第五章 《化工生产中的重要非金属元素》单元检测-【固本强基】2024-2025学年高一化学同步精品讲与练（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》单元检测 （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 O 16 S 32 Fe 56 Cu 64 Ba 137 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．化学与科技、生活密切相关，下列说法错误的是 A．制造“C919”飞机机身的碳纤维材料属于新型无机非金属材料 B．葡萄酒中添加微量的作用是杀菌、抗氧化 C．“九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分是 D．减少二氧化硫、氮氧化物的排放可防治酸雨 【答案】C 【详解】A．碳纤维材料属于新型无机非金属材料，A正确； B．二氧化硫可用于杀菌消毒，具有还原性可作抗氧化剂，食品中可适量添加，B正确； C．计算机芯片的主要成分为Si，C错误； D．二氧化硫、氮氧化物以及它们在大气中发生反应后的生成物溶于雨水会形成酸雨，D正确； 故选C。 2．下列物质中，能用两种单质直接化合而成的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．铁与硫粉在加热条件下得到，A正确； B．铁与硫粉在加热条件下得到，B错误； C．硫与氧气反应得到SO2，不能直接得到SO3，C错误； D．氮气与氧气在放电条件下得到NO，不能直接得到NO2，D错误； 故选A。 3．硫酸、硝酸是化工生产中两种重要的酸。下列叙述正确的是 A．浓硫酸能使蔗糖碳化，表现了浓硫酸的吸水性 B．浓硝酸能溶解金属铜，说明浓硝酸具有强酸性 C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存 D．常温下浓硫酸、浓硝酸和金属铝不反应 【答案】C 【详解】A．浓硫酸具有脱水性，能够使蔗糖等有机物中的H、O以水的组成脱去，即使有机物脱水碳化，这表现了浓硫酸的脱水性，A项错误； B．浓硝酸能溶解金属铜，使其变为金属阳离子，这说明浓硝酸具有强氧化性，B项错误； C．浓硝酸不稳定，光照易分解，因此放在棕色瓶里避光保存，C项正确； D．浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性，在常温下遇铁、铝时，会将金属的表面氧化而产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化现象，不是不反应，D项错误； 答案选C。 4．下列关于硫及其化合物的说法正确的是 A．单质硫易溶于CS2，实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管 B．过量的二氧化硫通入澄清石灰水最终变浑浊 C．pH试纸可测浓硫酸pH值 D．常温下将铜片插入浓硫酸时无明显现象，说明浓硫酸可使铜钝化 【答案】A 【详解】A．单质S和CS2都是由非极性分子构成的物质，根据相似相溶原理可知：单质硫易溶于CS2，实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管，A正确； B．少量的二氧化硫通入澄清石灰水，反应产生CaSO3沉淀，使溶液变浑浊，但当二氧化硫过量时，过量的二氧化硫与CaSO3及水反应产生可溶性Ca(HSO3)2，最终溶液又变澄清，B错误； C．浓硫酸具有脱水性，能够使pH试纸脱水碳化产生碳单质，因此pH试纸变黑，因此不能用pH试纸来测浓硫酸pH值，C错误； D．浓硫酸与铜发生反应需加热条件，在常温下不能发生反应，因此将铜片插入浓硫酸时无明显现象，并不是一样浓硫酸使铜钝化，D错误； 故合理选项是A。 5．某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是 A．装置C中出现淡黄色浑浊，体现了二氧化硫的氧化性 B．装置A发生的反应中，表明浓具有脱水性和强氧化性 C．装置D中品红溶液褪色，可以验证SO2的漂白性 D．装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2 【答案】B 【分析】装置A中，浓硫酸与铜丝反应制取二氧化硫，装置B用于验证二氧化硫的还原性，装置C用于验证二氧化硫的氧化性，装置D用于验证二氧化硫的漂白性，装置E用于吸收二氧化硫尾气，防止其污染空气。 【详解】A．装置C中发生反应为SO2+2H2S=3S↓+2H2O，出现淡黄色浑浊，体现了二氧化硫的氧化性，A正确； B．装置A发生的反应为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，表明浓H2SO4具有酸性和强氧化性，B错误； C．品红属于有机物，装置D中品红溶液褪色，可以验证SO2的漂白性，C正确； D．由分析可知，装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气，D正确； 故选B。 6．