1、单元素养评价(五)(第五章)(90分钟100分)(60分钟70分)一、选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分)1.由空气中的灰尘、硫酸、硝酸等颗粒物组成的气溶胶系统造成的视觉障碍叫霾。当水汽凝结加剧、空气湿度增大时,霾就会转化为雾。二氧化硫(酸性氧化物)、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾的主要组成。以下说法不正确的是()A.雾霾天,汽车车灯照出通路的现象属于丁达尔效应B.燃煤中加入生石灰可减少二氧化硫的排放C.防雾霾口罩的原理与过滤、渗析类似,防雾霾效果好的口罩往往呼吸阻力较大D.PM2.5是直径小于或等于2.5 m的污染物颗粒,完全属于胶体粒子的直径范围【解析】选D。雾霾中含有部分微粒直
2、径在胶粒范围之内,故汽车车灯照出通路的现象属于丁达尔效应,故A正确;燃煤中加入生石灰可以使燃烧产生的二氧化硫转化为硫酸钙,减少二氧化硫的排放,故B正确;防雾霾口罩的原理与过滤、渗析类似,防雾霾效果好的口罩间隙更小,透气性更差,往往呼吸阻力较大,故C正确;PM2.5是直径小于或等于2.5 m的污染物颗粒,即粒子直径2.510-6 m,胶体是粒子大小介于10-910-7 m,不完全属于胶体粒子的直径范围,故D错误。2.下列关于重要非金属元素的用途的叙述不正确的是()A.食品中添加适量的SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用B.自然界中存在游离态的硫和化合态的硫(如黄铁矿FeS2),二者均可作为工业
3、上制备硫酸的原料C.工业合成氨不仅为农作物的生长提供了必需的氮元素,而且为其他化工产品(如炸药、农药等)的生产提供了原料D.高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料、建筑装饰使用的彩色玻璃、长江三峡大坝使用的水泥、用作砂轮磨料的碳化硅都属于传统的无机非金属材料【解析】选D。用作砂轮磨料的碳化硅是一种新型陶瓷,属于新型无机非金属材料,故D项错误。3.(2020深圳高一检测)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是()A.硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料B.粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应C.反应Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2中,Si为氧化剂D.二氧化硅能与氢氟酸反应,则二氧化硅可以
4、与盐酸反应【解析】选A。由粗硅制备单晶硅的过程一般为Si(粗)SiHCl3Si(纯),都是氧化还原反应,B项错误;化合价升高,Si为还原剂,C项错误;二氧化硅不能与盐酸反应,D项错误。4.你认为下列说法无科学性错误的是()铅笔芯的原料是重金属铅,儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔,以免引起铅中毒。二氧化硅硬度大,故可用来生产光导纤维。“汽水”浇灌植物有一定道理,其中二氧化碳的缓释,有利于作物的光合作用。硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”。碳酸钡可作X光透视肠胃的药剂。富勒烯、石墨烯、碳纳米管都是碳元素的单质,属于新型无机非金属材料。A.B.C.D.【
5、解析】选B。铅笔芯的原料是石墨,错误;SiO2具有良好的导光性,错误;“汽水”浇灌植物有一定道理,其中二氧化碳的缓释,有利于作物的光合作用,正确;硅的提纯与应用,促进了半导体元件与集成芯业的发展,可以说“硅是信息技术革命的催化剂”,正确;碳酸钡溶于胃酸(主要成分为盐酸)产生有毒的氯化钡,不能作X光透视肠胃的药剂,错误;富勒烯、石墨烯、碳纳米管都属于碳纳米材料,是一类新型无机非金属材料,正确。5.某些气体具有的特征:a.有刺激性气味;b.可与水反应使溶液呈酸性;c.能使淀粉碘化钾溶液变蓝。下列各气体均符合以上全部特征的是()A.NO2、SO2B.NH3、NO2C.NO2、Cl2D.Cl2、SO2
6、【解析】选C。有刺激性气味,说明该气体有特殊气味;与水反应使溶液呈酸性,说明能和水反应生成酸;能使淀粉KI溶液变蓝色,说明该气体具有强氧化性;二氧化硫不能和KI反应生成碘,故A错误;氨气和水反应导致溶液呈碱性,故B错误;二者都有刺激性气味,都能和水反应生成酸而使溶液呈酸性,都具有强氧化性而氧化KI导致淀粉碘化钾溶液变蓝色,故C正确;二氧化硫和KI不反应生成碘,故D错误。6.(2020全国卷)下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是()气体(杂质)方法ASO2(H2S)通过酸性高锰酸钾溶液BCl2(HCl)通过饱和的食盐水CN2(O2)通过灼热的铜丝网DNO(NO2)通过氢氧化钠溶液【解析】选
