技能強化專練(十一)　非金屬單質(zhì)及其重要化合物1．我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機藥物335種，其中“強水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛?！边@里的“強水”是指(　　)A．氨水　　　　　　B．硝酸 C．醋  D．鹵水解析：根據(jù)題意，“強水”能溶解大多數(shù)金屬和礦物，所以為硝酸。答案：B2．一定條件下，一種反應(yīng)物過量，另一種反應(yīng)物仍不能完全反應(yīng)的是(　　)A．過量的氫氣與氮氣B．過量的濃鹽酸與二氧化錳C．過量的銅與濃硝酸D．過量的鋅與18 mol·L－1硫酸解析：A項，H2和N2制備NH3是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物始終不能消耗完；B項，可以加入過量的濃鹽酸，使二氧化錳徹底反應(yīng)完全；C項，濃硝酸與銅開始反應(yīng)產(chǎn)生NO2，隨著反應(yīng)進行，濃硝酸變稀，再與銅反應(yīng)產(chǎn)生NO；D項，18 mol·L－1的濃硫酸與鋅開始反應(yīng)產(chǎn)生SO2，隨著反應(yīng)進行，濃硫酸變稀，再與鋅反應(yīng)產(chǎn)生H2。故選A。答案：A3．下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都能發(fā)生分解B．Fe(OH)3膠體無色、透明，能產(chǎn)生丁達爾現(xiàn)象C．H2、SO2、CO2三種氣體都可用濃H2SO4干燥D．SiO2既能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)又能和氫氟酸反應(yīng)，所以是兩性氧化物解析：A項，Na2CO3固體在酒精燈加熱條件下，不分解，錯誤；B項，F(xiàn)e(OH)3膠體呈紅褐色，錯誤；C項，H2、SO2、CO2三種氣體都可用濃硫酸干燥，正確；D項，由于SiO2與氫氟酸反應(yīng)不能生成鹽，所以SiO2是酸性氧化物而不是堿性氧化物，錯誤。答案：C4．從淡化海水中提取溴的流程如下：下列有關(guān)說法不正確的是(　　)A．X試劑可用飽和Na2SO3溶液B．步驟Ⅰ的離子方程式：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C．工業(yè)上每獲得1 mol Br2，需要消耗Cl2 44.8 LD．步驟Ⅳ包含萃取、分液和蒸餾答案：C5．在通風櫥中進行下列實驗：步驟現(xiàn)象Fe表面產(chǎn)生大量無色氣泡，液面上方變?yōu)榧t棕色Fe表面產(chǎn)生少量紅棕色氣泡后，迅速停止Fe、Cu接觸后，其表面均產(chǎn)生紅棕色氣泡下列說法不正確的是(　　)A．Ⅰ中氣體由無色變?yōu)榧t棕色的化學方程式：2NO＋O2===2NO2B．Ⅱ中的現(xiàn)象說明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe進一步反應(yīng)C．針對Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象，說明稀HNO3的氧化性強于濃HNO3D．針對Ⅲ中的現(xiàn)象，在Fe、Cu之間連接電流計，可判斷Fe是否被氧化解析：實驗Ⅰ表明鐵與稀硝酸能發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生NO，無色的NO氣體遇到空氣，會立即與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2，故A正確。常溫下，鐵放入濃硝酸中會發(fā)生鈍化，即鐵表面迅速生成一層致密氧化膜，從而阻止?jié)庀跛崤c內(nèi)層的鐵繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，因此，濃硝酸不能繼續(xù)反應(yīng)，不能說明濃硝酸的氧化性比稀硝酸弱，故B正確，C錯誤。Ⅲ中現(xiàn)象可能的原因有兩種：原因1: 鐵、銅相連構(gòu)成原電池，因鐵比銅活潑，鐵做負極，鐵失去的電子轉(zhuǎn)移到銅表面，硝酸根在銅表面得電子，產(chǎn)生紅棕色氣體。原因2：因為銅也能和濃硝酸反應(yīng)，鐵表面有致密的氧化膜，鐵、銅相連構(gòu)成原電池時，銅做負極，失電子，硝酸根在鐵表面得電子，產(chǎn)生紅棕色氣體。因此，必須連接電流計，根據(jù)電流方向來確定鐵是不是做負極被氧化，故D正確。答案：C6．《Inorganic Syntheses(無機合成)》一書中，有一如圖所示的裝置，用以制備某種干燥的純凈氣體。該裝置中所裝的藥品正確的是(　　)A．a(chǎn)中裝濃鹽酸，b中裝濃硫酸B．a(chǎn)中裝濃硫酸，b中裝濃鹽酸C．a(chǎn)中裝氫氧化鈉溶液，b中裝濃氨水D．a(chǎn)中裝濃氨水，b中裝氫氧化鈉濃溶液解析：A項，a中裝濃鹽酸，b中裝濃硫酸，濃鹽酸滴入到濃硫酸中，利用濃硫酸的吸水性使HCl逸出，故A正確；B項，a中裝濃硫酸，b中裝濃鹽酸，濃硫酸滴入濃鹽酸中會放熱，HCl揮發(fā)，但是得到的氣體沒有被干燥，不能得到干燥的純凈氣體，故B錯誤；C項，a中裝氫氧化鈉溶液，b中裝濃氨水，把氫氧化鈉濃溶液滴到濃氨水中生成的氨氣較少，而且沒有被干燥，故C錯誤；D項，a中裝濃氨水，b中裝氫氧化鈉濃溶液，把濃氨水滴到氫氧化鈉濃溶液中能生成氨氣，但是氨氣沒有被干燥，故D錯誤。故選A。答案：A7．為落實“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計了如下流程：　下列說法不正確的是(　　)A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3B．X可以是空氣，且需過量C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD．處理含NH廢水時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：NH＋NO===N2↑＋2H2O解析：工業(yè)廢氣中的CO2、SO2與石灰乳反應(yīng)生成更難溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A項正確；氣體1中含有NO、CO和N2，若用過量空氣，則NO被全部氧化為NO2，NO2與NaOH反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2，與流程圖中NaNO2不符，故通入的空氣不能過量，NO2與NO氣體按照11混合與NaOH完全反應(yīng)生成NaNO2，B項錯誤；氣體2只含有N2和CO，N2無毒，故捕獲劑捕獲的氣體主要為CO，C項正確；NaNO2具有氧化性，NH具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成無污染的N2，D項正確。答案：B8．煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液，并用于煙氣脫硫研究。(1)酸浸時反應(yīng)的化學方程式為________________________；濾渣Ⅰ的主要成分為________(填化學式)。(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6－2x。濾渣Ⅱ的主要成分為______________________(填化學式)；若溶液的pH偏高，將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是____________________________(用離子方程式表示)。解析：(1)酸浸時能與H2SO4反應(yīng)的是Al2O3，H2SO4與Al2O3反應(yīng)生成鹽和水，SiO2不和H2SO4反應(yīng)，成為濾渣。