氮及其化合物在人类生产生活中扮演着重要角色。下列有关说法不正确的是 A．硝酸通常保存在带有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中 B．二氧化氮会造成酸雨和光化学烟雾现象 C．豆科植物通过固氮酶可以实现生物固氮 D．汽车尾气净化装置可将污染气体NO转化为氮气 【答案】A 【详解】A．硝酸见光会分解，不能保存在无色试剂瓶中，需要避光保存，应该保存在棕色试剂瓶中，故A错误； B．二氧化氮可与水反应生成硝酸，可导致酸雨，与碳氢化合物在紫外线作用下发生光化学反应造成二次污染，形成光化学烟雾，故B正确； C．豆科植物通过固氮酶可以将氮气直接转化为含氮的化合物，实现生物固氮，故C正确； D．汽车尾气净化装置中的催化剂可以将NO和CO转化为N2和CO2，故D正确； 答案选A。 7．下列含硫化合物中，硫元素既有氧化性又有还原性的是 A．SO2 B．H2S C．Na2SO4 D．SO3 【答案】A 【分析】由元素的化合价可知，处于最高价的元素的微粒具有氧化性，处于最低价的元素的微粒具有还原性，而处于中间价态的微粒既有氧化性又有还原性。 【详解】A．SO2中S元素的化合价为+4，为中间价态，则SO2既有氧化性又有还原性，故A正确； B．H2S中S元素的化合价为-2价，为最低价，则H2S具有还原性，故B错误； C．Na2SO4中S元素的化合价为+6价，为最高价态，只具有氧化性，故C错误； D．SO3中S元素的化合价为+6价，为最高价，则SO3只有氧化性，故D错误； 故选：A。 8．在一定温度和压强下，将一容积为15 mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为 A．3.75 mL B．7.5 mL C．8.75 mL D．10.5 mL 【答案】C 【详解】15 mL NO2与水反应后生成5 mL NO，根据反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，使5 mL NO完全被氧化需O2体积为5 mL×＝3.75 mL。根据题意，通入的O2应过量5 mL，则共需通入O2 8.75 mL。 故选C。 9．下列物质与其用途对应错误的是 A．氨气——作制冷剂 B．浓硝酸——作氧化剂 C．SiO2——作半导体材料 D．浓硫酸——作脱水剂 【答案】C 【详解】A．氨气的沸点较高，易液化为液氨，液氨汽化时吸热，可以作制冷剂，故A正确； B．浓硝酸具有强氧化性，可以做作氧化剂，故B正确； C．SiO2具有一定的光学特性，可以用做光导纤维，晶体硅可以用做半导体材料，故C错误； D．浓硫酸具有脱水性，可以作脱水剂，故D正确； 答案选C。 10．下列实验装置不能达到实验目的的是 A．用SO2做喷泉实验 B．收集NO C．验证氨气易溶于水 D．验证酸性：H2CO3>H2SiO3 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．二氧化硫易溶于水，在浓氢氧化钠溶液中的溶解度更大，故烧瓶内气压急剧减小，可以形成喷泉实验，故A不符合题意； B．NO难溶于水，可用排水法收集，故B不符合题意； C．用胶头滴管滴入水，气球会立刻膨胀起来，说明氨气极易溶于水，故C不符合题意； D．浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl也能与硅酸钠溶液反应生成H2SiO3沉淀，所以不能验证H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，故D符合题意； 故选D。 11．只用一种试剂，将NaCl、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4四种物质的溶液区分开，这种试剂是 A．AgNO3 B．NaOH C．Ba(OH)2 D．BaCl2 【答案】C 【详解】A．四种物质均与硝酸银AgNO3反应生成白色沉淀，不能鉴别，A不合题意； B．NH4Cl、(NH4)2SO4均与NaOH溶液反应生成刺激性气味的气体氨气，Na2SO4、NaCl均与NaOH溶液不反应，不能鉴别，B不合题意； C．NH4Cl、(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl分别与Ba(OH)2溶液(可适当加热)混合的现象为：刺激性气体、白色沉淀和刺激性气体、白色沉淀、无现象，现象不同，可鉴别，C符合题意； D．(NH4)2SO4、Na2SO4均与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，NH4Cl、NaCl均与氯化钡溶液不反应，不能鉴别，D不合题意； 故答案为：C。 12．下列过程，观察不到颜色变化的是 A．NO气体暴露在空气中 B．通入品红溶液 C．往氨水中滴加酚酞 D．往稀硫酸中通入氨气 【答案】D 【详解】A．NO气体暴露在空气中，NO与O2反应生成NO2，气体颜色由无色变为红棕色，A错误； B．SO2具有漂白性，能漂白品红溶液，SO2通入品红溶液中，品红溶液红色褪去，B错误； C．氨水呈碱性，氨水中滴加酚酞，溶液由无色变为红色，C错误； D．