第五章 化工生产中的重要非金属元素（单元测试）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（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 单元测试 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 S 32 Cu 64 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45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．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是 A．酸雨pH小于5.6，造成酸雨的主要成分是、、等 B．雷雨天气有助于空气中的转化为可供植物吸收的 C．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的量 D．新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生 【答案】A 【解析】A．CO2不是大气污染物，不能形成酸雨，酸雨pH小于5.6，造成酸雨的主要成分是、等，A错误；B．雷雨天气时，常有雷电产生，有助于空气中的转化为NO，进而转化为NO2，最后转化为HNO3，再与土壤中的盐作用生成硝酸盐，供植物吸收，B正确；C．燃煤时加入适量石灰石，能与煤燃烧产生的SO2作用，最终生成硫酸钙，从而减少废气中的量，C正确；D．新能源汽车的推广与使用，可减少化石燃料的使用，从而有利于减少光化学烟雾的产生，D正确；故选A。 2．《物理小识》中记载：“青矾(主要成分为FeSO4·7H2O)厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂。”下列叙述错误的是 A．常温下，FeSO4·7H2O为绿色固体 B．青矾厂气有臭鸡蛋气味 C．青矾厂气中含有硫元素 D．青矾厂气的大量排放会导致形成酸雨 【答案】B 【分析】“青矾”的主要成分为FeSO4·7H2O，强热分解成Fe2O3、SO2、SO3和H2O，则“青矾厂气”的主要成分为SO2和SO3。 【解析】A．FeSO4·7H2O俗名绿矾，常温下，FeSO4·7H2O为绿色固体，故A正确；     B．青矾厂气中含有二氧化硫、三氧化硫等气体，二氧化硫、三氧化硫由刺激性气味，无臭鸡蛋气味，故B错误；C．青矾厂气中含有二氧化硫、三氧化硫等气体，含有硫元素，故C正确；D．青矾厂气中含有二氧化硫、三氧化硫等气体，大量排放会导致形成酸雨，故D正确；选B。 3．硫和氮都是化工生产中重要的非金属元素。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA B．1molNH3和1mol，含有的电子数均为10NA C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L D．1molN2与足量的H2充分反应，转移电子数为6NA 【答案】B 【解析】A．标准状况下，三氧化硫不是气体，不能用标准状况下气体摩尔体积计算22.4LSO3中含有SO3分子数，故A错误；B．1molNH3和1mol，均含10mol电子，含有的电子数均为10NA，故B正确；C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，浓硫酸变为稀硫酸后不与铜反应，生成SO2小于1mol，标准状况下的体积小于22.4L，故C错误；D．1molN2与足量的H2充分反应，反应为可逆反应，不能进行彻底，转移电子数小于6NA，故D错误；故选：B。 4．下列物质的转变在给定条件下能通过一步反应实现的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，不能一步转化生成NO2，A项错误；B．氧化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和水，则，B项错误；C．硫单质和氧气点燃生成二氧化硫，二氧化硫和水生成H2SO3，C项错误；D．氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气，氨气是碱性气体，氨气和稀硝酸反应生成硝酸铵，D项正确；故选D。 5．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是 A．氢氧化钠腐蚀磨口玻璃塞：SiO2+2OH-=+H2O B．氯化铝液中滴加氨水，生成沉淀：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ C．BaSO3和稀硝酸：BaSO3+2H+=Ba2++H2O+SO2↑ D．84消毒液与洁厕灵混用产生有毒气体：ClO-+Cl-+H+=Cl2↑+OH- 【答案】A 【解析】A．氢氧化钠腐蚀磨口玻璃塞，是由于NaOH能够与玻璃中的SiO2反应产生Na2SiO3、H2O，该反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=+H2O，A正确；B．氨水中的一水合氨是弱电解质，应该写化学式，该反应的离子方程式为：Al3++3 NH3·H2O=Al(OH)3↓+3，B错误；C．