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标题 2014年高考“非金属及其化合物”试题解析
范文 师殿峰



1.考查非金属及其化合物的性质
例1（江苏化学卷）下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是（ ）。
物质组别甲乙丙
AAlHClNaOH
B NH3O2 HNO3
CSiO2NaOHHF
DSO2Ca（OH）2NaHCO3
解析Al与盐酸和NaOH溶液均能反应，盐酸与NaOH溶液也能反应；NH3与O2和HNO3均能反应（NH3与O2反应生成NO和水），但O2与HNO3不反应；SiO2与NaOH溶液和HF均能反应，NaOH溶液与HF也能反应；SO2与Ca（OH）2溶液和NaHCO3溶液均能反应，Ca（OH）2溶液与NaHCO3溶液也能反应；则只有B项符合题意。故答案为B。
例2（海南化学卷）下列关于物质应用的说法错误的是（ ）。
A.玻璃容器可长期盛放各种酸 B.纯碱可用于清洗油污
C.浓氨水可检验氯气管道漏气 D.Na2S可除去污水中的Cu2+
解析玻璃容器可长期盛放不能与玻璃反应的酸，但由于氢氟酸能腐蚀玻璃，则不能盛放氢氟酸，A项错误；纯碱溶液显碱性（水解使溶液显碱性），可用于清洗油污（能促进油脂的水解），B项正确；浓氨水挥发出的氨气能够与氯气反应先生成氮气和氯化氢（2NH3+3Cl2N2+6HCl），然后HCl与NH3反应可产生白烟（NH3+HClNH4Cl），则浓氨水可检验氯气管道漏气，C项正确；Na2S电离出的S2-与污水中的Cu2+反应生成CuS沉淀，则Na2S可除去污水中的Cu2+，D项正确。故答案为A。
2.考查非金属化合物的性质
例3（天津理综卷，节选）P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是 。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
解析浓硫酸是酸性干燥剂，且具有强氧化性，不能干燥NH3和HI，能够干燥SO2和CO2；P2O5也是酸性干燥剂，能够干燥HI，不能干燥NH3。故答案为b。
3.考查物质的成分与应用
例4（海南化学卷）化学与日常生活密切相关，下列说法错误的是（ ）。
A.碘酒是指单质碘的乙醇溶液 B.84消毒液的有效成分是NaClO
C.浓硫酸可刻蚀石英制艺术品
D.装饰材料释放的甲醛会造成污染
解析碘酒是指单质碘的酒精溶液，酒精是乙醇的俗称，A项正确；84消毒液是Cl2与NaOH溶液反应得到的，其有效成分是NaClO，B项正确；浓硫酸与石英（二氧化硅）不反应，浓硫酸不能刻蚀石英制艺术品（氢氟酸可刻蚀石英制艺术品），C项错误；甲醛是有毒气体（甲醛会造成人体一些不适，使人的免疫能力下降），因此装饰材料释放的甲醛会造成污染，D项正确。故答案为C。
例5（海南化学卷）下列关于物质应用和组成的说法正确的是（ ）。
A.P2O5可用于干燥Cl2和NH3
B.“可燃冰”主要成分是甲烷和水
C.CCl4可用于鉴别溴水和碘水
D.Si和SiO2都用于制造光导纤维
解析P2O5是酸性干燥剂，可用于干燥Cl2，但P2O5能够与碱性气体NH3发生反应而不能干燥NH3，A项错误；“可燃冰”是甲烷的水化物，其主要成分是甲烷和水，B项正确；溴单质和碘单质在有机溶剂CCl4中的溶解度较大（其溶液的颜色不同），而在水中的溶解度较小，且CCl4的密度比水大，分别向溴水和碘水中加入CCl4、振荡、静置，下层是紫色的碘的CCl4溶液或橙色的溴的CCl4溶液，则CCl4可用于鉴别溴水和碘水，C项正确；Si用于制半导体材料，SiO2用于制造光导纤维，D项错误。故答案为B、C。
4.考查氯水的性质与成分
例6（江苏化学卷）在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是（ ）。
A.氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
解析氯气是黄绿色气体，氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2（氯水的颜色是氯气分子表现出来的），A项正确；向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，白色沉淀是AgCl，说明氯水中含有Cl-，B项正确；向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生（产生的气体是CO2），说明氯水中含有H+，C项正确；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明有氯化铁生成，由于氯气也能把FeCl2氧化成FeCl3，则不能说明氯水中含有HClO，D项错误。故答案为D。
5.考查常见气体的实验室制法
例7（上海化学卷）图1是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是（ ）。
选项X收集气体Y
A 碱石灰氯化氢水
B 碱石灰氨气水
C 氯化钙二氧化硫氢氧化钠
D 氯化钙一氧化氮氢氧化钠
解析氯化氢是酸性气体，不能用碱石
图1
灰干燥，A项错误；氨气的密度比空气小，用如图收集应该是“短进长出”（用向下排空气法收集），B项错误；二氧化硫是酸性气体，能用氯化钙干燥，且二氧化硫的密度比空气大，用向上排空气法收集，尾气用氢氧化钠溶液吸收，C项正确；一氧化氮极易与空气中的氧气反应生成二氧化氮，不能用排空气法收集，D项错误。故答案为C。
6.考查常见阴离子的推断
例8（上海化学卷）某未知溶液可能含Cl-、CO2-3、Na+、SO2-4、Al3+。将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红。取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。下列判断合理的是（ ）。