往稀硫酸中通入氨气，硫酸与氨气反应生成硫酸铵，无颜色变化，D正确； 故答案选D。 13．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 【答案】B 【分析】炭与浓硫酸共热时发生反应：①C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，铜与浓硝酸反应生成NO2：②Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。 【详解】A．NO2会与SO2反应生成酸：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4，所以在此较强的酸性条件下，不会生成碳酸钡沉淀，A项错误； B．二氧化碳在较强的酸性介质中的溶解度很小，CO2与溶液成分又不发生反应，所以Z导管会有CO2逸出，B项正确； C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3将SO2氧化成SO，再与溶液中的Ba2+反应生成BaSO4沉淀，不是亚硫酸钡沉淀，C项错误； D．NO2溶于发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，逸出的NO遇到液面上方的空气，生成红棕色的NO2气体，D项错误； 故选：B。 14．将3.2 g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0.08 mol，原溶液中硝酸的物质的量为 A．0.08 mol B．0.18 mol C．0.13 mol D．0.05 mol 【答案】B 【详解】在铜与硝酸的反应中，硝酸起氧化剂和酸两种作用，n(HNO3)=n(气体)＋2×n[Cu(NO3)2]，所以，，故选B。 15．下图所示是不同价态含氮物质的转化，图中线路①②③工业生产硝酸的主要途径。 下列说法正确的是 A．①的转化属于置换反应 B．NO是一种红棕色的有毒气体 C．③的转化方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO D．浓硝酸是一种强酸，所以常温下就能与铁剧烈反应产生NO2 【答案】C 【分析】NH3与O2在点燃时反应产生N2、H2O，N2与O2在放电条件下反应产生NO，NO与O2发生反应产生NO2，NO2与H2O反应产生HNO3、NO，据此分析解答。 【详解】A．反应①是NH3与O2在催化剂存在条件下反应产生NO、H2O，反应后的生成物无单质，因此该反应的转化不属于置换反应，A错误； B．NO是一种无色的有毒气体，B错误； C．反应③是NO2与H2O反应产生HNO3、NO，反应的转化方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO，C正确； D．浓硝酸是一种强酸，具有强氧化性，在常温下遇Fe、Al时，会将金属表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属进一步被氧化，即发生钝化现象，因此在常温下浓硝酸不能与铁剧烈反应产生NO2，D错误； 故合理选项是C。 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．（15分）硫及其化合物种类繁多，用途广泛，硫元素的“价-类”二维图如图。 回答下列问题： (1)工业上制备硫酸时，常用98.3%的浓硫酸吸收 (填化学式)；常温下，可用铁或铝制容器来盛装浓硫酸，原因是 。 (2)检验某溶液中是否含有，常选用的试剂为 和 。 (3)将Y通入X的水溶液中发生反应的化学方程式为 ，现象为 。 (4)某兴趣小组将适量蔗糖放入烧杯中，先加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。 ①生成的黑色物质是 (填化学式)，生成黑色物质时主要体现了浓硫酸的 (填性质)。 ②写出上述实验中生成有刺激性气味的气体的反应的化学方程式： ，该反应中体现了浓硫酸的 (填性质)。 【答案】(1)SO3 常温下铁或铝与浓硫酸发生钝化，致密的钝化膜阻碍反应的继续进行 (2)稀盐酸或HCl 氯化钡或BaCl2溶液 (3)SO2+2H2S=3S↓+2H2O 有淡黄色浑浊生成 (4) C 脱水性 C+2H2SO4（浓）CO2+2SO2+2H2O 强氧化性 【分析】由图知，Y为SO2，X为H2S； 【详解】（1）生成的SO3在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收；常温下铁或铝与浓硫酸发生钝化，致密的钝化膜阻碍反应的继续进行，故可用铁或铝制容器来盛装浓硫酸 （2）硫酸根离子与钡离子结合会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，向待检溶液中加入稀盐酸酸化排除银离子、碳酸根、亚硫酸根等离子的干扰，再加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀来判断溶液中是否存在硫酸根离子，故检验某溶液中是否含有，常选用的试剂为稀盐酸和氯化钡溶液； （3）将二氧化硫气体通入到硫化氢水溶液中发生反应：SO2+2H2S=3S↓+2H2O，其现象为有淡黄色浑浊生成； （4）浓硫酸具有脱水性和强氧化性，将适量蔗糖放入烧杯中，先加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，出现的黑色是浓硫酸体现脱水性生成的碳单质，碳单质和浓硫酸继续发生氧化还原反应生成二氧化碳和刺激性气味的二氧化硫气体：C+2H2SO4（浓）CO2+2SO2+2H2O。 