第五章 化工生产中的重要非金属元素【B卷·测试卷】-2024-2025学年高一化学同步单元AB卷（湖北专用，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 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Ba 137 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．近年来，我国科技迅猛发展。下列科技成果中蕴含的化学知识叙述错误的是 A．建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金 B．华为麒麟芯片的主要成分是二氧化硅 C．北斗卫星的授时系统“星载铷钟”中的铷属于碱金属 D．中国天眼FAST用到的是新型无机非金属材料 2．下列说法中不正确的是 A．浓使胆矾变为白色，说明浓硫酸具有脱水性 B．少量的硫与铜反应可生成 C．试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗 D．虽然浓硫酸具有强氧化性，但它能干燥具有还原性 3．下列有关物质用途叙述不正确的是 A．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B．SO2具有氧化性，可用于漂泊纸浆 C．HF与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 D．二氧化硫可用于杀菌消毒，在食品中添加二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化的作用 4．在通常情况下能共存，且都可用浓硫酸干燥的气体组是 A．H2、H2S、SO2 B．NH3、CO2、HCl C．N2、Cl2、CO2 D．NO、O2、CO 5．下列实验过程中，始终无明显现象的是 A．通入溶液中 B．通入溶液中 C．通入溶液中 D．通入已酸化的溶液中 6．下列实验装置或方案能达到实验目的的是          A．比较C和Si的非金属性 B．制备并收集 C．收集NO气体 D．比较和催化效果 7．硫元素代表物的价类二维图如图所示。下列说法错误的是 A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的酸性增强 C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．c通入溶液中，有沉淀产生 8．在下列物质间的每一步转化中(反应条件已经略去)，不能只通过一步反应实现的是 A．Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH B．S→SO2→H2SO3→Na2SO3 C．C→CO→CO2→Na2CO3 D．Cl2→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3 9．用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温常压下，13.8g 溶于水中转移的电子数目为0.2 B．常温常压下，17g 中含有的共价键数目为4 C．标准状况下，22.4L由和组成的混合气体中氧原子的数目为4 D．0.2mol Zn完全溶解于适量硝酸中，生成气体的分子数一定为0.4 10．下列方程式与所给事实不相符的是 A．使溴水褪色： B．将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近时产生白烟： C．与反应，体现了的氧化性： D．工业上用焦炭还原石英砂可制的粗硅： 11．下列各组离子中能大量共存的是 A．碱性溶液中：Cl-、、、 B．能使pH试纸变红的溶液：、、、Cl- C．无色溶液中：、、、 D．酸性溶液中：、Cl-、、 12．利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是 ① ② ③ 实验结论 A 浓硫酸 石蕊试液 酸性： B 浓硫酸 蔗糖 品红溶液 浓硫酸具有脱水性、氧化性 C 稀盐酸 溶液 与可溶性钡盐反应均可生成白色沉淀 D 浓硝酸 溶液 酸性：硝酸>碳酸>硅酸 13．由制备高纯度硅的工业流程如图所示： 下列说法错误的是 A．硅元素在自然界中均以化合态形式存在 B．由步骤①中的反应可知，碳的非金属性比硅强 C．反应②产生的与反应③产生的可以循环使用 D．反应①②③均为在高温或较高温度下的氧化还原反应 14．用NaOH溶液吸收处理氮氧化物，主要反应为：、，下列说法正确的是 A．