第五章化工生产中的重要非金属元素巩固练习高一下学期化学人教版（2019）必修第二册（含解析）

第五章《化工生产中的重要非金属元素》巩固练习
一、单选题
1．设为阿伏加德罗常数值。下列叙述正确的是
A．1mol硫与足量铁反应，转移3个电子
B．1mol炭和足量热浓硫酸反应可生成个CO分子
C．标准状况下，2.24L 和的混合气体中分子数为0.2
D．标准状况下，6.72L 与水充分反应转移的电子数目为0.2
2．将2mL0.1mol/LFe2(SO4)3溶液与5mL0.1mol/LKI溶液混合，待充分反应后，分别用试管取少量反应液，滴加下列溶液。根据试管中出现的现象，能证明该反应具有一定限度的是
A．Ba(NO3)2溶液 B．淀粉溶液 C．KSCN溶液 D．AgNO3溶液
3．下列关于物质性质的叙述正确的是(　　)
A．SiO2与浓盐酸在高温下能反应生成SiCl4
B．木炭与浓硫酸共热可生成CO2
C．明矾溶液中加入过量NaOH溶液可制备Al(OH)3胶体
D．向饱和食盐水中通入足量CO2可制得NaHCO3
4．下列关于环境、健康和发展的叙述中，不正确的是(　　)
A．光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
B．硫酸工业尾气未经处理就直接排放，将直接导致“温室效应”
C．一些有效成分为碳酸钙的补钙剂需嚼碎服用，目的在于加快消化吸收
D．铁质器具表面刷漆或将其置于干燥处保存，均能有效减缓铁的锈蚀
5．常温下，甲组中的某种物质能与乙组中的所有物质发生反应，甲组中的该物质是
甲组 ①Al(OH)3②SiO2③ FeCl3溶液 ④ SO2
乙组 a.NaOH溶液 b.浓HNO3c.氨水 d.氯水 e.H2O2溶液
A．① B．② C．③ D．④
6．下列对实验现象的解释正确的是
选项 操作 现象 解释
A 将铜粉加入 Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝 金属铁比铜活泼
B 铜与浓硫酸共热 有灰白色固体生成 浓硫酸具有强氧化性和吸水性
C 氧化铁溶于足量 HI 溶液 溶液呈棕黄色 Fe3+呈 棕黄色
D 向待测液中加 入适量的NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口 湿润的红色石蕊试纸未变蓝 待测液中不存在NH4+
A．A B．B C．C D．D
7．某金属单质能与足量浓硝酸反应，放出NO2气体，若参加反应的金属单质与硝酸的物质的量之比为1∶ａ，则该金属元素在反应后生成的硝酸盐中的化合价是
A．+2a B．+a C．+a/2 D．+a/4
8．下列离子方程式书写正确的是( )
A．将氯气通入氯化亚铁溶液：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣
B．在 Na2SiO3 溶液中加入盐酸：Na2SiO3 + 2H+ = 2Na+ + H2SiO3↓
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸：Ba2++OH﹣+H++SO═BaSO4↓+H2O
D．用食醋除水垢的原理：2H++CaCO3＝Ca2++H2O+CO2↑
9．下列物质中，N元素的化合价为＋2的是
A．N2 B．NO C．NO2 D．HNO3
10．下列各项操作中，会出现“先沉淀后溶解”的现象的是
A．向BaCl2中通入过量的SO2 B．向Ca(ClO)2溶液中通入过量的CO2
C．向AlCl3溶液中滴加过量的稀氨水 D．向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2
11．下列各组物质反应时，硫表现还原性的是（ ）
A．硫与氧气 B．硫与氢气 C．硫与钠 D．硫与铜
12．实验室需配制一种仅含五种离子(水电离出的离子可忽略)的混合溶液，且在混合溶液中五种离子的物质的量浓度均为1 mol/L，下面四个选项中能达到此目的是
A．Al3+、K+、SO、Cl﹣、AlO B．Fe2+、H+、Br﹣、NO、Cl﹣
C．Na+、K+、SO、NO、Cl﹣ D．Al3+、Na+、Cl﹣、SO、NO
二、填空题
13．硫酸最古老的生产方法是：把绿矾(FeSO4﹒7H2O)装入反应器中加强热，会流出油状液体，并放出有刺激性气味的气体(SO2)，反应器中的固体变为红色(Fe2O3)。写出这个变化的化学方程式___________、SO3+H2O=H2SO4。
14．按要求填空
(1)配平下列化学方程式：
　________P + ________FeO +________CaO =________Ca3(PO4)2 +________Fe
_______________________
(2)制造光导纤维的材料是_________；三硅酸镁（Mg2Si3O8·11H2O）用氧化物表示_______________________。
