高中化学人教版 (2019)必修 第二册化工生产中的重要非金属元素单元综合与测试教学设计及反思

第五章　单元过关检测

　　时间：90分钟　　　满分：100分

一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分)

1.如图所示的实验中，通入足量的SO2后，试管①和②中溶液的颜色分别是(　　)

A.①为红色，②为红色   B．①为蓝色，②为无色

C.①为无色，②为蓝色   D．①为红色，②为无色

答案　D

解析　SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸能够使紫色石蕊溶液变红，这体现了SO2是酸性氧化物的性质；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。

2.下列反应中，通入的气体物质只作为氧化剂的是(　　)

A.二氧化硫通入氯水中

B.氯气通入氢氧化钠溶液中

C.氯气通入氯化亚铁溶液中

D.氨气通入水中

答案　C

解析　A项中SO2作还原剂，错误；B项中Cl2作氧化剂、还原剂，错误；D项中NH3与水反应为非氧化还原反应。

3.有a、b、c、d、e五种气体，进行下列实验：

a、b、c、d、e依次可能是(　　)

A.O2、NO、HCl、NH3、CO2

B.O2、NO、NH3、HCl、SO2

C.NO、O2、NH3、HCl、SO2

D.HCl、CO2、NH3、H2S、CH4

答案　C

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。

4.人类的生产生活离不开化学，下列关于生活中的化学知识说法错误的是(　　)

A.用氯气与石灰乳反应能制得漂白粉

B.常温下，可用铝槽车装运浓硝酸

C.二氧化碳、二氧化硫是形成酸雨的主要原因

D.不需要通过化学反应就能从海水中获得食盐和淡水

答案　C

解析　A项，氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，能制得漂白粉，正确；B项，常温下，铝遇浓硝酸钝化，可用铝槽车装运浓硝酸，正确；C项，二氧化硫和氮氧化物是形成酸雨的主要原因，而二氧化碳不能形成酸雨，错误；D项，可通过蒸发海水获得食盐和淡水，此方法为物理变化，正确。

5.除去下列气体中的杂质(括号内是杂质)所用试剂不正确的是(　　)

A.CO2[HCl]：用饱和的NaHCO3溶液

B.CO2[SO2]：用饱和酸性KMnO4溶液

C.Cl2[HCl]：用饱和的NaCl溶液

D.SO2[HCl]：用饱和的Na2SO3溶液

答案　D

解析　D选项不仅除去了氯化氢，二氧化硫也会被吸收，错误。

6.关于非金属元素Si、N、S的叙述，正确的是(　　)

A.通常情况下，它们的单质均为气体

B.它们在自然界中都存在游离态形式

C.它们都有对应的含氧酸

D.每种元素都只有一种氧化物

答案　C

解析　A项，Si、S的单质常温下为固体，而N的单质为气体，故不选A；B项，Si在自然界中以化合态存在，故不选B；C项，均为非金属，存在对应的酸性氧化物，则都有对应的含氧酸，故选C；D项，N和S的氧化物有多种，故不选D。

7.在如图装置中，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b呈喷泉状喷出，最终充满烧瓶，则a和b分别是(　　)

答案　A

解析　B选项不能充满；C选项Cl2几乎不溶于饱和食盐水；D选项氮气不溶于盐酸。

8.按如图进行实验，试管内装有12 mL NO，然后间歇而缓慢地通入8 mL O2，下面有关实验最终状态的描述正确的是(　　)

A．试管内气体呈红棕色

B.试管内气体为无色的NO

C.试管内气体为无色的O2

D.试管内充满了液体

答案　B

解析　据题意在装有NO的试管内通入O2时依次发生反应2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，二者相加得总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，由于＝＝>，即NO过量，试管内剩余气体为无色的NO，液体未充满试管。

9.下列说法正确的是(　　)

A.浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸

B.在KI­淀粉溶液中通入氯气，溶液变蓝，说明氯气能与淀粉发生显色反应

C.在某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含SO

D.将铜片放入浓硫酸中，无明显实验现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化

答案　A

解析　A项，浓硝酸光照下发生分解生成NO2，NO2溶于浓硝酸中使浓硝酸呈黄色；B项，Cl2氧化I－生成I2，淀粉遇I2变蓝色；C项，溶液中若存在Ag＋或SO也会产生相同的实验现象；D项，常温时，Cu与浓硫酸不发生反应。