NO和均属于电解质 B．和既有氧化性又有还原性 C．和中N的化合价相同 D．时，NO和能被NaOH溶液完全吸收 15．某固体可能含有Na+、Ba2+、、Cl-、、中的几种离子，取等质量的两份该固体，进行如下实验： （1）一份固体溶于水，加入足量BaCl2溶液，得沉淀2.33g；过滤后加盐酸沉淀不溶解。 （2）另一份固体溶于水，与过量NaOH溶液混合后充分加热，只产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体(NH3)0.672L(标准状况)。已知+OH-NH3+H2O。下列说法正确的是 A．该固体中一定含有NH、Cl-、SO、Na+ B．根据以上实验，无法确定该固体中是否含有CO C．Cl-一定存在且n(Cl-)≥0.01mol D．该固体中一定没有Na+、CO 第II卷 非选择题（共55分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共55分） 16．（14分）“价类二维图”是学习元素化合物的重要工具。下图是氮及其主要化合物的价类二维图。    回答下列问题： （1）氮元素在元素周期表中的位置是 。液态a可用作制冷剂的原因是 。 （2）c、d、e三种物质中，属于酸性氧化物的是 (填化学式)，判断理由是 (用离子方程式表示)。 （3）将充满d的大试管倒立于水槽中并轻轻晃动(如图)，可观察到的实验现象为 。    （4）工业盛装大量f的浓溶液，可选择___________(填序号)作为罐体材料。 A．镁 B．铝 C．铜 D．铂 （5）为提高氮元素原子利用率，并减少环境污染，工业上用废铜屑、溶液和稀硝酸制备，该反应的离子方程式为 。 （6）是一种高效氮肥，受热易分解。反应中，每生成转移电子 mol。 17．（12分）硫是一种黄色晶体。硫元素有多种化合价。仔细观察下列物质中硫的化合价及排列顺序：。回答下列问题： （1）在中，硫元素的化合价是 。 （2）参考Y后边括号内的化学式，X是一种含氧酸，X的化学式为 。 （3） 。 （4）在反应中，氧化产物和还原产物都是S，则氧化产物和还原产物的物质的量之比是 。 （5）能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去。发生的反应如下：_____Z____。Z离子的具体符号是 ，实验室检验Z离子常用的试剂是盐酸酸化的 。 18．（16分）某校化学实验小组学生为了验证非金属元素氯的非金属性强于硫和氮，设计了一套实验装置如图(已知氯气能把氨气氧化生成氮气和氯化氢)。 回答下列问题： （1）配平A中反应的化学方程式： _______HCl(浓)+_______KMnO4=_______MnCl2+_______KCl+_______Cl2↑+_______ H2O。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）B中浸有NaOH溶液的棉花团的作用为 ；B中的现象为 ，由该现象得非金属性：Cl＞＞S。 （3）E中反应化学方程式为 。 （4）D中出现白烟，涉及的反应化学方程式为 、 。 （5）有同学认为D中的现象并不能说明氯的非金属性大于氮，需要在C之前加装洗气装置，请指出洗气装置盛装试剂为 (填名称)。 19．（13分）氮及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，但同时随意排放氮的化合物也会造成环境污染问题。 Ⅰ．某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略)制取干燥的氨气并验证具有还原性，请回答下列问题： （1）实验室制备氨气有多种方法，现欲用与熟石灰反应制取，则该反应的化学方程式为 。 （2）实验进行一段时间后，观察到加热的硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的。则该反应的化学方程式为 。 Ⅱ．氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题： （3）氨气在“氧化炉”中被催化氧化为NO，反应的化学方程式为 。 （4）为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。前者使用具有碱性的纯碱溶液等吸收尾气，后者使用将氨氧化物还原为。 ①纯碱溶液吸收法。请以尾气中处理为例，写出该反应的离子方程式 。 ②氨转化法。已知氨恰好能将含NO和共的混合气体完全转化为，则混合气体中NO和的物质的量之比为 。 Ⅲ．