HNO3具有强氧化性，会将BaSO3氧化为BaSO4，HNO3被还原为NO，反应的离子方程式应该为：3BaSO3+2H++2=3BaSO4+2NO↑+H2O，C错误；D．在酸性溶液中，H+与OH-会发生反应而不能大量共存，因此酸性溶液中不能含有大量OH-，84消毒液与洁厕灵混用产生有毒气体，该气体是Cl2，反应的离子方程式应该为：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，D错误；故合理选项是A。 6．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是 A．加热①时，下部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B．加热②时溶液变红，冷却后又变为无色 C．②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 D．加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 【答案】C 【解析】A．加热①时，下部汇集了NH4Cl固体，此现象是NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，二者遇冷又化合为NH4Cl引起的，与碘升华实验原理不相似，A不正确；B．加热②时一水合氨受热分解，溶液变无色，冷却后氨气又溶于水，溶液又变为红色，B不正确；C．酚酞和品红都属于有机物，②③中都包括溶液褪色的过程，②中是一水合氨分解导致溶液碱性减弱造成，③中是品红与亚硫酸结合为无色化合物造成，二者的褪色原理不同，C正确；D．加热③时溶液由无色变为红色，冷却后又变无色，体现SO2的漂白性，D不正确；故选C。 7．下列有关物质的性质和应用的说法均正确且具有对应关系的是 A．有还原性，可使氢硫酸变浑浊 B．为酸性氧化物，常用与水反应制备 C．具有强氧化性，常用浓硝酸除去青铜制品表面的铜锈 D．浓硫酸具有吸水性，常用浓硫酸干燥等气体 【答案】D 【解析】A．有氧化性，可使氢硫酸变浑浊，A错误；B．与水反应生成和NO，但不是酸性氧化物，B错误；C．用浓硝酸除去青铜制品表面的铜锈是利用浓硝酸的酸性，与强氧化性无关，且浓硝酸可能与铜反应产生污染空气的氮氧化物，C错误；D．利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸干燥等气体，D正确；故选D。 8．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A．通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气 B．铵盐受热易分解，实验室可利用固体分解制取氨气 C．铁、铝常温下与浓硝酸不反应，可用铁质或铝制容器盛放浓硝酸 D．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气 【答案】A 【解析】A．中氮原子之间存在氮氮三键，通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气，A正确；B．铵盐的热稳定性差，受热易分解，但实验室利用和氢氧化钙固体反应制备氨气，不是利用固体分解制取氨气，B错误；C．铁、铝常温下遇浓硝酸钝化，属于化学变化，C错误；D．浓硫酸能与氨气反应，不能干燥氨气，D错误；故选A。 9．氯化亚铜(CuCl)难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解氧化，广泛应用于冶金工业，以铜为原料生产CuCl的流程如图： 下列有关叙述错误的是 A．“溶解”时可能发生的反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O B．“还原”一步反应中(NH4)2SO3被氧化 C．“操作X“所需的主要玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒 D．“洗涤”时先用硝酸洗，再用乙醇洗 【答案】D 【分析】酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，可氧化铜单质生成Cu2+，再往其中加入亚硫酸铵和氯化铵，发生氧化还原反应，生成CuCl，过滤、洗涤得到CuCl。 【解析】A．硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可溶解Cu，硝酸根离子被还原成NO或NO2，可能发生的反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，A项正确；B．在“还原”一步反应中，(NH4)2SO3作为还原剂，将Cu2+还原，自身被氧化为，B项正确；C．将CuCl沉淀分离出来，应进行的实验操作是过滤， C项正确；D．硝酸具有强氧化性，可氧化CuCl，D项错误；答案选D。 10．为进一步研究的性质，分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制和溶液，进行如下实验： 序号 实验结果 I 没有观察到白色沉淀，pH传感器显示溶液呈酸性 II 观察到白色沉淀，pH传感器显示溶液呈酸性 III 观察到白色沉淀，出现白色沉淀比实验II快很多，pH传感器显示溶液呈酸性 下列说法错误的是 A．