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非金屬及其化合物
李仕才
一、選擇題
**1、新材料的新秀——石墨烯、氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國際熱點課題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示。
下列有關(guān)說法正確的是( )
A.石墨烯是一種新型化合物
B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物
C.二者和石墨都是碳的同素異形體
D.氧化石墨烯具有一定的親水性
答案 D
解析 石墨烯是碳的單質(zhì),A錯誤;氧化石墨烯因為還含有氫元素,故不是石墨烯的氧化物,也不是碳的同素異形體,B、C錯誤;由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和羧基等親水基團,所以具有一定的親水性,D正確。
2、下列關(guān)于C、Si兩種非金屬元素的說法中,正確的是( )
A.兩者結(jié)合形成的化合物是共價化合物
B.在自然界中都能以游離態(tài)存在
C.氫化物的熱穩(wěn)定性比較:CH4
Si,則氫化物的熱穩(wěn)定性SiH40,高溫有利于該反應(yīng)自發(fā)進行
D.實驗室常用大理石與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳
答案 C
解析 CO2不是大氣污染物,也不能形成酸雨,A、B錯;C項為熵增的吸熱反應(yīng),高溫有利于自發(fā)進行。
6、下列關(guān)于鹵素的敘述正確的是( )
①鹵素的鉀鹽中,最易被氧化的是氟化鉀
②溴中溶有少量氯氣,可以用加入溴化鈉再用汽油萃取的方法提純
③溴化銀具有感光性,碘化銀不具有感光性
④氟氣跟氯化鈉水溶液反應(yīng),一定有氟化氫和氧氣生成
⑤氯氣跟水反應(yīng)時,水既不是氧化劑也不是還原劑
A.①③④ B.②③⑤
C.②④⑤ D.①③
解析:本題涉及鹵素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)和用途。易被氧化的物質(zhì)應(yīng)具有較強還原性,各鹵素離子中,以I-的還原性最強,故鹵素的鉀鹽中,最易被氧化的是碘化鉀;鹵化銀中除氟化銀外均有感光性。
答案:C
7、下列有關(guān)海水綜合利用的說法正確的是( )
A.電解飽和食鹽水可制得金屬鈉
B.海帶提碘只涉及物理變化
C.海水提溴未涉及到氧化還原反應(yīng)
D.海水提鎂涉及到復(fù)分解反應(yīng)
解析:電解飽和食鹽水得到NaOH、Cl2、H2,不可能得到金屬鈉,A項錯誤;海帶中的碘元素以I-形式存在,故海帶提碘(單質(zhì))涉及到化學(xué)變化,B項錯誤;海水中的溴元素以Br-形式存在,海水提溴中Br-被氧化成Br2,C項錯誤;海水提鎂中,將Mg2+轉(zhuǎn)變成Mg(OH)2沉淀以及Mg(OH)2轉(zhuǎn)變成MgCl2溶液的反應(yīng)都是復(fù)分解反應(yīng),D項正確。
答案:D
8、下列物質(zhì)中,不能由單質(zhì)直接化合生成的是( )
①CuS?、贔eS?、跾O3?、蹾2S
A.①③ B.①②③
C.①②④ D.全部
解析:2Cu+SCu2S,S+O2SO2。
答案:A
9、下列說法正確的是( )
A.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氫氣、氧氣、氨氣等氣體,但不能干燥有較強還原性的HI、H2S等氣體
B.濃硫酸與單質(zhì)硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)+S3SO2↑+2H2O,在此反應(yīng)中,濃硫酸既表現(xiàn)了其強氧化性又表現(xiàn)了其酸性
C.把足量銅粉投入只含H2SO4 2 mol的濃硫酸中,得到氣體體積在標準狀況下為22.4 L
D.常溫下能夠用鐵、鋁等容器盛放濃H2SO4,是因為濃H2SO4的強氧化性使其鈍化
解析:由于濃硫酸具有強氧化性和酸性,故不能用來干燥具有還原性的氣體和堿性氣體(NH3),A錯誤;金屬與濃硫酸反應(yīng)時,生成相應(yīng)的鹽和SO2,此時濃硫酸顯酸性和強氧化性,而與S、C等非金屬單質(zhì)反應(yīng)時,由于沒有鹽生成,故只顯強氧化性,B錯誤;Cu與濃硫酸反應(yīng)時,濃硫酸濃度逐漸降低,當(dāng)降到一定程度變?yōu)橄×蛩釙r,反應(yīng)停止,故產(chǎn)生的SO2在標準狀況下小于22.4 L,C錯誤。
答案:D
10、硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙變成丙。在丙里加入Na2S生成氣體丁,把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素,則它們正確的順序是( )
A.SO3 H2SO4 H2SO3 H2S S
B.SO2 H2SO3 H2SO4 SO2 SO3
C.SO3 H2SO4 H2SO3 SO2 Na2S2O3
D.SO2 H2SO3 H2SO4 H2S S
解析:硫黃在空氣中燃燒生成SO2,SO2溶于水得溶液H2SO3,向乙溶液中滴加溴水生成H2SO4和HBr,在丙里加入Na2S生成氣體H2S,把H2S通入H2SO3得到沉淀S。
答案:D
11、關(guān)于氮的變化關(guān)系圖如圖:
則下列說法不正確的是( )
A.路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑
B.路線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷電固氮生成硝酸的主要途徑
C.上述所有反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)
D.上述反應(yīng)中只有③屬于氮的固定