10.甲和乙两种物质混合反应(反应可加热)，将所得气体通入适量的丙中，丙中不能产生明显化学现象的是(　　)

答案　B

解析　A项，C与浓硫酸在加热条件下反应生成CO2、SO2和H2O，澄清石灰水能与CO2、SO2反应产生白色沉淀；B项，MnO2与稀盐酸不反应，加热时也得不到Cl2，所以品红溶液不褪色；C项，浓氨水与碱石灰作用可得NH3，NH3溶于水与AlCl3溶液反应产生白色沉淀；D项，Cu与浓硝酸反应产生NO2，NO2溶于水生成HNO3和NO，HNO3能将HSO氧化为SO，从而产生BaSO4白色沉淀。

11.下列由相关实验现象所推出的结论正确的是(　　)

A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性

B.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO

C.Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应

D.分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者易溶于水

答案　D

解析　A项，Cl2溶于水生成的HClO具有氧化性，能使品红溶液褪色，SO2能使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，错误；B项，溶液中也可能含有SO，SO与酸化的Ba(NO3)2溶液反应，被其中的H＋和NO氧化为SO，SO与Ba2＋结合为BaSO4沉淀，错误；C项，铁与硝酸发生的不是置换反应，错误。

12.无色的气体甲，可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种，将100 mL气体甲经过如图所示实验的处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为(　　)

A.NH3、NO2、N2   B．NH3、NO、CO2

C.NH3、NO2、CO2   D．NO、CO2、N2

答案　B

解析　无色混合气体，证明没有NO2的存在，故A、C错误；又经过系列实验的处理得酸性溶液，且通过足量Na2O2后显红棕色，证明有CO2、NO，最后通入水中几乎无气体剩余，证明气体甲中无N2，故B正确、D错误。

13.类推的思想方式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(　　)

A.SO2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，故硝酸与镁反应也生成氢气

C.SO2能使品红溶液褪色，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

答案　D

解析　A项中CO2无还原性，不能使酸性KMnO4褪色；B项中金属与HNO3反应不产生H2；C项中CO2无漂白性，不能使品红褪色。

14.1 L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1 mol/L和0.4 mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为(　　)

A.2.4 g  B．3.2 g  C．6.4 g  D．9.6 g

答案　D

解析　混合溶液中n(NO)＝0.1 mol，n(H＋)＝0.9 mol,3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NO的量不足，按其来进行计算，最多溶解Cu：0.15 mol×64 g/mol＝9.6 g。

二、非选择题(本题共4小题，共58分)

15.(13分)X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体。已知：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应；W气体的水溶液滴入酚酞变红色。

请回答下列问题：

(1)X、Y两种气体按物质的量之比1∶1在水溶液中能发生反应，离子方程式为____________________________________。

(2)科学家发现，Z在催化剂条件下能与W反应，反应产物中的单质应是(填化学式)________；该反应是氧化还原反应，则其中的氧化剂是(填化学式)________。

(3)在Z与水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(4)检验W气体的方法是________________________________________。

答案　(1)Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO

(2)N2　NO2

(3)1∶2

(4)将湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，证明该气体为NH3(合理即可)

解析　X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体，X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质，则X是二氧化硫；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用，则Y是氯气；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，能与水反应，则Z是二氧化氮；W气体的水溶液滴入酚酞变红色，说明W气体为碱性气体，则为氨气。

16.(15分)(1)SiO2在自然界中广泛存在，它是制备现代通讯材料________(写该材料名称)的主要原料；以SiO2为原料，在工业上制备单质硅的化学方程式为________________________；在常温下，SiO2可与一种酸发生反应，该反应的化学方程式为______________________。该反应的重要应用是______________。

(2)在一定体积的18 mol/L的浓硫酸加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9 mol。则浓硫酸的实际体积________(填“大于”“小于”或“等于”)100 mL。若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液)，则该反应的离子方程式________________________________________。

