第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题（含答案） 高中化学人教版（2019）必修第二册

 第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题

练概念

1.我国清代《本草纲月拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指(   )

A.氨水 B.硝酸 C.盐酸 D.卤水

2.德国科学家曾利用卫星数据和一种先进的仪器，绘制了一幅地球上空二氧化氮的分布图。从科学家绘制的二氧化氮分布图来看，欧洲和北美洲的经济比较发达，注重环保的大城市上空二氧化氮密度很高。其原因是这些地区的(   )

A.硝酸工业发达

B.雷雨天气较多

C.机动车辆过多

D.燃料以煤为主

3.下列现象或事实中不能用同一原理解释的是(   )

A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存

B.硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质

C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸

D.和溶液都能使氯水褪色

4.氨是氮肥工业及制取硝酸、炸药等的原料。下列说法中正确的是(   )

A.和在点燃或光照条件下可合成

B.和溶于水后都能导电，故二者都是电解质

C.遇到浓硝酸会发生反应产生大量白烟

D.由制备的过程中，氮元素被还原

5.下列物质之间的转化都能一步实现的是(   )

A.

B.

C.

D.

6.下表所示有关物质检验的实验结论中正确的是(   )

A.A B.B C.C D.D

7.下列各组中的物质在指定的分散系中能大量共存的是(   )

A.空气：

B.水玻璃：

C.氨水：

D.pH=2的溶液：

8.某实验小组设计了如下图所示的装置对焦炭还原二氧化硅的气体产物的成分进行探究。

已知：溶液可用于检验CO，反应的化学方程式为（产生黑色金属钯粉末，使溶液变浑浊）。

（1）实验时要通入足够长时间的，其原因是________。

（2）装置B的作用是________。

（3）装置C、D中所盛试剂分别为________、________，若装置C、D中溶液均变浑浊，且经检测两气体产物的物质的量相等，则A装置中发生反应的化学方程式为________。

（4）该装置的缺点是________。

（5）资料表明，上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18g和8.4g焦炭充分反应后收集到标准状况下13.44L气体，假定气体产物中只有CO，固体产物中只有Si和SiC，则Si和SiC的物质的量之比为________。

（6）设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的酸性强：________。

9.下列说法正确的是(   )

A.能使品红溶液褪色，其漂白原理与氯水相同

B.用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO

C.浓硫酸与过量的锌反应，可以得到无色具有刺激性气味的混合气体

D.检验时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体

10.灰霾中细颗粒物的成因部分分析如下图所示。

1.根据上图信息可以看出,下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的_____________。

a.SO2 b.NOx c.VOCs d.NH3

2.机动车大量行驶是污染源之一。汽车发动机废气稀燃控制系统主要工作原理如图所示,写出稀燃过程中NO发生的主要反应的化学方程式__________________。

3.SO2是气体污染物的主要成分之一。作为一种化学性质活泼的物质,它能发生多种反应,请按照下表提示,从不同角度梳理SO2不同类的化学性质,将化学方程式填在下表中。

4.科学家经过研究发现霾呈中性,其主要原因如下图所示。

请判断A的化学式并说明判断理由：__________________。

11.单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450 ~ 500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下:

a.四氯化硅接触水会发生化学反应;

b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;

c.有关物质的物理常数见下表:

请回答下列问题:

(1)写出装置A中发生反应的化学方程式_____________________，D中发生反应的化学方程式为_________________。

(2)A中g管的作用是____________，装置C中的试剂是___________,作用是_____________。

(3)装置E中的h瓶需要冷却的理由是___________________。

(4)过量的氯气可以用石灰乳来处理,请写出该反应的化学方程式_____________________。

12.某化学小组按下图所示实验流程比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱,其中B为一种紫红色金属,C为红棕色气体。

请回答下列问题:

1.A与B反应的化学方程式是_______________________________________;

A与B反应迅速,实验中需要采取措施控制气体放出的快慢及多少,则装置Ⅰ可以选择的装置为________。

2.实验时在装置Ⅰ中加入B后,在加入A之前需向整套装置中通入足量的CO2气体,该操作的目的是_____________________________________。

