第五章《化工生产 中的重要非金属元素》测试卷-高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试卷一、单选题(共15小题)1.下列关于硅及其化合物的说法中，正确的是()A．硅可用于制造光导纤维B．水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品C．可用反应Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3(胶体)制取硅酸D．SiO2既能与HF反应又能与强碱反应，所以SiO2是两性氧化物2.下列关于性质的叙述中错误的是()A．任何物质在氮气中都不能燃烧B．氮气既具有氧化性，又具有还原性C．将空气中的氮气转变成含氮化合物属于氮的固定D．氮气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮3.用氧化物的形式表示硅酸盐的组成，其中正确的是()A．钙沸石[CaAl2Si3O10·3H2O]，表示为Al2O3·CaO·3SiO2·3H2OB．镁橄榄石(Mg2SiO4)，表示为MgO··12SiOC．钾云母(K2Al6Si6H4O24)，表示为K2O·2H2O·3Al2O3·6SiO2D．滑石(Mg3H2Si4O12)表示为3MgO·4SiO2·H2O4.下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是()A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化B．浓硫酸在常温下能够使铁、镁等金属形成氧化膜而钝化C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥二氧化硫、氢气等气体D．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体5.下列变化中不可能通过一步反应实现的是()A．SiO2—Na2SiO3B．SiO2—H2SiO3C．SiO2—SiD．Si—SiCl46.锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水，当生成1mol硝酸锌时，参加反应的硝酸的物质的量是()A．1molB．1.5molC．2molD．2.5mol7.具有氮的固定作用的化学反应是()A．氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气B．一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮C．氨气经催化氧化生成一氧化氮D．由氨气制碳酸氢铵和硫酸铵8.单质X与浓硫酸共热，反应中X与硫酸的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为()①＋1②＋2③＋3④＋4A．②④B．③④C．①②D．①③9.已知C、D、E、F4种物质均含同种元素，且它们之间的转化关系如下，下列说法正确的是()CA．C一定为单质B．E可能为氧化物C．F一定为酸D．C、D、E、F的相对分子质量之差为16或16的倍数10.下列装置能达到实验目的的是()A．B．C．D．11.在下图的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是()A．苹果块会干瘪B．胆矾晶体表面有白斑C．小试管内有晶体析出D．pH试纸变红12.检验二氧化硫中是否混有二氧化碳气体，可采用的方法是()A．通过品红溶液B．先通过氢氧化钠溶液，再通过澄清石灰水C．通过澄清石灰水D．先通过酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水13.二氧化硅又称硅石，是制备硅及其含硅化合物的重要原料。部分转化过程如图所示，下列说法正确的是()A．SiO2既能与HF反应，又能与NaOH反应，属于两性氧化物B．因为在高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以H2SiO3的酸性比H2CO3强C．SiO2在高温条件下能与过量的碳反应生成SiC，体现了二氧化硅的氧化性D．除Si的制取过程中涉及的反应外，图中所示其他反应都是非氧化还原反应14.喷泉是一种常见的自然现象，如图是化学教材中常用的喷泉实验装置(夹持仪器已略去)，在烧瓶中充满干燥气体，而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是()A．氯化氢和水B．氧气和水C．氨气和水D．二氧化碳和氢氧化钠溶液15.向50mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积（标准状况）之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是（）A．开始时产生的气体为H2B．AB段发生的反应为置换反应C．所用混合溶液中c（HNO3）=0.5mol•L﹣1D．参加反应铁粉的总质量m2=5.6g二、实验题(共3小题)16.