国家规定地下水中氮氧化物的排放标准不超过，可以用酸性硫酸亚铁溶液来吸收，反应原理为。现测定某地下水脱硝过程中的排放量：收集排放的气体，缓慢通过酸性溶液(过量)，充分反应，量取吸收气体后的溶液置于锥形瓶中，用酸性溶液反应过量的(还原产物为)，消耗酸性溶液的体积为。 （5）试通过计算分析地下水脱硝过程中氮氧化物的排放是否符合国家标准？ 。(写出计算过程) / 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 测试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Ba 137 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．近年来，我国科技迅猛发展。下列科技成果中蕴含的化学知识叙述错误的是 A．建造港珠澳大桥所采用的高强抗震螺纹钢属于合金 B．华为麒麟芯片的主要成分是二氧化硅 C．北斗卫星的授时系统“星载铷钟”中的铷属于碱金属 D．中国天眼FAST用到的是新型无机非金属材料 【答案】B 【解析】A．合金是金属与金属或非金属组成的具有特性的物质，螺纹钢属于合金，故A正确； B．单质是良好的半导体材料，华为麒麟芯片的主要成分是单质硅，故B错误； C．碱金属族元素包含、、、、、，则属于碱金属元素，故C正确； D．(金刚砂属于新型无机非金属材料，故D正确； 答案选B。 2．下列说法中不正确的是 A．浓使胆矾变为白色，说明浓硫酸具有脱水性 B．少量的硫与铜反应可生成 C．试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗 D．虽然浓硫酸具有强氧化性，但它能干燥具有还原性 【答案】A 【解析】A．浓使胆矾变为白色，体现其吸水性，故A错误； B．硫的氧化性较弱，与Cu反应生成，故B正确； C．硫单质易溶于二硫化碳，可用二硫化碳清洗试管内壁上的硫黄，故C正确； D．浓硫酸与均不能发生反应，因此可用浓硫酸，故D正确； 故选：A。 3．下列有关物质用途叙述不正确的是 A．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B．SO2具有氧化性，可用于漂泊纸浆 C．HF与SiO2反应，可用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 D．二氧化硫可用于杀菌消毒，在食品中添加二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化的作用 【答案】B 【解析】A．液氨转化为气体时大量吸热，使周围温度降低，则液氨可用作制冷剂，A正确； B．二氧化硫具有漂白性，可用于漂白纸浆，与其氧化性无关，B错误； C ．HF与SiO2反应生成SiF4气体，所以用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记，C正确； D．二氧化硫能漂白、杀菌，食品中添加适量的二氧化硫，可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用，D正确； 故选B。 4．在通常情况下能共存，且都可用浓硫酸干燥的气体组是 A．H2、H2S、SO2 B．NH3、CO2、HCl C．N2、Cl2、CO2 D．NO、O2、CO 【答案】C 【解析】A．H2S与SO2能发生反应生成硫和水，二者不能共存，且浓硫酸能氧化H2S气体，不能用浓硫酸干燥，故A不符合题意； B．NH3和HCl能发生反应生成氯化铵，二者不能共存，且氨气能和浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，故B不符合题意； C．N2、Cl2、CO2气体之间不发生反应，且都不与硫酸反应，能够用浓硫酸干燥，故C符合题意； D．NO能被O2氧化为NO2，二者不能共存，故D不符合题意； 答案选C。 5．下列实验过程中，始终无明显现象的是 A．通入溶液中 B．通入溶液中 C．通入溶液中 D．通入已酸化的溶液中 【答案】B 【解析】A．NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，现象明显，故A不选； B．因CO2和CaCl2不反应，无明显现象，故B选； C．NH3通入溶液中转化为氨水，与AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，现象明显，故C不选； D．