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．已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生成白色沉淀的条件。下列判断正确的是

A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
B．e、f两管中的试剂可以分别是浓盐酸和NaClO固体
C．乙中产生的一定为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
D．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2+充分接触
2．小组同学探究和物质A的反应，实验如下。
装置 序号 物质A 实验现象
① 溶液（调） 铜粉溶解，溶液变为深棕色［经检验含]
② 溶液 铜粉溶解，溶液变为蓝绿色
③ 溶液（调） 无明显变化
下列分析不正确的是
A．②中铜粉溶解的原因：
B．①中产生的原因：时直接将还原为
C．若向③中加入固体，推测铜粉会溶解
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，也与反应速率有关
3．下列说法中，不正确的是
A．石墨烯、碳纳米管都属于新型无机非金属材料
B．工业上生产玻璃和水泥使用到的共同原料有石灰石
C．铝与浓硫酸和浓硝酸常温不反应，可用铝制容器来运输这两种酸
D．在葡萄酒中添加适量的二氧化硫，可以使葡萄酒保持良好的品质
4．下列解释事实的化学方程式，不正确的是
A．硝酸见光分解：
B．红热的铜丝与硫蒸气化合：
C．镁条在氮气中燃烧：
D．粗硅的制备：
5．如图所示，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹，烧杯中的液体呈喷泉状喷入烧瓶，若b为溶液，则a不可能是
A． B． C． D．
6．如图是一种综合处理含尾气的工艺流程，下列叙述正确的是
A．“吸收”过程中被还原
B．“吸收”后溶液可以循环使用
C．“氧化”后的溶液可以循环使用
D．“氧化”中，每参加反应转移2mol电子
7．肥田粉是我国最早使用的氮肥，主要成分(NH4)2SO4易溶于水，其水溶液呈弱酸性。有关(NH4)2SO4的说法错误的是
A．能与BaCl2溶液反应 B．长期使用会导致土壤酸化
C．能与NaOH溶液反应 D．可与生石灰混合使用
8．废旧CPU中的金(Au)、Ag和Cu回收的部分流程如下：
已知：。下列说法正确的是
A．“酸溶”时用浓硝酸产生的量比用稀硝酸的少
B．“操作a”需用到分液漏斗
C．用浓盐酸和也可以溶解金
D．用过量Zn粉将1mol 完全还原为Au，参加反应的Zn为1.5mol
9．用如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性，其中能达到实验目的的是
A．用装置甲生成氨气 B．用装置乙干燥氨气
C．用装置丙验证氨气的还原性 D．用装置丁吸收多余的氨气
10．用如图装置制取干燥纯净的气体(a、b表示加入的试剂)，能实现的是

选项 气体 a b
A 浓盐酸
B 溶液
C 浓 铁片
D 浓氨水
A．A B．B C．C D．D
11．化学与人类生产、生活、社会可持续发展等密切相关。下列说法不正确的是
A．国产大飞机“C919”机身使用了碳纤维，属于无机非金属材料
B．中国天眼FAST用到的碳化硅(SiC)是一种新型的无机非金属材料
C．华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SoC“麒麟980”手机芯片主要成分是二氧化硅
D．中国空间站使用的太阳能电池帆板的主要成分是Si
12．化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂
B．葡萄酒添加微量SO2可杀菌、保鲜
C．氯气可用于制漂白粉
D．无水乙醇可用作医疗消毒剂
13．用如图所示实验装置进行相关实验，其中合理的是
A．制备并收集NH3 B．验证非金属性：Cl>C>Si C．进行喷泉实验 D．收集NO气体
A．A B．B C．C D．D
二、多选题
14．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。下列说法正确的是
A．①的转化属于置换反应
B．②的转化属于氦的固定
C．③的转化方程式：
D．使用CuO作氧化剂可以实现④的转化
三、非选择题
15．二氧化硫的催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体(如图)。其中a、c二步的化学方程式可表示为：_______、_______。
16．400℃时，将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
(1)硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为_______。
(2)硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为(用化学方程式表示)_______。
17．某同学设计下图所示装置，用粗铁粒与189g·L－1硝酸反应制取NO气体。
