第五章《化工生产中的重要非金属元素》单元检测题—2023—2024学年人教版（2019）高一化学下学期必修第二册

第五章《化工生产中的重要非金属元素》单元检测题 一、单选题 1．下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是 A．将钠放入稀硫酸铜溶液中，有紫红色铜析出 B．在一张白纸上滴几滴浓硫酸，纸变黑，体现了浓硫酸的吸水性 C．工业上用氨的催化氧化制备NO D．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 2．下列仪器和装置，用橡胶管经过简单连接，可制备收集多种不同的纯净、干燥的气体 (考虑尾气吸收)。关于这些装置的连接方法正确的是       A．实验室用石灰石与稀盐酸制备收集CO2：b→f→d→e B．实验室用锌粒与稀硫酸制备收集H2：b→c→g C．实验室利用H2O2与二氧化锰制备收集O2：a→c→e D．实验室用浓氨水与生石灰反应制备收集NH3：b→d→e 3．下列反应中的离子方程式书写正确的是 A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH3•H2O+Al3+=AlO+4NH+2H2O B．NH4HSO4溶液中滴加少量NaOH溶液：NH+OH—=NH3•H2O C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3++2SO+2Ba2++4OH—=2BaSO4↓+AlO+2H2O D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO 4．化学与生活密切相关，下列有关说法错误的是 A．新能源汽车的推广与使用，有助于减少光化学烟雾的产生 B．普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制得的 C．高纯度的SiO2是制备光导纤维、太阳能电池板的主要材料 D．海带中碘元素确定的实验主要步骤骤是：前期处理-灼烧-溶解-氧化-淀粉溶液检验 5．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是（    ） A．Na2O2→Na2CO3 B．SO2→H2 SO4 C．SiO2→Na2SiO3 D．SiO2→H2SiO3 6．下列实验对应的离子方程式不正确的是 A．铬酸钾溶液中滴入浓盐酸： B．过量铁粉与稀硝酸反应： C．用溶液吸收少量： D．澄清石灰水中通入过量的二氧化碳： 7．下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是 A．常温下浓硫酸能使铝发生钝化，可用铝制容器贮运浓硫酸 B．二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器 C．二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 D．铜的金属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀 8．电解法制备锰会有大量的阳极泥(主要含，杂质、等)产生，煅烧氧化法将电解锰阳极泥回收制备二氧化锰的流程如图所示。下列说法正确的是 已知： A．将阳极泥煅烧氧化的原因是将转化为可溶性盐 B．滤渣的主要成分为Pb、 C．制备流程中甲醛作氧化剂 D．理论上每产生43.5g的二氧化锰，需要消耗质量分数为30%的甲醛50g 9．常温时，将0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水得2L混合溶液，然后向该溶液投入mg铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列说法正确的是 A．由于氧化性Fe3+＞H+，首先发生的反应是Fe+2Fe3+=3Fe2+ B．当加入16.8g铁粉时，可生成标准状况下6.72L气体 C．在铁粉充分反应后的溶液中，溶质含有Fe(NO3)2和FeCl2 D．m至少等于28，反应过程中溶液的质量一直在减小 10．下列物质不能使品红溶液褪色的是 A．Na2O2 B．HCl C．SO2 D．Cl2 11．用如下图(图1)的装置探究铜与浓硫酸反应及部分产物的性质，对于实验描述正确的是 A．在加热条件下充分反应，A装置烧瓶中溶液呈蓝色 B．C中溶液酸性增强，说明与之间发生了氧化还原反应 C．向C中加入几滴溶液，紫红色褪去，说明C溶液中生成了 D．尾气处理可以选择如右上图(图2)装置 12．将X气体通入BaCl2溶液，未见沉淀生成，然后加入Y，有沉淀生成，X、Y不可能是（      ） A B C D X NO2 SO2 NH3 SO2 Y CO2 NaOH CO2 H2S A．A B．B C．C D．D 13．室温下，1体积水能溶解约40体积的。