SO2通入酸化的硝酸钡中，硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性，则亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子，该反应生成硫酸钡沉淀，现象明显，故D不选； 故答案为B。 6．下列实验装置或方案能达到实验目的的是          A．比较C和Si的非金属性 B．制备并收集 C．收集NO气体 D．比较和催化效果 【答案】A 【解析】A．发生强酸制取弱酸的反应，可知酸性为硫酸＞碳酸＞硅酸，可比较C和Si的非金属性强弱，故A正确； B．氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，两者在试管口又结合生成氯化铵，不能制取氨气，故B错误； C．NO和氧气反应生成NO2气体，不能用排空气法收集NO气体，故C错误； D．由于铁离子和铜离子浓度不同，不能比较和催化效果，故D错误； 故选A。 7．硫元素代表物的价类二维图如图所示。下列说法错误的是 A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的酸性增强 C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．c通入溶液中，有沉淀产生 【答案】D 【分析】根据化合价以及物质的类别可知：a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为含SO或HSO的盐、g为含SO或HSO的盐。 【解析】A．a为H2S，与SO2、H2SO3、H2SO4都有可能发生归中反应生成硫单质，A正确； B．d为H2SO3、e为H2SO4，H2SO3具有较强的还原性，在空气久置会被氧气氧化成硫酸，硫酸酸性更强，B正确； C．g为含SO或HSO的盐，f为含SO或HSO的盐，若g为硫酸氢盐，在溶液中可以电离出氢离子，氢离子可以和SO或HSO反应制得二氧化硫，C正确； D．将SO2通入BaCl2溶液中，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，因为弱酸不能制强酸，所以亚硫酸不与氯化钡反应，不能生成亚硫酸钡和盐酸，故没有沉淀产生，D错误； 答案选D。 8．在下列物质间的每一步转化中(反应条件已经略去)，不能只通过一步反应实现的是 A．Na→Na2O→Na2CO3→NaHCO3→NaOH B．S→SO2→H2SO3→Na2SO3 C．C→CO→CO2→Na2CO3 D．Cl2→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3 【答案】D 【解析】A．Na和O2在常温下反应生成Na2O，Na2O和CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3，NaHCO3和过量Ca(OH)2反应生成NaOH，故A正确； B．S和O2反应生成SO2，SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3与NaOH反应生成Na2SO3，故B正确； C．C和少量O2反应生成CO，CO和O2反应生成CO2，最后CO2和NaOH反应生成Na2CO3，转化一步能实现，故C正确； D．Fe和Cl2反应生成FeCl3，转化不能一步能实现，故D错误； 故选D。 9．用表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．常温常压下，13.8g 溶于水中转移的电子数目为0.2 B．常温常压下，17g 中含有的共价键数目为4 C．标准状况下，22.4L由和组成的混合气体中氧原子的数目为4 D．0.2mol Zn完全溶解于适量硝酸中，生成气体的分子数一定为0.4 【答案】A 【解析】A．，13.8g 的物质的量为0.3mol，转移电子数为0.2，A正确； B．的电子式为，17g 的物质的量为1mol，则含有的共价键数目为3，B错误； C．标准状况下，22.4L由和组成的混合气体中氧原子的数目为2，C错误； D．0.2mol Zn完全溶解于适量浓硝酸中，0.2mol Zn失去的电子总数是0.4mol，生成气体可能为，也有可能是更低价态的物质，故气体具体的量不确定，D错误； 故选A。 10．下列方程式与所给事实不相符的是 A．使溴水褪色： B．将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近时产生白烟： C．与反应，体现了的氧化性： D．工业上用焦炭还原石英砂可制的粗硅： 【答案】D 【解析】A．SO2使溴水褪色，反应的化学方程式为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，选项A正确； B．