江苏专版2023_2024学年新教材高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素测评卷新人教版必修第二册

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第五章测评一、选择题:本题包括14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2023·江苏镇江阶段练习)下列物质的性质与用途具有对应关系的是(　　)A.SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维B.NH3是碱性气体,可用作食品工业制冷剂C.SO2具有漂白性,可大量应用于各种食品添加剂D.FeCl3具有氧化性,可用作铜制线路板的蚀刻剂2.(2023·江苏盐城阶段练习)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质对应的离子方程式或化学方程式书写错误的是(　　)A.NO2通入水中:H2O+3NO22H++2N+NOB.焦炭制备粗硅:SiO2+CSi+CO2↑C.用食醋清洗水垢(CaCO3)的原理:2CH3COOH+CaCO3CO2↑+Ca2++2CH3COO-+H2OD.实验室若用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上:SiO2+2OH-Si+H2O3.在探究SO2的性质实验中,下列根据实验现象得出的结论正确的是(　　)A.向氯水中通入SO2,氯水褪色,说明SO2具有漂白性B.SO2的水溶液能使紫色石蕊溶液变红,说明它能与水反应生成H2SO3C.将足量的SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,说明SO2具有氧化性D.向SO2的水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2CO3的酸性强于H2SO34.向盛有BaCl2稀溶液的甲、乙、丙三支试管中分别通入SO2至饱和,然后往甲试管中加入足量硝酸,乙试管中加入足量氢氧化钠溶液,丙试管中通入足量NH3。下列判断正确的是(　　)A.甲试管中产生白色沉淀,其成分为BaSO3B.乙试管中产生白色沉淀,其成分为BaSO4C.丙试管中产生白色沉淀,其成分为BaSO3D.以上说法都不正确5.下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)续表　　6.我国有着悠久的文明历史。古代以绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备硫酸和硝酸的过程如图所示。下列有关说法错误的是(　　)A.煅烧硫酸亚铁可得到的X、SO3、SO2的物质的量之比为1∶1∶1B.SO3与NO2均属于酸性氧化物,与水反应生成对应的酸C.制备硝酸的过程利用了硫酸的难挥发性D.吸收SO3时,用98.3%浓硫酸吸收效果比水好7.(2023·江苏南京阶段练习)如图是硫元素的“价—类”二维图,图中箭头表示物质之间的相互转化。下列有关说法错误的是(　　)A.c、f、g分别转化为d、e、h的反应都可以是化合反应B.a与c可以发生氧化还原反应,且氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.c与过氧化钠反应得到的产物是g和O2D.b存在于火山口附近或地壳的岩层中8.(2023·河南开封高一期中)下列实验无法达到预期实验目的的是(　　)A.用甲验证Cu与浓硝酸反应的热量变化B.用乙验证NH3易溶于水C.用丙制取并收集少量氨气D.用丁验证NH3与HCl反应9.(2023·江苏南通阶段练习)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如图(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物):下列叙述不正确的是(　　)A.“还原”步骤中焦炭主要被氧化为COB.“高温氮化”反应的化学方程式为3Si+2N2Si3N4C.“操作X”可将原料气通过灼热的铜粉D.“稀酸Y”可选用稀硝酸或稀硫酸10.(2023·江苏南通阶段练习)用下图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是(　　)11.不同价态含氮物质的转化可用如图表示,图中线路①②③是工业生产硝酸的主要途径。下列说法不正确的是(　　)A.转化①是NH3被氧化的过程B.转化②属于氮的固定C.转化③的化学方程式:3NO2+H2O2HNO3+NOD.使用CuO作氧化剂可以实现转化④12.已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如图装置制取氮气,并用氮气制备Ca3N2,Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是(　　)A.①中发生反应的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2OB.④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓硫酸、碱石灰C.③中盛放的试剂是NaOH溶液D.实验结束,取⑤中的少量产物置于试管中,加适量蒸馏水,可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝13.(2023·江苏苏州阶段练习)某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2(同时生成FeO),下列说法不正确的是(　　)已知:①浓硝酸可氧化NO;②NaOH溶液能吸收NO2,不吸收NO。A.装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→dB.装置E中发生反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2C.装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2D.装置B的作用是干燥,防止水蒸气进入E中干扰反应14.