解析:工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的流程是氮氣和氫氣生成氨氣,氨氣與氧氣反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O路線①,一氧化氮與氧氣反應(yīng)2NO+O2===2NO2路線②,二氧化氮被水吸收3NO2+H2O===2HNO3+NO路線③,路線①②③是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的主要途徑,A正確;在放電條件下,氮氣和氧氣發(fā)生化合反應(yīng):N2+O22NO路線Ⅰ;NO不穩(wěn)定,易被氧氣氧化為二氧化氮:2NO+O2===2NO2路線Ⅱ,二氧化氮溶于水生成硝酸:3NO2+H2O===2HNO3+NO路線Ⅲ,B正確;從氮的變化關(guān)系圖可知:N從N2(0價)→NO(+2價)→NO2(+4價)→HNO3(+5價),都是氧化還原反應(yīng),C正確;上述反應(yīng)中空氣中的氮氣轉(zhuǎn)變?yōu)楹衔?,符合氮的固定的定義,屬于氮的固定,②③含氮化合物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì),是氮的化合物之間的轉(zhuǎn)化,不是氮的固定,D錯誤。
答案:D
12、關(guān)于氨的下列敘述中,錯誤的是( )
A.氨易液化,因此可用來作制冷劑
B.氨溶解于水顯弱堿性,因此可使酚酞溶液變?yōu)榧t色
C.氨氣遇到濃鹽酸、硫酸都會發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生白煙現(xiàn)象
D.氨氣可被氯氣氧化生成N2,同時還可能產(chǎn)生白煙現(xiàn)象
解析:C項,NH3+HCl===NH4Cl,有白煙生成,但與H2SO4反應(yīng)不會產(chǎn)生白煙;D項,氨氣可被氯氣氧化生成N2,氯氣被還原生成HCl,HCl與NH3化合產(chǎn)生白煙現(xiàn)象。
答案:C
13、下列有關(guān)硝酸的化學(xué)性質(zhì)的敘述中,正確的是( )
A.濃、稀硝酸都能使藍色石蕊試紙最終變?yōu)榧t色
B.硝酸能與FeO反應(yīng),只表現(xiàn)氧化性
C.硝酸可與Na2S反應(yīng)制得H2S氣體
D.濃硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黃色
解析:硝酸是一種具有強氧化性的強酸,并且濃度越大,氧化性越強。濃硝酸可使藍色石蕊試紙先變紅后褪色,故A錯誤;硝酸是一種強氧化性酸,可氧化許多還原性物質(zhì),因此硝酸與Na2S反應(yīng)不能生成H2S,與FeO反應(yīng)時表現(xiàn)氧化性和酸性,所以B、C錯誤,D正確。
答案:D
14、(2018廣州模擬)硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說法正確的是( )
A.硅是人類將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料
B.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng)
C.反應(yīng)Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑中,Si為氧化劑
D.硅能與氫氟酸反應(yīng),則硅可以與鹽酸反應(yīng)
答案 A
解析 由粗硅制備單晶硅的過程一般為SiSiCl4Si+HCl,都是氧化還原反應(yīng),B項錯誤;硅不能與鹽酸反應(yīng),D項錯誤。
二、非選擇題
1、硅在地殼中的含量較高。硅及其化合物的開發(fā)由來已久,在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)1810年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯在加熱石英砂、木炭和鐵時,得到一種“金屬”。這種“金屬”可能是________。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸鹽材料。其中,生產(chǎn)普通玻璃的主要原料有________。
(3)高純硅是現(xiàn)代信息、半導(dǎo)體和光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都需要的基礎(chǔ)材料。工業(yè)上提純硅有多種路線,其中一種工藝流程示意圖及主要反應(yīng)如下:
①用石英砂和焦炭在電弧爐中高溫加熱也可以生產(chǎn)碳化硅,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________;碳化硅又稱________,其晶體結(jié)構(gòu)與________相似。
②在流化床反應(yīng)的產(chǎn)物中,SiHCl3大約占85%,還有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有關(guān)物質(zhì)的沸點數(shù)據(jù)如下表,提純SiHCl3的主要工藝操作依次是沉降、冷凝和________。
物質(zhì)
Si
SiCl4
SiHCl3
SiH2Cl2
SiH3Cl
HCl
SiH4
沸點/℃
2 355
57.6
31.8
8.2
-30.4
-84.9
-111.9
③SiHCl3極易水解,其完全水解的產(chǎn)物為________。
解析:(3)比較SiHCl3、SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl的沸點,可得常溫下SiHCl3、SiCl4為液體,SiH2Cl2、SiH3Cl為氣體,沉降、冷凝得到SiHCl3、SiCl4的混合液體,用蒸餾可分離二者。SiHCl3中,把硅考慮為+4價,則氫為-1價,氯是-1價,SiHCl3水解時,-1價氫還原水中+1價的氫,生成氫氣。
答案:(1)含有硅、碳的鐵合金(或硅鐵)
(2)石英砂、純堿和石灰石
(3)①SiO2+3CSiC+2CO↑ 金剛砂 金剛石(或單晶硅)?、诰s(或蒸餾)?、跦2SiO3(或H4SiO4)、H2、HCl
2.胃舒平的主要成分是氫氧化鋁,同時含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)等化合物。
(1)三硅酸鎂的氧化物形式為______________________________________________________。
(2)Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料,其原因是________(填字母)。
a.Al2O3、MgO和SiO2都是白色固體
b.Al2O3、MgO和SiO2都是金屬氧化物
c.Al2O3、MgO和SiO2都有很高的熔點
答案 (1)2MgO3SiO2nH2O (2)c
解析 (1)Mg2Si3O8nH2O改寫成氧化物的形式為2MgO3SiO2nH2O。
(2)Al2O3、MgO和SiO2均具有很高的熔點,故可制耐火材料。
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