第五章化学生产中重要的非金属元素 章末检测卷 高一化学人教版（2019）必修第二册

第五章章末检测(时间：75分钟满分：100分)一、选择题(本题包括18小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共54分)1.我国航天航空事业飞速发展，下列有关说法正确的是()A.月球探测器使用的硅太阳能电池板，其主要成分是SiO2B.造月球探测器中的瞄准镜时使用的光导纤维，其主要成分是SiC.宇宙飞船返回舱表面使用的高温结构陶瓷属于传统无机非金属材料D.火箭使用碳纳米管可以减轻火箭质量，这种材料属于新型无机非金属材料2.化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是()A.常温下pH<7的雨水称为酸雨B.SiO2是应用最为广泛的半导体材料C.玻璃的主要成分是CaCO3和Na2SiO3D.豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨属于氮的固定3.下列关于硫的化合物说法正确的是()A.SO2能使品红、溴水、酸性高锰酸钾溶液等物质褪色，体现了SO2的漂白性B.常温下浓硫酸可以用铝罐贮存，说明常温下铝与浓硫酸不反应C.浓硫酸能干燥H2S、SO2等气体，体现了浓硫酸的吸水性D.硫化氢水溶液有还原性，暴露在空气中往往会产生浑浊的现象4.下列方程式不正确的是()A.铁粉与硫粉混合加热反应：2Fe＋3S△Fe2S3B.红热的木炭与浓硫酸反应：C＋2H2SO4(浓)△CO2↑＋2SO2↑＋2H2OC.二氧化硫通入水中：SO2＋H2O⇌H2SO3D.过量的二氧化硫通入氢氧化钠溶液：SO2＋NaOH=NaHSO35.下列叙述正确的是()A.H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性，其原理相同B.将SO2通入BaCl2溶液中可生成BaSO4沉淀C.检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清石灰水D.向含有BaCl2和NaOH的混合溶液中通入少量的CO2气体，有白色沉淀生成6.下列实验不能达到目的的是()ABCD实验室制氨气实验室氨气尾气吸收用氯化氢气体和饱和食盐水做喷泉实验验证浓H2SO4的脱水性、强氧化性7.如图是N元素及其化合物的“价类”二维图。下列说法正确的是()A.实验室采用向上排空气法收集AB.化合物B的水溶液能导电，证明B是电解质C.控制不同的反应条件，C与E也能相互转化D.两支玻璃棒分别蘸取B的浓溶液与D的浓溶液，靠近后会产生白雾8.如图所示是验证气体性质的实验装置，下列有关说法不正确的是()A.若水槽中是水，试管中是NO2，可观察到试管中液面上升，若再充入适量的O2可使液体充满整个试管B.若水槽中是NaOH溶液，试管中是Cl2，可观察到试管中液面上升C.若水槽中是水并滴有几滴紫色石蕊溶液，试管中是SO2，可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈无色D.若水槽中是水并滴有几滴酚酞溶液，试管中是NH3，可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈红色9.下图是一检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内液体Y(足量)可能是()选项ABCDXCOSO2CO2Cl2Y浓H2SO4NaHCO3饱和溶液Na2SO3溶液NaHSO3饱和溶液10.下列物质不能由两种单质直接化合生成的是()①FeS②H2S③NO2④Mg3N2⑤NH3⑥CuS⑦SiC⑧FeCl2A.②④⑧ B.③⑥⑦C.③④⑤ D.③⑥⑧11.(2022·伊春伊美区二中高一期中)利用如图装置进行SO2气体的性质探究实验，下列说法错误的是()A.品红溶液褪色，加热褪色后的溶液又会恢复为原来的红色B.能与NaOH溶液反应，SO2属于酸性氧化物C.FeCl3溶液黄色变浅的原因是SO2具有漂白性D.装碱石灰的玻璃仪器是U形干燥管12.如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图，下列说法中不正确的是()A.使用此装置可减少导致酸雨的气体的排放B.装置内发生了化合反应和分解反应C.整个过程的总反应可表示为2SO2＋2CaCO3＋O2=2CaSO4＋2CO2D.若排放的气体能使澄清石灰水变浑浊，说明排放的气体中含SO213.Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示下列有关判断正确的是()A.常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应B.收集的氮氧化物的体积为20.16LC.若参加反应的铜片为44.8g，则生成0.3molNaNO3D.反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，又是还原产物14.如图所示，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。表中对实验现象的描述或解释不正确的是()序号实验现象解释①Ba(OH)2溶液变浑浊SO2与Ba(OH)2溶液反应产生了BaSO3沉淀②Na2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反应产生了S单质③KMnO4溶液褪色SO2具有漂白性④含有酚酞的NaOH溶液褪色SO2具有漂白性A.①② B.②③C.③④ D.①④15.已知：X为一种常温下能使铁、铝钝化的无色液体。A与X反应的转化关系如图，其中反应条件及部分产物均已略去，下列有关说法正确的是()A.若反应①中X只表现出强氧化性，则A可能为碳单质B.若A为铜，则反应①在常温下可进行C.常温下X能使铁、铝钝化，说明铁、铝与X不发生反应D.反应②中，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝2∶116.在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器中，充分反应后，容器内残留m2体积的气体，该气体与空气接触变为红棕色，则m∶nA.3∶2 B.2∶3C.8∶3 D.3∶817.利用如图装置(夹持装置略，可增加加热装置)能探究指定元素化合价变化的是(已知：酸性KMnO4溶液可将NO、NO2均氧化生成NO选项试剂反应条件元素不同价态间的转化abcA稀盐酸MnO2淀粉⁃KI溶液加热Cl：-1→0→-1B稀硝酸Al酸性KMnO4溶液-N：+5→+2→+5C浓硫酸Cu水加热S：+6→+4→-2D浓硝酸铁片(少量)FeSO4溶液加热Fe：0→+2→+318.用如图所示装置完成相应实验(a、b、c中分别盛有试剂1、2、3)，下列能达到实验目的的是()选项试剂1试剂2试剂3实验目的A双氧水MnO2浓硫酸制取干燥的H2B浓硫酸Cu片浓硫酸制取干燥的SO2C浓盐酸KMnO4饱和NaCl溶液制取Cl2并除去HClD浓硝酸Fe片H2O制取干燥的NO2二、非选择题(本题包括3小题，共46分)19.(16分)在生活中亚硝酸钠(NaNO2)应用十分广泛，它是一种白色固体，外观与NaCl极其相似；少量可做食品的护色剂，可防止肉毒杆菌在肉类食品中生长。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2，该学习小组利用下列装置制备干燥的亚硝酸钠(夹持及加热装置略去，部分仪器可重复使用)。已知：①NO能被高锰酸钾氧化，但不能被浓硫酸氧化。②酸性高锰酸钾溶液可将NO2−回答下列问题：Ⅰ.NaNO2的制备：(1)装置A中的仪器名称分别是，仪器按气流方向连接顺序为b→。