用试管收集后进行如下实验，对实验现象的分析正确的是 A．试管内液面上升，证明与水发生了反应 B．试管中剩余少量气体，是因为的溶解已达饱和 C．取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于分解 D．取试管中的溶液滴入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是与反应生成 14．利用如图所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是 选项 ① ② ③ 实验目的 A 稀硝酸 Cu片 淀粉-KI溶液 验证NO具有氧化性 B 稀盐酸 溶液 验证非金属性： C 浓氨水 氧化钙 空气 制取并收集 D 浓盐酸 溶液 验证氧化性： A．A B．B C．C D．D 15．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A．NaHCO3(s) Na2CO3(s) NaOH (aq) B．NH4HCO3(s) NH3(g) NO2(g) C．S(s) SO3(g) H2SO4(aq) D．Fe3O4(s)   Fe(s) Fe2O3 二、填空题 16．研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用疏元素的基本途径，回答下列问题： I．某小组同学设计实验实现不同价态硫元素的转化。 可选用的实验药品如下： ①溶液②浓硫酸③溶液④稀硫酸⑤酸性溶液⑥品红溶液⑦铜片 实验序号 预期转化 选择试剂 证明实现转化的现象 ⅰ ⅱ ②⑥⑦ (1)实验i选择的试剂是①和 (填序号)，证明实现转化的现象是 。 (2)实验ii中发生反应的化学方程式是 ，证明实现转化的现象是 。 II．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况，回答下列问题： (3)稀盐酸不与Cu反应，若在稀盐酸中加入(常见氧化剂，作氧化剂时还原产物为水)后，则可使铜顺利溶解，溶液呈现蓝色。则该反应的离子反应方程式为 。 (4)在100mL浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应。 ①生成的气体在标准状况下的实际体积为 (填序号)。 a．等于20.61L            b．大于20.61L            c．小于20.61L ②若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如溶液)，则该反应的离子方程式为 。 17．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。请回答下列问题： (1)Si元素位于元素周期表 ，在SiO2中，硅原子和氧原子以 (选填“极性共价键”、“非极性共价键”、“离子键”)连接形成立体网状结构，所以SiO2硬度大。 (2)国家速滑馆用到建筑黏合剂和防火剂硅酸钠，硅酸钠可由SiO2溶解在NaOH溶液中反应来制备，反应的离子方程式为 。 (3)生产磨砂玻璃时可以用HF溶蚀玻璃，是因为HF溶液可与SiO2反应，其化学反应方程式为 。 (4)由SiO2制备高纯度硅的工业流程如图所示，X为 ，可以循环使用的物质为H2和 。 18．氮元素的价类二维图如下图所示，请据此回答： (1)X的化学式为 ；从物质性质上看，属于 性氧化(填“酸”或碱)转化为 氧化还原反应(填“是”或“不是”)。 (2)亚硝酸可由上图中的两种气体(已知：常温下为固体)按一定比例通入水中制得，两种气体分别为 (填化学式)。 (3)工业上以、空气、水为原料通过三步反应生产硝酸： ①，其化学方程式为 。 ②，其实验现象为 。 ③，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (4)实验室欲制备一瓶干燥的氨气，装置如下图所示： ①氨气的发生装置可以选择上图中的 ，反应的化学方程式为 。 ②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为(按气流方向)：发生装置 ，用小写字母表示。 试卷第4页，共6页 试卷第1页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】A．将钠放入稀硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，没有紫红色铜析出，故A错误； B．在一张白纸上滴几滴浓硫酸，纸变黑，体现了浓硫酸的脱水性，故B错误； C．氨的催化氧化：氨气和氧气在催化剂、加热条件下反应生成NO和水，工业上用氨的催化氧化制备NO，故C正确； D．常温下铁与在浓硝酸中钝化，故D错误； 选C。 2．D 【详解】A．