第五章 化工生产中的重要非金属元素 单元测试题（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 单元测试题
一、单选题
1．下列反应的离子方程式正确的是
A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳：
C．铜与稀硝酸：
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫：
2．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
3．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
4．下列反应对应的离子方程式正确的是
A．向氨水中通入少量：
B．亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸：
C．向溶液中通入过量：
D．铁与稀硝酸铵反应：
5．下列关于物质保存的解释，反应方程式不正确的是
A．溶液中放入铁粉：
B．硝酸保存于棕色试剂瓶：
C．氮肥保存于阴凉处：
D．金属钠保存于煤油中：、
6．下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是
叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A 溶液与Cu能发生置换反应 用溶液刻制铜材电路板
B 与氯水均具有漂白性 将等物质的量的与混合后通入装有湿润有色布条的集气瓶中，布条褪色
C 碳酸氢钠受热易分解 焙制面包时使用碳酸氢钠
D 能使酚酞溶液变红 可用于设计喷泉实验
A．A B．B C．C D．D
7．下列各组物质中，不能按(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
选项 a b c
A Fe
B NaOH
C Si
D NO
A．A B．B C．C D．D
8．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
9．关于实验室保存试剂的说法错误的是
A．实验室中金属钠通常保存在煤油里
B．液溴以少量水液封后用橡胶塞塞紧瓶口
C．盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能使用玻璃塞
D．浓硝酸通常保存在棕色试剂瓶中
10．用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)
选项 A B C D
X中试剂 浓盐酸 双氧水 浓硫酸 浓氨水
Y中试剂 Cu NaOH
气体
A．A B．B C．C D．D
11．将Mg、Cu组成的3.96g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应，固体完全溶解时，得到唯一的还原产物NO气体1.344L(标准状况)，向反应后溶液中加入2mol·L-1NaOH溶液至金属离子恰好沉淀完全、则消耗的NaOH溶液的体积为
A．45mL B．90mL C．120mL D．180mL
12．近年来一些近海的煤电厂利用海水微碱性(8.0≤pH≤8.3)开发海水脱硫新工艺。主要原理是：工业烟气中的SO2与海水生成H2SO3，H2SO3被进一步氧化成SO。脱硫后海水酸性增强，与新鲜海水中的CO和HCO反应，最终烟气中的SO2大部分以硫酸盐的形式排入大海。在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是
A．FeS2(s)SO3(g) B．HSO(aq)SO2(g)
C．SO2(g)CaSO3(s) D．SO2(g)NH4HSO4(aq)
13．按下图所示装置进行实验，将产生的气体持续通入с中，最终出现浑浊。下列组合不符合要求的是
a中试剂 b中试剂 c中溶液
A 浓盐酸 固体 饱和溶液
B 稀盐酸 碳酸钙固体 澄清石灰水
C 浓硫酸 固体 溶液
D 稀硫酸 FeS固体 溶液
A．A B．B C．C D．D
二、多选题
14．下列除杂所用的试剂和方法均合理的是
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 方法
A 饱和碳酸钠溶液 洗气
B MgO 氢氧化钠溶液 过滤
C 淀粉溶液 氯化钠 蒸馏水 渗析
D 浓 洗气
A．A B．B C．C D．D
三、非选择题
15．工业革命以来人类对于防治大气中NOx(由NO与NO2组成的混合物，当x=1.5时，混合物中NO与NO2物质的量之比为1:1)污染的研究从未停歇。回答下列问题：
(1)NaOH溶液可以吸收NOx，反应方程式如下：
ⅰ.(未配平)
ⅱ.