(2)反应开始前打开活塞a，通入过量氮气的目的是

；

反应结束后打开活塞a，再通入过量氮气的目的是

。

(3)装置D的作用是

。

(4)判断Na2O2已被NO反应完全的现象是

。

Ⅱ.测定NaNO2的纯度(假设杂质不与KMnO4反应)：(5)准确称取反应后的固体3.000g于烧杯中，加入蒸馏水溶解，配成250mL的溶液；取出25.00mL的溶液于锥形瓶中，滴入0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液至恰好完全反应，消耗16mL酸性KMnO4溶液。固体中NaNO2的纯度为%。

20.(12分)硅单质及其化合物应用广泛。请回答下列问题：(1)传统的无机非金属材料多为硅酸盐材料，主要包括陶瓷、水泥和玻璃，其中制玻璃的主要原料为。

(2)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作。

(3)下列关于硅及其相关化合物的叙述正确的是(填字母)。

A.自然界中存在天然游离的硅单质B.已知C与Si的最高正价都是正四价，由于CO2+H2O=H2CO3，用类比法可知：SiO2+H2O=H2SiO3C.无机非金属材料AlN熔沸点很高，可作为耐高温材料制作特定仪器D.Na[AlSi3O8]用氧化物形式表示为Na2O·Al2O3·6SiO2E.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品(4)硅单质可作为硅半导体材料。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程如图：①写出制粗硅的化学方程式：。

②上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有。

(5)新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)可应用于原子反应堆，一种制备氮化硅的反应为3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO，若生成标准状况下33.6LCO时，反应过程中转移的电子数为NA。