完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是________________。
现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol·L－1KSCN溶液、0.1mol·L－1KI溶液、0.2mol·L－1酸性KMnO4溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验，探究上述判断，填写下列实验报告：
实验步骤 操作 现象与结论
第一步 取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液 ____________
第二步 ______________ 若溶液紫色退去，则说明含有Fe2+，若无明显变化，则说明不含Fe2+
18．硫有多种化合物，如H2S、SO2等，它们对环境均有一定的影响，含硫化合物的综合利用既可以消除污染，又可以带来一定的经济效益。
(1)有学者提出利用Fe3+、Fe2+等离子的作用，在常温下将SO2氧化成SO而实现SO2的回收利用，写出Fe3+将SO2氧化成SO反应的离子方程式_______。
(2)含有Fe2+、Fe3+的硫酸盐混合溶液可用于吸收H2S回收硫单质，其转化关系如图所示。
该图示中总反应的化学方程式为_______。
(3)某企业利用下列流程综合处理工厂排放的含SO2的烟气，以减少其对环境造成的污染。“SO2吸收塔”中发生反应的化学方程式为_______，该流程中可循环利用的物质为_______(填化学式)。
(4)生产过程中的尾气需要测定SO2的含量符合标准才能排放。已知有VL(已换算成标准状况)尾气，通入足量H2O2溶液吸收再加入足量BaCl2溶液充分反应后(不考虑尾气中其它成分的反应)，过滤，洗涤、干燥、称量得到bg沉淀。H2O2溶液的作用是_______；尾气中SO2含量(体积分数)的计算式是_______(用含V、b的代数式表示)。
19．如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置_______(填写代表装置图的字母，下同)：除去氯化钠溶液中的硫酸钡，选择装置_______。
(2)分离植物油和水选择装置_______，该分离方法的名称为_______。
(3)从乙醇和水的混合物中得到乙醇，选择装置_______，该分离方法的名称_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【分析】SO2通入BaCl2溶液中，没有BaSO3沉淀生成。若往溶液中通入碱性气体，则可生成BaSO3沉淀；若往溶液中通入氧化性气体，则可生成BaSO4沉淀。
【详解】A．甲、乙装置内产生的气体都通入广口瓶内，为使气体顺利通入，需保证广口瓶内气压保持平衡，所以玻璃管的作用是连通大气，使广口瓶内的压强与大气压强相等，A不正确；
B．浓盐酸和NaClO反应生成Cl2，能在水溶液中将SO2氧化为硫酸，与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，所以e、f两管中的试剂可以分别是浓盐酸和NaClO固体，B正确；
C．由分析可知，乙中产生的气体可能为氧化性气体，也可能为碱性气体，C不正确；
D．若乙装置内产生NH3，则d导管不能插入BaCl2溶液中，D不正确；
故选B。
2．B
【详解】A．实验②中，铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，A正确；
B．经检验含，说明加入铜粉后铜与铁离子反应生成蓝色铜离子和绿色亚铁离子，酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子反应产生NO，选项B不正确；
C．若向③中加入固体，因酸性条件下亚铁离子与硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，产生了硝酸铁，根据实验①的条件，推测铜粉会溶解，选项C正确；
D．①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关，如铁离子、硝酸根离子等氧化性强弱，亚铁离子还原性等；也与反应速率有关，也氯离子、硝酸根离子，氢离子浓度等对反应速率的影响有关，选项D正确；
答案选B。
3．C
【详解】A． 石墨烯、碳纳米材料为新型无机非金属材料，包含富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，故A正确；
B． 生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，工业上生产玻璃和水泥使用到的共同原料有石灰石，主要成分为CaCO3，故B正确；
C． 常温下能用铝制容器盛放浓硝酸和浓硫酸，是因为反应生成了致密的氧化膜阻止进一步反应，故C错误；
D． 二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂，在葡萄酒中添加适量的二氧化硫，可以使葡萄酒保持良好的品质，故D正确；
故选C。
4．B
【详解】A．硝酸见光会分解生成二氧化氮、氧气和水，反应的方程式为：，故A正确；