①当x=1.25时，NOx中NO与NO2的物质的量之比为___________。
②配平并写出反应ⅰ的化学方程式：___________；反应ⅱ中，每吸收0.3mol NO2，转移电子为___________mol。
③将一定体积的NOx通入足量NaOH溶液中，若NOx可以被完全吸收，x的取值范围为___________。
(2)利用NaClO吸收液可以同时脱除燃煤烟气中NO和SO2。研究发现NaClO吸收液在不同的初始pH条件下，对流动烟气的脱硫效率都接近100%，而对NO的脱除率如下图所示：

①pH=12时，脱除SO2的离子方程式为___________。
②酸性条件下，SO2的脱除率高于NO，其原因除SO2的还原性比NO强外，还可能是___________。
③若用盐酸调节NaClO吸收液的pH，不仅不利于NO的吸收，还会在反应过程中生成一种有毒气体，其化学式为___________。
16．认识含硫物质的性质及转化规律，能帮助我们更好地认识自然和保护环境。
(1)模拟酸雨的形成原因。将气体通入蒸馏水中，取出部分溶液并用PH计测定其PH，每隔10min读数一次，所得数据如下：
时间(min) 0 10 20 30 40
PH 4.95 4.94 4.86 4.85 4.85
随着时间的推移，pH逐渐变小的原因是___________(用化学方程式表示)。
(2)防治对环境的污染。
①从物质分类角度看，属于酸性氧化物。工业上常用将转化为亚硫酸盐，写出所得亚硫酸盐的化学式：___________。
②从元素价态看，中S元素为价，既具有氧化性，又具有还原性。用生物质热解气(主要成分为CO、、)可将在高温下还原成单质硫。写出CO还原反应的化学方程式：___________。
(3)的性质：
①能使品红溶液褪色，该现象说明具有___________性(填“氧化”、“还原”或“漂白”)。
②酸性条件下，与在发生如下反应：，使溶液褪色。反应中有___________性(填“氧化”“还原”或“漂白”)。
(4)获取空气质量信息。某化学小组为了测定空气中的体积分数，做了如下实验：取标准状况下的空气20.00L(含、、、)，缓慢通过足量氯水中，在所得溶液中加入稍过量的溶液，产生白色沉淀，过滤后将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为2.33g。
①将上述空气缓慢通过足量氯水，写出反应的离子方程式：___________。
②检验沉淀是否洗涤干净的方法是___________。
③求空气样品中的体积分数___________。(写出计算过程)
17．下表是元素周期表的一部分，根据表中给出的10种元素，按要求作答。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 N O F Ne
3 Na Mg Al Si S Cl
(1)金属性最强的元素是___________；
(2)F的原子结构示意图是___________；
(3)地壳中含量最多的元素是___________(填名称)；
(4)单质常用作半导体材料的是___________(填化学式)；
(5)Ne原子的最外层电子数是___________；
(6)N与O原子半径较大的是___________；
(7)与HCl热稳定性较弱的是___________；
(8)与MgO难与水反应的是___________；
(9)元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是___________(填化学式)，两性氢氧化物是___________；
(10)用于制造光导纤维的物质是___________(填“Si”或“”)；
(11)次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中Cl元素的化合价为___________，HClO不稳定，易分解，写出其在光照条件下分解的化学方程式：___________。
18．如图为雷雨时节，雨水中硝酸的形成过程。回答下列有关问题：
(1)反应①、②、③中属于氮的固定的是____________。(填序号)
(2)反应②可用于检验NO气体，检验中观察到的现象是_________________。
(3)反应③的化学方程式为_______________________。
(4)右表是以铜屑为原料制取硝酸铜的三种方案。写出方案甲中反应的离子方程式：_______________；从节约原料、环境保护的角度说明选择方案丙的原因；________________。
方案 反应物
甲 Cu、浓
