2014年高考“非金屬及其化合物”試題解析

師殿峰

1.考查非金屬及其化合物的性質

例1（江蘇化學卷）下列各組物質中，不滿足組內任意兩種物質在一定條件下均能發生反應的是（ ）。

物質組別甲乙丙

AAlHClNaOH

B NH3O2 HNO3

CSiO2NaOHHF

DSO2Ca（OH）2NaHCO3

解析Al與鹽酸和NaOH溶液均能反應，鹽酸與NaOH溶液也能反應；NH3與O2和HNO3均能反應（NH3與O2反應生成NO和水），但O2與HNO3不反應；SiO2與NaOH溶液和HF均能反應，NaOH溶液與HF也能反應；SO2與Ca（OH）2溶液和NaHCO3溶液均能反應，Ca（OH）2溶液與NaHCO3溶液也能反應；則只有B項符合題意。故答案為B。

例2（海南化學卷）下列關于物質應用的說法錯誤的是（ ）。

A.玻璃容器可長期盛放各種酸 B.純堿可用于清洗油污

C.濃氨水可檢驗氯氣管道漏氣 D.Na2S可除去污水中的Cu2+

解析玻璃容器可長期盛放不能與玻璃反應的酸，但由于氫氟酸能腐蝕玻璃，則不能盛放氫氟酸，A項錯誤；純堿溶液顯堿性（水解使溶液顯堿性），可用于清洗油污（能促進油脂的水解），B項正確；濃氨水揮發出的氨氣能夠與氯氣反應先生成氮氣和氯化氫（2NH3+3Cl2N2+6HCl），然后HCl與NH3反應可產生白煙（NH3+HClNH4Cl），則濃氨水可檢驗氯氣管道漏氣，C項正確；Na2S電離出的S2-與污水中的Cu2+反應生成CuS沉淀，則Na2S可除去污水中的Cu2+，D項正確。故答案為A。

2.考查非金屬化合物的性質

例3（天津理綜卷，節選）P2O5是非氧化性干燥劑，下列氣體不能用濃硫酸干燥，可用P2O5干燥的是 。

a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2

解析濃硫酸是酸性干燥劑，且具有強氧化性，不能干燥NH3和HI，能夠干燥SO2和CO2；P2O5也是酸性干燥劑，能夠干燥HI，不能干燥NH3。故答案為b。

3.考查物質的成分與應用

例4（海南化學卷）化學與日常生活密切相關，下列說法錯誤的是（ ）。

A.碘酒是指單質碘的乙醇溶液 B.84消毒液的有效成分是NaClO

C.濃硫酸可刻蝕石英制藝術品

D.裝飾材料釋放的甲醛會造成污染

解析碘酒是指單質碘的酒精溶液，酒精是乙醇的俗稱，A項正確；84消毒液是Cl2與NaOH溶液反應得到的，其有效成分是NaClO，B項正確；濃硫酸與石英（二氧化硅）不反應，濃硫酸不能刻蝕石英制藝術品（氫氟酸可刻蝕石英制藝術品），C項錯誤；甲醛是有毒氣體（甲醛會造成人體一些不適，使人的免疫能力下降），因此裝飾材料釋放的甲醛會造成污染，D項正確。故答案為C。

例5（海南化學卷）下列關于物質應用和組成的說法正確的是（ ）。

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可用于鑒別溴水和碘水

D.Si和SiO2都用于制造光導纖維

解析P2O5是酸性干燥劑，可用于干燥Cl2，但P2O5能夠與堿性氣體NH3發生反應而不能干燥NH3，A項錯誤；“可燃冰”是甲烷的水化物，其主要成分是甲烷和水，B項正確；溴單質和碘單質在有機溶劑CCl4中的溶解度較大（其溶液的顏色不同），而在水中的溶解度較小，且CCl4的密度比水大，分別向溴水和碘水中加入CCl4、振蕩、靜置，下層是紫色的碘的CCl4溶液或橙色的溴的CCl4溶液，則CCl4可用于鑒別溴水和碘水，C項正確；Si用于制半導體材料，SiO2用于制造光導纖維，D項錯誤。故答案為B、C。

