2024-2025学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素综合素养测评含解析新人教版必修2

PAGE9-第五章综合素养测评(时间：45分钟满分：100分)一、选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。1．我国“化学”一词最早出于《化学鉴原》(1871年)。该书把一种元素翻译为“矽”。在地壳里，“矽”的含量在全部元素含量中占其次位，现代把这种“矽”元素命名为()A．锡B．硒C．氧D．硅2．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3．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4．环境污染已成为人类社会面临的重大威逼，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．⑦⑧5．纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是()eq\x(粗SiO2)eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5(Ⅰ))eq\x(X)eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(Ⅱ))eq\x(Y)eq\o(→,\s\up7(灼烧),\s\do5(Ⅲ))eq\x(SiO2)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若在试验室完成，一般在蒸发皿中进行6．如图所示，夹子起先处于关闭状态，将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，发觉试管①内的水立即沸腾了。则液体A和气体B的组合不行能是下列的()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7．在标准状况下，将O2和NO2按14体积比充溢干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体渐渐上升，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.eq\f(4,5)mol·L－1C.eq\f(1,28)mol·L－1D.eq\f(1,42)mol·L－18．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点二、选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9．用如图所示试验装置进行物质性质的探究试验。下列说法不合理的是()A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2B．若溴水褪色，则说明SO2具有还原性C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强10．高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发觉和运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\up7(①C),\s\do5(高温))Si(粗)eq\o(→,\s\up7(②HCl),\s\do5(300℃))SiHCl3eq\o(→,\s\up7(③过量H2),\s\do5(1000～1100℃))Si(纯)下列说法正确的是()A．步骤①的化学方程式为SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑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SiHCl311．下图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是()A．向B溶液中滴加KSCN溶液，溶液可能变为红色B．溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H＋＋4Fe2＋＋O2=4Fe3＋＋2H2OC．溶液酸性A＞B＞CD．加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A12．氮在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。其中反应④的离子方程式为4NHeq\o\al(＋,4)＋5O2=2NOeq\o\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O。下列说法正确的是()A．①②均属于固氮反应B．海洋中的反硝化作用肯定有氧气参与C．反应④中每生成1molH2O共转移4mol电子D．向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的废水可能影响海洋中氮的循环三、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(12分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大强酸”。现就硫酸与金属铜反应的状况，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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不采纳铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在肯定体积的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，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol·L－1的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为________。14．(13分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如下试验。试验装置如图所示(已知NO、NO2能与NaOH溶液反应)：(1)设计装置A的目的是________________________________________，为达此目的应进行的操作是______________________________________。(2)在(1)中的操作后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，视察到装置B中的现象是________________________________________；B中反应的离子方程式是________________________________。(3)将注射器F中的空气推入E中，E中的气体变为红棕色，该试验的目的是____________________。(4)D装置的作用是________________________________________________________________________。15．(13分)某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关试验。(1)试验室用亚硫酸钠固体和肯定浓度的硫酸溶液反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式：________________________。(2)分别将SO2气体通入下列溶液中，回答下列问题：①少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是____________________。②SO2通入酸性KMnO4溶液，现象是____________________，其反应的离子方程式为____________________。③过量SO2渐渐地通入澄清石灰水中，现象是______________________。④若C为双氧水，则通入SO2后，请大胆推断所得溶液的溶质是________(填化学式)，若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体，产生杂质的缘由可能是亚硫酸钠固体中混有____________。16．(14分)探讨氮的循环和转化对生产、生活有重要的价值。Ⅰ.(1)写出试验室制备氨气的化学方程式：____________________。Ⅱ.氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如下图所示。(2)设备1、3中发生反应的化学方程式分别是____________________、__________________。设备2中通入的物质A是________。Ⅲ.氨氮废水的去除是当前科学探讨的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NHeq\o\al(＋,4)和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：(3)过程①的目的是将NHeq\o\al(＋,4)转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出NHeq\o\al(＋,4)转化为NH3的离子方程式：____________________。(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为________、________。(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以及HClO，X可选用以下哪种溶液以达到去除余氯的目的________(填字母)。a．KOHb．Na2SO3c．KMnO4写出其中一个反应的离子方程式：________________________________________________________________________。