乙 Cu、稀
丙 Cu、、稀
(5)汽车尾气中CO、NO等物质是城市空气的主要污染源，用Rh作催化剂时反应过程的示意图如下：
该反应中氧化产物为____________。(填化学式)
(6)在实验室中，常利用铵盐与强碱溶液加热反应产生氨气这一性质来检验铵根离子的存在，写出有关反应的离子方程式：________________________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气，碘离子与氯气恰好完全反应，：，故A错误；
B．向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳，反应生成碳酸氢钙和次氯酸：，故B正确；
C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水：，故C错误；
D．向硫化钠溶液通入足量二氧化硫，溶液变浑浊，溶液中生成亚硫酸氢钠：，故D错误；
答案为B。
2．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。
3．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。
4．D
【详解】A．一水合氨是弱电解质，应该用化学式表示，A错误；
B．硝酸具有强氧化性，可以将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，B错误；
C．因二氧化碳过量最终会生成碳酸氢根离子，C错误；
D．当时铁正好生成铁离子，当时铁正好生成亚铁离子，所以当时铁过量最终生成亚铁离子，D正确；
故选D。
5．B
【详解】A．FeSO4溶液中加入铁粉，Fe2+具有还原性，容易被氧气氧化成Fe3+，加入铁粉能将Fe3+还原为Fe2+，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+，A正确；
B．浓硝酸见光易分解生成NO2、O2和水，化学方程式为4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O，B错误；
C．碳酸氢铵不稳定，受热易分解，因此保存在阴凉处，化学方程式为，C正确；
D．金属钠化学性质活泼，能与空气中的氧气反应生成氧化钠，同时钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此钠保存在煤油中，化学方程式为、，D正确；
故答案选B。
6．C
【详解】A．置换反应为单质置换出单质，2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应不属于置换反应，A项不符合题意；
B．SO2与Cl2混合发生反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4，SO2和Cl2均被完全消耗不再具有漂白作用，B项不符合题意；
C．碳酸氢钠受热分解产生气体，可使糕点蓬松，C项符合题意；
D．NH3溶于水产生了碱性物质使酚酞变红，而喷泉实验利用NH3极易溶于水，两者无因果关系，D项不符合题意；
故选C。
7．C
【详解】A．Fe和氯气反应生成FeCl3、FeCl3和Fe反应生成FeCl2，FeCl2和锌反应生成ZnCl2和Fe，故选A；
B．NaOH和过量CO2反应生成，和NaOH反应生成，和Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀和NaOH，故不选B；
C．和水不反应，不能通过一步反应生成，故选C；
D．稀和铜反应生成NO，NO和氧气反应生成NO2，NO2和水反应生成，故不选D；
选C。
8．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。
9．B
【详解】A．钠密度大于煤油，与煤油不反应，所以金属钠在煤油中密封保存可以隔绝空气，故A正确；
B．溴在水中的溶解度较小，溴的密度大于水的密度所以会分层，最下层是液溴，上层是溴水，能达到液封的目的，但溴具有氧化性，会腐蚀橡胶塞，不能用橡胶塞塞紧瓶口，故B错误；
C．氢氧化钠可腐蚀玻璃，与玻璃中二氧化硅反应生成粘性物质硅酸钠溶液，导致玻璃瓶打不开，不能用带磨口玻璃塞试剂瓶盛放，可以用带有橡胶塞的试剂瓶中盛放，故C正确；
D．浓硝酸见光分解，所以应保存在棕色试剂瓶中，故D正确；
故选B。
10．B
【详解】A．浓盐酸与二氧化锰反应制氯气必须在加热条件下，且氯气可溶于水，收集氯气不能用排水法，选项A错误；