A.一定有Cl-B.一定有SO2-4
C.一定没有Al3+ D.一定没有CO2-3
解析因将溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸变红，说明溶液显酸性，则一定没有CO2-3。取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则一定有SO2-4；在其上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，则白色沉淀是氯化银，但由于加入了氯化钡溶液而引入了Cl-，则不能确定原溶液中是否含有Cl-。根据电中性原理可知，Na+和Al3+至少有一种。故答案为B、D。
7.以非金属或其化合物的性质为素材，考查化学方程式的书写
例9（上海化学卷，节选）硫在自然界中以游离态和多种化合态形成出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。完成下列填空：
（1）硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下，H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式 。
（2）石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法（除空气外，不使用其他原料），以化学方程式表示： 、 。
解析 （1）根据题给反应物和生成物（注意H2SO4是反应物之一），用化合价升降法可写出其化学方程式为5H2S+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O。
（2）方法一：SO2与H2S反应可生成单质硫，而H2S完全燃烧可产生SO2，其化学方程式为2H2S+3O
2点燃2SO2+2H2O，2H2S+SO23S+2H2O。方法二：H2S不完全燃烧可产生单质硫，H2S受热分解也生成单质硫，其化学方程式为：
2H2S+O2点燃2S+2H2O，H2S△S+H2O。
故答案为：（1）5H2S+2KMnO4+3H2SO4
K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O；
（2）2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O，2H2S+SO23S+2H2O；2H2S+O2点燃2S+2H2O，H2S△S+H2。
例10（北京理综卷，节选）NH3经一系列反应可以得到HNO3，如图2所示。
图2
（1）I中，NH3 和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是 。
（2）N2O4与O2、H2O化合的化学方程式是 。
解析（1）NH3 和O2在催化剂作用下反应生成NO和H2O，其化学方程式为：
4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O
（2）N2O4与O2、H2O化合生成HNO3，其化学方程式为2N2O4+O2+2H2O4HNO3。
故答案为：（1）4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O；（2）2N2O4+O2+2H2O4HNO3。
8.以非金属及其化合物的离子的性质为素材，考查离子能否大量共存的判断
例11（山东理综卷）下列有关溶液组成的描述合理的是（ ）。
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH+4、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO2-4、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO-3
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO2-4
解析A组的Al3+与S2-能够发生双水解反应而不能大量共存；在酸性溶液中B组的ClO-能将I-氧化而不能大量共存；弱碱性溶液中C组的四种离子彼此不反应而能够大量共存；在中性溶液中D组的Fe3+能够发生强烈的水解生成Fe（OH）3沉淀而不能大量共存。故答案为C项。
例12（2014年广东理综卷）水溶液中能大量共存的一组离子是（ ）。
A.Na+、Ca2+、Cl-、SO2-4
B.Fe2+、H+ 、SO2-3、ClO-
C.Mg2+、NH+4、Cl-、SO2-4 D.K+、Fe3+、NO-3、SCN-
解析A组中的Ca2+与SO2-4能够生成微溶物CaSO4而不能大量共存；B组中的Fe2+、SO2-3在H+存在下能够被ClO-氧化（且H+能够与ClO-结合生成HClO，H+能够与SO2-3反应）而不能大量共存；C组离子彼此不反应而能够大量共存；D组中的Fe3+与SCN-能够发生络合反应而不能大量共存。故答案为C。
9.以非金属及其化合物的性质为素材，考查离子方程式正误的判断
例13（四川理综卷）能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）。
A.Cl2通入NaOH溶液：
Cl2+OH-Cl-+ClO-+H2O
B.NaHCO3溶液中加入稀HCl：
CO2-3+2H+CO2↑+H2O
C.AlCl3溶液中加入过量稀氨水：
Al3++4NH3·H2OAlO-2+4NH+4+2H2O
D.Cu溶于稀HNO3：
3Cu+8H++2NO-3
3Cu2++2NO↑+4H2O
解析A项错在质量不守恒和电荷不守恒，其正确的离子方程式为Cl2+2OHˉCl-+