17．（12分）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以上，硅单质及其化合物用途广泛。请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如图： 写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式： 。 (2)在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是 (填序号)。 A．高温结构陶瓷　　　B．生物陶瓷　　　C．导电陶瓷 (3)硅酸部分脱水可制成用作干燥剂的硅胶，硅酸是难溶于水的二元弱酸，写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。 (4)用溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现的用途是可作 的原料。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。 A．瓷坩埚　　　B．石英玻璃坩埚　　　C．氧化铝坩埚　　　D．铁坩埚 (5)许多人喜欢佩戴玉石饰品，玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉可表示为复杂氧化物形式，我国成功发射的嫦娥一号探月卫星发现月球上主要矿石有辉石、斜长石和橄榄石等，其中斜长石可写成氧化物形式为： 。 【答案】(1) (2)B (3) (4)防火剂(阻燃剂) D (5) 【分析】石英砂主要成分为二氧化硅，二氧化硅与焦炭在高温条件下发生反应生成粗硅，粗硅与HCl在574K以上条件下发生反应生成粗品SiHCl3，粗品SiHCl3精馏得到纯品SiHCl3，SiHCl3在高温条件下被氢气还原生成高纯度硅； 【详解】（1）纯SiHCl3与氢气反应生成硅和氯化氢，方程式为； （2）用于人体器官的陶瓷，应具有良好的生物性能，故选B。 （3）硅酸是二元弱酸与足量氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，离子方程式为； （4）溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现不易燃烧的性质，可以用作防火剂(阻燃剂)的原料；SiO2和纯碱高温下反应生成和二氧化碳，故含SiO2的材料以及Al2O3的材料都能与碳酸钠高温下发生反应，故要用铁坩埚熔融纯碱，故选D； （5）硅酸盐写成氧化物形式时，低价金属氧化物在前，高价金属氧化物在后，若化合价相同，活泼金属氧化物在前，不活泼金属氧化物在后，最后写SiO2，故应写成的形式。 18．（14分）工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与浓硫酸的反应。某学习小组进行了以下探究活动： Ⅰ．称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。 (1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+，若要检验其中是否含有Fe2+，应选用 (选填序号)。 a．KSCN溶液          b．NaOH溶液        c．酸性溶液 (2)乙同学取336mL(标况)气体Y通入足量溴水中，发生反应 (用离子反应方程式表示)，然后加入足量溶液，得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中的体积分数为 。 Ⅱ．分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(部分装置已省略)。 (3)装置A中酸性溶液的作用是除去气体Y中的，反应的离子方程式为 。 (4)装置B中试剂的作用是 。 (5)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。 (6)为确认Q的存在，需在装置中添加M于 (选填序号)。 a． A之前 b．A～B间 c．B～C间 d．C～D间 (7)若气体Y中含有H2，预计实验现象应是 。 【答案】(1)c (2) SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br- (3) (4)检验SO2是否除尽 (5)C + 2H2SO4(浓)=CO2 +2SO2 ↑+ 2H2O (6)c (7)D中固体由黑变红，E中固体由白变蓝 【分析】在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，所以Y气体中含有SO2、CO2。