1、章节检测五化工生产中的重要非金属元素时间：60分钟分值：100分一、选择题(本题包括18小题，每个小题3分，共54分)1(双选)下列说法不正确的是(AC)A雷雨时，可增加土壤中硫酸盐的含量BNH3易液化，液氨常用作制冷剂C造成光化学烟雾的罪魁祸首是SO2D正常雨水因溶有CO2，其pH约为5.6，而酸雨的pH小于5.6解析：雷雨时，空气中的氮气与氧气反应生成NO，然后发生反应2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，可增加土壤中硝酸盐类氮肥的含量，A错误；NH3易液化，液氨常用作制冷剂，B正确；造成光化学烟雾的罪魁祸首是NOx等，不是SO2，C错误；正常雨水因溶有CO2，其pH约为5
2、.6，而酸雨的pH小于5.6，D正确。2历史表明没有新材料的出现，就没有科技和生产发展的突破。信息高速公路的建立在于寻找新的信息材料。下列材料可作信息材料的是(D)A铜线 B化纤C橡胶 D光导纤维解析：光导纤维又称石英玻璃纤维，可进行光纤通讯，与电波通讯相比，它能提供更多的通讯通路，可满足大容量通讯系统的需要。3(双选)如图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是(AC)选项实验现象解释ABaCl2溶液变浑浊SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀BNa2S溶液变浑浊SO2与Na2S溶液反
3、应产生了S单质C酸性KMnO4溶液褪色SO2具有漂白性D品红溶液褪色SO2具有漂白性解析：SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3为中强酸，不与BaCl2溶液反应，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性。4有a、b、c、d、e五种气体，进行下列实验：(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a、b、c、d、e依次可能是(C)AO2、NO、HCl、NH3、CO2 BO2、NO、NH3、HCl、SO2CNO、O2、NH3、HCl、SO2 DHCl、CO2、NH3、H2S、CH4
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。5(双选)类推思想在化学学习与研究中经常被采用，但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是(BD)ASO2能使酸性KMnO4溶液褪色，故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色B盐酸与镁反应生成氢气，故稀硫酸与镁反应也生成氢气CSO2能使品红溶液褪
5、色，故CO2也能使品红溶液褪色D常温下浓硫酸能使铁和铝钝化，故常温下浓硝酸也能使铁和铝钝化解析：A中CO2无还原性，不能使酸性KMnO4溶液褪色；B中金属与H2SO4反应产生H2；C中CO2无漂白性，不能使品红溶液褪色。6(双选)选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置，以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2，下列说法正确的是(AD)A按气流从左向右流向，连接装置的正确顺序是AFECDBB丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2C丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成CO2D丁中溶液褪色，丙中品红不褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有CO2生成解析：木炭与浓硫酸反应生成C
6、O2和SO2，验证混合气体中有CO2，必须将SO2除去且验证SO2被吸收干净，再通入澄清石灰水验证CO2，故连接装置的正确顺序是AFECDB，故A正确；丙中品红溶液不褪色(说明SO2被除尽)，乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2，故B、C错误，D正确。7向某HNO3和Fe(NO3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe2浓度和加入Fe粉的物质的量之间的关系如下图所示，则原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为(A)A41 B31C21 D11解析：由图像可知，当加入1 mol Fe时，n(Fe2)0，再加入Fe，n(Fe2)逐渐增大，说明当加入F
7、e少于1 mol时，发生反应Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O，所以混合溶液中含有4 mol HNO3，当再加入1 mol Fe时，发生反应Fe2Fe3=3Fe2，得到3 mol Fe2，由图像和前面分析可知原混合溶液中含有1 mol Fe(NO3)3。故原稀溶液中HNO3和Fe(NO3)3的物质的量浓度之比为41。A项正确。8为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是(A)ANH