实验I中溶液呈酸性的原因是 B．由实验II、III可知在水溶液中氧化的速率比快 C．实验III中的白色沉淀为和的混合物 D．若实验II、III中均通入足量的后，溶液酸性：II<III 【答案】C 【分析】实验I中二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸的酸性比盐酸弱，则氯化钡溶液不能与亚硫酸反应，则无白色沉淀生成，实验II中煮沸过的蒸馏水除去溶解氧，二氧化硫和硝酸钡发生氧化反应生成硫酸钡沉淀，实验III中未煮沸过的蒸馏水含有溶解氧，出现白色沉淀比实验II快很多，证明氧化的速率比快； 【解析】A．煮沸的蒸馏水去除溶解氧，实验I中溶液呈酸性的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出氢离子，反应方程式为，A正确；B．实验III中未煮沸的蒸馏水含有溶解氧，氧气能氧化二氧化硫，根据实验III中出现白色沉淀比实验II快很多，说明在水溶液中氧化的速率比快，B正确；C．通入二氧化硫的溶液呈酸性，硝酸钡电离出硝酸根离子在酸性溶液中具有氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，实验III中的白色沉淀为，不存在，C错误；D．实验III中未煮沸的蒸馏水含有溶解氧，通入足量的后，将亚硫酸氧化为硫酸，则溶液酸性：II<III，D正确；故选C。 11．硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是 A．黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为 B．控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，使SO2全部转化为SO3 C．吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸 D．工业上可用氨水处理尾气中的SO2 【答案】B 【分析】由题干工艺流程图可知，硫磺或黄铁矿在空气中高温煅烧生成SO2，反应原理分别为：S+O2SO2，，然后SO2与空气混合后在V2O5催化作用下转化为SO3，反应原理为：2SO2+O22SO3，为了防止产生酸雾腐蚀设备，工业上用98.3%的浓硫酸来吸收SO3制得发烟硫酸，分离出的SO2再次循环利用，据此分析解题。 【解析】A．由分析可知，黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为，A正确；B．由分析可知，2SO2+O22SO3是一个可逆反应，控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，但不可能使SO2全部转化为SO3，B错误；C．由分析可知，为了防止产生酸雾腐蚀设备，工业上用98.3%的浓硫酸来吸收SO3制得发烟硫酸，即吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸，C正确；D．已知SO2是酸性氧化物，而氨水呈碱性，故工业上可用氨水处理尾气中的SO2，反应原理为：2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O，D正确；故答案为：B。 12．下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A Cu片插入FeCl3溶液 铜片逐渐溶解，溶液变蓝 铁比铜还原性强 B 用两根玻璃棒分别蘸取浓硝酸和浓氨水并靠近 产生白雾 浓硝酸有挥发性 C 向Na2CO3溶液中滴加盐酸，产生的气体通入Na2SiO3溶液 产生白色沉淀 非金属性C＞Si D 浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体通入澄清石灰水 蔗糖变黑膨胀，澄清石灰水变浑浊 浓硫酸具有脱水性和强氧化性 【答案】D 【解析】A．Cu片插入FeCl3溶液，可观察到铜片逐渐溶解，溶液变蓝，是由于发生了反应2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2，只能说明Fe3+的氧化性强于Cu2+或Cu的还原性强于Fe2+，不能得出铁比铜还原性强，A不合题意；B．由于浓硝酸和浓氨水均易挥发，挥发出的NH3和HNO3反应生成NH4NO3小颗粒，形成白烟而不是白雾，B不合题意；C．由于盐酸具有挥发性，故向Na2CO3溶液中滴加盐酸，产生的气体通入Na2SiO3溶液，可观察到产生白色沉淀，只能说明HCl的酸性强于H2CO3，得不出酸性H2CO3＞H2SiO3，因而也得不出非金属性C＞Si，C不合题意；D．浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体通入澄清石灰水，由于浓硫酸具有脱水性因而蔗糖变黑，同时C和浓硫酸反应生成CO2、SO2等气体而膨胀，可观察到澄清石灰水变浑浊，因而可以证明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，D符合题意；故答案为：D。 13．