B．双氧水分解制氧气制取装置用固液不加热制气体，收集氧气可用排水法，选项B正确；
C．浓硫酸与铜加热条件下反应生成二氧化硫，选项C错误；
D．氨气极易溶于水，不能用排水法收集，选项D错误；
答案选B。
11．B
【分析】金属与硝酸恰好完全反应，得到的溶液为硝酸镁、硝酸铜混合溶液，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，金属离子恰好沉淀完全，得到沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，根据电荷守恒可知，金属提供电子物质的量等于沉淀中氢氧根离子物质的量，结合NO的体积，根据电子转移守恒计算金属提供电子物质的量，再根据c=计算需要氢氧化钠溶液的体积。
【详解】硝酸被还原为NO气体且标准状况下体积为，其物质的量为，所以转移的电子的物质的量为，最后沉淀为、，金属提供的电子的物质的量等于氢氧根离子的物质的量，故，则需要氢氧化钠溶液的体积为，答案选B。
12．C
【详解】A．FeS2与氧气反应生成氧化铁与二氧化硫，不能生成SO3，故A错误；
B．亚硫酸的酸性比碳酸强，亚硫酸氢根离子不与二氧化碳反应，故B错误；
C．二氧化硫是酸性氧化物，氧化钙是碱性氧化物，二者反应生成亚硫酸钙，故C正确；
D．二氧化硫与氨水反应生成硫酸铵或亚硫酸氢铵，不能生成硫酸氢铵，故D错误；
故选：C。
13．B
【详解】A．高锰酸钾和浓盐酸制得氯气，氯气通入到饱和食盐水中，挥发的氯化氢，使得溶液中氯离子浓度增大，形成过饱和溶液，溶液变浑浊，能达到实验目的，故A不符合题意；
B．稀盐酸和碳酸钙固体反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳和澄清石灰水变浑浊，继续通入二氧化碳，溶液又变澄清，不能达到实验目的，故B符合题意；
C．浓硫酸和亚硫酸钠固体反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，二氧化硫和硫化氢反应生成硫沉淀和水，能达到实验目的，故C不符合题意；
D．稀硫酸和硫化亚铁反应生成硫化氢和硫酸亚铁，硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜沉淀和硫酸，能达到实验目的，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
14．BC
【详解】A．CO2、SO2均和饱和碳酸钠溶液反应，不能除杂，A错误；
B．MgO和氢氧化钠溶液不反应，Al2O3和氢氧化钠溶液反应变为溶液，可以除杂，B正确；
C．淀粉溶液属于胶体，不能透过半透膜，氯化钠溶液可以透过半透膜，可以渗析分离，C正确；
D．氨气易溶于水且和浓硫酸反应，不能除杂，D错误；
故选BC。
15．(1) 3:1 NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 0.15 [1.5，2)或其他合理形式
(2) NO难溶于水，与溶液中ClO-接触不够充分，不易脱除 Cl2
【详解】（1）①设NO的物质的量为a，NO2的物质的量为b，NOx中，当x=1.25时，x==1.25，a:b=3:1，则NO与NO2的物质的量之比为3:1。
②反应ⅰ中，依据得失电子守恒，可确定NO与NO2的化学计量数都为1，再依据质量守恒配平其它物质的化学计量数，则化学方程式：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；反应ⅱ中，可建立如下关系式：2NO2——e-，每吸收0.3mol NO2，转移电子为0.15mol。
③将一定体积的NOx通入足量NaOH溶液中，若NOx可以被完全吸收，当x=1.5时，发生反应ⅰ，混合气体可被NaOH溶液完全吸收，并生成NaNO2，当x=2时(此时只有NO2气体)，发生反应ⅱ，混合气体可被NaOH溶液完全吸收，并生成NaNO2、NaNO3，则x的取值范围为[1.5，2)或其他合理形式。答案为：3:1；NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O；0.15；[1.5，2)或其他合理形式；
（2）①pH=12时，SO2可被ClO-氧化为，则脱除SO2的离子方程式为。
②物质反应前，需要相互接触，对于气体来说，与溶液反应前，应先溶解在溶液中，则酸性条件下，SO2的脱除率高于NO，其原因除SO2的还原性比NO强外，还可能是：NO难溶于水，与溶液中ClO-接触不够充分，不易脱除。
