第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题 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．下列方程式书写正确的是A．盐酸与溶液混合：B．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：C．盐酸滴入氨水中：D．铜与稀硝酸反应：2．能证明SiO2是酸性氧化物的是（）A．SiO2+2C=SiC+2CO↑B．SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OC．SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OD．SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑3．将固体X投入过量的Y中，能生成白色沉淀并放出一种无色气体，该气体能燃烧，不易溶于水，则X和Y分别可能是A．过氧化钠和氯化亚铁溶液 B．铝和烧碱溶液C．钠和氯化铝溶液 D．硅和氢氧化钠溶液4．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况)，这些气体与一定体积的O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀。下列说法正确的是A．此反应过程中消耗的铜的质量是12.8gB．混合气体中NO2的体积分数是50%C．参加反应的HNO3物质的量是0.4molD．消耗氧气(标准状况)的体积为1.68L5．下列实验装置或操作设计不能达到目的的是A．甲图是配置一定物质的量浓度的溶液 B．乙图是喷泉实验C．丙图是收集NO2 D．丁图是验证NH3极易溶于水6．下列气体溶解于水，发生氧化还原反应的是A．SO2溶于水 B．NO2溶于水 C．CO2溶于水 D．NH3溶于水7．属于氮的固定的是A．植物从土壤中吸收含氮养料B．豆科植物把含氮化合物转变为蛋白质C．将氨转化为硝酸，再转化为其他含氮化合物D．将空气中的氮气转化为含氮化合物8．检验SO2气体中是否含有CO2气体应用的方法是A．通过石灰水B．先通过酸性KMnO4溶液再通过石灰水C．通过品红溶液D．先通过小苏打浴液再通过石灰水9．如图，浓硫酸分别和三种钠盐反应，下列分析正确的是A．对比①和②可以说明还原性：Br-＞Cl-B．①和③相比可说明氧化性：Br2＞SO2C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明非金属性：S＞ClD．③中浓H2SO4与Na2SO3反应时，H2SO4被还原成SO210．下列元素在自然界中存在游离态的是（）A．钠 B．镁 C．氯 D．硫11．硫元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法错误的是A．a与c、d、e都有可能反应生成bB．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH减小C．盐g与盐f之间一定能发生氧化还原反应D．将气体c通入溶液中，无明显现象12．下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是A．CaO具有吸水性，常用于食品干燥剂 B．是黄绿色气体，可用于自来水消毒C．MgO是碱性氧化物，可作为耐高温材料 D．熔点高，可用来制造通讯光缆13．下列物质的化学成分不正确的是（）A．铁锈：Fe2O3 B．纯碱：Na2CO3 C．白磷：P4 D．硫黄：S814．下列过程属于人工固氮的是A．用N2和H2合成NH3 B．闪电时大气中氮的氧化物的生成C．由氨气制尿素 D．从空气中分离出氮气15．将完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物(含)的混合物，这些气体恰好能溶液完全吸收，生成只含和的盐溶液，其中的物质的量为A． B． C． D．二、非选择题16．根据所学过的物质的分离和提纯知识回答下列问题:(1).除去NaNO3固体中混有的少量KNO3,所进行的实验操作依次为__________、蒸发结晶、__________。(2).为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4,可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂,按如下步骤操作:①写出三种试剂的化学式:A__________,B__________,C__________。②加过量A的原因是__________。③加过量B的原因是,有关反应的化学方程式为__________。17．硅单质及其化合物应用范围很广。(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上可以按如下步骤制备高纯硅。Ⅰ.