6中有 6对完全相同的成键电子对 D．SiF4和 SO 2－3 的中心原子均为 sp3杂化 解析：CS2与 CO2的构型相同，为直线形，A错误；中心原子 Cl有一对孤 对电子，所以为三角锥形，B错误；S原子最外层有 6 个电子，正好与 6 个 F 原子形成 6个共价键，C正确；SiF4中 Si有 4个σ键，SO 2－3 中 S原子形成 3个σ 键和一对孤对电子，所以 Si、S均是 sp3杂化，D正确。 答案：CD 7．有关晶体的下列说法中正确的是( ) A．分子晶体中分子间作用力越大，分子越稳定 B．原子晶体中共价键越强，熔点越高 C．冰熔化时水分子中共价键发生断裂 D．氯化钠熔化时离子键未被破坏 解析：分子的稳定性由分子的结构决定，分子晶体中分子间作用力越大， 则分子晶体的熔、沸点越高，分子内共价键键能越大，则分子越稳定；冰中水 分子间存在氢键，冰熔化时断裂了氢键；NaCl 中 Na＋ 、Cl－之间存在离子键， NaCl熔化成 Na＋、Cl－时一定破坏了离子键。 答案：B 8．(2010·安徽安庆联考)下列各晶体熔、沸点高低的比较，正确的是( ) A．硅>金刚石>金刚砂 B．CsCl>KCl>NaCl C．SiO2>CO2>Hg D．H2O>NH3>H2 解析：A中都是原子晶体，由于共价键键能：C—C> C—Si >Si—Si，所以 沸点：金刚石>金刚砂>硅；B中都是离子晶体，由于离子半径：Cs＋>K＋>Na＋， 所以沸点：CsCl查看更多