第5章 化工生产中的重要非金属元素 单元检测-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案课件PPT（人教版2019 不定项版）

0 第五章　单元检测 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意，每小题2分，共20分) 1．下列物质的应用中，利用了该物质氧化性的是(　　) A．氨——作制冷剂 B．漂粉精——作游泳池消毒剂 C．硅——太阳能电池板 D．SO2——漂白草编制品 时间：75分钟　 满分：100分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2 2．人类的生产生活离不开化学，下列关于生活中的化学知识说法错误的是(　　) A．用氯气与石灰乳反应能制得漂白粉 B．常温下，可用铝槽车装运浓硝酸 C．二氧化碳、二氧化硫是形成酸雨的主要物质 D．不需要通过化学反应就能从海水中获得粗盐和淡水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 3 3．有a、b、c、d、e五种气体，进行下列实验： a、b、c、d、e依次可能是(　　) A．O2、NO、HCl、NH3、CO2 B．O2、NO、NH3、HCl、SO2 C．NO、O2、NH3、HCl、SO2 D．HCl、CO2、NH3、H2S、CH4 (1)a和b混合 气体变红棕色 (2)c和d混合 产生白烟 (3)c和e分别通入少量溴水中 溴水都变成无色透明的液体 (4)b和e分别通入氢硫酸中 都产生淡黄色浑浊 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 4 解析　a和b混合后气体变成红棕色，可知a和b分别为NO、O2中的一种；b通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则b为O2，a为NO；c和d混合产生白烟，则c和d分别为NH3、HCl中的一种；c通入少量溴水中使溴水变成无色透明液体，则c为NH3，d为HCl；e通入少量溴水中，溴水变成无色透明的液体，e通入氢硫酸中产生淡黄色浑浊，则e为SO2。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8 a b A SO2 4 mol·L－1 NaOH溶液 B NO2 水 C Cl2 饱和食盐水 D N2 1 mol·L－1盐酸 7．在如图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终充满烧瓶，则a和b分别是(　　) 解析　B项，液体不能充满烧瓶；C项，Cl2几乎不溶于饱和食盐水；D项，氮气不溶于盐酸。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9 8．按如图进行实验，试管内装有12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，下面有关实验最终状态的描述正确的是(　　) A．试管内气体呈红棕色 B．试管内气体为无色的NO C．试管内气体为无色的O2 D．试管内充满了液体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 11 9．实验室模拟氨催化氧化法制硝酸的装置如图所示，下列说法错误的是(　　) A．装置①、②、⑤中依次盛装碱石灰、无水CaCl2、NaOH溶液 B．装置③中气体呈红棕色 C．装置④中溶液可使紫色石蕊溶液变红，说明有HNO3生成 D．通空气的主要作用是鼓出氨气，空气可用N2代替 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 13 10．1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0．1 mol/L和0．4 mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为(　　) A．2．4 g B．3．2 g C．6．4 g D．9．6 g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 14 二、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意，每小题4分，共20分) 11．在下列变化中，能表明硝酸具有氧化性的是(　　) A．能使石蕊试液变红色 B．能跟Ag反应生成AgNO3 C．能和碳酸钙反应 D．能和FeO反应生成Fe(NO3)3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 19 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 14．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 20 解析　氨的密度比空气的小，应该用向下排空气法收集，A错误；稀硝酸与Cu发生反应产生的气体是NO，且NO不用排空气法收集，也不能用水处理尾气，C错误；MnO2与浓盐酸在加热时才能发生反应制取Cl2，该装置没有加热仪器，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 23 三、非选择题(本题共5小题，共60分) 16．(10分)X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体。已知：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应；W气体的水溶液滴入酚酞变红色。 请回答下列问题： (1)X、Y两种气体按物质的量之比1∶1在水溶液中能发生反应，离子方程式为____________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 24 (2)科学家发现，Z在催化剂条件下能与W反应，反应产物中的单质应是(填化学式，下同)_____；该反应是氧化还原反应，则其中的氧化剂是_____。 (3)在Z与水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 (4)检验W气体的方法是_____________________________________________ _______________________。 N2 NO2 1∶2 用湿润的红色石蕊试纸检验，若试纸变蓝，证明该气体为NH3(合理即可) 解析　根据题意可推知，X是二氧化硫，Y是氯气，Z是二氧化氮，W是氨气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 25 17．(12分)(1)SiO2在自然界中广泛存在，它是制备现代通讯材料__________ (写该材料名称)的主要原料；以SiO2为原料，在工业上制备单质硅的化学方程式为______________________；在常温下，SiO2可与一种酸发生反应，该反应的化学方程式为__________________________，该反应的重要应用是_________。 (2)在一定体积的18 mol/L浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0．