【化学】化工生产中的重要非金属元素测试题 2023-2024学年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题一、单选题1．北京冬奥会上科技元素“星光熠熠”，向世界展现了一个现代化的中国。212项技术在冬奥会上得以应用，如含有石墨烯的智能服饰、铝合金管材、碳纤维和光导纤维等等。下列有关说法中，不正确的是A．碳纤维主要成分是耐低温的无机非金属材料B．光导纤维是硅酸盐材料C．铝合金是密度较小的金属材料D．石墨烯是热导率高的碳纳米材料2．下列离子方程式书写正确的是A．氯化铵固体和熟石灰混合加热：＋OH-NH3↑＋H2OB．NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热：＋OH-NH3·H2OC．氨水中加入盐酸：NH3·H2O＋H＋=＋H2OD．氯化铝溶液中加入过量的氨水：Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓3．下列试剂的保存正确的是A．金属钠保存在中 B．漂白粉必须密封保存C．浓硝酸保存在无色试剂瓶中 D．固体碘放在棕色细口瓶中4．下列对某些物质的检验及结论一定正确的是（）A．加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有SO42-B．取少量待测液做焰色反应实验，火焰呈黄色，该溶液中一定含有NaOHC．某气体能使品红溶液褪色，该气体一定是SO2D．某溶液中先通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液显红色，则原溶液中可能含有Fe2+5．下列有关浓硫酸的性质叙述正确的是A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．浓硫酸在常温下能使铁铝等金属钝化C．浓硫酸具有脱水性，能干燥氢气、氧气等气体D．浓硫酸在常温下可迅速与钢片反应，放出二氧化硫气体6．材料与化学密切相关，表中材料对应的化学成分正确的是材料主要化学成分A刚玉、水晶三氧化二铝B大理石、生石灰碳酸钙C普通水泥、普通玻璃硅酸盐D有色玻璃、光导纤维二氧化硅A．A B．B C．C D．D7．下列关于物质性质和用途的说法正确的是（）A．镁和铝性质稳定且都有很强的抗腐蚀能力，所以镁铝合金可用于飞机、轮船制造B．Na2SiO3溶液可用作矿物胶、木材防火剂，还可用作制备硅胶的原料C．氢氧化铝和碳酸钠均可用于治疗胃酸过多D．缺铁性贫血可服用硫酸铁补铁8．自然界的硫循环过程如下图所示。下列说法中，不正确的是A．火山喷发、化石燃料燃烧均会产生SO2B．SO2形成酸雨的过程为：SO2+H2O==H2SO3C．可用石灰处理酸化了的水体D．自然界的硫循环过程涉及氧化还原反应9．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是()A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料,其化学式为Si3N4B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作砂纸、砂轮的磨料C．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键的个数之比为1∶210．某无色透明的混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，向剩余气体中通入空气，很快变为红棕色。下列对于原混合气体成分的判断中正确的是A．肯定有SO2、O2和NO B．肯定没有Cl2、O2和NO2C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO11．与下列物质的反应中，硝酸既表现氧化性，又表现酸性的是A．木炭 B．Cu C．MgO D．Na2CO312．下列气体中，可用浓硫酸干燥，但不可用NaOH固体干燥的是A．NO B．O2 C．SO2 D．NH313．某学生设计了一种检验浓硫酸与蔗糖反应产物的实验，装置如图所示：下列说法错误的是A．装置A试管中白色晶体变为黑色，体现浓硫酸的脱水性B．装置B用于检验水的存在C．装置C、D中溶液颜色褪色的原理相同D．使装置E中澄清石灰水变浑浊的产物不一定是14．某溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，在该溶液中可以大量共存的离子是A．K＋、Na＋、、 B．Na＋、、Cl－、C．H＋、Mg2＋、、 D．Ag＋、K＋、、Na＋15．