下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．用甲装置完成氯气与溶液的喷泉实验 B．用乙装置制氯气 C．按图丙操作检验某溶液中含有 D．用丁装置验证的漂白性 【答案】A 【解析】A．氯气能与溶液反应，从而使气体的压强减小而产生喷泉，所以可以用甲装置完成氯气与溶液的喷泉实验，A能达到实验目的；B．MnO2与浓盐酸在常温下不能发生反应，所以不能用乙装置制氯气，B不能达到实验目的；C．图丙操作检验K+，没有透过蓝色钴玻璃观察，所以不能检验某溶液中含有K+，C不能达到实验目的；D．SO2虽然具有漂白性，但不能使紫色石蕊试液褪色，所以不能用丁装置验证的漂白性，D不能达到实验目的；故选A。 14．已知X、Y、Z、W(含同一种短周期元素)有如图所示转化关系，下列相关说法错误的是 A．若W为强酸，X为氢化物，则X至少有两种，且两种物质的水溶液可以发生反应 B．若W为弱酸，X为单质，则X至少有两种，且两种单质可以相互转化 C．若W为强酸，X为氢化物，W与X反应生成固体，该固体为硝酸铵 D．若W为强碱，则X只能为金属单质，且化合物Z中存在离子键和共价键 【答案】C 【解析】A．若W为强酸，可能为HNO3和H2SO4，氢化物为H2S、NH3，二者可以反应生成(NH4)2S或NH4HS，则X至少有两种，且两种的水溶液可能发生反应，故A正确；B．若W为弱酸，可以是H2CO3，X为单质，则X至少有两种，为金刚石和石墨，且两种单质可以相互转化，故B正确；C．若W为强酸，可能为HNO3和H2SO4，X为氢化物，可以是H2S、NH3，固体可以是硝酸铵或浓硫酸和硫化氢反应生成的单质S，故C错误；D．若W为强碱，则X只能为活泼金属单质，如，化合物Na2O2中存在离子键和非极性键，故D正确；答案选C。 15．将6.08 g Cu和一定量的浓硝酸反应，反应生成的NO和NO2的混合气体，当Cu完全溶解时，共产生2.24 L气体(标准状况下)，则产生的NO和NO2物质的量之比为 A．3：7 B．9：11 C．4：1 D．2：3 【答案】B 【分析】6.08 g Cu的物质的量是n(Cu)==0.095 mol，在反应中HNO3得到电子被还原产生NO、NO2，HNO3得到电子数等于Cu失去电子数，然后结合气体的体积进行计算。 【解析】6.08 g Cu的物质的量是n(Cu)==0.095 mol，当Cu完全溶解时，共产生标准状况下NO和NO2混合气体2.24 L气体，其物质的量是n(NO)+n(NO2)==1.0 mol，根据电子守恒可知3n(NO)+n(NO2)=0.095 mol×2=0.19 mol，解得n(NO)=0.045 mol，n(NO2)=0.1 mol-0.045 mol=0.055 mol，故产生的NO和NO2物质的量之比为0.045 mol：0.055 mol=9：11；故选B。 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16．（14分）材料与生活，生产息息相关，目前使用的材料主要有：金属材料、传统无机非金属材料，新型无机非金属材料，高分子材料，复合材料等。 （1）硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料，也是日常生活，交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一，下列不属于传统硅酸盐产品的是 (填标号)。 ①光导纤维      ②水泥     ③玻璃       ④陶瓷 （2）玻璃是重要的建筑和装饰材料，有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的，写出该反应的化学方程式 。 （3）在“双碳”目标影响下，光伏产业迎来“高光时刻”，高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示： ①反应II的化学方程式为 。 ②整个过程中必须严格控制无水无氧。在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中混有杂质 。 ③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅，单晶硅是一种 (填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。 （4）用海边的石英砂(含氯化钠.氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程如图所示： ①洗涤石英砂的目的是 。 ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。 ③在以上流程中，能否将盐酸改为NaOH溶液，请说明理由： 。 