8、4HCO3 BNH4ClC(NH4)2CO3 DNH4NO39研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是(C)A雾和霾的分散剂相同B雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵CNH3是形成无机颗粒物的催化剂D雾霾的形成与过度施用氮肥有关解析：雾和霾的分散剂均是空气，故A项正确；根据题目给出的流程图示可以得出雾霾中的无机颗粒物含有硝酸铵和硫酸铵，故B项正确；由图示可以得出硝酸铵和硫酸铵的形成是NH3与硝酸和硫酸反应生成的，不是催化剂而是反应物，故C项错误；过度使用氮肥会导致空气中的NOx和NH3的含量增多，而NOx和NH3均与雾霾的形成有关，故D项正确。10(双选)根
9、据下列实验事实得出的相应结论正确的是(BC)选项实验事实结论ANH3的水溶液可以导电NH3是电解质BSO2通入硝酸钡溶液出现白色沉淀BaSO4不溶于强酸CCa(ClO)2溶液中通入SO2产生白色沉淀生成CaSO4沉淀D硝酸具有挥发性硝酸不稳定解析：NH3的水溶液可以导电，是由于NH3H2ONH3H2ONHOH，则电解质应该是NH3H2O，A错误；SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成BaSO4，B正确；SO2具有还原性被氧化，生成CaSO4沉淀，C正确；硝酸挥发性与稳定性无关，D不正确。11按如图所示装置进行实验，将液体A逐滴加入到固体B中，下列叙述不正确的是(C)A若A为浓盐酸，B为KMnO4
10、，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色B若A为醋酸，B为贝壳，C中盛Na2SiO3，则C中溶液中变浑浊C若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解D实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用解析：KMnO4与浓盐酸反应生成Cl2，Cl2通入品红溶液中，Cl2H2O=HClHClO，HClO具有漂白性，A正确；2CH3COOHCaCO3=(CH3COO)2CaH2OCO2，H2OCO2Na2SiO3=H2SiO3Na2CO3，B正确；CaONH3H2O=Ca(OH)2NH3，Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，Al(OH)3不溶于氨水，C不正确。12足量铜与一定
11、量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是(A)A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL解析：根据题意可知Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2，所失电子的量与1.68 L O2(标准状况)所得电子的量相等，则n(Cu2)2n(O2)20.15 mol，根据Cu22OH=Cu(OH)2可知，使所得Cu(NO3)2溶液中Cu2恰好完全沉淀，消耗NaOH的物质的量为0.3 mol，
12、需5 molL1 NaOH溶液的体积为60 mL。13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(B)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CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析：由题给装置可知，本装置可以用于固体和液体不加热型，收集方法为向上排空气法，防倒吸尾气处理方式的气体的制取。A项，NH3收集用向下排空气法，不符合；C项，铜与稀HNO3反应不能产生NO2，且NO2的吸收不能用水，可以用NaOH溶液，不符合
13、；D项，用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热，不符合。14如图所示，夹子开始处于关闭状态，将液体A滴入试管与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的是(C)A氢氧化钠溶液、二氧化碳B水、氨气C氢氧化钠溶液、一氧化氮D水、二氧化氮解析：要使试管内的水立刻沸腾，则试管中气体压强要显著下降，即气体B要被液体A大量消耗。15在某100 mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 molL1和0.1 molL1。向该混合溶液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后(假设反应前后溶液体积不变)，所得溶液中Cu2的物质的量浓度是(B)A
14、0.15 molL1 B0.225 molL1C0.35 molL1 D0.45 molL1解析：因稀硫酸不与铜粉反应，本题很容易按HNO3的量直接进行计算，而忽视了H2SO4能够提供H，NO与溶液中的H仍具有HNO3的性质，可以继续与铜反应，直至NO或H之一反应完全。本题若用离子方程式解题，既快又准，解题过程如下：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O3 8 2 30.03 mol 0.06 mol 0.04 mol显然，Cu与NO均过量，应按H的量进行计算，则：n(Cu2)0.06 mol0.022 5 mol，c(Cu2)0.225 molL1。16(双选)某溶液中含如下离子中的若干种