关于单质硫，下列说法正确的是（）A．只能做氧化剂 B．只能做还原剂C．易溶于水 D．既能做氧化剂又能做还原剂二、非选择题16．选取下列实验方法分离物质，将分离方法的字母填在横线上：A．萃取、分液法B．结晶法C．分液法D．蒸馏法E.过滤法(1)_______分离饱和食盐水与泥沙的混合物。(2)_______分离水和汽油的混合物。(3)_______分离四氯化碳(沸点为)和甲苯(沸点为)的混合物。(4)_______从含硝酸钾和氯化钠的混合液中分离出硝酸钾。(溶解度规律如图)17．非金属及化合物是中学常见的重要物质。请根据题意，完成下列问题：（1）下列哪种气体是酸雨的主要成分____________；A．Cl2B．CO2C．SO2（2）下列气体通入无色的稀酚酞溶液中，溶液变红色的是__________；A．NH3B．NO2C．SO2（3）下列物质，是制造光导纤维的材料__________。A．SiB．SiO2C．Na2SiO318．氮循环是自然界中一种重要的物质循环方式，主要有以下2种方式：①②(1)通常我们把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为氮的固定，主要有3种途径。如上①称为大气固氮，②称为生物固氮，还有1种是工业固氮，其反应的化学方程式是_______。(2)写出氮循环①中的化学方程式_______。(3)用方程式描述氮循环②中溶于水呈碱性的原因_______。(4)写出的检验方法_______。19．锰酸锂(LiMn2O4)在电池材料领域有重要用途，可用硫铁矿(主要成分为FeS2)、软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)、回收的工业废酸(主要成分为H2SO4)为原料制备，其工业流程如下图所示：下列关于沉锰制备高纯MnO2的说法中，正确的是_______(填标号)。a．若沉锰反应时加入足量浓盐酸并加热，MnO2的产率将降低b．若沉锰后进行过滤操作，为了加快过滤速率，不断用玻璃棒搅拌c．过滤所得MnO2须进行洗涤，为检验是否洗涤干净，可通过检测洗出液中是否存在来判断20．某化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检测，其中的三次检测结果如下表所示：检测次数溶液中检测出的溶质第一次第二次第三次(1)三次检测结果中第_________次的检测结果肯定不正确。(2)在检测时，为了确定溶液中是否存在、和，该小组同学进行了如下实验，请你参与探究与分析。实验步骤实验操作实验目的实验现象反应的离子方程式第一步向溶液中滴加过量的溶液检验_________的存在产生无色气泡_________第二步继续滴加过量的_________溶液检验的存在产生白色沉淀第三步过滤，再向滤液中滴加_________溶液检验_________的存在产生白色沉淀_________21．将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：(1)简要阐述上述产生混合气体的理由（用化学方程式回答）？(2)NO、NO2的体积各为多少升？(3)待产生的气体全部释放后，向溶液加入250mL5mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为多少？22．钴及其化合物在化工生产中有重要的用途。三氯化六氨合钴(Ⅲ)｛｝是黄色或橙黄色晶体，实验室以(易潮解)为原料制备，步骤如下：Ⅰ、钴和氯气反应制备，实验装置如图：(1)B装置中发生的化学反应方程式为___________。(2)C装置中试剂X的作用为___________。A装置中洗气瓶内试剂的名称为___________。Ⅱ、三氯化六氨合钴(Ⅲ)的制备。其原理为：已知：三氯化六氨合钴不溶于乙醇，常温下在水中溶解度较小。(3)水浴温度不超过60℃，原因是___________。固体2的成分是___________。(4)请补充最后一步由滤液获得产品的实验操作___________，低温干燥，获得产品。(实验中须使用的试剂有：无水乙醇、浓盐酸)【参考答案】一、单选题1．B解析：A．碳纤维是由有机高分子聚合物（如聚丙烯腈）经碳化处理制成的无机高分子纤维，碳纤维属于无机非金属高分子材料，A不符合题意；B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，不属于硅酸盐，B符合题意；C．铝合金是金属材料，其密度小、硬度大，C不符合题意；D．石墨烯是碳纳米材料，电阻率低、热导率高，是一种具有优异性能的新型材料，D不符合题意；故选B。2．C解析：A．