【答案】（1）①（2分） （2）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（2分） （3）①（2分） ②（1分） ③半导体（1分） （4）①除去石英砂中的NaCl杂质（2分） ②增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率（2分） ③不能，因二氧化硅能与NaOH溶液反应（2分） 【解析】（1）①光导纤维为二氧化硅，是氧化物不是硅酸盐，①符合题意；②水泥主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐材料，②不合题意；③玻璃主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐材料，③不合题意；④陶瓷主要成分是硅酸盐，属于硅酸盐材料，④不合题意；故答案为：①；（2）氢氟酸（HF）与玻璃中的二氧化硅（SiO2）反应，生成气态的四氟化硅和水，反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故答案为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O； （3）①反应Ⅱ是氢气和SiHCl3发生氧化还原反应生成硅单质和氯化氢，其化学方程式为： ；②在有氧环境下，生成的硅单质会被氧气氧化成二氧化硅，会导致产品中混有二氧化硅；③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅，单晶硅是一种半导体； （4）①洗涤石英砂的目的是除去石英砂中的可溶性的NaCl杂质；②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是增大反应物之间的接触面积，从而增大反应速率，提高生产效率；③盐酸不可改为NaOH溶液，因为二氧化硅是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，导致得不到二氧化硅； 17．工业上用黄铁矿(主要成分是和杂质)生产硫酸及尾气综合利用的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： （1）中硫元素的化合价为 。 （2）“炉渣”的主要成分是 (填化学式)。 （3）“接触室”发生反应的化学方程式为 。 （4）从“接触室”分离出来并被“循环”利用的物质是 (填化学式)。 （5）向“吸收塔”中加入的吸收剂是 。 （6）与氨水反应的离子方程式为 。 （7）处理后的尾气需要测定的含量，当的含量低于时才能排放。若将处理后的尾气通入足量的溶液中，充分吸收后，再加入足量溶液充分反应(不考虑尾气中其他成分的反应)，经过滤、洗涤、干燥，称量得到233mg沉淀。溶液的作用是 (用离子方程式表示)，处理后的尾气中的含量为 。 【答案】（1）-1（1分） （2）和（2分） （3）（2分） （4）、（2分） （5）98.3%的浓硫酸（1分） （6）（2分） （7）（2分） 64（2分） 【分析】黄铁矿粉(主要成分是FeS2和杂质SiO2)与空气在沸腾炉中反应生成二氧化硫、氧化铁，得到滤渣有氧化铁、SiO2，SO2与空气在催化剂、加热条件下反应生成三氧化硫，三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，得到浓硫酸；尾气吸收塔中除去尾气中的SO2，即亚硫酸铵和二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵，在加入氨水，生成亚硫酸铵循环使用。 【解析】（1）FeS2中硫元素的化合价为-1价；（2）由分析可知，“炉渣”的主要成分是Fe2O3和SiO2； （3）由分析可知，“接触室”发生反应为SO2与空气在催化剂、加热条件下反应生成三氧化硫，化学方程式为：； （4）从“接触室”分离出来并被“循环”利用的物质是SO2、O2； （5）由分析可知，向“吸收塔”中加入的吸收剂是98.3%的浓硫酸； （6）NH4HSO3与氨水生成亚硫酸铵和水，反应的离子方程式为：； （7）FeCl3溶液起氧化作用，将二氧化硫氧化为硫酸，离子方程式为： ；将处理后的1m3尾气通入足量的FeCl3溶液中，再加入氯化钡，氯化钡与硫酸反应生成233mg硫酸钡沉淀，根据关系式：，则吸收SO2的质量为64mg，所以处理后的尾气中的含量为=64。 18．（13分）A、B、C、D、E五种物质有如图所示的转化关系，根据信息回答下列问题： 若A在常温下为黄色晶体，回答下列问题： （1）E为 (填名称)，写出Cu与E的浓溶液反应的化学方程式 。 （2）将C通入B的水溶液中，反应的化学方程式 。 （3）将C通入酸性高锰酸钾溶液中反应的离子方程式 。 若A为空气中含量最多的气体，回答下列问题： （4）D→E的化学方程式 。 （5）D→E的过程中，标准状况下每生成33.6L的C转移 mol电子，写出D与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。 【答案】（1）硫酸（1分） （2分） （2）SO2+2H2S=3S↓+2H2O（2分） （3）（2分） （4）3NO2+H2O=2HNO3+NO（2分） （5）3（2分） 2NO2+2OH-=++H2O（2分） 【分析】Ⅰ.若A在常温下为黄色晶体，A为硫黄；则C是二氧化硫，D是三氧化硫，E是硫酸，B是硫化氢；Ⅱ.