第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元同步训练题 （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 单元同步训练题
一、单选题
1．下列有关离子方程式的书写正确的是
A．明矾溶液与过量氨水混合：Al3++4NH3 H2O=AlO+2H2O+4NH
B．FeCl3溶液刻蚀电路铜板：2Fe3++3Cu=2Fe+3Cu2+
C．向水垢中滴加足量醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D．稀硫酸滴入Na2S2O3溶液中：2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O
2．“增蓝天，保碧水，护净土”，江苏省正加快推进生态环境治理现代化建设。下列叙述正确的是
A．推广使用煤气化和液化技术，获得清洁燃料和化工原料
B．在一定条件下，选择合适的催化剂将CO2氧化为甲酸
C．铵态氮肥使用时要深施覆土，是因为铵态氮肥易氧化变质
D．纳米铁粉可以通过吸附作用高效地除去被污染水体中的Cu2+、Ag+等重金属离子
3．类推思想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．一定条件下，硫与Fe反应生成FeS，与Cu也反应生成CuS
D．CO2也能使澄清石灰水变浑浊，故SO2能使澄清石灰水变浑浊
4．实验室用炭与浓硫酸反应并对产生气体的成分进行检验，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A．用装置甲进行反应 B．用装置乙检验
C．用装置丙检验 D．用装置丁检验
5．氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氮气经过一系列的变化可以生成氨、氮的氧化物、硝酸等重要的化工原料；下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．HNO3具有氧化性，可用于溶解单质银 B．N2性质稳定，可用于合成氨
C．NH3 H2O易分解，可用于除去烟气中的SO2 D．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥
6．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．用溶液吸收少量：
B．通入足量的NaClO溶液中：
C．溶液中加过量溶液：
D．溶液中加过量溶液：
7．化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法错误的是
A．葡萄酒、蜜饯中加入适量以起到防腐、抗氧化作用
B．手机、笔记本电脑、照相机等所用的电池大多数为一次电池
C．神州飞船返回舱表面的耐高温陶瓷材料属于新型无机非金属材料
D．华为自主研发的“麒麟”芯片与太阳能电池感光板主体材料均为晶体硅
8．下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 分别加热和固体 试管内壁都有水珠 两种物质均受热分解
B 向盛铝片的试管中倒入NaOH溶液 开始无明显现象 铝与NaOH不反应
C 用干净的铂丝蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧 观察到火焰呈黄色 一定不含K元素
D 向含酚酞的溶液中滴加足量稀盐酸 溶液由红色变为无色，同时产生白色胶状物质 酸性：盐酸>硅酸
A．A B．B C．C D．D
9．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A．熔点高，可用于做耐高温材料 B．显碱性，可用作制冷剂
C．受热易分解，可用作氮肥 D．具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒
10．和在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成；在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应：；生成的在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收。同学们在实验室用下图装置验证木炭与浓硫酸反应中生成的气体成分，下列有关说法正确的是
A．①中品红褪色证明有氧化性
B．②中的试剂X应该是浓硫酸
C．③中的试剂Y应该是NaOH溶液
D．②中颜色变浅，但不消失，即可由③验证
11．和在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到抗氧化等作用。工业上常用接触法制备硫酸，过程如下：将硫黄或其他含硫矿物在沸腾炉中与氧气反应生成；在催化作用下与空气中的在接触室中发生可逆反应：；生成的在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收。下列实验方案不能达到目的的是
A．用饱和溶液除去中的HCl
B．用溶液鉴别溶液和溶液
C．通入氯气可除去溶液中含有的
D．用加热、称重的方法鉴别固体和固体