高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅；Ⅱ.粗硅与干燥的氯气在450～500℃条件下反应制得SiCl4；Ⅲ.SiCl4液体经精馏提纯后与过量H2在1100～1200℃条件下反应制得高纯硅。已知SiCl4沸点为57.6℃，能与H2O强烈反应。请回答下列问题：①第Ⅲ步反应的化学方程式为____________________________________。②整个制备纯硅的过程中必须严格控制在无水无氧的条件下。SiCl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，其生成物是_______；H2还原SiCl4过程中若混入O2，可能引起的后果是________________________________________。(2)二氧化硅被大量用于生产玻璃。工业上用SiO2、Na2CO3和CaCO3共283kg在高温下完全反应时放出CO244kg，生产出的玻璃可用化学式Na2SiO3·CaSiO3·xSiO2表示，则其中x＝________。18．现有NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2等中学化学教材中出现过的物质，根据它们的组成及性质进行如下分类。请回答下列问题：(1)SO2属于_______________(填“酸性氧化物”、“碱性氧化物”、“两性氧化物”)。(2)Na2O2最终位于________组；它的电子式为____________。(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂，写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式：__________________________。(4)II组的某种物质能与水发生氧化还原反应，该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为_____________。(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应，若该反应过程中有0.8NA个电子转移则有_________g该物质参与反应。(6)N2H4是一种高能燃料，有强还原性，可通过I组的某种物质和NaClO反应制得，该制备反应的化学方程式为______________________。19．化学性质1)通常状况下很难与其它物质发生化学反应2)在一定条件下，能与一些物质发生化学反应①与H2反应：___________；②与某些金属反应：3Mg+N2Mg3N2Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解___________20．价类二维图是学习研究元素性质的重要工具，硫及其重要化合物之间的部分转换关系如图所示。请回答：(1)写出指定物质的化学式：A．_______，B．_______(2)根据价类二维图推测，SO3是一种_______氧化物；SO3可能具有的化学性质是_______(3)若C是MgSO4，试写出由稀H2SO4→C的化学方程式：_______。21．铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，现将32gCu投入50mL12mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48L(标准状态)NO和NO2的混合气体。(Cu的相对原子质量为64)(1)被还原硝酸的物质的量是_______mol。(2)反应后溶液中有_______molNO，所以，剩余_______(填反应物的化学式)，其物质的量是_______mol。(3)如果往反应后的体系内再加入100mL0.4mol/L的稀硫酸，又会有气体逸出，离子反应方程式为_______，产生的气体在标准状况下的体积为_______mL。22．某小组用下图所示装置(夹持装置省略)制备，并探究与溶液的反应。(1)盛放70%硫酸的仪器名称是_______，装置I中反应的化学方程式为_______。(2)多孔球泡的作用有防倒吸和_______。(3)向装置I中加入70%硫酸，待装置II中溶液由黄色变为浅绿色后关闭活塞。有同学认为此时该溶液中含有，并进行以下实验验证：操作现象结论取少量装置II中溶液于试管中，先滴加_____溶液，再滴加适量溶液，振荡先无明显现象，加入溶液后，现象是_____。溶液中含有(4)为检验装置II中生成的，需进行的操作和现象为_______。(5)浓度的测定：①取装置II中反应后的溶液25.00mL于锥形瓶中，加入少量稀硫酸酸化后，逐渐滴加的溶液，至恰好完全反应，记录消耗的溶液的体积。重复上述操作2~3次，平均消耗溶液20.00mL。发生的反应为：。则反应后装置II中的浓度为_______。②研究小组同学认为根据以上步骤测定的浓度偏高，理由是_______。