第五章 化工生产中重要的非金属元素（ 单元检测卷）（知识串讲+专题检测）-2024-2025学年高一化学下学期期中期末核心考点大通关（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中重要的非金属元素（单元检测卷） 第I卷（选择题 共48分） 一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．化学与生活密切相关。下列说法正确的是 A．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 B．二氧化硫是一种有毒气体，不能用作食品添加剂 C．液氨汽化时放出大量热，故液氨可用作制冷剂 D．通过寻找新能源来替代化石燃料，减少对环境的污染 【答案】D 【详解】A．单晶硅能将太阳能转化为电能，则太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅，A错误； B．为防止红酒中维生素被氧化，并防止细菌滋生，通常往红酒中添加少量二氧化硫，用于红酒的抗氧化和除菌，B错误； C．液氨汽化时，会吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，C错误； D．开发新能源，减少化石能源的使用，减少对化石燃料的依赖，减少污染，D正确； 故选D。 2．我国的煤炭中常含硫的杂质，煤燃烧后产生的中常混有，若要除去中混有的少量气体，应使用下列哪种溶液 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．饱和溶液 【答案】D 【详解】A．饱和溶液与二氧化碳和二氧化硫均反应，不能除去气体中少量的，A错误； B．溶液与二氧化碳和二氧化硫均反应，不能除去气体中少量的，B错误； C．溶液与二氧化碳和二氧化硫均反应，不能除去气体中少量的，C错误； D．饱和溶液吸收二氧化硫生成二氧化碳，可以除去气体中少量的，D正确； 故选：D。 3．关于硫下列说法不正确的是 A．通常是淡黄色晶体 B．单质硫既有氧化性，又有还原性 C．硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里 D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 【答案】D 【详解】A．硫单质俗称硫磺，为淡黄色晶体，故A正确； B．S单质的化合价处于-2到+6之间，为中间价态，既有氧化性，又有还原性，故B正确； C．火山口喷出的气体中含二氧化硫，矿泉水中含硫酸盐，故C正确； D．S在空气中或纯氧中燃烧生成物都是二氧化硫，故D错误； 故选：D。 4．实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是 A．有O2生成推测发生了反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 B．bc段O2含量下降与该反应有关： C．可先用HCl酸化，再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D．取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀 【答案】D 【详解】A．反应有O2生成，可能是Na2O2和SO2反应生成了O2，反应方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，A正确； B．O2具有氧化性，能氧化还原性物质Na2SO3生成Na2SO4，bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关，B正确； C．HCl中含有Cl-，能够与Ag+反应产生的AgCl是白色不溶于水，也不溶于酸的物质，因此会干扰Na2SO4的检验，要检验Na2SO4，应该用盐酸酸化，无现象，再加入BaCl2，若有白色沉淀生成，说明其中含有Na2SO4来进行检验，C正确； D．根据图示可知：C处气体中O2的含量还在减少，其中SO2、O2，SO2与溶液中的水反应产生H2SO3，H2SO3与O2反应产生H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4沉淀，因此取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中会产生沉淀，D错误； 故合理选项是D。 5．实验室需要制备少量SO2并验证其性质，下列实验装置不能达到相应实验目的的是 A．制取SO2 B．验证SO2的漂白性 C．收集SO2 D．吸收SO2 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．亚硫酸钠和70%的浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应原理为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑，A不合题意； B．SO2与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，酸性高锰酸钾溶液褪色体现SO2的还原性，B符合题意； C．SO2的密度大于空气，应用向上排空气法收集，图中装置的导管采用短进长出的方式，C不合题意； D．SO2有毒，为防止污染空气，需要除去，常用碱液吸收，题中所给装置能达到实验目的，D不合题意； 故答案为：B。 6．区别SO2和CO2，选用的试液是 A．紫色石蕊试液 B．澄清的石灰水 C．Ba(OH)2 D．品红溶液 【答案】D 【详解】A．二氧化硫和二氧化碳均能使紫色石蕊试液变红，因此不能用紫色石蕊试液区分二者，A错误； B．二氧化硫和二氧化碳均能使澄清石灰水变浑浊，因此不能用澄清的石灰水区分二者，B错误； C．二氧化硫和二氧化碳均能使Ba(OH)2产生沉淀，因此不能用Ba(OH)2区分二者，C错误； D．