12．茵陈蒿有清热利湿，退黄的功效，《本草衍义》对茵陈蒿的使用有以下叙述：“方用山茵陈、山枙子各三分，秦艽、升麻各四钱，末之。每用三钱，水四合，煎及二合，去滓，食后温服，以知为度。”在实验室进行上述操作时，未用到的仪器是
A．蒸馏烧瓶 B．漏斗 C．研钵 D．量筒
13．金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后可用于制硫酸，实现资源化利用。下列化学反应表示正确的是
A．硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强：
B．用足量的石灰乳吸收废气中的：
C．通入足量的硝酸钡溶液中有白色沉淀生成：
D．向溶液中通入少量：
14．纳米级四氧化三铁是一种多功能磁性材料，在肿瘤的治疗、催化剂载体、磁流体、医药等领域均已有广泛的应用，利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程如图，已知：性质类似于，溶于强碱时生成易溶于水的，下列有关说法不正确的是
A．用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，是为了过滤时分离铁和锌元素
B．“酸溶”的离子方程式为
C．加适量“氧化”后，溶液中主要存在的离子有：、、、
D．制得，胶体粒子反应过程中，持续通入的目的是将部分还原成
二、非选择题
15．无机颜料的生产与防护与氧化还原反应有着密不可分的联系。
完成下列填空：
(1)油画中黄色的硫化镉(CdS)中的硫元素在强光照射下转化为SO，使油画的色彩变暗。上述过程中，硫元素被__________，发生了_____反应(填写“氧化”或者“还原”)，过程中可能的氧化剂是__________，请例举一个在光照下发生的分解反应：______________________。
(2)铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]二价铅经过长时间空气(含有H2S)的侵蚀会生成黑色的PbS。若将PbS转变为白色的PbSO4，即可复原，请选择适合的药品_______。
A．Fe B．H2 C．H2O2 D．KMnO4
(3)《天工开物》记载了通过焙烧绿矾(主要成分FeSO4·7H2O)制备铁红(Fe2O3)。隔绝空气焙烧绿矾过程中还生成了含硫物质，某学生对含硫物质做出三种假设：
①SO2；②SO3；③SO2和SO3。从上述三种假设中挑选一种不合理的，做出解释：_________。
(4)雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)在自然界中共生且可以相互转化(两者的硫元素价态均为-2价)。
①As2S3和SnCl2在盐酸中恰好完全反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。则参加反应的As2S3和SnCl2的物质的量之比为_______。
②As2S3和As4S4可以相互转化，转化过程中存在如图所示的步骤。若1mol As4S4参加反应时，转移28mol e-，则物质a为_______，消耗氧气______mol。
16．硝酸的用途与工业制法
(1)用途：
(2)工业制法：
①工业流程：
②写出有关化学方程式：
N2→NH3：_______。
NH3→NO：_______。
NO→NO2：_______。
NO2→HNO3：_______ 。
17．过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。
(1)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是______。
(2)步骤③中反应的化学方程式为_____，该反应需要在冰浴下进行，原因是______。
(3)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_____。
18．重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体。冷却到_______(填字母)得到的固体产品最多。
a. b. c. d.
步骤⑤的反应类型是_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】A．Al(OH)3只溶于强碱不溶于氨水，所以离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH，A项错误；
B．FeCl3将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCl2，离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe+Cu2+，B项错误；
C．醋酸为弱电解质，离子方程式中不能拆写为离子，离子方程为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++CO2↑+H2O+2CH3COO-，C项错误；
D．Na2S2O3在酸性条件下发生气化反应产生SO2和S，离子方程式为2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O，D项正确；
故选D。
2．A
【解析】略
3．D