(3)除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3杂质相应的离子方程式为__________________________________________。
(4)检验SO42－所需要用的试剂__________________和__________________。
15．研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
(1)的结构与过氧化钠相似，则的电子式为_______。
(2)(易溶于水)在酸性条件下可生成和S，该反应的离子方程式为_______。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品抗氧化剂，易溶于水。其中硫元素的化合价为_______价。向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠，可降低饮料中溶解氧的含量，发生反应的离子方程式为_______。
(4)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。可选用的实验药品如下：
a.溶液；b.浓硫酸；c.溶液；d.稀硫酸；e.酸性溶液；f.品红溶液；g.铜片。
实验序号 预期转化 选择试剂(填标号) 证明实现转化的现象
I
II a、c、d 淡黄色沉淀
III b、g、f
①实验I选择的试剂是a和_______(填标号)，该转化利用了的_______性。
②实验II实现了+4价和-2价S向0价S的转化，写出该转化反应的离子方程式：_______。
③实验III中发生反应的化学方程式是_______，证明实现该转化的现象是_______。
16．氨气是氮的重要化合物。请根据题意回答下列问题。
(1)氨气遇到氯化氢时会产生_______(填“白烟”或“白雾”)；
(2)向氨水溶液中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液呈_______(填“红色”或“蓝色”)；
(3)实验室常用氯化铵和强碱反应制取氨气，请完成下列反应的化学方程式：2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+_____。
17．按要求填写下列空白
(1)已知下列八种化学符号： ;其中，表示核素的符号共_______种。所表示的核素中，互为同位素的是_______和_______。
(2)现有以下物质：①；②液氨；③固体；④熔融；⑤盐酸；⑥银；⑦；⑧；⑨蔗糖；⑩苯， 酒精。请回答下面两个问题：
A．以上物质中能导电的是_______ (填序号)，以上物质中属于电解质的是_______ (填序号)，以上物质中属于离子化合物的是_______ (填序号)，以上物质中能萃取溴水的是_______ (填序号)。
B．上述物质③的电子式_______，用电子式表示物质②的形成过程_______
(3)与S反应可以生成多种产物：，……。已知的电子式为，则的电子式为_______。
18．将硝酸表现出的性质填在下列各反应操作或现象后：
A．氧化性 B．酸性 C．还原性 D．不稳定性
（1）用硝酸浸洗附有银的试管___。
（2）常温下用铁制或铝制容器贮存、运输浓HNO3__。
（3）久置的浓硝酸变黄色__。
19．I.元素的“价—类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如下图所示。
回答下列问题：
(1)写出实验室利用两种固体物质加热制备物质R的化学方程式_______。
(2)物质R→Y是工业制硝酸的重要反应，其化学方程式是_______。
(3)写出物质E的浓溶液与碳单质反应的化学方程式：_______。
(4)写出物质Z与水反应的离子方程式：_______，当反应消耗0.3mol物质Z时，转移电子数为_______。
(5)下列有关图中所示含N、S物质的叙述，正确的是_______(填标号)。
A．在催化剂的作用下，R可将Y、Z还原为X
B．图中所示的物质中，只有W、D、E属于电解质
C．用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液，玻璃棒靠近时有白烟产生
D．Z、C、F均能与NaOH溶液反应，都是酸性氧化物
II.粗盐中含有泥沙及、、等杂质，其提纯过程一般经过以下流程：
某兴趣小组按上述方案进行粗盐提纯实验，实验室提供了粗盐样品、稀盐酸、NaOH溶液、溶液、溶液等药品以及必备的实验仪器若干。请回答下列问题：
(6)操作③按a、b、c顺序依次加入过量的试剂。若a为NaOH溶液，则c为_______。
(7)加盐酸调溶液pH的目的是_______。