③若用盐酸调节NaClO吸收液的pH，Cl-可能与ClO-发生归中反应，并生成氯气，则反应过程中生成的一种有毒气体，其化学式为Cl2。答案为：；NO难溶于水，与溶液中ClO-接触不够充分，不易脱除；Cl2。
【点睛】ClO-具有强氧化性，尤其在酸性溶液中，氧化性更强。
16．(1)2H2SO3+O2=2H2SO4
(2) Na2SO3 2CO+2CO2+S
(3) 漂白 还原
(4) Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若无沉淀生成，则已洗涤干净 1.12%
【详解】（1）将气体通入蒸馏水中，和水反应生成H2SO3，溶液呈酸性，随着时间的推移，H2SO3被空气中的氧气氧化为H2SO4，溶液酸性增强，化学方程式为：2H2SO3+O2=2H2SO4。
（2）①和反应生成二氧化碳和亚硫酸钠，所得亚硫酸盐的化学式为Na2SO3；
②CO还原生成单质硫和二氧化碳，反应的化学方程式为2CO+2CO2+S。
（3）①能使品红溶液褪色，该现象说明具有漂白性；
②与在发生如下反应：，使溶液褪色，该过程中SO2中S元素化合价上升，SO2作还原剂，具有还原性。
（4）①将上述空气缓慢通过足量氯水，二氧化硫被氧化为硫酸，反应的离子方程式为：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO；
②溶液中含有氯离子，可通过检验氯离子判断沉淀是否洗涤干净，则检验沉淀是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若无沉淀生成，则已洗涤干净；
③n(BaSO4)==0.01mol，根据硫原子守恒可知n(SO2)=0.01mol，标况下的体积为V(SO2)=0.224L，所以SO2的体积分数为＝1.12%。
17．(1)Na
(2)
(3)氧
(4)Si
(5)8
(6)N
(7)HCl
(8)MgO
(9) NaOH
(10)
(11)
【详解】（1）同周期元素从左到右金属性依次减弱，结合表中元素，金属性最强的元素是Na(或钠)；
故答案为：Na(或钠)。
（2）F为9号元素，质子数=核外电子数，的原子结构示意图是；
故答案为：。
（3）地壳中含量最多的前四种元素分别为氧、硅、铝、铁，含量最多的元素是O(或氧)；
故答案为：O(或氧)。
（4）单质常用作半导体材料的是硅，符号为Si；
故答案为：Si。
（5）Ne为10号元素，位于第二周期零族元素，原子的最外层电子数是8；
故答案为：8。
（6）N与O原子为同周期元素，从右至左，原子半径依次减小，半径较大的是N(或氮)；
故答案为：N(或氮)。
（7）非金属性越强，其气态氢化物越稳定，H2S与HCl热稳定性较弱的是H2S(或硫化氢)；
故答案为：H2S(或硫化氢)。
（8）Na2O与水反应生成氢氧化钠；MgO难溶于水，不与水反应，难与水反应的是MgO(或氧化镁)；
故答案为：MgO(或氧化镁)。
（9）金属性越强，对应水化物的碱性越强，元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是NaOH；Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与酸反应，又能与强碱反应；
故答案为：NaOH；Al(OH)3。
（10）制造光导纤维的主要原料是二氧化硅；
故答案为：SiO2。
（11）次氯酸(HClO)具有杀菌漂白作用，其中Cl元素的化合价为+1，HClO不稳定，易分解生成HCl和O2，其在光照条件下分解生成HCl和O2，化学方程式：2HClO2HCl+O2↑。
故答案为：+1；2HClO2HCl+O2↑。
18．(1)①
(2)出现红棕色气体
(3)
(4) 原料的利用率高，且不生成NO、等有毒气体
(5)
(6)
【分析】图中氮气与氧气在放电条件下生成NO，故物质X为O2，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成硝酸。
【详解】（1）氮的固定是游离态的氮气转化为含氮化合物的过程。根据分析，反应①属于氮的固定；
（2）NO与O2反应生成NO2，产生红棕色气体，故检验中观察到的现象是：出现红棕色气体；
（3）反应③的化学方程式为：；
（4）铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为：；方案丙不产生有毒气体且原料利用率高，故选择方案丙的原因是：原料的利用率高，且不生成NO、等有毒气体；
（5）反应的总方程式为：，碳元素化合价升高，氧化产物为CO2；
（6）铵盐与强碱溶液加热反应产生氨气的离子方程式为：