第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元同步训练（含解析） 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元同步训练
一、单选题
1．中国地质科学院地质研究所对嫦娥五号月球玄武岩开展了年代学、元素、同位素分析，证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动。A、B、C、D、E是月核中含有的五种原子序数依次增大的前20号元素，A、D同族，D的单质常在地球火山口附近沉积，B、D、E最高价氧化物的水化物可以两两反应，C是地壳中含量第二的元素。下列说法错误的是
A．简单子半径：E＞D＞B
B．简单化物的稳定性：A＞D
C．A与C形成的化合物是制备玻璃的原料之一
D．单质C广泛应用于信息技术和新能源技术等领域
2．对于下列所述过程，能正确描述其反应离子方程式的是
A．溶液中加入亚硫酸：
B．用溶液腐蚀铜电路板：
C．硫化亚铁溶于稀硝酸中：
D．稀NaOH溶液和稀溶液混合：
3．周期表中ⅥA族元素及其化合物应用广泛。下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．二氧化硫具有氧化性，可用作漂白剂
B．硒在光照下导电性显著提高，可用作光敏材料
C．臭氧具有鱼腥气味，可用作杀菌剂
D．硫酸具有强氧化性，可用作干燥剂
4．对下列实验现象的解释错误的是
A Cl2使鲜艳的红色花瓣褪色 Cl2具有漂白性
B SO2使湿润的蓝色石蕊试纸变红 SO2的水溶液显酸性
C 常温下将铜片放入浓硝酸中，铜片溶解 浓硝酸有强氧化性
D 常温下将铁片放入浓硫酸中，无明显变化 常温下铁遇浓硫酸钝化
A．A B．B C．C D．D
5．根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向某盐溶液中加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸不变蓝 该盐溶液中一定不含有
B 向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，黑色固体体积膨胀，并放出无色、有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和强氧化性，反应中生成C、等
C 向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等物质的量浓度的溶液和溶液，前者产生气泡较快 催化效率：
D 向溶有的溶液中通入气体X，出现白色沉淀 气体X一定具有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
6．在实验室中，下列试剂的保存方法正确的是
①浓硝酸保存在棕色广口瓶内
②Na保存在CCl4中(Na与CCl4不反应、不互溶，且CCl4的密度大于Na)
③HF溶液保存在塑料瓶中
④AgNO3固体保存在棕色试剂瓶内
⑤白磷保存在冷水中
A．①③④ B．②③⑤ C．①②③④ D．③④⑤
7．下列说法中正确的是
A．氮气化学性质不活泼，原因是N的非金属性较弱
B．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应，氧气过量直接生成
C．植物直接吸收利用空气中的和作为肥料，实现氮的固定
D．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有硝酸盐
8．化学与我们的生活息息相关，下列说法正确的是
A．难溶于水，医疗上可用作X射线透视肠胃的内服药“钡餐”
B．石墨烯、碳纳米管、富勒烯是同素异形体，它们均为传统无机非金属材料
C．氨气易液化，液氨气化时吸收大量的热，是一种制冷剂
D．的导电性很好，可用于制作光导纤维
9．分离CCl4和H2O，最宜选择下列装置中的装置
装置
选项 A B C D
A．A B．B C．C D．D
10．判断下列说法不正确的是
A．X是N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应实现
11．代表阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．晶体中含有的硅氧键数目为
B．标准状况下，和的混合气体中分子数为
C．常温下，溶于过量浓硝酸，转移电子数为
D．64g Cu在加热条件下与足量浓硫酸反应，生成SO2分子的数目为NA
12．下列表述正确的是
①浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
②检验亚硫酸钠溶液在空气中放置是否变质可以先加硝酸溶液，再加氯化钡溶液来检验