B．硫的氧化性比较弱，红热的铜丝与硫蒸气化合生成硫化亚铜，反应的方程式应为，故B错误；
C．镁条在氮气中燃烧会生成氮化镁，反应方程式为：，故C正确；
D．碳和二氧化硅在高温下会反应生成硅和CO，可用于制备粗硅，反应方程式为，故D正确；
故答案为：B。
5．C
【详解】A．NO2能溶于NaOH溶液，生成NaNO3、NaNO2等，使烧瓶内产生负压，从而形成喷泉，A不符合题意；
B．CO2能溶于NaOH溶液，生成Na2CO3等，使烧瓶内产生负压，从而形成喷泉，B不符合题意；
C．N2与NaOH溶液不反应，不能使烧瓶内产生负压，不能形成喷泉，C符合题意；
D．SO2能溶于NaOH溶液，生成Na2SO3等，使烧瓶内产生负压，从而形成喷泉，D不符合题意；
故选C。
6．C
【分析】利用Fe2(SO4)3的氧化性氧化吸收SO2气体，反应为2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2FeSO4+2H2SO4，得到FeSO4溶液，再用空气中的氧气氧化得到Fe2(SO4)3溶液，反应为4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O，Fe2(SO4)3溶液循环到“吸收”步骤使用。
【详解】A．“吸收”过程中的化合价升高，被氧化，故A错误；
B．“吸收”后的溶液为FeSO4溶液，不能循环利用，故B错误；
C．“氧化”后的溶液为Fe2(SO4)3溶液，可循环到“吸收”步骤利用，故C正确；
D．“氧化”中，O2化合价由0价降低为-2价，每参加反应转移4mol电子，故D错误；
故答案选C。
7．D
【详解】A．硫酸铵与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，A正确；
B．(NH4)2SO4的水溶液呈弱酸性，长期使用会导致土壤酸化，B正确；
C．(NH4)2SO4能与NaOH溶液发生复分解反应生成一水合氨，C正确；
D．生石灰显碱性，其中的氢氧化钠可以和硫酸铵反应生成一水合氨，造成氮肥的损失，不能混用，D错误；
故选D。
8．C
【分析】硝酸与金不反应，与银和铜反应，酸溶后操作a过滤得到金，滤液中含金属离子为铜离子和银离子，经过溶金分离后得到氯金酸溶液，用锌粉还原得到金。
【详解】A．浓硝酸被还原产生NO2，产生1molNO2得1mol电子，稀硝酸被还原产生NO，产生1molNO得3mol电子，金属的量相同，“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的多，A错误；
B．“操作a”为过滤，需要用到烧杯、玻璃棒、普通漏斗，B错误；
C．浓盐酸和在溶液中电离产生氢离子和硝酸根离子，相当于有硝酸，也可以溶解金，C正确；
D．，氢离子也会与锌反应，参加反应时转移的电子物质的量为4mol，消耗锌的物质的量为2mol，D错误；
故选C。
9．C
【详解】A．实验室用氯化铵直接加热不能制得氨气，应加热氯化铵和氢氧化钙固体制备氨气，则装置甲不能生成氨气，故A错误；
B．无水氯化钙会吸收氨气生成八氨合氯化钙，则不能用无水氯化钙干燥氨气，则装置乙不能用于干燥氨气，故B错误；
C．氨气极易还原性，在加热条件下能与氧化铜共热反应生成氮气、铜和水，则装置丙能验证氨气的还原性，故C正确；
D．氨气极易溶于水，将氨气直接通入溶液中会产生倒吸，则装置丁不能用于吸收多余的氨气，故D错误；
故选C。
10．B
【详解】A．浓盐酸与反应会生成氯气，会存在氯化氢杂质，浓硫酸可以吸水但不能彻底吸收氯化氢，A错误；
B．发生反应2H2O22H2O+O2，浓硫酸干燥氧气，B正确；
C．铁片和浓硝酸常温下发生钝化，故不能制取二氧化氮气体，C错误；
D．氨气与浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥氨气，D错误；
故选B。
11．C
【详解】A．碳纤维属于无机非金属高分子材料，故A正确；
B．碳化硅，是一种无机物，化学式为SiC，是一种新型的无机非金属材料，故B正确；
C．手机芯片主要成分硅单质，故C错误；
D．太阳帆板的基本原理是利用硅（Si）和某些金属的光电效应，主要成分是Si，故D正确；
故答案选C。
12．D
【详解】A．液氨汽化时吸收大量的热，可作为作制冷剂，故A正确；
B．SO2具有优秀的杀菌能力，能消灭细菌、杂菌和部分不良酵母菌等，防止葡萄酒品质被破坏，故B正确；
C．漂白粉的制取方法是将氯气通入氢氧化钙溶液中，生成氯化钙和次氯酸钙，故C正确；
D．无水乙醇是高浓度的酒精，不能用来消毒，故D错误；
故答案选D。
13．C
【详解】A．NH4Cl受热分解生成的NH3和HCl，在试管口遇冷又化合为NH4Cl，不能用来制取NH3，A不合理；
B．浓盐酸与Na2CO3反应生成CO2气体，能说明盐酸的酸性大于碳酸，但不能说明氯的非金属性大于碳，同时盐酸易挥发，生成的硅酸沉淀不一定来自碳酸与硅酸钠的反应，B不合理；
C．SO2易溶于浓NaOH溶液，可在圆底烧瓶内产生负压，从而形成喷泉，C合理；
D．NO的密度与空气接近，且NO能与空气中的O2反应，不能用排空气法收集，D不合理；
故选C。
14．CD
【详解】A．①是氨的催化氧化，反应的化学方程式为，该反应的生成物为两种化合物，因此不属于置换反应，故A错误；