21.(18分)硫有多种化合物，如H2S、SO2等，它们对环境均有一定的影响，含硫化合物的综合利用既可以消除污染，又可以带来一定的经济效益。(1)煤液化过程中产生的H2S可生产硫酸，部分过程如图所示：SO2反应器中的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________。(2)有学者提出利用Fe3＋、Fe2＋等离子的作用，在常温下将SO2氧化成SOeq\o\al(2－,4)而实现SO2的回收利用，写出Fe3＋将SO2氧化成SOeq\o\al(2－,4)反应的离子方程式___________________________________________________________。(3)含有Fe2＋、Fe3＋的硫酸盐混合溶液可用于吸收H2S回收硫单质，其转化关系如图所示。其中反应①中作氧化剂的是(填离子符号或化学式)，该图示中总反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________。(4)某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含SO2的烟气，以减少其对环境造成的污染。“SO2吸收塔”中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________，该流程中可循环利用的物质为(填化学式)。(5)生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放。已知有VL(已换算成标准状况)尾气，通入足量H2O2溶液吸收再加入足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应)，过滤，洗涤、干燥、称量得到bg沉淀。H2O2溶液的作用是___________________________________________________________；尾气中SO2含量(体积分数)的计算式是(用含V、b的代数式表示)。第五章章末检测详解答案(时间：75分钟满分：100分)一、选择题(本题包括14小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共54分)1.答案D解析A项，硅太阳能电池板的主要成分是硅，不是二氧化硅；B项，光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅；C项，高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，不是传统无机非金属材料；D项，碳纳米管是性能优良的新型无机非金属材料。2.答案D解析pH小于5.6的雨水通常称为酸雨，A错误；Si是应用最为广泛的半导体材料，B错误；制造普通玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英砂，因此普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和SiO2，C错误。3.答案D解析A项，二氧化硫与溴水、酸性高锰酸钾发生氧化还原反应体现还原性，品红褪色是漂白性；B项，常温下浓硫酸可以用铝罐贮存，是因为常温下铝与浓硫酸发生钝化，在表面生成一薄层致密氧化物薄膜，发生了化学反应；C项，浓硫酸能干燥SO2气体，体现了浓硫酸的吸水性。H2S能被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥H2S；D项，硫化氢水溶液有还原性，易被空气中氧气氧化，生成硫单质，暴露在空气中，产生浑浊的现象。4.答案A解析A项，硫的氧化性弱，铁粉与硫粉混合加热反应生成硫化亚铁，反应方程式Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS；B项，红热的木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫、水，反应方程式是C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；C项，二氧化硫通入水中生成亚硫酸，反应方程式是SO2＋H2O⇌H2SO3；D项，过量的二氧化硫通入氢氧化钠溶液中生成亚硫酸氢钠，反应的化学方程式是SO2＋NaOH=NaHSO3。5.答案D解析H2O2、氯水、过氧化钠和臭氧因具有强氧化性而具有漂白性，SO2因能和有色物质化合而具有漂白性，活性炭因具有吸附性而具有漂白性，A错误；SO2和BaCl2溶液不反应，B错误；SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C错误。6.答案A解析氨气难溶于四氯化碳，B装置能防止倒吸，能达到目的；氯化氢气体易溶于饱和食盐水，用氯化氢气体和饱和食盐水做喷泉实验，C装置能达到目的；浓H2SO4滴到蔗糖上，蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性，品红溶液褪色，说明炭和浓硫酸反应生成二氧化硫，说明浓硫酸具有强氧化性，D装置能达到目的。7.答案C解析根据化合物中元素的化合价以及物质的组成与分类来分析：B为NH3，A为NO，C为NO2，D为硝酸，E为硝酸盐。A项，A点所示物质中氮元素的化合价为＋2价，其化学式为NO，NO易与氧气反应，实验室采用排水法收集A；B项，B点对应的物质是NH3，化合物B的水溶液能导电，是因为生成了NH3·H2O能电离，但NH3本身没有电离，不能证明B是电解质；C项，控制不同的反应条件，C与E也能相互转化，如：NO2与NaOH溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，硝酸盐分解能生成NO2；D项，两支玻璃棒分别蘸取NH3的浓溶液与硝酸的浓溶液，靠近后会产生硝酸铵固体，是白烟。8.解析A项，二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则可观察到试管中液面上升，若再充入适量的O2，会发生反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，当NO与O2的体积比为4∶3时，可使液体充满整个试管；B项，氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，则可观察到试管中液面上升；C项，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红，则可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈红色；D项，氨气易溶于水，溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，则可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈红色。