铁与稀硫酸反应放出氢气，Y中可能含有氢气。由图可知A用于吸收二氧化硫，B可用于检验二氧化硫是否除尽，C用于干燥气体，为检验是否生成二氧化碳，可在B、C之间添加盛有澄清石灰水的M，在加热条件下，氢气与CuO反应，E用于检验水的生成，F可防止空气中的水进入E装置； 【详解】（1）a．KSCN溶液用于检验Fe3+，故不选a； b．NaOH溶液能与Fe2+、Fe3+生成两种有颜色的沉淀，受氢氧化铁沉淀颜色的影响无法分辨，b不选； c．Fe2+具有还原性，能还原高锰酸钾溶液，使高锰酸钾溶液褪色，若要检验其中是否含有Fe2+，应选用酸性溶液，故选c。 选c。 （2）二氧化硫和溴水反应生成硫酸和氢溴酸，乙同学取336mL(标况)气体Y通入足量溴水中，发生反应SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-，然后加入足量溶液，得干燥硫酸钡固体2.33g，n(SO2)= n(BaSO4)=0.01mol，由此推知气体Y中的体积分数为。 （3）装置A中二氧化硫被酸性溶液氧化为硫酸根离子，反应的离子方程式为。 （4）二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，B中高锰酸钾的作用是检验SO2是否除尽； （5）在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C + 2H2SO4(浓)=CO2 +2SO2 ↑+ 2H2O； （6）二氧化碳能使石灰水变浑浊，为确认二氧化碳的存在，M中盛放澄清石灰水，添加M于B～C间，选c。 （7）氢气能与氧化铜反应生成和水，若气体Y中含有H2，实验现象应是D中固体由黑变红，E中固体由白变蓝。 19．（14分）硝酸是重要的化工原料。如下图1所示是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)关于上图1合成氨环节，下列说法正确的是 (填序号)。 a．合成氨是一种重要的人工固氮方法 b．该反应过程中氮元素被氧化 c．合成的还可以用于化肥工业 d．该反应采用高温、高压等苛刻条件，与化学性质很稳定有关 (2)氨氧化装置中，不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如下图2)。时发生的主要反应的化学方程式为 。 (3)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (4)吸收装置中，将氧化成，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为 (写出计算式)。 (5)为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在如上图1所示流程中。请在①、②中任选一种，说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程： 。 (6)常温下，可用铁槽车运输浓硝酸是因为 。 (7)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图3所示，若催化剂表面参与反应的NO和的物质的量之比为，则总反应的化学方程式为 。 【答案】(1)acd (2) (3)①③ (4) (5)①分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等；②电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等 (6)铁在浓硝酸中钝化 (7) 【详解】（1）a．合成氨是氮气和氢气反应生成氨气，属于人工固氮，故a正确； b．氮气和氢气反应生成氨气，氮元素化合价降低，氮元素被还原，故b错误； c．合成的和酸反应生成铵盐，还可以用于化肥工业，故c正确； d．分子中含有氮氮三键，化学性质很稳定，所以该反应采用高温、高压等苛刻条件，故d正确； 选acd。 （2）根据图示，时主要生成NO，发生的主要反应的化学方程式为。 （3）聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，①中N元素化合价升高，②中元素化合价不变，③中N元素化合价改变，其中属于氧化还原反应的是①③； （4）吸收装置中，将氧化成，N元素化合价由+4升高为+5，生成1molHNO3转移1mol电子，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，生成硝酸的物质的量为，则反应转移电子，根据电子守恒，反应消耗氧气的物质的量为。 （5）①分离液态空气得到的氮气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等； ②电解水得到的氢气可用于合成氨，氧气可用于氨氧化等。 （6）浓硝酸检验强氧化性，常温下，铁在浓硝酸中钝化，所以可用铁槽车运输浓硝酸。 （7）根据图3所示，NO、和氨气反应生成氮气和水，若催化剂表面参与反应的NO和的物质的量之比为，根据得失电子守恒，总反应的化学方程式为。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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》单元检测 （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 O 16 S 32 Fe 56 Cu 64 Ba 137 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．化学与科技、生活密切相关，下列说法错误的是 A．制造“C919”飞机机身的碳纤维材料属于新型无机非金属材料 B．葡萄酒中添加微量的作用是杀菌、抗氧化 C．“九章三号”光量子计算原型机所用芯片的主要成分是 D．减少二氧化硫、氮氧化物的排放可防治酸雨 2．下列物质中，能用两种单质直接化合而成的是 A． B． C． D． 3．硫酸、硝酸是化工生产中两种重要的酸。下列叙述正确的是 A．浓硫酸能使蔗糖碳化，表现了浓硫酸的吸水性 B．浓硝酸能溶解金属铜，说明浓硝酸具有强酸性 C．浓硝酸不稳定，见光易分解，需要避光保存 D．常温下浓硫酸、浓硝酸和金属铝不反应 4．下列关于硫及其化合物的说法正确的是 A．单质硫易溶于CS2，实验室常用CS2清洗沾有硫单质的试管 B．过量的二氧化硫通入澄清石灰水最终变浑浊 C．pH试纸可测浓硫酸pH值 D．常温下将铜片插入浓硫酸时无明显现象，说明浓硫酸可使铜钝化 5．某小组同学为探究Cu与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持仪器已略去)。下列说法错误的是 A．装置C中出现淡黄色浑浊，体现了二氧化硫的氧化性 B．装置A发生的反应中，表明浓具有脱水性和强氧化性 C．装置D中品红溶液褪色，可以验证SO2的漂白性 D．装置E中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2 6．氮及其化合物在人类生产生活中扮演着重要角色。下列有关说法不正确的是 A．硝酸通常保存在带有磨口玻璃塞的无色试剂瓶中 B．二氧化氮会造成酸雨和光化学烟雾现象 C．豆科植物通过固氮酶可以实现生物固氮 D．汽车尾气净化装置可将污染气体NO转化为氮气 7．下列含硫化合物中，硫元素既有氧化性又有还原性的是 A．SO2 B．H2S C．Na2SO4 D．SO3 8．在一定温度和压强下，将一容积为15 mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛有水的水槽中。当试管内液面上升至一定高度不再变化时，在相同条件下再通入O2，若要使试管内液面仍保持在原高度，则通入O2的体积为 A．3.75 mL B．7.5 mL C．8.75 mL D．10.5 mL 9．下列物质与其用途对应错误的是 A．氨气——作制冷剂 B．浓硝酸——作氧化剂 C．SiO2——作半导体材料 D．浓硫酸——作脱水剂 10．下列实验装置不能达到实验目的的是 A．用SO2做喷泉实验 B．收集NO C．验证氨气易溶于水 D．验证酸性：H2CO3>H2SiO3 A．A B．B C．C D．D 11．只用一种试剂，将NaCl、NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4四种物质的溶液区分开，这种试剂是 A．AgNO3 B．NaOH C．Ba(OH)2 D．BaCl2 12．下列过程，观察不到颜色变化的是 A．NO气体暴露在空气中 B．通入品红溶液 C．往氨水中滴加酚酞 D．往稀硫酸中通入氨气 13．炭跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置)，下列有关说法正确的是 A．洗气瓶中产生的沉淀有碳酸钡 B．Z导管出来的气体中有二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．Z导管口无红棕色气体出现 14．将3.2 g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0.08 mol，原溶液中硝酸的物质的量为 A．0.08 mol B．0.18 mol C．0.13 mol D．0.05 mol 15．下图所示是不同价态含氮物质的转化，图中线路①②③工业生产硝酸的主要途径。 下列说法正确的是 A．①的转化属于置换反应 B．NO是一种红棕色的有毒气体 C．③的转化方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO D．浓硝酸是一种强酸，所以常温下就能与铁剧烈反应产生NO2 第II卷（非选择题 共55分） 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16．（15分）硫及其化合物种类繁多，用途广泛，硫元素的“价-类”二维图如图。 回答下列问题： (1)工业上制备硫酸时，常用98.3%的浓硫酸吸收 (填化学式)；常温下，可用铁或铝制容器来盛装浓硫酸，原因是 。 (2)检验某溶液中是否含有，常选用的试剂为 和 。 (3)将Y通入X的水溶液中发生反应的化学方程式为 ，现象为 。 (4)某兴趣小组将适量蔗糖放入烧杯中，先加入几滴水，搅拌均匀；然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。 ①生成的黑色物质是 (填化学式)，生成黑色物质时主要体现了浓硫酸的 (填性质)。 ②写出上述实验中生成有刺激性气味的气体的反应的化学方程式： ，该反应中体现了浓硫酸的 (填性质)。 17．（12分）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以上，硅单质及其化合物用途广泛。请回答下列问题： (1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如图： 写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式： 。 (2)在人体器官受到损伤时，需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内，这种材料是 (填序号)。 A．高温结构陶瓷　　　B．生物陶瓷　　　C．导电陶瓷 (3)硅酸部分脱水可制成用作干燥剂的硅胶，硅酸是难溶于水的二元弱酸，写出硅酸与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。 (4)用溶液浸泡过的棉花不易燃烧，体现的用途是可作 的原料。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是 。 A．瓷坩埚　　　B．石英玻璃坩埚　　　C．氧化铝坩埚　　　D．铁坩埚 (5)许多人喜欢佩戴玉石饰品，玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉可表示为复杂氧化物形式，我国成功发射的嫦娥一号探月卫星发现月球上主要矿石有辉石、斜长石和橄榄石等，其中斜长石可写成氧化物形式为： 。 18．（14分）工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与浓硫酸的反应。某学习小组进行了以下探究活动： Ⅰ．称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。 (1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+，若要检验其中是否含有Fe2+，应选用 (选填序号)。 a．KSCN溶液          b．NaOH溶液        c．酸性溶液 (2)乙同学取336mL(标况)气体Y通入足量溴水中，发生反应 (用离子反应方程式表示)，然后加入足量溶液，得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中的体积分数为 。 Ⅱ．分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(部分装置已省略)。 (3)装置A中酸性溶液的作用是除去气体Y中的，反应的离子方程式为 。 (4)装置B中试剂的作用是 。 (5)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。 (6)为确认Q的存在，需在装置中添加M于 (选填序号)。 a． A之前 b．A～B间 c．B～C间 d．C～D间 (7)若气体Y中含有H2，预计实验现象应是 。 19．（14分）硝酸是重要的化工原料。如下图1所示是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 (1)关于上图1合成氨环节，下列说法正确的是 (填序号)。 a．合成氨是一种重要的人工固氮方法 b．该反应过程中氮元素被氧化 c．合成的还可以用于化肥工业 d．该反应采用高温、高压等苛刻条件，与化学性质很稳定有关 (2)氨氧化装置中，不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如下图2)。时发生的主要反应的化学方程式为 。 (3)聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是 (填序号)。 (4)吸收装置中，将氧化成，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的的物质的量为 (写出计算式)。 (5)为实现制硝酸的绿色化改进，技术人员将①分离液态空气、②电解水等工艺整合在如上图1所示流程中。请在①、②中任选一种，说明该工艺的产物如何应用于硝酸生产流程： 。 (6)常温下，可用铁槽车运输浓硝酸是因为 。 (7)催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图3所示，若催化剂表面参与反应的NO和的物质的量之比为，则总反应的化学方程式为 。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$