实验室用块状的石灰石与稀盐酸反应来制备CO2:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，反应不需要加热，所以发生装置选b，通过f除去挥发出的HCl气体，通过浓硫酸进行干燥，通过向上排空气法收集。碱石灰能与CO2反应，所以不用作CO2的干燥剂，因此该项中只需将d改为c即正确，A项错误； B．实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，反应不需加热，所以发生装置选b，通过c进行干燥后再通过g收集，所得气体又混入水蒸气，B项错误； C．实验室利用H2O2与二氧化锰制备O2，反应不需要加热，发生装置不能选取a，C项错误； D．生石灰与水反应放出大量的热，加速了浓氨水的挥发，碱石灰除去了氨气中的水分，从e装置右侧通入氨气进行收集，D项正确； 所以答案选择D项。 3．C 【详解】A．氯化铝溶液与过量氨水反应生成氯化铵和氢氧化铝沉淀，反应的离子方程式为3NH3•H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH，故A错误； B．硫酸氢铵溶液与少量氢氧化钠溶液反应生成硫酸铵和水，反应的离子方程式为H++OH—= H2O，故B错误； C．明矾溶液与过量氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀、偏铝酸钾和水，反应的离子方程式为Al3++2SO+2Ba2++4OH—=2BaSO4↓+AlO+2H2O，故C正确； D．偏铝酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，反应的离子方程式为AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO，故D错误； 故选C。 4．C 【详解】A. 新能源汽车的推广与使用，可以减少汽油的使用，有助于减少光化学烟雾的产生，A正确； B. 普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英制得的，B正确； C. 高纯度的SiO2是制备光导纤维的主要材料，硅是太阳能电池板的主要材料，C错误； D. 海带中碘元素确定的实验主要步骤骤是：前期处理→灼烧→溶解→氧化→淀粉溶液检验，D正确； 答案选C。 5．D 【详解】A.Na2O2→Na2CO3选择二氧化碳即可一步实现，故A不选； B.SO2→H2 SO4选择H2O2即可一步实现，故B不选； C.二氧化硅是酸性氧化物，能和强碱反应生成盐和水，SiO2→Na2SiO3选择NaOH能一步实现，故C不选； D.二氧化硅不溶于水，不能和水反应，SiO2→H2SiO3不能一步实现，SiO2必须先和强碱反应生成硅酸盐，硅酸盐再与酸反应转化为硅酸，故D选； 故选D。 6．A 【详解】A．铬酸钾在酸性条件下会转化为有强氧化性的K2Cr2O7，会将盐酸氧化为氯气，A错误； B．过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁和NO，则其离子方程式为：，B正确； C．用Na2SO3溶液吸收少量Cl2生成亚硫酸氢根离子和硫酸根离子，离子方程式为：，C正确； D．澄清石灰水中通入过量的二氧化碳生成碳酸氢钙溶液，其离子方程式为：，D正确； 故答案为：A。 7．A 【详解】A、因浓硫酸具有强氧化性，能够与大多数金属反应，但遇到金属铝、铁要发生钝化，因此常温下可用铝、铁制容器贮运浓硫酸，故A正确； B、二氧化硅能与氢氟酸反应：SiO2 +4HF═SiF4↑+2H2O，故B错误； C、二氧化氯可用于自来水的杀菌消毒是因为其具有强氧化性，而不是还原性，故C错误； D、要减缓船体的腐蚀，应连接比铁更活泼的金属，如锌等，这是牺牲阳极的阴极保护法，故D错误； 答案为A。 8．A 【详解】A．根据流程图，将阳极泥煅烧氧化的产物溶于水得溶液，可知将阳极泥煅烧氧化的原因是将转化为可溶性盐，易与PbSO4、分离，故A正确； B．根据流程图，滤渣的主要成分为PbSO4、，故B错误； C．制备流程中甲醛和反应生成碳酸钠、二氧化锰，甲醛中碳元素化合价升高，甲醛作还原剂，故C错误； D．每产生43.5g的二氧化锰，设需要消耗质量分数为30%的甲醛溶液xg； x=25g，故D错误； 选A。 9．B 【解析】将0.1molFe(NO3)3和2molHCl溶于水，由于硝酸根在酸性条件下有强氧化性，向该溶液投入mg铁粉使其充分反应后，由于氧化性＞Fe3+＞H+，铁粉优先发生Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，滴加KSCN溶液不变红色，则Fe把所有的硝酸根以及Fe3+还原，理论上仅还原需要铁粉的物质的量由0.3mol 决定，即需要0.3mol Fe，其质量为16.8g，同时消耗1.2mol H+，H+有剩余；0.3mol Fe溶解后，溶液中含有0.4mol Fe3+，由Fe+2Fe3+=3Fe2+可知，还原0.4mol Fe3+还需要0.2molFe，故至少需要铁粉的质量为28g。