9.答案B解析A项，CO不能使品红褪色；B项，若关闭活塞K，SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，品红溶液无变化，澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，SO2使品红褪色；C项，CO2与Na2SO3溶液不反应，且不能使品红褪色；D项，Cl2与饱和NaHSO3溶液发生氧化还原反应，Cl2不能使澄清石灰水变浑浊。10.答案D解析③氮气和氧气在高温或放电条件下生成一氧化氮，不能直接生成NO2；⑥铜与硫共热反应生成硫化亚铜，不能由单质直接化合生成；⑧铁在氯气中燃烧生成FeCl3。11.答案C解析A项，SO2具有漂白性，能够使某些有色物质(如品红溶液)褪色，但产生的无色物质不稳定，受热分解，SO2气体逸出，物质恢复原来的颜色，因此加热褪色后的溶液又会恢复为原来的红色；B项，SO2能与NaOH溶液反应产生Na2SO3、H2O，因此SO2属于酸性氧化物；C项，SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液黄色变浅是由于发生反应：SO2＋2Fe3＋＋2H2O=2Fe2＋＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，该反应体现了SO2的还原性；D项，根据装置图可知：装碱石灰的玻璃仪器名称是U形干燥管。12.答案D解析A项，由图可知使用此装置可减少二氧化硫的排放；B项，该装置内，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，二氧化硫与氧化钙化合生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再与氧气化合生成硫酸钙；C项，反应的实质是二氧化硫与碳酸钙、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳；D项，二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊。13.答案C解析Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，n(Cu)=44.8g64g·mol−1=0.7mol，n(NaOH)=0.5L×2mol·L-1=1mol，由得失电子守恒可知，44.8gCu失去的电子等于HNO3转化为NaNO2得到的电子，则0.7mol×(2-0)=n(NaNO2)×(5-3)，解得n(NaNO2)=0.7mol，由Na原子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO2)+n(NaNO314.答案C解析①，SO2＋Ba(OH)2=BaSO3↓＋H2O；②，SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质；③，SO2使KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性；④，SO2中和了NaOH使含有酚酞的NaOH溶液褪色，不是因为SO2具有漂白性。15.答案A解析X为一种常温下能使铁、铝钝化的无色液体，故X为浓硫酸或浓硝酸。①当X为浓硫酸时，D和水反应生成硫酸，则D是SO3；B和O2反应生成SO3，则B是SO2。②当X为浓硝酸时，D和水反应生成硝酸，则D是NO2；B和O2反应生成NO2，则B是NO。A项，当X为浓硫酸时，热的浓硫酸可将碳等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。在这类反应中，浓硫酸只表现出氧化性；B项，浓硫酸与铜需要在加热条件反应；C项，常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸反应生成致密的氧化物，阻止反应的进一步发生，发生钝化。故常温下，铁、铝可以与X发生反应；D项，当B是SO2时，反应②为2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2；当B是NO时，反应②为2NO＋O2=2NO2，n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶2。16.答案C17.答案B解析稀盐酸与MnO2在加热条件下不反应，A错误；稀硝酸和Al反应生成NO，NO与酸性KMnO4反应生成NO3−，B正确；SO2与水反应生成H2SO3，无化合价变化，C错误；浓硝酸与少量铁片在加热条件下反应，生成FeNO33、NO2和H2O，NO218.答案C解析双氧水在MnO2催化作用下分解放出氧气而不是氢气，A错误；常温下铜和浓硫酸不反应，B错误；常温下，铁在浓硝酸中发生钝化，D错误。二、非选择题(本题包括3小题，共46分)19.答案(1)三颈烧瓶、分液漏斗g→h→e→f→c(d)→d(c)→e→f→i(2)排尽装置中的空气，防止空气中的CO2、H2O与Na2O2反应，使产品不纯将整个装置中残留的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中吸收，防止污染空气(3)除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO(4)装置B中淡黄色固体完全变为白色(5)92解析(1)仪器A中，铜和浓硝酸反应制取NO2，用盛水的洗气瓶除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO，在盛有浓硫酸的洗气瓶中将NO干燥，通入玻璃管中与过氧化钠反应，后接盛有浓硫酸的洗气瓶防止后续装置中水蒸气进入玻璃管，最后用盛有酸性高锰酸钾溶液的烧杯吸收未反应完的NO，防止污染空气，故仪器按气流方向连接顺序为b→g→h→e→f→c(d)→d(c)→e→f→i。(2)空气中的CO2、H2O会和Na2O2反应，氧气则会把产品中的NaNO2氧化成NaNO3，故反应开始前打开活塞a，通入过量氮气排尽装置中的空气，反应结束后打开活塞a，继续通入过量氮气，将整个装置中残留的NO全部排入酸性高锰酸钾溶液中吸收，防止污染空气。(4)Na2O2为淡黄色固体，而NaNO2为白色固体，故判断Na2O2已被NO反应完全的现象是装置B中淡黄色固体完全变为白色。(5)依据电子守恒，酸性KMnO4和NaNO2的关系为2KMnO4~5NaNO2，则发生反应的n(NaNO2)=n(KMnO4)×52=16×10-3L×0.1mol·L-1×52=0.004mol，则样品中NaNO2的质量：m(NaNO2)=0.004mol×10×69g·mol-1=2.76g，则NaNO2的纯度为20.答案(1)石英砂、纯碱、石灰石(2)阻燃剂(3)CDE(4)①SiO2+2CSi+2CO↑②H2、HCl(5)3解析(5)由反应的化学方程式可知，碳是反应的还原剂，