二氧化硫能使品红溶液褪色，二氧化碳不能使品红褪色，因此能用品红区分二者，D正确； 故选D。 7．按下图(a～c均为浸有相应试液的棉花)装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法不正确的是 A．I中试管内反应的离子方程式为 B．Ⅱ中a处变红，说明是酸性氧化物 C．Ⅱ中b或c处褪色，均体现的漂白性 D．Ⅲ中试管出现了浑浊现象，体现的氧化性 【答案】C 【分析】硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、S、H2O和SO2，化学方程式：； 【详解】A．由分析可知，I中试管内反应的离子方程式为，A正确； B．Ⅱ中a处变红，与反应生成亚硫酸，使紫色石蕊变红，说明是酸性氧化物，B正确； C．Ⅱ中b处品红试液褪色，体现漂白性，c处酸性高锰酸钾溶液褪色，体现还原性，C错误； D．Ⅲ中试管出现了浑浊现象，与硫离子反应生成硫单质，体现的氧化性，D正确； 故选C。 8．现有一定量和的混合物，向其中加入稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48L(标准状况)NO。向所得溶液中加入一定体积溶液，恰好使沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得固体。下列说法正确的是 A．稀硝酸的浓度为 B．Cu的物质的量分数为70.6% C．与稀硝酸反应转移 D．起氧化作用的硝酸占硝酸总量的25% 【答案】B 【分析】标况下4.48LNO的物质的量为：=0.2mol，根据电子守恒，原混合物中含有铜的物质的量为：n(Cu)=0.2mol×=0.3mol，其质量为：64g/mol×0.3mol=19.2g，最终得到的32.0g为氧化铜，氧化铜的物质的量为：=0.4mol，根据铜原子守恒可知，原混合物中含有CuO的物质的量为：0.4mol-0.3mol=0.1mol，质量为80g/mol×0.1mol=8g； 【详解】A．混合物完全溶解所得溶液为硝酸铜，根据N原子守恒，硝酸的物质的量为n(NO)+2n(Cu)+2n(CuO)= 0.2mol+0.3mol+0.1mol=0.6mol，故稀硝酸的浓度为=1.2mol/L，故A错误； B．根据分析可知，Cu的物质的量分数为=70.6%，故B正确； C．NO的物质的量为0.2mol，根据转移电子数相等可知，与稀硝酸反应转移=，故C错误； D．起氧化作用的硝酸为0.2mol，而硝酸总量为0.6mol，起氧化作用的硝酸占硝酸总量的33.3%，故D错误； 答案选B。 9．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铜作为罐体材料 D．为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，可用废NaOH溶液吸收 【答案】C 【分析】氮气和氢气合成塔中合成氨气，含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气，氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，NO和空气中氧气结合生成，、和水反应得到硝酸，最后尾气处理防止污染环境，以此来解析。 【详解】A．氨气在氧化炉中催化氧化生成NO，氧化炉中发生反应的化学方程式：，A正确； B．流程分析可知M为空气，氨气的催化氧化需要，NO和水反应生成需要；吸收塔发生反应：，，与NO反应生成，被吸收生成，所以空气的作用是：将使NO充分转化为，B正确； C．铜与浓硝酸易发生反应，浓硝酸腐蚀铜制容器，不能用铜作为盛放浓硝酸的罐体材料，常温下浓硝酸使铝、铁钝化，可选择铝、铁作为盛放浓硝酸的罐体材料，C错误； D．生产硝酸工业的尾气中含有NO、气体，可根据反应：，，故可以使用废NaOH溶液作吸收剂，D正确； 故选C。 10．下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是 A．向溶液中通入过量： B．铜与稀硝酸反应： C．浓硝酸见光分解： D．灼热的炭与浓硫酸反应：(浓) 【答案】D 【详解】A．向溶液中通入过量生成亚硫酸氢钠，离子方程式为，A错误； B．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO、H2O，离子方程式为，B错误； C．浓硝酸见光分解生成二氧化氮、氧气和水，化学方程式为，C错误； D．灼热的炭与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水，化学方程式为(浓)，D正确； 故选D。 11．某同学设计以下实验制备并收集少量干燥纯净的氨气。下列分析错误的是 A．仪器口连接顺序为a→e→d→c→b B．干燥管中装的是无水氯化钙 C．上述实验缺少尾气吸收装置 D．生石灰与水反应并且放出热量，促使氨气逸出 【答案】B 【分析】将浓氨水滴加到生石灰上可以产生氨气，经干燥剂干燥后，再用向下排空气的方法收集氨气，以此解题。 【详解】A．氨水与生石灰反应生成氨气，通过碱石灰进行干燥，采用向下排空气法收集，故仪器口连接顺序为a→e→d→c→b，A正确； B．无水氯化钙与氨气反应生成八氨合氯化钙，干燥管中的碱石灰不可用无水氯化钙代替，B错误； C．氨气有毒，需要进行尾气处理，上述实验缺少尾气吸收装置，C正确； D．生石灰与水反应放出热量，促使一水合氨分解氨气逸出，D正确； 故选B。 12．下列关于氮及其化合物的说法错误的是 A．化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键键能很大 B．、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C．可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏 D．具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属 【答案】B 【详解】A．