ClO-+H2O；B项错在将难电离的弱酸的酸式酸根离子写成离子形成，其正确的离子方程式为HCO-3+H+CO2↑+H2O；C项错在产物不符合客观事实，产物有Al（OH）3沉淀生成（氢氧化铝不溶于氨水），其正确的离子方程式为Al3++3NH3·H2O Al（OH）3↓+3NH+4；而D项符合离子方程式的书写原则。故答案为D。
10.以非金属及其化合物的性质为素材，考查物质的鉴别
例14 （重庆理综卷）下列实验可实现鉴别目的是（ ）。
A.用KOH溶液鉴别SO3（g）和SO2
B.用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2（g）和NO2、
C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
解析SO3（g）和SO2均能与KOH溶液反应，且均没有明显现象产生，则用KOH溶液不能鉴别SO3（g）和SO2；Br2（g）和NO2均具有氧化性，均能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝，则用湿润的碘化钾淀粉试纸不能鉴别Br2（g）和NO2；CO2与NaAlO2溶液反应能够产生白色沉淀，CO2与CH3COONa溶液不反应（将CO2通入CH3COONa溶液无明显现象产生），用CO2能鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液；BaCl2溶液与AgNO3溶液和K2SO4溶液反应均产生白色沉淀（分别生成AgCl和BaSO4），则用BaCl2溶液不能鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液。故答案为C。
11.以非金属及其化合物的性质为素材，考查物质的除杂
例15（海南化学卷）下列除杂操作可行的是（ ）。
A.通过浓硫酸除去HCl中的H2O
B.通过灼热的CuO除去H2中的CO
C.通过灼热的镁粉除去N2中的O2
D.通过水除去CO中的CO2
解析浓硫酸具有吸水性，且与HCl不反应，通过浓硫酸可除去HCl中的H2O，A项正确；H2和CO都能与灼热的CuO反应，将其通过灼热的CuO把H2也除掉了（而转化为CO2和水蒸气），B项错误；灼热的镁粉与N2和O2都能反应，将其通过灼热的镁粉把N2也除掉了，C项错误；CO2在水中的溶解度很小，通过水不能除去CO中的CO2，D项错误。故答案为 A。
12.以氯气的制取和回收氯化锰的实验为素材，考查实验方案的评价
例16（江苏化学卷）图3装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是（ ）。
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢
C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液
D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O
图3
解析用浓盐酸与MnO2反应制氯气需要加热，装置甲没有酒精灯，A项错误；除去氯气中的少量氯化氢应用饱和NaCl溶液作吸收剂，且气体通过洗气瓶时应“长进短出”，B项错误；二氧化锰不溶于水，氯化锰溶于水，可用过滤的方法分离，C项正确；在加热氯化锰溶液的过程中氯化锰会发生水解，最终得不到MnCl2·4H2O，D项错误。故答案为C。
13.考查有关计算
例17（全国理综大纲卷）已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且
c（Cl-）c（ClO-）
的值与温度高低有关。当c（KOH）=a mol时，下列有关说法错误的是（ ）。
A.若某温度下，反应后c（Cl-）c（ClO-）=11，则溶液中c（ClO-）c（ClO-3）=12
B.参加反应的氯气的物质的量等于12a mol
C.改变温度，反应中转移电子的物质的量ne-的范围： 12a mol≤ne-≤56a mol
D.改变温度，产物中KC1O3的最大理论产量为17a mol
解析因12Cl2+e-→Cl-，12Cl2-e-→ClO-，12Cl2-5e-→ClO-3，反应后
c（Cl-）c（ClO-）
=11时，根据得失电子守恒原则得，c（Cl-）=c（ClO-）+5c（ClO-3），解得n（ClO-）c（ClO-3）
=12，A项正确。因Cl2与KOH反应生成KC1、KClO、KClO3，n（KOH）=amol，根据元素守恒原则可知，参加反应的氯气的物质的量等于12a mol，B项正确。若只生成KCl和KClO，由反应Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O可知，a mol KOH需要消耗12a mol Cl2，此时转移电子的物质的量为12a mol；若只生成KCl和KClO3，由反应3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O可知，此时转移电子的物质的量为56a mol，C项正确。由反应3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O可知，产物中KClO3的最大理论产量为16a mol，D项错误。故答案为D。
例18 （上海化学卷，节选）硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2OSO3）、硫酸（H2OSO4）、焦硫酸（H2OSO4·SO3）、硫代硫酸（H2OS2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。完成下列计算：
（1）焦硫酸（H2OSO4·SO3）溶于水，其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为 mol/L。
（2）若以浓硫酸吸水后生成的H2OSO4·H2O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水？