若A为空气中含量最多的气体，即氮气，则C是一氧化氮，B是氨气，D是二氧化氮，E是硝酸； 【解析】（1）由分析可知，E为硫酸；铜与浓硫酸反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式：，故答案为：硫酸；； （2）将二氧化硫通入硫化氢的水溶液中，会有乳白色或淡黄色沉淀生成，反应的化学方程式为：SO2+2H2S=3S↓+2H2O； （3）将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，生成硫酸钾、硫酸锰、硫酸，反应的离子方程式为：； （4）D→E是二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO； （5）二氧化氮和水反应，生成硝酸和水，化学方程式为：3NO2+H2O =2HNO3+NO，标准状况下每生成33.6L的NO，即4.5mol二氧化氮发生反应，转移3mol电子；NO2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：2NO2+2OH-=++H2O，故答案为：2NO2+2OH-=++H2O；3。 19．（14分）氨及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。但同时随意排放氨的化合物也会造成环境污染问题。 Ⅰ.氨气的制备 制备氮气可以选择以下装置。 （1）若选浓氨水与生石灰反应制备少量氨气，应选择装置 (填序号)。 （2）若选择氯化铵、熟石灰制备氨气，则选择的装置是 ；写出该反应的化学方程式： 。 Ⅱ.氨气的还原性 工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2. 实验小组为探究氨气与二氧化氮的反应设计如下实验装置，请回答相关问题。 （3）B和D装置的作用都是干燥气体，其中盛装的干燥剂选择合理的是 (填标号)。 a． 甲、乙都是碱石灰                         b． 甲是碱石灰，乙是五氧化二磷 c． 甲、乙都是无水氯化钙                     d． 甲是五氧化二磷，乙是碱石次 （4）C中加入少量催化剂，打开上图K1、K2后，C中发生反应的方程式为 。若某工厂推排的废气中二氧化氮含量为0.336%(体积分数)，处理1×103m3(标准状况)这种废气，需要 kg氨气。 （5）工业制硝酸时含有NO、NO2等大气河染物。用尿素(NH2)2CO水溶液吸收氮氧化物足一种可行的方法，其发生反应。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。 随若NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是 。 【答案】（1）II（2分） （2）III（2分）（2分） （3）b（2分） （4）8NH3+6NO27N2+12H2O（2分） 3.4（2分） （5）NO难溶于水，难以与尿素接触反应（2分） 【分析】产生的氨气经装置B中碱石灰干燥作用后通入装置C中，装置E中制取的NO2气体经装置D中五氧化二磷的干燥作用后通入装置C中，NH3、NO2在催化剂下发生氧化还原反应：8NH3+6NO27N2+12H2O，产生对大气无污染的N2。 【解析】（1）若选浓氨水与生石灰反应制备少量氨气，发生装置为固液不加热，应选择装置II； （2）若选择氯化铵、熟石灰制备氨气，发生装置为固固加热型，则选择的装置是III，氯化铵和熟石灰加热反应生成氯化钙、水和氨气，反应的化学方程式：； （3）装置B的作用是干燥氨气，由于无水氯化钙、五氧化二磷都能与氨气发生化学反应，B中干燥剂不能选择二者，应用碱石灰干燥氨气；D装置作用是干燥NO2气体，NO2是酸性气体，可以使用酸性固体干燥剂如五氧化二磷进行干燥，二氧化氮气体会被碱石灰吸收，故合理选项是b； （4）C中加入少量催化剂，NH3、NO2在催化剂下发生氧化还原反应生成氮气和水，发生反应的方程式为：8NH3+6NO27N2+12H2O；1×103m3(标准状况)废气中二氧化氮含量为0.336%(体积分数) 1×103m3×0.336%=3.36 m3=3.36×103L，物质的量为，消耗，需要氨气m=0.2×103mol×17g/mol=3.4×103g=3.4kg （5）随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是NO难溶于水，难以与尿素接触反应。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元测试 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项：本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 S 32 Cu 64 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45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．化学与生产生活密切相关，下列说法错误的是 A．酸雨pH小于5.6，造成酸雨的主要成分是、、等 B．雷雨天气有助于空气中的转化为可供植物吸收的 C．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中的量 D．新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生 2．《物理小识》中记载：“青矾(主要成分为FeSO4·7H2O)厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂。”