【参考答案】一、单选题1．A解析：A．HCl与硅酸钠反应生成硅酸沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为SiO+2H+=H2SiO3↓，故A正确；B．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO=BaSO4↓+2H2O，故B错误；C．一水合氨为弱电解质，书写离子方程式时不能拆，盐酸滴入氨水中反应的离子方程式为H++NH3•H2O=H2O+NH，故C错误；D．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，故D错误；选A。2．B解析：二氧化碳、二氧化硫等氧化物能与碱反应生成盐和水，这类氧化物通常称为酸性氧化物，按定义，四个选项只有B符合；答案选B。3．C解析：A．过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和不可燃的氧气，氢氧化钠再和氯化亚铁反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁易被氧化为红褐色的氢氧化铁，与题干描述现象不符，故A不符合题意；B．铝和烧碱溶液反应生成不易溶于水的可燃烧的氢气及可溶于水的偏铝酸钠，无白色沉淀，与题干描述现象不符，故B不符合题意；C．钠和水反应生成氢氧化钠和不易溶于水的可燃烧的氢气，氢氧化钠再和过量氯化铝溶液反应生成白色沉淀氢氧化铝，与题干描述现象相符，故B符合题意；D．硅和氢氧化钠溶液反应生成不易溶于水的可燃烧的氢气和可溶于水的硅酸钠，无白色沉淀，与题干描述现象不符，故D不符合题意；答案选C。4．B解析：A．n[Cu(OH)2]=1/2n(NaOH)=1/2×0.2mol=0.1mol，质量为m=nM=0.1mol×64g/mol=6.4g，故A错误；B．根据原子守恒得n[Cu(OH)2]=1/2n(NaOH)=1/2×0.2mol=0.1mol，n(Cu)=n[Cu(NO3)2]=0.1mol，设NO2、NO物质的量分别为xmol、ymol，结合转移电子守恒得①x+y=0.1，②x+3y=0.1×2，联立两式，解得x=0.05、y=0.05，则混合气体中NO2的体积分数是0.05/(0.05+0.05)×100%=50%，故B正确；C．n(NaOH)=4mol/L×0.05L=0.2mol，Cu足量，则硝酸完全反应，反应后的溶液中溶质为Cu(NO3)2，Cu(NO3)2和NaOH反应后的溶液中溶质为NaNO3，根据N原子守恒知，起酸作用的n(HNO3)=n(NaNO3)=n(NaOH)=0.2mol，作氧化剂的n(HNO3)=n(NO2)+n(NO)=V/Vm=2.24L/22.4L/mol=0.1mol，参加反应的酸为生成硝酸铜和氮氧化物的硝酸，则参加反应的n(HNO3)=(0.2+0.1)mol=0.3mol，故C错误；D．该反应中转移电子物质的量=2×n(Cu)=2×0.1mol=0.2mol，根据转移电子相等知，消耗氧气体积=0.2mol/4×22.4L/mol=1.12L，故D错误；故选：B。5．C解析：A．配制一定物质的量浓度溶液定容时，视线于容量瓶刻度线相平，A能达到实验目的；B．CO2与NaOH发生反应，可以使瓶内压强瞬间减小从而形成喷泉现象，B能达到实验目的；C．NO2的密度比空气大，应该采用向上排空气法收集，即“长进短出”，C不能达到实验目的；D．氨气极易溶于水，当胶头滴管中的水滴下时，瓶内压强瞬间减小，可观察到气球膨胀的现象，D能达到实验目的；答案选C。6．B解析：A．SO2溶于水生成亚硫酸，是非氧化还原反应；B．NO2溶于水生成NO和硝酸，是氧化还原反应；C．CO2溶于水，生成碳酸，是非氧化还原反应；D．氨气溶于水生成一水合氨，是非氧化还原反应；答案选B。7．D解析：A．植物从土壤中吸收氮肥，氮肥是指含氮的盐类，不是氮气单质，所以植物从土壤中吸收盐中的氮元素，显然不是将游离态的氮转化为化合态的氮，A项错误；B．豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质是氮的化合物之间的转变，不属于氮的固定，B项错误；C．将氨转变成硝酸及其它氮的化合物是氮的化合物之间的转变，不属于氮的固定，C项错误；D．将空气中的氮气转变为含氮化合物，显然是将游离态的氮转化为化合态的氮，属于氮的固定，D项正确；答案选D。8．B解析：A．因SO2和CO2都能使石灰水变浑浊，所以无法检测出是否含有CO2，故A不符合题意；B．SO2具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以应先通过酸性KMnO4溶液除去SO2，再通过石灰水，石灰水变浑浊证明含有CO2气体，故B符合题意；C．SO2能使品红溶液褪色，CO2不能，只能检验气体中有SO2，但无法检测出是否含有CO2，故C不符合题意；D．因SO2和碳酸氢钠反应也能生成CO2，所以无法检测出是否含有CO2，故D不符合题意。