第5章-化工生产中的重要非金属元素(提分小卷)(解析版).docx

第5章 化工生产中的重要非金属元素
提分小卷
（考试时间：45分钟 试卷满分：60分）
一、选择题：本题共13个小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．酸雨是对pH小于5.6的酸性降水的统称。下列说法错误的是
A．工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
B．空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨
C．汽车排放的尾气、硝酸厂和氮肥厂的废气也会形成酸雨
D．为了减少酸雨的形成，须对燃料进行脱硫处理，减少SO2的排放量
【答案】A
【解析】A．工业废水任意排放是造成水污染的主要原因，与酸雨无关，A项错误；
B．SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸被氧化为硫酸，最终形成酸雨，B项正确；
C．汽车排放的尾气、硝酸厂和氮肥厂的废气中含有氮的氧化物，氮的氧化物与水和氧气反应也会形成酸雨，C项正确；
D．对燃料进行脱硫处理，减少SO2的排放量，可以减少酸雨的形成，D项正确；
答案选A。
2．下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是
A．二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
B．水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂
C．硅胶可用作食品干燥剂
D．金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
【答案】D
【解析】A．二氧化硅对光具有良好的光学性能，是生产光纤制品的基本原料，故A正确；
B．水玻璃具有黏性，不易燃烧，可用于生产黏合剂和防火剂，故B正确；
C．硅胶具有吸附性，可用作食品干燥剂，故C正确；
D． 钠能与水和二氧化碳剧烈反应，金属钠着火时不能使用泡沫灭火器灭火，故D错误；
故选D。
3．下列说法正确的是
A．硫质脆，微溶于酒精和二硫化碳
B．硫与氢气反应，体现了硫的还原性
C．硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物
D．从硫的化合价角度分析，硫单质既可作氧化剂又可作还原剂
【答案】D
【解析】A．硫质脆，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，A错误；
B．硫与氢气反应生成硫化氢，其中硫的化合价降低，表现氧化性，B错误；
C．硫与铁粉和铜粉反应分别生成FeS和Cu2S，C错误；
D．硫单质中S为0价，在反应中既可以作氧化剂，化合价降低到价，也可以作还原剂，化合价升高到、价，D正确；
答案选D。
4．下列说法正确的是
A．铵盐化学性质稳定，因此施肥可以忽略天气影响
B．雷雨天气时空气中能生成少量的氮氧化物
C．实验室常用氯化铵溶液和氢氧化钙溶液混合制取氨气
D．、、都能用浓硫酸干燥，且通常情况下能共存
【答案】B
【解析】A. 铵盐化学性质不稳定，故A错误;
B. 雷雨天气时空气中氮气和氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,故正确；
C. 因为氨气极易溶于水，故不能用氯化铵溶液和氢氧化化钙溶液混合制取氨气，故错误；
D. 与反应生成不能共存，故错误。
故选B。
5．下列有关三氧化硫的说法中，正确的是
A．三氧化硫极易溶于水，且与水反应生成
B．标准状况下，1的体积约为22.4L
C．硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成
D．、均具有漂白性，二者都能使石蕊溶液褪色
【答案】A
【解析】A．三氧化硫极易溶于水，为酸性氧化物，与水发生反应生成H2SO4，即SO3+H2O=H2SO4，故A正确；
B．在标准状况下，SO3呈固态，1SO3的体积远远小于22.4 L，故B错误；
C．不管氧气是否过量，硫在氧气中燃烧的产物都是SO2，即S+O2SO2，故C错误；
D．SO2虽具有漂白性，但SO2不能漂白酸碱指示剂，SO3不具有漂白性，故二者都不能使石蕊溶液褪色，故D错误；
答案为A。
6．材料是人类赖以生存和发展的物质基础，人类使用的材料除了金属材料还有无机非金属材料，化学与材料、信息、能源关系密切。下列说法不正确的是
A．当前计算机使用的硅芯片的主要材料是硅
B．当前太阳能电池的主要材料是二氧化硅
C．水泥、玻璃、陶瓷都是传统的硅酸盐工业产品
D．高纯硅的制备是通过氢气还原三氯硅烷实现的
【答案】B
【解析】A．Si位于金属与非金属的交界处，是良好的半导体材料，是当前计算机使用的硅芯片主要材料，故A正确；B．当前太阳能电池的主要材料是Si，制作光导纤维的主要材料是二氧化硅，故B错误；C．制水泥、玻璃需要二氧化硅，制陶瓷需要黏土，都是传统无机非金属材料，主要成分是硅酸盐，故C正确；D．目前，高纯硅的制备是通过氢气还原三氯硅烷实现的：HSiCl3+H2Si+3HCl，故D正确。故选B。
7．实验室设计下列装置，能达到目的的是

A．制取NH3
B．干燥NH3
C．Cl2“喷泉”实验
D．收集NO2
【答案】C
【解析】A．实验室用氯化铵固体与消石灰共热反应制备氨气，用氯化铵共热不能制备氨气，故A错误；
B．浓硫酸能与氨气反应生成硫酸铵，则浓硫酸不可用于干燥氨气，故B错误；
C．氯气与挤入氢氧化钠溶液反应使圆底烧瓶中的气体物质的量减小，气体压强减小，当打开止水夹后，氢氧化钠溶液在大气压的作用下会进入圆底烧瓶中形成喷泉，故C正确；