7、A。SO2会被酸性高锰酸钾溶液氧化,A错误;这是实验室制取氯气的除杂步骤,通过Cl2和HCl在饱和食盐水中的溶解度差异进行除杂和分离,B正确; N2性质极其稳定,不会与灼热的Cu发生反应,而氧气则会氧化Cu发生反应:2Cu+O22CuO,可以达到除杂目的,C正确;NO不会与NaOH发生反应,而NO2可以与NaOH反应:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,因此可以达到除杂目的,D正确。7.下列与碳、氮、氧、硫、硅等非金属元素及其化合物有关的说法正确的是()A.工业上,用焦炭在电炉中还原二氧化硅可得到含杂质的粗硅B.氮的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质,氮的氧化物转化为氮气属于氮的
8、固定C.NO2、CO2和SO3溶于水均可导电,它们都是电解质D.将CO2和SO2分别通入酸化的Ba(NO3)2溶液中都不会出现白色沉淀【解析】选A。用碳在高温下还原二氧化硅,可制得含有少量杂质的粗硅,同时有CO生成,A项正确;光化学烟雾主要是由汽车尾气排放出的氮氧化物发生复杂的变化造成的,N2转化为氮的化合物属于氮的固定,B项错误;NO2、CO2和SO3溶于水均可导电,但都不是它们自身发生电离,故它们都不是电解质,C项错误;亚硫酸具有还原性,易被氧化为硫酸,将SO2通入酸化的Ba(NO3)2溶液中,硝酸会将S氧化为S,产生硫酸钡白色沉淀,D项错误。8.下列有关说法正确的是()A.加热盛有少量N
9、H4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明NH4HCO3显碱性B.用烧碱处理含高浓度N的废水并回收利用氨C.NH3易溶于水,故可用作制冷剂D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀,反应中氨气被还原【解析】选B。碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明氨气是碱性气体,而不是NH4HCO3显碱性,A项错误;烧碱可以与N反应产生氨气,B项正确;液氨汽化时要吸收大量的热,可用作制冷制,与NH3的溶解性无关,C项错误;NH3与AlCl3溶液发生复分解反应生成Al(OH)3和NH4Cl,不属于氧化还原反应,D项错误。9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均
10、能实现的是()A.FeFeCl2Fe(OH)2B.SSO3H2SO4C.SiO2Na2SiO3H2SiO3D.NH3NOHNO3【解析】选C。Fe与Cl2反应生成FeCl3,A项错误;S与O2反应生成SO2,B项错误;SiO2是酸性氧化物,与NaOH溶液反应生成Na2SiO3,Na2SiO3与强酸HCl可制弱酸H2SiO3,C项正确;NO与H2O不反应,D项错误。10.下列实验装置不能达到实验目的的是()【解析】选D。二氧化硫易溶于水,在浓氢氧化钠溶液中的溶解度更大,A正确;根据U形管中红墨水的变化情况可以判断反应是放出热量还是吸收热量,B正确;用胶头滴管滴入水,气球会立刻膨胀起来,说明氨气易
11、溶于水,C正确;浓硫酸没有挥发性,看不到白烟,D错误。11.已知A、B、C、D、E都是含有同一种元素的单质或化合物,它们的转化关系如图所示(反应条件和部分反应物、生成物未列出)。其中A是一种黄色晶体单质,难溶于水,易溶于二硫化碳;化合物D是重要的工业原料。下列有关叙述正确的是()A.单质A俗称硫黄,Cu+SCuS,S表现氧化性B.BE、BC均为可逆反应C.检验D溶液中阴离子的试剂是稀硝酸和BaCl2溶液D.D的浓溶液在加热条件下与铜反应表现脱水性,可用来干燥H2S气体表现吸水性【解析】选B。根据题目信息和转化关系可知,A是S,B是SO2,C是SO3,D是H2SO4,E是H2SO3。2Cu+SC
12、u2S,A项错误;SO2+H2OH2SO3、2SO2+O22SO3都是可逆反应,B项正确;检验S的方法是取少许待测液,先加足量稀盐酸(无现象),再滴加BaCl2溶液(产生白色沉淀),C项错误;浓硫酸在加热条件下与Cu反应表现强氧化性和酸性,浓硫酸用于干燥气体,表现吸水性,但不能干燥H2S等还原性气体和氨气,D项错误。12.如图是进行气体性质实验的常用装置,下列对有关实验现象的描述不正确的是()A.若水槽中是NaOH溶液,试管中是Cl2,则可看到试管中液面上升,试管中黄绿色褪去B.若水槽中是水,试管中是NO2,则可看到试管中液面上升,液体最终充满整个试管C.若水槽中是水(并滴有一定量酚酞溶液),
