新教材高中化学化工生产中的重要非金属元素综合素养测评新人教版

08/807/8/第五章综合素养测评(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意。)1．硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是()解析：玛瑙、光导纤维和水晶的主要成分是SiO2，硅单质可用来制造太阳能电池板。答案：C2．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指()A．氨水B.硝酸C．醋D．卤水解析：硝酸具有强氧化性，能与许多金属、矿物质等反应，但不与玻璃反应。答案：B3．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是()①白色垃圾②潮汐③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧空洞⑥可吸入颗粒物⑦赤潮⑧绿色化学A．①⑦B．②⑤C．②⑧D．⑦⑧解析：潮汐是自然现象；白色垃圾主要是难降解的白色塑料，会造成土壤污染；酸雨是氮的氧化物和硫的氧化物造成的污染；光化学烟雾是氮的氧化物等排放造成的；臭氧空洞由氟氯烃等物质造成的；赤潮是水体的富营养化造成的，其危害是造成水中溶解氧减少，导致生物死亡。答案：C4．最新的病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A．一氧化氮是一种红棕色气体B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集解析：NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。答案：C5．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AAlHClNaOHBNH3O2HNO3CSiO2NaOHHFDSO2Ca(OH)2NaHCO3解析：Al与盐酸、氢氧化钠都反应，盐酸与NaOH也能反应。O2与HNO3不反应。二氧化硅属于酸性氧化物，能与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水；二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅和水；氢氧化钠与氢氟酸反应生成氟化钠和水。二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水；二氧化硫与碳酸氢钠反应生成亚硫酸钠、二氧化碳和水；碳酸氢钠与氢氧化钙反应，氢氧化钙过量时生成碳酸钙、氢氧化钠和水，氢氧化钙少量时生成碳酸钙、碳酸钠和水。答案：B6．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是()A．X可用作木材防火剂B．步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4C．步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替D．步骤Ⅲ若在实验室完成，一般在蒸发皿中进行解析：X为硅酸钠溶液，可用作木材防火剂，A正确；步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3＋H2SO4=H2SiO3↓＋Na2SO4，B正确；碳酸的酸性比硅酸强，故步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替，C正确；步骤Ⅲ为硅酸固体的灼烧，若在实验室完成，一般在坩埚中进行，D错误。答案：D7．下列气体①N2；②O2；③NO2；④NO；⑤CO2；⑥CO中，属于大气污染物的是()A．③④⑥B．①②③④C．③④⑤⑥D．全部解析：氮的氧化物、硫的氧化物及CO是常见的大气污染物。答案：A8．如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的()A．亚硫酸钠溶液、氯气B．水、二氧化氮C．水、一氧化氮D．氢氧化钠溶液、二氧化碳解析：①中水沸腾说明①中气体压强减小，在C项中水与NO不反应，不能使气体压强减小。答案：C9．关于二氧化硫和二氧化氮叙述正确的是()A．两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染B．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸C．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色D．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸解析：二氧化氮跟水反应，生成硝酸和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，硝酸氧化亚硫酸生成硫酸。二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性，二氧化硫也不具有强氧化性。答案：B10．在标准状况下，将O2和NO2按1:4体积比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶液不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为()A.eq\f(1,14)mol·L－1B.eqB.\f(4,5)mol·L－1C.eq\f(1,28)mol·L－1D.eqD.\f(1,42)mol·L－1解析：设烧瓶的体积为VL，由4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，知NO2的体积为eq\f(4,5)VL，又O2和NO2的体积比为1:4，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为VL，NO2的物质的量为eq\f(4,5)VL÷22.4L·mol－1＝eq\f(1,28)Vmol，所以硝酸的物质的量浓度为eq\f(1,28)Vmol÷VL＝eq\f(1,28)mol·L－1。答案：C11．如图表示Cu与HNO3反应的量的关系，图中哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的HNO3与Cu的量的关系()A．a点B．b点C．c点D．d点解析：Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，由方程式可知参加反应的硝酸只有eq\f(1,4)被还原，故被还原的HNO3与Cu的关系为3Cu～2HNO3(还原)，A正确。答案：A12．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：SiO2eq\o(→,\s\up17(①C),\s\do15(高温))Si(粗)eq\o(→,\s\up17(②HCl),\s\do15(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up17(③过量H2),\s\do15(1000～1100℃))Si(纯)下列说法正确的是()A．步骤①的化学方程式为SiO2＋Ceq\o(=,\s\up17(高温))Si＋CO2↑B．步骤①②③中每生成或反应1molSi，转移4mol电子C．二氧化硅能与氢氟酸反应，而硅不能与氢氟酸反应D．SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点67.6℃)，通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3解析：A项，产物应为CO，错误；B项，第②、③步中转移2mol电子，错误；C项，硅可与氢氟酸反应生成四氟化硅和氢气，错误；D项，根据物质的沸点不同可用蒸馏的方法进行分离，正确。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(13分)有关物质有如下图所示的转化关系。其中，A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①，A的稀溶液与足量B不加热也发生反应②，D的稀溶液与KSCN溶液混合后呈红色。据此填空：(1)写出下列物质的化学式：A：________，D：________，E：________。(2)反应④的现象是________________________________________________________________________。(3)写出反应②的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)过量A的浓溶液与单质B加热时能否产生G？为什么？(结合图给信息回答)________________________________________________________________________。答案：(1)HNO3Fe(NO3)3NO2(2)白色沉淀变成灰绿色，最终为红褐色沉淀(3)3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(4)不能。根据图中反应③，NO遇浓硝酸可转化为NO2。14．(13分)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________；(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是______________________、______________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________________和________________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)尾气可采用________溶液吸收。解析：(1)常见烧瓶有：圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶，图示中带支管的为蒸馏烧瓶。(2)SO2因具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，离子反应为：5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5SOeq\o\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋；SO2能与－2价的S反应生成硫沉淀，体现氧化性：SO2＋4H＋＋2S2－=3S↓＋2H2O。(3)SO2与品红溶液作用的可逆性指：SO2使品红溶液褪色，加热后又恢复红色，注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。(4)SO2为酸性氧化物，一般用碱性溶液吸收，也可用酸性高锰酸钾等强氧化性溶液吸收。答案：(1)蒸馏烧瓶Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH15．(13分)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)制Cl2仪器试剂制NH3仪器试剂(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。解析：(1)氯气和氨气发生氧化还原反应，Cl元素的化合价降低，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，则氧化剂为Cl2，N元素的化合价升高，化合价升高元素所在的反应物是还原剂，还原剂是NH3，由反应可知3mol氧化剂氯气与2mol还原剂氨气反应电子守恒，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2，反应为：3Cl2＋2NH3=6HCl＋N2，当氨气过量发生：HCl＋NH3=NH4Cl，即：3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2，反应3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2中，3Cl2～6Cl－～6e－，2NH3～N2～6e－，生成1mol氮气转移电子6mol，则生成0.5molN2，转移的电子数是3mol，故答案为：2NH3＋3Cl2=6HCl＋N2(或8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2)；3；(2)制Cl2装置A中反应是实验室制备氯气的装置，二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，浓盐酸具有挥发性，加热更促进了浓盐酸的挥发，所以制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，氯气和水也反应，所以不能用水吸收氯化氢气体；饱和食盐水中含有氯离子，所以能抑制氯气和水的反应降低氯气的溶解度，故D中盛有的液体是饱和食盐水，通过浓硫酸除去水蒸气，再用洗气瓶D盛放浓硫酸除去水蒸气，根据提供的药品，制取氨气需选择装置C(或A)，用碱石灰与浓氨水混合的方法制取氨气，无需加热，所以选择药品为⑤⑦(或⑦)，仅选⑦需在A中加热，氨气属于碱性气体，可以用碱石灰干燥⑤，故答案为：制Cl2仪器ADD试剂④⑥①②制NH3仪器C(或A)E试剂⑤⑦(或⑦)⑤(3)2NH3＋3Cl2→6HCl＋N2，2361当eq\f(n?NH3?,n?Cl2?)≥eq\f(2,3)时，氨气过量，发生HCl＋NH3=NH4Cl，即：3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2，所以当eq\f(n?NH3?,n?Cl2?)≥eq\f(8,3)时，氨气过量有剩余，尾气里一定含有氨气；当0＜eq\f(n?NH3?,n?Cl2?)≤eq\f(2,3)时，仅发生2NH3＋3Cl2=6HCl＋N2，氯气过量有剩余，尾气里一定含有氯气；故答案为：eq\f(8,3)；eq\f(3,2)。答案：(1)2NH3＋3Cl2=6HCl＋N2(或8NH3＋3Cl2=6NH4Cl＋N2)3(2)制Cl2仪器ADD试剂④⑥①②制NH3仪器C(或A)E试剂⑤⑦(或⑦)⑤(3)eq\f(8,3)eq\f(3,2)16．(13分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热条件下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在一定体积的10mol·L－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积________(填“大于”“等于”或“小于”)180mL。(3)将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉，充分反应后，收集到1.68LH2(标准状况)，同时，