D．从短管通入的二氧化氮气体会与水反应生成硝酸和一氧化氮，无法收集二氧化氮气体，故D错误；
故选C。
8．按如图所示装置进行实验。在Ⅰ中加入试剂后，塞紧橡皮塞，立即打开止水夹，Ⅱ中有气泡冒出；一段时间后，关闭止水夹，Ⅱ中液面上升，无色溶液变浑浊。符合以上实验现象的Ⅰ和Ⅱ中对应的试剂为

A
B
C
D
Ⅰ
CaCO3、稀HCl
Na2SO3、稀H2SO4
Zn、稀H2SO4
Cu、稀H2SO4
Ⅱ
KNO3溶液
KCl溶液
BaCl2溶液
Ba(OH)2溶液
【答案】C
【分析】根据题意，在Ⅰ中加入试剂后，塞紧橡皮塞，立即打开止水夹，Ⅰ中有气泡冒出，说明Ⅰ中两种物质反应会生成气体，气体通过导气管进入Ⅱ中，Ⅱ中才会看到气泡；一段时间后关闭止水夹，Ⅱ中液面上升，此时溶液由无色变为浑浊，Ⅰ中生成的气体排不出去，气压增大，会把Ⅰ中的液体压入Ⅱ中，与Ⅰ中的液体反应会生成沉淀，溶液由无色变为浑浊，据此进行分析解答。
【解析】A．打开止水夹时，Ⅰ中碳酸钙和盐酸反应会生成气体二氧化碳气体，Ⅰ中会看到气泡，但是关闭止水夹后，被压入的稀盐酸和与硝酸钾溶液不反应，看不到浑浊，不符合实验现象，A错误；
B．打开止水夹时，Ⅰ中Na2SO3和稀H2SO4反应会生成气体SO2气体，Ⅰ中会看到气泡，但是关闭止水夹后，被压入的Na2SO3、稀硫酸和氯化钾溶液不会反应，看不到浑浊，不符合实验现象，B错误；
C．打开止水夹时，Ⅰ中Zn和稀H2SO4反应会生成H2，Ⅰ中会看到气泡，关闭止水夹后，被压入的稀H2SO4和BaCl2溶液会反应生成BaSO4白色沉淀，使溶液会变浑浊，符合实验现象，C正确；
D．打开止水夹时，Ⅰ中Cu和稀H2SO4不反应，Ⅰ中看不到气泡，Ⅰ中液体不能压入Ⅱ中，因此无白色沉淀产生，溶液不会变浑浊，不符合实验现象，D错误；
故合理选项是C。
9．（2021·广西百色市·高一期末）浓硫酸与稀硫酸性质差异较大，具有吸水性，脱水性和强氧化性三大特性，下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )
A．浓硫酸可做干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体
B．↑，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性
C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸不与铁、铝反应
D．取少量蔗糖于烧杯中，加入浓硫酸，蔗糖变黑，体现浓硫酸具有吸水性
【答案】B
【解析】A．浓硫酸能吸收氨气，不能用浓硫酸干燥NH3，故A错误；
B．由反应可知，部分浓硫酸转变成二氧化硫，硫元素价态降低，表现其强氧化性，部分转化成硫酸铜，硫元素价态不变，表现其酸性，故B正确；
C．常温下铁或铝与浓H2SO4反应剧烈反应，表面形成一层致密的氧化膜，阻止了后续反应的发生，即“钝化”现象，不是不反应，故C错误；
D．浓硫酸使蔗糖分子中的氢、氧原子以2:1的比例形成水而脱出，剩余了碳，蔗糖变黑，体现脱水性，故D错误；
故选：B。
10．下列离子方程式中，正确的是
A．通入水中制硝酸：
B．向NaClO溶液中通入少量：
C．稀硫酸酸化的淀粉KI溶液与5%双氧水：
D．向硫酸铁酸性溶液中通入足量硫化氢：
【答案】C
【解析】A．通入水中制硝酸，同时生成NO：，A错误；
B．向NaClO溶液中通入少量发生氧化还原反应：，B错误；
C．稀硫酸酸化的淀粉KI溶液与5%双氧水发生氧化还原反应生成单质碘：，C正确；
D．硫化氢难电离，向硫酸铁酸性溶液中通入足量硫化氢：，D错误；
答案选C。
11．下列关于常见离子的检验方法和结论，其中正确的是 ( )
A．加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，证明原溶液一定有Cl−
B．先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀不溶解，证明原溶液一定有SO
C．先加入KSCN溶液，无现象，再加氯水后溶液变红，证明原溶液一定有Fe2+
D．加入KSCN溶液变红，证明原溶液一定有Fe3+，一定没有Fe2+
【答案】C
【解析】A．氯离子可以和银离子之间反应产生白色难溶于硝酸的沉淀，加入稀硝酸酸化的AgNO3 溶液，有白色沉淀生成，证明原溶液一定有氯离子，但只加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，也可能是碳酸根离子等，故A错误；
B．先加入稀盐酸酸化无明显现象，排除银离子、亚硫酸根离子、碳酸根离子的干扰，再加入 BaCl2 溶液有白色沉淀生成，证明原溶液一定有SO，但先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀不溶解，也可能原溶液中含有银离子，故B错误；
C．先加入KSCN溶液，无现象，说明原溶液中无Fe3+，再加氯水后溶液变红，证明原溶液一定有Fe2+，故C正确；
D．加入KSCN溶液变红，证明原溶液一定有Fe3+，无法判断亚铁离子是否存在，故D错误；
故选C。
12．硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)。
浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判断不正确的是
A．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
B．反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
C．反应③的原子利用率是100%
D．反应④中稀H2SO4作氧化剂
【答案】D