4.考查氯水的性質與成分

例6（江蘇化學卷）在探究新制飽和氯水成分的實驗中，下列根據實驗現象得出的結論不正確的是（ ）。

A.氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2

B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產生白色沉淀，說明氯水中含有Cl-

C.向氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產生，說明氯水中含有H+

D.向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO

解析氯氣是黃綠色氣體，氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2（氯水的顏色是氯氣分子表現出來的），A項正確；向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產生白色沉淀，白色沉淀是AgCl，說明氯水中含有Cl-，B項正確；向氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產生（產生的氣體是CO2），說明氯水中含有H+，C項正確；向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明有氯化鐵生成，由于氯氣也能把FeCl2氧化成FeCl3，則不能說明氯水中含有HClO，D項錯誤。故答案為D。

5.考查常見氣體的實驗室制法

例7（上海化學卷）圖1是用于干燥、收集并吸收多余氣體的裝置，下列方案正確的是（ ）。

選項X收集氣體Y

A 堿石灰氯化氫水

B 堿石灰氨氣水

C 氯化鈣二氧化硫氫氧化鈉

D 氯化鈣一氧化氮氫氧化鈉

解析氯化氫是酸性氣體，不能用堿石

圖1

灰干燥，A項錯誤；氨氣的密度比空氣小，用如圖收集應該是“短進長出”（用向下排空氣法收集），B項錯誤；二氧化硫是酸性氣體，能用氯化鈣干燥，且二氧化硫的密度比空氣大，用向上排空氣法收集，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，C項正確；一氧化氮極易與空氣中的氧氣反應生成二氧化氮，不能用排空氣法收集，D項錯誤。故答案為C。

6.考查常見陰離子的推斷

例8（上海化學卷）某未知溶液可能含Cl-、CO2-3、Na+、SO2-4、Al3+。將溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙變紅。取少量試液，滴加硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；在上層清液中滴加硝酸銀溶液，產生白色沉淀。下列判斷合理的是（ ）。

A.一定有Cl-B.一定有SO2-4

C.一定沒有Al3+ D.一定沒有CO2-3

解析因將溶液滴在藍色石蕊試紙上，試紙變紅，說明溶液顯酸性，則一定沒有CO2-3。取少量試液，滴加硝酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，則一定有SO2-4；在其上層清液中滴加硝酸銀溶液，產生白色沉淀，則白色沉淀是氯化銀，但由于加入了氯化鋇溶液而引入了Cl-，則不能確定原溶液中是否含有Cl-。根據電中性原理可知，Na+和Al3+至少有一種。故答案為B、D。

7.以非金屬或其化合物的性質為素材，考查化學方程式的書寫

例9（上海化學卷，節選）硫在自然界中以游離態和多種化合態形成出現。硫的化合物大多具有氧化性或還原性。許多金屬硫化物難溶于水。完成下列填空：

（1）硫化氫具有還原性，可以和許多氧化劑反應。在酸性條件下，H2S和KMnO4反應生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，寫出該反應的化學方程式 。

（2）石油化工的廢氣中有H2S。寫出從廢氣中回收單質硫的兩種方法（除空氣外，不使用其他原料），以化學方程式表示： 、 。

解析 （1）根據題給反應物和生成物（注意H2SO4是反應物之一），用化合價升降法可寫出其化學方程式為5H2S+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O。