(8)步骤⑥操作名称是_______。
参考答案：
1．D
【详解】A．1mol硫与足量铁反应生成FeS，转移个电子，A错误；
B．1mol炭和足量热浓硫酸反应生成的是而不是CO，B错误；
C．标准状况下，2.24L 和的混合气体为0.1mol，其分子数为0.1，C错误；
D．反应中，若有3mol 与水反应转移2mol电子，标准状况下6.72L 为0.3mol，转移电子数为0.2，D正确；
选D。
2．C
【分析】根据反应2Fe3++2I-2Fe2++I2可知，当，仍能检测出，则说明反应有一定的限度的，据此分析作答。
【详解】A．不参与反应，加入溶液后，会生成硫酸钡沉淀，不能说明反应具有一定的限度，选项A错误；
B．将溶液与溶液混合后会生成，加入淀粉，溶液一定变蓝，不能说明反应具有一定限度，选项B错误；
C．由于，加入溶液，溶液变红，则说明仍有，能说明反应有一定的限度，选项C正确；
D．，本身就有剩余，加入溶液会生成黄色沉淀，干扰实验的目的，不宜用溶液检验反应是否具有一定限度，选项D错误。
答案选C。
3．B
【详解】A．二氧化硅与浓盐酸不反应，故A错误；
B．木炭与浓硫酸共热发生反应C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O，故B正确；
C．明矾溶液中加入过量NaOH溶液可先生成氢氧化铝沉淀，之后氢氧化铝沉淀和NaOH反应生成偏铝酸钠，得不到Al(OH)3胶体，故C错误；
D．二氧化碳在饱和食盐水中的溶解度很小，不能生成碳酸氢钠，可先在饱和食盐水中通氨气，再通足量二氧化碳，故D错误；
故答案为B。
4．B
【详解】试题分析：硫酸工业尾气中含有SO2、三氧化硫等，排放会形成酸雨，而温室效应的产生和CO2排放有关系，选项B不正确，其余选项都是正确的，答案选B。
考点：考查环境、健康和发展的有关判断
点评：该题是基础性试题的考查，试题贴近生活，有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力。该题难度不大，学生不难得分。
5．D
【详解】试题分析：①Al(OH)3不与氨水、H2O2溶液反应，错误；②SiO2不与浓硝酸、氨水、氯水、H2O2溶液反应，错误；③FeCl3溶液不与浓硝酸、氯水、H2O2反应，错误；④SO2能与乙组中的所有物质发生反应，正确，故答案为D。
考点：本题考查物质的性质。
6．B
【详解】A．二者反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，只能说明铁离子氧化性大于铜离子，不能比较金属性；要证明金属铁比铜活泼，要将铁放入硫酸铜等溶液中，故A错误；
B．铜与浓硫酸共热有灰白色固体生成，说明生成了无水硫酸铜，铜被氧化，硫酸具有氧化性，硫酸铜从溶液中析出时应是CuSO4·5H2O，是蓝色固体，现变成白色，是无水硫酸铜，说明浓硫酸具有吸水性，故B正确；
C．氧化铁溶于足量 HI 溶液，Fe2O3＋ 6H＋+ 2I－= 2Fe2＋+ I2＋ 3H2O ，生成的碘溶于水也呈黄色，故C错误；
D．铵根离子与氢氧化钠在加热条件下能反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，这是氨气的特征反应，但湿润的红色石蕊试纸未变蓝，也可能是溶液太稀，没有得到氨气，无法确定待测液中是否存在NH4+，故D错误；
故选B。
7．C
【详解】设该金属为M，硝酸盐中金属M的化合价为+n，根据金属单质与硝酸的物质的量之比为1∶ａ，得硝酸盐中硝酸根离子的物质的量是n mol，生成的二氧化氮的物质的量是(a-n) mol，根据得失电子守恒，M失电子物质的量是n mol，生成二氧化氮硝酸得电子的物质的量是(a-n) mol，所以(a-n) mol=n mol，解得n=a/2，答案选C。
8．A
【详解】A. 将氯气通入氯化亚铁溶液得到氯化铁溶液，则离子方程式为：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣，A正确；
B. 在 Na2SiO3 溶液中加入盐酸得到硅酸沉淀和氯化钠溶液，则离子方程式：+ 2H+ =H2SiO3↓，B不正确；
C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸生成硫酸钡和水，则离子方程式：Ba2++2OH﹣+2H++SO═BaSO4↓+2H2O，C不正确；
D. 用食醋除水垢，生成可溶性的醋酸钙、水和二氧化碳，则离子方程式：2CH3COOH+CaCO3＝Ca2+++H2O+CO2↑，D不正确；
答案选A。
9．B
【详解】A项，N2为单质，N元素的化合价为0价；
B项，NO中O元素的化合价为-2价，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，NO中N元素的化合价为+2价；