13、试管中是NH3,则可看到试管中液面上升并呈红色D.若水槽中和试管中都是氯水,光照后可在试管中收集到氧气【解析】选B。NO2与水反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,最终气体体积减小,液体不会充满整个试管,故B项不正确。二、非选择题(本题包括3小题,共34分)13.(14分)某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答:(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸;圆底烧瓶盛装铜片。装置A中发生反应的化学方程式为_ 。实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 molL-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认
14、为还有一定量的硫酸剩余。a.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 _。b.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_(填字母)。A.铁粉B.BaCl2溶液C.银粉D.NaHCO3溶液(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。装置A中发生反应的化学方程式为_。设计实验证明装置C中含有CO2时,所需的试剂有_。a.NaOH溶液b.澄清石灰水c.品红溶液d.浓溴水e.酸性KMnO4溶液(3)若装置A中分液漏斗盛装浓盐酸;圆底烧瓶盛装MnO2粉末。装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中
15、现象是 _ 。B中应放置的液体是_。D中品红溶液的现象为_,加热试管时溶液的现象为_ 。(4)装置D中试管口放置的棉花中浸了一种液体,可适用于(1)(2)(3)小题中实验,该液体是_ 。【解析】(1)Cu可与浓硫酸发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。随着反应的进行,H2SO4的浓度逐渐减少,当变为稀硫酸时,反应停止,可向反应结束后的烧瓶中加入铁粉或NaHCO3溶液,若产生气泡可证明有余酸。(2)木炭可与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O。用澄清石灰水证明CO2之前,必须除尽SO2,因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊。实验方案为:混合气体酸
16、性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水,或混合气体足量酸性KMnO4溶液澄清石灰水。SO2、CO2都与NaOH溶液反应,浓溴水具有挥发性,故不能选用二者除SO2,能选用酸性KMnO4溶液除SO2。(3)MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成Cl2,多余的Cl2可贮存于装置B中,排出的液体进入长颈漏斗,为减少Cl2的溶解,B内应为饱和食盐水。(4)(1)(2)小题实验的尾气中含有SO2,(3)小题实验的尾气中含有Cl2,二者都是有毒气体,都可用碱液吸收,防止污染空气。答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2Oa.反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应b.AD(
17、2)C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2Obce或be(3)试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升饱和食盐水品红溶液褪色溶液颜色不变 (4)碱液(其他合理答案均可)14.(10分)氮的氧化物和硫的氧化物是导致酸雨的物质。(1)形成酸雨的原理之一可简单表示如下:回答下列问题:酸雨的pH_(填“”“”或“=”)5.6。D物质的化学式为_。反应的化学方程式为_。(2)在一定条件下氨气亦可用来将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨气和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式:_,反应中氧化剂是_,还原剂是_。(3)工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,并制得化肥硫酸铵。写出有关的化学方程式_。【解析】(