该反应属于固体间的加热反应，不能写成离子形式，A错误；B．加热条件下NH3·H2O应分解为NH3和H2O，离子方程式应为＋OH-NH3↑＋H2O，B错误；C．符合反应原理及离子方程式书写要求，C正确；D．一水合氨是弱碱，不能完全电离，向氨水中滴加氯化铝溶液应生成Al(OH)3沉淀，离子方程式应为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3，D错误。故选：C。3．B解析：A．金属钠密度比水小，的密度比水大，故金属钠密度比小，浮在上，不能保存在中，A错误；B．漂白粉的有效成分次氯酸钙易与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸，次氯酸见光分解导致漂白粉失效，故必须密封保存，B正确；C．硝酸见光易分解，故浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，C错误；D．固体碘应放在棕色广口瓶中，D错误；故选B。4．D解析：A.加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中可能含有SO42−、Ag+，故A错误；B.取少量待测液做焰色反应实验，火焰呈黄色，该溶液中一定含有钠的物质，不一定是NaOH，故B错误；C.某气体能使品红溶液褪色，该气体可能是SO2，还可能是Cl2，故C错误；D.某溶液中先通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液显红色，则原溶液中可能含有Fe2+或Fe3+，故D正确。综上所述，为D。5．B解析：A．浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化，A错误；B．浓硫酸具有强氧化性，在常温下能使铁铝等金属钝化，B正确；C．浓硫酸具有吸水性，能干燥氢气、氧气等气体，C错误；D．浓硫酸在常温下与钢片不反应，加热才能放出二氧化硫气体，D错误；故选B。6．C解析：A．刚玉是三氧化二铝，水晶是由二氧化硅，不是三氧化二铝，故A错误；B．大理石的主要成分是碳酸钙，生石灰的主要成分是氧化钙，不是碳酸钙，故B错误；C．普通水泥的主要成分是硅酸三钙(3CaO·SiO2)、硅酸二钙(2CaO·SiO2)和铝酸三钙(3CaO·Al2O3)等，普通玻璃的主要成分为硅酸钠和硅酸钙以及二氧化硅，主要成分都属于硅酸盐，故C正确；D．有色玻璃的主要成分与普通玻璃相同，属于硅酸盐，光导纤维的主要成分为二氧化硅，故D错误；故答案选C。7．B解析：A.镁和铝性质活泼，表面生成致密氧化膜而有很强的抗腐蚀能力，故A错误；B.Na2SiO3溶液可用作矿物胶、木材防火剂，还可用作制备硅胶的原料，故B正确；C.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多，碳酸钠碱性较强，不能治疗胃酸过多，故C错误；D.缺铁性贫血可服亚铁盐，故D错误。综上所述，答案为B。8．B解析：A．根据硫的循环过程图可知，火山喷发、化石燃料燃烧均会产生SO2，A说法正确；B．硫的循环过程图中，SO2形成的酸雨中硫变为硫酸根离子，故其过程为2SO2+2H2O+O2==2H2SO4，B说法错误；C．石灰主要成分为氧化钙，为碱性氧化物，可中和酸，故可用石灰处理酸化了的水体，C说法正确；D．自然界的硫循环过程中硫的化合价发生改变，故涉及氧化还原反应，D说法正确；故选B。9．D解析：A．氮化硅中各元素的原子最外层达到8电子稳定结构，Si原子最外层电子数为4，N原子最外层电子数为5，要形成8电子稳定结构，则二者原子个数比值为3：4，其化学式为Si3N4，故A正确；B．SiC为原子晶体，硬度大，熔点高，可用于制作可用于制作砂纸、砂轮的磨料及高温结构陶瓷和轴承，故B正确；C．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示时顺序是：活泼金属氧化物、较不活泼金属氧化物、二氧化硅、水，则该物质可表示为3BeO·Al2O3·6SiO2，故C正确；D．二氧化硅为原子晶体，立体网状结构，Si原子与4个O原子形成4个Si-O共价键，故其晶体中硅原子硅氧单键的个数之比为1∶4，故D错误；故答案为D。10．B解析：混合气体为无色，说明无Cl2、NO2，混合气体能使品红褪色，说明有SO2，通入空气变红棕色，说明有NO，由于NO和O2会反应，故原混合气体中不含O2，综上所述，答案选B。11．B解析：A．硝酸与木炭反应，N元素化合价降低，只表现出氧化性，A错误；B．硝酸与铜反应，生成硝酸铜和水，表现酸性；N元素化合价降低，表现出氧化性，B正确；C．