(2023·安徽滁州九校高一期中)将质量为32 g的铜与150 mL的一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生标准状况下11.2 L的NO和NO2的混合气体,将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被吸收生成NaNO3。下列说法正确的是(　　)A.标准状况下,通入O2的体积为2.8 LB.反应中被还原的HNO3的物质的量为1.5 molC.标准状况下,混合气体中NO和NO2的体积均为5.6 LD.硝酸的物质的量浓度为10.0 mol·L-1二、非选择题:本题包括4小题,共58分。15.(15分)(2023·河北邯郸高一期中)某化学小组为验证NH3与CuO反应的部分产物,设计如图所示实验装置(部分夹持装置省略),已知该反应的产物对环境友好。(1)选用图中装置进行实验,其连接顺序是a→　　　　　　　　　　(图中装置可重复使用)。 (2)先点燃A处酒精灯,一段时间后再点燃C处的酒精灯,目的是 　。 (3)装碱石灰的仪器名称是　　　　　　　　　,无水硫酸铜的作用是　。 (4)A处发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)证明氨气能与CuO反应的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)该实验存在的明显缺陷是　, 实验结束时先熄灭　　　　　处酒精灯。 16.(15分)(2023·广东深圳高一期中)二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。某研究小组设计了制备及检验SO2部分性质的装置,如图所示。Ⅰ.制备二氧化硫(1)实验室用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取二氧化硫,欲收集干燥的二氧化硫,选择图中的装置,其最佳连接顺序为　　　　　　　　　　(按气流方向,用小写字母表示)。 Ⅱ.探究二氧化硫的性质用如图装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,并将多余SO2通入试剂b中。(2)装置A中制备SO2发生反应的化学方程式为　。 (3)装置B中试剂a选用FeCl3溶液探究SO2与FeCl3溶液的反应。①实验过程中需要配制100 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液,所需要的玻璃仪器:烧杯、量筒、玻璃棒、　　　　　　　　　　　　。 ②该小组同学向5 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入足量的SO2,检验该反应中产物含有S的方法是 　。 (4)装置C中试剂b选用少量酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色,该现象说明二氧化硫具有　　　　　性。请写出此反应的离子方程式:　 　。 17.(13分)芯片主要由单晶硅构成,下图是硅及其化合物的“价—类”二维图,根据要求完成下列化学(或离子)方程式。(1)利用焦炭在电炉中还原二氧化硅的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 (2)利用氢氟酸刻蚀玻璃的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)硅酸钠与强酸反应转化为硅酸的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)二氧化硅与烧碱溶液反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)石英与石灰石在玻璃熔炉里加强热发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 18.(15分)(2023·南京师大附中高一期中)消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。Ⅰ.科学家研究的某催化脱硝反应机理(如图),可有效处理工业废气中排放的氮氧化物(NOx)。(1)写出过程Ⅲ反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。 (2)图中转化的总反应化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2(可溶于水),其部分工艺流程如下:(3)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入,石灰乳从吸收塔顶部喷淋),其目的是　; 滤渣可循环利用,滤渣的主要成分是　　　　　　(填化学式)。 (4)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1∶1,若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致　　　　　　　　。 (5)生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,没有其他气体生成,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。第五章测评1.D　解析SiO2不具有导电性,A错误;NH3是碱性气体与作制冷剂没有关系,B错误;SO2具有漂白性,但因二氧化硫有毒,只能少量用于某些食品行业使用的食品添加剂,C错误;Fe3+具有强氧化性,能与Cu发生反应Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,氯化铁可用作铜制线路板的蚀刻剂,D正确。2.B　解析NO2与水反应生成硝酸和NO:H2O+3NO22H++2N+NO,A正确;焦炭制备粗硅反应生成硅和一氧化碳的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,B错误;醋酸为弱酸、碳酸钙为沉淀,用食醋清洗水垢(CaCO3)反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,C正确;用磨砂玻璃塞盖在盛放NaOH溶液的试剂瓶上后发生反应:2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O,D正确。