15、：K、Fe3、Fe2、Cl、CO、NO、SO、SiO、I，某同学欲探究该溶液的组成，进行如下实验：.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰。.另取原溶液加入足量盐酸，有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成。.取反应后的溶液分别置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层为无色。下列说法正确的是(BC)A原溶液中肯定不含Fe2、NO、SiO、IB步骤中无色气体是NO气体，无CO2气体产生C原溶液中肯定含有K、Fe2、NO、SOD为确
16、定是否含有Cl，可取原溶液加入过量AgNO3溶液，观察是否产生白色沉淀解析：由可知，原溶液中含有K；结合和中第二支试管现象知，溶液中含有Fe2、NO，无CO、SiO、I，产生的气体只有NO；由中第一支试管中加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，知原溶液中有SO，再加KSCN溶液，上层溶液呈红色，说明溶液中有Fe3，但Fe3肯定有部分或全部是中Fe2被氧化而得到的。故原溶液中肯定存在的离子有K、Fe2、NO、SO，肯定不含的离子有CO、SiO、I，可能存在的离子有Fe3、Cl，故B项符合题意，A错误，C正确。因含有SO，加入硝酸银可生成硫酸银沉淀，干扰实验，D错误。17氮的某种氧化物和一氧化碳在催化
17、剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12，则这种氮的氧化物是(C)AN2OBNO2CNO DN2O5解析：设这种氮的氧化物的化学式为NxOy，反应的化学方程式为2NxOy2yCO=xN22yCO2，根据题意得x2y12，xy11。18在100 mL等物质的量的HBr和H2SO3的混合液里通入0.01 mol Cl2，有一半Br变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于(D)A0.007 5 molL1 B0.008 molL1C0.075 molL1 D0.08 molL1解析：由题意知Br2能氧化H2SO3，据氧化
18、还原反应规律，H2SO3的还原性强于Br，在HBr和H2SO3的混合液中通入Cl2，Cl2首先氧化H2SO3，依据电子守恒，0.0120.1x20.1x(x为它们的物质的量浓度)，则x0.08 molL1。二、 非选择题(本题包括5小题，共46分)19(9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90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是D。A陶瓷 B玻璃C水泥 D生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，工艺师常用氢氟酸(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃
19、烧，说明Na2SiO3可用作防火剂。Na2SiO3可通过SiO2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D。A普通玻璃坩埚 B石英玻璃坩埚C氧化铝坩埚 D铁坩埚(4)工业上常利用反应：2CSiO2Si2CO制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是C(填化学式，下同)，氧化剂是SiO2。解析：(1)生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含Si，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO22NaOH=Na2SiO3H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。
20、SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C被氧化，SiO2中4价的硅被还原，因此SiO2作氧化剂。20(9分)人们认识和应用物质常从两方面入手，一是从物质的类别认识该物质可能跟哪些物质发生反应；二是从物质所含元素的化合价分析该物质是否具有氧化性或还原性。如下图所示是硫元素的各个价态与物质类别的对应关系：(1)写出指定物质的化学式：A SO3，B H2S。(2)D转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一，写出其反应的化学方程式2H2SO3O2=2
21、H2SO4。(3)若C是铜盐，试写出由H2SO4C的化学方程式Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。(4)为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式2COSO2S2CO2。解析：A中的S的化合价为6价且可以转化为硫酸，又可以和二氧化硫互相转化，因此A为三氧化硫；B中的硫的化合价为2价且为气态氢化物，因此B为硫化氢；C为铜盐且由硫酸得到，因此为硫酸铜；由于D是由二氧化硫转化得到，且D转化为硫酸是形成酸雨的重要过程之一，因此D为亚硫酸，E为亚硫酸盐。21(9分)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：已
22、知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气a(填字母，下同)；氢气b。(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合、控制氢气和氮气的流速外，还有干燥气体的作用。(3)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是氨的催化氧化反应是一个放热反应，锥形瓶中还可观察到的现象是有红棕色气体生成。(4)写出乙装置中氨催化氧化的化学方程式：4NH35O24NO6H2O。(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子：H、OH、NH、NO。解析：(1)由题给反应物的状态