(3)根据下图操作及现象推断酸X为________(填序号)。

答案　(1)光导纤维　SiO2＋2CSi＋2CO↑　SiO2＋4HF===SiF4↑＋

2H2O　刻蚀玻璃

(2)大于　3Cu＋2NO＋8H＋===4H2O＋3Cu2＋＋2NO↑

(3)浓硫酸

解析　(1)SiO2广泛存在自然界中，其用途也非常广泛，可用于制造光导纤维，也用于生产半导体材料硅，碳能与二氧化硅反应生成硅单质，化学反应方程式：SiO2＋2CSi＋2CO↑，二氧化硅能与氢氟酸反应生成四氟化硅气体，用于刻蚀玻璃，化学反应方程式：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O。

(2)根据2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O，且该反应必须用浓硫酸。所以还原0.9 mol的硫酸所需硫酸大于1.8 mol。即所需体积大于100 mL；铜片不与稀硫酸反应，加入硝酸盐后相当于组成了稀硝酸。离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===4H2O＋3Cu2＋＋2NO↑。

(3)由图中铁未见溶解，则酸一定不是盐酸或稀硫酸、稀硝酸，则加入酸可能为浓硫酸或浓硝酸，而加水溶解，则浓酸变为稀酸，最后生成白色沉淀为硫酸钡，所以推断加入酸为浓硫酸。

17.(15分)已知SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，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Ⅱ中发生反应的离子方程式为________________________________；当装置Ⅱ中出现______________现象时，立即停止通气。

(3)若碘溶液的浓度为0.05 mol/L、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________。

答案　(1)c→d→b→a→e

(2)SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－　蓝色褪去

(3)7%

解析　(1)原料气先通过Ⅱ装置除去工业原料气中的SO2后再利用Ⅰ、Ⅲ装置测量剩余气体的体积，故气体的流向为c→d→b→a→e。

(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I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2I－，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：

SO2　　　　～　　　　I2

22400 mL           1 mol

  V             0.05 mol/L×0.020 L

V＝22.4 mL

则SO2的体积分数为×100%＝7%。

18.(15分)大气中硫、氮的氧化物是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子：Na＋、Ba2＋、NH、Al3＋、Cl－、SO、SO、NO等。某研究小组取该地一定量的酸雨，浓缩后将所得澄清试液分成三份，进行如下实验：

请回答下列问题：

(1)根据实验判断该酸雨中肯定不存在的离子是__________________________，不能确定的离子有________________。

(2)写出第一份试液滴加淀粉­KI溶液时发生反应的离子方程式：______________________。

(3)第三份试液滴加NaOH溶液，加热，整个过程中发生了多个反应，写出其中两个反应的离子方程式：________________________、________________________。

(4)设计实验方案，检验该酸雨中是否存在Cl－：________________________________________。

(5)该小组为了探究NO参与硫酸型酸雨的形成过程，在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体，再慢慢通入O2，发生化学反应后，再喷洒适量蒸馏水即得硫酸型酸雨，则NO在上述反应中的作用是______________。

答案　(1)SO、Ba2＋　Na＋、Cl－

(2)6I－＋2NO＋8H＋===2NO↑＋3I2＋4H2O

(3)H＋＋OH－===H2O

NH＋OH－NH3↑＋H2O

Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓

Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(任写两个)

(4)取少量试液滴加足量的Ba(NO3)2溶液，静置，取上层澄清液，加HNO3酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，则证明存在Cl－

(5)催化剂

解析　(1)由第一份试液产生的现象知该酸雨中含有NO，因酸性条件下SO不能与NO共存，故试液中没有SO；由第二份试液产生的现象知该酸雨中含有SO，没有Ba2＋；由第三份试液产生的现象知该酸雨中含有Al3＋、NH。故该酸雨中肯定不存在的离子是SO、Ba2＋，不能确定的离子有Na＋、Cl－。

(2)滴加淀粉­KI溶液时，I－被氧化为I2，NO被还原为NO。

(3)第三份试液中OH－分别与H＋、Al3＋、NH、Al(OH)3发生反应。

(4)检验Cl－时，需要先用足量的Ba(NO3)2溶液将SO除去以排除干扰，然后用HNO3酸化的AgNO3溶液进行检验。

(5)通入O2后，2NO＋O2===2NO2，NO2＋SO2===NO＋SO3，喷水后SO3＋H2O===H2SO4，故NO起催化作用。