③锌与稀硝酸反应可以得到氢气
④浓硫酸滴到纸张上变黑，说明浓硫酸具有吸水性
⑤传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐
A．①③④ B．①②⑤ C．①⑤ D．①②④⑤
13．下列有关说法正确的是
A．水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品
B．铵盐都不稳定，受热分解都生成氨气
C．向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，无明显的变化
D．“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO4
14．粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、SO，实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下。
下列关于粗食盐水提纯的说法中，不正确的是
A．过程ii的目的是除去SO B．过程i和iii的顺序可互换
C．过程iii中加入的试剂X为Na2CO3 D．沉淀3的成分是BaCO3和CaCO3
二、非选择题
15．回答下列问题：
(1)的溶解度曲线如图所示。由溶液得到晶体的方法为_______。
(2)硫酸锰在不同温度下结晶可分别得到和。硫酸锰在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如下图所示。
从过滤所得的滤液中获得较高纯度的操作是：控制温度在之间蒸发结晶、_______，使固体与溶液分离，_______、真空干燥。
(3)已知的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴沉淀中加入足量稀盐酸边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤的原因是_______。
16．从工厂采集废液(含和少量、)，进行四氧化三铁的制备实验。制备流程如图所示：
操作a、b的名称分别为_______。
17．以银量法滴定产生的废液为原料，先用沉淀剂将银充分沉出，再还原出单质银，可实现银的回收。实验室模拟还原出单质银的过程如图所示：
回答下列问题：
(1)仪器A的名称为_______。
(2)滴入盐酸，使其与A中的物质在搅拌下充分反应，有臭鸡蛋气味的气体产生，并获得黑色不溶物，溶液呈现浅绿色，写出该反应的离子方程式_______。
(3)试剂B是为了除去，可选择_______(填字母序号)。
a.饱和NaHS溶液 b.稀 c.浓NaOH d.溶液
(4)将A中所得固液混合物过滤后先用盐酸洗涤，其目的是_______，再用蒸馏水洗涤，判断用蒸馏水已经洗涤干净的操作方法及现象是_______。
(5)干燥后得到3.24g银单质，回收率为_______。
18．对黄铵铁矾[化学式可表示为，摩尔质量为]进行热分解实验，其分解过程如图所示。在前分解释放的物质为，之间只有和放出，此时残留固体中只含有、O、S三种元素，以上得到的是纯净的红棕色粉末。
回答下列问题：
(1)黄铵铁矾的化学式为_______。
(2)在之间放出和的物质的量之比是_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【分析】A、B、C、D、E是月核中含有的五种原子序数依次增大的前20号元素，D的单质常在地球火山口附近沉积，D为S元素；A、D铜族，A为O元素；C是地壳中含量第二的元素，C为Si元素；B、D、E最高价氧化物的水化物可以两两反应，B、E依次为Al、K或Ca元素。
【详解】根据分析，A为O，B为Al，C为Si，D为S，E为K或Ca；
A．根据“序大径小”，简单离子半径E(K+或Ca2+)＜D(S2-)，A项错误；
B．同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，非金属性：O＞S，简单氢化物的稳定性H2O＞H2S，B项正确；
C．制备玻璃的原料：Na2CO3、CaCO3、SiO2，A与C形成的化合物SiO2是制备玻璃的原料之一，C项正确；
D．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，D项正确；
答案选A。
2．B
【详解】A．Na2S溶液中加入亚硫酸中反应生成硫单质、氢氧化钠和水，亚硫酸为弱酸不能拆开，A错误；
B．用FeCl3溶液腐蚀铜电路板的反应方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，则离子方程式为：，B正确；
C．硫化亚铁具有还原性，而硝酸具有氧化性，两者要发生氧化还原反应，离子方程式：FeS+4H++=Fe3++S↓+NO↑+2H2O，C错误；