C项，NO2中O元素的化合价为-2价，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，NO2中N元素的化合价为+4价；
D项，HNO3中H元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价，根据化合物中元素的正负化合价代数和为0，HNO3中N元素的化合价为+5价；
答案选B。
【点睛】本题考查元素化合价的确定，抓住单质中元素的化合价为0、化合物中元素的正负化合价代数和为0是解题的关键。
10．B
【详解】A．二氧化硫不与氯化钡发生反应，故A不符合题意；
B．发生的反应是Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO，继续通入CO2，CaCO3＋CO2＋H2O=Ca(HCO3)2，先有沉淀，后沉淀溶解，故B符合题意；
C．向氯化铝中加入氨水，产生氢氧化铝沉淀，氢氧化铝不溶于氨水，只有沉淀产生，沉淀不溶解，故C不符合题意；
D．碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2，发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓，有沉淀产生，但沉淀不溶解，故D不符合题意；
答案为B。
11．A
【详解】硫与钠、氢气及铜反应时，硫均得到电子生成含有价硫的化合物，硫表现氧化性；硫在与氧气反应时，生成，硫表现还原性，答案选A。
12．D
【详解】A．Al3+、AlO之间会发生水解反应生成Al(OH)3沉淀，在溶液中不能大量共存，A错误；
B．H+、NO共存时起HNO3的作用，表现强氧化性，能够氧化Br-、Fe2+，发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，B错误；
C．Na+、K+、SO、NO、Cl﹣之间不反应，当五种离子的物质的量浓度均为1 mol/L时，溶液不满足电荷守恒，C错误；
D．Al3+、Na+、Cl﹣、SO、NO之间不反应，当五种离子的物质的量浓度均为1 mol/L时满足电荷守恒，D正确；
故合理选项是D。
13．2[FeSO4·7H2O]Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O或2[FeSO4·7H2O]Fe2O3+SO2↑+H2SO4+13H2O
【详解】由于FeSO4·7H2O分解后的生成物中有SO2和Fe2O3，这说明发生的是氧化还原反应，硫元素化合价从+6价降低到+4价，铁元素化合价从+2价升高到+3价，根据电子的守恒，得出二者之比为1﹕1，再根据原子守恒可知还有水和三氧化硫生成（或硫酸），配平后的方程式为2[FeSO4·7H2O]Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O或2[FeSO4·7H2O]Fe2O3+SO2↑+H2SO4+13H2O。
14．(1)
(2) SiO2 2MgO·3SiO2·11H2O
(3)CO+ CO2+ H2O = 2HCO
(4) HCl BaCl2
【分析】复杂硅酸盐的组成常用氧化物形式表示为aMxOy·bSiO2·cH2O；检验SO时，常在样品溶液中先加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液；
【详解】（1）反应中P元素从0价升至+5价，Fe元素从+2价降至0价，根据电子守恒结合治疗守恒可知配平反应为： ；
（2）制造光导纤维的材料是SiO2；三硅酸镁（Mg2Si3O8·11H2O）用氧化物表示2MgO·3SiO2·11H2O。
（3）除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3杂质，可向溶液中通入CO2气体，使Na2CO3和二氧化碳反应而转化为NaHCO3，离子方程式为CO+ CO2+ H2O = 2HCO。
（4）检验SO42－时，在样品溶液中先加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液。需要用的试剂有HCl 和BaCl2。
15．(1)
(2)
(3) +4
(4) e 还原 品红溶液褪色，溶液颜色逐渐变蓝
【解析】(1)
为离子化合物，两个S原子间形成一对共用电子，故电子式为；
(2)
(易溶于水)在酸性条件下可生成和S，反应的离子方程式为；
(3)
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中，钠元素化合价为+1价，氧元素化合价为-2价，依据化合物中化合价的代数和为0，可计算得到硫元素的化合价为+4；向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，可降低饮料中溶解氧的含量，Na2S2O5被氧气氧化得到硫酸钠和硫酸，反应的离子方程式为；