硝酸与MgO反应生成硝酸镁和水，只表现酸性，C错误；D．硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，只表现酸性，D错误；故选B。12．C解析：A．NO与浓硫酸不发生反应，与NaOH固体也不反应，两种都可以干燥，故A不符合题意；B．O2与浓硫酸不反应，和NaOH固体也不反应，两种都可以干燥，故B不符合题意；C．SO2和浓硫酸不反应,但和NaOH反应生成亚硫酸钠和水，则只能用浓硫酸干燥，故C符合题意；D．NH3和浓硫酸发生反应生成硫酸铵或硫酸氢铵，NH3和NaOH不反应，则只能用NaOH固体干燥，故D不符合题意。故选C。13．C解析：A．装置A中注入浓硫酸后，可观察到试管中白色晶体变为黑色，体现了浓硫酸的脱水性，故A正确；B．浓硫酸与蔗糖脱水后生成的C反应的化学方程式为(浓)，无水硫酸铜遇水变蓝，用于检验水的存在，故B正确；C．装置C中溶液褪色体现的漂白性，装置D中溶液褪色体现的还原性，故C错误；D．也能使澄清石灰水变浑浊，故D正确；故答案为C。14．B解析：因该溶液既能溶解Al(OH)3，又能溶解H2SiO3，则该溶液为强碱溶液，溶液中存在大量的OH-离子，A.因与OH-离子结合生成碳酸根离子和水，则该组离子不能大量共存，故A错误；B.在碱性溶液中该组离子之间不反应，则离子能大量共存，故B正确；C.因H+与OH-离子结合生成水，Mg2+与OH-离子结合生成氢氧化镁沉淀，则该组离子不能大量共存，故C错误；D.因Ag+与OH-离子结合生成沉淀，则该组离子不能大量共存，故D错误；故选B。15．D解析：A.硫可与氧气反应生成二氧化硫，为还原剂，故A错误；B.硫单质和氢气反应生成硫化氢，为氧化剂，故B错误；C.硫是一种不溶于水的固体，故C错误；D.硫单质和氢气反应生成硫化氢，为氧化剂，硫可与氧气反应生成二氧化硫，为还原剂，所以硫单质既能做氧化剂又能做还原剂，故D正确；答案选D。二、非选择题16．(1)E(2)C(3)D(4)B解析：（1）沙子不溶于水，因此分离饱和食盐水与沙子，采用过滤方法分离，故E正确；答案为E；（2）水和汽油是互不相溶两种液体，采用分液法进行分离，故C正确；答案为C；（3）四氯化碳和甲苯互溶，利用其沸点不同，采用蒸馏的方法分离，故D正确；答案为D；（4）利用KNO3的溶解度受温度的影响大，NaCl的溶解度受温度的影响较小，采用结晶法进行分离，故B正确；答案为B。17．CAB解析：（1）正常雨水因溶有二氧化碳pH约为5.6，酸雨是指溶液pH小于5.6的雨水，SO2和水反应生成H2SO3，SO2是引起酸雨的主要气体，故选C；（2）A．NH3溶于水生成氨水，氨水呈碱性，能使酚酞溶液变红，故选A；B．NO2溶于水生成硝酸和NO，硝酸呈酸性，不能使酚酞溶液变红，故不选B；C．SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸呈酸性，不能使酚酞溶液变红，故不选C；（3）制造光导纤维的材料是一种纯度很高的SiO2，故选B。18．(1)(2)(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-(4)取少量试液，滴加氢氧化钠溶液微热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果变蓝，则证明试液中含有按离子解析：(1)工业合成氨属于人工固氮，N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应产生NH3，该反应为可逆反应，故工业上制取氨气的化学反应方程式为。(2)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，故氮循环①中的化学方程式为。(3)循环②中溶于水呈碱性的原因是：氨气极易溶于水形成氨水溶液显碱性，方程式为：NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-。(4)铵盐和强碱溶液共热产生氨气，，故的检验方法为：取少量试液，滴加氢氧化钠溶液微热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果变蓝，则证明试液中含有按离子。19．ac解析：a．若沉锰反应时加入足量浓盐酸并加热，MnO2与浓盐酸能反应，导致MnO2的产率将降低，a正确；b．过滤时不能用玻璃棒搅拌，以防损坏滤纸，造成过滤失败，b错误；c．过滤所得MnO2须进行洗涤，为检验是否洗涤干净，实质是为了检验硫酸根是否有残留，故可通过检测洗出液中是否存在来判断，c正确；故选ac。20．(1)二(2)解析：（1）