（2）方法一：SO2與H2S反應可生成單質硫，而H2S完全燃燒可產生SO2，其化學方程式為2H2S+3O

2點燃2SO2+2H2O，2H2S+SO23S+2H2O。方法二：H2S不完全燃燒可產生單質硫，H2S受熱分解也生成單質硫，其化學方程式為：

2H2S+O2點燃2S+2H2O，H2S△S+H2O。

故答案為：（1）5H2S+2KMnO4+3H2SO4

K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O；

（2）2H2S+3O2點燃2SO2+2H2O，2H2S+SO23S+2H2O；2H2S+O2點燃2S+2H2O，H2S△S+H2。

例10（北京理綜卷，節選）NH3經一系列反應可以得到HNO3，如圖2所示。

圖2

（1）I中，NH3 和O2在催化劑作用下反應，其化學方程式是 。

（2）N2O4與O2、H2O化合的化學方程式是 。

解析（1）NH3 和O2在催化劑作用下反應生成NO和H2O，其化學方程式為：

4NH3+5O2催化劑△4NO+6H2O

（2）N2O4與O2、H2O化合生成HNO3，其化學方程式為2N2O4+O2+2H2O4HNO3。

故答案為：（1）4NH3+5O2催化劑△4NO+6H2O；（2）2N2O4+O2+2H2O4HNO3。

8.以非金屬及其化合物的離子的性質為素材，考查離子能否大量共存的判斷

例11（山東理綜卷）下列有關溶液組成的描述合理的是（ ）。

A.無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.弱堿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組的Al3+與S2-能夠發生雙水解反應而不能大量共存；在酸性溶液中B組的ClO-能將I-氧化而不能大量共存；弱堿性溶液中C組的四種離子彼此不反應而能夠大量共存；在中性溶液中D組的Fe3+能夠發生強烈的水解生成Fe（OH）3沉淀而不能大量共存。故答案為C項。

例12（2014年廣東理綜卷）水溶液中能大量共存的一組離子是（ ）。

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組中的Ca2+與SO2-4能夠生成微溶物CaSO4而不能大量共存；B組中的Fe2+、SO2-3在H+存在下能夠被ClO-氧化（且H+能夠與ClO-結合生成HClO，H+能夠與SO2-3反應）而不能大量共存；C組離子彼此不反應而能夠大量共存；D組中的Fe3+與SCN-能夠發生絡合反應而不能大量共存。故答案為C。

9.以非金屬及其化合物的性質為素材，考查離子方程式正誤的判斷

例13（四川理綜卷）能正確表示下列反應的離子方程式是（ ）。

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溶液中加入過量稀氨水：

Al3++4NH3·H2OAlO-2+4NH+4+2H2O

D.Cu溶于稀HNO3：

3Cu+8H++2NO-3

3Cu2++2NO↑+4H2O

解析A項錯在質量不守恒和電荷不守恒，其正確的離子方程式為Cl2+2OHˉCl-+

ClO-+H2O；B項錯在將難電離的弱酸的酸式酸根離子寫成離子形成，其正確的離子方程式為HCO-3+H+CO2↑+H2O；C項錯在產物不符合客觀事實，產物有Al（OH）3沉淀生成（氫氧化鋁不溶于氨水），其正確的離子方程式為Al3++3NH3·H2O Al（OH）3↓+3NH+4；而D項符合離子方程式的書寫原則。故答案為D。

10.以非金屬及其化合物的性質為素材，考查物質的鑒別

例14 （重慶理綜卷）下列實驗可實現鑒別目的是（ ）。

A.用KOH溶液鑒別SO3（g）和SO2

B.用濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2（g）和NO2、

C.用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液

D.用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液

解析SO3（g）和SO2均能與KOH溶液反應，且均沒有明顯現象產生，則用KOH溶液不能鑒別SO3（g）和SO2；Br2（g）和NO2均具有氧化性，均能使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍，則用濕潤的碘化鉀淀粉試紙不能鑒別Br2（g）和NO2；CO2與NaAlO2溶液反應能夠產生白色沉淀，CO2與CH3COONa溶液不反應（將CO2通入CH3COONa溶液無明顯現象產生），用CO2能鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液；BaCl2溶液與AgNO3溶液和K2SO4溶液反應均產生白色沉淀（分別生成AgCl和BaSO4），則用BaCl2溶液不能鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液。故答案為C。