【详解】A．SO2中S为+4，具有还原性能使酸性高锰酸钾褪色。但CO2中C为最高价+4，不能使酸性高锰酸钾褪色，A项错误；
B．硝酸中N具有强化性，与活泼金属反应产生NO不能制H2，B项错误；
C．S弱氧化性，与金属单质反应得到低价金属硫化物，即Cu产生Cu2S，C项错误；
D．CO2和SO2均为酸性氧化物，均能与Ca(OH)2产生沉淀CaCO3或CaSO3而浑浊，D项正确；
故选D。
4．D
【详解】A．炭与浓硫酸在加热条件下，在装置甲中发生反应，A正确；
B．检验和均需经过水溶液，带出的水蒸气会影响对反应生成水的检验，所以在发生反应后就检验反应生成的水，B正确；
C．利用的漂白性，用品红溶液检验和混合气体中，C正确；
D．由装置丙导出的气体中仍然混有，而也能与澄清石灰水反应出现浑浊，不能检验炭与浓硫酸反应生成的，D错误；
故答案为D。
5．A
【详解】A．HNO3具有氧化性，能将单质银溶解转化成AgNO3，A项符合题意；
B．N2用于合成NH3是因为N2与H2在催化剂、高温和高压下能化合成NH3，该反应中N2表现氧化性，与N2性质稳定无关，B项不符合题意；
C．NH3 H2O除去烟气中的SO2发生反应2NH3 H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O，该反应中体现NH3 H2O的碱性，与NH3 H2O易分解无关，C项不符合题意；
D．NH4HCO3用作氮肥是因为含氮元素，与NH4HCO3受热易分解无关，D项不符合题意；
答案选A。
6．A
【详解】A．亚硫酸钠溶液与少量氯气反应生成氯化钠、硫酸钠和亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为，故A正确；
B．二氧化碳与足量的次氯酸钠溶液反应生成次氯酸和碳酸氢钠，反应的离子方程式为，故B错误；
C．氯化铁溶液与过量硫化钠溶液反应生成硫沉淀和硫化亚铁沉淀，反应的离子方程式为，故C错误；
D．碳酸氢钠溶液与过量的氢氧化钡溶液反应生成氢氧化钠、碳酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故D错误；
故选A。
7．B
【详解】A．二氧化硫具有杀菌消毒、抗氧化和漂白能力，食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但要在规定的范围内使用，控制好用量，故A正确；
B．手机、笔记本计算机、照相机和摄像机等电器中用的电池都是二次电池，可反复充放电，故B错误；
C．耐高温陶瓷材料主要含有氮化硅，属于新型无机非金属材料，故C正确；
D．硅单质是良好的半导体材料，晶体硅可以做计算机和太阳能电池的材料，故D正确；
故选：B。
8．D
【详解】A．较稳定，受热不易分解，加热碳酸钠试管内有水珠，是因为试管内空气中含水蒸气所致，A错误；
B．铝常温下会被氧气氧化为致密的氧化物薄膜，向盛铝片的试管中倒入NaOH溶液开始无明显现象，是因为氧化铝先与氢氧化钠反应所致，B错误；
C．用干净的铂丝蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，只能说明该溶液中含钠元素，不能说明是否含钾元素，C错误；
D．硅酸钠与盐酸反应生成硅酸胶状沉淀和氯化钠，可用强酸制备弱酸的原理解释，D正确；
故选D。
9．A
【详解】A．Al2O3是离子化合物，熔点高耐高温，可用于做耐高温材料，性质与用途具有对应关系， A符合题意；
B．NH3加压易液化，气化时吸收大量的热使环境温度降低，可用作制冷剂，性质与用途不具有对应关系，B不符合题意；
C．NH4HCO3作氮肥，是利用其溶解后的铵根离子可被植物吸收，性质与用途不具有对应关系，C不符合题意；
D．ClO2 具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，有毒性且也不能用于自来水的杀菌消毒，性质与用途不具有对应关系，D不符合题意；
故选A。
10．D
【详解】A．①中品红褪色证明有漂白性，故A错误；
B．②主要目的是除掉二氧化硫，因此试剂X应该是酸性高锰酸钾溶液，故B错误；
C．③主要目的是验证有二氧化碳生成，因此试剂Y应该是澄清石灰水溶液，故C错误；
D．②中颜色变浅，但不消失，说明气体中没有二氧化硫，能使澄清石灰水变浑浊，即可由③验证，故D正确。
综上所述，答案为D。
11．B
【详解】A．饱和溶液与HCl反应，而饱和溶液不与二氧化碳反应，因此用饱和溶液除去中的HCl，能达到实验目的，故A不符合题意；
B．用溶液鉴别溶液和溶液，两者都产生白色沉淀，不能鉴别，故B符合题意；
C．氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁，因此通入氯气可除去溶液中含有的，能达到实验目的，故C不符合题意；
D．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，质量会减少，因此用加热、称重的方法鉴别固体和固体，能达到实验目的，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
12．A
【详解】“去滓”相当于过滤，需要用到漏斗；“末之”相当于粉碎，用到研钵；“水四合”用到量筒；没有用到蒸馏烧瓶。故选A项。
13．C
【详解】本题主要考查对离子方程式的书写正误判断，侧重考查学生分析和解决问题的能力。