根据N原子守恒可知，最多生成NO的物质的量为0.3mol，其在标准状况下的体积为6.72L。 【详解】A．还原剂优先与较强的氧化剂发生反应，由于氧化性＞Fe3+＞H+，首先发生的反应是Fe++4H+= Fe3++NO↑+2H2O，A说法不正确； B．由分析可知，16.8g铁粉恰好将溶液中的硝酸根完全还原，生成的NO在标准状况下为6.72L，B说法正确； C．在铁粉充分反应后的溶液中，没有剩余，因此，溶质中不可能含有Fe(NO3)2，C说法不正确； D．由上述分析可知，m至少等于28，但是，溶解铁的质量大于生成气体的质量，在反应过程中溶液的质量一直在增大，D说法不正确。 综上所述，相关说法正确的是B。 10．B 【详解】A．Na2O2具有强氧化性，将品红氧化而使品红溶液褪色，故A不符合题意； B．HCl不能使品红溶液褪色，故B符合题意； C．SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，二氧化硫的漂白作用是它能与有些有色物质生成不稳定的无色物质，故C不符合题意； D．Cl2与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能将品红氧化而使品红溶液褪色，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 11．D 【详解】A．在加热条件下充分反应，A装置中由于其中水很少，因此溶液不呈蓝色，而是无色，故A错误； B．装置C中发生反应: SO2+2FeCl3+2H2O=H2SO4+2FeCl2+2HCl， 反应消耗H2O，产生了硫酸、盐酸，使溶液酸性增强；SO2溶于水产生H2SO3也会电离产生H+，使溶液显酸性，使溶液酸性增强，因此不能说明SO2与Fe3+之间发生了氧化还原反应， 故B错误； C．溶液中含有Cl-，Cl-具有还原性，也会被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液紫色褪色，因此不能根据溶液紫红色褪去判断该溶液中生成了Fe2+， 故C错误； D．SO2易溶于NaOH溶液，为使尾气被NaOH溶液充分吸收，同时防止倒吸现象的发生，可以在导气管末端使用干燥管，故 D正确； 故答案为D。 12．A 【详解】A．NO2与H2O反应产生HNO3和NO，HNO3与BaCl2溶液不能发生反应，因此无现象，该溶液中含有HNO3显酸性，向其中通入CO2，仍然无反应发生，因此不能产生沉淀，故A符合题意； B．SO2与H2O反应产生H2SO3，由于该酸是弱酸，不能与BaCl2溶液，因此未见沉淀生成；当向其中加入NaOH时，H2SO3与NaOH溶液反应产生Na2SO3和H2O，Na2SO3与BaCl2溶液反应产生BaSO3白色沉淀，B不符合题意； C．NH3与H2O反应产生NH3·H2O，NH3·H2O与BaCl2溶液不反应，因此未见沉淀生成；当向通入CO2时，CO2与NH3·H2O溶液反应产生(NH4)2CO3和H2O，(NH4)2CO3与BaCl2溶液反应产生BaCO3白色沉淀，C不符合题意； D．SO2与H2O反应产生H2SO3，由于该酸是弱酸，不能与BaCl2溶液，因此未见沉淀生成；当向其中通入H2S时，H2SO3与H2S溶液反应产生S单质和H2O，S难溶于水，使溶液变浑浊，而有沉淀产生；D不符合题意； 故合理选项是A。 13．D 【详解】A．由信息可知，SO2易溶于水，也能使试管内液面上升，故A错误； B．如果全部为二氧化硫，水充满试管，可能是含有其他杂质，导致水不能充满，故B错误； C．亚硫酸具有较强的还原性，易被空气中的氧气氧化为硫酸，弱酸变强酸，也能使pH下降，故C错误； D．滴入石蕊试液，溶液变为红色，说明溶液显酸性，SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸为弱酸，分步电离出氢离子，故D正确； 故答案为：D 14．D 【详解】A．生成的NO中混有硝酸，硝酸可氧化碘化钾，不能证明NO具有氧化性，选项A错误； B．盐酸不是氯的最高价氧化物的水化物，故不能用其证明元素非金属性强弱，选项B错误； C．氨气的密度小于空气，应采用向下排空气法收集，选项C错误； D．高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，氯气将硫离子氧化为硫单质，故能说明氧化性：高锰酸钾>氯气>硫，选项D正确； 答案选D。 15．A 【详解】A．NaHCO3(s)不稳定，受热分解为Na2CO3(s)，Na2CO3(s)与饱和石灰水生产碳酸钙沉淀和NaOH(aq)，故A正确； B．NH3和O2在催化剂加热条件下生成NO，故B错误； C．S与O2生成SO2，不能一步生成SO3，故C错误； D．Fe与H2O(g)在高温条件下生成Fe3O4，故D错误； 故答案选A。 