将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近时产生白烟，反应的化学方程式为:NH3 + HCl = NH4Cl，选项B正确； C．SO2与H2S反应生成硫单质和水，体现了SO2的氧化性，反应的化学方程式为:SO2+2H2S = 3S + 2H2O，选项C正确； D．工业上用焦炭还原石英砂可制的粗硅和CO反应的化学方程式为:SiO2+2CSi +2CO↑，选项D错误； 答案选D。 11．下列各组离子中能大量共存的是 A．碱性溶液中：Cl-、、、 B．能使pH试纸变红的溶液：、、、Cl- C．无色溶液中：、、、 D．酸性溶液中：、Cl-、、 【答案】B 【解析】A．碱性溶液中氢氧根离子和碳酸氢根离子、铵根离子均反应，不共存，A不符合题意； B．能使pH试纸变红的溶液为酸性，酸性溶液中、、、Cl-相互不反应，能共存，B符合题意； C．高锰酸根离子的溶液为紫红色，C不符合题意； D．酸性溶液中亚铁离子、硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子和NO，D不符合题意； 故选B。 12．利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是 ① ② ③ 实验结论 A 浓硫酸 石蕊试液 酸性： B 浓硫酸 蔗糖 品红溶液 浓硫酸具有脱水性、氧化性 C 稀盐酸 溶液 与可溶性钡盐反应均可生成白色沉淀 D 浓硝酸 溶液 酸性：硝酸>碳酸>硅酸 【答案】B 【解析】A．浓硫酸和氯化钠反应会生成盐酸，原理是高沸点酸制取低沸点酸，A错误； B．浓硫酸具有脱水性和强氧化性，使蔗糖变黑，且产生二氧化硫气体，二氧化硫会使品红溶液褪色，B正确； C．稀盐酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，二氧化硫与硝酸钡溶液发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，不能证明二氧化硫与可溶性钡盐的反应，C错误； D．浓硝酸具有挥发性，所以硝酸与碳酸钠反应产生的二氧化碳气体中可能含有挥发的硝酸，使硅酸钠溶液中产生白色沉淀，所以不能证明碳酸与硅酸酸性的强弱，D错误； 故选B。、 13．由制备高纯度硅的工业流程如图所示： 下列说法错误的是 A．硅元素在自然界中均以化合态形式存在 B．由步骤①中的反应可知，碳的非金属性比硅强 C．反应②产生的与反应③产生的可以循环使用 D．反应①②③均为在高温或较高温度下的氧化还原反应 【答案】B 【分析】与焦炭在高温下发生反应生成粗硅和CO，粗硅与HCl在高温下反应生成氢气和SiHCl3，SiHCl3与氢气再反应生成纯硅和HCl，据此分析解答。 【解析】A．硅元素属于亲氧元素，在自然界中只以化合态存在，故A正确； B．步骤①中发生反应：，反应中C作还原剂，Si为还原产物，因此不能说明碳的非金属性比硅强，故B错误； C．反应②生成的可用于反应③，反应③生成的可用于反应②，从而实现循环使用，故C正确； D．由流程可知反应①②③的反应温度在几百或上千度，均为在高温或较高温度下的氧化还原反应，故D正确； 故选：B。 14．用NaOH溶液吸收处理氮氧化物，主要反应为：、，下列说法正确的是 A．NO和均属于电解质 B．和既有氧化性又有还原性 C．和中N的化合价相同 D．时，NO和能被NaOH溶液完全吸收 【答案】B 【解析】A．NO、自身不能电离，均属于非电解质，故A错误； B．S元素的最高价为+6、最低价为-2，中S元素化合价为+4，S元素化合价既可以升高又可以降低；N元素的最高价为+5、最低价为-3，中N元素化合价为+4，N元素化合价既可以升高又可以降低；所以、既有氧化性又有还原性，故B正确； C．中N元素化合价为+3，中N的化合价为+5，故C错误； D．根据、，时，NO不能完全被NaOH溶液吸收，故D错误； 选B。 15．某固体可能含有Na+、Ba2+、、Cl-、、中的几种离子，取等质量的两份该固体，进行如下实验： （1）一份固体溶于水，加入足量BaCl2溶液，得沉淀2.33g；过滤后加盐酸沉淀不溶解。 （2）另一份固体溶于水，与过量NaOH溶液混合后充分加热，只产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体(NH3)0.672L(标准状况)。已知+OH-NH3+H2O。下列说法正确的是 A．该固体中一定含有NH、Cl-、SO、Na+ B．根据以上实验，无法确定该固体中是否含有CO C．