18、1)酸雨的pH5.6。由图示转化可知:A为SO2,B为SO3,D为H2SO3。(2)NH3 和NO2反应生成的无污染物质是N2和H2O。(3)氨水中的NH3H2O吸收SO2生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3再被氧气氧化为(NH4)2SO4。答案:(1)H2SO32SO2+O22SO3(2)6NO2+8NH37N2+12H2ONO2NH3(3)2NH3H2O+SO2(NH4)2SO3+H2O,2(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO415.(10分)氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐,一般经过以下操作流程:(1)操作中必须用到的一种仪器是_(填序号)。A.研
19、钵B.量筒C.烧杯D.试管(2)操作中除用到铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳外,还需要用到的仪器是_。(3)实验结束后称量获得的“精盐”,并计算“精盐”的制得率,发现制得率较低,其可能原因是_(填序号)。A.粗盐没有全部溶解即过滤B.蒸发时液滴飞溅剧烈C.蒸发后所得“精盐”很潮湿D.蒸发皿上粘有的“精盐”没有全部转移到称量纸上(4)小明查阅相关资料得知:粗盐中除含泥沙等不溶性杂质外,还含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性杂质。为了得到较纯净的氯化钠,小明将上述流程图中操作得到的“精盐”又作了如下处理(假定杂质只有MgCl2、CaCl2两种):提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3
20、溶液、NaOH溶液、KOH溶液、饱和NaCl溶液。从提供的试剂中选出a所代表的试剂是_、_。在滤液中加盐酸的作用是_、_(用化学方程式表示)。【解析】(1)将大颗粒粗盐变为较细粗盐需要使用研钵。(2)在加热蒸发时,除了题给仪器外,还需要蒸发皿。(3)A项,粗盐没有全部溶解,会使“精盐”的质量减少;B项,液滴飞溅导致“精盐”的质量减少;C项,“精盐”很潮湿,增大了“精盐”的质量;D项,蒸发皿上粘有的“精盐”没有全部转移到称量纸上,会使“精盐”的质量减少。答案:(1)A(2)蒸发皿(3)ABD(4)NaOH溶液Na2CO3溶液HCl+NaOHNaCl+H2O2HCl+Na2CO32NaCl+CO2
21、+H2O(30分钟30分)一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)16.(2020海淀高一检测)A、B、C、X为中学化学常见物质,A、B、C含有相同的元素甲,可以发生如下转化(水参与的反应,水未标出)下列说法不正确的是()ABCA.若A、B、C的焰色试验呈黄色、水溶液均呈碱性,则X可以是CO2B.若C为红棕色气体,则A一定为空气中含量最高的气体C.若B为SO2,则A可以是H2SD.A可以是碳单质,也可以是O2【解析】选B。若 A、B、C的焰色试验呈黄色、水溶液均呈碱性,X可以是CO2,此时A为NaOH、B为Na2CO3、C为NaHCO3,符合转化关系,故A正确;若C为红棕色气体,则X
22、为O2、B为NO、C为NO2,A可以为N2或NH3,即A不一定是空气中含量最高的气体氮气,故B错误;若B为SO2,由于A、B、C均含相同元素,则A可以是S、H2S等、X为O2、C为SO3,故C正确;若A为碳单质,X可为氧气,则B为CO、C为二氧化碳;若A为氧气,X可以为碳单质,则B为二氧化碳、C为CO,故D正确。17.(2020唐山高一检测)将11.2 g的MgCu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的气体x(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4 g沉淀。根据题意推断气体x的成分可能是()A.0.3 mol NO2和0.3 mol NOB.0.2
23、mol NO2和0.1 mol N2O4C.0.6 mol NOD.0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4【解析】选D。向MgCu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4 g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜,所以沉淀中m(OH-)为21.4 g-11.2 g=10.2 g,物质的量为=0.6 mol,根据电荷守恒可知,11.2 g的MgCu混合物提供的电子为0.6 mol。生成0.3 mol NO2和0.3 mol NO,N元素获得电子为0.3 mol(5-4)+0.3 mol(5-2)=1.2 mol,得失电子不相等,A错误;生成0.2