3.B　向氯水中通入SO2,发生反应SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl,氯水褪色,SO2是还原剂,体现其还原性,A错误;SO2是酸性氧化物,能与水反应生成H2SO3,从而使紫色石蕊溶液变红,B正确;将足量的SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,Mn被还原为Mn2+,该反应中SO2是还原剂,体现其还原性,C错误;向SO2的水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,产生的气体为CO2,说明H2SO3的酸性强于H2CO3,D错误。4.C　解析硝酸有氧化性,加入足量硝酸,甲试管中产生白色沉淀,其成分为BaSO4,A错误;乙试管中发生反应的离子方程式为SO2+2OH-S+H2O、S+Ba2+BaSO3↓,B错误;丙试管中发生反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2OS+2N+H2O、S+Ba2+BaSO3↓,C正确,D错误。5.A　解析浓硫酸密度大于水的密度,稀释浓硫酸时应该把浓硫酸沿着烧杯内壁慢慢注入水中,并不断搅拌,A错误;在加热的条件下浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,利用品红溶液检验二氧化硫的漂白性,利用NaOH溶液吸收尾气,B正确;利用铁和稀硫酸反应生成的氢气排除装置中的空气,然后依据压力变化把生成的硫酸亚铁溶液压入NaOH溶液中生成氢氧化亚铁沉淀,C正确;二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,可以用该装置吸收NO中的NO2,D正确。6.B　解析煅烧硫酸亚铁可得到氧化铁、SO2、SO3,SO3和水反应生成硫酸,硫酸和硝酸钾在蒸馏过程中生成硝酸。煅烧FeSO4时发生反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,即三种产物的物质的量之比为1∶1∶1,A正确;SO3是酸性氧化物,但NO2不是酸性氧化物,B错误;利用硫酸制备硝酸是利用了硫酸的难挥发性,C正确;用H2O吸收SO3制H2SO4时会形成酸雾,吸收效率低,用98.3%的浓硫酸吸收SO3效果更好,D正确。7.C　解析硫的+4价氧化物、酸及盐转化为+6价相应的化合物都可以通过与氧气发生化合反应来实现,A正确;硫化氢与二氧化硫反应生成硫和水:SO2+2H2S3S+2H2O,SO2是氧化剂,H2S是还原剂,其物质的量之比为1∶2,B正确;过氧化钠具有氧化性,SO2具有还原性,SO2与过氧化钠反应生成硫酸钠,C错误;游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中,D正确。8.C　解析若观察到U形管左边的红墨水液面下降,说明Cu与浓硝酸反应能放出热量,A正确;气球会迅速膨胀,说明烧瓶内气体压强减小,推测NH3易溶于水,B正确;氨气的密度小于空气,应该用向下排空气法收集,C错误;蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近能生成白烟,说明NH3和HCl发生反应生成NH4Cl固体,D正确。9.D　解析焦炭与石英砂发生反应SiO2+2CSi+2CO↑,焦炭被氧化成CO,A正确;“高温氮化”是Si与氮气化合生成Si3N4,化学方程式为3Si+2N2Si3N4,B正确;原料气中含有N2和少量的O2,氧气能与Cu反应生成CuO,N2不与Cu反应,操作X可以得到纯净氮气,C正确;粗硅中含有少量Fe和Cu,即Si3N4中含有少量Fe和Cu,Fe、Cu与稀硝酸反应得到可溶于水的Fe(NO3)3和Cu(NO3)2,稀硝酸可以除去Si3N4中Fe和Cu,但Cu不溶于稀硫酸,故不能用稀硫酸,D错误。10.C　解析常温下,Cl2能与NaOH溶液及碱石灰反应,A错误;浓氨水滴到CaO中,可反应制取NH3,由于NH3易溶于水,不能通入水中,B错误;Cu与稀硝酸反应制取NO,NO不溶于水,用酸性干燥剂P2O5干燥,得到NO,C正确;Zn与稀硝酸反应不能制得H2,D错误。11.B　解析①是氨的催化氧化,化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,该反应中NH3被氧化,A正确;氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的过程,转化②的化学方程式为2NO+O22NO2,不属于氮的固定,B错误;转化③为NO2转化为硝酸,NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO,C正确;使用CuO作氧化剂可以发生反应3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O,可以实现转化④,D正确。12.C　解析装置①为制备氮气的装置,饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热发生反应NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,A正确。Ca3N2遇水发生水解,产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应,装置④应为干燥装置,可选用浓硫酸作干燥剂;装置⑥中也应装有干燥剂,防止空气中的水蒸气进入,装置⑥中可盛放碱石灰,B正确。装置中含有氧气,可利用装置③除去装置中的氧气,NaOH溶液不能除去氧气,可改成酸性氯化亚铁溶液,C错误。实验结束后,装置⑤中生成Ca3N2,Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2,NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,D正确。13.D　解析利用铜与稀硝酸反应生成NO,由于硝酸具有挥发性,制得的NO中会混有硝酸蒸气和产生的NO2,故先通过装置D除去挥发出的HNO3和NO2,再通过F干燥得到纯净的NO,然后NO进入E中与铁粉反应,最后处理多余的NO,由于NaOH溶液不与NO反应,而浓硝酸可氧化NO生成NO2,先通过B氧化NO,再通过C吸收,故装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g(或g→h)→b→c→d,A正确;装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,反应的化学方程式为2NO+2Fe2FeO+N2,B正确;装置D中盛放的是水,其作用是除去挥发出的HNO3和产生的NO2,C正确;装置B中盛放的是浓硝酸,可以将NO氧化为NO2,便于氢氧化钠溶液充分吸收,D错误。