N2分子存在氮氮三键，氮氮三键键能很强，所以化学性质稳定，A正确； B．NO、NO2均为大气污染气体，NO遇氧气发生反应生成NO2，故B错误； C．浓盐酸挥发出HCl，与NH3反应生成氯化铵，可以观察到白烟，故可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏，C正确； D．HNO3具有强氧化性，可与铜、银反应，D正确； 故选B。 13．部分含氮物质价态类别二维图如图所示，相关说法正确的是 A．工业制硝酸的转化路径：a→b→c→d→e B．实验室常加热化合物f制备b C．c与d等物质的量混合通入蒸馏水可制备e D．b转化为a属于自然固氮 【答案】A 【分析】a为N2、b为NH3、c为NO、d为NO2、e为HNO3、f为铵盐； 【详解】A．工业制硝酸的过程为：氨在催化剂的作用下与氧气发生反应生成一氧化氮；一氧化氮进一步被氧化生成二氧化氮；用水吸收二氧化氮生成硝酸，故转化路径可以是a→b→c→d→e，A正确； B．实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制备氨气，B错误； C．由氮元素化合价变化规律可知，将NO(氮为+2价)与(氮为+4价)等物质的量混合通入蒸馏水不可能得到(氮为+5价)，可能得到(氮为+3价)，C错误； D．a为N₂，b为，由转化为不是由游离态氮转化为化合态氮，不属于氮的固定，D错误； 故选A。 14．对世界各国农业的发展起到了巨大的促进作用，但是由于其不稳定的化学属性，也多次引发安全事故。已知能发生反应：。下列说法正确的是 A．属于复合肥 B．为还原产物 C． D．每转移，生成 【答案】C 【详解】A．复合肥料是指含有氮磷钾中两种或两种以上营养元素的化肥，只含N一种，属于氮肥，故A错误； B．根据元素守恒可知X为O2，由硝酸铵中-2价O化合价升高而来，则O2为氧化产物，故B错误； C．结合反应可知若产生2分子，则1分子来自于，为氧化产物，1分子来自于，为还原产物；即氧化产物为1分子氮气核1分子氧气，而还原产物为1分子氮气，则，故C正确； D．上述反应中每生成2mol，转移，每转移，生成0.2mol氮气，其质量为，故D错误； 故选：C。 15．工业制备高纯硅的原理示意图如下： 下列说法错误的是 A．硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在 B．反应①为 C．反应③中的不可用焦炭代替 D．上述流程中能循环利用的物质有、HCl 【答案】B 【分析】石英砂主要成分是二氧化硅，与焦炭反应生成硅和CO，粗硅和HCl在高温下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3和氢气再反应生成纯硅和HCl； 【详解】A．自然界中不存在游离态硅，硅为亲氧元素，硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在，A正确； B．根据原理图，反应①为二氧化硅和焦炭在高温下反应生成硅和CO，反应方程式为(粗)，B错误； C．反应③中的用焦炭代替会产生杂质，C正确； D．流程②、③中分别会有、HCl生成，所以整个流程中能循环利用的物质有和HCl，D正确； 故选B。 16．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中错误的是 A．过程①中，发生的离子反应为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ B．过程②中Fe3＋为氧化剂，过程③中Fe3＋为氧化产物 C．过程③中，当有1 mol O2参与反应，转移2 NA个电子 D．该过程的总反应为：2H2S＋O2=2S↓＋2H2O 【答案】C 【详解】A．过程①中，生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，复分解反应，A正确； B．由转化关系图知，过程②中化合价降低，为氧化剂，过程③中是由被氧化得到，所以是氧化产物，B正确； C．过程③中，氧气作氧化剂，氧元素化合价由0价降到-2价，即当有1mol参与反应，转移个电子，C错误； D．根据转化知，H2S 与 O2是反应物，S是产物，根据原子守恒，还有水生成，该过程的总反应为：2H2S + O2 = 2S↓ + 2H2O，D正确； 故选C。 第II卷（非选择题 共52分） 二、非选择题：本题共4个小题，共52分。 17．（13分）硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上，工业硅应用已经渗透到我国国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，展现了广阔的应用前景。 (1)画出硅的原子结构示意图 。 (2)太阳能电池芯片的主要成分是 (填化学式)，光导纤维的主要成分是 (填名称)。 (3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞，请用化学方程式解释原因 。 (4)工业上制取高纯硅的其中一种工艺流程示意图如下： ①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为 。 ②已知 SiHCl3(常温下为液体)能与H2O强烈反应，生成两种酸和一种质量最轻的气体单质， 写出SiHCl3与水反应的化学方程式： 。 (5)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验夹持仪器已略去，气密性已检验。 ①C中X溶液的名称是 ，D中看到的现象为 。 ②该实验可说明碳、硅的非金属性强弱顺序为C Si(填“>”或“<”)，试从结构角度解释其原因 。 