某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题：(1)装置A中的烧瓶内固体可选用________(填字母)。A.碱石灰B.生石灰C.二氧化硅D.五氧化二磷E.烧碱(2)虚线框内应添加必要的除杂装置，请从表格中的备选装置中选择，并将编号填入下列空格：B________，D________，E________。(3)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是________________________________________________________________________。(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：__________________________________________________________；其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________；当amol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗常数为________mol－1(用含a、b的代数式表示)。(5)从装置C的出气管口G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？________________________________________________________________________。17.通过海水晾晒可得粗盐，粗盐中除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。制备精盐的各步操作流程如下：(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是_______________________________________________________________________________________________________。(2)第②、④步操作的目的分别是除去粗盐中的Na2SO4和CaCl2，需要加入的试剂依次是________________(填化学式)。(3)第⑥步操作中发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。(4)在第③步操作中，选择的除杂试剂不能是KOH溶液，理由是________________________________________________________________________。(5)第⑤步操作中，需要的玻璃仪器有______、________、________。18.某探究性学习小组在查阅资料中发现，常温下氯气可以氧化氨气获得氮气。该小组由此设计出制取氮气的思路：实验室现有如下试剂及仪器：试剂：①饱和食盐水②浓硫酸③浓硝酸④浓盐酸⑤碱石灰⑥二氧化锰⑦浓氨水仪器：(见下图)请完成下列各题：(1)写出制N2的化学方程式：________________________________________，反应生成0.5molN2，转移的电子物质的量是________mol。(2)用以上仪器(可重复使用)连接成制纯净Cl2、NH3的装置，按照前后顺序把图中的编号填入下表中，并写出对应仪器里试剂的编号。(下列空格不一定填满)(3)当反应装置里的氨气和氯气的物质的量之比大于________时，尾气里一定含有氨气；当反应装置里的氯气和氨气的物质的量之比大于________时，尾气里一定含有氯气。三、计算题(共3小题)19.将充满二氧化氮和氧气的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中二氧化氮和氧气的体积比是多少？20.向100mL18mol•L﹣1浓硫酸中加入20g铜粉，加热一段时间后，冷却，过滤，得剩余固体7.2g。（1）标准状况下，产生气体的体积是多少？（假设产生的气体全部放出）（2）将最终所得溶液稀释至1L，滴加2mol•L﹣1的氢氧化钠溶液，若要使溶液中的Cu2+全部沉淀，需加入该氢氧化钠溶液的体积为L。21.我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿。现有1吨含脉石(SiO2)的黄铁矿(FeS2)样品，将其在氧气流中充分灼烧，反应完全后得0.78吨残渣，该黄铁矿的纯度是多少？四、填空题(共3小题)22.氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础反应：4NH3＋xO24NO＋6H2O。回答下列问题：(1)该化学方程式中x的数值是_______。(2)作为还原剂的物质是(填化学式)__________。(3)若反应中生成了4mol一氧化氮，则消耗氨的物质的量是________。23.某地区经常有酸雨降落，为粗略测定空气中SO2的含量，某学习小组设计了如图所示的实验装置进行实验。[资料]①室温下，碘的溶解度为0.029g。②我国空气质量标准中SO2浓度限值(mg·m－3)如表。③SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI。[实验步骤]①检查装置气密性。②向C装置中加入1.0mL溶质质量分数为1.27×10－6g·mL－1的碘水(ρ≈1.0g·mL－1)，滴入2～3滴淀粉溶液。③打开弹簧夹________(填“a”或“b”)，关闭另一个弹簧夹，抽拉注射器吸取500mL空气，再开、闭相应弹簧夹，缓缓推气体进入C装置，重复上述操作多次。当C中溶液颜色________时，停止推动注射器的活塞。④实验数据处理。(1)完善步骤③的内容。(2)如何检查装置气密性？(3)实验时，C装置中原有蒸馏水对实验有无影响？(4)实验中哪些因素会使测定结果偏低？(5)可以采用什么试剂代替C装置中碘的淀粉溶液？(6)该小组在同一地点进行了3次实验，推动活塞次数记录如表(每次抽气为500mL)。进行3次实验的目的是什么？24.传统的玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品，根据你的观察和使用经验，将它们的主要物理性质和化学性质填入下表。

答案解析1.【答案】C【解析】SiO2可用于制光导纤维，而硅用于半导体材料，故A错误；水晶主要成分为SiO2，不属于硅酸盐，故B错误；SiO2能与HF反应生成四氟化硅和水，不是盐和水，且二氧化硅只能与一种酸反应，不是两性氧化物，属于酸性氧化物，故D错误。2.【答案】A【解析】活泼金属钠、镁、铝可以在N2中燃烧。3.【答案】D【解析】由硅酸盐改写氧化物时不可改变各元素化合价、各原子比例，可整体扩大倍数，不出现分数；金属氧化物按金属活动顺序表排列在前，中间二氧化硅，水在最后。由此可以判断，A中氧化铝和氧化钙的排列顺序有误；B中化学计量数出现了12；C中水应放在最后，正确写法是K2O·3Al2O3·6SiO2·2H24.【答案】C【解析】浓硫酸具有脱水性，使蔗糖碳化；浓硫酸具有强氧化性，可使铁、铝钝化，但不能使镁钝化；浓硫酸具有吸水性，可干燥酸性气体或中性气体；浓硫酸和铜在加热条件下发生反应。5.【答案】B【解析】二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水；在高温下二氧化硅能与单质碳反应生成硅和一氧化碳；二氧化硅不能和水直接化合生成硅酸；在高温下硅能与氯气化合生成四氯化硅。6.【答案】D【解析】生成1mol硝酸锌，可转移2mol电子；被还原硝酸的物质的量＝2mol÷8＝0.25mol，未被还原硝酸的物质的量＝1mol×2＋0.25mol＝2.25mol，参加反应硝酸为的物质的量＝0.25mol＋2.25mol＝2.5mol。7.【答案】A【解析】氮的固定指游离态的氮反应生成化合态的氮，即将氮气转化为含氮化合物的过程。一氧化氮转化为二氧化氮、氨气转化为一氧化氮、氨气转化为铵盐，都是含氮化合物间的转化，不是氮的固定。8.【答案】A【解析】若X为金属，X＋2H2SO4(浓)XSO4＋SO2↑＋2H2O，则X为＋2价。若X为非金属，X＋2H2SO4(浓)XO2＋2SO2↑＋2H2O，则X为＋4价。9.【答案】B【解析】结合氧气连续反应，可联想到：CO2COO2CO2H2OHNaO2Na2OO2Na2O2S或H2SO2SO2O2SO3H2OHN2或NH3O2NOO2NO2H210.【答案】C【解析】酒精与水互溶，不能利用分液漏斗分离，应选蒸馏法，故A错误；C与浓硫酸反应生成的二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，则不能检验是否有CO2生成，应除去二氧化硫后检验，故B错误；HCl与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，则图中洗气可除杂，故C正确；蒸馏时温度计测定馏分的温度、且冷却水下进上出，图中温度计的位置、冷却水方向均不合理，故D错误。11.【答案】D【解析】A、B、C中浓硫酸显示吸水性；D中浓硫酸显示脱水性，使pH试纸先变红后变黑。12.【答案】D【解析】二氧化硫能使品红溶液褪色，二氧化碳不能使品红溶液褪色，品红溶液可检验二氧化硫，而不能检验二氧化碳的存在；二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液、澄清石灰水反应；二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液吸收后，再通过澄清石灰水，若有白色沉淀，说明一定含有二氧化碳。13.【答案】D【解析】A项，两性氧化物是指与酸、碱反应均生成盐和水的氧化物，SiO2与HF反应生成的SiF4不是盐，错误；B项，该反应是在非溶液状态下进行的反应，所以二氧化硅在高温条件下与碳酸钠的反应不能作为判断H2SiO3与H2CO3酸性强弱的依据，错误；C项，SiO2在高温条件下能与过量碳反应生成SiC，在该反应中碳既是氧化剂也是还原剂，错误；D项，其他反应都是非氧化还原反应，正确。14.【答案】B【解析】氯化氢、氨气都极易溶于水，挤压装置中的胶头滴管，它们被水吸收，烧瓶内的气压都迅速减小，都可形成喷泉；二氧化碳极易被氢氧化钠溶液吸收，烧瓶内的气压迅速减小，可形成喷泉；氧气难溶于水，烧瓶内的气压几乎无变化，不能形成喷泉。