【解析】A．反应①为浓硫酸氧化铜单质的反应，浓硫酸作氧化剂被还原成SO2，化合价降低2价，Cu作还原剂被氧化成Cu2+，化合价升高2价，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1，故A正确；
B．二氧化硫与NaOH反应生成盐和水，表明二氧化硫为酸性氧化物，故B正确；
C．反应③为Na2SO3+S=Na2S2O3，生成物只有一种，原子利用率是100%，故C正确；
D．反应④的化学方程式：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，故D错误；
综上所述答案为D。
13．将3.84g铜粉与一定质量浓硝酸反应，当铜完全溶解时，收集到NO、NO2混合气体2.24L(标准状况下)，则所消耗酸的物质的量是( )
A．0.1mol B．0.11mol C．0.16mol D．0.22mol
【答案】D
【分析】根据铜和硝酸的反应，可知消耗的硝酸有两个去处，一个是被还原生成氮的氧化物，一个是生成硝酸铜，根据元素守恒可得答案。
【解析】根据铜和硝酸的反应，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，可知消耗的硝酸有两个去处，一个是被还原生成氮的氧化物，一个是生成硝酸铜，根据元素守恒n(HNO3)= n(NOx)+ 2n(Cu(NO3)2)= ，
故选D。
二、非选择题：本题共4个小题，共34分。
14．（7分）二氧化硫(SO2)是硫元素的最简单的氧化物，有刺激性气味，有毒。是空气中的主要污染气体。试回答下列问题：
（1）二氧化硫(SO2)具有漂白性，常常可以利用该性质用___________(填试剂名称)来检验二氧化硫的存在；二氧化硫(SO2)还是是典型的酸性氧化物，试写出其与少量NaOH溶液反应的离子反应方程式___________________________________。
（2）二氧化硫的摩尔质量为___________、128g的二氧化硫气体的物质的量为___________。
（3）标况下5.6L的二氧化硫(SO2)气体含有的原子个数为___________。
（4）将标况下11.2L的SO2气体溶于水配成1L溶液，则该溶液的浓度为___________。
【答案】（除标明外，每空1分）
（1）品红溶液 （2分）
（2）64g/mol 2mol
（3）
（4）0.5mol/L
【解析】（1）二氧化硫遇到品红可以褪色，故用品红检验二氧化硫的存在；二氧化硫和少量氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠，故离子方程式为。
（2）摩尔质量的单位为g/mol，故二氧化硫的摩尔质量为64g/mol。128g的二氧化硫气体的物质的量为=2mol。
（3）5.6L的二氧化硫(SO2)气体的物质的量为=0.25mol，原子个数为。
（4）标况下11.2L的SO2气体的物质的量为0.5mol，故浓度为0.5mol/L。
15．（7分）如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题：

（1）写出N2的一种用途：___________________________。
（2）B物质的电子式为___________。
（3）HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的存在，则C的化学式为___________。
（4）实验室制取物质B的化学方程式为___________________________________。
（5）从N元素化合价角度分析，上图中涉及的六种物质只有还原性的是___________(填化学式，下同)，既有氧化性又有还原性的是___________。
【答案】
（1）做保护气(冷冻剂、制氨气) （1分）
（2）（1分）
（3）AgNO3（1分）
（4）（2分）
（5）NH3 （1分） N2、NO、NO2（1分）
【解析】（1）氮气化学性质不活泼，可以用来做保护气，也可以用来保存粮食，也可做冷冻剂、制氨气等；
（2）B为氨气，电子式为；
（3）Cl-的检验方法是向待测溶液中加入硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若产生不是沉淀，就证明溶液中含有Cl-。因此C为AgNO3；
（4）在实验室中是用铵盐与碱共热来制取氨气的。制取物质氨气的化学方程式为；
（5）化合价最低的NH3只有还原性，处于中间价态的N2、NO、NO2既有氧化性又有还原性。
16．（8分）某化学兴趣小组对有关SO2性质进行如下探究活动。

（1）实验室通常利用Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应制取SO2气体，图中a仪器的名称为___________，装置A中发生反应的化学方程式为________________________________________。
（2）①B中品红溶液褪色，是因为SO2具有___________(填“氧化”“还原”或“漂白”，下同)性，C装置中酸性KMnO4溶液褪色，表明SO2具有___________性。
②证明亚硫酸酸性比碳酸酸性强的实验现象是___________________________________；
③若将SO2气体直接通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，则该反应的离子方程式为___________________________________________________。
【答案】
（1）分液漏斗（1分） Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑（2分）