23、，NaNO2和NH4Cl都是饱和溶液，反应条件为加热，可推知制N2用a装置制取；而H2是由锌粒(固)和稀酸(溶液)来制取，则可用b制取。(2)甲装置有干燥气体和调节(或控制)H2和N2的流速的作用。(3)从能使铂丝保持红热可以推知，氨的氧化反应是一个放热反应。根据氨氧化的产物看有NO生成，NO被O2氧化又产生NO2，所以锥形瓶中会看到有红棕色气体产生。(4)乙装置中氨氧化的反应的化学方程式为4NH35O24NO6H2O。(5)因氨氧化生成的NO与O2、H2O反应生成HNO3，未氧化的氨与HNO3反应生成NH4NO3。因此，反应结束后，锥形瓶内的溶液中除有H、OH外，还应有NH和NO。22(9分
24、)二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物、氨气都是非常重要的非金属化合物，研究这些化合物对环境保护、理解化学反应原理都具有重要意义。(1)二氧化氮与一定量空气混合通入水中能被水完全吸收，反应的化学方程式为4NO2O22H2O=4HNO3。若该反应有aNA个电子转移，则参加反应的二氧化氮的物质的量为a_mol。(2)下列除去大气污染物的化学方程式不正确的是A、C。A汽车尾气经催化剂作用：CONONO2CB石灰乳吸收硫酸厂尾气：SO2Ca(OH)2=CaSO3H2OC燃烧法除去尾气中的硫化氢：2H2S3O22SO22H2OD氨气与一氧化氮在一定条件下反应：4NH36NO5N26H2O(3)大多数非金属氧化
25、物能被氢氧化钠溶液吸收。例如，NaOHSO2=NaHSO3,2NaOHSO2=Na2SO3H2O,2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O，NONO22NaOH=2NaNO2H2O，NO不溶于氢氧化钠溶液或水。同种反应物，其反应产物与浓度、温度、反应物相对量等因素有关。影响二氧化硫与氢氧化钠反应产物的因素与下列反应相同的是A。A木炭与氧气反应 B硫与氧气反应C钠与氧气反应 D铜与硝酸溶液反应某NO与NO2混合气体通入氢氧化钠溶液被完全吸收，推测混合气体中气体组成V(NO2)V(NO)1。解析：(1)二氧化氮与氧气在水中反应生成硝酸：4NO2O22H2O=4HNO3,1 mol NO2反应
26、转移1 mol电子，所以转移a mol电子消耗a mol二氧化氮。(2)A项，产物应为二氧化碳和氮气，二氧化氮为有毒气体，SO2为酸性氧化物，用碱吸收；B项正确；C项，硫化氢燃烧生成大气污染物二氧化硫，应用碱溶液吸收H2S，错误；D项，生成N2无污染，正确。(3)氢氧化钠与二氧化硫之间相对量不同，产物不同。A项，碳与氧气反应，氧气不足时生成CO，符合题意；B项，只生成SO2；C项，钠与氧气反应的产物受温度影响；D项，硝酸浓度不同，产物不同。由题意可知，二氧化氮体积大于或等于一氧化氮时，能被完全吸收。23(9分)十九大报告中指出“持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战。”汽车尾气中CO、NOx
27、以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物，研究它们的性质对治理具有重要意义。(1)氧化还原法消除NOx的转化如下：NONO2N2反应为NOO3=NO2O2，生成标准状况下11.2 L O2时，转移电子的物质的量是1 mol。反应中，当n(NO2)nCO(NH2)232时，氧化产物与还原产物的质量比为43。(2)在实验室中学生甲以Na2SO3粉末和70% H2SO4为原料制取SO2，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是SO2易溶于水，用较浓的硫酸有利于SO2的逸出。现欲收集一瓶干燥的SO2，选择图1中的装置，其连接顺序为abcedf(按气流方向，用小写字母表示)。将装置产生的SO2通入如图2装置：若没
28、有装置C，将气体直接排放到空气中，会带来的主要环境问题是酸雨，观察到B中溶液颜色变浅，说明了SO2具有的性质是还原性，仪器D中的现象为：溶液由黄色变浅绿色。解析：(1)NOO3=NO2O2，生成1 mol氧气转移电子是2 mol，生成11.2 L即0.5 mol O2(标准状况)时，转移电子的物质的量是0.5 mol21 mol。当n(NO2)nCO(NH2)232，即NO2和CO(NH2)2的系数之比是32，其方程式表示为6NO24CO(NH2)2=7N28H2O4CO2，只有氮元素的化合价变化，氮气为氧化产物也是还原产物，由氮原子守恒可知氧化产物与还原产物的质量比为8643。(2)在实验室
29、中学生甲以Na2SO3粉末和70% H2SO4为原料制取SO2，用较浓的硫酸而不用稀硫酸，其原因是：SO2易溶于水，用较浓的硫酸有利于SO2的逸出，现欲收集一瓶干燥的SO2，装置的导管按气流方向连接的顺序是：装置制取二氧化硫，a通过导管b把二氧化硫导入试剂瓶中进行干燥，通过c导管导出后，通过e导管导入集气瓶中收集，为了防止二氧化硫逸出扩散到空气中污染环境，应该把d导管连接f。图2分析过程可知，二氧化硫具有还原性被高锰酸钾溶液氧化褪色，最后剩余二氧化硫不能排放用氢氧化钠溶液吸收，若没有装置C，将气体直接排放到空气中，会带来的主要环境问题是形成酸雨，二氧化硫通过氯化铁溶液发生氧化还原反应生成氯化亚铁和硫酸，溶液黄色变化为浅绿色，最后通过碱石灰吸收。