下列叙述错误的是 A．常温下，FeSO4·7H2O为绿色固体 B．青矾厂气有臭鸡蛋气味 C．青矾厂气中含有硫元素 D．青矾厂气的大量排放会导致形成酸雨 3．硫和氮都是化工生产中重要的非金属元素。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA B．1molNH3和1mol，含有的电子数均为10NA C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L D．1molN2与足量的H2充分反应，转移电子数为6NA 4．下列物质的转变在给定条件下能通过一步反应实现的是 A． B． C． D． 5．下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是 A．氢氧化钠腐蚀磨口玻璃塞：SiO2+2OH-=+H2O B．氯化铝液中滴加氨水，生成沉淀：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ C．BaSO3和稀硝酸：BaSO3+2H+=Ba2++H2O+SO2↑ D．84消毒液与洁厕灵混用产生有毒气体：ClO-+Cl-+H+=Cl2↑+OH- 6．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点。下列关于三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是 A．加热①时，下部汇集了NH4Cl固体，此现象与碘升华实验原理相似 B．加热②时溶液变红，冷却后又变为无色 C．②③中都包括溶液褪色的过程，其褪色原理不同 D．加热③时溶液红色褪去，冷却后又变红色，体现SO2的漂白性 7．下列有关物质的性质和应用的说法均正确且具有对应关系的是 A．有还原性，可使氢硫酸变浑浊 B．为酸性氧化物，常用与水反应制备 C．具有强氧化性，常用浓硝酸除去青铜制品表面的铜锈 D．浓硫酸具有吸水性，常用浓硫酸干燥等气体 8．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A．通常情况下的化学性质很稳定，因此可在焊接金属时作保护气 B．铵盐受热易分解，实验室可利用固体分解制取氨气 C．铁、铝常温下与浓硝酸不反应，可用铁质或铝制容器盛放浓硝酸 D．浓硫酸具有吸水性，可用来干燥氨气 9．氯化亚铜(CuCl)难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解氧化，广泛应用于冶金工业，以铜为原料生产CuCl的流程如图： 下列有关叙述错误的是 A．“溶解”时可能发生的反应：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O B．“还原”一步反应中(NH4)2SO3被氧化 C．“操作X“所需的主要玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒 D．“洗涤”时先用硝酸洗，再用乙醇洗 10．为进一步研究的性质，分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制和溶液，进行如下实验： 序号 实验结果 I 没有观察到白色沉淀，pH传感器显示溶液呈酸性 II 观察到白色沉淀，pH传感器显示溶液呈酸性 III 观察到白色沉淀，出现白色沉淀比实验II快很多，pH传感器显示溶液呈酸性 下列说法错误的是 A．实验I中溶液呈酸性的原因是 B．由实验II、III可知在水溶液中氧化的速率比快 C．实验III中的白色沉淀为和的混合物 D．若实验II、III中均通入足量的后，溶液酸性：II<III 11．硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是 A．黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为 B．控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，使SO2全部转化为SO3 C．吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸 D．工业上可用氨水处理尾气中的SO2 12．下列实验操作、现象和结论均正确的是 实验操作 现象 结论 A Cu片插入FeCl3溶液 铜片逐渐溶解，溶液变蓝 铁比铜还原性强 B 用两根玻璃棒分别蘸取浓硝酸和浓氨水并靠近 产生白雾 浓硝酸有挥发性 C 向Na2CO3溶液中滴加盐酸，产生的气体通入Na2SiO3溶液 产生白色沉淀 非金属性C＞Si D 浓硫酸滴入蔗糖中，产生的气体通入澄清石灰水 蔗糖变黑膨胀，澄清石灰水变浑浊 浓硫酸具有脱水性和强氧化性 13．下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．用甲装置完成氯气与溶液的喷泉实验 B．用乙装置制氯气 C．按图丙操作检验某溶液中含有 D．用丁装置验证的漂白性 14．已知X、Y、Z、W(含同一种短周期元素)有如图所示转化关系，下列相关说法错误的是 A．若W为强酸，X为氢化物，则X至少有两种，且两种物质的水溶液可以发生反应 B．若W为弱酸，X为单质，则X至少有两种，且两种单质可以相互转化 C．