B．氮的固定是指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，该转化不属于氮的固定，故B错误；
C．转化③为NO2转化为硝酸，NO2与水反应生成硝酸和NO，反应的化学方程式为，故C正确；
D．使用CuO作氧化剂可以发生反应，，可以实现④的转化，故D正确；
故答案选CD。
15． SO2+V2O5 SO3+V2O4 4VOSO4+O2 2V2O5+4SO3
【详解】依据图中的转化关系，V2O5参与反应先做氧化剂把二氧化硫氧化为三氧化硫，本身被还原为图中产物V2O4；根据得失电子守恒可知SO2和V2O5的系数比为1:1，再结合原子守恒可得a步化学方程式SO2+V2O5 SO3+V2O4；c是VOSO4转化为SO3，此过程需要重新生成催化剂V2O5，需要氧化剂完成，此过程中的氧化剂是氧气，根据得失电子守恒可知VOSO4和O2的系数比为4:1，再结合原子守恒可得c步化学方程式为4VOSO4+O2 2V2O5+4SO3。
16．(1)ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O
(2)ZnS+CO2=ZnO+COS；ZnO+H2S=ZnS+H2O
【详解】（1）硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，铁元素化合价由+3降低为+2、氢气中H元素化合价由0升高为+1，根据得失电子守恒，其化学方程式为ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O；
（2）硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，ZnS为催化剂，该反应过程可描述为ZnS+CO2=ZnO+COS；ZnO+H2S=ZnS+H2O。
17． +2价或+3价或+2价和+3价 若溶液变血红色，说明含Fe3+，若溶液无明显变化，说明不含Fe3+ 取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液
【详解】铁相对于硝酸过量时，产物只有亚铁离子，亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，若铁相对于硝酸不足时，产物只有三价铁离子，三价铁离子遇KSCN溶液显红色，有可能铁的两种价态均存在；
完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是+2价或+3价或+2价和+3价；
第一步：取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明含Fe3+，若溶液无明显变化，说明不含Fe3+；
第二步：取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液，若溶液紫色退去，则说明含有Fe2+，若无明显变化，则说明不含Fe2+。
18．(1)
(2)
(3) (NH4)2SO3和NH4HSO3
(4) 将SO2氧化为H2SO4
【详解】（1）硫元素的化合价由+4价升高为+6价，+3价Fe的化合价应降低，被还原成Fe2+，离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+；故答案为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+；
（2）根据转化关系，Fe3+作催化剂，使H2S与氧气发生氧化还原反应，得到S和水，其总反应方程式2H2S+O22S+2H2O，故答案为2H2S+O22S+2H2O；
（3）根据转化关系，吸收塔内通入物质是SO2、(NH4)2SO3，生成物质为NH4HSO3，发生反应有SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3，故答案为SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3；循环使用物质是(NH4)2SO3、NH4HSO3；故答案为SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3；(NH4)2SO3、NH4HSO3；
（4）二氧化硫以还原性为主，过氧化氢表现强氧化性，两者发生SO2+H2O2=H2SO4，加入足量的氯化钡，发生BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl，bg沉淀为BaSO4，根据硫原子守恒，有n(SO2)=n(BaSO4)==mol，因此SO2含量(体积分数)= ；故答案为。
19．(1) D C
(2) B 分液
(3) A 蒸馏
【详解】（1）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，采用蒸发结晶的方法，选择装置D；硫酸钡难溶于水，用过滤法除去氯化钠溶液中的硫酸钡，选择装置C。
（2）植物油难溶于水，静止后分层，用分液的方法分离植物油和水的混合物，选择装置B，
（3）乙醇和水互溶是液体，乙醇和水沸点不同，用蒸馏法从乙醇和水的混合物中得到乙醇，选择装置A