3.装置Ⅱ中发生反应的化学方程式是______________________________。

4.通过实验可得出:浓硝酸的氧化性比稀硝酸________(填“强”或“弱”),判断的依据是________________________________。

5.小组内有同学指出该流程中装置Ⅴ可有可无,你认为装置Ⅴ是否需要________(填“是”或“否”),理由是 _________________________。

答案以及解析

1.答案：B

解析：根据所给四种物质的氧化性的强弱可判断，硝酸具有强氧化性，可溶解大部分金属，“强水”为硝酸。

2.答案：C

解析：二氧化氮产生的主要原因是硝酸工业发达、雷雨天气较多、机动车辆过多，燃料以煤为主的后果是生成的二氧化碳导致温室效应加剧、生成的二氧化硫导致酸雨，结合题给信息“欧洲和北美满的经济比较发达，注重环保”，可知其原因是机动车辆过多。

3.答案：C

解析：浓硝酸和氯水中的次氯酸见光都易分解，须存放在棕色试剂瓶中，A项不符合题意；硫化钠和亚硫酸钠都具有还原性，易被空气中的氧气氧化而变质，B项不符合题意；常温下铁遇浓硝酸发生钝化，铂的活动性较弱，与浓硝酸不反应，不能用同一原理解释，C项符合题意；和都具有还原性，都能与氯水发生氧化还原反应而使氯水褪色，D项不符合题意。

4.答案：C

解析：和合成氨的条件是高温、高压、催化剂，在点燃或光照条件下，利和不发生反应，A错误；氨水能导电是因为溶于水生成一水合氨，一水合氨能电离出自由移动的离子，自身不能电离，因此不是电解质，属于电解质，B错误；浓硝酸易挥发，与挥发的硝酸反应生成固体，现象为产生大量的白烟，C正确；用氨制备硝酸的过程中，发生反应的化学方程式依次为、、，N元素的化合价由-3价升高至+5价，被氧化，D错误。

5.答案：C

解析：不能一步转化，故A不符合题意；不能一步转化，故B不符合题意；不能一步转化，故D不符合题意。

6.答案：D

解析：A项，白色沉淀可能是氯化银，溶液中可能含有银离子，应该先加盐酸排除银离子的干扰，错误；B项，溶液中可能含有，错误；C项，具有漂白作用的不只有二氧化硫，通入氯气也可以使品红溶液褪色，错误；D项，先通入酸性高锰酸钾溶液，目的是除去二氧化硫气体，再通入澄清石灰水变浑浊，说明产物是二氧化碳，进而证明亚硫酸的酸性强于碳酸的酸性，正确。

7.答案：C

解析：HCl与反应生成氯化铵而不能大量共存，A错误；水玻璃不能存在于酸性环境中，会生成硅酸沉淀，B错误；氢氧化铝不溶于弱碱，可大量共存，C正确；pH=2的溶液呈酸性，在酸性条件下之间发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误。

8.答案：（1）要用将装置中的空气排尽，避免空气中的、水蒸气对实验产生干扰

（2）作安全瓶，防止倒吸

（3）澄清石灰水；溶液；

（4）没有尾气吸收装置

（5）2:1

（6）向溶液中通入气体，溶液变浑浊，证明碳酸的酸性比硅酸的酸性强

解析：（1）碳与二氧化硅反应要在高温下进行，而高温下碳与空气中的氧气反应，所以实验时要将装置中的空气排尽，故实验时要通入足够长时间的。

（2）根据装置图可知，B装置可以作安全瓶，防止倒吸。

（3）根据元素守恒可知，碳与二氧化硅反应可能生成一氧化碳也可能生成二氧化碳，所以C装置用来检验二氧化碳，D装置用来检验一氧化碳，所以装置C、D中所盛试剂分别为澄清石灰水、溶液；若装置C、D中溶液均变浑浊，说明既有二氧化碳又有氧化碳，且经检测两气体产物的物质的量相等，根据元素守恒可知，A装置中发生反应的化学方程式为。

（4）一氧化碳有毒，不能排放到空气中，而该实验装置没有处理CO尾气的装置。

（5）18g的物质的量为0.3mo1，8.4g焦炭的物质的量为0.7mol，二者充分反应后收集到标准状况下的气体为13.44L，则其物质的量为0.6mol，假定气体产物只有CO，固体产物只有Si和SiC，则有：