（2）漂白（1分） 还原（1分） E中品红溶液不变色，F中澄清石灰水变浑浊（1分） SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O（2分）
【解析】用Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应制取SO2气体，SO2具有漂白性，能使品红褪色，SO2具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，SO2是酸性氧化物，其相应的酸H2SO3的酸性强于H2CO3，所以SO2通入饱和NaHCO3溶液中，会生成CO2，CO2能使澄清石灰水变浑浊。
（1）根据仪器构造可知，a为分液漏斗；Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液反应生成硫酸钠、SO2气体和水，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑。
（2）①SO2具有漂白性，能使品红褪色，SO2中S为+4价，可以升高到+6价，有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化从而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②SO2是酸性氧化物，其相应的酸为H2SO3，SO2通入饱和NaHCO3溶液中，再通过品红，若品红不褪色，则证明不含有SO2，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成了CO2，即可证明亚硫酸的酸性强于H2CO3。
③SO2是酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，所以SO2气体通入澄清石灰水中，生成不溶于水的CaSO3沉淀，溶液会变浑浊，反应的离子方程式为：SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O。
17．（12分）工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(假设仅为NO和NO2的混合物)，影响生态环境。
（1）氮氧化物NOx对环境主要影响有两点_______________________、_______________________。
（2）工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理为：NH3+NOxN2+H2O某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图：

盛装稀硝酸的仪器名称是_______________________________，装置A中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________。
（3）装置C的作用有两个：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用是_______________________________________________________。
（4）反应6NO2+8NH37N2+12H2O可用于处理NO2。当转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的量为_______ mol。
（5）工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NOx：
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
当NOx被NaOH溶液完全吸收时，NO、NO2的物质的量有何关系_______________________。
（6）2240mL(标准状况)NO和NO2的混合气体溶于200mLNaOH溶液中，恰好完全反应，并无气体放出，则NaOH溶液物质的量浓度是_______________________。
【答案】
（1）光化学烟雾（1分） 酸雨（1分）
（2）分液漏斗（1分） 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O（2分）
（3）使氨气和一氧化氮混合均匀（1分）
（4）0.9（2分）
（5）n(NO)≤n(NO2) （2分）
（6）0.5mol/L（2分）
【解析】（1）氮氧化物NOx对环境主要影响有光化学烟雾、酸雨；
（2）盛装稀硝酸的仪器名称是分液漏斗，装置A中发生NH4Cl和Ca(OH)2反应生成CaCl2、NH3、H2O，化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（3）装置C的作用有两个：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用是使氨气和一氧化氮混合均匀；
（4）反应6NO2+8NH37N2+12H2O，NO2中N元素化合价降低了4价，6molNO2反应时，转移的电子为4×6mol=24mol，故当转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的6×3.6mol/24=0.9mol；
（5）当NOx被NaOH溶液完全吸收时，NO、NO2的物质的量之比≤1：1，即n(NO)≤n(NO2)；
（6）2240mL(标准状况)NO和NO2的混合气体溶于200mLNaOH溶液中，恰好完全反应，生成NaNO2、NaNO3的混合物，从产物的组成看，n(Na)=n(N)，则NaOH溶液物质的量浓度是。