14.C　解析NO、NO2与氧气、NaOH溶液反应转化为NaNO3,纵观整个过程,根据电子转移守恒可知,Cu失去的电子等于氧气获得的电子,Cu的物质的量为=0.5mol,则氧气的物质的量为=0.25mol,故标准状况下通入氧气的体积为0.25mol×22.4L·mol-1=5.6L,A错误;标准状况下11.2LNO和NO2的混合气体的物质的量为0.5mol,则被还原的HNO3的物质的量为0.5mol,B错误;设混合气体中NO和NO2的物质的量分别为x、y,根据电子守恒得3x+y=0.5mol×2,根据N元素守恒得x+y=0.5mol,联立可得x=y=0.25mol,故标准状况下V(NO)=V(NO2)=0.25mol×22.4L·mol-1=5.6L,C正确;0.5molCu与硝酸完全反应生成0.5molCu(NO3)2,同时反应生成的NO、NO2两种气体共有0.5mol,所以参加反应的n(HNO3)=0.5mol×2+0.5mol=1.5mol,而硝酸可能还有剩余,则有c(HNO3)≥=10.0mol·L-1,D错误。15.答案(1)bcde(ed)fg(gf)bc(2)利用A处产生的气体排尽装置中残留的空气(3)球形干燥管　检验产物水的生成(4)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O(5)C处硬质玻璃管中黑色氧化铜变红色和D处无水硫酸铜变蓝　2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O(6)没有尾气处理装置　C解析(1)利用熟石灰与氯化铵固体共热制备氨气,再通过碱石灰干燥后进入装置C与氧化铜反应,所得气体通过装置D检验是否产生水蒸气,再通过装置B吸收未反应的氨气,故选用题中装置进行实验,其连接顺序是abcde(ed)fg(gf)bc。(2)先点燃A处酒精灯,一段时间后再点燃C处的酒精灯,目的是利用A处产生的气体排尽装置中残留的空气。(5)证明氨气能与CuO反应的现象是C处硬质玻璃管中黑色氧化铜变红色和D处无水硫酸铜变蓝,该反应的化学方程式为2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。(6)该实验存在的明显缺陷是没有尾气处理装置,实验结束时先熄灭C处酒精灯,继续通入氨气至冷却到室温。16.答案(1)b→cd→ef→g(或b→cd→ef→cd→g)(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O(3)①胶头滴管、100 mL容量瓶　②取少量装置B中上层清液置于试管中,先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀则说明存在硫酸根离子(4)还原　5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+解析(1)亚硫酸钠固体易溶于水,亚硫酸钠固体与浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,二氧化硫用浓硫酸干燥,再用向上排空气法收集,最后用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫,故最佳连接顺序为b→cd→ef→g(或b→cd→ef→cd→g)。(3)①实验过程中需要配制100mL1mol·L-1FeCl3溶液,所需要的玻璃仪器:烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶。②该小组同学向5mL1mol·L-1FeCl3溶液中通入足量的SO2,检验该反应中产物含有S的方法是取少量装置B中上层清液置于试管中,先滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀则说明存在S。(4)高锰酸钾具有强氧化性,酸性KMnO4溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性,则反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2++4H+。17.答案(1)2C+SiO22CO↑+Si(2)SiO2+4HFSiF4↑+2H2O(3)Si+2H+H2SiO3↓(4)SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O(5)CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑18.答案(1)2C2H4+6NO24CO2+3N2+4H2O　3∶1(2)C2H4+2O2+2NO2CO2+2H2O+N2(3)增大反应物的接触面积,加快反应速率使得反应更加充分　Ca(OH)2(4)产品中硝酸钙含量增加(5)3N+2H+N+2NO↑+H2O解析(2)图中转化的总反应为乙烯、氧气及NO反应生成水、二氧化碳和氮气,该反应的化学方程式为C2H4+2O2+2NO2CO2+2H2O+N2。(3)石灰乳从吸收塔顶部喷淋,其目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率使得反应更加充分;氢氧化钙微溶于水,反应后滤渣含有过量的氢氧化钙,故滤渣的主要成分为Ca(OH)2。(4)NO、NO2和氢氧化钙反应生成亚硝酸钙和水:NO+NO2+Ca(OH)2Ca(NO2)2+H2O,若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则过量二氧化氮和氢氧化钙反应生成硝酸钙,导致产品中硝酸钙含量增加。(5)在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,没有其他气体生成,则还会生成硝酸根离子,反应的离子方程式为3N+2H+N+2NO↑+H2O。A.稀释浓硫酸B.制备并检验SO2气体C.用该装置制备少量白色的Fe(OH)2沉淀D.吸收NO中的NO2选项制备气体abcdACl2浓盐酸MnO2NaOH溶液碱石灰BNH3浓氨水CaOH2O固体NaOHCNO稀硝酸CuH2OP2O5DH2稀硝酸ZnNaOH溶液无水CaCl2