9 mol，则浓硫酸的实际体积_____ (填“大于”“小于”或“等于”)100 mL。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)，则该反应的离子方程式为______________________________________。 光导纤维 SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O 刻蚀玻璃 大于 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 26 (3)根据下图操作及现象推断酸X为________(填名称)。 浓硫酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 27 18．(12分)非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题： (1)若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。 ①D的化学式是________。 H2SO4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 28 ②在工业生产中，B气体的大量排放被雨水吸收后会形成酸雨而污染环境。写出形成酸雨的化学方程式：____________________________________________ ________________________________________________________。生石灰在吸收塔中与B气体在高温下反应，产物可作建筑材料，其反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 29 (2)若A在常温下为气体，C是红棕色的气体。 ①A转化为B的化学方程式是__________________。 ②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的离子方程式：_____________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 30 解析　非金属单质可以实现题述转化关系的有C、S、N2；D为强酸，则不会是碳单质的转化。 (1)A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则A为单质S，B为SO2，C为SO3，D为H2SO4。 (2)A在常温下为气体，C是红棕色的气体，则A应为N2，B为NO，C为NO2，D为HNO3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 31 19．(12分)依据图1中氮及其化合物的转化关系，回答问题： (1)实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，该反应的化学方程式为__________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 32 (2)若要收集一瓶氨气，请将下列装置补充完整，在图2虚框内画出连接图。 答案　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 33 (3)下列试剂不能用于干燥NH3的是____(填字母，下同)。 A．浓硫酸 B．碱石灰 C．NaOH固体 (4)实验室只用一种物质将NO直接转化为硝酸且绿色环保，则该物质的化学式为________。 (5)若要将NH3→N2，从原理上看，下列试剂可行的是______。 A．O2 B．Na C．NH4Cl D．NO2 A H2O2 AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 34 解析　(5)若要将NH3→N2，氮元素化合价由－3价变化为0价，则氨气作还原剂被氧化。B项，Na是还原剂，不能氧化氨气；C项，NH4Cl中氮元素化合价为－3价，不能和氨气反应生成氮气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 35 20．(14分)硫酸和硝酸都是重要的化工原料，具有广泛的用途。 (1)蔗糖中加入浓硫酸后，蔗糖变黑且体积膨胀，同时有刺激性气味的气体产生。该变化过程中体现了浓硫酸的____________________，产生气体的化学方程式为__________________________________。 脱水性、强氧化性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 36 (2)某同学进行有关铜的化学性质的实验，如图所示： 实验①可观察到的现象为_______________________ _____________________________________________ (尽可能描述完整)；实验③中铜片逐渐溶解至消失，该同 学认为铜与稀硫酸和稀硝酸均能反应，这种看法________(填“合理”或“不合理”)； 试剂药品不变，请补充一个实验加以证明：______________________(画出图示并写出预期现象)。根据补充实验的结论，写出③中铜片溶解的离子方程式：______________________________________。 铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体，试管口处的气体变为红棕色 不合理 无明显现象 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 37 　　　　　　　　　　　　　 R 4．下列各组离子能在溶液中大量共存的是(　　) A．K＋、NHeq \o\al(＋,4)、SOeq \o\al(2－,4)、OH－ B．Na＋、H＋、HCOeq \o\al(－,3)、NOeq \o\al(－,3) C．Na＋、Ca2＋、NOeq \o\al(－,3)、ClO－ D．H＋、K＋、NOeq \o\al(－,3)、SOeq \o\al(2－,3) 5．下列说法不正确的是(　　) A．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉仍不溶解 B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体的水溶液一定显碱性 C．铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O D．HNO3→NO→NO2，该转化的各步变化均能通过一步反应完成 6．下列说法正确的是(　　) A．浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸 B．在KI­淀粉溶液中通入氯气，溶液变蓝，说明氯气能与淀粉发生显色反应 C．在某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含SOeq \o\al(2－,4) D．将铜片放入浓硫酸中，无明显实验现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化 解析　B项，Cl2氧化I－生成I2，淀粉遇I2变蓝色；C项，溶液中若存在Ag＋或SOeq \o\al(2－,3)也会产生相同的实验现象；D项，常温时，Cu与浓硫酸不发生反应。 