24、mol NO2和0.1 mol N2O4,N元素获得电子为0.2 mol(5-4)+0.1 mol2(5-4)=0.4 mol,得失电子不相等,B错误;生成0.6 mol NO,N元素获得电子为0.6 mol(5-2)=1.8 mol,C错误;生成0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4,N元素获得电子为0.1 mol(5-2)+0.2 mol(5-4)+0.05 mol2(5-4)=0.6 mol,得失电子相等,D正确。18.下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是()选项试剂试纸或试液现象结论A浓氨水、生石灰红色石蕊试纸变蓝NH3为碱性气体B浓盐
25、酸、浓硫酸pH试纸变红HCl为酸性气体C浓盐酸、二氧化锰湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝Cl2具有氧化性D亚硫酸钠、硫酸品红试液褪色SO2具有还原性【解析】选D。NH3可以采用浓氨水和生石灰制取,可用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝则说明NH3为碱性气体,A项正确;利用浓硫酸的强吸水性,可以制取HCl气体,pH试纸变红,则说明HCl气体为酸性气体,B项正确;浓盐酸和二氧化锰加热可以制取Cl2,Cl2可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,试纸变蓝,说明KI转化为I2,则说明Cl2有强氧化性,C项正确;SO2使品红试液褪色体现的是SO2的漂白性,D项错误。19.(2020新泰高一检测)某学习小组设计实验探究NO与铜粉
26、的反应并检验NO,实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,向装置中通入一段时间的N2,排尽装置内的空气。已知:在溶液中FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色),该反应可用于检验NO。下列说法不正确的是()A.装置B、E中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B.若观察到装置D中红色粉末变黑色,则NO与Cu发生了反应C.实验结束后,先关闭分液漏斗的活塞,再熄灭酒精灯D.装置F收集的气体中可能含有NO【解析】选C。稀硝酸与铜反应生成的一氧化氮能够被氧气氧化,因此实验前需要通入氮气以排除装置中的空气;硝酸具有挥发性,生成的一氧化氮中混有少量硝酸蒸气,可以通过水吸收后再干燥,然后再探究干燥的一氧化氮在加热
27、时与铜的反应,未反应的NO可以利用硫酸亚铁溶液检验,根据上述分析,装置B、E中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液,故A项正确;若观察到装置D中红色粉末变黑色,说明NO与Cu发生了反应,生成了氧化铜,故B项正确;实验结束后,为了防止倒吸,需要先熄灭酒精灯,再关闭分液漏斗的活塞,故C项错误。由于FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色),为可逆反应,装置F收集的气体中可能含有NO,故D项正确。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)20.氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质,设计了如图所示装置。(1)甲装置不需要加热即能同时产生氨和氧气,烧瓶内固体X为_
28、。(2)乙装置的作用是_;写出受热时丙装置中发生反应的化学方程式:_。(3)当戊中观察到_现象,则说明已制得硝酸。某同学按上图组装仪器并检验装置气密性后进行实验,没有观察到此现象,请分析实验失败的可能原因是:_,如何改进装置:_。(4)改进后待反应结束,将丁装置倒立在盛水的水槽中,会观察到的现象是_。【解析】(1)甲中不需要加热即能同时产生NH3和O2,说明固体X溶于氨水既产生O2又放出大量热,则该固体为Na2O2。(2)乙装置可干燥NH3和O2;NH3和O2在加热和Cr2O3的催化作用下,发生催化氧化反应。(3)HNO3能使石蕊溶液变红;由于NH3过量,可能会与HNO3反应,致使观察不到溶液变红的现象;可在丙和丁之间连接一个能除去NH3的装置。(4)丁装置中有NO2,NO2会与H2O反应生成无色的NO。答案:(1)过氧化钠(2)干燥氧气和氨的混合气体4NH3+5O24NO+6H2O(3)紫色石蕊溶液变红过量的氨致使戊中溶液不一定呈酸性在丙和丁之间连接盛有无水氯化钙的干燥管或盛有浓硫酸的洗气瓶(4)装置丁内水面慢慢上升,上升到一定高度不再变化,装置内气体颜色由红棕色逐渐变淡至无色