D．稀NH4Cl溶液和稀NaOH溶液作用，反应生成氯化钠和一水合氨，正确的离子方程式为：，D错误；
故答案为：B。
3．B
【详解】A．二氧化硫的漂白性是因其能与有色有机物质化合成不稳定的无色物质，与其氧化性无关，故A错误；
B．硒在光照条件下导电性增强，利用此性质可用硒作光敏材料，故B正确；
C．臭氧具有强氧化性所以可用作杀菌剂，与气味无关，故C错误；
D．浓硫酸具有吸水性，因此可用作干燥剂，与强氧化性无关，故D错误；
故选：B。
4．A
【详解】A．Cl2本身并无漂白性，Cl2使鲜艳的红色花瓣褪色是由于Cl2和H2O反应生成的HClO具有强氧化性而漂白红色花瓣的，A符合题意；
B．SO2的水溶液由于SO2+H2OH2SO3而显酸性，故SO2使湿润的蓝色石蕊试纸变红，B不合题意；
C．常温下将铜片放入浓硝酸中，铜片溶解，反应原理为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，该反应体现了浓硝酸的强氧化性，C不合题意；
D．浓硫酸具有强氧化性，常温下铁遇浓硫酸钝化，故常温下将铁片放入浓硫酸中，无明显变化，D不合题意；
故答案为：A。
5．B
【详解】A．向某溶液中加入NaOH溶液，氨气极易溶于水，由于没有加热，导致氨气没有逸出，则试纸不变蓝，不能判断原溶液中是否含有，故A错误；
B．向蔗糖中加入浓硫酸，根据实验现象，蔗糖被浓硫酸氧化脱水生成碳，碳被浓硫酸氧化，即浓硫酸具有脱水性和强氧化性，反应中生成C、等，故B正确；
C．溶液和溶液中阴离子不同，所以无法比较催化效率，故C错误；
D．向溶有的溶液中通入气体X，当X为NH3时，可生成亚硫酸钡白色沉淀，所以气体X不一定具有强氧化性；故D错误；
故答案选B。
6．D
【详解】①浓硝酸见光易分解，但是液态需保存在细口瓶中，则需保存在棕色细口瓶内避光保存，①不合题意；②Na的密度大于煤油小于CCl4，故金属钠不保存在CCl4中，而应该保存在煤油中，②不合题意；③HF能与玻璃中的SiO2反应而腐蚀玻璃，故HF溶液不能保存在玻璃瓶中，而应该保存在塑料瓶中，③符合题意；④已知AgNO3见光易分解，故AgNO3固体保存在棕色试剂瓶内避光保存，④符合题意；⑤白磷易自燃，不能与空气接触，故白磷保存在冷水中，⑤符合题意；
综上分析可知，③④⑤符合题意，故答案为D。
7．D
【详解】A．氮气化学性质不活泼，原因是N≡N键能大，N2很稳定，A错误；
B．氮气与氧气在汽车内燃机中高温反应生成NO，NO进一步被氧气氧化生成NO2，B错误；
C．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，C错误；
D．“雷雨发庄稼”所包含的化学变化有：放电时氮气被O2氧化产生NO，NO被O2氧化为NO2， NO2与H2O反应产生HNO3，硝酸进一步转变为硝酸盐，即存在转化关系：N2→NO→NO2→HNO3→硝酸盐，D正确；
故选D。
8．C
【详解】A．BaCO3难溶于水，但是能和胃酸生成有毒的重金属离子钡离子，医疗上不可用作X射线透视肠胃的内服药“钡餐”，A错误；
B．石墨烯、碳纳米管、富勒烯是同素异形体，它们均为新型无机非金属材料，B错误；
C．氨气易液化，液氨气化时吸收大量的热，是一种制冷剂，C正确；
D．不导电，但具有良好的光学性能，可用于制作光导纤维，D错误；
故选C。
9．A
【详解】CCl4和H2O互不相溶，最适宜用分液的方法分离，故选A。
10．B
【详解】A．根据图中氮元素及其化合物的转化关系可知，氮的氧化物X中的氮元素的化合价为+5价，对应的物质是N2O5，A项正确；
B．NO和空气中氧气生成二氧化氮，故不可用排空气法收集NO气体，B项错误；
C．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，故工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，C项正确；
D．根据氧化还原反应原理分析，NH3可与NO2反应生成氮气，化学方程式为：8NH3+6NO2=7N2+12H2O，D项正确；
答案选B。
11．D
【详解】A．二氧化硅晶体中每个硅原子周围与四个氧原子结构形成四面体结构，因此晶体中含有的硅氧键数目为，故A错误；
B．标准状况下，和的混合气体物质的量为0.1mol，则混合气体分子数为，故B错误；
C．常温下，不会溶于过量浓硝酸，由于发生钝化现象，因此无法计算转移电子数，故C错误；
D．64g Cu在加热条件下与足量浓硫酸反应，根据，则生成SO2分子的数目为NA，故D正确；
综上所述，答案为D。
12．C
【详解】①浓硝酸见光或受热易分解，所以保存在棕色试剂瓶，故①正确；
②硝酸溶液中的HNO3具有氧化性，将SO氧化为SO，再加氯化钡产生白色沉淀，不能证明原溶液中含有SO，故②错误；