11.以非金屬及其化合物的性質為素材，考查物質的除雜

例15（海南化學卷）下列除雜操作可行的是（ ）。

A.通過濃硫酸除去HCl中的H2O

B.通過灼熱的CuO除去H2中的CO

C.通過灼熱的鎂粉除去N2中的O2

D.通過水除去CO中的CO2

解析濃硫酸具有吸水性，且與HCl不反應，通過濃硫酸可除去HCl中的H2O，A項正確；H2和CO都能與灼熱的CuO反應，將其通過灼熱的CuO把H2也除掉了（而轉化為CO2和水蒸氣），B項錯誤；灼熱的鎂粉與N2和O2都能反應，將其通過灼熱的鎂粉把N2也除掉了，C項錯誤；CO2在水中的溶解度很小，通過水不能除去CO中的CO2，D項錯誤。故答案為 A。

12.以氯氣的制取和回收氯化錳的實驗為素材，考查實驗方案的評價

例16（江蘇化學卷）圖3裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗，能達到實驗目的的是（ ）。

A.用裝置甲制取氯氣

B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫

C.用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液

D.用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O

圖3

解析用濃鹽酸與MnO2反應制氯氣需要加熱，裝置甲沒有酒精燈，A項錯誤；除去氯氣中的少量氯化氫應用飽和NaCl溶液作吸收劑，且氣體通過洗氣瓶時應“長進短出”，B項錯誤；二氧化錳不溶于水，氯化錳溶于水，可用過濾的方法分離，C項正確；在加熱氯化錳溶液的過程中氯化錳會發生水解，最終得不到MnCl2·4H2O，D項錯誤。故答案為C。

13.考查有關計算

例17（全國理綜大綱卷）已知：將Cl2通入適量KOH溶液，產物中可能有KCl、KClO、KClO3，且

c（Cl-）c（ClO-）

的值與溫度高低有關。當c（KOH）=a mol時，下列有關說法錯誤的是（ ）。

A.若某溫度下，反應后c（Cl-）c（ClO-）=11，則溶液中c（ClO-）c（ClO-3）=12

B.參加反應的氯氣的物質的量等于12a mol

C.改變溫度，反應中轉移電子的物質的量ne-的范圍： 12a mol≤ne-≤56a mol

D.改變溫度，產物中KC1O3的最大理論產量為17a mol

解析因12Cl2+e-→Cl-，12Cl2-e-→ClO-，12Cl2-5e-→ClO-3，反應后

c（Cl-）c（ClO-）

=11時，根據得失電子守恒原則得，c（Cl-）=c（ClO-）+5c（ClO-3），解得n（ClO-）c（ClO-3）

=12，A項正確。因Cl2與KOH反應生成KC1、KClO、KClO3，n（KOH）=amol，根據元素守恒原則可知，參加反應的氯氣的物質的量等于12a mol，B項正確。若只生成KCl和KClO，由反應Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O可知，a mol KOH需要消耗12a mol Cl2，此時轉移電子的物質的量為12a mol；若只生成KCl和KClO3，由反應3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O可知，此時轉移電子的物質的量為56a mol，C項正確。由反應3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O可知，產物中KClO3的最大理論產量為16a mol，D項錯誤。故答案為D。

例18 （上海化學卷，節選）硫有多種含氧酸，亞硫酸（H2OSO3）、硫酸（H2OSO4）、焦硫酸（H2OSO4·SO3）、硫代硫酸（H2OS2O3）等等，其中硫酸最為重要，在工業上有廣泛的應用。在實驗室，濃硫酸是常用的干燥劑。完成下列計算：

（1）焦硫酸（H2OSO4·SO3）溶于水，其中的SO3都轉化為硫酸。若將445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，該硫酸的物質的量濃度為 mol/L。

（2）若以濃硫酸吸水后生成的H2OSO4·H2O計算，250g質量分數為98%的硫酸能吸收多少g水？

（3）用硫化氫制取硫酸，既能充分利用資源又能保護環境，是一種很有發展前途的制備硫酸的方法。硫化氫體積分數為0.84的混合氣體（H2OS、H2O、N2）在空氣中完全燃燒，若空氣過量77%，計算產物氣體中SO2體積分數（水是氣體）。（已知空氣組成：N2體積分數0.79、O2體積分數0.21）