A．氧原子个数不相等，不符合质量守恒定律，A错误；
B．石灰乳是浊液，不能拆写成离子形式，B错误；
C．SO2在酸性条件下可与发生氧化还原反应：
，C正确；
D．具有还原性，具有强氧化性，会发生氧化还原反应，D项错误。
故答案为：C。
14．D
【分析】由信息可知Zn能溶于强碱溶液，由流程可知，加入氢氧化钠溶液反应，锌溶解生成偏锌酸钠和氢气，铁不溶解，过滤得到滤液含Na2ZnO2，分离出不溶物为Fe，加入稀硫酸与Fe反应生成硫酸亚铁，再加入适量过氧化氢，部分亚铁离子被氧化为铁离子，得到含Fe2+、Fe3+的溶液，再通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化，加入氢氧化钠溶液生成四氧化三铁胶体粒子，以此来解答。
【详解】A．Zn溶于强碱时生成可溶于水的[Zn(OH)4]2-，Fe不和NaOH反应，氢氧化钠溶液起到溶解镀锌层的作用，可以分离铁和锌元素，故A正确；
B．“酸溶”的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故B正确；
C．由流程可知酸溶生成硫酸亚铁溶液，加过氧化氢氧化部分亚铁离子，则“氧化”后溶液中所存在的离子有：、、、，故C正确；
D．最后一步“反应”中N2的作用是排出空气防止亚铁离子被氧化，故D错误；
故选D。
15．(1) 氧化 氧化 O2 2HClO2HCl+O2↑
(2)C
(3)焙烧绿矾制备铁红，铁元素化合价升高，则应该有元素化合价降低，故应该生成二氧化硫气体，假设②不合理
(4) 1:1 SO2 7
【详解】（1）硫化镉(CdS)中的硫元素在强光照射下转化为SO，CdS中S的化合价由-2价升高到+6价，作还原剂，被氧化，发生氧化反应，空气中能做氧化剂的是O2；HClO在光照下能发生分解，其反应为2HClO2HCl+O2↑；
（2）若将PbS转变为白色的PbSO4，S的化合价升高作还原剂，因此需要选择的药品为氧化剂，由于KMnO4会引入新杂质，所以选项中只有H2O2符合条件，并且不会引入新杂质，故选C；
（3）因为焙烧绿矾制备铁红时，铁元素化合价升高，则应该有元素化合价降低，故应该生成二氧化硫气体，假设②不合理；
（4）①As2S3和SnCl2在盐酸中恰好完全反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体，其中As的化合价由+3价降低到+2价，Sn的化合价由+2价升高到+4价，根据得失电子守恒可知As2S3和SnCl2的系数比为1:1，则参加反应的As2S3和SnCl2的物质的量之比为1:1
；②若1mol As4S4参加反应时，转移28mol e-，由图中步骤可知，As4S4转化为As2O3，As的化合价由+2价升高到+3价，1mol As4S4中As失去4mol e-，则S失去电子的物质的量为28mol-4mol=24mol，S元素化合价改变了，所以物质a为SO2，1个O2需要得到4个电子，故转移28mol e-时，消耗O2为。
16． 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【详解】氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气：；氨气具有还原性，在催化剂条件下和氧气发生反应生成一氧化氮和水：；一氧化氮在常温下和氧气化合生成二氧化氮2NO+O2=2NO2；二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮：3NO2+H2O=2HNO3+NO。
17．(1) 酸 除去溶液中的CO2
(2) CaCl2+2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3 H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O 温度过高时双氧水易分解
(3)去除结晶表面水分
【详解】（1）加入盐酸至溶液中尚有少量CaCO3，说明盐酸不足，但产生的CO2溶解在水中形成H2CO3，此时溶液呈酸性，CO2在溶液中存在会影响产品的纯度，CO2属于挥发性气体，加热能使其从溶液中逸出，故答案为：酸；除去溶液中的CO2；
（2）CaCl2与H2O2发生复分解反应生成CaO2：CaCl2+H2O2=CaO2↓+2HCl，HCl再与NH3 H2O反应生成NH4Cl和H2O，总反应为：CaCl2+H2O2+2NH3 H2O=CaO2↓+2NH4Cl和2H2O， H2O2受热易分解，所以反应需在冰浴下进行，故答案为：CaCl2+2NH3 H2O+H2O2+6H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3 H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O；温度过高时双氧水易分解；
（3）结晶用蒸馏水洗涤后吸附有H2O，结晶不溶于CH3CH2OH，而H2O溶于CH3CH2OH，所以用CH3CH2OH洗涤可除去结晶表面的水分，故答案为：去除结晶表面水分。
18． d 复分解反应
【详解】由图示信息可知温度在10℃左右时的溶解度较低，此时结晶出的纯度较高，因此冷却温度选d；步骤⑤中与KCl发生反应生成和NaCl，属于复分解反应，故答案为：d；复分解反应