(4)
①实验I是+4价硫变化为+6价硫，被氧化，失去电子，选择的试剂是a.Na2SO3溶液和氧化剂e.酸性KMnO4溶液，发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液紫红色褪去，说明亚硫酸钠具有还原性；
②实验II选择a.Na2SO3、c.Na2S溶液、d.稀硫酸试剂，在酸性溶液中，硫离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应生成单质硫，实现了+4价或-2硫元素转化为0价硫的过程，反应的离子方程式为；
③实验III中b.浓硫酸g.铜片加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式，二氧化硫能使f.品红溶液褪色，证明实现转化的现象是：品红溶液褪色，溶液颜色逐渐变蓝。
16． 白烟 蓝色 CaCl2
【详解】(1)氨气遇到氯化氢时会反应产生NH4Cl白色固体，固体小颗粒在空气中扩散产生白烟；
(2)氨水中的NH3·H2O电离产生、OH-，使溶液显碱性，因此向氨水溶液中滴入几滴紫色石蕊溶液，溶液呈蓝色；
(3)根据质量守恒定律，可知括号中的物质是CaCl2。
17．(1) 6
(2) ④⑤⑥ ①③④⑧ ③④ ⑩
(3)
【详解】（1）表示核素的符号为、、、、、共6种。所表示的核素中，质子数相同，中子数不同的核素互为同位素，则互为同位素的是和；故答案为：6；；。
（2）A．①不能导电，属于电解质，是共价化合物；②液氨不能导电，属于非电解质，是共价化合物；③固体，不能导电，属于电解质，属于离子化合物；④熔融能导电，属于电解质，属于离子化合物；⑤盐酸能导电，是电解质溶液；⑥银能导电，是单质，既不是电解质也不是非电解质；⑦不能导电，属于非电解质，是共价化合物；⑧不能导电，属于电解质，是共价化合物；⑨蔗糖不能导电，属于非电解质，是共价化合物；⑩苯不能导电，属于非电解质，是共价化合物； 酒精不能导电，属于非电解质，是共价化合物；以上物质中能导电的是④⑤⑥，以上物质中属于电解质的是①③④⑧，以上物质中属于离子化合物的是③④，以上物质中能萃取溴水一般是有机溶剂，常用苯或四氯化碳作萃取剂即⑩；故答案为：④⑤⑥；①③④⑧；③④；⑩。
B．上述物质③KOH是离子化合物，其电子式，用电子式表示物质②的形成过程；故答案为：；。
（3）已知的电子式为，是三个硫每个原子都满足8电子稳定结构，则的电子式为；故答案为：。
18． AB A D
【详解】(1)银能与硝酸反应：，一部分硝酸中的N元素从+5价降至+2价，体现氧化性，一部分硝酸与银离子结合成盐，体现酸性，答案是AB；
(2)常温下铁或铝与浓HNO3发生钝化反应，体现强氧化性；答案是A；
(3)硝酸不稳定，分解成二氧化氮、氧气和水，因溶有二氧化氮呈黄色，体现不稳定性，答案是D。
19．(1)
(2)
(3)
(4) 0.2()
(5)AC
(6)溶液
(7)除去过量的和
(8)蒸发结晶
【分析】结合N、S的价态及物质类型可知，A为H2S、B为S、C为SO2、D为SO3、E为H2SO4、F为H2SO3、R为NH3、X为N2、Y为NO、Z为NO2或N2O4、W为HNO3，据此解答。
【详解】（1）实验室利用氢氧化钙和氯化铵混合固体加热制取氨气，反应方程式为：，故答案为：；
（2）氨气经催化氧化生成NO和水，反应方程式为：，故答案为：；
（3）浓硫酸与C单质在加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化硫，反应方程式为：，故答案为：；
（4）与水反应生成硝酸和NO，反应的离子方程式为：，由反应可知消耗3mol二氧化氮转移2mol电子，消耗0.3mol二氧化氮转移0.2NA电子，故答案为：；0.2()；
（5）A. 在催化剂的作用下，可与NO和NO2发生氧化还原逆反应，将两者还原为N2，故A正确；
B. A为H2S、E为H2SO4、F为H2SO3、W为HNO3都属于电解质，故B错误；
C. 用玻璃棒分别蘸取浓的溶液和浓的HNO3溶液，挥发出的氨气和硝酸反应生成硝酸铵，白烟现象，故C正确；
D. Z为NO2或N2O4不属于酸性氧化物，故D错误；
故答案为：AC；
（6）操作③按a、b、c顺序依次加入过量的试剂。选用NaOH除去镁离子，碳酸钠除去钙离子，氯化钡除去硫酸根离子，为确保除杂充分，所用试剂均过量，且过量除杂试剂要除去，若a为NaOH，用于除去镁离子，则b应为氯化钡用于除去硫酸根离子，c为碳酸钠用于除去钙离子及过量的氯化钡，过量的碳酸钠用盐酸除去即可，故答案为：溶液；
（7）加盐酸调溶液pH目的是除去过量的碳酸根及，故答案为：除去过量的和；
（8）步骤⑥是将氯化钠从溶液中蒸发结晶，故答案为：蒸发结晶。