【答案】(1) (2) Si 二氧化硅 (3)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (4) SiO2+2CSi+2CO↑ SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl或SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl (5) 饱和碳酸氢钠溶液 产生白色(胶状)沉淀 > 碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱 【详解】（1） 硅的原子结构示意图为。 （2）太阳能电池芯片的主要成分是Si；光导纤维的主要成分是二氧化硅。 （3）SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2是酸性氧化物，保存氢氧化钠溶液时若应用玻璃塞，则SiO2和NaOH反应生成Na2SiO3、H2O ，Na2SiO3具有粘性，会使玻璃塞与试剂瓶粘在一起，因此保存NaOH溶液不能使用玻璃塞，用化学方程式表示为：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。 （4）石英砂的主要成分为二氧化硅，二氧化硅和碳在高温条件下反应生成硅和一氧化碳，根据原子守恒、电子守恒，可得反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑； ②SiHCl3与H2O强烈反应，生成两种酸和一种质量最轻的气体单质 SiHCl3与水反应的化学方程式：SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl或SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2↑+3HCl。 （5）①因为浓盐酸具有挥发性，所以装置C的作用是将CO2气体中的杂质HCl气体除去，可以使用的试剂为饱和NaHCO3溶液；C装置中的试剂X是NaHCO3，观察到的现象是产生白色(胶状)沉淀，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；产生白色(胶状)沉淀； ②碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因：由于碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力减弱，元素的非金属性减弱，所以元素的非金属性：碳>硅，故答案为：>；碳和硅位于同一主族，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。 18．（13分）工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动。 [探究一] (1)甲同学将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中，10min后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。 [探究二] (2)另称取6.0 g铁钉放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。乙同学取了336mL气体Y(标准状况)通入足量溴水中，发生了反应：SO2+Br2+2H2O = 2HBr+H2SO4，然后加入足量的BaCl2溶液，经过适当操作后得到2.33g干燥固体，由此推知气体Y中SO2的体积分数约为 (保留三位有效数字)。 [探究三] 分析上述实验中SO2的体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列实验装置(图中部分加热夹持仪器已省略)： (3)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (4)装置B中试剂的作用是 。 (5)丙同学认为用上图中的装置D、E、F可证明气体Y中还含有H2，能证明此猜想的实验现象为 。 (6)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。为确认Q的存在，需要在装置中添加M于 (填字母)。 A．A之前    B．A与B之间    C．B与C之间    D．C与D之间 【答案】(1)常温下浓硫酸使铁钝化 (2)66.7% (3) (4)检验SO2是否除尽 (5)D中固体由黑色变为红色，且E中固体由白色变为蓝色 (6) C 【分析】铁和浓硫酸在加热条件下生成硫酸铁、二氧化硫，碳和浓硫酸在加热条件下生成二氧化碳、二氧化硫，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，所以铁钉放入15.0 mL浓硫酸中，加热，生成的气体中含有二氧化硫，还可能含有H2和CO2气体，A中高锰酸钾检验并除除去二氧化硫，B检验二氧化硫是否除尽，C吸收二氧化碳并干燥剩余气体，D中氢气和氧化铜反应生成红色铜和水，E中无水硫酸铜检验D中有水生成，F中碱石灰防止外界中的水蒸气进入E，干扰水的检验。 【详解】（1）浓硫酸具有强氧化性，将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中，铁在浓硫酸中钝化，10min后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是常温下浓硫酸使铁钝化。 （2）336mL气体Y(标准状况)的物质的量为0.015mol，通入足量溴水中，发生了反应：SO2+Br2+2H2O = 2HBr+H2SO4，然后加入足量的BaCl2溶液，经过适当操作后得到2.33g干燥BaSO4固体，n(BaSO4)=0.01mol，根据S元素守恒，n(SO2)=0.01mol，由此推知气体Y中SO2的体积分数约为。 （3）装置A中二氧化硫被高锰酸钾氧化为硫酸根离子，高锰酸钾被还原为锰离子，发生反应的离子方程式为； （4）二氧化硫能使品红溶液褪色，装置B中试剂的作用是检验二氧化硫是否除尽。 （5）氧化铜和氢气反应生成铜和水，D中固体由黑色变为红色，且E中固体由白色变为蓝色，证明气体Y中还含有H2。 （6）C和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水，反应方程式为，所以认为气体Y中还含有CO2。二氧化碳能使石灰水变浑浊，为确认CO2的存在，需要在装置B与C之间添加盛有澄清石灰水的洗气瓶M，故选C。 19．（13分）工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体流程如下： (1)写出“焙烧”生成和的化学反应方程式： 。 (2)图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中与的物质的量之比为 。属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。 (3)“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为 。 (4)“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余的单质。如何证明元素已被“淘洗”完全？ (5)“反应”步骤中，10%为氧化剂，20%提供H+，可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式： 。 (6)某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，最终得到产品，产率为 (用含、的式子表示)。 (7)大量排放容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双脱硫法处理废气，过程如图所示。其中可循环使用的试剂是 。 【答案】(1) (2) 2∶1 酸性 (3) (4)取最后一次淘洗液，先加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴溶液，若溶液不变血红色，则已淘洗完全 (5) (6) (7) 【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用冷水淘洗后加入20%的HNO3和0%的H2O2发生反应，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O； 【详解】（1）CuS焙烧和氧气反应转化为CuO和SO2，反应的化学方程式为：； （2）SO2与O2反应生成SO3，反应方程式为：，SO2与O2的物质的量之比为2∶1；SO2是酸性氧化物； （3）Fe与硫酸铜和过量稀硫酸反应生成FeSO4，过滤时滤液的主要成分为FeSO4； （4）Fe与硫酸铜和过量稀硫酸反应生成FeSO4，过滤时滤液中溶质的主要成分为FeSO4，故证明沉淀已经淘洗干净的实验是证明洗涤液不含有Fe2+：取最后一次淘洗液，先加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴溶液，若溶液不变血红色，则已淘洗完全； （5）“反应”步骤加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，铜和双氧水在酸性条件下生成铜离子和水，反应为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O； （6）m1kg含铜废料中铜元素质量为0.8m1kg，根据铜元素质量守恒可得关系式：，理论上可制备Cu(NO3)2⋅3H2O的质量为x=，产率为； （7）根据图示信息，可循环使用的试剂是NaOH。 20．（13分）工业上常用浓氨水检验运输氯气的管道是否泄漏。某同学为验证干燥、纯净的氨气与氯气的反应，设计装置如图所示，装置为氯气与氨气反应的装置。 回答下列问题： (1)仪器的名称为 。装置的作用是 。 (2)装置中试管内发生反应的化学方程式为 。 (3)装置中发生反应时浓盐酸体现的性质是 ；若要得到标准状况下，需的质量为 。 (4)为得到干燥、纯净的氯气，装置、装置分别盛放的试剂是 (填序号)。 ①饱和溶液    ②浓溶液    ③浓硫酸    ④饱和溶液 (5)通入装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是 。 (6)实验过程中观察到装置内的现象为 。经检验发现另一生成物是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1) 球形干燥管 除去氨气中混有的水蒸气 (2) (3) 还原性和酸性 0.435 (4)③、① (5)使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合 (6) 出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 【分析】本实验探究干燥的氯气与氨气反应，A、B装置用于产生干燥的氨气，F装置用于产生氯气，E装置内为饱和食盐水，用于除去氯气中的氯化氢气体，D装置内为浓硫酸，用于干燥氯气，C装置为氯气与氨气的发生装置。 【详解】（1）根据仪器a的特征可知，仪器a为球形干燥管，盛装的固体物质是碱石灰，碱石灰具有吸水性，可用于除去氨气中混有的水蒸气，得到干燥、纯净的氨气，故答案为：球形干燥管；除去氨气中混有的水蒸气。 （2）装置A用于制取氨气，NH4Cl和Ca(OH)2在加热条件下反应生成氨气，反应为：。 （3）装置F中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成Cl2，反应为，Cl元素的化合价部分升高，表现出还原性和酸性；n(MnO2)=n(Cl2)==0.005mol，消耗m(MnO2)=n×M=0.005mol×87g/mol=0.435g。 （4）浓盐酸易挥发，浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制取的Cl2中混有HCl气体，可用饱和食盐水除去HCl气体，再通过浓硫酸干燥得到干燥、纯净的氯气，则D、E分别应盛放的试剂是浓硫酸和饱和食盐水，故答案为：③、①。 （5）氨气密度小于空气，氯气密度大于空气，较长导管通入氨气、较短导管通入氯气，目的是使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合。 （6）根据题干可知，氯气和氨气反应后发现另一生成物是空气的主要成分之一，根据质量守恒定律可知，生成的是氮气，因此氯气和氨气反应生成氮气、氯化铵，化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，现象是：出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结。 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 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 化工生产中重要的非金属元素（单元检测卷） 第I卷（选择题 共48分） 一、选择题：本题共16个小题，每小题3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．化学与生活密切相关。下列说法正确的是 A．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 B．二氧化硫是一种有毒气体，不能用作食品添加剂 C．液氨汽化时放出大量热，故液氨可用作制冷剂 D．通过寻找新能源来替代化石燃料，减少对环境的污染 2．我国的煤炭中常含硫的杂质，煤燃烧后产生的中常混有，若要除去中混有的少量气体，应使用下列哪种溶液 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．饱和溶液 3．关于硫下列说法不正确的是 A．通常是淡黄色晶体 B．单质硫既有氧化性，又有还原性 C．硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里 D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 4．实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是 A．有O2生成推测发生了反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 B．bc段O2含量下降与该反应有关： C．可先用HCl酸化，再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D．取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀 5．实验室需要制备少量SO2并验证其性质，下列实验装置不能达到相应实验目的的是 A．制取SO2 B．验证SO2的漂白性 C．收集SO2 D．吸收SO2 A．A B．B C．C D．D 6．区别SO2和CO2，选用的试液是 A．紫色石蕊试液 B．澄清的石灰水 C．Ba(OH)2 D．品红溶液 7．按下图(a～c均为浸有相应试液的棉花)装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法不正确的是 A．I中试管内反应的离子方程式为 B．Ⅱ中a处变红，说明是酸性氧化物 C．Ⅱ中b或c处褪色，均体现的漂白性 D．Ⅲ中试管出现了浑浊现象，体现的氧化性 8．现有一定量和的混合物，向其中加入稀硝酸，混合物完全溶解，同时生成4.48L(标准状况)NO。向所得溶液中加入一定体积溶液，恰好使沉淀完全，沉淀经洗涤、充分灼烧后得固体。下列说法正确的是 A．稀硝酸的浓度为 B．Cu的物质的量分数为70.6% C．与稀硝酸反应转移 D．起氧化作用的硝酸占硝酸总量的25% 9．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 则下列说法错误的是 A．氧化炉中发生反应的化学方程式： B．图中M为空气，其在吸收塔中的作用是使NO充分转化为 C．工业中为了盛装大量浓硝酸，可选择铝、铜作为罐体材料 D．为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，可用废NaOH溶液吸收 10．下列反应的化学方程式或离子方程式正确的是 A．向溶液中通入过量： B．铜与稀硝酸反应： C．浓硝酸见光分解： D．灼热的炭与浓硫酸反应：(浓) 11．某同学设计以下实验制备并收集少量干燥纯净的氨气。下列分析错误的是 A．仪器口连接顺序为a→e→d→c→b B．干燥管中装的是无水氯化钙 C．上述实验缺少尾气吸收装置 D．生石灰与水反应并且放出热量，促使氨气逸出 12．下列关于氮及其化合物的说法错误的是 A．化学性质稳定，是因为分子内氮氮三键键能很大 B．、均为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C．可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏 D．具有强氧化性，可溶解铜、银等不活泼金属 13．部分含氮物质价态类别二维图如图所示，相关说法正确的是 A．工业制硝酸的转化路径：a→b→c→d→e B．实验室常加热化合物f制备b C．c与d等物质的量混合通入蒸馏水可制备e D．b转化为a属于自然固氮 14．对世界各国农业的发展起到了巨大的促进作用，但是由于其不稳定的化学属性，也多次引发安全事故。已知能发生反应：。下列说法正确的是 A．属于复合肥 B．为还原产物 C． D．每转移，生成 15．工业制备高纯硅的原理示意图如下： 下列说法错误的是 A．硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在 B．反应①为 C．反应③中的不可用焦炭代替 D．上述流程中能循环利用的物质有、HCl 16．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中错误的是 A．