Cl-一定存在且n(Cl-)≥0.01mol D．该固体中一定没有Na+、CO 【答案】C 【分析】一份固体溶于水，加入足量氯化钡溶液，得到2.33g沉淀，在沉淀中加入过量稀盐酸沉淀不溶解，则2.33g沉淀为硫酸钡，且固体中n()=，则一定不含钡离子和；另一份固体与过量氢氧化钠固体混合后，充分加热，只产生0.672L标准状况下的氨气，其物质的量为，则含有的n()=0.03mol，所以一定不含OH-，又据溶液呈电中性，溶液中一定还有含带负电荷的阴离子，又因为溶液中无碳酸根和硫酸根，所以溶液中一定含氯离子，但是不能确定的是是否含钠离子。 【解析】A．由以上分析可知，该固体中一定含有、氯离子和，不能确定是否含有钠离子，故A错误； B．一份固体溶于水，加入足量氯化钡溶液，得到2.33g沉淀，在沉淀中加入过量稀盐酸沉淀不溶解，所以溶液中一定没有，故B错误； C．据以上分析可知，溶液中含0.01mol和0.03mol，由溶液电荷守恒可知，溶液中一定还有含带负电荷的阴离子，又因为溶液中无碳酸根和硫酸根，所以一定含氯离子且n(Cl-)≥0.01mol，故C正确； D．据以上分析可知，溶液中含0.01mol和0.03mol，由溶液电荷守恒可知，溶液中一定还有含带负电荷的阴离子，又因为溶液中无碳酸根和硫酸根，所以一定含氯离子，由于氯离子的物质的量未知，所以该固体中可能含有钠离子，故D错误； 故答案为：C。 第II卷 非选择题（共55分） 二、非选择题（本大题共4个小题，共55分） 16．（14分）“价类二维图”是学习元素化合物的重要工具。下图是氮及其主要化合物的价类二维图。    回答下列问题： （1）氮元素在元素周期表中的位置是 。液态a可用作制冷剂的原因是 。 （2）c、d、e三种物质中，属于酸性氧化物的是 (填化学式)，判断理由是 (用离子方程式表示)。 （3）将充满d的大试管倒立于水槽中并轻轻晃动(如图)，可观察到的实验现象为 。    （4）工业盛装大量f的浓溶液，可选择___________(填序号)作为罐体材料。 A．镁 B．铝 C．铜 D．铂 （5）为提高氮元素原子利用率，并减少环境污染，工业上用废铜屑、溶液和稀硝酸制备，该反应的离子方程式为 。 （6）是一种高效氮肥，受热易分解。反应中，每生成转移电子 mol。 【答案】（除标明外，每空2分） （1）第二周期第ⅤA族（1分） 液氨汽化时吸收大量的热，使周围温度急剧降低 （2） 或(其他合理答案均可) （3）试管内红棕色气体颜色逐渐变为无色，液面上升至试管容积的处 （4）B（1分） （5） （6）4 【分析】根据“价类二维图”，可知a为NH3，b为，c为NO，d为NO2，e为N2O5，f为硝酸，h为硝酸盐。 【解析】（1）氮元素在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族。由于液氨易气化，而气化会带走大量热量，所以液氨能够作制冷剂。 （2）酸性氧化物是能与碱反应 (非氧化还原反应)生成盐和水的氧化物，NO难溶于水，不与水和碱反应，NO2与碱溶液发生氧化还原反应，二者不符合酸性氧化物的定义，N2O5是酸性氧化物，判断理由为N2O5 +2NaOH=2NaNO3 +H2O。 （3）d为NO2气体，与水发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2为红棕色，NO为无色，所以管内红棕色变淡至无色，而原本充满NO2的试管，在NO2与水反应后，水位应上升，但是由于又产生了NO，导致水不能充满试管。 （4）f的浓溶液为浓硝酸，浓硝酸会使金属铝钝化，在其表面产生致密的氧化铝薄膜，而不能继续与其反应，所以工业盛装大量f的浓溶液，可选择铝作为罐体材料； 故选B。 （5）铜在酸性条件下被过氧化氢氧化，离子方程式为：。 （6）NH4NO3中，硝酸根中的氮元素显-3价，转化为N2O中+1价的氮元素，升高4个价态，所以每生成1molN2O转移4mol电子。 17．（12分）硫是一种黄色晶体。硫元素有多种化合价。仔细观察下列物质中硫的化合价及排列顺序：。回答下列问题： （1）在中，硫元素的化合价是 。 （2）参考Y后边括号内的化学式，X是一种含氧酸，X的化学式为 。 （3） 。 （4）在反应中，氧化产物和还原产物都是S，则氧化产物和还原产物的物质的量之比是 。 （5）能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去。发生的反应如下：_____Z____。Z离子的具体符号是 ，实验室检验Z离子常用的试剂是盐酸酸化的 。 