解析 （1）445g焦硫酸的物質的量為445g÷178g/mol=2.5mol，其中H2OSO4和SO3的物質的量均為2.5mol，2.5mol SO3與水反應又可生成2.5 mol H2OSO4，則溶液中H2OSO4的物質的量為2.5mol+2.5mol=5.0mol。故硫酸的物質的量濃度c（H2OSO4）=5.0mol÷4.00L=1.25 mol/L。

（2）250g質量分數為98%的硫酸中，H2OSO4的質量為250g×98%=245g，則溶劑水的質量為250g-245g=5g；H2OSO4的物質的量為245g÷98g/mol=2.5mol，2.5mol H2OSO4可以結合水的物質的量為2.5mol，即可以結合水的質量為2.5mol×18g/mol=45g，因此還可以吸收水的質量為m（H2O）= 45g-5g=40g。

（3）設混合氣體體積為1體積。由H2OS完全燃燒的反應2H2OS+3O2 2SO2+2H2O可知，0.84體積的H2OS完全燃燒消耗1.26體積O2、生成0.84體積SO2和0.84體積水蒸氣，因反應中空氣過量77%，因此所需空氣的體積為（1.26÷0.21）×177%=10.62體積，則產物氣體中SO2的體積分數為 ×100%=7.5%。

故答案為：（1）1.25；（2）40；（3）7.5%（或0.075）

14.以碘的回收為素材，考查實驗方案的設計

例19（江蘇化學卷）實驗室從含碘廢液（除H2O外，含有CCl4、I2、I-等）中回收碘，其實驗過程如圖4所示：

圖4

（1）向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I-，其離子方程式為 ；該操作圖5將I2還原為I-的目的是 。

（2）操作X的名稱為 。

（3）氧化時，在三頸瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調至pH約

為2，緩慢通入Cl2，在40℃左右反應（實驗裝置如圖5所示）。

實驗控制在較低溫度下進行的原因是 ；錐形瓶里盛放的溶液為 。

（4）已知：5SO2-3+2IO-3+2H+I2+5SO2-4+H2O。某含碘廢

水（pH約為8）中一定存在I2，可能存在I-、IO-3中的一種或兩種。

請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I-、IO-3的實驗方案：取適

量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不

出碘單質存在； 。（實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液）

解析（1）I2將Na2SO3氧化為Na2SO4，而I2還原為I-（注意H2O也是反應物，且有H+生成），則其離子方程式為SO2-3+I2+H2O SO2-4+2I-+2H+。含碘廢液（除H2O外，含有CCl4、I2、I-等）中碘以I-、I2的形式存在，而I2能夠溶于CCl4，將I2還原為I-的目的是使溶于CCl4中的碘進入水層。

（2）由題意可知，操作X為分液操作。

（3）實驗控制在較低溫度下進行，是為了使氯氣在溶液中有較大的溶解度（或防止I2升華或防止I2進一步氧化）。錐形瓶中溶液的作用是吸收過量的Cl2，則錐形瓶里盛放的溶液為NaOH溶液。

（4）檢驗I-，可以利用I-的還原性，先加入淀粉溶液，再加入鹽酸酸化，最后滴加FeCl3溶液，若溶液變藍，則說明廢水中含有I-，若溶液不變藍，則說明廢水中不含有I-。檢驗IO-3，可以利用IO-3的氧化性，先加入淀粉溶液，再加入鹽酸酸化，最后滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍，則說明廢水中含有IO-3，若溶液不變藍，則說明廢水中不含有IO-3。

故答案為：（1）SO2-3+I2+H2OSO2-4+2I-+2H+，使CCl4中的碘進入水層；（2）分液；（3）使氯氣在溶液中有較大的溶解度（或防止I2升華或防止I2進一步氧化），NaOH溶液；（4）從水層取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，然后加鹽酸酸化，再滴加FeCl3溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有I-，若溶液不變藍，說明廢水中不含有I-；另從水層取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，然后加入鹽酸酸化，再滴加Na2SO3溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有IO-3，若溶液不變藍，說明廢水中不含有IO-3。

（收稿日期：2014-07-15）