过程①中，发生的离子反应为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ B．过程②中Fe3＋为氧化剂，过程③中Fe3＋为氧化产物 C．过程③中，当有1 mol O2参与反应，转移2 NA个电子 D．该过程的总反应为：2H2S＋O2=2S↓＋2H2O 第II卷（非选择题 共52分） 二、非选择题：本题共4个小题，共52分。 17．（13分）硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上，工业硅应用已经渗透到我国国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，展现了广阔的应用前景。 (1)画出硅的原子结构示意图 。 (2)太阳能电池芯片的主要成分是 (填化学式)，光导纤维的主要成分是 (填名称)。 (3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞，而不用玻璃塞，请用化学方程式解释原因 。 (4)工业上制取高纯硅的其中一种工艺流程示意图如下： ①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅，该反应的化学方程式为 。 ②已知 SiHCl3(常温下为液体)能与H2O强烈反应，生成两种酸和一种质量最轻的气体单质， 写出SiHCl3与水反应的化学方程式： 。 (5)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，用如图所示装置进行实验夹持仪器已略去，气密性已检验。 ①C中X溶液的名称是 ，D中看到的现象为 。 ②该实验可说明碳、硅的非金属性强弱顺序为C Si(填“>”或“<”)，试从结构角度解释其原因 。 18．（13分）工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动。 [探究一] (1)甲同学将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中，10min后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。 [探究二] (2)另称取6.0 g铁钉放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。乙同学取了336mL气体Y(标准状况)通入足量溴水中，发生了反应：SO2+Br2+2H2O = 2HBr+H2SO4，然后加入足量的BaCl2溶液，经过适当操作后得到2.33g干燥固体，由此推知气体Y中SO2的体积分数约为 (保留三位有效数字)。 [探究三] 分析上述实验中SO2的体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列实验装置(图中部分加热夹持仪器已省略)： (3)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (4)装置B中试剂的作用是 。 (5)丙同学认为用上图中的装置D、E、F可证明气体Y中还含有H2，能证明此猜想的实验现象为 。 (6)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。为确认Q的存在，需要在装置中添加M于 (填字母)。 A．A之前    B．A与B之间    C．B与C之间    D．C与D之间 19．（13分）工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体流程如下： (1)写出“焙烧”生成和的化学反应方程式： 。 (2)图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中与的物质的量之比为 。属于 (填“酸性”或“碱性”)氧化物。 (3)“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为 。 (4)“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余的单质。如何证明元素已被“淘洗”完全？ (5)“反应”步骤中，10%为氧化剂，20%提供H+，可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式： 。 (6)某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，最终得到产品，产率为 (用含、的式子表示)。 (7)大量排放容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双脱硫法处理废气，过程如图所示。其中可循环使用的试剂是 。 20．（13分）工业上常用浓氨水检验运输氯气的管道是否泄漏。某同学为验证干燥、纯净的氨气与氯气的反应，设计装置如图所示，装置为氯气与氨气反应的装置。 回答下列问题： (1)仪器的名称为 。装置的作用是 。 (2)装置中试管内发生反应的化学方程式为 。 (3)装置中发生反应时浓盐酸体现的性质是 ；若要得到标准状况下，需的质量为 。 (4)为得到干燥、纯净的氯气，装置、装置分别盛放的试剂是 (填序号)。 ①饱和溶液    ②浓溶液    ③浓硫酸    ④饱和溶液 (5)通入装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是 。 (6)实验过程中观察到装置内的现象为 。经检验发现另一生成物是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式为 。 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 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 $$