解析　根据题意，在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二者联立可得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由于eq \f(V(NO),V(O2))＝eq \f(12 mL,8 mL)＝eq \f(3,2)>eq \f(4,3)，即NO过量，试管内剩余气体为无色的NO，液体未充满试管。 解析　氨的催化氧化反应为4NH3＋5O2eq \o(=====,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))4NO＋6H2O，实验中，将空气通入浓氨水后，空气与氨气的混合气体经装置①干燥后，NH3与O2在催化剂Cr2O3的作用下反应可生成NO，NO与剩余的空气中的O2反应生成红棕色的NO2，反应后的尾气中含有NO、NO2，可用碱性试剂吸收除去。装置①中盛装碱石灰，可干燥空气与氨气的混合气体，装置②中盛装无水CaCl2，可吸收未反应完的氨气，装置⑤中盛装NaOH溶液，可吸收NO、NO2。通空气的主要作用是提供O2，不能用N2代替空气，D错误。 解析　混合溶液中n(NOeq \o\al(－,3))＝0．1 mol，n(H＋)＝0．9 mol，3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NOeq \o\al(－,3)的量不足，按其来进行计算，最多溶解Cu：0．1 mol×eq \f(3,2)×64 g/mol＝9．6 g。 12．下列由相关实验现象所推出的结论正确的是(　　) A．Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 B．向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SOeq \o\al(2－,4) C．常温下，Fe放入浓HNO3、浓H2SO4中均无明显现象 D．分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水 解析　A项，Cl2溶于水生成的HClO具有氧化性，能使品红溶液褪色，SO2能使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，错误；B项，溶液中也可能含有SOeq \o\al(2－,3)，SOeq \o\al(2－,3)与酸化的Ba(NO3)2溶液反应，被氧化为SOeq \o\al(2－,4)，SOeq \o\al(2－,4)与Ba2＋结合为BaSO4沉淀，错误。 13．氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如下(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物)： 下列叙述不正确的是(　　) A．“还原”时焦炭主要被氧化为CO2 B．“高温氮化”反应的化学方程式为3Si＋2N2eq \o(=====,\s\up17(高温))Si3N4 C．“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉 D．“稀酸Y”可选用稀硫酸 解析　焦炭与石英砂发生反应：SiO2＋2Ceq \o(=====,\s\up17(高温))Si＋2CO↑，焦炭被氧化成CO，故A错误；稀硫酸不与Cu反应，D错误。 B．上述历程的总反应可表示为2NH3＋NO＋NO2eq \o(=====,\s\up17(催化剂),\s\do15(　))2N2＋3H2O C．X和Y分别为HNO2和N2中的一种 D．[(NH4)(HNO2)]＋是反应过程中的催化剂 15．利用某分子筛作催化剂，NH3可脱除废气中的NO和NO2，生成两种无毒物质，其反应历程如图所示，下列说法正确的是(　　) A．反应过程中NO2与NHeq \o\al(＋,4)之间的反应是非氧化还原反应 解析　A项，反应过程中NO2和NHeq \o\al(＋,4)发生反应生成[(NH4)2(NO2)]2＋，元素化合价均没有变化，不是氧化还原反应，正确；C项，生成X和Y的反应为[(NH4)2(NO2)]2＋＋NO===[(NH4)(HNO2)]＋＋X＋Y＋H＋，由原子守恒可判断出X和Y分别为N2和H2O中的一种，错误；D项，[(NH4)(HNO2)]＋是反应的中间产物，错误。 Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SOeq \o\al(2－,4) SiO2＋2Ceq \o(=====,\s\up17(高温))Si＋2CO↑ 3Cu＋2NOeq \o\al(－,3)＋8H＋===4H2O＋3Cu2＋＋2NO↑ eq \x(A) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(B) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(C) eq \o(――→,\s\up17(H2O)) eq \x(D) eq \x(A) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(B) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(C) eq \o(――→,\s\up17(H2O)) eq \x(D) 2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4(或SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4或2SO2＋O2eq \o(,\s\up17(催化剂))2SO3、SO3＋H2O===H2SO4) 2CaO＋2SO2＋O2eq \o(=====,\s\up17(高温))2CaSO4(或CaO＋SO2eq \o(=====,\s\up17(高温))CaSO3、2CaSO3＋O2===2CaSO4) eq \x(A) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(B) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(C) eq \o(――→,\s\up17(H2O)) eq \x(D) N2＋O2eq \o(=====,\s\up17(高温),\s\do15(或放电))2NO Cu＋4H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O eq \x(A) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(B) eq \o(―→,\s\up17(O2)) eq \x(C) eq \o(――→,\s\up17(H2O)) eq \x(D) 2NH4Cl＋Ca(OH)2eq \o(=====,\s\up17(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ C＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O $$