（3）用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H2OS、H2O、N2）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO2体积分数（水是气体）。（已知空气组成：N2体积分数0.79、O2体积分数0.21）
解析 （1）445g焦硫酸的物质的量为445g÷178g/mol=2.5mol，其中H2OSO4和SO3的物质的量均为2.5mol，2.5mol SO3与水反应又可生成2.5 mol H2OSO4，则溶液中H2OSO4的物质的量为2.5mol+2.5mol=5.0mol。故硫酸的物质的量浓度c（H2OSO4）=5.0mol÷4.00L=1.25 mol/L。
（2）250g质量分数为98%的硫酸中，H2OSO4的质量为250g×98%=245g，则溶剂水的质量为250g-245g=5g；H2OSO4的物质的量为245g÷98g/mol=2.5mol，2.5mol H2OSO4可以结合水的物质的量为2.5mol，即可以结合水的质量为2.5mol×18g/mol=45g，因此还可以吸收水的质量为m（H2O）= 45g-5g=40g。
（3）设混合气体体积为1体积。由H2OS完全燃烧的反应2H2OS+3O2 2SO2+2H2O可知，0.84体积的H2OS完全燃烧消耗1.26体积O2、生成0.84体积SO2和0.84体积水蒸气，因反应中空气过量77%，因此所需空气的体积为（1.26÷0.21）×177%=10.62体积，则产物气体中SO2的体积分数为 ×100%=7.5%。
故答案为：（1）1.25；（2）40；（3）7.5%（或0.075）
14.以碘的回收为素材，考查实验方案的设计
例19（江苏化学卷）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I-等）中回收碘，其实验过程如图4所示：
图4
（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I-，其离子方程式为 ；该操作图5将I2还原为I-的目的是 。
（2）操作X的名称为 。
（3）氧化时，在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约
为2，缓慢通入Cl2，在40℃左右反应（实验装置如图5所示）。
实验控制在较低温度下进行的原因是 ；锥形瓶里盛放的溶液为 。
（4）已知：5SO2-3+2IO-3+2H+I2+5SO2-4+H2O。某含碘废
水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I-、IO-3中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO-3的实验方案：取适
量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不
出碘单质存在； 。（实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液）
解析（1）I2将Na2SO3氧化为Na2SO4，而I2还原为I-（注意H2O也是反应物，且有H+生成），则其离子方程式为SO2-3+I2+H2O SO2-4+2I-+2H+。含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I-等）中碘以I-、I2的形式存在，而I2能够溶于CCl4，将I2还原为I-的目的是使溶于CCl4中的碘进入水层。
（2）由题意可知，操作X为分液操作。
（3）实验控制在较低温度下进行，是为了使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步氧化）。锥形瓶中溶液的作用是吸收过量的Cl2，则锥形瓶里盛放的溶液为NaOH溶液。
（4）检验I-，可以利用I-的还原性，先加入淀粉溶液，再加入盐酸酸化，最后滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有I-，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有I-。检验IO-3，可以利用IO-3的氧化性，先加入淀粉溶液，再加入盐酸酸化，最后滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，则说明废水中含有IO-3，若溶液不变蓝，则说明废水中不含有IO-3。
故答案为：（1）SO2-3+I2+H2OSO2-4+2I-+2H+，使CCl4中的碘进入水层；（2）分液；（3）使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步氧化），NaOH溶液；（4）从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，然后加盐酸酸化，再滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I-，若溶液不变蓝，说明废水中不含有I-；另从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，然后加入盐酸酸化，再滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO-3，若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO-3。
（收稿日期：2014-07-15）
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更新时间：2024/12/23 2:59:28