③锌与稀硝酸发生反应， 硝酸的氧化性较强，氮元素化合价降低被还原，不会生成氢气，故③错误；
④浓硫酸滴到纸张上，纸脱水炭化变黑，说明浓硫酸具有脱水性，故④错误；
⑤传统无机非金属材料陶瓷、水泥、玻璃的主要成分是硅酸盐，故⑤正确；
故选①⑤，选C。
13．D
【详解】A．水泥、玻璃、青花瓷都属于硅酸盐工业产品，水晶、玛瑙不是工业产品，A错误；
B．铵盐都不稳定，受热分解不一定都生成氨气，比如硝酸铵受热分解没有氨气生成，B错误；
C．向硝酸亚铁溶液中加入稀盐酸，因为在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子，同时自身被还原生成一氧化氮，所以溶液颜色由浅绿色变为黄色，有气泡冒出，遇空气显红棕色，C错误；
D．“钡餐”是医疗上作消化系统射线检查的内服药剂，其主要成分是BaSO4，硫酸钡不溶于酸，可用于X射线造影，D正确；
故选D。
14．B
【分析】粗盐水中加NaOH，Mg2+生成Mg(OH)2沉淀，向滤液1中加BaCl2，生成BaSO4沉淀，向滤液2中加碳酸钠，既能除掉Ca2+，生成CaCO3，也能除掉过量的BaCl2，生成BaCO3沉淀，最后向滤液3中加盐酸，除掉过量的Na2CO3及过量的NaOH，最后经过蒸发，盐酸挥发，生成NaCl晶体，根据以上分析答题。
【详解】A．根据分析，过程ii的目的是除去SO，A正确；
B．根据分析，只要过程iii中的碳酸钠在氯化钡后面加入即可，氢氧化钠和氯化钡的顺序即过程i和iii的顺序不可以互换，B错误；
C．根据分析，过程iii中加入的试剂X为，C正确；
D．根据分析，沉淀3的成分是和，D正确；
故答案为B。
15．(1)蒸发浓缩、降温结晶
(2) 趁热过滤 用的蒸馏水洗涤2~3次
(3)防止因温度降低，晶体析出
【详解】（1）由溶解度曲线可知在常温下的溶解度较小，故由溶液得到晶体的方法为蒸发浓缩、降温结晶；
（2）据溶解度曲线图，要从过滤所得溶液中获得较高纯度的晶体，应在之间进行蒸发结晶、趁热过滤，再用的蒸馏水洗涤晶体2~3次，最后真空干燥；
（3）由的溶解度曲线可以知道，随温度的升高，的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低，晶体析出。
16．过滤、过滤
【详解】有流程信息可知操作a和操作b后均得到固体和溶液，两者均实现了固体和溶液的分离，应为过滤，故答案为：过滤、过滤。
17．(1)三颈烧瓶
(2)
(3)c,d
(4) 除去过量的铁粉 取最后一次洗涤液，滴加足量硝酸银溶液，若未出现白色沉淀，则已经洗涤干净
(5)75%
【详解】（1）仪器A为常见的反应容器，名称为三颈烧瓶；
（2）据图示物质分析，酸与Ag2S反应生成H2S和Ag+，Ag+再被置换生成银单质，由于溶液呈浅绿色，说明生成了Fe2+，故离子方程式为：；
（3）试剂B的作用是吸收尾气H2S，故需要选择能消耗H2S的溶液，NaOH溶液能与其发生酸碱中和，CuSO4能与其反应生成CuS沉淀，故选c，d；
（4）由于A中的铁粉过量，所以固体为Fe和Ag的混合物，加入盐酸可以除去过量的铁粉，再过滤即可得到Ag固体，故答案为：除去过量的铁粉；由于Ag从含有HCl和FeCl2的溶液中过滤，可以通过检验洗涤液中Cl-来判断是否洗净，故答案为：取最后一次洗涤液，滴加足量硝酸银溶液，若未出现白色沉淀，则已经洗涤干净。
（5）据题意有4.96gAg2S，故n（Ag）=2n（Ag2S）==0.4mol，理论上能获得的m（Ag）=0.4mol×108g/mol=4.32g，产率为=75%，故答案为75%。
18．(1)
(2)
【分析】可看作原始固体为1 mol，第一阶段在前分解释放的物质为，n(H2O)=；第二阶段之间只有和放出，失重26g；第三阶段以上得到的红棕色固体为纯净的Fe2O3，失重160g，减少的质量即是SO3的质量，即n(SO3)= ，据此分析解答。
【详解】（1）黄铵铁矾化学式可表示为，摩尔质量为，设有480g(1mol)物质分解，670oC以上得到的红棕色固体为纯净的Fe2O3，物质的量为，即y=3；黄铵铁矾在300℃前分解释放的物质为，300-500℃之间只有和放出，此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素固体质量，因此元素化合价未变，则由400g减少为240g时，减少的质量应为SO3的质量，为SO3的物质的量为：，即z=2；化合物中各元素正负化合价代数和为0，则，，解得x=1，w=6，故该物质的化学式为；
（2）由第（1）问分析知，该物质的化学式为，1mol分解，在之间只有和放出，失重26g，根据N元素守恒得n(NH3)=1mol，即17g，则该阶段释放出n(H2O)=0.5mol，因此放出和的物质的量之比是1mol: 0.5mol=