得到Si和SiC的物质的量之比为0.2mol：0.1mol=2:1。

（6）为验证碳酸、硅酸的酸性强弱，将产生的气体先通过饱和碳酸氢钠溶液除去混有的杂质气体，然后再通入硅酸钠溶液发生反应，说明酸性：。

9.答案：C

解析：A.氯水漂白性是因为氯气与水反应生成次氯酸具有强的氧化性，二氧化硫漂白是与有机色素化合生成无色不稳定的大分子，二者原理不同，故A错误；B.NO与空气中氧气反应，不能选用排空气法，应该用排水法收集，故B错误；C.浓硫酸与过量的锌反应，，，二氧化硫是一种无色具有刺激性气味的气体，可以得到无色具有刺激性气味的混合气体，故C正确； D.氨水溶液呈碱性，可使红色石蕊试纸变蓝，应用红色石蕊试纸，故D错误。

故选：C。

10.答案：1.a;

2.2NO+O2=2NO2;

3.SO2+2NaOH=Na2SO3; SO2+O2 2SO3

4.,因为反应之前S为+4价，NO2中的N为+4价，反应之后 HONO中N元素的价态为+3价，氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，综合推断，应是S元素化合价升高：从+4价升高到+6价，在液相中应以形式存在

解析：1.根据题图信息可以看出机动车行驶造成的污染物有NOx、VOCs、NH3，SO2不是由机动车行驶造成的。

2.稀燃过程中NO被氧气氧化生成NO2，发生的主要反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2。

3.SO2作为酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；+4价的S既可以得到电子发生还原反应，也可以失去电子发生氧化反应：2SO2+O22SO3。

4.因为反应之前S为+4价，NO2中的N为+4价，反应之后HONO中N元素的价态为+3价，氮元素化合价降低，必有元素化合价升高，综合推断，应是S元素化合价升高：从+4价升高到+6价，在液相中以形式存在，即判断A的化学式为。

11.答案：(1)MnO2+4HCl（浓）MnCl2+C12↑+2H2O;2Cl2+SiSiCl4;

（2）平衡气压;浓硫酸;干燥氯气;

（3）四氯化硅沸点低，需冷凝收集

（4）2C12+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

解析：（1）装置A用于制备氯气，实验室利用浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气，发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+C12↑+2H2O；D中发生Si与氯气的反应生成四氯化硅，化学方程式为2Cl2+SiSiCl4。

（2）A中g管可以使内外压强相等，便于液体顺利流下；生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气，首先利用饱和食盐水除去氯化氢，最后干燥氯气，则装置C中的试剂是浓硫酸，作用是干燥氯气。

（3）根据表中数据可知四氯化硅沸点低，因此装置E中的h瓶需要冷却的理由是冷凝收集四氯化硅。

（4）过量的氯气可以用石灰乳来处理，该反应的化学方程式为2C12+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。

12.答案：1. Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O;C、D

2.排出系统内的氧气,防止生成的NO被氧化

3.3NO2+ H2O=2HNO3+NO

4.强;浓硝酸能将NO氧化为NO2,而稀硝酸不能

5.是;装置Ⅴ可吸收尾气NO、NO2,防止环境污染

解析：1.根据B为一种紫红色金属可推出B为铜，C为红棕色气体可推出C为二氧化氮，A与B反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O,发生装置选择固液不加热型装置，故排除A、B，分液漏斗可控制加入浓硝酸的量，达到控制气体放出的快慢及多少的目的，故D项正确；长颈漏斗和有孔塑料板采用的是简易的启普发生器原理，符合要求，故C项正确。

2.NO易被氧气氧化，所以在反应之前应排尽装置中的氧气。

3.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。

4.根据流程图装置Ⅲ和IV，说明浓硝酸可以把一氧化氮（D）氧化成二氧化氮（C），而稀硝酸不能将一氧化氮（D）氧化，所以浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。

5.因为一氧化氮、二氧化氮都是有毒气体，最后要进行尾气处理，所以装置V一定要有。