第五章综合素养测评1．答案：D2．解析：硝酸具有强氧化性，能与很多金属、矿物质等反应，但不与玻璃反应。答案：B3．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：A4．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；赤潮是水体的富养分化造成的，其危害是造成水中溶解氧削减，导致生物死亡。答案：C5．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，若在试验室完成，一般在坩埚中进行，D错误。答案：D6．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：C7．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14，所以最终液体充溢整个烧瓶，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：C8．解析：Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，由方程式可知参与反应的硝酸只有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：A9．解析：A项，SO2能使品红溶液褪色；B项，二氧化硫使溴水褪色表现还原性；C项，烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，说明Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂；D项，品红溶液②不褪色说明无二氧化硫，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明有二氧化碳产生，依据强酸制弱酸原理可知亚硫酸比碳酸的酸性强。答案：C10．解析：A项正确；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，依据物质的沸点不同可用蒸馏的方法进行分别，正确。答案：AD11．解析：SO2与Fe3＋发生氧化还原反应生成Fe2＋和SOeq\o\al(2－,4)，若二氧化硫足量，则溶液中无Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液不变为红色；若二氧化硫不足，则溶液中有Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液显红色，A正确。B正确。溶液A转化为溶液B后溶液酸性增加，C错误。FeO与H＋反应生成Fe2＋，故加入FeO后溶液C不能转化为溶液A，D错误。答案：AB12．解析：氮的固定是指游离态的氮转变成氮的化合物，故②是氮的固定，①不是，A错误；由图可知，海洋中的反硝化作用过程中NOeq\o\al(－,2)被还原生成N2，NOeq\o\al(－,2)作氧化剂，故不肯定有O2参与，B错误；反应④为4NHeq\o\al(＋,4)＋5O2=2NOeq\o\al(－,2)＋6H＋＋N2O＋5H2O，生成1molH2O时消耗1molO2，则转移4mol电子，C正确；向海洋中排放含NOeq\o\al(－,3)的废水，会增加NOeq\o\al(－,3)的反硝化作用，可能影响海洋中氮的循环，D正确。答案：CD13．解析：(1)加热条件下，Cu和氧气反应生成CuO：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO，CuO和稀硫酸反应方程式为CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O；浓硫酸和铜反应方程式为：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，生成等量的硫酸铜时须要浓硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境，所以不采纳铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜。(2)在加热条件下，浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，但浓硫酸浓度达到肯定值后变为稀硫酸，稀硫酸和铜不反应，所以当被还原的硫酸为0.9mol时，则所用浓硫酸的实际体积应大于180mL。(3)该过程中发生的反应为：Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O、Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑、Fe2(SO4)3＋Fe=3FeSO4、FeSO4＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋Na2SO4、2NaOH＋H2SO4=Na2SO4＋2H2O，最终溶液中的溶质是Na2SO4，由原子守恒得eq\f(1,2)n(NaOH)＝n(Na2SO4)＝n(H2SO4)，则c(H2SO4)＝eq\f(nNaOH,2×0.15L)＝eq\f(4mol·L－1×0.15L,2×0.15L)＝2mol·L－1。答案：(1)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO、CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O生成等量的硫酸铜需浓硫酸较多且生成的二氧化硫污染环境(2)大于(3)2mol·L－114．解析：由试验装置及流程可知，A中发生硝酸与碳酸钙的反应生成二氧化碳，因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶尽装置中的空气，避开对一氧化氮气体的检验造成干扰；B中Cu与稀硝酸反应生成NO、硝酸铜和水，E中收集到无色气体NO，利用F充入空气，可检验NO的生成；D装置为尾气处理装置，汲取氮的氧化物，防止污染空气。答案：(1)利用生成的CO2将整套装置内的空气赶尽，以解除对气体产物视察的干扰使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗的小孔，打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K(2)铜丝上产生气泡，溶液变为蓝色3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(3)验证E中的无色气体为NO(4)汲取NO、NO2等尾气，防止污染空气15．解析：(1)亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，化学方程式为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)①二氧化硫和水反应生成亚硫酸，能使紫色石蕊试液变红。②二氧化硫具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，所以溶液的紫红色褪去，反应的离子方程式为5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5SOeq\o\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋。③二氧化硫和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水，接着通入过量二氧化硫，亚硫酸钙和二氧化硫、水反应生成可溶于水的亚硫酸氢钙，所以现象是先出现浑浊，然后又渐渐变澄清。④二氧化硫具有还原性，H2O2具有氧化性，二氧化硫能和双氧水发生氧化还原反应生成硫酸，则所得溶液的溶质是H2SO4；若制备的SO2气体中混有CO2气体，产生杂质的缘由可能是亚硫酸钠固体中混有碳酸盐或碳酸氢盐。答案：(1)Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)①紫色石蕊试液变红②溶液紫红色褪去5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋③先出现浑浊，然后又渐渐变澄清④H2SO4碳酸盐或碳酸氢盐16．解析：Ⅰ.(1)试验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备氨气，其反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。Ⅱ.(2)设备1中是NH3和