【答案】（每空2分） （1）-2 （2）H2SO3 （3）H2O （4）2：1 （5） BaCl2 【分析】从H2S(Na2S)、S、SO2(X、Na2SO3)、Y(H2SO4、Na2SO4)的排序看，依据S元素化合价的逐渐升高；在同价态物质中，排列顺序为氧化物、酸、盐，X为H2SO3，Y是SO3。 【解析】（1）在Na2S中，Na显+1价，依据化合价的代数和为0，可求出硫元素的化合价是-2。答案为：-2； （2）参考Y后边的表述，X是一种含氧酸，且S显+4价，则X为亚硫酸，化学式为H2SO3。答案为：H2SO3； （3）Y为氧化物，且S元素显+6价，则Y为SO3，SO3+ H2O =H2SO4。答案为：H2O； （4）在反应2H2S+SO2=3S+2H2O中，H2S是还原剂，生成的S为氧化产物，SO2为氧化剂，生成的S为还原产物，则氧化产物和还原产物的个数比是2:1。答案为：2:1； （5）SO2能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去，中Mn元素化合价降低，S元素化合价升高，SO2中+4价硫生成+6价的硫酸根离子，发生的反应如下：5SO2+2+2H2O=2Mn2++5+4H+，则Z为，实验室检验时，先加盐酸，以排除某些离子的干扰，再加BaCl2，看是否有白色沉淀产生，则常用的试剂是HCl、BaCl2。答案为：HCl、BaCl2。 18．（16分）某校化学实验小组学生为了验证非金属元素氯的非金属性强于硫和氮，设计了一套实验装置如图(已知氯气能把氨气氧化生成氮气和氯化氢)。 回答下列问题： （1）配平A中反应的化学方程式： _______HCl(浓)+_______KMnO4=_______MnCl2+_______KCl+_______Cl2↑+_______ H2O。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）B中浸有NaOH溶液的棉花团的作用为 ；B中的现象为 ，由该现象得非金属性：Cl＞＞S。 （3）E中反应化学方程式为 。 （4）D中出现白烟，涉及的反应化学方程式为 、 。 （5）有同学认为D中的现象并不能说明氯的非金属性大于氮，需要在C之前加装洗气装置，请指出洗气装置盛装试剂为 (填名称)。 【答案】（每空2分） （1）16HCl(浓) +2KMnO4=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O 1：5 （2）吸收挥发出的氯气和氯化氢，防止污染空气 溶液变浑浊 （3）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O （4）3Cl2 +2NH3 =N2 + 6HCl HCl+NH3=NH4Cl （5）饱和食盐水 【分析】A装置制备氯气，B装置中若产生浑浊可证明氯气的氧化性强于硫，即非金属性Cl>S，C为干燥装置；E装置制备氨气，干燥后和氯气一起通入D的球形干燥管中发生反应，若有白烟产生，可证明氯气的氧化性强于氮气，非金属性Cl>N。 【解析】（1）根据得失电子守恒和原子守恒可配平：16HCl(浓) +2KMnO4=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O；氧化剂为KMnO4，还原剂为转化为氯气的HCl，物质的量之比为2：10=1：5； （2）B中浸有NaOH溶液的棉花团的作用为：吸收挥发出的氯气和氯化氢，防止污染空气；氯气将硫离子氧化为硫单质，故B中的现象为：溶液变浑浊； （3）E中为实验室制备氨气的反应，化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O； （4）D中出现白烟，氯气先氧化氨气生成氮气和氯化氢，氯化氢与氨气生成了氯化铵固体，涉及的反应化学方程式为：3Cl2 +2NH3 =N2 + 6HCl，HCl+NH3=NH4Cl； （5）盐酸易挥发，制备的氯气中混有氯化氢，氯化氢遇氨气也能生成白烟，故在C之前加一个盛放饱和食盐水的洗气装置，除去氯气中的氯化氢气体。 19．（13分）氮及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，但同时随意排放氮的化合物也会造成环境污染问题。 Ⅰ．某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略)制取干燥的氨气并验证具有还原性，请回答下列问题： （1）实验室制备氨气有多种方法，现欲用与熟石灰反应制取，则该反应的化学方程式为 。 （2）实验进行一段时间后，观察到加热的硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的。则该反应的化学方程式为 。 Ⅱ．氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题： （3）氨气在“氧化炉”中被催化氧化为NO，反应的化学方程式为 。 （4）为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。前者使用具有碱性的纯碱溶液等吸收尾气，后者使用将氨氧化物还原为。 ①纯碱溶液吸收法。请以尾气中处理为例，写出该反应的离子方程式 。 ②氨转化法。已知氨恰好能将含NO和共的混合气体完全转化为，则混合气体中NO和的物质的量之比为 。 Ⅲ．国家规定地下水中氮氧化物的排放标准不超过，可以用酸性硫酸亚铁溶液来吸收，反应原理为。现测定某地下水脱硝过程中的排放量：收集排放的气体，缓慢通过酸性溶液(过量)，充分反应，量取吸收气体后的溶液置于锥形瓶中，用酸性溶液反应过量的(还原产物为)，消耗酸性溶液的体积为。 （5）试通过计算分析地下水脱硝过程中氮氧化物的排放是否符合国家标准？ 。(写出计算过程) 【答案】（除标明外，每空2分） （1） （2） （3）4NH3+5O24NO+6H2O （4）+2NO2=++CO2 1:1 （5）根据电子守恒可知，5Fe2+～KMnO4，n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×0.2000mol·L-1×0.0150L=0.0150mol；与氮氧化物反应的n(Fe2+)=0.6240mol·L-1×0.2500L-×0.0150mol=0.0060mol； 极限法假设： 若全部是NO，，则n(NO)=n(Fe2+)=0.0060mol，NO的含量为：0.0060mol×30.00g·mol-1×1000mg·g-1÷0.5000L=360mg·L-1<400mg·L-1； 若全部是NO2，则n(NO2)=n(Fe2+)=0.0020mol，NO2的含量为：0.0020mol×46.00g·mol-1×1000mg·g-1÷0.5000L=184mg·L-1<400mg·L-1； 故：地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量符合国家排放标准。（3分） 【分析】浓氨水滴入生石灰中生成氨气，通过碱石灰干燥后，氨气和氧化铜反应生成水、铜、氮气，无水硫酸铜检验水，浓硫酸排除空气中水的干扰； 滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算； 【解析】（1）加热NH4Cl与熟石灰的混合物生成氨气、氯化铵和水，； （2）观察到加热的硬质玻璃管内黑色氧化铜粉末变为红色，盛无水的干燥管内出现蓝色，并且在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的。则该反应为氨气和氧化铜加热生成铜、水、氮气，化学方程式为； （3）氨气在“氧化炉”中和氧气反应生成一氧化氮和水，化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； （4）①纯碱溶液与NO2生成硝酸钠、亚硝酸钠和二氧化碳，反应原理为+2NO2=++CO2； ②已知氨恰好能将含NO和共的混合气体完全转化为，反应中氨气中氮元素化合价由-3变为0，NO和中氮元素化合价分别由+2、+4变为0，混合气体中NO和的物质的量之比为a：(6-a)，由电子守恒可知，3×6=2a+4×(6-a)，a=3；故为1:1； （5）根据电子守恒可知，5Fe2+～KMnO4，n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×0.2000mol·L-1×0.0150L=0.0150mol；与氮氧化物反应的n(Fe2+)=0.6240mol·L-1×0.2500L-×0.0150mol=0.0060mol； 极限法假设： 若全部是NO，，则n(NO)=n(Fe2+)=0.0060mol，NO的含量为：0.0060mol×30.00g·mol-1×1000mg·g-1÷0.5000L=360mg·L-1<400mg·L-1； 若全部是NO2，则n(NO2)=n(Fe2+)=0.0020mol，NO2的含量为：0.0020mol×46.00g·mol-1×1000mg·g-1÷0.5000L=184mg·L-1<400mg·L-1； 故：地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量符合国家排放标准。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$