16．(1) ⑤ 酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅 (2) Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O 生成的刺激性气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 (3) (4) c 【详解】（1）预实现+4硫元素转化为+6价硫元素，即硫元素被氧化，必须加入强氧化剂，所给试剂中，酸性KMnO4溶液符合题意，高锰酸钾被还原，溶液褪色，故答案为：⑤；酸性高锰酸钾溶液褪色或变浅； （2）实验ⅱ中发生的反应为Cu和浓H2SO4反应生成了CuSO4、SO2、H2O，根据原子守恒和化合价升降相等，可得反应的方程式为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O，证明实现该转化的现象是将产生的气体通入品红溶液，品红溶液褪色，故答案为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O；生成的刺激性气体通入品红溶液中，品红溶液褪色； （3）稀盐酸不与Cu反应，若在稀盐酸中加入H2O2（常见氧化剂，作氧化剂时还原产物为水）后，则可使铜顺利溶解，溶液呈现蓝色，该反应的离子反应方程式为，故答案为：； （4）①在浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，生成硫酸铜、SO2、水，该反应的化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O，n（H2SO4）=0.1L×18.4mol•L-1=1.84mol，根据关系式：2H2SO4（浓）～SO2，理论上生成的气体在标准状况下的实际体积为=20.16L，但实际反应中，随着反应的进行，硫酸逐渐变稀，硫酸不能完全反应，生成的气体实际小于20.61L，故答案为：c； ②若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），硝酸根在酸性溶液中具有强氧化性，该反应的离子方程式为，故答案为。 17．(1) 第三周期第ⅣA族 极性共价键 (2)SiO2+2OH-=SiO+H2O (3)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (4) CO H2和HCl 【详解】（1）Si元素位于元素周期表第三周期第ⅣA族；在SiO2中，硅原子和氧原子以极性共价键连接形成立体网状结构，所以SiO2硬度大。 （2）硅酸钠可由SiO2溶解在NaOH溶液中反应来制备，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO+H2O。 （3）HF溶液可与SiO2反应生成SiF4和H2O，方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。 （4）反应①为SiO2+2CSi+2CO↑，可知X为CO气体，由生产高纯硅的流程示意图可知，H2和HCI既是反应物，又是生成物，所以可重复利用的物质是H2和HCl。 18．(1) 酸 不是 (2)、 (3) 无色气体变为红棕色 (4) A 【或】 【详解】（1）图分析可知化合价与硝酸相同为价，物质类型为氧化物，化学式为：为酸性氧化物，，反应为非氧化还原反应，故答案为：；酸性；不是； （2）、按一定比例通入水中可制得，故答案为：、； （3）①NH3→NO反应是氨气的催化氧化，反应的化学方程式为：； ②NO→NO2实验现象是无色气体变化为红棕色气体，故答案为：无色气体变为红棕色； ③二氧化氮和水反应生成一氧化氮和硝酸，反应的化学方程式为：，反应中二氧化氮化合价价变化为价和价，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2，故答案为：1:2； （4）①实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，反应物状态为固体与固体，反应条件为加热，所以选择为发生装置，反应方程式为，也可用加热浓氨水的制取氨气，选择装置，化学方程式为，故答案为：【或】； ②实验室用加热固体氯化铵和氢氧化钙的方法制备氨气，制备的气体中含有水蒸气，氨气为碱性气体，应选择盛有碱石灰干燥管干燥气体，氨气极易溶于水，密度小于空气密度所以应选择向下排空气法收集气体，氨气极易溶于水，尾气可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，所以正确的连接顺序为：发生装置，故答案为：。 答案第8页，共10页 答案第7页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $$