1、第五章 化工生产中的重要非金属元素A卷学业水平达标验收1硅的氧化物及硅酸盐构成了地壳中大部分的岩石、沙子和土壤。在无机非金属材料中，硅一直扮演着主角。下面几种物质中含有硅单质的是()解析：选C玛瑙、光导纤维、水晶的主要成分都是二氧化硅，A、B、D错误；太阳能电池板的主要成分是硅单质，C正确。 2检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A通过品红溶液B通过澄清石灰水C先通过足量酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水D先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水解析：选C二氧化硫和二氧化碳都能和澄清石灰水反应生成不溶性白色固体，但二氧化硫具有漂白性、还原性，二氧化碳没有漂白性和还原性，所以检验
2、二氧化硫中是否含有二氧化碳的方法是：先通过酸性高锰酸钾溶液，使二氧化硫充分被吸收，二氧化碳不反应，然后再通入澄清石灰水，如果澄清石灰水变浑浊，则含有二氧化碳，否则不含二氧化碳。3下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()解析：选BA项，铜片和稀硫酸不反应，无法制取SO2；B项，SO2能使品红溶液褪色，因此可以验证SO2的漂白性；C项，SO2密度比空气大，用排空气法收集SO2时，导气管应“长进短出”；D项，SO2与饱和NaHSO3溶液不反应，因此NaHSO3溶液不能作为吸收液，可用NaOH溶液。4化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应
3、”的特殊情况。下列反应中不属于这种情况的是()A过量的稀硝酸和铁反应B常温下过量浓硝酸与铝块C过量的二氧化锰与浓盐酸D常温下过量的铜与浓硫酸解析：选A稀硝酸过量，铁全部溶解，A正确；常温下，铝遇浓硝酸发生钝化，铝块不会溶解，B错误；随着反应进行，浓盐酸变稀，稀盐酸不与二氧化锰反应，C错误；常温下，铜与浓硫酸反应很缓慢，需要加热来加快反应，并且随反应的进行，浓硫酸变稀，稀硫酸与铜不反应，硫酸不能完全反应，D错误。5下列离子方程式正确的是()A铁屑与稀硫酸反应：2Fe6H=2Fe33H2BFeCl3溶液腐蚀铜板：Fe3Cu=Fe2Cu2CFeO与稀硝酸反应：FeO2H=Fe2H2ODFe3O4与稀
4、硝酸反应：3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O解析：选D稀硫酸的氧化性比较弱，只能把Fe氧化为Fe2，离子方程式为Fe2H=Fe2H2，A错误。该离子方程式不符合电荷守恒规律，应该为2Fe3Cu=2Fe2Cu2，B错误。硝酸具有强氧化性，与FeO发生氧化还原反应，离子方程式为3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O，C错误。该反应是氧化还原反应，离子方程式符合反应事实，D正确。6下列关于SO2和NO2的叙述中正确的是()ASO2可使紫色石蕊溶液褪色BSO2与水作用生成H2SO4C可用排水法收集NO2D实验室可用NaOH溶液处理NO2和SO2废气解析：选DSO2的漂白性是有限的，不能使
5、紫色石蕊溶液褪色，A错误；SO2与水作用生成H2SO3，B错误；NO2与水反应：3NO2H2O=2HNO3NO，C错误。7下列有关说法正确的是()AS与H2、O2、Fe反应过程中S表现氧化性B硫、碳在空气中完全燃烧产物分别为SO3、CO2C1 mol SO2通入足量的水中，H2SO3、HSO、SO的物质的量之和为1 molDSO2与O2充分反应的混合物中含有SO2、O2和SO3解析：选DA项，S与O2反应，S表现还原性；B项，S的燃烧产物为SO2；C项，SO2与H2O反应为可逆反应，还有SO2存在；D项，SO2与O2反应为可逆反应。8某同学探究氨和铵盐的性质，对相关实验操作及现象描述正确的是(
6、)A室温下测定等浓度氨水和NaOH溶液的pH，比较氨水和NaOH碱性强弱B将氨水缓慢滴入AlCl3溶液中，研究Al(OH)3的两性C将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近，观察到白烟D加热除去NH4Cl中的少量NaHCO3解析：选AA项，pH越大，碱性越强；B项，Al(OH)3不溶于氨水；C项，浓硫酸稳定，不能形成白烟；D项，NH4Cl加热也分解，且NaHCO3加热后生成的Na2CO3不易除去。9依据下图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法中不正确的是()AX是N2O5B可用排空气法收集NO气体C工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D从原理上看，NH3可与NO2反应实现NH3N2的转化解析：
7、选BNO遇空气中的氧气被氧化为NO2，不可用排空气法收集NO气体，故B错误。10下列有关浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸的认识正确的是()A浓硫酸、浓硝酸与金属反应时，主要是S或N得电子B如图，中为三种酸的一种，中为浓氨水，则大烧杯中均观察到白烟C浓盐酸、浓硫酸都可用来干燥氧气D常温下，浓硫酸或浓硝酸中投入Fe片，均会产生大量的气体解析：选A浓硫酸、浓硝酸均有强氧化性，与金属反应时，主要是S或N得电子，A正确；浓硫酸是难挥发性酸，B错误；浓盐酸没有吸水性，C错误；常温下，Fe在浓硫酸、浓硝酸中钝化，D错误。11某同学设计的微型实验装置验证SO2的性质，通过分析实验，下列结论表达正确的是()Aa棉球褪色，
8、验证SO2具有氧化性Bb棉球褪色，验证SO2具有还原性Cc棉球蓝色褪去，验证SO2具有酸性氧化物的性质D可以使用高锰酸钾溶液或烧碱溶液吸收尾气解析：选Da棉球中品红褪色，验证SO2具有漂白性，A错误；b棉球褪色，SO2与碱液反应，碱性减弱，溶液褪色，验证SO2具有酸性氧化物的性质，B错误；碘与SO2和水反应生成氢碘酸和硫酸，碘单质反应完全，c棉球蓝色褪去，验证SO2的还原性，C错误；SO2具有强的还原性，能够被高锰酸钾溶液氧化成硫酸；SO2具有酸性氧化物的性质，可以被碱液吸收，D正确。12.如图所示是验证气体性质的实验装置，下列有关说法不正确的是()A若水槽中是水，试管中是NO2，可观察到试管
9、中液面上升，若再充入适量的O2可使液体充满整个试管B若水槽中是NaOH溶液，试管中是Cl2，可观察到试管中液面上升C若水槽中是水并滴有几滴紫色石蕊溶液，试管中是SO2，可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈无色D若水槽中是水并滴有几滴酚酞溶液，试管中是NH3，可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈红色解析：选C二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，NO不溶于水，则可观察到试管中液面上升，若再充入适量的O2，会发生反应4NO3O22H2O=4HNO3，当NO与O2的体积比为43时，可使液体充满整个试管，A项正确；氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，则可观察到试管中液面上升，B项正确；二
10、氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红，则可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈红色，C项错误；氨气易溶于水，溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，则可观察到试管中液面上升，试管中溶液呈红色，D项正确。13在如图所示的装置中，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d呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶，则a和b分别是()选项a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO2饱和NaHCO3溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH31 molL1盐酸解析：选DNO2溶于水反应生成不溶于水的NO，不能充满烧瓶，A项错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中、Cl2
11、在饱和NaCl溶液中溶解度均很小，不产生喷泉，B、C项错误；NH3易溶于酸中，D项正确。14.某学生课外活动小组利用如图装置做如下实验：在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液颜色变为红色，冷却后恢复无色，则()A溶有SO2的品红溶液B溶有NH3的酚酞溶液C溶有SO2的酚酞溶液D溶有Cl2的品红溶液解析：选A二氧化硫和有色物质反应生成无色物质，但二氧化硫的漂白性不稳定，加热时溶液又恢复原来的颜色，所以溶有二氧化硫的品红溶液符合题意，A正确；氨气和水反应生成一水合氨，一水合氨电离出OH而使溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，加热条件下，一水合氨易分解生成氨气而使溶液褪色，B错误；二氧化硫和水反应生成亚硫酸
12、，酚酞在酸性溶液中为无色，二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，C错误；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性而使品红溶液褪色，且次氯酸的漂白性具有不可逆性，D错误。15实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是( )A以MnO2、浓盐酸为原料，制备Cl2B以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料，制备SO2C以浓氨水、生石灰为原料，制备NH3D以Cu、稀硝酸为原料，制备NO解析：选BA项，MnO2和浓盐酸反应，需要加热，此装置图中缺少加热装置，错误；B项，Na2SO3与70%的浓硫酸反应产生SO2，通过浓硫酸进行干燥，因为SO2的密度大于空气，用向上排空气法收集，SO2有毒，必须
13、进行尾气处理，正确；C项，NH3能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸进行干燥，因为NH3的密度小于空气，应用向下排空气法收集，错误；D项，NO能与空气中的氧气反应，因此应用排水法收集，错误。16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。D的化学式是_。在工业生产中，大量排放的B气体被雨水吸收后形成了_而污染环境。(2)若A在常温下为气体，C是红棕色气体。A、C的化学式分别是：_、_。D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体，请写出该反应的化学方程式：_。_该反应_(填“属于”或“不属于”)氧化还原反
14、应。解析：(1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，会形成酸雨。(2)若C是红棕色气体，则C为NO2，B为NO，A为N2，D为HNO3，浓硝酸可与Cu反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。此反应中有元素化合价的升降属于氧化还原反应。答案：(1)H2SO4酸雨(2)N2NO24HNO3(浓)Cu=Cu(NO3)22NO22H2O属于17我国考古学家对“南澳一号”沉船进行了考古探索，从沉船中发现了大量宋代精美瓷器，体现了灿烂的中华文明。青花瓷胎体的原料高岭土Al2Si2O5(OH)x，可掺进瓷石制胎，青
15、花瓷釉料的成分主要是钾长石(KAlSi3O8)，在1 300 左右一次烧成的釉可形成精美的青花瓷。(1)下列说法正确的是_(填字母)。 A高岭土分子中x2B钾长石能完全溶解在盐酸中形成澄清的溶液C烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化D青花瓷、玻璃、水泥都属于硅酸盐产品(2)在“南澳一号”考古直播过程中，需用高纯度SiO2制造的光纤。下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。洗涤石英砂的目的是_。 二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_。在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是_。工业上常用纯净石英砂与C在高温下发生反应制造粗硅，粗硅中含有
16、SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为11。下列说法正确的是_(填字母)。 A制造粗硅时的反应为2SiO25CSiSiC4COB在以上流程中，将盐酸改为NaOH溶液，也可达到目的C纯净的SiO2只能用于制造光导纤维解析：(1)A项，根据化合物中元素化合价代数和等于零的原则，可得：6810x0，解得x4；B项，钾长石与盐酸反应后不能形成澄清的溶液；C项，根据陶瓷制造过程可推测出烧制青花瓷过程中发生了复杂的物理变化和化学变化；D项，青花瓷、玻璃、水泥符合硅酸盐产品的特点，是硅酸盐产品。(2)石英砂中含有易溶于水的NaCl杂质，洗涤石英砂可使NaCl与SiO2分离。SiO2与NaOH溶液反应生成N
17、a2SiO3和H2O，据此可写出相应的离子方程式。将纯净的石英砂研磨后能增大物质的表面积，从而增大反应物与盐酸的接触面积，增大反应速率，提高生产效率。A项，粗硅中含有SiC，其中Si和SiC的物质的量之比为11，根据原子守恒，可将题述信息转化为如下反应：2SiO25C=SiSiC4CO；B项，因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中，无法实现二者的分离；C项，纯净的SiO2还可用于制造光学玻璃等。答案：(1)CD (2)除去石英砂中的NaCl杂质SiO22OH=SiOH2O增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率A18某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO
18、而设计了下列实验，装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态)，F是一半空的注射器。请回答有关问题：(1)设计装置A的目的是_。(2)在完成(1)中的“操作”后，将装置B中的铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是_；B中反应的离子方程式为_。(3)装置E和F的作用是_；为实现此作用，其操作方法是_。(4)装置D的作用是_。解析：(1)因烧瓶中有空气，则生成的NO能与氧气反应生成二氧化氮，利用A装置反应生成的二氧化碳气体赶走装置中的空气避免对一氧化氮气体检验产生干扰。(2)因铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，现象是Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无
19、色，溶液变蓝，其离子方程式为3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。(3)NO与氧气能迅速反应生成二氧化氮，故用空气验证NO的生成，将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO。(4)NO、NO2都有毒，能污染环境，氮的氧化物可用NaOH溶液吸收。答案：(1)产生CO2赶走装置中的空气，防止因NO与O2反应生成NO2而产生干扰(2)Cu丝表面产生气泡，稀硝酸液面上方仍为无色，溶液变蓝3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(3)验证NO的生成将注射器中的空气推入E中，若气体变为红棕色则说明生成了NO(4)吸收多余的氮氧化物，防止污染空气；防止倒吸B卷选考等级考试检测1化学在生产
20、和日常生活中有着重要的应用。下列说法正确的是()A汽车的排气管上装有“催化转化器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2B向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染C高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维D大量燃烧化石燃料排放的废气中含CO2、SO2，从而使雨水的pH5.6 即形成酸雨解析：选A煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的SO2转化为CaSO3，再氧化生成CaSO4，B错误；制作光导纤维的是二氧化硅，C错误；雨水的pHBr2I2C用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性D浓HNO3加热有红棕色气体产生HNO3有强氧化性解析：选C过量的
21、Fe与稀HNO3反应生成Fe2，A错误；该实验能证明氧化性：Cl2Br2、Cl2I2，无法证明Br2I2，B错误；浓HNO3受热分解，说明HNO3不稳定，D错误。15.向50 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积(标准状况)之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是()A开始时产生的气体为H2BAB段发生的反应为置换反应C所用混合溶液中c(HNO3)0.5 molL1D参加反应铁粉的总质量m25.6 g解析：选D向混合溶液中逐渐加入铁粉，铁首先和H、NO反应生成Fe3和NO；当溶液中NO完全被消耗之后，过量的铁能和Fe3反应
22、生成Fe2；当Fe3完全反应之后，过量的铁和稀硫酸反应生成FeSO4和H2。由以上分析可知，开始生成的气体是NO，A错误；AB段的反应是铁和Fe3的反应，不是置换反应，B错误；A点对应的气体是NO，物质的量是0.05 mol，根据氮原子守恒可知，稀硝酸的物质的量浓度是1.0 molL1，C错误；生成氢气的体积是0.56 L，物质的量为0.025 mol，所以反应中共转移电子0.05 mol30.025 mol20.2 mol，参加反应的铁最终在溶液中以Fe2的形式存在，因此根据电子得失守恒可知，消耗铁的物质的量是0.1 mol，质量是5.6 g，D正确。16一定条件下，含氮元素的物质可发生如图
23、所示的循环转化。回答下列问题：(1)氮的原子结构示意图为_。(2)图中属于“氮的固定”的是_(填字母，下同)；转化过程中发生非氧化还原反应的是_。(3)若“反应h”是在NO2和H2O的作用下实现，则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。(4)若“反应i”是在酸性条件下由NO与Zn的作用实现，则该反应的离子方程式为_。解析：(1)N位于第二周期A族，其原子结构示意图为。(2)氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮的化合物，根据循环图可知，属于氮的固定的是k和c；发生非氧化还原反应，说明反应前后各元素化合价没有发生变化，则属于非氧化还原反应的是a和l。(3)反应h的化学方程式为3NO2H2O
24、=2HNO3NO，HNO3是氧化产物，NO是还原产物，因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为21。(4)根据信息，ZnHNOZn2N2OH2O，根据电荷守恒、得失电子守恒以及原子守恒得离子方程式为4Zn2NO10H=4Zn2N2O5H2O。答案：(1)(2)k和ca和l(3)21(4)4Zn2NO10H=4Zn2N2O5H2O17已知SO2I22H2O=H2SO42HI，某化学兴趣小组选用下列实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。(1)若原料气从左向右流向时，上述装置组装连接的顺序：原料气_(填“a”“b”“c”“d”“e”)。(2)装置中发生反应的离子方程式为_；当
25、装置中出现_现象时，立即停止通气。(3)若碘溶液的浓度为0.05 molL1、体积为20 mL，收集到的N2与O2的体积为297.6 mL(已折算为标准状况下的体积)，SO2的体积分数为_。解析：(1)原料气先通过装置除去工业原料气中的SO2后再利用、装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为cdbae。(2)依据题目提供的I2与SO2发生反应的化学方程式可知其离子方程式为I2SO22H2O=4HSO2I，当溶液中蓝色褪去时，表明I2与SO2恰好完全反应。(3)由反应方程式可知：SO2I222 400 mL 1 molV0.05 molL10.020 LV22.4 mL则SO2的体积分数为100%
26、7%。答案：(1)cdbae(2)SO2I22H2O=4HSO2I蓝色褪去(3)7%18长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的质量分数，设计了如图所示实验装置：请回答下面的问题：(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应该怎样检查虚线框内装置的气密性？_。(2)D装置中反应的化学方程式为_。B装置中反应的离子方程式为_。(3)称量a g Na2SO3样品放入锥形瓶中，向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀b g，原样品中Na2SO3的质量分数为_。(4)C装置中反应的离子方程式为_。(5)现
27、有以下试剂：蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液，请从中选择合适试剂，设计一种不同的实验方法测定试样中无水亚硫酸钠质量分数：_。解析：(3)b g白色沉淀为BaSO4，其物质的量为 mol，则原样品a g中含Na2SO3也为 mol，样品中Na2SO3的质量分数为100%。答案：(1)关闭弹簧夹(或止水夹)a，由长颈漏斗向锥形瓶内加水至漏斗内液面高于锥形瓶内液面，过一段时间观察液面是否变化，若不变，说明气密性良好，否则，说明装置漏气(2)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2OCl2SO22H2O=4H2ClSO(3)100%(4)Cl22OH=ClClOH2O(5)称取一定质量的样品置于烧杯中，加水溶解，依次加入足量盐酸和BaCl2溶液，过滤，洗涤，干燥，称量沉淀物的质量，计算即可(其他合理答案也可以)