(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反應(yīng)生成CaSO4；如果pH偏高，一部分Al3＋會轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，離子方程式為3CaCO3＋2Al3＋＋3SO＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。答案：(1)Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O　SiO2(2)CaSO4　3CaCO3＋2Al3＋＋3SO＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。9．NaClO2的漂白能力是漂白粉的4～5倍。NaClO2廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等。工業(yè)上生產(chǎn)NaClO2的工藝流程如下：(1)ClO2發(fā)生器中的反應(yīng)為2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。實際工業(yè)生產(chǎn)中可用硫黃、濃硫酸代替反應(yīng)原料中的SO2，其原因是________________________________________________________________________(用化學方程式表示)。(2)反應(yīng)結(jié)束后，向ClO2發(fā)生器中通入一定量空氣的目的是________________________________________________________________________。(3)吸收器中生成NaClO2的離子方程式為__________________________，其中反應(yīng)溫度不能高于5℃可能的原因為________________________________________________________________________。解析：(1)因為濃硫酸和硫黃反應(yīng)產(chǎn)生SO2，反應(yīng)的化學方程式為S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O。(2)通入一定量的空氣后，能將生成的ClO2全部吹出后被吸收。(3)在吸收器中通入了ClO2氣體，加入了雙氧水和NaOH溶液，故發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O；溫度過高時，參加反應(yīng)的H2O2易分解，易造成ClO2的利用率降低。答案：(1)S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O(2)驅(qū)趕出ClO2，確保其被充分吸收(3)2ClO2＋2OH－＋H2O2===2ClO＋O2＋2H2O提高ClO2的利用率(或防止H2O2分解)10．[2018·江蘇卷]NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護的重要課題。(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學方程式如下：2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－13HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1反應(yīng)3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)的ΔH＝________ kJ·mol－1。(2)用稀硝酸吸收NOx，得到HNO3和HNO2的混合溶液，電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式：______________________。(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學方程式：______________________。(4)在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中，當生成1 mol N2時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol。②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體，勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見圖1)。 反應(yīng)相同時間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如圖2所示，在50～250 ℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高，NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是________________________________________________________________________；當反應(yīng)溫度高于380 ℃時，NOx的去除率迅速下降的原因可能是______________________。解析：(1)①2NO2(g)＋H2O(l)===HNO3(aq)＋HNO2(aq)　ΔH＝－116.1 kJ·mol－1，②3HNO2(aq)===HNO3(aq)＋2NO(g)＋H2O(l)　ΔH＝75.9 kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律，(①×3＋②)/2得：3NO2(g)＋H2O(l)===2HNO3(aq)＋NO(g)　ΔH＝－136.2 kJ·mol－1。(2)電解時陽極HNO2失去電子生成HNO3，同時消耗水，得到較濃的硝酸，電極反應(yīng)式為：HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO。(3)根據(jù)題給反應(yīng)物HNO2、(NH2)2CO，生成物N2、CO2，結(jié)合質(zhì)量守恒和化合價升降法配平化學方程式得：2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O。(4)①反應(yīng)時NH3中N由－3價升高到0價，NO2中N由＋4階降低到0價，反應(yīng)為6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，則生成1 mol N2，轉(zhuǎn)移電子  mol。②迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高而增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大；溫度高于380℃，催化劑活性下降，且NH3與O2反應(yīng)生成了NO。答案：(1)－136.2(2)HNO2－2e－＋H2O===3H＋＋NO(3)2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O(4)①②迅速上升段是催化劑活性隨溫度升高增大與溫度升高共同使NOx去除反應(yīng)速率迅速增大；上升緩慢段主要是溫度升高引起的NOx去除反應(yīng)速率增大　催化劑活性下降；NH3與O2反應(yīng)生成了NO

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