15.【答案】D【解析】已知氧化性：＞Fe3+＞H+，OA段发生：Fe++4H+===Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生：Fe+2Fe3+===3Fe2+，B以后发生：Fe+2H+===Fe2++H2↑。开始时产生的气体为NO，A错误；AB段发生：Fe+2Fe3+===3Fe2+，为化合反应，B错误；n（NO）==0.05mol，所用混合溶液中c（HNO3）==1mol·L-1，C错误；最终生成Fe2+，根据氧化还原反应中得失电子数目相等可知3×n（NO）+2×n（H2）=2n（Fe），即3×0.05mol+2×=2n（Fe），n（Fe）=0.1mol，质量为5.6g，D正确。16.【答案】(1)ABE(2)ⅠⅡⅢ(3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀(4)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl3∶2(5)在G后连接导管，直接把尾气通入盛有NaOH溶液的烧杯中【解析】(1)装置A用于制取氨气，碱石灰、生石灰、烧碱遇水都会放热，使氨水温度升高，导致氨气逸出。(2)氨气是碱性气体，要用碱性干燥剂碱石灰干燥；由于浓盐酸有挥发性，所以制取的Cl2含有杂质HCl，应该先用饱和NaCl溶液除去其中的HCl，再用浓硫酸干燥，所以B选Ⅰ装置，D选Ⅱ装置，E选Ⅲ装置，经过除杂干燥后在装置C中发生反应。(3)氨气的密度比Cl2的密度小，通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，就可以使密度较大的Cl2和密度较小的NH3较快地混合均匀。(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。则白色固体是NH4Cl，另一生成物是N2，根据得失电子守恒、原子守恒可得该反应的化学方程式是3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl；在该反应中氧化剂是Cl2，还原剂是NH3，每有3molCl2发生反应，消耗8molNH3，其中有2molNH3作还原剂。故氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2；当amol氯气参加反应时，转移的电子为2amol，转移电子的个数为b，所以阿伏加德罗常数为NA＝mol－1。(5)从装置C的出气管口G处逸出的尾气可能含有Cl2、NH3，Cl2能够与NaOH溶液发生反应，NH3易溶于NaOH溶液，则应该将尾气通入到盛有NaOH溶液的烧杯中。17.【答案】(1)防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅(2)BaCl2、Na2CO3(3)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑(4)会引入新杂质K＋(5)漏斗烧杯玻璃棒【解析】(1)在第⑦步蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，目的是防止液体局部受热温度过高，造成液滴飞溅。(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的硫酸钠，则需要加入过量BaCl2溶液，第④步操作是为了除去CaCl2及过量的BaCl2，则需要加入过量Na2CO3溶液。(3)第⑥步操作的目的是除去滤液中过量的氢氧化钠和碳酸钠，所以发生反应的化学方程式为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。(4)不能用KOH溶液代替NaOH溶液，理由是会引入新杂质K＋。(5)过滤操作所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。18.【答案】(1)2NH3＋3Cl2===6HCl＋N2(或8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2)3(2)(3)【解析】19.【答案】2∶3【解析】3NO2＋H2O===2HNO3＋NO①,2NO＋O2===2NO2②，由方程式①×2＋②得4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3③；由方程式①×2＋②×3得4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3④。二氧化氮和氧气的体积比不等于4∶1，需讨论二氧化氮和氧气分别过量时的两种情况。设混合气体的体积为1，混合气体中二氧化氮的体积为x，则氧气为1－x。(1)假定原混合气体中V(NO2)∶V(O2)<4∶14x＝解得y＝x4，剩余氧气：(1－x)－x4解得x＝2V(NO2)∶V(O2)＝25∶(1－2(2)假定原混合气体中V(NO2)∶V(O2)>4∶14y＝解得y＝4(1－x)暂时剩余二氧化氮：1－[4(1－x)＋(1－x)]＝5x－4由3NO2＋H2O===2HNO