若W为强酸，X为氢化物，W与X反应生成固体，该固体为硝酸铵 D．若W为强碱，则X只能为金属单质，且化合物Z中存在离子键和共价键 15．将6.08 g Cu和一定量的浓硝酸反应，反应生成的NO和NO2的混合气体，当Cu完全溶解时，共产生2.24 L气体(标准状况下)，则产生的NO和NO2物质的量之比为 A．3：7 B．9：11 C．4：1 D．2：3 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4个小题，共55分。 16．（14分）材料与生活，生产息息相关，目前使用的材料主要有：金属材料、传统无机非金属材料，新型无机非金属材料，高分子材料，复合材料等。 （1）硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料，也是日常生活，交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一，下列不属于传统硅酸盐产品的是 (填标号)。 ①光导纤维      ②水泥     ③玻璃       ④陶瓷 （2）玻璃是重要的建筑和装饰材料，有些玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中二氧化硅的腐蚀作用而形成的，写出该反应的化学方程式 。 （3）在“双碳”目标影响下，光伏产业迎来“高光时刻”，高纯硅是光伏发电技术中重要的基础原料。制备高纯硅的主要工艺流程如图所示： ①反应II的化学方程式为 。 ②整个过程中必须严格控制无水无氧。在有氧环境下，除了有不安全因素外，还可能使产品中混有杂质 。 ③太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅，单晶硅是一种 (填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)。 （4）用海边的石英砂(含氯化钠.氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程如图所示： ①洗涤石英砂的目的是 。 ②将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。 ③在以上流程中，能否将盐酸改为NaOH溶液，请说明理由： 。 17．工业上用黄铁矿(主要成分是和杂质)生产硫酸及尾气综合利用的工艺流程如图所示。 请回答下列问题： （1）中硫元素的化合价为 。 （2）“炉渣”的主要成分是 (填化学式)。 （3）“接触室”发生反应的化学方程式为 。 （4）从“接触室”分离出来并被“循环”利用的物质是 (填化学式)。 （5）向“吸收塔”中加入的吸收剂是 。 （6）与氨水反应的离子方程式为 。 （7）处理后的尾气需要测定的含量，当的含量低于时才能排放。若将处理后的尾气通入足量的溶液中，充分吸收后，再加入足量溶液充分反应(不考虑尾气中其他成分的反应)，经过滤、洗涤、干燥，称量得到233mg沉淀。溶液的作用是 (用离子方程式表示)，处理后的尾气中的含量为 。 18．（13分）A、B、C、D、E五种物质有如图所示的转化关系，根据信息回答下列问题： 若A在常温下为黄色晶体，回答下列问题： （1）E为 (填名称)，写出Cu与E的浓溶液反应的化学方程式 。 （2）将C通入B的水溶液中，反应的化学方程式 。 （3）将C通入酸性高锰酸钾溶液中反应的离子方程式 。 若A为空气中含量最多的气体，回答下列问题： （4）D→E的化学方程式 。 （5）D→E的过程中，标准状况下每生成33.6L的C转移 mol电子，写出D与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。 19．（14分）氨及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。但同时随意排放氨的化合物也会造成环境污染问题。 Ⅰ.氨气的制备 制备氮气可以选择以下装置。 （1）若选浓氨水与生石灰反应制备少量氨气，应选择装置 (填序号)。 （2）若选择氯化铵、熟石灰制备氨气，则选择的装置是 ；写出该反应的化学方程式： 。 Ⅱ.氨气的还原性 工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2. 实验小组为探究氨气与二氧化氮的反应设计如下实验装置，请回答相关问题。 （3）B和D装置的作用都是干燥气体，其中盛装的干燥剂选择合理的是 (填标号)。 a． 甲、乙都是碱石灰                         b． 甲是碱石灰，乙是五氧化二磷 c． 甲、乙都是无水氯化钙                     d． 甲是五氧化二磷，乙是碱石次 （4）C中加入少量催化剂，打开上图K1、K2后，C中发生反应的方程式为 。若某工厂推排的废气中二氧化氮含量为0.336%(体积分数)，处理1×103m3(标准状况)这种废气，需要 kg氨气。 （5）工业制硝酸时含有NO、NO2等大气河染物。用尿素(NH2)2CO水溶液吸收氮氧化物足一种可行的方法，其发生反应。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。 随若NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$