本题选B。9．A解析：A．浓硫酸与NaCl混合，发生复分解反应产生Na2SO4、HCl，HCl遇空气中的水蒸气，形成盐酸的小液滴而产生白雾，而浓硫酸与NaBr混合加热，发生氧化还原反应产生Na2SO4、Br2、SO2、H2O，这说明微粒的还原性：Br-＞Cl-，A正确；B．在实验①中发生氧化还原反应产生Br2，而在实验③中发生复分解反应产生SO2气体，则不能说明氧化性：Br2＞SO2，B错误；C．该实验说明浓硫酸不具有挥发性，而浓盐酸具有挥发性，不能证明元素的非金属性：S＞Cl，C错误；D．③中浓H2SO4与Na2SO3发生的是复分解反应，H2SO4变为Na2SO4，Na2SO3反应变为SO2，该反应不属于氧化还原反应，D错误；故合理选项是A。10．D解析：元素的存在形式由其化学性质决定，硫的化学性质稳定可以以单质的形式存在，大量存在于火山喷发口，Na、Mg、Cl元素化学性质活泼均以化合物的形式存在，在自然界中不存在游离态；答案为D。11．C解析：A．a为H2S，可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质，A正确；B．H2SO3具有较强的还原性，在空气久置会被氧气氧化成硫酸，硫酸酸性更强，pH更小，B正确；C．g为硫酸盐或硫酸酸式盐，f为亚硫酸盐，两者不一定发生反应，C错误；D．SO2通入BaCl2溶液中，因为强酸强碱盐，SO2溶于水生成H2SO3为中强酸，不能与反应，因此没有明显现象，D正确；故选：C。12．A解析：A．CaO具有吸水性能和水反应，常用于食品干燥，A正确；B．具有强氧化性，可用于自来水消毒，B错误；C．MgO熔点高、耐高温，可作为耐高温材料，C错误；D．做成的纤维具有良好的透光性，可用来制造通讯光缆，D错误；故选A。13．A解析：A．铁锈主要由三氧化二铁水合物和氢氧化铁组成的混合物，A错误；B．纯碱为碳酸钠的俗称：Na2CO3，B正确；C．白磷分子为4个磷原子构成的分子：P4，C正确；D．硫黄在自然界以含有8个硫原子的环状结构S8分子形式稳定存在，D正确；故选A。14．A解析：A.用N2和H2合成NH3：N2+3H22NH3，是工业上将游离态的氮转化成化合态的氮，属于人工固氮，A选项符合题意；B.闪电时大气中氮的氧化物的生成：是自然固氮，B选项不符合题意；C.由氨气制尿素：是化合态氮之间的转化，不属于固氮，C选项不符合题意；D.从空气中分离出氮气：没有转化成化合态的氮，不属于固氮，D选项不符合题意；答案选A。15．C解析：铜和硝酸反应过程中，铜还原硝酸生成氮氧化物，在NaOH溶液中氮氧化物又转化成NaNO2和NaNO3，则根据得失电子守恒可得2n(Cu)=2n(NaNO2),所以n(NaNO2)=n(Cu)==1nol，根据钠元素守恒可知n(NaNO2)+n(NaNO3)=0.72mol/L.=1.4mol，所以n(NaNO3)=1.4mol-1mol=0.4mol，故C符合题意；故选C。二、非选择题16．溶解过滤Ba(OH)2K2CO3HCl除尽Mg2+和SOBa(OH)2+K2CO3=BaCO3↓+2KOH解析：（1）根据硝酸钾与硝酸钠两种物质的溶解度与温度的关系可知，硝酸钾的溶解度受温度影响比较大，而硝酸钠的溶解度受温度变化的影响很小，因此，除去混在硝酸钾中的少量硝酸钠时，可采取加水溶解，蒸发结晶，过滤的方法。（2）根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂(提纯)，是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变．除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质；因此为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4，先选用过量氢氧化钡溶液除去镁离子、硫酸根离子，过量的钡离子利用过量碳酸钾除去，过量的碳酸根离子采用稀盐酸中和的办法除去；①据以上分析可知，三种试剂的化学式分别为：A.Ba(OH)2，B.K2CO3，C.HCl。②加过量的Ba(OH)2溶液，生成氢氧化镁、硫酸钡沉淀，以除尽Mg2+和SO。③加过量的K2CO3溶液，除去溶液中剩余的钡离子，反应的化学方程式为：Ba(OH)2+K2CO3=BaCO3↓+2KOH。17．2H2＋SiCl4Si＋4HClH2SiO3(或H4SiO4)和HCl爆炸4解析：(1)①氢气在1100～1200℃条件下能与四氯化硅反应生成单质硅和氯化氢，其化学反应方程式为：2H2＋SiCl4Si＋4HCl；②SiCl4在潮湿的空气中因水解而产生白色烟雾，则SiCl4与水反应生成H2SiO3（或H4SiO4）和HCl，H2还原SiCl4过程中若混入O2，可能引起爆炸；（2）玻璃的化学组成可根据反应原理得到，Na2CO3+SiO2NaSiO3+CO2↑；CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑；由化学式Na2SiO3•CaSiO3•xSiO2反应的Na2CO3和CaCO3的物质的量相等，n（CO2）=n（Na2CO3）+n（CaCO3）=n（SiO2反应）==1000mol；n（Na2CO3）=n（CaCO3）=500mol，500molNa2CO3的质量是53kg，500molCaCO3的质量是50kg，1000molSiO2的质量是60kg，n（SiO2过量）==2000mol，即剩余的二氧化硅和生成的硅酸钙、硅酸钠为2000：500：500=4：1：1，所以x=4，答案为：4。18．酸性氧化物Ⅰ3CO+Fe2O32Fe+3CO22：116.8NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O解析：NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2，F2、SO2等，按照组成元素的多少分为单质和化合物，属于单质的是Na、Fe、F2，属于化合物的是NH3、CO、Na2O2、NO、NO2、SO2；单质中能与氢气反应的是F2；化合物中能与水反应的是NH3、Na2O2、NO2、SO2，反应后溶液显碱性的是NH3、Na2O2；(1)SO2能与碱反应生成盐和水；(2)Na2O2能与水反应生成NaOH和O2，反应后溶液显碱性；(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO；(4)Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应，该物质为NO2，根据化合价的变化分析；(5)B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe，结合反应方程式计算；(6)NaClO溶液和NH3发生氧化还原反应生成氯化钠和肼，根据反应物和生成物写出反应方程式。(1)SO2能与碱反应生成盐和水，则属于酸性氧化物；(2)Na2O2能与水反应，且反应后所得溶液显碱性，则最终位于Ⅰ组；Na2O2是离子化合物，其电子式为；(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂是CO，CO与Fe2O3在高温条件下生成Fe和二氧化碳，反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；(4)))Ⅱ组的某种物质能与水发生氧化还原反应，该物质为NO2，NO2与水反应产生3NO2+H2O═2HNO3+NO，反应中只有氮元素的化合价发生变化，由+4价升高为+5价，由+4价降低为+2价，所以NO2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂被还原，还原剂被氧化，由产物中氮元素的化合价，可知起氧化剂与还原剂的NO2物质的量之比为1：2，所以被氧化的NO2与被还原的NO2的物质的量之比为2：1；(5)B组中与水在高温条件下反应的物质为Fe，反应的方程式为4H2O(g)+3FeFe3O4+4H2，该反应过程中有8NA个电子转移，即转移8mol电子，则消耗3molFe，即3mol×56g/mol=168g，若该反应过程中有0.8NA个电子转移，消耗Fe为168g×=16.8g；(6)该反应中，次氯酸钠被氨气还原生成氯化钠，氨气被氧化生成肼，同时还有水生成，所以该反应方程式为：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。19．N2+3H22NH3Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑解析：氮气中氮元素的化合价为0，既能失电子化合价升高体现还原性也能得电子化合价降低体现氧化性。氮气在高温高压催化剂条件下可合成氨气：N2+3H22NH3；金属镁能在氮气中燃烧生成氮化镁：3Mg+N2Mg3N2；Mg3N2离子化合物，在水中强烈水解Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑。20．SO2H2S酸性氧化性H2SO4+Mg(OH)2=MgSO4+2H2O解析：(1)如图所示，A为氧化物，且S元素化合价为+4，转化为SO3，则A为SO2；B为气态氢化物，且S元素化合价为-2，则B为H2S；(2)根据价类二维图推测，SO3可以与水反应生成硫酸，与碱反应生成盐和水，则是一种酸性氧化物；SO3中S元素为+6价，处于S元素的最高价，反应中化合价可以降低，则可能具有的化学性质为氧化性；(3)MgSO4属于盐，根据单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化，则由稀H2SO4生成MgSO4可以是与碱Mg(OH)2、单质Mg、氧化物MgO等的反应，化学方程式：H2SO4+Mg(OH)2=MgSO4+2H2O、Mg+H2SO4=MgSO4+H2、MgO+H2SO4=MgSO4+H2O。21．2